Free Press

De Tom Burden, Ultima actualizare 5/29/2020

Tipuri de baterii

Baterii de pe bărci îndeplinesc două tipuri de sarcini de bază, care sunt pornirea motorului și funcționarea sarcinilor electrice, cum ar fi luminile, electronicele și accesoriile pentru perioade mai lungi de timp. Pentru a alege o baterie, mai întâi determinați aplicația bateriei și apoi alegeți una dintre cele patru chimii ale bateriei: inundată, gel, AGM sau litiu.

Aplicația bateriei

Baterii de pornire

Baterii de pornire, care accelerează demarorul motorului ambarcațiunii dumneavoastră, sunt sprintenii sistemului dumneavoastră electric. Ele furnizează între 75 și 400 de amperi timp de 5-15 secunde, iar apoi sunt reîncărcate în scurt timp de alternatorul motorului dumneavoastră. La fel ca toate bateriile plumb-acid, acestea sunt construite cu straturi alternative de plăci negative și pozitive, cu izolație între ele.

Baterii de pornire au plăci mai subțiri și mai numeroase, oferind o suprafață suplimentară pentru a genera rafale de curent de mare amperaj. Cele două dezavantaje ale acestei construcții sunt că plăcile sunt relativ fragile în mediile cu impact puternic și că bateriile de pornire nu tolerează descărcările profunde, care le reduc durata de funcționare.

Baterii cu ciclu adânc

Banca de baterii de uz casnic a ambarcațiunii dvs. folosește baterii cu ciclu adânc, maratonistele sistemului de stocare. Acestea alimentează sarcinile electrice de pe ambarcațiunea dvs. atunci când nu este disponibilă nicio sursă de încărcare (încărcător de la mal, alternator al motorului, generator eolian sau panou solar). Considerați-le un fel de cont de economii în care se depune sau se retrage energie.

În comparație cu bateriile de pornire, care furnizează explozii mari de energie pentru perioade scurte, bateriile cu ciclu profund se recuperează complet după ce sunt puternic descărcate pe perioade mai lungi, deoarece designul lor prezintă plăci mai groase cu un conținut ridicat de antimoniu. Peste noapte, utilizarea lor ar putea epuiza 50-70 la sută din capacitatea bateriei, în funcție de sarcinile interne ale ambarcațiunii. Atunci când bateriile sunt reîncărcate, energia este redepusă în bancă, iar procesul, sau ciclul, începe din nou. În general, bateriile cu ciclu adânc trebuie dimensionate pentru a stoca de trei până la patru ori cantitatea de energie preconizată a fi utilizată între ciclurile de reîncărcare.

Baterii cu dublă utilizare

Cu plăci mari și groase care conțin mai mult antimoniu decât bateriile de pornire și o chimie activă a pastei de plumb, bateriile cu dublă utilizare sunt un bun compromis, tolerând descărcări profunde care ar ruina o baterie de pornire tipică. Deoarece au o capacitate de stocare mai mică decât cele cu cicluri adânci de dimensiuni comparabile, le recomandăm pentru următoarele aplicații:

• Runabout-uri sau alte ambarcațiuni cu motor de mici dimensiuni care folosesc o singură baterie atât pentru sarcini de pornire, cât și pentru funcționare cu motorul oprit.
• Barci cu două baterii identice folosite interschimbabil pentru sarcini electrice de pornire și de uz casnic.
• Barci cu un singur banc de baterii care face dublu serviciu pentru aplicațiile casnice și pentru pornirea motorului.

Chimia bateriei

Baterii marine sunt disponibile în patru tipuri chimice pentru diferite aplicații: inundate, gel, AGM (Absorbed Glass Mat) și litiu. Tipul pe care îl alegeți se bazează pe nevoile dumneavoastră (ciclu profund vs. pornire), pe capacitatea și durata de viață pe care le căutați și pe bugetul dumneavoastră.

