પેલેટ જેક બેટરી લાઇફ: રનટાઇમ અને આયુષ્યને અસર કરતા પરિબળો

બે-શિફ્ટ ડિસ્ટ્રિબ્યુશન ફ્લીટમાં અમે છેલ્લાં ત્રણ વર્ષમાં લીડ-એસિડમાંથી LiFePO4 માં રૂપાંતરિત કર્યું છે, ક્ષમતા જાળવી રાખવાની પેટર્ન આજુબાજુની યોજના કરવા માટે પૂરતી સુસંગત છે. લિથિયમ એકમો સામાન્ય રીતે ત્રણ વર્ષ સુધી રેટેડ ક્ષમતાના 85-96% ધરાવે છે; તુલનાત્મક ડ્યુટી સાયકલમાં ફ્લડ લીડ એસિડ- અઢાર મહિના સુધીમાં ઘટીને 70-82% થઈ જાય છે. તે તફાવત નિર્ધારિત કરે છે કે શું શિફ્ટ્સ વિશ્વસનીય રીતે સમાપ્ત થાય છે અથવા ઑપરેટરો મધ્ય-બપોર પછી બેકઅપ બેટરી માટે શિકાર કરવાનું શરૂ કરે છે.

 

નીચેના પરિબળો તે અંતરને ચલાવે છે. કેટલાક તમે સીધા નિયંત્રિત કરો છો, અન્યને પ્રાપ્તિના તબક્કે સાધનસામગ્રીના નિર્ણયોની જરૂર છે.

ડિસ્ચાર્જ ડેપ્થ એ પ્રાથમિક દીર્ધાયુષ્ય ચલ છે

તમે પેલેટ જેક બેટરીને કેટલી ઊંડી રીતે ડિસ્ચાર્જ કરો છો અને તે કેટલા કુલ ચક્રમાં ટકી રહે છે તે વચ્ચેનો સંબંધ બિનરેખીય છે-અને વળાંક લીડ-કેમિસ્ટ્રીને મોટાભાગની સ્પેકશીટ્સ સૂચવે છે તેના કરતાં વધુ સખત સજા કરે છે.

50% પરસ્રાવની ઊંડાઈ, ફ્લડ્ડ લીડ-એસિડ ક્ષમતા 80% રિપ્લેસમેન્ટ થ્રેશોલ્ડથી નીચે જાય તે પહેલાં 1,200 ચક્ર વિતરિત કરી શકે છે. તે જ બેટરીને સતત 80% DOD પર દબાણ કરો-જે કોઈપણ ઑપરેશનમાં થાય છે જ્યાં બેટરી ચાર્જ થતાં પહેલાં ખાલી થવાની નજીક ચાલે છે-અને સાયકલ લાઇફ 200-400 સાયકલ સુધી તૂટી જાય છે. ડિસ્ચાર્જ વર્તનમાં 30-પોઇન્ટનો ફેરફાર કુલ સર્વિસ લાઇફના 60-75% ખર્ચ કરે છે.

LiFePO4 અલગ રીતે જવાબ આપે છે. ઓલિવાઇન ક્રિસ્ટલ સ્ટ્રક્ચર ત્વરિત પ્લેટ ડિગ્રેડેશન વિના ઊંડા સ્રાવને સહન કરે છે. 80% DOD પર 3,000+ ચક્ર માટે રેટ કરેલી બેટરીઓ વાસ્તવમાં તે નંબરો વેરહાઉસ સ્થિતિમાં પહોંચાડે છે, માત્ર નિયંત્રિત લેબ વાતાવરણમાં જ નહીં. 24V પેલેટ જેક ડિપ્લોયમેન્ટમાં અમારા પોતાના કાફલાના મોનિટરિંગમાં, અમે જોઈએ છીએ કે લિથિયમ એકમો રેટેડ સાયકલ પર્ફોર્મન્સ જાળવી રાખે છે ત્યારે પણ જ્યારે ઑપરેટર્સ નિયમિતપણે પ્લગ-ઇન કરતા પહેલા 85% સુધી ડિસ્ચાર્જ કરે છે-વર્તન કે જે લીડના એસિડના જીવનને અડધી કરી નાખે{10}}.

