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Entrevista: bateria de íon de lítio na empilhadeira vale à pena?

Empresas que têm empilhadeiras elétricas sempre buscam por alternativas para tornar os equipamentos mais produtivos e trazer, com isso, ganho de eficiência nas operações. E uma das alternativas viáveis para isso é substituir as baterias tradicionais das empilhadeiras pelas baterias de íon de lítio. A pergunta é: vale à pena?

Para ajudar você nessa decisão e pra entender o funcionamento dessas baterias, conversamos como especialista Rogério Alves, que é Suporte Técnico Nacional da Unidade de Negócios Perfect Charging, da Fronius do Brasil.

Acompanhe a entrevista e se você quiser conhecer um pouco mais das empilhadeiras elétricas da Still acesse AQUI.

JM: O QUE SÃO AS BATERIAS DE ÍON DE LÍTIO E COMO ELAS FUNCIONAM?

As baterias de íon de lítio são acumuladores de energia que por conta das propriedades químicas do lítio e de algumas ligas metálicas que são associadas na construção desses equipamentos, possuem um desempenho muito melhor que baterias convencionais como as de chumbo-ácido.

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As baterias de íon lítio são conhecidas por terem uma maior densidade de energia. Ou seja, com uma determinada massa desse material é possível armazenar maiores quantidades de energia. O que as tornam muito atrativas para o segmento de veículos elétricos. Quanto menores as baterias e com maior possibilidade de armazenarem energia, melhor.

Existem várias ligas metálicas com íons de lítio na confecção de baterias e a adição desses metais se dá com o objetivo de melhorar a estabilidade desse armazenamento. É necessário que sejam estáveis, possuam boa tolerância à variação de temperatura e não percam a propriedade de armazenar altas taxas de energia.

Cada liga metálica vai trazer uma vantagem e a escolha por cada uma delas vai de acordo com a demanda do segmento. No segmento de veículos elétricos e de equipamentos de movimentação as principais ligas são de NiMnCo (Níquel-Manganês-Cobalto) e LiFePO4(Lítio Ferro Fosfato), por apresentarem alta densidade energética e maior segurança principalmente no que diz respeito à variação de temperatura.

JM: EM SE TRATANDO DE EMPILHADEIRAS, QUAIS OS PRINCIPAIS DIFERENCIAIS E AS VANTAGENS DAS BATERIAS DE LÍTIO EM RELAÇÃO ÀS BATERIAS TRADICIONAIS?

As principais vantagens são:  o fato de serem mais compactas e leves possibilitando infinitas posições de montagem e design dos equipamentos; não emitem gases durante os ciclos de carga nem tão pouco durante a utilização; tem uma vida útil até 5x maior que baterias tracionárias convencionais; O carregamento completo pode ser realizado entre 1-3 horas enquanto as baterias convencionais o melhor que conseguimos é em torno de 6 horas; Essas baterias permitem cargas de oportunidade sem perder autonomia ou piorar o desempenho; Quando bem dimensionada uma operação de com baterias de lítio em empilhadeiras, é possível que seja eliminada a sala de baterias melhorando a disponibilidade de área nas operações.

A bateria de íon de lítio tem uma vida útil até 5x maior que baterias tracionárias convencionais; O carregamento completo pode ser realizado entre 1-3 horas

JM: E COM RELAÇÃO AO CUSTO DE AQUISIÇÃO, RECARGA E MANUTENÇÃO, QUAIS DAS DUAS LEVA MAIS VANTAGEM: LÍTIO OU CHUMBO?

O custo ainda é algo bastante discutido. Por ser um material que, em princípio, é dependente da importação, o custo de aquisição é mais elevado. Chegando muitas vezes ao valor de 3-4 vezes o custo de uma bateria convencional. Porém, se formos analisar a redução com os custos operacionais posteriores como a redução nos custos de manutenção da bateria, a maior vida útil sem a perda de autonomia, o aumento da disponibilidade dos equipamentos devido a maior velocidade de carga, o ganho em m² proporcionado pelo novo layout. Contando todos esses ganhos com certeza é um grande investimento.

JM: UMA EMPRESA QUE QUEIRA TROCAR AS BATERIAS TRADICIONAIS PELAS DE LÍTIO, PRECISA FAZER ALGUM TIPO DE ADAPTAÇÃO? COMO É A RECARGA E A ADMINISTRAÇÃO DESSA BATERIA?

