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By Tom Burden, Last updated 5/29/2020

Tipos de Baterias

Batteries on boats handle two basic types of tasks, which are starting an engine and running electrical loads like lights, electronics and accessories for longer time periods. Para escolher uma bateria, primeiro determine a aplicação da bateria e depois escolha uma das quatro químicas da bateria: inundada, gel, AGM ou Lithium.

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Aplicação da bateria

Bateria de arranque

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Bateria de arranque, que faz arrancar o motor de arranque do seu barco, são os sprinters do seu sistema eléctrico. Eles fornecem entre 75 e 400 amperes durante 5-15 segundos, sendo depois recarregados em curta ordem pelo alternador do seu motor. Como todas as baterias de chumbo-ácido, são construídas com camadas alternadas de placas negativas e positivas com isolamento entre elas.

As baterias de arranque têm placas mais finas e mais numerosas, proporcionando uma área de superfície extra para gerar explosões de corrente de alta amperagem. Os dois inconvenientes desta construção são que as placas são relativamente frágeis em ambientes de alto impacto, e que as baterias de arranque não toleram descargas profundas, o que reduz a sua vida útil.

Bateria de ciclo de profundidade

O banco de baterias da casa do seu barco utiliza baterias de ciclo profundo, os corredores de maratona do sistema de armazenamento. Eles alimentam as cargas eléctricas da sua embarcação quando não existe nenhuma fonte de carga (carregador de energia em terra, alternador do motor, gerador eólico ou painel solar). Considere-as uma espécie de conta poupança na qual a energia é depositada ou retirada.

Comparadas para o arranque das baterias, que fornecem elevados impulsos de energia durante curtos períodos, as baterias de ciclo profundo recuperam totalmente depois de serem descarregadas em grandes quantidades durante períodos mais longos, porque o seu design apresenta placas mais grossas com um elevado teor de antimónio. Durante a noite, a sua utilização pode esgotar 50-70 por cento da capacidade da bateria, dependendo das cargas da casa do barco. Quando as baterias são recarregadas, a energia é depositada novamente no banco, e o processo, ou ciclo, começa de novo. Geralmente, as baterias de ciclo profundo devem ser dimensionadas para armazenar três a quatro vezes a quantidade de energia esperada a ser utilizada entre os ciclos de recarga.

Bateria de dupla finalidade

Com placas grandes e grossas contendo mais antimónio do que baterias de arranque e uma química de pasta de chumbo activa, as baterias de dupla finalidade são um bom compromisso, tolerando descargas profundas que arruinariam uma bateria de arranque típica. Uma vez que têm uma capacidade de armazenamento inferior aos ciclos profundos de dimensões comparáveis, recomendamos a sua utilização para as seguintes aplicações:

• Runabout ou outras pequenas lanchas utilizando uma única bateria para o arranque e funcionamento de cargas com o motor desligado.
• Railboats com duas baterias idênticas utilizadas de forma intercambiável para o arranque e para alojar cargas eléctricas.
• Barcos com um banco de baterias que faz dupla função para aplicações domésticas e arranque do motor.

Battery Chemistry

Bateria marinha está disponível em quatro tipos químicos para diferentes aplicações: inundada, gel, AGM (Absorbed Glass Mat) e lítio. O tipo que você escolher é baseado em suas necessidades (ciclo profundo vs. início), a capacidade e vida útil que você está procurando e seu orçamento.

Baterias de Chumbo Puro de Placa Fina (TPPL) e Lítio (Li NMC)

Novas tecnologias exigirão novas formas de pensar sobre o sistema de baterias do seu barco. As baterias NorthStar TPPL estão entre as baterias AGM mais avançadas do mundo. Elas são feitas de 99,99% de chumbo puro que é enrolado (não fundido) em placas finas. Combinando a baixa resistência eléctrica do chumbo puro e a maior superfície das placas de chumbo mais e mais finas, podem aceitar uma amperagem de carga muito maior do que as baterias AGM típicas. Elas não só carregam incrivelmente rápido, como são capazes de 400 ciclos de carga/descarga com uma incrível profundidade de descarga de 80%.

Estas baterias adicionam opções intrigantes para cruzadores de longa distância. Em vez de instalar um banco de baterias de 1000Ah e de funcionar com o seu diesel durante seis horas, pode instalar um banco TPPL de 500Ah e carregar mais frequentemente, mas mais rapidamente. Ou pode prescindir de um grupo gerador e instalar um ou mais alternadores de alta potência – transformando o seu motor de propulsão numa máquina de carregamento de alta potência. O seu diesel funcionará por curtos períodos mas com uma carga elevada (que deseja).