તાપમાન સૌથી વધુ અટકાવી શકાય તેવી નિષ્ફળતાઓ પેદા કરે છે

બેટરી ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રીમાં દરેક ડિગ્રેડેશન મિકેનિઝમને ગરમી સંયોજનો બનાવે છે. 33 ડિગ્રી (92 ડિગ્રી એફ) પર સતત કામગીરી લીડ-એસિડ સર્વિસ લાઇફને લગભગ અડધા ભાગમાં ઘટાડે છે. પરંતુ થર્મલ નુકસાન અદ્રશ્ય રીતે એકઠા થાય છે; દૈનિક રનટાઈમમાં ક્ષમતામાં ઘટાડો સ્પષ્ટ થાય છે ત્યાં સુધીમાં, બેટરી પુનઃપ્રાપ્તિ પહેલાથી જ ભૂતકાળમાં છે. અમે જોયું છે કે કાફલો 18 મહિનામાં બેટરીને બદલી નાખે છે જે ચાર વર્ષ સુધી ચાલવી જોઈએ, અપૂરતી વેન્ટિલેશનવાળા ચાર્જિંગ વિસ્તારો કે જેને માપવાનું કોઈએ વિચાર્યું ન હતું.

 

કોલ્ડ સ્ટોરેજજ્યાં નિષ્ફળતાની સ્થિતિઓ ધ્યાન કેન્દ્રિત કરે છે. લીડ-એસીડની ક્ષમતા 20-35% ઘટીને -18 ડિગ્રી . આસપાસના તાપમાનની ગણતરી માટે 315Ah બેટરી માત્ર 200-ફ્રીઝર વેરહાઉસમાં 250Ah વિતરિત કરી શકે છે-જો મૂળ કદ સામાન્ય સ્થિતિમાં ધારે તો સંપૂર્ણ શિફ્ટ માટે પૂરતું નથી. અમે 2023 માં સપ્લાય કરેલા ફ્રોઝન ફૂડ 3PL એ ફ્લોર-લેવલ ડ્યુટી સાયકલ વિશ્લેષણના આધારે તેમના લીડ-એસિડ ફ્લીટનો ઉલ્લેખ કર્યો હતો; ઓપરેશનના ત્રણ મહિના, તેઓ મિડ-શિફ્ટમાં બેટરીની અદલાબદલી કરી રહ્યા હતા કારણ કે ઠંડા-તાપમાનની ક્ષમતામાં ઘટાડો કોઈના મોડેલમાં ન હતો.

 

તાપમાન ઝોન સંક્રમણ સમસ્યાઓનું કારણ બને છે જે યોગ્ય રીતે નિદાન કરવામાં મહિનાઓ લે છે. રેફ્રિજરેટેડ અને આસપાસના વિસ્તારો વચ્ચે વારંવાર ફરતા પેલેટ જેક બેટરી ટર્મિનલ્સ અને BMS ઇલેક્ટ્રોનિક્સ પર ઘનીકરણ વિકસાવે છે. તે ભેજ કોલ્ડ સ્ટોરેજમાં પાછા ફરવા પર થીજી જાય છે, કાટ અને તૂટક તૂટક કનેક્શન નિષ્ફળતાઓ બનાવે છે. જાળવણી ટીમો લગભગ ક્યારેય આને થર્મલ સાયકલિંગમાં શોધી શકતી નથી કારણ કે લક્ષણો-રેન્ડમ શટડાઉન, અસંગત સ્થિતિ--ચાર્જ રીડિંગ્સ-વિદ્યુત ખામી જેવા દેખાય છે.

