A alarmante crise energética e as mudanças climáticas no planeta são um claro indicativo da urgência de fazer a mudança para fontes de energia mais limpas em todos os níveis. As baterias com tecnologia de íons de lítio — o futuro da solução de armazenamento de energia — proporcionam sustentabilidade na transformação da nossa maneira de armazenar e consumir energia.

As baterias de íons de lítio foram amplamente adotadas na produção de veículos elétricos. No setor de transporte de materiais, as baterias de lítio se tornaram populares principalmente nas transpaleteiras com o lançamento da EPT 12EZ da EP Equipment em 2016.

A partir daí, a maioria das transpaleteiras de baixo custo tem sido produzida com baterias de lítio, embora a tecnologia utilizada possa variar significativamente, resultando em diferentes características e padrões de segurança. Já há vários anos existem equipamentos maiores disponíveis com opção de bateria de lítio, mas ao mesmo tempo com custo extremamente alto, que só compensa em aplicações pesadas, de três turnos.

om o desenvolvimento de novas empilhadeiras, esse obstáculo pôde ser superado e, de acordo com estudos da EP Equipment, todas as categorias de produtos de transporte de materiais poderão contar com tecnologia de íons de lítio no futuro próximo.

• Por que as baterias de íons de lítio estão ganhando mais destaque no mercado atual?
• Quais são as diferenças entre as baterias de chumbo-ácido tradicionais e as últimas inovações na tecnologia de lítio?
• Quais são os diferentes tipos de componentes químicos nas baterias de lítio? São seguras? Precisam ser caras?

BATERIAS DE LÍTIO VERSUS DE CHUMBO-ÁCIDO – VISÃO GERAL

Nos últimos 10 anos, os equipamentos elétricos de movimentação de materiais vêm ampliando significativamente sua fatia do mercado, recebendo forte impulso do crescimento do e-Commerce e da transição do armazenamento descentralizado para o centralizado. No passado, esses equipamentos eram todos alimentados por baterias de chumbo-ácido, de gel ou AGM. Em anos recentes, a tecnologia de baterias de lítio passou a apresentar um custo-benefício cada vez melhor e a ter um papel maior nas estratégias de desenvolvimento e compras de fabricantes e consumidores.

A diferença nos componentes químicos das baterias de chumbo-ácido e de íons de lítio produz custo e desempenho distintos. Embora ambas as opções sejam eficazes em termos de armazenamento, veja um comparativo das principais categorias:

POR QUE LÍTIO EM VEZ DE CHUMBO-ÁCIDO?

Dependendo do tipo de equipamento de transporte de materiais, a decisão sobre a tecnologia de baterias pode ser fácil ou um pouco mais difícil. Quando se analisam os preços atuais de transpaleteiras, mesmo nos modelos com operador embarcado, parece lógico optar pela versão lítio, pois agrega inúmeras vantagens e seu custo é semelhante. Mas, ao considerar a aquisição de empilhadeiras comuns e retráteis, a diferença na faixa de preços da maioria dos fabricantes ainda é um obstáculo para muitos consumidores. Nesse caso, apenas fabricantes com empilhadeiras customizadas com a tecnologia de lítio podem oferecer uma alternativa real, visto que seus custos de produção conseguem se equiparar aos de empilhadeiras com baterias de chumbo-ácido.

Ao considerar a aquisição de uma bateria de íons de lítio, as seguintes características se destacam:

Vida útil mais longa

As baterias de íons de lítio têm uma vida útil de 3.000 ciclos de recarga ou mais, em contraste com apenas 500 a 1.000 ciclos no caso das baterias de chumbo-ácido. As baterias de lítio geralmente proporcionam várias vezes o número de ciclos das baterias de chumbo-ácido, resultando em vida útil prolongada para os produtos alimentados por elas. Além disso, seus ciclos são contados em percentual de carga ao invés de um ciclo completo cada vez que a bateria é conectada ao carregador. Isso quer dizer que uma recarga de 10% numa bateria de lítio corresponde a 1/10 de ciclo, ao passo que uma recarga de 10% numa bateria de chumbo-ácido corresponde a um ciclo inteiro.

Carregamento de oportunidade

Enquanto as baterias de chumbo-ácido sempre precisam de um ciclo de recarga completo de 8 a 12 horas para manter seu equilíbrio químico, as baterias de íons de lítio admitem cargas de oportunidade, isto é, podem ser ligadas à tomada durante um intervalo e carregadas por 10 minutos. Isso proporciona uma administração de turnos exclusiva.

Mais leves

As baterias de íons de lítio têm maior densidade energética, sendo relativamente pequenas e leves — apenas um terço do peso de uma bateria de chumbo-ácido. Isso abre para fabricantes como a EP a oportunidade de desenvolver equipamentos com ergonomia superior, mais espaço para as pernas e maior eficiência graças ao tamanho e ao peso menores das baterias.