Inicialmente a empresa precisa entender que não é da noite pro dia que isso deve ser feito. É necessário um estudo minucioso, tanto do desenvolvimento da operação em si, quanto da infraestrutura elétrica da empresa para receber os novos equipamentos. Cargas mais rápidas requerem mais energia, logo todo o circuito que vai atender aos carregadores deve ser revisto.

Caso a ideia seja simplesmente modificar as baterias das máquinas de chumbo para lítio, a construção das novas baterias deve contemplar manter a mesma massa em kg para não ocorrer interferência no centro de massa das máquinas. Questões como a comunicação com a máquina também deve ser levada em conta por questões de segurança. Uma vez realizadas todas as verificações mencionadas, é importante dimensionar as paradas  disponíveis para carga.

Se houver um número maior de pequenas paradas para carga, os carregadores serão mais potentes para conseguir em pequenos períodos de tempo recarregar mais energia. Caso as paradas sejam mais longas e ocorram com menor frequência, então a opção por baterias de maior capacidade deve ser feita.

O cuidado quanto a evitar as descargas profundas deve ser rigoroso, pois, isso faz com que as baterias tenham o desempenho comprometido, sem contar que em muitos casos, para que uma bateria de lítio saia dessa condição a intervenção de manutenção pode ser mais complexa.
Definidas as janelas para carregamento, basta que os pontos de recarga sejam estrategicamente posicionados para que as cargas de oportunidade possam acontecer ao longo do turno de trabalho.

JM: A BATERIA DE LÍTIO É SEGURA?

Se operada de maneira correta ela é segura sim. Os cuidados e o respeito às normas de operação devem ser tomados e se isso ocorrer não há problemas. A segurança é garantida pela eletrônica embutida na bateria que é repleta de sensores e sistemas de redundância para evitar que qualquer variação leve a bateria a uma falha crítica.

JM: ALGUMA DICA PARA QUEM AINDA ESTÁ NA DÚVIDA SE VALE A PENA FAZER A MIGRAÇÃO DAS BATERIAS TRADICIONAIS PELA DE LÍTIO?

Avaliar todas as variáveis e, se possível, conhecer operações que tenham feito essa mudança há algum tempo. Só assim será possível dimensionar se o investimento a ser realizado trará o retorno no tempo planejado.

JM: COMO SÃO OS CARREGADORES PARA ESSAS BATERIAS?

Os carregadores são geralmente de capacidades maiores para poder atender a demanda de cargas mais rápidas. Eles geralmente possuem sistemas de comunicação com as baterias para que durante a carga possa haver um melhor controle da energia tornando todo o processo mais rápido e seguro.

JM: A FRONIUS, EMPRESA A QUAL O SENHOR TRABALHA, TEM EXPERTISE NA PRODUÇÃO DESSES EQUIPAMENTOS. QUAIS OS DIFERENCIAIS DOS CARREGADORES DA FRONIUS?

Os carregadores da linha SelectION trazem, além da já conhecida robustez e segurança elétrica, o próprio protocolo de comunicação CAN/OPEN o Battery Link. Isso possibilita a comunicação com qualquer bateria de lítio que tenha o interesse em trabalhar conosco, uma maior segurança ao longo da carga e torna possível a flexibilidade dos carregadores com relação a diferentes tensões e capacidades de bateria.

bateria-de-litio-empilhadeiras-jmPode-se dizer que o carregador identifica cada bateria e trabalha com a potência máxima exigida por cada uma delas. A redução de até 30% no consumo de energia quando comparado a carregadores convencionais também é algo que chama bastante atenção. O monitoramento de cada processo de carga é algo fantástico que já se alinha com os valores da indústria 4.0.

Devido à necessidade de possuir um dimensionamento rigoroso do consumo de energia e das janelas de carregamento, o controle da utilização e do consumo pode ser pontualmente programado para que o carregador esteja disponível somente nos horários determinados ao longo do dia. É um equipamento completo que veio para alavancar ainda mais os ganhos e vantagens que já são muitos com a opção pela tecnologia de baterias de lítio.

 

Rogério Alves, Suporte Técnico Nacional da Unidade de Negócios Perfect Charging da Fronius do Brasil.

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