Litiumioniakut ja litiumioniteknologia trukeissa
Trukkien energiatekniikat ovat tällä hetkellä kehittymässä selkeästi sähkötekniikan hyödyntämiseen. Eikä mikään ihme, antaahan perinteisistä polttomoottoritrukeista sähkötekniikkaan siirtyminen monia hyötyjä.
Kärkinä sähkötekniikan erinomaisuudessa ovat selkeästi ajettavuus, käytettävyyden helppous sekä meluttomuus ja päästöttömyys.
Sähkötrukki lyijy- vai litiumakulla?
Tällä hetkellä sähkötrukeissa käytetään pääsääntöisesti joko lyijyakullisia- tai litiumioniakullista (Li-ion akku) tekniikkaa. Litiumioniteknologia vaikuttaa vievän näistä kahdesta teknologiasta pidemmän korren, vaikkakin molemmat teknologiat alentavat hiilidioksidipäästöjä merkittävän paljon.
Kun verrataan litiumakkua lyijyakulliseen, on litiumioniteknologian kokonaishyötysuhde jopa 20 % parempi. Lisäksi litiumakkua on mahdollista ladata pitkin päivää vaikkapa taukojen aikana, jolloin trukin hyödynnettävyys on mahdollista ympäri vuorokauden.
Oli sähkötrukin teknologia kumpi tahansa, on vaikutukset ilman puhtauteen merkittävät. Tässä jutussa avaamme etenkin litiumioniteknologiaa hyödyntävien litiumioniakkujen ominaisuuksia.
Litiumioniakullisten trukkien edut
Perinteiseen polttomoottorikäyttöiseen (diesel/kaasu) trukkiin verrattuna HELI litiumioniakullisella trukilla on etuina:
– meluttomuus
– päästöttömyys
– helppokäyttöisyys
– huoltovapaus
– lähes tärinätön
– korkea tehon muunnostehokkuus
– nopea lataus
– pitkä käyttöikä
– soveltuu myös alhaisiin lämpötiloihin
– alhaiset kokonaiskäyttökustannukset
Suomen oloihin litiumioniteknologia soveltuu hyvin
Litiumioniakut kestävät alhaisia lämpötiloja, jolloin trukki on käytettävissä myös talven pakkasilla tai kylmissä varastoissa.
Litiumionitekniikka mahdollistaa nopean latauksen milloin tahansa, jolloin se soveltuu erinomaisesti esimerkiksi yrityksiin, jossa ajetaan trukilla useammassa vuorossa. Pikalatauksen avulla litiumioniakku voidaan ladata tyhjästä täyteen 2 tunnissa lataus- ja purkutehon ollessa jopa 98 %.
Litiumioniakkujen kapasiteetin säilyvyys on normaalilla lataus- ja purkujaksolla yli 75 % kun lataus- ja purkujaksojen määrä on yli 4000 kertaa 5 vuoden ajan. Litiumioniakku toimii tehokkaasti myös vajaalla akun varauksella.
Litiumioniakun etuna on sen energiatiheys, Verrattuna perinteisiin akkuteknologioihin kuten lyijyakkuihin, tarjoaa litiumioniakku samassa koossa pidemmän käyttöajan. Lisäksi merkittävä osa sen varauksesta säilyy jopa vuosia. Se ei myöskään menetä kapasiteettiaan, vaikkei sitä ladattaisi koskaan täysin täyteen tai purettaisi täysin tyhjäksi. Alla olevassa taulukossa (Taulukko 1.) vertailu litiumioniakun ja lyijyakun välillä.
Taulukko 1. Vertailu litiumioniakun ja lyijyakun välillä.
HELI Litiumioniakut ovat huoltovapaita
Litiumioniakut eivät tarvitse manuaalista huoltoa eikä siihen tarvitse lisätä tislattua vettä. Lisäksi litiumioniakut eivät kehitä kaasuja, jolloin erillisiä tuuletettuja lataustiloja ei tarvita eikä kaasujen tai happojen aiheuttamia vaaratilanteita myöskään pääse syntymään. Sähkötrukki tulisi kuitenkin aina ladata aina tilassa, joissa lämpötila vähintään 0° C tai sen yläpuolella. Lataaminen alle 0° C lyhentää laturin käyttöikää ja pidentää lataukseen kuluvaa aikaa.
