Wir verwenden Lithium-Ionen-Phosphat zum Betrieb von Batterien in allen möglichen Fahrzeugen, von Teslas bis zu Golfwagen. Kein Wunder also, dass Lithium-Ionen-Gabelstapler immer wieder ins Blickfeld potenzieller Staplerkäufer rücken.
Sind diese sauber angetriebenen Maschinen alles, wofür sie verrückt sind? Werden sie bis 2033 die Welt beherrschen?
Lass es uns herausfinden!
Die Technologie hinter Lithium-Ionen-Batterien
Um zu verstehen, ob Sie Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien und die von ihnen angetriebenen Gabelstapler kaufen oder mieten sollten, ist es hilfreich zu wissen, wie Lithium-Ionen-Batterien funktionieren. Dies wird auch ein wenig Aufschluss über die Wartung geben, falls Sie sich für den Kauf eines dieser Gabelstapler entscheiden. Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien (LiFePO₄) sind eine Art von Lithium-Ionen-Batterie mit einigen einzigartigen Eigenschaften.
Lithium-Ionen-Batterien bestehen aus drei Teilen:
- Anode
- Kathode
- Elektrolyt
Auf der einen Seite sitzt die Anode, meist Graphit, auf der anderen die Kathode, die aus einem lithiumhaltigen Metalloxid besteht. Dazwischen sitzt das Elektrolytmaterial, oft Lithiumsalz.
Lithium hat ein hohes elektrochemisches Potential. Mit anderen Worten, es gibt gerne sein einziges Elektron ab, wodurch ein Lithium-Ion entsteht. Die Lithiumionen können und werden über das Elektrolytmaterial von der Kathode zur Anode wandern. Das Elektron, das das Lithiummolekül abgegeben hat, kann den Elektrolyten jedoch nicht passieren.
Eine angeschlossene Stromquelle zieht die Elektronen an und stößt die Lithium-Ionen ab. Die Lithiumionen bewegen sich dann von der Kathode durch den Elektrolyten. Die Elektronen müssen einen separaten Weg durch einen externen Stromkreis nehmen und dabei Strom erzeugen.
Graphit, der als Anode wirkt, wird geschichtet. Die Lithiumionen und ihre freien Elektronen werden schließlich in seiner Struktur eingeschlossen. Sind alle dort angekommen, wird die Zelle aufgeladen. Eine geladene Zelle ist jedoch instabil. Stellen Sie es sich wie einen Hüpfball auf der Spitze eines steilen Hügels vor; es will so oder so rollen!
Wenn Sie also die Stromquelle entfernen, kehrt sich der gesamte Prozess um. Lithiumionen wandern zurück durch den Elektrolyten und Elektronen wandern zurück durch den externen Kreislauf. Dadurch entsteht elektrischer Strom, mit dem wir alle möglichen Dinge antreiben können, darunter auch Gabelstapler.
Was macht Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien (LiFePO₄) so besonders?
In den letzten Jahrzehnten waren die Kathoden der gängigsten Lithium-Ionen-Batterien auf Lithium-Kobaltoxid angewiesen. In letzter Zeit haben Menschenrechts- und Umweltgruppen jedoch mehrere berechtigte Bedenken in Bezug auf Kobalt geäußert.
Der Kobaltabbau setzt CO2 in die Atmosphäre frei und trägt damit zum globalen Klimawandel bei. Außerdem ist der Kobaltabbau als Industrie oft auf Kinderarbeit angewiesen . Die Bedingungen sind alles andere als sicher, und Abwässer aus den Minen können in die lokale Wasserversorgung gelangen. Wenn das passiert, kann es zu angeborenen Behinderungen und anderen ernsthaften Gesundheitsproblemen führen.
Darüber hinaus ist Lithium-Kobalt-Oxid nicht sehr stabil. Bei warmen Bedingungen kann der Elektrolyt in einer Lithium-Ionen-Batterie austrocknen. In diesem Fall wird die Batterie kurzgeschlossen, was zu einem Brand oder einer Explosion führen kann.
Lithium-Ionen-Phosphat ist dank der Sauerstoffverbindungen des Eisens wesentlich stabiler. Es besteht also keine Überhitzungs- oder Explosionsgefahr. Darüber hinaus sind Lithium-Ionen-Batterien weniger kobalthaltig, was viele Menschenrechts- und Umweltbedenken ausräumt.
