Trong các kịch bản công nghiệp khác nhau, cần cẩu, như là thiết bị xử lý vật liệu chính, thực hiện các nhiệm vụ nâng hạng nặng.hiệu suất của chúng ảnh hưởng trực tiếp đến hiệu quả làm việc, sự ổn định và tuổi thọ của cần cẩu.

I. Loại và đặc điểm của pin cần cẩu

(1) Pin axit chì - Trình hỗ trợ truyền thống

Pin axit chì có lịch sử ứng dụng lâu dài trong lĩnh vực cần cẩu và hiện là loại phổ biến nhất.Nó sử dụng chì và oxit của nó như điện cực và dung dịch axit sulfuric như chất điện giảiƯu điểm nổi bật của loại pin này nằm ở chi phí tương đối thấp và công nghệ trưởng thành, với hiệu suất chi phí cao.pin axit chì 12V phổ biến được sử dụng rộng rãi trong cần cẩu nhỏ đến trung bình. Nó có thể cung cấp một dòng khởi động lớn để đáp ứng nhu cầu năng lượng cao ngay lập tức của cần cẩu. Đối với cần cẩu nhỏ được sử dụng để nâng vật liệu xây dựng tại các công trường xây dựng,pin axit chì có thể đảm bảo một nguồn năng lượng cao trong mỗi lần nângHơn nữa, nguyên liệu thô của pin axit chì có sẵn rộng rãi và quy trình sản xuất đã trưởng thành, đảm bảo nguồn cung ổn định trên thị trường.pin axit chì cũng có một số nhược điểm rõ ràng. mật độ năng lượng của chúng tương đối thấp, có nghĩa là với cùng một sức mạnh, pin có khối lượng và trọng lượng lớn, mang lại sự bất tiện cho việc lắp đặt và vận chuyển.tốc độ sạc chậm, và sạc đầy đủ có thể mất vài giờ, điều này sẽ ảnh hưởng đến thời gian hoạt động liên tục của cần cẩu.sau 300 - 800 chu kỳ sạc-thả, hiệu suất sẽ giảm đáng kể.

(2) Pin lithium-ion - Một sức mạnh mới

Với sự đổi mới liên tục của công nghệ pin, pin lithium-ion đang dần xuất hiện trong lĩnh vực cần cẩu.có thể lưu trữ nhiều năng lượng hơn trong một khối lượng và trọng lượng nhỏ hơnVí dụ, trong một số cần cẩu trong nhà hoặc cần cẩu container cảng với các yêu cầu nghiêm ngặt về không gian và trọng lượng, những lợi thế của pin lithium-ion đặc biệt rõ ràng.Lấy bộ pin lithium-ion được sử dụng trong một cần cẩu container cảng nhất định làm ví dụ, so với pin axit chì truyền thống, trọng lượng của nó được giảm khoảng một phần ba, nhưng nó có thể cung cấp năng lượng tương tự hoặc thậm chí lâu dài hơn,cải thiện đáng kể hiệu quả sử dụng năng lượng của cần cẩuCác pin lithium-ion cũng có lợi thế về tốc độ sạc nhanh. Một số công nghệ sạc nhanh có thể sạc đầy pin trong vòng 1 - 2 giờ.giảm hiệu quả thời gian chờ và cải thiện hiệu quả hoạt động của cần cẩuNgoài ra, tuổi thọ chu kỳ của pin lithium-ion tương đối dài, lên đến 1000 - 3000 chu kỳ sạc-tháo, làm giảm chi phí sử dụng lâu dài.nhược điểm của pin lithium-ion là chi phí tương đối cao, đầu tư ban đầu là lớn, và hệ thống quản lý pin cần phải nghiêm ngặt hơn để đảm bảo an toàn và ổn định của nó.

II. Nguyên tắc hoạt động của pin cần cẩu

Cho dù đó là pin axit chì hay pin lithium-ion,nguyên tắc hoạt động của chúng chủ yếu đạt được sự chuyển đổi lẫn nhau của năng lượng điện và năng lượng hóa học thông qua các phản ứng điện hóa học.

Trong quá trình xả pin axit chì,chì dioxit ở điện cực dương và chì ở điện cực âm phản ứng với chất điện giải axit sulfuric tương ứng để tạo thành chì sulfatTrong quá trình này, electron chảy từ điện cực âm đến điện cực dương thông qua mạch bên ngoài, do đó tạo ra dòng điện để cung cấp năng lượng cho cần cẩu.,dưới tác động của một nguồn điện bên ngoài, chì sulfat được giảm trở lại thành chì dioxit và chì tương ứng, hoàn thành việc lưu trữ năng lượng điện thành năng lượng hóa học.

Khi một pin lithium-ion đang hoạt động, trong quá trình xả, các ion lithium ở điện cực âm thoát khỏi lưới các vật liệu điện cực âm như graphite,đi qua chất điện giải và nhúng vào các vật liệu điện cực dươngĐồng thời, điện tử chảy từ điện cực âm đến điện cực dương thông qua mạch bên ngoài để tạo ra dòng điện để điều khiển cần cẩu hoạt động.quá trình được đảo ngược, và ion lithium thoát khỏi điện cực dương, đi qua chất điện giải và trở lại điện cực âm để nhúng vào lưới, nhận ra việc lưu trữ năng lượng điện.