Lithium/níquel/cobalto/manganês, como as baterias usadas nos motores eléctricos de Torqeedo, pesam menos que as baterias de chumbo ácido, podem ser descarregadas 800 vezes a 100% de profundidade de descarga, e podem ser recarregadas em pouco mais de uma hora. São excelentes como bancos de baterias em barcos elétricos, assim como para outras tarefas de baterias de alto desempenho.

Bateria inundada

Bateria inundada, Ao contrário de outros tipos, use um reservatório de ácido sulfúrico líquido e produza hidrogênio e oxigênio quando a bateria estiver sendo carregada. As células úmidas ventiladas permitem que os gases escapem para a atmosfera, ao contrário das baterias de gel e AGM, que recombinam os gases e os reintroduzem no sistema. O hidrogênio é um gás explosivo, portanto as caixas e compartimentos das baterias devem ser ventilados para que o gás escape com segurança.

As baterias inundadas requerem inspeção periódica e as células devem ser abastecidas com água destilada quando os níveis se encontram baixos. Como as baterias inundadas não são seladas e permitem que o excesso de hidrogênio escape, elas lidam melhor com a sobrecarga do que as baterias de gel e AGM. Elas se auto-descarregam a uma taxa mais alta (6 a 7% por mês) e, portanto, requerem carga fora da estação do ano. As células molhadas devem ser instaladas na posição vertical e não toleram altas quantidades de vibração. O seu custo inicial é inferior ao das baterias de tamanho semelhante AGM ou gel, e MUITO inferior ao do novo tipo de baterias de lítio. As baterias de ciclo profundo de células molhadas, devidamente carregadas e mantidas, são capazes de entre algumas centenas e mais de mil ciclos de carga.

Baterias de gel

Baterias seladas, reguladas por válvula (SVR) gelo-eletrolíticos oferecem vantagens sobre as baterias regularmente inundadas. Elas auto-descarregam apenas 3% por mês, suportam o maior número de ciclos de carga vitalícia, não necessitam de manutenção, são à prova de derrame, submersíveis e à prova de fugas. Uma válvula de liberação de pressão mantém a pressão interna a um nível ligeiramente positivo, mas elas podem liberar o excesso de pressão, se necessário. O design SVR quase elimina a gaseificação, por isso são mais seguros de instalar em torno de pessoas e de electrónica sensível (mas o gel e as baterias AGM ainda precisam de ser ventiladas). As baterias de gel, por serem seladas, são fabricadas com padrões de alta qualidade. Elas precisam de um carregamento inteligente cuidadosamente regulado para evitar danos.

AGM Baterias

Mais barcos estão mudando para este tipo para uma melhoria de desempenho sobre baterias inundadas. Baterias AGM (Absorbed Glass Mat) seladas e reguladas por válvula apresentam separadores de vidro fino, altamente porosos, em microfibra comprimida entre as placas positivas e negativas da bateria, que estão saturadas com electrólito ácido suficiente para activar a bateria. Durante o carregamento, as válvulas de pressão de precisão permitem que o oxigênio produzido na placa positiva migre para a placa negativa e recombine com o hidrogênio, produzindo água. Além de proporcionar igual saturação em toda a superfície das placas positivas e negativas da bateria, as fibras dos tapetes de vidro densos se encaixam na superfície das placas como varetas de reforço em concreto, proporcionando mais suporte da placa e melhor proteção contra choques e vibrações do que em baterias convencionais.

As baterias AGM de alta densidade têm menor resistência interna, permitindo maior capacidade de partida e aceitação de carga, até 45% da capacidade total da bateria, e recarga mais rápida do que outros tipos de baterias de ciclo profundo. Longa vida útil, uma baixa taxa de auto-descarga de 3% e um desempenho excepcional fazem das baterias AGM excelentes baterias de dupla finalidade para embarcações que requerem a recarga mais rápida, energia de partida rápida e capacidade de ciclo profundo confiável.

O que as baterias devem procurar

Funções de arranque: a quantidade de energia disponível para o arranque é medida de várias maneiras.