Vorteile batteriebetriebener Lithium-Ionen-Gabelstapler
Es ist klar, dass Lithium-Ionen-Batterien Vorteile gegenüber herkömmlichen Lithium-Ionen-Batterien haben, die Kobalt enthalten, aber das sagt noch nicht viel darüber aus, wie sie in einem Gabelstapler funktionieren. Was könnten die Vorteile sein? Wie profitiert ein Unternehmen von Lithium-Ionen-Gabelstaplern, und ist es die Kosten wert, diese neueren Maschinen einzusetzen?
Nun, Lithium-Eisen-Gabelstapler haben einige wesentliche Vorteile. Zum einen sind sie unglaublich sicher. Sie müssen sich keine Sorgen machen, dass sie überhitzen oder einen Brand verursachen, da LiFePO4 relativ stabil ist.
Die Vorteile gehen jedoch weit über die Sicherheit hinaus. Auch Lithium-Ionen-Gabelstapler:
- Sorgen Sie für konstante Leistung
- Schnell aufladen
- Erfordern so gut wie keine Wartung
- Sind besser für die Umwelt
- Benötigen Sie weniger Batterien
Wir werden unten auf jeden der oben genannten Vorteile eingehen.
Konsequente Kraft
Bei einer herkömmlichen Blei-Säure-Batterie nimmt die Ausgangsleistung ab, wenn die Batterie an Ladung verliert. Bei Lithium-Ionen-Akkus ist das nicht der Fall. Lithium-Ionen-Akkus liefern während der gesamten Lebensdauer der Akkuladung konstante Leistung.
Egal, ob Sie einen einzelnen Gabelstapler oder eine ganze Flotte mieten , konstante Leistung ist nicht zu verachten. Dadurch können Sie die zukünftige Leistung besser vorhersagen. Sie müssen beim Definieren und Messen von Produktivitätszielen keine nachlassende Gabelstaplerleistung berücksichtigen; das ist besser für Ihr Geschäft und Ihre Kunden.
Schnellladung
Bei einer normalen Blei-Säure-Batterie ist Hitze der Feind. Wenn Sie Ihren Gabelstapler benutzen, nimmt die Wärme zu und diese Wärme wird am Kabel in der Batterie abgebaut. Um dem entgegenzuwirken, fordert die Best Practice, dass Sie bei einem Gabelstapler mit Blei-Säure-Batterie zwei Dinge tun:
- Laden Sie den Akku jedes Mal vollständig auf; nicht über- oder unterfüllen
- Lassen Sie den Akku nach dem Laden abkühlen
Beide Praktiken erfordern zusätzliche Zeit, und wie das Sprichwort sagt, Zeit ist Geld!
Mit einer Lithium-Ionen-Batterie in Ihrem Gabelstapler können Sie bei Gelegenheit laden, ohne die Batterie zu beschädigen. Das bedeutet, dass Ihr Staplerfahrer seine Maschine in der Pause oder in der Mittagspause aufladen kann. Sie müssen nicht warten, bis das Gerät vollständig aufgeladen ist, bevor sie es verwenden.
Außerdem brauchen Lithium-Ionen-Batterien keine Abkühlungszeit. Wenn Sie sie direkt nach dem Aufladen verwenden, wird das Gerät nicht beschädigt.
Geringer Wartungsaufwand
Blei-Säure-Batterien müssen bewässert, ausgeglichen und gereinigt werden, damit sie ordnungsgemäß funktionieren. Bei einem Lithium-Akku ist das alles nicht nötig. Weniger Wartung an Gabelstaplerbatterien bedeutet mehr Gabelstaplerstunden und bessere Produktivität.
Weniger Umweltkosten
Lithium-Ionen-Batterien, die LiFePO₄ verwenden, sind offensichtlich besser für die Umwelt als benzin- oder dieselbetriebene Gabelstapler. Sie setzen kein CO2 frei.
Darüber hinaus enthalten Lithium-Ionen-Batterien jedoch kein Blei oder Schwefelsäure wie herkömmliche Batterien. Obwohl herkömmliche Batterien recycelbar sind, berichtet die WHO, dass Blei und andere darin enthaltene Komponenten erhebliche Umweltverschmutzung und Gesundheitsprobleme verursachen können.
Insgesamt weniger Batterien
Eine Lithium-Ionen-Batterie kann mehrere Blei-Säure-Batterien für Gabelstapler ersetzen. Das bedeutet langfristig weniger Batteriespeicher und weniger Kosten.
Noch besser, Sie werden keine mit Bleisäure gefüllten Batterien lagern. Säurespritzer sind eine Gefahr für diejenigen, die Blei-Säure-Batterien auswechseln und warten – eine Gefahr, die Sie mit Lithium-Ionen-Staplern vollständig vermeiden können.