Vertailu litiumakullisen-, lyijyakullisen sekä polttomoottorikäyttöisen trukin kustannuksista on nähtävillä alla olevassa kuvassa (Kuva 1.). Explicit cost kuvaa ns. näkyviä kustannuksia ja Invisible cost ns. näkymättömiä kustannuksia. Litiumioniakullisen trukin kustannukset ovat selkeästi kokonaistaloudellisesti edullisimmat.
Kuva 1. Vertailu litiumakullisen-, lyijyakullisen sekä polttomoottorikäyttöisen trukin kustannuksista.
Litiumioniakut eivät siedä ylilatausta tai varaustason liiallista purkamista. Useimmissa Li-ion akuissa onkin sisäänrakennettu akunhallintajärjestelmä BMS (Battery Management System). Sen tehtävänä on estää akkua ylilatautumasta tai alipurkautumasta, jolloin järjestelmä katkaisee sähkönsyötön, mikäli se havaitsee yli- tai alijännitteen tai jos akku kuumenee huomattavasti esimerkiksi liian suuren purkuvirran takia.
HELI luottaa litiumrautafosfaattiin
HELI trukeissa käytettävät litiumioniakut ovat pääsääntöisesti litiumrautafosfaattiakkuja (LiFePO4), joita käytetään myös suurimmassa osassa hyötyajoneuvoja. Litiumrautafosfaattiakku on perinteisiä litiumakkutekniikoita turvallisempi ja se kestää tuhansia lataus- ja purkujaksoja.
HELI litiumrautafosfaattiakut kestävät myös kylmää, jopa -25 °C saakka. Haittapuolena litiumrautafosfaattiakuissa on verrattuna muihin Li-ion tekniikoihin, on sen hiukan korkeampi hinta ja paino. Paino on kuitenkin huomattavasti pienempi kuin lyijyakuissa. Trukeissa akun painosta ei kuitenkaan ole haittaa vaan pikemminkin hyötyä. Myös hinnat ovat hiljalleen tulleet alaspäin.
Alla olevassa kuvassa (Kuva 2.) HELI litiumioniakkujen hyötyjä verrattuna lyijyakkuihin.
Kuva 2. Litiumakkujen hyötyjä verrattuna lyijyakkuihin.
HELI-litiumakullisia trukkeja käytetään kaikenlaisessa teollisuudessa, lentokenttien logistiikassa, petrokemianteollisuudessa, elintarvike- ja lääketeollisuudessa, kylmävarastoissa ja rautatiekuljetuksissa (Kuva 3.)
Kuva 3. HELI litiumioniakullisten trukkien käyttökohteita.
Ympäristöystävällistä teknologiaa
Litium-rautafosfaattiakun valmistuksessa ei ole käytetty raskasmetalleja, jolloin se on muita litium-ioniakkuja ympäristöturvallisempi. Litiumioniakullinen trukki täyttää erinomaisesti tiukat ympäristönsuojeluvaatimukset.
Huomioithan, että vain vahingoittumaton litiumioniakku on turvallinen! Vaurioituneessa akussa voi käynnistyä ns. lämpökarkaaminen (thermal runaway), joka voi käynnistää akun kennojen lämpenemisen itsestään ja voi näin sytyttää akun palamaan. Käsittele litiumioniakkua aina huolellisesti. Alla olevassa kuvasarjassa (Kuva 4.) nähdään HELI trukeissa käytettävien akkujen turvallisuustestejä (upotustesti meriveteen, puristustesti, kuumennustesti, ylilataustesti, lämpötilan kiertotestit, pudotustesti sekä oikosulkutesti).
Käytä aina vain ehjiä ja vahingoittumia akkuja.
Kuva 4. HELI litiumioniakkujen turvallisuustestejä.
Tutustu HELI litiumioni- ja lyijyakullisten trukkien valikoimaamme nettisivuillamme täällä.
Lue myös juttumme Sähkötrukkien litiumioniakun latauksesta nettisivuiltamme täältä.