Antriebsquelle für Fabrikfahrzeuge

Welche Batterie für welche Stapler?

Die effiziente Nutzung von elektrischen Lager- und Fabrikfahrzeugen hängt von den Batterien und Ladegeräten ab. Dabei gibt es mehrere Faktoren, die die Wahl der Batterie beeinflussen.

TPPL-Batterien bieten eine verbesserte Energiedichte. Die Abbildung zeigt die relative volumetrische Energiedichte auf Zellenebene. © Enersys

Fahrzeuge wie Gabelstapler, Palettenhubwagen oder Personentransportfahrzeuge werden immer häufiger elektrisch angetrieben. Damit ist die effiziente Nutzung ihres Potentials von den verwendeten Antriebsbatterien und Ladegeräten abhängig. Daher müssen die Betreiber beim Kauf oder der Modernisierung von Fahrzeugbatterien wichtige Faktoren berücksichtigen. Auch die Hersteller solcher Fahrzeuge sollten diese Faktoren beachten, um sicherzustellen, dass ihr Produktangebot die besten verfügbaren Batterielösungen beinhaltet, die den hohen Anforderungen ihrer Kunden gerecht werden. Zu den wesentlichen Faktoren zählen unter anderem die Entscheidung zwischen Blei-Säure- und Lithium-Ionen-Technologien und deren verschiedenen Varianten sowie die Gesamtkosten.

Blei-Säure-Batterie-Technologien
Eine innovative neue Blei-Säure-Batterie mit einer als Reinblei-Technik (Thin Plate Pure Lead, TPPL) bezeichneten Technologie, bietet OEMs und Endkunden eine praktische und kostengünstige Alternative sowohl zu herkömmlichen Blei-Säure- als auch zu Li-Ionen-Batterien. Die TPPL-Technik überwindet viele der Nachteile von Blei-Säure-Batterien und ermöglicht es den Anwendern, die nötige Produktivität, Wirtschaftlichkeit und Sicherheit zu erreichen, die im heutigen wettbewerbsbetonten Marktumfeld unerlässlich sind.

Anzeige

Es gibt vier Grundtypen der Blei-Säure-Batterien: Blei-Säure-Nassbatterien (Blei-Antimon), ventilgeregelte Bleisäure-(VRLA)-Gelbatterien (Blei-Kalzium), VRLA-Vlies-(AGM)-Batterien (Blei-Kalzium) und Reinblei-Batterien (TPPL) (Reinblei – VRLA – AGM).

Blei-Säure-Nassbatterien bieten eine gute Zykluslebensdauer, weisen aber aufgrund ihrer Konstruktion gewisse Nachteile auf. So erweist sich der Ladevorgang als nicht optimal, da diese Batterien typischerweise Ladezeiten von acht bis zwölf Stunden erfordern und eine Überladung von etwa zehn bis 20 Prozent, um eine ausreichende Säuremischung zu erzeugen und Schichtbildung zu minimieren. Außerdem muss regelmäßig Wasser nachgefüllt werden. Eine Schnellladung ist zwar grundsätzlich möglich, erfordert jedoch spezielle Ladegeräte, die für Batterie- und Ladealgorithmen ausgestattet sind.

Kommerziell erhältliche VRLA-Batterien, sowohl Gel- als auch AGM-Batterien, bieten hier eine Verbesserung. Sie haben jedoch eine begrenzte Ladefähigkeit und benötigen daher eine längere Ladezeit von acht bis zehn Stunden. Bei aktuellen Gelbatterien ist eine Schnellladung mit Hochstrom-Ladeprogrammen schwierig.

Vorteile der TPPL-Technik
Die Reinblei-Batterie ist eine Weiterentwicklung gegenüber anderen Blei-Säure-Batterien, die auf zwei Kernkonzepten basiert: Dünnen Platten und reines Blei.

Dünne Platten: Die positiven und negativen Elektroden einer TPPL-Batterie sind nur einen Millimeter dünn, im Vergleich zu neun Millimeter in herkömmlichen Blei-Säure-Batterien. Dadurch können wesentlich mehr Elektroden auf gleichem Raum untergebracht werden, was die Kapazität erhöht und die Leistungsdichte steigert. Der Platzbedarf bei gleicher Kapazität verglichen mit einer AGM-Batterie kann um rund 30 Prozent reduziert werden.