Baterii cu plumb pur cu plăci subțiri (TPPL) și cu litiu (Li NMC)

Noile tehnologii vor necesita noi moduri de a gândi sistemul de baterii al ambarcațiunii dumneavoastră. Bateriile NorthStar TPPL sunt printre cele mai avansate baterii AGM din lume. Acestea sunt fabricate din plumb pur 99,99% care este laminat (nu turnat) în plăci subțiri. Combinând rezistența electrică scăzută a plumbului pur și suprafața mai mare a plăcilor de plumb mai multe și mai subțiri, acestea pot accepta un amperaj de încărcare mult mai mare decât bateriile AGM obișnuite. Nu numai că se încarcă incredibil de repede, dar sunt capabile de 400 de cicluri de încărcare/descărcare cu o uimitoare adâncime de descărcare de 80%.

Aceste baterii adaugă opțiuni intrigante pentru cei care navighează pe distanțe lungi. În loc să instalați un banc de baterii de 1000Ah și să folosiți motorul diesel timp de șase ore, puteți instala un banc TPPL de 500Ah și să vă încărcați mai des, dar mai rapid. Sau puteți renunța la un grup electrogen și puteți instala unul sau mai multe alternatoare de mare putere, transformând motorul de propulsie într-o mașină de încărcare de mare putere. Motorul dvs. diesel va funcționa pentru perioade scurte de timp, dar cu o sarcină mare (pe care o dorește).

Baterii cu litiu/nichel/cobalt/manganeziu, cum sunt cele utilizate la motoarele exterioare electrice Torqeedo, cântăresc mai puțin decât bateriile cu plumb-acid, pot fi descărcate de 800 de ori până la o adâncime de descărcare de 100% și pot fi reîncărcate în puțin peste o oră. Acestea excelează ca bănci de baterii în bărci electrice, precum și pentru alte sarcini de înaltă performanță ale bateriilor.

Baterii inundate

Baterii inundate, spre deosebire de alte tipuri, utilizează un rezervor de acid sulfuric lichid și produc hidrogen și oxigen atunci când bateria este în curs de încărcare. Celulele umede ventilate permit gazelor să iasă în atmosferă, spre deosebire de bateriile gel și AGM, care recombină gazele și le reintroduc în sistem. Hidrogenul este un gaz exploziv, astfel încât cutiile și compartimentele bateriilor trebuie ventilate pentru a permite gazului să scape în siguranță.

Baterii umede necesită o inspecție periodică, iar celulele trebuie completate cu apă distilată atunci când nivelurile devin scăzute. Deoarece bateriile inundate nu sunt sigilate și permit evacuarea excesului de hidrogen, acestea suportă mai bine supraîncărcarea decât bateriile gel și AGM. Acestea se descarcă automat cu o rată mai mare (6-7% pe lună) și, prin urmare, necesită o încărcare în afara sezonului. Celulele umede trebuie să fie instalate în poziție verticală și nu tolerează cantități mari de vibrații. Costul lor inițial este mai mic decât cel al bateriilor AGM sau gel de dimensiuni similare și mult mai mic decât cel al noului tip de baterii cu litiu. Încărcate și întreținute corespunzător, bateriile cu celule umede pentru cicluri profunde sunt capabile de câteva sute până la peste o mie de cicluri de încărcare.

Baterii cu gel

Baterii cu electrolit gelatinat (SVR) etanșate, cu reglare prin supapă (SVR) oferă avantaje față de bateriile inundate obișnuite. Acestea se autodescarcă cu numai trei procente pe lună, suportă cel mai mare număr de cicluri de încărcare pe toată durata de viață, nu necesită întreținere, sunt rezistente la vărsare, submersibile și rezistente la scurgeri. O supapă de eliberare a presiunii le menține presiunea internă la un nivel ușor pozitiv, dar pot elibera presiunea în exces dacă este necesar. Designul SVR aproape că elimină gazarea, astfel încât acestea sunt mai sigure pentru a fi instalate în apropierea persoanelor și a dispozitivelor electronice sensibile (dar bateriile gel și AGM trebuie totuși ventilate). Bateriile cu gel, deoarece sunt sigilate, sunt fabricate la standarde de foarte bună calitate. Ele au nevoie de o încărcare inteligentă atent reglementată pentru a preveni deteriorarea.