Maior eficiência

A maioria das baterias de lítio proporciona uma eficiência de 95% ou mais, o que significa que é possível de fato utilizar 95%, ou mais, da energia armazenada. Já a eficiência das baterias de chumbo-ácido fica por volta de 80% a 85%.

Recarga mais rápida

Baterias mais eficientes carregam mais rápido, o que leva a uma maior capacidade efetiva da bateria. Enquanto as baterias de chumbo-ácido precisam de 8 horas de recarga, as de lítio levam de 2 a 3 horas para uma carga completa, reduzindo o tempo ocioso nas tarefas logísticas.

Mais ecológicas

Do ponto de vista ambiental, as baterias de lítio são atóxicas e inofensivas; não emitem gases, o que faz delas uma tecnologia mais limpa e segura para o meio ambiente do que as de chumbo-ácido.

Sem manutenção

Ao passo que as baterias de chumbo-ácido requerem manutenção especial, complementação de água, equalizações, limpeza dos terminais, as de lítio não precisam de manutenção ativa para prolongar sua vida útil. Isso reduz grandemente as despesas com procedimentos e infraestrutura de manutenção de baterias.

Mais econômicas

É importante comparar os custos com energia para garantir que esteja fazendo um bom negócio ao adquirir equipamentos com baterias de chumbo-ácido ou de lítio.

Em resumo, uma bateria de chumbo-ácido pode ser mais barata na perspectiva do setor de compras; porém, uma bateria de lítio pode contribuir para armazenagem mais eficiente a longo prazo:

1. Menor gasto de energia no carregamento de baterias;
2. Dispensa consumo de tempo e mão de obra na troca de baterias;
3. Menor consumo de tempo e mão de obra na manutenção e reposição de água de baterias de chumbo-ácido;
4. Menor desperdício de energia (uma bateria de chumbo-ácido normalmente perde até 50% da energia por aquecimento; uma bateria de lítio perde apenas até 15%);
5. O tamanho menor da bateria resulta em custos de aquisição similares, proporcionando autonomia igual ou superior graças ao carregamento de oportunidade.

AS BATERIAS DE LÍTIO SÃO TODAS IGUAIS?

As baterias recarregáveis de íons de lítio recebem nomes de acordo com os diferentes componentes químicos usados em sua construção. Os mais relevantes no setor de empilhadeiras são o fosfato de lítio-ferro (LFP) e o óxido de níquel-manganês-cobalto e lítio (NMC).

A tecnologia NMC é bem conhecida graças à indústria automobilística e a outros setores em que o peso e o tamanho têm um papel significativo. O lado positivo das baterias NMC é a maior densidade energética e o tamanho compacto; o lado negativo é o risco de combustão ou explosão em caso de perfuração ou superaquecimento. Alguns fabricantes ainda usam baterias NMC em equipamentos de transporte de materiais devido ao seu peso reduzido e à alta densidade energética, enquanto outros, como EP Equipment, BYD, Linde e Still, trocaram para outra tecnologia.

A tecnologia LFP é a utilizada atualmente pelos principais fabricantes de equipamentos de movimentação de materiais com bateria de lítio. O fosfato de lítio-ferro produz bom desempenho eletroquímico e baixa resistência. Os principais benefícios são maior corrente e ciclos mais longos, além de boa estabilidade térmica e melhor segurança e tolerância em caso de uso excessivo. Há muitas vantagens na escolha de um equipamento com bateria LFP. Seus pontos fortes no quesito segurança se destacam em especial em equipamentos maiores, como transpaleteiras elétricas com operador embarcado ou empilhadeiras elétricas — ela não entra em combustão em caso de perfuração. A EP Equipment produz toda sua linha de equipamentos de lítio com baterias LFP, visto que o fosfato de lítio tolera melhor o carregamento total e sofre menos estresse que outros sistemas de íons de lítio caso seja mantido prolongadamente em alta voltagem.

COMO ESCOLHER A BATERIA DE LÍTIO CERTA PARA SEU EQUIPAMENTO?

Ao considerar substituir uma bateria de chumbo-ácido por uma de íons de lítio ou comparar a adoção das baterias de lítio em empilhadeiras de alta potência por parte de diferentes fornecedores, é preciso levar em conta alguns pontos:

CÉLULAS DE QUALIDADE

A célula é o coração da bateria. A EP usa somente células da mais alta qualidade e com a tecnologia mais segura, buscando melhorar a densidade energética e prolongar a vida útil. A EP adotou células de LiFePO4 que podem operar em diversas aplicações, numa ampla faixa de temperaturas, até mesmo em condições climáticas extremas. Projetando e montando baterias para diversas aplicações eletrônicas, a EP oferece 13 especificações de células de lítio para se adequar às exigências únicas de cada cliente.

