リチウムイオンフォークリフトバッテリーと鉛蓄電池、どちらが優れていますか?

フォークリフトに最適なバッテリーとは？電動フォークリフトのバッテリーには、様々な選択肢があります。最も一般的なタイプはリチウムバッテリーと鉛蓄電池で、それぞれに長所と短所があります。
リチウムバッテリーの人気が高まっているにもかかわらず、フォークリフトでは依然として鉛蓄電池が最も一般的に使用されています。これは主に、鉛蓄電池の低コストと入手しやすさによるものです。一方、リチウムイオン（Li-Ion）バッテリーは、従来の鉛蓄電池と比較して軽量、充電時間の短縮、長寿命といった独自の利点を備えています。
では、フォークリフト用リチウムバッテリーは鉛蓄電池よりも優れているのでしょうか？この記事では、それぞれのバッテリーの長所と短所を詳しく説明し、お客様の用途に最適なバッテリーを的確に判断できるようお手伝いします。

フォークリフトのリチウムイオン電池

リチウムイオン電池マテリアルハンドリング機器への採用がますます増えていますが、それには十分な理由があります。リチウムイオンバッテリーは鉛蓄電池よりも寿命が長く、充電時間も短く、通常は2時間以内です。また、鉛蓄電池に比べて大幅に軽量であるため、フォークリフトでの取り扱いや保管がはるかに容易です。
さらに、リチウムイオンバッテリーは鉛蓄電池に比べてメンテナンスの手間がはるかに少ないため、ビジネスの他の側面に集中する時間を確保できます。これらの要素すべてから、フォークリフトの電源をアップグレードしたいと考えている方にとって、リチウムイオンバッテリーは最適な選択肢となります。

鉛蓄電池フォークリフト

鉛蓄電池は、導入コストが低いため、フォークリフトで最も一般的に使用されているバッテリーです。しかし、リチウムイオンバッテリーに比べて寿命が短く、充電には数時間以上かかります。さらに、鉛蓄電池はリチウムイオンバッテリーよりも重いため、フォークリフトでの取り扱いや保管が難しくなります。

以下は、リチウムイオンフォークリフトバッテリーと鉛蓄電池の比較表です。

寿命が延びる

鉛蓄電池は手頃な価格であることから最も一般的に選ばれる選択肢ですが、寿命は最大500サイクルと限られており、2～3年ごとに交換する必要があります。一方、リチウムイオン電池は適切なメンテナンスを行えば約3500サイクルとはるかに長い寿命があり、最大10年使用できます。
初期投資額が高額なため、予算によっては負担が大きいかもしれませんが、寿命の点ではリチウムイオン電池が明らかに有利です。とはいえ、リチウムイオン電池パックへの初期投資は当初は経済的負担となるかもしれませんが、長期的には寿命が長いため、交換費用を抑えることができます。

充電

フォークリフトのバッテリーの充電プロセスは重要かつ複雑です。鉛蓄電池はフル充電に8時間以上かかります。これらのバッテリーは、移動に重量物を伴うため、通常は作業場の外、フォークリフトから離れた専用のバッテリー室で充電する必要があります。
一方、リチウムイオンバッテリーは、2時間程度で充電できる場合が多く、それよりもかなり短時間で充電できます。また、オポチュニティチャージング（機会充電）機能により、フォークリフトに搭載したままでも充電が可能です。シフト中、昼食時間、休憩時間などに充電できます。
さらに、鉛蓄電池は充電後に冷却時間が必要となるため、充電時間の管理がさらに複雑になります。特に充電が自動化されていない場合は、作業員が長時間待機する必要が生じることがよくあります。
したがって、企業はフォークリフトのバッテリー充電を管理するための十分なリソースを確保する必要があります。そうすることで、業務を円滑かつ効率的に運営することができます。

リチウムイオンフォークリフトバッテリーのコスト

鉛蓄電池と比較すると、リチウムイオンフォークリフトバッテリー初期費用は高くなります。しかし、リチウムイオン電池には鉛蓄電池に比べて多くの利点があることを覚えておくことが重要です。
まず、リチウムイオン電池は充電効率が高く、鉛蓄電池に比べてエネルギー消費量が少ないため、光熱費の削減につながります。さらに、従来の鉛蓄電池ではコストのかかるバッテリー交換や充電を必要とせず、稼働時間を増やすことができます。
メンテナンスに関しては、リチウムイオンバッテリーは鉛蓄電池のようなメンテナンスを必要としないため、清掃やメンテナンスにかかる時間と労力が削減され、最終的には寿命全体にわたるメンテナンスコストを削減できます。そのため、長寿命で信頼性が高く、コスト削減にもつながるこれらのバッテリーをフォークリフトに活用する企業が増えています。
RoyPowフォークリフト用リチウムバッテリーの設計寿命は10年です。鉛蓄電池からリチウムバッテリーに5年で切り替えることで、全体で約70%の節約が可能になると試算しています。

