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叉车锂电池概述及 选购方式
作者:湖南冠力物流设备  来源:本站原创 阅读:352 时间:2018年03月15日 字体:[  复制 打印 网址

    目前,锂电池叉车 凭借安静、操控便捷、节能环保、使用成本低等特性迅速占领叉车市场。2017年我国锂电池叉车 总销量为8681台,其中电动平衡 重叉车3699台,电动乘驾式仓 储叉车91台,电动步行式仓 储叉车4891台。出口锂电池叉 车3604台;锂电池电动牵 引车共销售144台,全部在中国市 场销售。这表明我国锂电池技术在叉车行业的应用已初具规模。

    锂电池分为锂电池 和锂离子电池。锂电池是采用金属锂或者锂合金来做负极材料,使用非水电解质溶液的电池;而锂离子电池是一种二次电池(充电电池),它主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。我们通常说的锂电池,其实是锂离子电 池。目前市场上锂离子电池分为三大类:三元锂电池、锰酸锂、磷酸铁锂。

    目前工业车辆市场 ,三元锂电池和磷酸铁锂电池占比较大。2014年以来,随着科技 进步,锂电池正极材料、负极材料等领域快速发展,导致锂电池能量密度每年提高10%,与此同时,随着 产业规模化、配套迅速完善,导致锂电池价格每年下降10%2017年,叉车锂电池的 价值、价格拐点终于来临。

    叉车锂电池概述及 选购方式:

    一、锂电池种类比 较

    1,三元锂外包装是 软包,磷酸铁锂外包装多为铝壳或塑壳。三元锂能量密度略高于磷酸铁锂。

    2,磷酸铁锂材料热 解温度约800℃,三元锂约 200,三元锂的化学反应 更为剧烈,会释放氧分子,造成在高温作用下电解液迅速燃烧。因此三元锂主要应用于轻量化的小型乘用车,而 磷酸铁锂主要用在大客车及工业车辆。以市场上主流的叉车锂电池来说,其电芯是磷酸铁锂电芯,因其内部嵌套结构稳定、安全性强、循环次数多而被叉车行业作为电池首选。

    3,三元锂电池的循 环寿命一般只有磷酸铁锂的1/3~1/2

    4,三元锂价格高于 磷酸铁锂。

    二、电芯制造

    电芯占Pack后成品成本的 80%,目前国内大大小 小的锂电池厂约600家。产品种类、生 产规模、品质工艺、质量、价格及客户市场各不相同,差距较大。国家新能源车配套动力锂电池推荐目录企业,因其管理规范、原材料(正负极材料、电解液、隔膜等)选择严格、设备自动化程度高、生产规模大,其锂电池电芯 的质量普遍被认为最好。中国目前是全球最大的磷酸铁锂电池生产地,江西安驰科技的产能是众多国内小型锂电池厂的几十倍,其生产工艺严格,实现全自动化生产,封闭式、无尘生产,因此质量非常可靠。

    三、电芯一致性选 择

    选择电芯的目的是 提高电池的一致性配组。作为工业品,即使是前后30秒生产的电芯,其 容量、内阻、电压等参数都有或大或小的差别。成品电池中电芯的一致性直接影响电池的寿命及放电容量。建议选择电池电芯之间电压偏差在20mv以内;频繁使用的 车辆,选择电压偏差在10mv以内的电芯;(此 指标在锂电池管理控制器的显示器上可以观察到,以电池静置(非充非放)时的参数为标准)。电池一致性越高,其电芯分担的容量越平均,各电芯容量和出力便越稳定,电池寿命就越长,这便不容易产生新电池使用1~2年后衰减快的现象 。

    四、Pack集成工艺

    电池Pack的安全设计是大家 非常关心的,也是差别最大的一部分。锂电池组的安全保护分为四个阶段,从电池组内向外的保护分别为:电芯保护安全阀、电芯间短路保护电路、保险丝熔断保护、BMS主回路通断保护。 其中,电芯保护安全阀是电芯内部最重要的保护屏障,如同汽车的安全气囊一样。电芯间的短路保护对于由于外部器件失效导致电芯间短路至关重要,相当于在电芯直接放置了很多的消防栓,此功能需要较好的电子电路技术及众 多物料成本。因此,会被多数业内厂家选择性忽略;保险丝熔断保护一般是标准装置;BMS主回路保护是 BMS的最基本功能之一 ,保护的方式是通过切断串联在主回路上的继电器或MOSFET静态电力电子开关 来对电池的主回路进行断电保护。Pack成品系统的高安全 工艺标准,目前只有汽车行业有严格的检测要求。只有通过严格安全检测的Pack后的产品才能给汽 车配套,这些标准包括短路、断路、失火、防水、重压、穿刺等等。

    五、电芯保护

    锂电池保护及管理 控制器(BMS)的选择至关重要 ,锂电池属于活跃材料电池,内阻很小,约为铅酸电池的十分之一。因此,对电池的过度充电和放电,过高温及低温,冲击电流,短路等危害电池性能的各类工况要实时监测,及时切断危险源。BMS可以在微秒级时间 内做出应对响应,切断电池主回路,保证电池及人身财产的安全;同时,带有全时主动均衡电路的BMS,可以保障电池在 长期使用后,产生不一致时可以及时被均衡电路补电或放电,可有效地延长电池至少30%的寿命。

    六、箱体设计

    专业的箱体工业设 计必须考虑力学、热工模型,锂电池能量密度是铅酸电池3倍以上。因此,锂 电池箱体比铅酸电池箱体小。锂电池箱体须具备防撞击、穿刺、防水、散热、防寒等功能。比如,在我国北方,由于长时间的低温天气,叉车锂电应加装加热保护装置,出入冷库环境要在设计中杜绝冷凝水带来的短路风险等等。

    七、质保售后服务

    质保期分为 1500次循环3年质保、2000次循环3年质保。给新能源 汽车配套动力电池推荐目录企业则提供5年质保4,000次循环及10,000小时。叉车锂电池 的BMS普遍不带电芯自动 均衡模式,因此最好在使用一段期间后做电芯主动均衡处理。

    目前,乘用车标准被视为 行业最高标准建议选择国家新能 源汽车配套动力锂电池推荐目录企业,选电芯和Pack集成成品系统都具 备国家客车配套质量认证的产品。

 
 
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