III. Các yếu tố ảnh hưởng đến hiệu suất của pin cần cẩu

(1) Môi trường làm việc

Cranes thường hoạt động trong nhiều môi trường phức tạp khác nhau, và nhiệt độ có tác động đáng kể đến hiệu suất pin.tốc độ phản ứng hóa học bên trong của pin axit chì tăng tốc, sẽ dẫn đến mất nước trong pin tăng lên và ăn mòn nhanh hơn của các tấm, do đó rút ngắn tuổi thọ pin; pin lithium-ion có thể có nguy cơ thoát nhiệt,ảnh hưởng đến an toàn và hiệu suấtTrong môi trường nhiệt độ thấp, độ dẫn điện của chất điện phân pin bị suy giảm, kháng cự bên trong của pin tăng lên,dẫn đến giảm dung lượng pin và công suất đầu ra, khiến cho cần cẩu khó khởi động trong thời tiết lạnh và làm suy yếu khả năng nâng của nó. Ngoài ra, môi trường ẩm có thể gây ăn mòn cho vỏ pin axit chì,ảnh hưởng đến việc niêm phong của nóTrong môi trường công nghiệp với bụi và khí ăn mòn, vỏ và điện cực của cả pin axit chì và pin lithium-ion có thể bị xói mòn, do đó ảnh hưởng đến hiệu suất pin.

(2) Phương pháp sạc và xả

Các phương pháp sạc và xả không hợp lý là những yếu tố quan trọng làm tổn hại đến tuổi thọ của pin cần cẩu.sẽ gây ra sự bốc đồng của các tấm pin axit chì và làm hỏng cấu trúc của các vật liệu điện cực âm của pin lithium-ionSạc nhanh thường xuyên có thể tiết kiệm thời gian, nhưng nó sẽ tạo ra nhiều nhiệt bên trong pin và tăng tốc độ lão hóa pin.Đặc biệt là cho pin lithium-ion, sạc nhanh lâu dài có thể dẫn đến giảm tốc độ dung lượng pin.đặt pin vào sử dụng mà không đủ sạc cũng sẽ giữ cho pin trong trạng thái sạc trong một thời gian dài, làm giảm hiệu suất pin.

IV. Pin cần cẩu trong các kịch bản ứng dụng điển hình

(1) Các công trình xây dựng

Tại các công trường xây dựng, cần cẩu được sử dụng để nâng vật liệu xây dựng, với công việc thường xuyên và điều kiện làm việc phức tạp.Cẩu tháp nhỏ chủ yếu sử dụng pin axit chì vì chi phí thấp và khả năng đáp ứng nhu cầu bắt đầu và dừng lại thường xuyên và nâng đường ngắnTuy nhiên, với việc cải thiện các yêu cầu bảo vệ môi trường và hiệu quả trong xây dựng,một số địa điểm xây dựng lớn đã bắt đầu giới thiệu cần cẩu điện được trang bị pin lithium-ionNhững cần cẩu chạy bằng pin lithium-ion này không chỉ có thể giảm ô nhiễm tiếng ồn mà còn hoàn thành các nhiệm vụ nâng cao và cường độ cao hiệu quả hơn, cải thiện tiến trình xây dựng.

(2) Các nhà ga cảng

Các cần cẩu tại các nhà ga cảng có cường độ hoạt động cực kỳ cao và yêu cầu cực kỳ cao về độ bền và sự ổn định của pin.Việc sử dụng pin lithium-ion trong cần cẩu cảng đang dần gia tăngMật độ năng lượng cao và đặc điểm vòng đời dài của chúng có thể đảm bảo rằng cần cẩu có thể hoạt động liên tục trong một thời gian dài và giảm số lần dừng sạc.cho cần cẩu chứa bến tàu, sau khi sử dụng pin lithium-ion, không chỉ cải thiện hiệu quả hoạt động mà còn giảm chi phí bảo trì,phù hợp với xu hướng phát triển của hoạt động sân bay xanh và hiệu quả.

V. Xu hướng phát triển trong tương lai

Với sự tiến bộ liên tục của khoa học và công nghệ, công nghệ pin cần cẩu cũng liên tục đổi mới và phát triển.đã đạt được tiến bộ trong nghiên cứu và phát triển các vật liệu pin mớiVí dụ, pin trạng thái rắn dự kiến sẽ được áp dụng trong lĩnh vực cần cẩu.an toàn tốt hơn và tuổi thọ chu kỳ dài hơnMặt khác, hệ thống quản lý pin sẽ trở nên thông minh hơn,có khả năng theo dõi trạng thái pin trong thời gian thực và kiểm soát chính xác quá trình sạc và xảĐồng thời, với các yêu cầu bảo vệ môi trường toàn cầu ngày càng nghiêm ngặt,Công nghệ pin xanh và bền vững sẽ trở thành dòng chính, không chỉ giúp giảm chi phí vận hành của cần cẩu mà còn thúc đẩy toàn bộ lĩnh vực công nghiệp phát triển theo hướng sạch hơn và hiệu quả hơn.như là chìa khóa cho sức mạnh của cần cẩu, mỗi bước đột phá trong công nghệ của họ sẽ mang lại những thay đổi sâu rộng cho sản xuất công nghiệp và đóng một vai trò ngày càng quan trọng trong sự phát triển công nghiệp trong tương lai.