La aplicación de las baterías de litio comerciales e industriales
Debido a sus exclusivas ventajas de rendimiento, las baterías de iones de litio se utilizan ampliamente en aplicaciones, y su demanda también va en aumento. De pequeño tamaño, tiene más ventajas que las baterías tradicionales, y ha recibido un fuerte apoyo de gobiernos y empresas de varios países. El mercado de las baterías de litio se está desarrollando rápidamente. A continuación presentaremos la aplicación de las baterías de litio en camiones, automatización de robots, baterías de litio industriales y navegación.
Batería de camión
La necesidad de electrificación de los camiones pesados y de largo recorrido también está aumentando. Con las nuevas normativas que se publican cada año y las restricciones sobre las emisiones de los motores, la electrificación puede ayudar a mejorar el ahorro de combustible y reducir las necesidades de combustible.
De hecho, muchos estados de Estados Unidos se han opuesto a que los semirremolques y otros camiones grandes permanezcan parados más de 5 minutos, lo que significa que las instalaciones de refrigeración, calefacción y consumo de energía, como ordenadores y televisores de los camiones, no pueden pasar cuando el camión está parado. motor para alimentarse. Muchos camiones están empezando a instalar sistemas de baterías para alimentar estas instalaciones consumidoras de energía.
Algunas carretillas están equipadas con baterías de menos de 5 kWh y son relativamente ligeras y voluminosas. En este caso, los mejores sistemas de baterías son capaces de alimentar los arranques de la carretilla y otros dispositivos que consumen energía. Las baterías de iones de litio, las baterías de plomo-ácido o los supercondensadores forman un sistema híbrido de baterías, en el que las baterías industriales de litio pueden suministrar energía a los dispositivos consumidores de energía del vehículo, mientras que la batería de plomo-ácido o el supercondensador pueden proporcionar una alta potencia para arrancar el motor.
Los camiones frigoríficos también están empezando a utilizar sistemas de baterías para mantener la temperatura. Los camiones tradicionales de este tipo necesitan un pequeño motor diésel para refrigerar la cabina, y se han instalado baterías de 40-50 kWh para mantener la cabina a la temperatura adecuada.
Aplicaciones industriales
Las baterías y el almacenamiento de energía tienen una amplia gama de aplicaciones en la industria. Por ejemplo, las carretillas elevadoras y algunos otros medios de transporte utilizados a menudo en grandes almacenes industriales utilizan baterías de plomo-ácido para el suministro de energía. Muchas carretillas elevadoras necesitan sustituir la batería o recargarla después de un turno, lo que reduce en cierta medida la cantidad de material. eficiencia del transporte, lo que a su vez afecta a la eficiencia de la producción.
Las baterías de iones de litio tienen una energía específica más alta, por lo que la carretilla elevadora puede funcionar de 8 a 10 horas después de cada carga. Por ello, las baterías de iones de litio se utilizan gradualmente en vehículos eléctricos. Pero a veces, la ligereza de una batería de iones de litio puede no ser adecuada para una carretilla elevadora debido al mayor contrapeso necesario para equilibrar la carga. La figura muestra una foto de la carretilla elevadora eléctrica Crown.
Como ya se ha dicho, el carro de golf es el monocasco más ligero y reactivo del mundo. Este tipo de vehículos son especialmente sensibles al precio, y las baterías industriales de litio no tienen ninguna ventaja sólo en términos de costes de energía. Quizá las futuras baterías de iones de litio y las baterías industriales de litio con vida secundaria puedan mejorar esta situación.
Aunque las baterías industriales de litio no son económicamente viables para los carritos de golf, muchos pequeños vehículos eléctricos similares a los carritos de golf se adaptan bien a las baterías de iones de litio, como las lanzaderas a colegios, aeropuertos y polígonos industriales. El transporte privado también es adecuado. En la comunidad, a menudo se ve a la gente paseando en pequeños vehículos eléctricos que tienen la misma tecnología que los carritos de golf. Así que el litio baterías para carritos de golf son cada vez más populares.
