• admin
• دانشنامه
• 0

تکامل مدیریت چرخه عمر باتری لیفتراک

چرخه عمر معمولی باتری های لیفتراک اکنون از مدل قدیمی خطی که در آن محصولات خریداری، استفاده و سپس دور انداخته می‌شدند، به کلی فاصله گرفته است. امروزه این چرخه شامل مراحل بهینه‌سازی عملکرد، افزایش عمر، و کاهش اثرات زیست‌محیطی است. در شرکت سپاهان لیفتر با بهره گیری از پیشرفته ترین علوم مهندسی و بروز دنیا سعی شده است از جدید ترین چرخه های طول عمر باتری استفاده شود.

مدیریت چرخه عمر باتری به معنای نظارت بر تمام مراحل عمر یک باتری است، از طراحی و ساخت تا استفاده، نگهداری، تغییر کاربری، و در نهایت بازیافت یا دور انداختن آن است. این فرآیند شامل بهینه‌سازی عملکرد باتری، افزایش طول عمر، اطمینان از ایمنی و کاهش اثرات زیست‌محیطی از طریق نظارت موثر، نگهداری و استراتژی‌های بازیافت است. این تضمین می‌کند که باتری ها به طور کارآمد و پایدار در طول عمر خود استفاده شوند.

به گفته هوانگ مدیر فنی یکی از شرکت های باتری ساز، برنامه‌های موثر از این نوع باید شامل بازرسی‌های منظم، نظارت بر معیارهای عملکرد، تست ظرفیت، توازن سلول‌ها، مدیریت دما، تمیز کردن ترمینال‌ها، به‌روزرسانی نرم‌افزار و تعویض قطعات فرسوده باشد. هوانگ درباره رویکرد سازمان خود در مدیریت چرخه عمر باتری توضیح می‌دهد که چرخه عمر باتری لیتیومی لیفتراک از طریق پلتفرم ابری هوشمند نظارت می‌شود که همچنین وضعیت سلامت هر پارامتر باتری را دنبال می‌کند.
تمام باتری های لیفتراک ا دارای یک ماژول 4G  هوشمند هستند که امکان نظارت بر عملکرد و سلامت باتری، تجزیه و تحلیل داده‌ها، کنترل از راه دور و موارد دیگر را در پلتفرم ابری فراهم می‌کند. این طراحی به منظور به حداکثر رساندن عملکرد باتری، افزایش عمر باتری، کاهش هزینه‌های نگهداری و ترویج مدیریت چرخه عمر باتری کارآمدتر و پایدارتر می باشد. هوانگ می گوید: “این برنامه‌ها برای به حداکثر رساندن عمر باتری، اطمینان از ایمنی، حفظ عملکرد ثابت و کاهش هزینه‌ها اساسی هستند”. نگهداری مناسب از خرابی‌ها جلوگیری می‌کند، عمر باتری را افزایش می‌دهد و اثرات زیست‌محیطی را به حداقل می‌رساند، که این موضوع برای عملکرد قابل اعتماد سیستم‌های حیاتی ضروری است.”

دقیقا چنین الزاماتی نیز در باتری های لیتیومی که شرکت سپاهان لیفتر عرضه می دارد رعایت شده است.

انواع باتری ها

نگهداری صحیح یک باتری در همه باتری ها بسیار پر اهمیت است. لاو، مدیر توسعه کسب و کار توضیح می‌دهد که “با مراقبت مناسب، باتری های سرب-اسیدی می‌توانند بین پنج تا هشت سال عمر کنند، گاهی حتی بیشتر بسته به نوع کاربرد”، یک برنامه نگهداری ساختار یافته، کلید دستیابی به این طول عمر در سلول‌های سرب-اسیدی است.”

این برنامه معمولاً شامل شارژ مساوی هفتگی (فرآیندی که از خوردگی و سولفاته شدن باتری جلوگیری می‌کند و اطمینان حاصل می‌کند که تمام سلول‌های باتری توازن داشته باشند) و همچنین یک سیکل دفع سولفات دقیق‌تر که به طور سالانه انجام می‌شود، می‌باشد.

