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Nota do editor: o seguinte foi contribu铆do como exclusivo para o Power Progress pelo fabricante de baterias EnerSys, Reading, Pa., e editado para comprimento e estilo. 脡 parte de uma s茅rie de tr锚s partes da EnerSys sobre a compreens茫o da tecnologia de baterias para equipamentos e ve铆culos el茅tricos.

Nas 煤ltimas d茅cadas, preocupa莽玫es com emiss玫es, pre莽os de combust铆vel, custos de manuten莽茫o e efici锚ncia geral fizeram com que equipamentos industriais el茅tricos a bateria (BE) substitu铆ssem gradualmente equipamentos movidos a motores de combust茫o interna (ICEs).

Conforme , baterias tradicionais de chumbo-谩cido inundadas t锚m sido fontes de energia comprovadas para muitas aplica莽玫es industriais, como empilhadeiras e equipamentos de tratamento de piso. No entanto, elas t锚m algumas limita莽玫es em rela莽茫o 脿 densidade de energia e manuten莽茫o.

Para lidar com essas defici锚ncias, tecnologias de bateria mais avan莽adas surgiram recentemente. Elas incluem baterias de chumbo puro de placa fina (TPPL) e de 铆ons de l铆tio 鈥� ambas est茫o se tornando cada vez mais populares para muitas aplica莽玫es industriais e de com茅rcio eletr么nico. Elas podem suportar aplica莽玫es mais exigentes onde as baterias tradicionais de chumbo-谩cido ficam aqu茅m.

Ao eliminar a manuten莽茫o e oferecer maior desempenho do que as baterias tradicionais de chumbo-谩cido inundadas, as baterias TPPL e de 铆ons de l铆tio est茫o se tornando cada vez mais as fontes de energia preferidas para empilhadeiras, equipamentos de tratamento de piso e outros equipamentos utilit谩rios.

Tecnologia TPPL comprovada

Embora a bateria TPPL seja relativamente nova em aplica莽玫es de ve铆culos industriais, ela 茅 uma tecnologia comprovada desde a d茅cada de 1970. As placas de chumbo 99% puro aceleram a transfer锚ncia de energia durante per铆odos de carga mais curtos. Enquanto isso, as placas mais finas fornecem 谩rea de superf铆cie m谩xima para transfer锚ncia e ganhos de energia mais r谩pidos, bem como um aumento na densidade de armazenamento de energia.

Uma variedade de baterias TPPL. (Foto: EnerSys)

A tecnologia TPPL foi desenvolvida originalmente para aplica莽玫es militares de miss茫o cr铆tica que exigiam energia confi谩vel e carregamento mais r谩pido. Como tal, essas baterias foram rapidamente adotadas para aplica莽玫es de manuseio de materiais e armazenagem.

Hoje, as baterias TPPL est茫o dispon铆veis em uma variedade de capacidades de energia e configura莽玫es. Elas t锚m densidade de energia ligeiramente maior em compara莽茫o 脿s baterias de chumbo 谩cido inundadas, portanto, s茫o recomendadas para aplica莽玫es de servi莽o leve a m茅dio.

As maiores vantagens das baterias TPPL s茫o suas habilidades de carregamento r谩pido e a falta de manuten莽茫o. Por exemplo, as baterias TPPL n茫o exigem rega, lavagem ou equaliza莽玫es longas, tornando-as ideais para propriet谩rios de frotas que desejam reduzir o consumo de 谩gua e eliminar m茫o de obra para manuten莽茫o.

Al茅m disso, durante per铆odos mais longos sem uso, eles normalmente precisam ser carregados a cada 6 meses sem reduzir a vida 煤til da bateria.

Por fim, as baterias TPPL n茫o exigem longos per铆odos de carga. Elas podem ser conectadas sempre que o equipamento n茫o estiver em uso, como durante intervalos, entre turnos e em outros per铆odos de inatividade.

