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Por Tom Burden, Última actualización: 29/5/2020

Tipos de baterías

Las baterías de las embarcaciones se encargan de dos tipos básicos de tareas, que son el arranque de un motor y el funcionamiento de las cargas eléctricas, como las luces, la electrónica y los accesorios, durante periodos de tiempo más largos. Para elegir una batería, primero hay que determinar la aplicación de la misma y, a continuación, elegir una de las cuatro químicas: inundada, de gel, AGM o de litio.

Aplicación de la batería

Baterías de arranque

Las baterías de arranque, que accionan el motor de arranque de su embarcación, son los velocistas de su sistema eléctrico. Suministran entre 75 y 400 amperios durante 5-15 segundos, y luego son recargadas en poco tiempo por el alternador de su motor. Como todas las baterías de plomo-ácido, están construidas con capas alternas de placas negativas y positivas con aislamiento entre ellas.

Las baterías de arranque tienen placas más finas y numerosas, lo que proporciona una superficie extra para generar ráfagas de corriente de alto amperaje. Los dos inconvenientes de esta construcción son que las placas son relativamente frágiles en entornos de alto impacto y que las baterías de arranque no toleran las descargas profundas, que reducen su vida útil.

Baterías de ciclo profundo

El banco de baterías domésticas de su embarcación utiliza baterías de ciclo profundo, las maratonianas del sistema de almacenamiento. Alimentan las cargas eléctricas de su embarcación cuando no hay ninguna fuente de carga disponible (cargador en tierra, alternador del motor, generador eólico o panel solar). Considérelas una especie de cuenta de ahorros en la que se deposita o retira energía.

En comparación con las baterías de arranque, que suministran grandes ráfagas de energía durante periodos cortos, las baterías de ciclo profundo se recuperan por completo después de estar muy descargadas durante periodos más largos, ya que su diseño presenta placas más gruesas con un alto contenido de antimonio. Durante la noche, su uso puede agotar entre el 50 y el 70% de la capacidad de la batería, en función de las cargas domésticas de la embarcación. Cuando las baterías se recargan, la energía se vuelve a depositar en el banco y el proceso, o ciclo, vuelve a empezar. Por lo general, las baterías de ciclo profundo deben tener un tamaño que permita almacenar de tres a cuatro veces la cantidad de energía que se espera utilizar entre los ciclos de recarga.

Baterías de doble uso

Con placas grandes y gruesas que contienen más antimonio que las baterías de arranque y una química de pasta de plomo activa, las baterías de doble uso son un buen compromiso, ya que toleran descargas profundas que arruinarían una batería de arranque típica. Dado que su capacidad de almacenamiento es menor que la de las baterías de ciclo profundo de tamaño comparable, las recomendamos para las siguientes aplicaciones:

• Barcos de paseo u otras embarcaciones pequeñas que utilizan una sola batería para las cargas de arranque y de funcionamiento con el motor apagado.
• Barcos de vela con dos baterías idénticas utilizadas indistintamente para las cargas eléctricas de arranque y de la casa.
• Embarcaciones con un banco de baterías que cumple una doble función para las aplicaciones domésticas y el arranque del motor.

Química de las baterías

Las baterías marinas están disponibles en cuatro tipos químicos para diferentes aplicaciones: inundadas, de gel, AGM (Absorbed Glass Mat) y de litio. El tipo que elija dependerá de sus necesidades (ciclo profundo frente a arranque), de la capacidad y la vida útil que busque y de su presupuesto.

Baterías de Plomo Puro de Placa Fina (TPPL) y Litio (Li NMC)

Las nuevas tecnologías requerirán nuevas formas de pensar en el sistema de baterías de su barco. Las baterías NorthStar TPPL se encuentran entre las baterías AGM más avanzadas del mundo. Están fabricadas con un 99,99% de plomo puro laminado (no fundido) en finas placas. Combinando la baja resistencia eléctrica del plomo puro y la mayor superficie de las placas de plomo más finas, pueden aceptar un amperaje de carga mucho mayor que las típicas baterías AGM. No sólo se cargan increíblemente rápido, sino que son capaces de 400 ciclos de carga/descarga con una sorprendente profundidad de descarga del 80%.

Estas baterías añaden opciones interesantes para los cruceros de larga distancia. En lugar de instalar un banco de baterías de 1000Ah y hacer funcionar su diesel durante seis horas, puede instalar un banco de TPPL de 500Ah y cargarlo con más frecuencia, pero más rápido. O puede renunciar a un grupo electrógeno e instalar uno o más alternadores de muy alto rendimiento, convirtiendo su motor de propulsión en una máquina de carga de alto rendimiento. Su motor diésel funcionará durante periodos cortos pero con una carga elevada (que es lo que quiere).