Reinblei: AGM-VRLA-Batterien nutzen eine Blei-Kalzium-Legierung für die positiven und negativen Platten. Bei TPPL-Batterien wird hochreines Blei in Verbindung mit hochreiner Schwefelsäure verwendet. Das chemische Verhalten der Batterien ist dadurch wesentlich stabiler, wodurch sich Vorteile hinsichtlich Ladeeigenschaften und Lebensdauer ergeben. Außerdem sind die Platten aufgrund der Kornstruktur des Reinbleis weit weniger anfällig gegenüber Korrosion.

Wie die früheren VRLA-Produkte sind auch die TPPL-Batterien gekapselte Typen mit minimaler Ausgasung, bei denen kein Wasser nachgefüllt werden muss. Ihre Konstruktionsweise führt zu einer sehr niedrigen Innenimpedanz der Batterien und ermöglicht sowohl eine hohe Entladerate als auch eine schnelle, effiziente Ladungsaufnahme. Dadurch wird eine Teilladung, auch bekannt als Zwischenladung, möglich. Bediener haben somit die Gelegenheit beim Schichtwechsel oder der Mittagspause, die entladenen Batterien in kurzer Zeit mit hohen Strömen wieder aufzuladen. Am Wochenende kann die Batterie dann einer Vollladung mit anschließender Ausgleichsladung unterzogen werden, um den maximalen Ladezustand wiederherzustellen.

Die Batterien können im Bereich von 0,4 K5 bis 0,7 K5, dem zwei- bis vierfachen der normalen Laderaten von AGM- und Gelbatterien, geladen werden. Schnelle Ladealgorithmen für zyklische Anwendungen stehen zum schnellen und sicheren Laden zur Verfügung. Eine Teilladung ist ohne negativen Memory-Effekt möglich. Martin Walsh/as

Anzeige

Das könnte Sie auch interessieren

Anzeige

Platzsparende Energieführung

Neue Kette für lange Wege

Die Plane-Chain von Igus ist ein Energiekettenkonzept für lange Verfahrwege und hohe Geschwindigkeiten. Mit einer auf der Seite liegenden E-Kette in einer speziellen Führungsrinne sorgt das System für eine kompakte und ausfallsichere Energie- und...

mehr...
Anzeige
Anzeige

Highlight der Woche

Produktionsanlagen effizient und kostenoptimiert automatisieren
Hirata bietet sowohl schlüsselfertige Komplettanlagen als auch die Teilautomatisierung einzelner Produktionsschritte: Palettieren, Montieren, Messen/Prüfen, Kleben/Vergießen, Lasermarkieren usw. Dadurch können unterschiedlichste Aufgabenstellungen sowohl technisch als auch wirtschaftlich optimal gelöst werden. 

Zum Highlight der Woche...
Anzeige

Highlight der Woche

FMB 2018: Innovationen für Maschinenbau und Produktion
Vom 7. bis 9. November 2018
finden Sie auf der 14. FMB – Zuliefermesse Maschinenbau in Bad Salzuflen die neusten Technologien, Produktinnovationen und Automatisierungslösungen in den zentralen Bereichen Konstruktion, Fertigung und Montage. Hier treffen Sie Branchenpartner und Entscheider mitten im Spitzencluster für intelligente technische Systeme.

Zum Highlight der Woche...

Ladesysteme

Boxenstop für FTS

In der Intralogistik und Logistik geht der Trend zu flexiblen Systemen um den Warenumschlag effizienter zu meistern. Diese Entwicklung benötigt Schnittstellen und Verbindungen zu Daten, Energie und Signalen, die eine sichere Bedienbarkeit der...

mehr...

Made für Mexico

Auf nach Mexiko

„Made for Mexico“ heißt die Einladungskampagne von Michael Koch für die Gäste aus dem diesjährigen Partnerland der Hannover Messe. Auf der eigens eingerichteten Webseite zeigt Koch, warum deren Produkte in Mexiko hilfreich sind.

mehr...