 

ત્યાં એક હાઇડ્રોલિક ક્રિયાપ્રતિક્રિયા પણ છે જે મોટાભાગના ઓપરેટરો સંપૂર્ણપણે ચૂકી જાય છે. સ્ટાન્ડર્ડ હાઇડ્રોલિક પ્રવાહી 0 ડિગ્રી F (-18 ડિગ્રી) ની નીચે નોંધપાત્ર રીતે જાડું થાય છે, જેના કારણે લિફ્ટનો ધીમો પ્રતિસાદ થાય છે. મોટર વળતર આપવાનો પ્રયાસ કરીને વધુ પ્રવાહ ખેંચે છે, જે બેટરી ડિસ્ચાર્જને વેગ આપે છે અને થર્મલ તણાવ ઉમેરે છે. તીવ્ર ઠંડીમાં ઓપરેશન માટે ઘણીવાર AW-32 ગ્રેડ અથવા MIL-PRF-5606J સ્પષ્ટીકરણ હાઇડ્રોલિક ફ્લુઇડ-રેટેડ-54 ડિગ્રી સુધી ઓપરેશન માટે સ્વિચ કરવાની જરૂર પડે છે -તેઓ સ્થિર બેટરી પ્રદર્શન જુએ તે પહેલાં. આ બેટરીની સમસ્યા નથી, પરંતુ તે એક તરીકે દેખાય છે.

 

સીધા સંકલિત હીટિંગ એડ્રેસ કોલ્ડ સ્ટોરેજ સાથે LiFePO4 પેલેટ જેક બેટરી. BMS સેલના તાપમાનનું નિરીક્ષણ કરે છે અને ચાર્જિંગ દરમિયાન અથવા જ્યારે કોષો શ્રેષ્ઠ ઓપરેટિંગ રેન્જથી નીચે જાય છે ત્યારે આંતરિક હીટરને સક્રિય કરે છે. ફ્રીઝર એપ્લિકેશન્સમાં, ગરમ લિથિયમ પેક મધ્ય-શિફ્ટ સ્વેપ સમસ્યાને સંપૂર્ણપણે દૂર કરે છે. 29 CFR 1910.178(g) હેઠળની OSHA આવશ્યકતાઓ વેન્ટિલેશન, આઇવોશ સ્ટેશન અને લીડ-એસિડ-જરૂરિયાતો માટે સ્પિલ કન્ટેઈનમેન્ટ સાથે સમર્પિત ચાર્જિંગ વિસ્તારો કે જે સીલબંધ લિથિયમ સિસ્ટમ્સ પર લાગુ પડતી નથી. તે ઇન્ફ્રાસ્ટ્રક્ચરની કિંમત છે જે મોટાભાગના TCO સરખામણીઓ ઓછી ગણાય છે.

ચાર્જિંગ બિહેવિયર રસાયણશાસ્ત્ર વચ્ચે વિરુદ્ધ કામ કરે છે

દરેક વખતે જ્યારે લીડ-એસીડ બેટરી સાયકલ, લીડ સલ્ફેટ સ્ફટિકો ડિસ્ચાર્જ દરમિયાન પ્લેટો પર રચાય છે અને ચાર્જિંગ દરમિયાન ઓગળી જાય છે. અપૂર્ણ ચાર્જ શેષ સ્ફટિકો છોડે છે જે સમય જતાં સખત બને છે-સલ્ફેશન પ્રક્રિયા જે ઔદ્યોગિક એપ્લિકેશન્સમાં મોટાભાગની અકાળ લીડ-એસિડ નિષ્ફળતાનું કારણ બને છે.