Las baterías de litio/níquel/cobalto/manganeso, como las utilizadas en los fuerabordas eléctricos Torqeedo, pesan menos que las baterías de plomo-ácido, pueden descargarse 800 veces hasta el 100% de profundidad de descarga y pueden recargarse en poco más de una hora. Destacan como bancos de baterías en embarcaciones eléctricas, así como para otras tareas de baterías de alto rendimiento.

Baterías inundadas

Las baterías inundadas, a diferencia de otros tipos, utilizan un depósito de ácido sulfúrico líquido y producen hidrógeno y oxígeno cuando la batería se está cargando. Las celdas húmedas ventiladas permiten que los gases salgan a la atmósfera, a diferencia de las baterías de gel y AGM, que recombinan los gases y los reintroducen en el sistema. El hidrógeno es un gas explosivo, por lo que las cajas y los compartimentos de las baterías deben estar ventilados para que el gas escape de forma segura.

Las baterías inundadas requieren una inspección periódica y los elementos deben rellenarse con agua destilada cuando los niveles sean bajos. Como las baterías inundadas no están selladas y permiten que el exceso de hidrógeno se escape, manejan la sobrecarga mejor que las baterías de gel y AGM. Se autodescargan a un ritmo mayor (entre el 6 y el 7 por ciento al mes) y, por lo tanto, es necesario cargarlas fuera de temporada. Las pilas húmedas deben instalarse en posición vertical y no toleran grandes vibraciones. Su coste inicial es menor que el de las baterías AGM o de gel de tamaño similar, y MUCHO menor que el del nuevo tipo de baterías de litio. Si se cargan y mantienen correctamente, las baterías de ciclo profundo de celdas húmedas son capaces de soportar entre unos cientos y más de mil ciclos de carga.

Baterías de gel

Las baterías de electrolito gelificado selladas y reguladas por válvula (SVR) ofrecen ventajas sobre las baterías normales inundadas. Se autodescargan sólo un tres por ciento al mes, soportan el mayor número de ciclos de carga de por vida, no necesitan mantenimiento, son a prueba de derrames, sumergibles y estancas. Una válvula de liberación de presión mantiene su presión interna en un nivel ligeramente positivo, pero pueden liberar el exceso de presión si es necesario. El diseño SVR elimina casi por completo la emisión de gases, por lo que son más seguras para instalar cerca de personas y aparatos electrónicos sensibles (pero las baterías de gel y AGM siguen necesitando ser ventiladas). Las baterías de gel, al estar selladas, se fabrican con normas de muy alta calidad. Necesitan una carga inteligente cuidadosamente regulada para evitar daños.

Baterías AGM

Cada vez más navegantes se pasan a este tipo por una mejora del rendimiento respecto a las baterías inundadas. Las baterías AGM (Absorbed Glass Mat), selladas y reguladas por válvulas, cuentan con finos separadores de microfibra de vidrio muy porosos, comprimidos firmemente entre las placas positiva y negativa de la batería, que se saturan con el electrolito ácido suficiente para activar la batería. Durante la carga, las válvulas de presión de precisión permiten que el oxígeno producido en la placa positiva migre a la placa negativa y se recombine con el hidrógeno, produciendo agua. Además de proporcionar una saturación igual en toda la superficie de las placas positiva y negativa de la batería, las fibras de las densas esteras de vidrio se incrustan en la superficie de las placas como varillas de refuerzo en el hormigón, proporcionando un mayor soporte de las placas y una mejor protección contra los golpes y las vibraciones que en las baterías convencionales.

Las baterías AGM de alta densidad tienen una menor resistencia interna, lo que permite una mayor potencia de arranque y aceptación de carga, hasta un 45 por ciento de la capacidad total de la batería, y una recarga más rápida que otros tipos de baterías de ciclo profundo. Su larga vida útil, su baja tasa de autodescarga del tres por ciento y su excelente rendimiento hacen que las baterías AGM sean excelentes baterías de doble uso para los navegantes que necesitan una recarga más rápida, una potencia de arranque rápida y una capacidad de ciclo profundo fiable.

Las clasificaciones de las baterías en las que debe fijarse

Funciones de arranque: la cantidad de potencia disponible para arrancar un motor de arranque se mide de varias maneras.