باتری های لیتیومی

 از آنجا که باتری های لیتیومی هنوز نسبتاً جدید هستند، تخمین دقیق طول عمر آن‌ها دشوار است. به گفته لاو، یک باتری که به خوبی مراقبت شده است می‌تواند بین 10 تا 20 سال عمر کند.

این باتری ها یک سیستم پایش الکترونیکی سلول (BMS) دارند که نیاز به به‌روزرسانی دارد. همچنین، باتری های لیتیومی معمولاً نیاز دارند که با شارژر ارتباط برقرار کنند. آن‌ها از طریق سیگنال CANBUS ارتباط برقرار می‌کنند. اگر این سیگنال به هر دلیلی تغییر کند، هم شارژر و هم باتری باید به‌روزرسانی شوند. در مورد شارژ بهینه برای سلول‌های لیتیومی، آن‌ها می‌توانند شارژ بسیار سریع‌تری را نسبت به باتری های سرب-اسیدی بپذیرند، اما بدون تأثیر زیادی بر روی چرخه عمر باتری.

شرکت های بزرگ در سراسر دنیا در زمینه محصولات خود، محصولات و خدماتی ارائه می‌دهند که برای به حداکثر رساندن عمر و کارایی باتری طراحی شده‌اند. برای باتری های سرب-اسیدی، دستگاه اکستندر باتری ریجنریتور فرآیند بازسازی خودکار و بدون نیاز به نظارت باتری را از طریق یک فرآیند دفع سولفاته دقیق ارائه می‌شود که مطابق با نیازهای خاص کاربر است.

در مورد باتری های لیتیومی، شارژرهای با راندمان بالا، دارای قابلیت CAN، بانک‌های بار (دستگاهی برای ارزیابی عملکرد باتری با اعمال مقاومت متغیر) و …

بازسازی یا بازیافت؟

در زمینه انتظارات طول عمر بالا، سوال آشکار این است که بعد چه اتفاقی می افتد؟

برخلاف بسیاری از محصولات دیگر، بازیافت باتری تنها گزینه نیست. به گفته اشنایدر، مدیر بازاریابی یکی از شرکت های بازیافت اروپایی، گزینه‌های دیگر شامل بازسازی (تعویض قطعات آسیب دیده یا فرسوده) و بازتولید (کاملاً جدا کردن باتری، تعویض هر قطعه معیوب و بازسازی آن برای تولید باتری با مشخصات ارجینال اولیه) هستند.

“این گزینه‌ها زمانی مناسب هستند که باتری دیگر در ظرفیت اوج عملکردی خود نیست اما هنوز پتانسیل این را دارد که بیشتر از آن ها استفاده شود”. اشنایدر می‌گوید “آن‌ها باید به عنوان گزینه اصلی برای زندگی دوم یک باتری Li-ion در نظر گرفته شوند”.

“بازسازی یا بازتولید زمانی مناسب است که یک باتری از کار افتاده است اما هنوز سلول‌های قابل استفاده دارد. چرخه عمر برای باتری های لیتیوم-یون LFP توسط هر تولید کننده تعریف شده است، این مقدار معمولاً بین 60٪ و 80٪ ظرفیت نامی است. اما این طراحی به نوعی اختیاری است و یک باتری با 50٪ ظرفیت هنوز قابل استفاده است”.

بازیافت فقط زمانی در نظر گرفته می‌شود که باتری ها به پایان عمر مفید خود رسیده‌اند و نمی‌توانند بازسازی یا بازتولید شوند.