CCA vs. MCA: As duas medidas de potência comuns são CCA (Cold Cranking Amps, o número de amperes que uma bateria pode fornecer durante 30 segundos a 0°F enquanto mantém sua voltagem acima de 7,2 volts) e MCA (Marine Cranking Amps, similar mas medido a 32°F ao invés de 0°F). A razão pela qual os MCA são 20-25% mais altos que os CCA é porque as baterias funcionam melhor a temperaturas mais altas.

Reserva de minutos indica quanto tempo uma bateria pode suportar uma carga de 25 amperes antes de cair para 10,5 volts. Uma bateria classificada a 150 minutos pode operar uma carga de 25A durante 2 1/2 horas (a 80°F). As baterias de arranque não são usadas para suportar cargas por longos períodos, por isso os minutos de reserva são menos críticos.

Tamanho: O tamanho do motor, o tipo e a temperatura ambiente determinam o tamanho da bateria que você precisa. Alta potência de arranque (e uma bateria maior) é necessária para temperaturas frias, motores diesel, ou motores a gás grandes e de alta compressão. O primeiro critério de dimensionamento é satisfazer o CCA mínimo (se houver) indicado pelo fabricante do motor ou do barco. Se uma bateria CCA Grupo 24, 550 funcionou bem durante cinco anos, recomendamos a sua substituição por um modelo semelhante. Se, no entanto, a bateria tiver falhado após uma ou duas estações, sugerimos que procure uma bateria com uma classificação CCA ou MCA superior.

Deep cycle functions: As medições da capacidade da bateria são normalmente expressas em Amp-horas (Ah) e Minutos de Reserva. Amp-horas medem a quantidade total de energia que uma bateria pode fornecer durante 20 horas a uma taxa constante de descarga antes que a tensão caia para 10,5 volts. Isto significa que uma bateria de 200Ah pode funcionar com uma carga de 10A durante 20 horas. A classificação de minutos de reserva é o número de minutos que uma bateria pode rodar uma carga de 25A até cair para 10,5V, tal como com as baterias de arranque. Uma bateria de ciclo profundo do Grupo 27, com uma classificação de 180 minutos de reserva, irá funcionar com uma carga de 25A durante três horas. A carga da casa varia de 5A a 25A ou mais. Amp horas é geralmente a medida mais relevante para bancos de casas.

Longevity: Os fabricantes de baterias medem a longevidade descarregando baterias cheias a uma temperatura de 80°F até a sua voltagem cair para 10,5 volts. As baterias são recarregadas sob condições controladas, e o processo é repetido até que a bateria não consiga manter metade da sua capacidade nominal. Esta medição, chamada ciclo de vida, mostra quantos ciclos de descarga uma bateria fornece ao longo de sua vida útil. Esta capacidade de ciclos repetidos é o que diferencia as baterias de ciclos profundos das baterias iniciais, que não podem suportar mais do que algumas descargas profundas antes de começarem a falhar. Se nada mais, a vida útil do ciclo fornece uma linha de base para comparar uma bateria com outra.

Dicas de bateria para melhor desempenho

Não importa que tipo de química de bateria você escolha, siga estas recomendações para obter o melhor desempenho:

• Ficar com uma química de bateria (inundada, gel ou AGM). Cada tipo de bateria requer tensões de carga específicas. A mistura dos tipos de bateria pode resultar em sub ou sobre-carga. Isto pode significar a substituição de todas as baterias a bordo ao mesmo tempo.
• Nunca misture baterias velhas com novas no mesmo banco. Enquanto parece que isto aumentaria a sua capacidade geral, as baterias velhas tendem a puxar para baixo as novas ao seu nível deteriorado.
• Regule as tensões de carga com base na temperatura e aceitação da bateria (manualmente ou com detecção) para maximizar a vida útil da bateria e reduzir o tempo de carga. Certifique-se de que seu sistema de carga é capaz de fornecer amperagem suficiente para carregar os bancos de baterias de forma eficiente. Isto significa geralmente um alternador com uma saída que é 25% a 40% da capacidade de todo o seu banco de baterias.

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• Cerve as baterias limpas, frias e secas.

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• Verifiquem regularmente os conectores dos terminais para evitar a perda de condutividade.

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• Adicionar água destilada às baterias de chumbo ácido inundadas quando necessário. Mantenha-as carregadas. Deixá-las em estado descarregado por qualquer período de tempo irá danificá-las e diminuir sua capacidade.
• Corrosão limpa com uma pasta de bicarbonato de sódio e água.