CCA vs. MCA: Las dos medidas de potencia más comunes son CCA (Cold Cranking Amps, el número de amperios que una batería puede suministrar durante 30 segundos a 0°F mientras mantiene su tensión por encima de 7,2 voltios) y MCA (Marine Cranking Amps, similar pero medido a 32°F en lugar de 0°F). La razón por la que los MCA son un 20-25% más altos que los CCA es porque las baterías funcionan mejor a temperaturas más altas.

Los minutos de reserva indican el tiempo que una batería puede sostener una carga de 25 amperios antes de bajar a 10,5 voltios. Una batería con una capacidad de 150 minutos puede hacer funcionar una carga de 25 A durante 2 horas y media (a 80 °F). Las baterías de arranque no se utilizan para manejar cargas durante largos períodos, por lo que los minutos de reserva son menos críticos.

Tamaño: El tamaño del motor, el tipo y la temperatura ambiente determinan el tamaño de la batería de arranque que necesita. Se requiere una gran potencia de arranque (y una batería más grande) para las temperaturas frías, los motores diesel o los motores de gas grandes y de alta compresión. El primer criterio de dimensionamiento es cumplir con el mínimo de CCA (si lo hay) indicado por el fabricante del motor o de la embarcación. Si una batería del Grupo 24, de 550 CCA, ha funcionado bien durante cinco años, recomendaríamos sustituirla por un modelo similar. Sin embargo, si el arranque es demasiado lento o falla después de una o dos temporadas, le sugerimos que busque una batería con una capacidad de CCA o MCA superior.

Funciones de ciclo profundo: Las mediciones de la capacidad de la batería se expresan comúnmente en amperios-hora (Ah) y minutos de reserva. Los amperios-hora miden la cantidad total de energía que una batería puede suministrar durante 20 horas a una tasa de descarga constante antes de que la tensión caiga a 10,5 voltios. Esto significa que una batería de 200 Ah puede hacer funcionar una carga de 10 A durante 20 horas. La clasificación de minutos de reserva es el número de minutos que una batería puede hacer funcionar una carga de 25A hasta caer a 10,5V, al igual que con las baterías de arranque. Una batería de ciclo profundo del grupo 27 con una clasificación de 180 minutos de reserva hará funcionar una carga de 25A durante tres horas. Las cargas domésticas van de 5 A a 25 A o más. Los amperios hora suelen ser la medida más relevante para los bancos domésticos.

Longevidad: Los fabricantes de baterías miden la longevidad descargando las baterías llenas a una temperatura de 80 °F hasta que su tensión cae a 10,5 voltios. Las baterías se recargan en condiciones controladas, y el proceso se repite hasta que la batería deja de mantener la mitad de su capacidad nominal. Esta medida, denominada vida útil, muestra cuántos ciclos de descarga proporciona una batería a lo largo de su vida útil. Esta capacidad de realizar ciclos repetidos es lo que diferencia a las baterías de ciclo profundo de las de arranque, que no pueden soportar más que unas pocas descargas profundas antes de empezar a fallar. Aunque sólo sea por eso, la duración del ciclo proporciona una línea de base para comparar una batería con otra.

Consejos sobre baterías para obtener el mejor rendimiento

Sea cual sea el tipo de batería que elija, siga estas recomendaciones para obtener el mejor rendimiento:

• Manténgase con una química de batería (inundada, de gel o AGM). Cada tipo de batería requiere voltajes de carga específicos. La mezcla de tipos de baterías puede provocar una carga insuficiente o excesiva. Esto puede significar la sustitución de todas las baterías a bordo al mismo tiempo.
• Nunca mezcle las baterías viejas con las nuevas en el mismo banco. Aunque parezca que esto aumentaría su capacidad total, las baterías viejas tienden a tirar de las nuevas hasta su nivel de deterioro.
• Regule los voltajes de carga en función de la temperatura y la aceptación de la batería (manualmente o con sensores) para maximizar la vida de la batería y reducir el tiempo de carga. Asegúrese de que su sistema de carga es capaz de suministrar un amperaje suficiente para cargar los bancos de baterías de forma eficiente. Esto generalmente significa un alternador con una salida del 25% al 40% de la capacidad de todo su banco de baterías.
• Mantenga las baterías limpias, frescas y secas.
• Revise regularmente los conectores de los terminales para evitar la pérdida de conductividad.
• Agregue agua destilada a las baterías de plomo ácido inundadas cuando sea necesario. Manténgalas cargadas. Dejarlas en estado de descarga durante cualquier periodo de tiempo las dañará y reducirá su capacidad.
• Limpie la corrosión con una pasta de bicarbonato de sodio y agua.