قابل ذکر است شرکت سپاهان لیفتر به مدیریت چرخه عمر باتری از طریق خدمات R3 (کاهش، بازسازی و بازتولید، و ارجاع به برنامه‌های بازیافت) متعهد هستند. سپاهان لیفتر ابزارهایی برای ردیابی سلامت و عملکرد باتری ارائه می‌دهد و از مشتریان خود در خدمات نگهداری پشتیبانی می‌نماید. با بازرسی و نگهداری منظم، باتری های لیتیوم-یون طول عمر بیشتری خواهند داشت و می‌توانند به اندازه کافی برای حداکثر کارایی تنظیم شوند”.

بازسازی همیشه ضروری نیست

در حالی که باتری های لیفتراک معمولاً می‌توانند یک زندگی دوم داشته باشند، اولین گام هنگام تصمیم‌گیری برای بازسازی باتری این است باتری را به طور کامل با استفاده از یک بالانسر شارژ کنید.

اگر مشکلات عمده‌ای وجود نداشته باشد، بازسازی یا بازتولید ممکن است ضروری نباشد و بالانس کردن به تنهایی می‌تواند دوام باتری را بهبود بخشد. اگر دوام باتری حتی پس از بالانس کردن همچنان کوتاه باشد، می‌توان تفاوت‌های ولتاژ بین ماژول‌ها و سلول‌ها را در طول تخلیه با استفاده از داده‌های نمایش، تجزیه و تحلیل نمود تا ارزیابی شود که آیا بازسازی یا بازتولید لازم است. دو سناریو نیاز به بازسازی یا بازتولید دارند. اولین سناریو شامل مونتاژ مجدد ماژول‌های داخل پک باتری، و دومی شامل بازسازی هر سلول‌ داخل یک ماژول است.

معیار کلی برای ارزیابی سلول این است که سلول‌هایی با ظرفیت باقی‌مانده 80٪ یا بیشتر می‌توانند مونتاژ مجدد شوند. پس از مونتاژ مجدد، بررسی ولتاژ مدار باز (OCV) و ظاهر کلی ضروری است.

سناریوی اول نسبتاً ساده است و نیاز به تجهیزات یا روش‌های پیچیده‌ای ندارد همچنین اگر فقط چند ماژول داخل پک باتری آسیب دیده باشد، ماژول‌ها می‌توانند با انجام تطبیق ظرفیت، تست داخلی بصورت گروهی، انتخاب داده و مونتاژ به یک پک باتری جدید مونتاژ مجدد شوند.

سناریوی دوم پیچیده‌تر است و شامل جدا کردن ماژول‌های آسیب دیده برای تعویض سلول‌های معیوب قبل از بازسازی آنها می‌شود. این فرآیند نیاز به تجهیزات و مراحل مختلفی دارد، از جمله جداسازی ماژول، جداسازی باس‌بار، تمیز کردن پایانه سلول، آزمون OCV، تست کردن ظرفیت سلول، انتخاب داده، مونتاژ ماژول، و تست کردن گروهی اجزاء.

بازیافت

همانطور که اکنون در بسیاری از صنایع و جنبه‌های زندگی روزمره مشاهده می‌شود، بازیافت، یکی دیگر از بخش‌های مهم چرخه عمر باتری است. هاوکر دستگاه‌ها، نرم‌افزارها و گزارش‌هایی ارائه می‌دهد که مجموعه‌ای گسترده از آیتم‌های عملیاتی و نگهداری را نظارت می‌کنند. معاون فروش و بازاریابی در هاوکر می‌گوید، وقتی یک باتری از عمر اقتصادی خود گذشته است، وقت بازیافت است. “انتخاب یک بازیافت‌کننده از لحاظ شیمیایی مهم است تا اطمینان حاصل شود که بازیافت به صورت ایمن توسط یک بازیافت‌کننده معتبر انجام می‌شود و کسی که بیشترین درصد محصول را بازیافت می‌کند”.