Si ha volado en avión, es probable que también haya visto algunos portaequipajes y vehículos de asistencia en tierra con baterías industriales de litio.
Aplicaciones de robótica y automatización
También está aumentando la demanda de baterías de litio industriales en equipos de automatización, robótica y aplicaciones sin conductor. iRobot ha desarrollado una gama de robots domésticos, como aspiradoras, limpiadores de suelos, secadores de suelos, limpiadores de fregaderos y lavabos, entre otros. Además, han desarrollado una gama de productos robóticos para uso militar y policial (véase la figura).
Algunas empresas están desarrollando máquinas automatizadas para almacenes industriales. En 2012, Kiva Solutions anunció el desarrollo de robots de automatización de almacenes para Amazon [117], lo que supuso un importante ahorro de tiempo y mano de obra para la gestión de los almacenes de Amazon. En la actualidad, las baterías industriales de litio de estos robots pueden utilizarse de forma continua durante 8 horas, recorrer entre 20 y 24 km y, a continuación, volver automáticamente a la pila de carga.
En vista de los requisitos de miniaturización y bajo coste de las baterías de litio industriales, muchas aplicaciones similares utilizan principalmente pilas 18650, y la tensión de funcionamiento suele ser de 7-14V. En la actualidad, la mayoría de estos paquetes de baterías son principalmente NiMH y NiCd células, y poco a poco avanzar hacia el desarrollo de las baterías industriales de litio.
Otro mercado de baterías de iones de litio en rápido crecimiento es el de los dispositivos sin conductor. Estos dispositivos no tripulados incluyen vehículos submarinos inteligentes, aviones no tripulados y máquinas teledirigidas. La tecnología de operación no tripulada se utiliza a menudo en investigación científica, militar, pruebas, etc., como medio de detección y recogida de datos por tierra, mar y aire. Estos métodos inteligentes también se intentaron utilizar en el campo de la seguridad pública en sus inicios, pero tuvieron que dejar de usarse por la sospecha de violación grave del derecho a la intimidad de las personas.
Aplicaciones náuticas y marinas
También empieza a surgir la necesidad de electrificación en las industrias del transporte acuático y marítimo. Los submarinos y sumergibles y muchas otras máquinas submarinas funcionan ahora con sistemas de baterías, y los grandes cargueros, transbordadores, remolcadores, buques de alta mar, buques de servicio y otros tipos de embarcaciones, nuevos o renovados, empiezan a utilizar energía eléctrica pura o un sistema híbrido.
El crucero Scandlines, en Noruega, es uno de los principales ejemplos de industria baterías marinas de litio en equipos submarinos. El crucero está equipado con una batería de iones de litio de 2,7MWh suministrada por XALT Energy, diseñada por Corvus Energy, con la asistencia de Siemens en el diseño y la instalación del sistema de baterías. Antes de 2015, el transbordador era el crucero híbrido más grande del mundo (la foto de las baterías industriales de litio se muestra en la figura ).
El uso de baterías de iones de litio para cruceros tiene muchas ventajas. Como el crucero pasa la mayor parte del tiempo en tierra, la batería puede cargarse durante el proceso y satisfacer la demanda de energía del crucero. Además, el sistema híbrido puede ahorrar mucho combustible, entre 15% y 25% de combustible al año. Aunque la proporcionalidad por sí sola no parezca un ahorro suficiente, los cruceros consumen millones de dólares en combustible cada año, por lo que no se pueden subestimar los beneficios económicos de utilizar un sistema de baterías.
Las normativas y reglamentos para reducir el dióxido de carbono, los óxidos de azufre y los óxidos de nitrógeno se han convertido en la principal razón para la aplicación de accionamientos eléctricos en la industria naval. Por ejemplo, la Organización Marítima de las Naciones Unidas estipula que, para 2030, la cantidad de dióxido de carbono, óxidos de azufre y óxidos de nitrógeno emitidos por los buques debe reducirse en 30%.
