Baterías para carretillas elevadoras eléctricas: ¿plomo-ácido o iones de litio? ¿Cómo elegir?

En la actual industria de logística y almacenamiento de rápido crecimiento, las carretillas elevadoras desempeñan un papel vital y la fuente de energía de las carretillas elevadoras eléctricas se ha convertido en un factor de decisión clave.

La tecnología de baterías es un elemento fundamental que afecta directamente la eficiencia, los costos operativos y la productividad. Entre las opciones disponibles, las baterías de plomo-ácido y las de iones de litio son las dos principales soluciones energéticas, cada una con características y ventajas diferenciadas para diferentes aplicaciones.

Diferencias entre baterías de plomo-ácido y de iones de litio

Baterías de plomo-ácido

Las baterías de plomo-ácido han sido durante mucho tiempo uno de los tipos de baterías más comunes. Su tecnología se remonta a mediados del siglo XIX.

Las baterías de plomo-ácido para carretillas elevadoras, también conocidas como "baterías de celda húmeda", son relativamente económicas.

Las baterías de plomo-ácido generan electricidad a través de una reacción electroquímica entre placas de plomo y una mezcla de 30%–50% de ácido sulfúrico y agua destilada, conocida como "solución electrolítica".

Los componentes de una batería de plomo-ácido incluyen:

- Células

- Barras

- Placas de dióxido de plomo

- Cables

- Electrolito

Para producir electricidad, se produce una reacción electroquímica entre las placas de plomo y la solución electrolítica. Los iones eléctricos fluyen del ácido sulfúrico a las placas negativas, generando electricidad.

Las baterías de plomo-ácido requieren tiempos de carga más largos que las de iones de litio. La carga se realiza principalmente mediante métodos convencionales, generalmente después de un turno, con una corriente baja durante aproximadamente 8 a 10 horas hasta alcanzar la carga completa.

Después de una carga prolongada, la batería debe enfriarse durante 6 a 8 horas antes de poder volver a utilizarse.

La carga convencional se realiza principalmente durante la noche, lo que la hace adecuada para operaciones de un solo turno.

Esto también significa que las baterías de plomo-ácido generalmente no son aptas para la carga de oportunidad. Hacerlo puede dañar la batería rápidamente, acelerar su desgaste y reducir su ciclo de vida.

En general, las baterías de plomo-ácido para montacargas tienen una vida útil relativamente corta, que suele durar entre 3 y 5 años (o entre 1000 y 1500 ciclos de carga) con un funcionamiento semanal normal de 40 horas.

Baterías de iones de litio

En las últimas décadas, las baterías de iones de litio se han vuelto cada vez más comunes en la electrónica de consumo. Hoy en día, se están convirtiendo en una tecnología energética cada vez más popular para las carretillas elevadoras.

Las baterías de iones de litio para carretillas elevadoras constan de los siguientes componentes:

- Cátodo

- Electrolito (a base de litio)

- Ánodo

- Separador

- Dos colectores de corriente (positivo y negativo)

Para generar energía eléctrica, las baterías de iones de litio utilizan diversas composiciones químicas, siendo una de las más comúnmente utilizadas en carretillas elevadoras el fosfato de hierro y litio (LiFePO₄).

El ánodo y el cátodo almacenan litio. Cuando una batería de iones de litio se descarga, el electrolito transporta iones de litio con carga positiva del ánodo al cátodo a través del separador.

Cuando la batería está cargada, el electrolito se mueve del cátodo al ánodo a través del separador, transportando los iones de litio cargados negativamente.

Las baterías de iones de litio se pueden cargar fácilmente mediante carga de oportunidad gracias a su capacidad de carga rápida. Este tipo de carga utiliza cargadores especializados de alta corriente para recargar las baterías rápidamente.

La carga de oportunidad se puede realizar según sea necesario o cuando sea conveniente, lo que hace que las baterías de iones de litio sean más eficientes.

Con un mantenimiento adecuado, las baterías de iones de litio para montacargas pueden durar entre 2.000 y 3.000 ciclos, o aproximadamente entre 7 y 10 años (basado en 300 días hábiles por año).

¿Cómo determinar si las baterías de iones de litio son adecuadas?

En las operaciones de manipulación de materiales, la eficiencia y la productividad son dos claves fundamentales para el éxito.

El día tiene un número limitado de horas. Por lo tanto, obtener una ventaja competitiva a menudo se reduce a encontrar maneras de realizar más trabajo en menos tiempo.

¿Pueden las baterías de litio para carretillas elevadoras ofrecer estas ventajas? Aquí hay factores clave a considerar:

01 ¿Su operación funciona en varios turnos?

Las aplicaciones de múltiples turnos, como fabricación, 3PL (logística de terceros), procesamiento de alimentos y otras operaciones de manipulación de materiales las 24 horas del día, los 7 días de la semana, tienden a beneficiarse más de las baterías de iones de litio.

Para estas operaciones de múltiples turnos, las baterías de iones de litio pueden amortizarse en tan sólo 36 meses.

Para operaciones de un solo turno, el retorno de la inversión en baterías de iones de litio para montacargas puede demorar cinco años o más.

02 ¿Existen ambientes de almacenamiento fríos/congelados?

Las baterías de plomo-ácido no funcionan bien en condiciones de frío o congelación. A bajas temperaturas, su capacidad disminuye al menos un 35 %.

Las baterías de iones de litio para montacargas conservan su capacidad mucho mejor que las baterías de plomo-ácido en temperaturas frías y se pueden cargar rápidamente incluso en entornos refrigerados o congeladores.

De esta forma, las operaciones con carretillas elevadoras que operan en entornos fríos o congelados pueden beneficiarse rápidamente del cambio a baterías de iones de litio.

03 ¿Son estrechos los márgenes de beneficio?

Si sus márgenes de beneficio son reducidos, la transición a baterías de iones de litio para carretillas elevadoras puede ser ventajosa. ¿Por qué?

Al cambiar a baterías de litio para montacargas, puede reducir los costos de energía, recuperar espacio y mejorar la productividad. Estas mejoras son inmediatas.

Las baterías de iones de litio para montacargas pueden ser hasta un 40 % más eficientes energéticamente que las baterías de plomo-ácido y hasta un 88 % más eficientes que las opciones alimentadas con diésel.

Si bien las baterías de plomo-ácido para montacargas pueden tener un costo inicial más bajo, conllevan mayores gastos de mantenimiento.

Aumentar la productividad y reducir los costos de energía son dos formas clave en que las baterías de iones de litio para montacargas ayudan a ahorrar dinero.

En resumen, tanto las baterías de plomo-ácido como las de iones de litio ofrecen claras ventajas para las carretillas elevadoras eléctricas. La elección óptima depende de factores como el entorno operativo, la frecuencia de uso, las condiciones de carga y las consideraciones de costos a largo plazo.

Si tiene una empresa mediana o grande que opera varios turnos, las baterías de iones de litio para montacargas podrían ser una excelente opción para sus necesidades.

Si no está seguro de qué solución de batería se adapta mejor a su carretilla elevadora eléctrica, nuestro equipo está aquí para ayudarle. No dude en contactarnos. Contáctanos para asesoramiento profesional y soluciones de baterías personalizadas adaptadas a su aplicación específica.