"તક ચાર્જિંગ"-વિરામ દરમિયાન અથવા કાર્યોની વચ્ચે પ્લગ ઇન કરવું-સલ્ફેશનને વેગ આપે છે કારણ કે દરેક આંશિક ચાર્જ બેટરીના મર્યાદિત કુલની સામે સંપૂર્ણ ચક્ર તરીકે ગણાય છે. તેથી જ લીડ-એસિડ જાળવણી માર્ગદર્શિકાઓ 80% નિયમ પર ભાર મૂકે છે: 80% DOD પર ડિસ્ચાર્જ કરો, પછી સંપૂર્ણ ચાર્જિંગ સેવાને પૂર્ણ કરો{7} તે પહેલાં ચાર્જ કરવાની તક પૂરી કરો. લીડ-એસીડ પેલેટ જેક બેટરી સતત ક્ષમતામાં ઝડપી ઘટાડો અને ટૂંકી સેવા જીવન જુએ છે.

લિથિયમ રસાયણશાસ્ત્ર આ અવરોધને સંપૂર્ણપણે ઉલટાવે છે. આંશિક શુલ્ક સંપૂર્ણ ચક્ર વપરાશ તરીકે ગણવામાં આવતા નથી. ઇલેક્ટ્રોકેમિસ્ટ્રી વેરિયેબલ ચાર્જ સ્ટેટ્સને પેનલ્ટી વિના હેન્ડલ કરે છે, જેનો અર્થ છે કે કોઈપણ નિષ્ક્રિય ક્ષણ દરમિયાન પ્લગ ઇન કરવાથી વેઅરને વેગ આપ્યા વિના દૈનિક ઉપલબ્ધતા લંબાય છે. અણધારી સમયપત્રક અથવા મર્યાદિત ચાર્જિંગ વિન્ડો સાથેની કામગીરી માટે, આ વર્તણૂકીય તફાવત ઘણીવાર લિથિયમ પેલેટ જેક બેટરી રિપ્લેસમેન્ટનું મૂલ્યાંકન કરે છે.

રેટેડ સર્વિસ લાઇફ પહેલાં બેટરીને શું મારી નાખે છે

લીડ-એસિડ માટે સલ્ફેશન સમયરેખા: 24-48 કલાક બેસીને ડિસ્ચાર્જ થયેલી બેટરી માપી શકાય તેવી સ્ફટિક વૃદ્ધિ શરૂ કરે છે. ચાર્જ કર્યા વિના એક અઠવાડિયા પછી, સ્ફટિકો તે બિંદુથી વધુ સખત થઈ જાય છે જ્યાં સામાન્ય ચાર્જિંગ ચક્ર તેમને ઓગાળી શકે છે. વ્યવહારુ નિયમ એ છે કે દરેક શિફ્ટ પછી તરત જ ચાર્જ કરો, આંશિક શિફ્ટ પણ. વીકએન્ડમાં ડિસ્ચાર્જ થયેલી બેટરીઓ પહેલેથી જ કાયમી નુકસાન એકઠા કરી રહી છે.

પાણીની જાળવણી નિષ્ફળતાઓ એસીડ નિષ્ફળતાની બીજી-સૌથી મોટી શ્રેણી માટે જવાબદાર છે-. સમયની આવશ્યકતા ચોક્કસ છે: ચાર્જિંગ પૂર્ણ થયા પછી જ પાણી ઉમેરો, પહેલાં ક્યારેય નહીં. ચાર્જિંગ ઇલેક્ટ્રોલાઇટ વિસ્તરણનું કારણ બને છે; અગાઉથી ટોપિંગ કરવાથી એસિડ ઓવરફ્લો થાય છે જે ટર્મિનલ્સને કોરોડ કરે છે અને બેટરીની સપાટી પર વાહક ફિલ્મો બનાવે છે. તે એસિડ થાપણો લીકેજ પાથ બનાવે છે જેના કારણે એકમ નિષ્ક્રિય હોય ત્યારે પણ સતત સ્વ-સ્રાવ થાય છે.

પાણીની ગુણવત્તા બિન-વાટાઘાટપાત્ર નથી. માત્ર નિસ્યંદિત અથવા ડીયોનાઇઝ્ડ પાણી. નળના પાણીમાં ખનિજો હોય છે જે બેટરીના આંતરિક ભાગ પર પ્લેટ આઉટ થાય છે અને પછીના ચક્રમાં સલ્ફેશન પ્રક્રિયાને વેગ આપે છે.