SISTEMA BMS CONFIÁVEL

A segurança das baterias de lítio atraiu muita atenção da mídia e dos legisladores. Sistemas de gestão de bateria (BMS) desempenham um papel crucial na proteção contra curtos-circuitos, reversão de polaridade, sobretensão, subtensão e sobrecorrente. Por meio de coleta de dados, cálculos e controle dos processos de carregamento e descarregamento, tensão, corrente, temperatura e nível de carga, o BMS assegura a longevidade da bateria e melhora seu desempenho.
As baterias de lítio têm a fama de pegar fogo quando superaquecem, principalmente durante o carregamento. Um bom carregador não é o suficiente para evitar isso. O BMS se comunica com bateria, empilhadeira e carregador, e continuamente monitora a temperatura, entrando em ação quando a temperatura sai dos padrões.

O BMS também evita que a bateria superaqueça no uso, já que a vida útil de uma bateria de lítio depende muito das condições operacionais. E o BMS faz mais: otimiza a recarga, salvando na memória os ciclos de carregamento e descarregamento. As baterias de lítio EP são produzidas em nossa própria fábrica e são equipadas com um BMS que nós mesmos desenvolvemos, para garantir confiabilidade e segurança.

SISTEMA DE BARRAMENTO CAN ESTÁVEL

O barramento CAN (Controller Area Network) é o sistema que permite comunicação entre todas as partes da bateria. O barramento CAN atua como uma central de rede, comunicando dados da condição da bateria e automaticamente enviando alertas ao BMS quando ocorrem danos.

Combinando BMS e CAN, a EP desenvolve seu sistema de diagnóstico para monitorar proativamente o desempenho da bateria de todos os equipamentos da linha Lithium-integrated. É um sistema robusto que oferece monitoramento avançado de dados e funções de análise para um melhor suporte técnico.

CONEXÕES ADEQUADAS

Componentes de qualidade podem evitar o superaquecimento durante carregamento e descarregamento em alta corrente. As baterias EP são projetadas com componentes da melhor qualidade para maximizar o desempenho de seu sistema de bateria.

APLICAÇÕES COM BATERIA DE LÍTIO DA EP: LINHA LIST

Com anos de experiência e conquistas na área de pesquisa e desenvolvimento, a EP tem se dedicado à evolução de sua tecnologia de baterias de lítio. Essa expertise tem sido aplicada a nossos equipamentos e serviço pós-vendas, estabelecendo um sistema coeso de atendimento a nossos valiosos clientes, visando à produtividade e à maior eficiência. Em 2019, a EP promoveu a marca “LiST”, lançando uma nova linha de empilhadeiras inteligentes com sistema de bateria de lítio integrado. Essa linha entrega economia de peso e espaço, vida útil prolongada e recarregamento muito mais rápido.

Agregando todas as vantagens da tecnologia de íons de lítio com um BMS inteligente, a linha LiST ostenta duas importantes funções: telemática e Bluetooth. A telemática pode ser usada para monitorar o tempo de uso e a quilometragem em tempo real. O Bluetooth envia informações sobre erros e sincroniza dados de diagnóstico entre o equipamento e o telefone do operador. A tecnologia de comunicação sem fio, que envia dados em tempo real através de longas distâncias, possibilitou à EP desenvolver uma função de diagnóstico remoto para um ágil atendimento pós-vendas.

A linha de equipamentos LiST da EP é amplamente usada em diversos setores, como o de transporte, logística, varejo, manufatura, construção, alimentos e bebidas. Isso comprova que a demanda por equipamentos com bateria de lítio está se popularizando. Cada vez mais profissionais se apercebem das vantagens de adotar empilhadeiras elétricas com bateria de lítio — menos poluição, maior eficiência energética e custos de manutenção menores.

CERTIFICAÇÕES DE SEGURANÇA DAS BATERIAS DE LÍTIO

A segurança das baterias está no topo da lista tanto para os fabricantes quanto para os usuários finais. As baterias de lítio EP são rigorosamente testadas e certificadas para garantir a conformidade com os padrões globais onde quer que sejam usadas.

A TECNOLOGIA LI-ION É A ESCOLHA CERTA NO MEU CASO?

Na hora de fazer uma aquisição de peso, como uma empilhadeira elétrica ou outro equipamento de movimentação de materiais, é bom considerar as opções. Entre em contato diretamente conosco para obter mais informações sobre os produtos com tecnologia de lítio da EP. Se você tem interesse em integrar uma bateria de íons de lítio a seu sistema ou deseja mais informações sobre nossos produtos, entre em contato diretamente com nossos representantes. Você também pode assinar nosso Newsletter para descobrir as experiências de nossos clientes e como a EP pode ajudar a aprimorar sua empresa.