A expectativa de vida 煤til t铆pica de uma bateria TPPL 茅 de 4 a 5 anos, dependendo da intensidade de uso.

Tudo sobre 铆ons de l铆tio

Embora sejam uma tecnologia relativamente nova em aplica莽玫es de empilhadeiras e equipamentos de tratamento de pisos, as baterias de 铆ons de l铆tio s茫o bem conhecidas por seu uso em eletr么nicos de consumo e ve铆culos el茅tricos.

Existem v谩rias abordagens para a qu铆mica de 铆ons de l铆tio, com as vers玫es prim谩rias usadas em equipamentos de manuseio de materiais e aplica莽玫es industriais sendo fosfato de ferro-l铆tio (LFP) e cobalto de n铆quel-mangan锚s (NMC). A ind煤stria automobil铆stica depende principalmente do NMC devido 脿 sua capacidade superior de absorver e armazenar energia 鈥� proporcionando carregamento mais r谩pido e tempos de execu莽茫o mais longos entre as cargas.

Baterias de 铆ons de l铆tio s茫o especialmente adequadas para uso pesado em aplica莽玫es de equipamentos devido 脿 sua efici锚ncia de carga significativamente maior do que baterias tradicionais de chumbo-谩cido inundadas. Assim como TPPL, baterias de 铆ons de l铆tio s茫o projetadas para carga de oportunidade sempre que o equipamento n茫o estiver em uso. Elas tamb茅m n茫o exigem manuten莽茫o de rotina, como adi莽茫o de 谩gua ou equaliza莽茫o.

No entanto, um dos maiores desafios com o uso de baterias de 铆ons de l铆tio 茅 tamb茅m o que as torna t茫o atraentes: sua alta densidade de energia. Isso, juntamente com sua elevada capacidade de transfer锚ncia de energia, pode exigir uma infraestrutura el茅trica mais robusta para suportar o carregamento adequado.

Eles tamb茅m exigem controles espec铆ficos para opera莽茫o segura. Um sistema de gerenciamento de bateria (BMS), que 茅 um pequeno computador de bordo projetado para a bateria espec铆fica, normalmente monitora e controla a atividade da bateria. 脡 essencial para a seguran莽a da bateria de 铆ons de l铆tio.

Baterias de 铆ons de l铆tio mal projetadas com controles BMS question谩veis s茫o conhecidas por criar riscos de seguran莽a. A melhor maneira de evitar esses problemas 茅 usar um sistema projetado holisticamente que seja composto de bateria, BMS e carregador. Al茅m disso, todos os componentes do sistema devem ser claramente designados como certificados por grupos terceirizados comprovados, como Underwriters Laboratories (UL), Conformit茅 Europ茅enne (CE), International Organization for Standardization (ISO) e outros.

Os potenciais riscos de seguran莽a podem fazer com que algumas seguradoras recusem cobertura ou exijam cl谩usulas, inspe莽玫es ou verifica莽玫es adicionais antes de segurar uma instala莽茫o que usa equipamentos com baterias de 铆ons de l铆tio.

As baterias de 铆ons de l铆tio t锚m uma vida 煤til t铆pica de 5 a 7 anos, dependendo do uso.

A Parte 3 desta s茅rie de artigos discutir谩 considera莽玫es para escolher as tecnologias de bateria certas para diferentes aplica莽玫es.

Introdu莽茫o 脿 bateria de equipamentos el茅tricos, parte 1: tecnologias tradicionais A bateria tradicional de chumbo-谩cido inundada ainda 茅 uma tecnologia confi谩vel para uma variedade de aplica莽玫es em ve铆culos e equipamentos industriais.

Baterias TPPL em aplica莽玫es de movimenta莽茫o de materiais: hoje e amanh茫 Max Khabur, da OneCharge, analisa baterias de chumbo puro de placa fina (TPPL) para empilhadeiras el茅tricas e examina seu futuro competindo com suas equivalentes de l铆tio.