LiFePO4 તમામ પાણીની જાળવણીને દૂર કરે છે. સીલબંધ બાંધકામનો અર્થ થાય છે શૂન્ય ઇલેક્ટ્રોલાઇટ મેનેજમેન્ટ, શૂન્ય એસિડ એક્સપોઝર જોખમ, અને ઔદ્યોગિક હેતુ પાવર એપ્લિકેશન્સ માટે UL 2580 અને IEC 62619 સલામતી ધોરણોનું પાલન

વોલ્ટેજ સેગ વાસ્તવિક-વર્લ્ડ લોડ ક્ષમતાને અસર કરે છે

આ પરિબળ સ્પેક શીટ સરખામણીમાં ભાગ્યે જ દેખાય છે પરંતુ કામગીરીમાં તરત જ દેખાય છે.

લીડ-એસિડ બેટરી ડિસ્ચાર્જ થતાંની સાથે ધીમે ધીમે વોલ્ટેજ ગુમાવે છે. પૂર્ણ ચાર્જ પર 3,500-પાઉન્ડ લિફ્ટ ક્ષમતા માટે રેટ કરેલ પેલેટ જેક કેટલાક કલાકોના ઓપરેશન પછી 2,600-પાઉન્ડ લોડ સાથે સંઘર્ષ કરી શકે છે કારણ કે હાઇડ્રોલિક મોટર માટે વોલ્ટેજ શ્રેષ્ઠ સ્તરથી નીચે જાય છે. ઓપરેટરો શિફ્ટમાં વહેલી તકે કામ કરીને અને બેટરીઓ નબળી પડવાથી ધીમી પડીને-અથવા તાજી બેટરી માટે આંશિક રીતે ડિસ્ચાર્જ થયેલી બેટરીઓને છોડીને વળતર આપે છે.

LiFePO4 નીચા-વોલ્ટેજ કટઓફ થ્રેશોલ્ડની નજીક ન આવે ત્યાં સુધી તેના ડિસ્ચાર્જ કર્વમાં સતત વોલ્ટેજ જાળવી રાખે છે. એક કલાકમાં લિફ્ટ પ્રદર્શન સાત કલાકના પ્રદર્શન સાથે મેળ ખાય છે. સમગ્ર કાર્યદિવસ દરમિયાન વેરિયેબલ અથવા તેની નજીકના-મહત્તમ લોડને હેન્ડલ કરતી કામગીરી માટે, આ વોલ્ટેજ સુસંગતતાનો અર્થ થાય છે શિફ્ટની પ્રગતિ તરીકે કામગીરીમાં ઘટાડો થવાને બદલે અનુમાનિત થ્રુપુટ.

ત્રણ પ્રશ્નો જે નક્કી કરે છે કે શું લિથિયમ નાણાકીય અર્થમાં બનાવે છે

વિગતવાર વિશ્લેષણની વિનંતી કરતા પહેલા, તમે આ માપદંડો સામે તમારા ઓપરેશનને રફ-સ્ક્રીન કરી શકો છો:

જો આમાંથી બે અથવા ત્રણ લાગુ થાય છે, તો ROI કેસ સંભવિત મજબૂત છે. જો તમને ખાતરી ન હોય કે તમારું ઑપરેશન ક્યાં પડે છે-ખાસ કરીને જો તમે સિંગલ-શિફ્ટ ચલાવી રહ્યાં હોવ પરંતુ કોલ્ડ સ્ટોરેજ અથવા હેવી-ડ્યુટી સાઇકલ-સાથે કામ કરી રહ્યાં હોવ-તે બરાબર તે જ છે જે સ્પષ્ટ કરવા માટે કાફલાના વિશ્લેષણની રચના કરવામાં આવી છે.