メンテナンス

鉛蓄電池式フォークリフトの主な欠点の一つは、メンテナンスの手間がかかることです。最高の性能を維持するためには、定期的な給水と均等化が必要です。また、メンテナンス中に酸が漏れると、作業員や機器に危険を及ぼす可能性があります。
さらに、鉛蓄電池は化学組成上、リチウムイオン電池よりも劣化が早い傾向があるため、より頻繁に交換が必要になります。フォークリフトを多用する企業にとっては、長期的なコスト増加につながる可能性があります。
フォークリフト用鉛蓄電池には、フル充電後、液面が推奨値を下回っている場合にのみ蒸留水を補充してください。補充頻度はバッテリーの使用状況や充電パターンによって異なりますが、通常は5～10回の充電サイクルごとに点検と補充を行うことをお勧めします。
水を補充するだけでなく、バ​​ッテリーに損傷や摩耗の兆候がないか定期的に点検することが重要です。これには、バッテリー端子のひび割れ、液漏れ、腐食の確認が含まれます。また、鉛蓄電池は放電が早い傾向があるため、シフト中にバッテリーを交換する必要があります。多シフト運用の場合、フォークリフト1台につき鉛蓄電池が2～3個必要になることもあり、追加の保管スペースが必要になります。
一方で、リチウムフォークリフトバッテリーメンテナンスは不要で、電解液は固体のため補水も不要、バッテリーは密閉・保護されているため腐食チェックも不要です。シングルシフト運転時でもマルチシフト運転時でも、予備バッテリーの交換は不要です。フォークリフト1台につきリチウムバッテリー1個で済みます。

安全性

鉛蓄電池のメンテナンスにおける作業員へのリスクは深刻な懸念事項であり、適切な対処が必要です。潜在的な危険の一つは、バッテリーの充放電時に発生する有害ガスの吸入であり、適切な安全対策を講じなければ致命的な事故につながる可能性があります。
さらに、バッテリーのメンテナンス中に化学反応の不均衡により酸が飛び散ると、作業員が化学蒸気を吸い込んだり、腐食性の酸に物理的に接触したりするなど、別の危険が生じます。
さらに、鉛蓄電池は重量が数百ポンドから数千ポンドもあるため、シフト中に新しい電池を交換するのは危険で、作業員が転倒したりぶつかったりするリスクがあります。
鉛蓄電池と比較して、リチウムイオン電池は危険な煙を排出せず、硫酸の漏出もないため、作業員にとってはるかに安全です。これにより、電池の取り扱いやメンテナンスに伴う潜在的な健康リスクが大幅に軽減され、雇用者と従業員の双方に安心感をもたらします。
リチウム バッテリーはシフト中に交換する必要がなく、過充電、過放電、過熱などからバッテリーを保護できるバッテリー管理システム (BMS) を備えています。RoyPow リチウム フォークリフト バッテリーは、-20℃ から 55℃ までの温度で使用できます。
リチウムイオン電池は一般的に以前のものより危険性は低いですが、良好な作業慣行を確保し、不要な事故を防ぐために、適切な保護具とトレーニングを提供することが依然として重要です。

効率

鉛蓄電池は放電サイクル中に電圧が継続的に低下するため、全体的なエネルギー効率に大きな影響を与える可能性があります。さらに、フォークリフトがアイドリング状態や充電状態であっても、鉛蓄電池は常に電力を消費し続けます。
それに比べて、リチウムイオン電池技術は、放電サイクル全体を通じて一定の電圧レベルを保つため、鉛蓄電池に比べて優れた効率と省電力性を実現できることが実証されています。
さらに、これらの最新型のリチウムイオンバッテリーはより強力で、鉛蓄電池の約3倍の電力を蓄えることができます。フォークリフト用リチウムバッテリーの自己放電率は月3%未満です。これらを総合的に見ると、フォークリフトのエネルギー効率と出力を最大限に高めるには、リチウムイオンバッテリーが最適であることは明らかです。
大手機器メーカーは、鉛蓄電池の充電は電池残量が30%～50%のときに行うことを推奨しています。一方、リチウムイオン電池は、充電状態（SOC）が10%～20%のときに充電できます。リチウム電池の放電深度（DOC）は鉛蓄電池よりも優れています。

結論は

初期コストに関しては、リチウムイオン技術は従来の鉛蓄電池よりも高価になる傾向があります。しかし、長期的には、優れた効率と出力により、リチウムイオン電池はコストを節約できます。
フォークリフトでの使用において、リチウムイオンバッテリーは鉛蓄電池に比べて多くの利点があります。メンテナンスの手間が少なく、有毒ガスを排出せず、有害な酸も含まないため、作業員にとってより安全です。
リチウムイオン電池は、放電サイクル全体を通して安定した出力を維持し、エネルギー効率に優れています。鉛蓄電池の3倍の電力を蓄えることができます。こうした利点を考えると、マテリアルハンドリング業界でリチウムイオン電池の人気が高まっているのも不思議ではありません。

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