Die Nachteile von Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien
Insgesamt sind Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien unter den meisten Umständen Blei-Säure-Batterien, Diesel oder Gas weit überlegen. Es gibt jedoch einen großen Nachteil.
Lithium-Ionen-Gabelstapler können in der Anschaffung teuer sein (sind es aber nicht immer). Sie kosten etwa dreimal so viel wie eine Maschine mit Blei-Säure-Batterie. Natürlich werden sie auch schneller aufgeladen und halten in der Regel länger, was bedeutet, dass die Vorabkosten wirklich so hoch sind.
Langfristig können Sie durch den Wechsel von Gabelstaplern mit Blei-Säure-Batterien zu Modellen mit Lithium-Ionen-Betrieb Geld sparen.
Das einzige andere potenzielle Problem sind die Recyclingkosten. Sie können und sollten Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien recyceln, wenn sie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht haben. Und sie sind insgesamt weniger umweltschädlich als Blei-Säure-Batterien.
Lithium-Ionen-Phosphat-Batterien sind jedoch eine relativ neue Technologie. Die meisten von ihnen sind noch in Gebrauch. Das bedeutet, dass Recyclingprogramme für diese Batterien noch in den Kinderschuhen stecken und möglicherweise hohe Recyclinggebühren erheben. Im Laufe der Zeit sollten die Recyclinggebühren sinken, da die Recyclingprogramme effizienter werden.
Lithium-Ionen-Batterien im Vergleich zu Gas, Blei-Säure-Batterien und Diesel
Wenn Sie einen Gabelstapler mit Lithium-Ionen-Phosphat-Antrieb mit einem Gabelstapler mit herkömmlichem Batterie-, Diesel- oder Gasantrieb vergleichen wollen, wird das Modell mit Lithium-Ionen-Phosphat-Antrieb fast immer gewinnen.
Lithium-Ionen-Gabelstapler sind besser für die Umwelt, wie wir oben erwähnt haben. Sie kosten auch weniger Wartung und können schnell aufgeladen werden. Außerdem bieten sie im Gegensatz zu herkömmlichen Batterien während der gesamten Ladung eine konstante Leistung.
In bestimmten Situationen kann jedoch ein Gas- oder Dieselstapler für die anstehende Aufgabe besser geeignet sein. Gas und Diesel müssen überhaupt nicht aufgeladen werden, was in bestimmten Situationen erforderlich sein kann. Je nach Design können sie auch wendiger sein.
Die Zukunft der Gabelstapler
Werden also eines Tages Lithium-Ionen-Gabelstapler die Welt beherrschen? Das ist schwer zu sagen; Wir haben keine Kristallkugel. Angesichts der aktuellen Technologie scheint es jedoch so, als würden sie es tun!
Gas und Diesel sind Dinosaurier, die langsam vom Aussterben bedroht sind. Die Welt fordert saubere Energie, und das bedeutet weniger Abhängigkeit von alten Wegen. Es bedeutet auch, dass die Lithium-Ionen-Energie zumindest für eine Weile hier bleiben wird.
Gabelstapler werden keine Ausnahme sein. So wie sich Fahrzeuge aller Art in Richtung saubererer, effizienterer Energiequellen bewegen, werden Gabelstapler dasselbe tun.
Elektrostapler waren schon immer im Nachteil. Sie sind kostspielig in der Wartung und brauchen lange zum Aufladen. Lithium-Ionen-Akkus ändern das. Sie machen praktisch die gesamte Wartung überflüssig und Sie können sie in günstigen Schüben aufladen.
Außerdem unterscheidet sich Lithium-Ionen-Phosphat von den alten Lithium-Ionen-Batterien. Es ist stabiler und enthält so gut wie kein Kobalt, was es insgesamt besser für die Erde macht.
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Es würde uns nicht überraschen, wenn in ein paar Jahren Lithium-Ionen-Gabelstapler die Welt beherrschen würden. Zumindest werden sie in Lagern, Fabriken und Geschäften viel häufiger vorkommen. Setzen Sie sich mit dem Team von Angus Lift Trucks in Verbindung, um mehr darüber zu erfahren. Wir sind anerkannte Partner von CESAB und arbeiten mit führenden Marken wie Baumann, Genie, Combilift, Hako, Egholm, um nur einige zu nennen. Und wenn Sie einen Gabelstapler oder eine Flotte kaufen möchten und weitere Informationen darüber benötigen, was für Ihre Projekte am besten geeignet ist, bedienen wir die gesamten Midlands, in Gebieten wie Leicestershire , Nottinghamshire , Northamptonshire , Birmingham , Warwickshire , Derbyshire , East Midlands & Westliche Midlands .
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