Как температура влияет на работу аккумуляторов электропогрузчиков

Экстремальные температуры ухудшают работу АКБ: перегрев вызывает деградацию, мороз снижает мощность. О том, как сохранить их эффективность, рассказали эксперты Forklift.Blog 

Процесс зарядки аккумуляторных батарей электропогрузчиков основан на химических реакциях с участием ионов. Колебания температуры – как в сторону повышения, так и понижения – оказывают существенное влияние на эти процессы, изменяя характеристики АКБ и их производительность.

Особенности работы АКБ при различных температурах

В свинцово-кислотных батареях при разряде происходит перемещение ионов, вследствие чего серная кислота вступает в реакцию с пластинами, образуя сульфат свинца. При этом концентрация воды в электролите увеличивается. Для обратного процесса – восстановления плотности электролита – необходимо приложить напряжение, чтобы ионы возвращались к исходному состоянию.

В литий-ионных аккумуляторах принципы работы схожи: при разряде ионы лития перемещаются от анода к катоду, а при зарядке – в обратном направлении. В этом процессе задействованы оксиды лития и графитовый анод, который удерживает ионы в своей углеродной структуре.

Ключевые параметры эффективности аккумуляторов

Для оценки работы аккумуляторных батарей учитывают следующие характеристики:

• Емкость – объем энергии, который АКБ способна хранить (измеряется в А·ч или Вт·ч);
• Удельная энергия – соотношение емкости к массе батареи (Вт·ч/кг);
• КПД – доля энергии, эффективно использованной при зарядке и разряде;
• Ресурс службы – число возможных циклов заряда/разряда;
• Саморазряд – процент потерь энергии при хранении;
• Температурная стабильность – способность работать при экстремальных температурах без значительной потери емкости.

Кроме того, важны такие факторы, как безопасность, экологичность и экономическая целесообразность, включая стоимость батареи с учетом ее емкости.

Влияние высокой температуры на аккумулятор 

Эксплуатация АКБ в жарких условиях ускоряет химические процессы, что приводит к временному увеличению емкости. Однако высокая температура негативно влияет на состояние электродов и электролита, ускоряя их деградацию и сокращая срок службы батареи.

При температуре выше +30°C срок службы свинцово-кислотных АКБ сокращается в два раза на каждые дополнительные 10°. В жару также наблюдается активное газообразование, что может привести к вздутию корпуса или даже взрыву. Кроме того, ускоряется саморазряд, а при зарядке возможен тепловой разгон – явление, при котором аккумулятор перегревается, что может привести к короткому замыканию. Современные зарядные устройства используют температурную компенсацию для предотвращения подобных рисков.

Влияние низкой температуры на АКБ

Низкие температуры, напротив, замедляют химические реакции, увеличивая внутреннее сопротивление батареи и снижая ее емкость. Например, при -20°C емкость свинцово-кислотной АКБ уменьшается в два раза быстрее, что снижает производительность погрузчика.

При холодной погоде аккумулятор хуже отдаёт энергию, а загустевший электролит снижает эффективность заряда. В литий-ионных батареях при отрицательных температурах возможно образование металлического лития на аноде, что ведет к потере емкости и повышает риск короткого замыкания. При сильных морозах электролит может замерзнуть, повреждая корпус и пластины аккумулятора.

Рекомендации по эксплуатации АКБ

Чтобы аккумуляторные батареи работали стабильно в различных температурных условиях, следует придерживаться нескольких рекомендаций:

• избегать перегрева – не оставлять технику под прямыми солнечными лучами или рядом с источниками тепла;
• при низких температурах использовать утепленные корпуса или системы подогрева;
• хранить АКБ заряженными в диапазоне от +10°C до +20°C;
• применять зарядные устройства с температурной компенсацией.

Оптимальной для работы аккумуляторов считается температура от +15°C до +25°C. Соблюдение этих условий поможет продлить срок службы батареи и обеспечить их стабильную работу в любых условиях.

 Выбрать АКБ для складской техники можно на выставке CeMAT RUSSIA 2025 c 16 по 18 сентября 

Больше полезных материалов на Forklift.Blog