Чем опасен перегрев аккумулятора?
Перегрев отрицательно сказывается на ресурсе и работе батареи. Во-первых, высокая температура ускоряет износ ячеек: разрушается электролит, меняется структура материалов, аккумулятор теряет емкость быстрее нормы. Во-вторых, страдают характеристики, растет внутреннее сопротивление, проседает напряжение под нагрузкой, снижается отдаваемая мощность. Батарея может быстрее разряжаться и хуже держать заряд. Кроме того, при перегреве система управления (BMS) вынужденно ограничивает ток или временно отключает аккумулятор ради его защиты. Это означает простои техники и потерю производительности. Наконец, перегрев повышает риск отказов и даже термического разгона (неуправляемого роста температуры). Хотя литий-фосфатные батареи считаются безопасными, при сильном нагреве возможно повреждение элементов и выход аккумулятора из строя.
Пассивное охлаждение: теплоотвод за счет конструкции
Простейший способ охладить батарею - пассивный. Пассивное охлаждение тяговых аккумуляторов означает, что тепло рассеивается естественным путем, без дополнительных устройств. Инженеры улучшают теплоотвод за счет конструкции самой АКБ. Например, качественные литиевые батареи заключены в алюминиевый корпус. Он служит радиатором и отводит тепло от ячеек. Кроме того, в самих ячейках используются широкие токосъёмные пластины (Full Tab Design), благодаря чему ток распределяется равномерно и меньше греется каждый участок внутри элемента. В результате разница температур между центром и поверхностью качественной ячейки минимальна, порядка 4 °C при токе 1 C. Пассивная система охлаждения проста и не имеет движущихся частей, ломаться нечему, обслуживание не требуется. Во многих случаях одного только пассивного теплоотвода достаточно, чтобы удерживать температуру АКБ в норме.
Однако у пассивного охлаждения есть пределы. При очень интенсивной работе или на жарком складе естественного рассеивания тепла может оказаться мало. Центральные элементы батареи нагреваются сильнее крайних, возникает “горячая точка” внутри блока. Это ограничивает максимальный ток разряда – фактически батарея не может отдать всю мощность, на которую рассчитана, из-за локального перегрева. Именно поэтому производители внедряют активные системы охлаждения для тяговых АКБ.
Активное охлаждение: когда естественного мало
Активное охлаждение тяговых аккумуляторов подразумевает использование дополнительных средств для принудительного отвода тепла. Чаще всего в батарейный модуль встраиваются компактные вентиляторы или турбины, которые прогоняют воздух через аккумуляторный блок. По сути, работает мини-система вентиляции: поток воздуха выносит горячий воздух наружу и охлаждает ячейки. В продвинутых батареях могут применяться даже жидкостные охладители или специальные теплоотводящие пластины, но в вилочных погрузчиках обычно хватает обычного воздушного обдува. Активная система немного усложняет конструкцию АКБ (добавляются кулеры, датчики, воздуховоды), но и эффект дает ощутимый. Тесты показывают, что при одинаковой нагрузке температура ячеек с обдувом примерно на 5 °C ниже, чем при одном лишь пассивном охлаждении.
Главные преимущества активного охлаждения очевидны:
- Поддерживает оптимальную температуру батареи даже в жару и при больших нагрузках. Это продлевает срок службы ячеек и дольше сохраняет емкость.
- Устраняет перегрев центральных ячеек. Вентиляторы выравнивают температуру по всему блоку и защищают элементы в середине батареи от ускоренного износа.
- Предотвращает появление конденсата. Постоянная циркуляция воздуха не дает влаге выпадать на холодные элементы при резких перепадах температуры.
- Позволяет безопасно заряжать и разряжать аккумулятор более высокими токами. Батарея с активным охлаждением может отдавать максимум мощности без риска перегрева, чего сложно добиться при пассивной системе.
Современные литиевые АКБ оснащаются интеллектуальной BMS - электроникой, которая следит за температурой и включает охлаждение при необходимости. Например, при нагреве ячеек выше ~45 °C BMS автоматически снижает ток заряда/разряда, а в модулях с активным охлаждением запускает вентиляторы. Пока температура в норме, батарея охлаждается пассивно, а принудительный обдув включается лишь когда нужно снять избыточное тепло. Такой подход обеспечивает стабильную работу аккумулятора без перегрева даже в самых тяжелых условиях.
Почему стоит выбрать батарею с продуманным охлаждением
Система охлаждения не роскошь, а обязательный элемент хорошей тяговой батареи. Если пренебречь тепловым менеджментом, последствия скажутся и на технике, и на ваших расходах. Перегреваемая или постоянно ограничиваемая по температуре батарея прослужит меньше заявленного срока и потребует замены раньше времени. Наоборот, качественная литий-ионная АКБ с эффективным охлаждением стабильно работает даже при интенсивной нагрузке и в жарком климате. Вы получаете больше часов без простоев, максимальную отдачу мощности и длительный срок службы аккумулятора.
Производители промышленной техники уже переходят на батареи с активным охлаждением, понимая их плюсы. Такая АКБ может стоить чуть дороже, но быстро окупается за счет меньших простоев и снижения затрат на обслуживание. Наша компания предлагает современные тяговые аккумуляторы для погрузчиков и другой складской техники с продуманной системой терморегуляции. В них сочетаются мощный пассивный теплоотвод (алюминиевый корпус, оптимальная компоновка ячеек) и активное охлаждение под управлением BMS. Вы можете быть уверены: батарея не подведет в разгар смены и сохранит работоспособность в любых условиях. Обращайтесь, поможем выбрать оптимальный аккумулятор под ваши задачи и обеспечим профессиональное обслуживание!