“باتری های سرب-اسیدی، هم فلودد و هم سرب خالص نازک بیشترین درصد قابل بازیافت را دارند. در زمینه لیتیوم، بستگی به ترکیبات خاص شیمیایی مورد استفاده دارد”. باتری های نیکل منگنز کبالت دارای فلزات قابل بازیافت همراه با فولاد، مس و پلاستیک هستند که می توانند بازیافت شوند. اما باتری های لیتیوم آهن فسفات فلزات قابل بازیافت ندارند، به جز فولاد و مس”. یک تولید کننده باتری متعهد به فناوری نوآورانه و راه‌حل‌های مبتنی بر داده می باشد.

دور انداختن ایمن

مواردی وجود دارد که در آن بازیافت گزینه‌ای نیست.

به گفته شرکت های تولید کننده لیتیوم-یون، باتری هایی که دیگر نمی‌توانند شارژ را نگه دارند یا عملکرد مورد نظر خود را به طور موثر انجام دهند، برای صاحبان آن‌ها استفاده‌ای ندارند. در این مرحله، دور انداختن صحیح برای جلوگیری از آسیب محیطی و بازیابی مواد ارزشمند ضروری است. دور انداختن صحیح از طریق بازیافت برای همه انواع باتری ها ضروری است تا اثرات زیست‌محیطی به حداقل برسد. این شامل کار با شرکت های بازیافت تایید شده است که قادر به پردازش ایمن باتری، استخراج و استفاده مجدد از منابعی مانند لیتیوم، نیکل و کبالت برای استفاده در باتری های جدید هستند.

نوآوری و آینده بازار باتری

هنگام تأمل در مورد آینده بازار باتری که به سرعت در حال تحول است، چیزهای زیادی باید در نظر گرفت. حوزه‌های کلیدی تحقیق و توسعه شامل سیستم‌های مدیریت باتری پیشرفته، تجزیه و تحلیل داده‌ها در زمان واقعی و فناوری‌های بازیافت پیشرفته است. صنعت امروز به سمت محصولات با کارایی بالا برای رسیدن به اهداف ایمنی، بهره‌وری و پایداری حرکت می‌کند. این بینش‌های مبتنی بر داده‌ها را تولید می‌کند که مدیران عملیات برای به حداکثر رساندن استفاده از ناوگان خود و ورود به دوره جدیدی از مدیریت انرژی که واقعاً ردپای کربن و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد، ایجاد می‌کند.

تامین کنندگان قطعات و لوازم جانبی لیفتراک در جهان که بر نوآوری باتری پیشرفته فلودد تمرکز دارند در این زمینه می گویند که “محصولات بسیار پایدار برای افزایش طول عمر باتری های صنعتی، کاهش قابل توجه هزینه‌های تعمیر و نگهداری و هزینه های انرژی و افزایش بازدهی کلی برای مشتریان طراحی شده‌اند”.

این شرکت ها احیا کننده سولفاته را به چگالی تبدیل می کنند و ظرفیت باتری را بازیابی می کنند. این دستگاه‌ها Two in One هستند که تخلیه و بازسازی عملکرد را با هم در یک مجموعه ترکیب می‌کند و مزایای بسیار بیشتری را ارائه می‌دهد. این فرآیند سولفات زدایی را ساده می‌کند، توجه کمتری از سوی کاربران نیاز دارد و کاملاً خودکار است.

برخی از جدیدترین ویژگی‌های باتری های لیتیومی سپاهان لیفتر مانند استفاده از چند ولتاژ/جریان و سازگاری آن با BMS، آن را به محصولی نوآورتر تبدیل کرده است. با باز تولید باتری ها و افزایش عمر مفید آن‌ها، تعداد باتری هایی را که به محل‌های دفن زباله ختم می‌شوند به میزان قابل توجهی کاهش می‌دهیم. این کاهش ضایعات باتری به کاهش آلودگی زیست محیطی کمک می کند و منابع و انرژی مورد نیاز برای تولید باتری های جدید را حفظ می کند.

بطور خلاصه شرکت سپاهان لیفتر هیچ محدودیتی در نوآوری، پایش وضعیت، بازتولید، بهبود و بازیافت باتری وجود ندارد.