Baterii AGM

Mai mulți navigatori trec la acest tip pentru o îmbunătățire a performanțelor față de bateriile inundate. Bateriile AGM (Absorbed Glass Mat) sigilate, cu reglare prin supapă, au separatori din microfibre de sticlă fină, foarte poroasă, comprimată strâns între plăcile pozitive și negative ale bateriei, care sunt saturate cu o cantitate suficientă de electrolit acid pentru a activa bateria. În timpul încărcării, supapele de presiune de precizie permit oxigenului produs pe placa pozitivă să migreze spre placa negativă și să se recombine cu hidrogenul, producând apă. Pe lângă faptul că asigură o saturație egală pe întreaga suprafață a plăcilor pozitive și negative ale bateriei, fibrele din covorașele dense de sticlă se înglobează în suprafața plăcilor ca niște tije de armare în beton, asigurând un suport mai mare pentru plăci și o protecție mai bună împotriva șocurilor și vibrațiilor decât în cazul bateriilor convenționale.

Baterii AGM de înaltă densitate au o rezistență internă mai mică, permițând o putere de pornire și o acceptare a încărcării mai mari, de până la 45% din capacitatea totală a bateriei, și o reîncărcare mai rapidă decât alte tipuri de baterii cu ciclu profund. Durata de viață lungă, o rată scăzută de autodescărcare de trei procente și performanțe remarcabile fac din bateriile AGM baterii cu dublă utilizare excelente pentru amatorii de ambarcațiuni care au nevoie de o reîncărcare mai rapidă, de putere de pornire rapidă și de o capacitate fiabilă de ciclu profund.

Ce clasificări de baterii trebuie să căutați

Funcții de pornire: cantitatea de putere disponibilă pentru pornirea unui starter este măsurată în mai multe moduri.

CCA vs. MCA: Cele două măsurători comune ale puterii sunt CCA (Cold Cranking Amps, numărul de amperi pe care o baterie îl poate furniza timp de 30 de secunde la 0°F, menținându-și în același timp tensiunea peste 7,2 volți) și MCA (Marine Cranking Amps, similar, dar măsurat la 32°F în loc de 0°F). Motivul pentru care MCA sunt cu 20-25% mai mari decât CCA este că bateriile funcționează mai bine la temperaturi mai ridicate.

Minutele de rezervă indică cât timp o baterie poate susține o sarcină de 25 de amperi înainte de a scădea la 10,5 volți. O baterie evaluată la 150 de minute poate funcționa cu o sarcină de 25A timp de 2 ore și jumătate (la 80°F). Bateriile de pornire nu sunt folosite pentru a gestiona sarcini pentru perioade lungi de timp, așa că minutele de rezervă sunt mai puțin critice.

Dimensiuni: Mărimea motorului, tipul și temperatura ambiantă determină dimensiunea bateriei de pornire de care aveți nevoie. O putere mare de pornire (și o baterie mai mare) este necesară pentru temperaturi scăzute, motoare diesel sau motoare pe benzină mari și cu compresie mare. Primul criteriu de dimensionare este acela de a îndeplini CCA minim (dacă există) indicat de producătorul motorului sau al ambarcațiunii. Dacă o baterie din Grupul 24, 550 CCA, a funcționat bine timp de cinci ani, vă recomandăm să o înlocuiți cu un model similar. Dacă, totuși, a pornit prea încet sau a cedat după un sezon sau două, v-am sugera să căutați o baterie cu un CCA sau MCA mai mare.

Funcții cu ciclu profund: Măsurătorile capacității bateriei sunt în mod obișnuit exprimate în Amperi-oră (Ah) și Minute de rezervă. Amperi-oră măsoară cantitatea totală de energie pe care o baterie o poate furniza timp de 20 de ore la o rată constantă de descărcare înainte ca tensiunea să scadă la 10,5 volți. Acest lucru înseamnă că o baterie de 200 Ah poate funcționa cu o sarcină de 10 A timp de 20 de ore. Indicele de minute de rezervă reprezintă numărul de minute în care o baterie poate funcționa cu o sarcină de 25A înainte de a scădea la 10,5 V, la fel ca în cazul bateriilor de pornire. O baterie cu ciclu profund din Grupul 27 cu o valoare nominală de 180 de minute de rezervă va funcționa cu o sarcină de 25A timp de trei ore. Sarcinile casnice variază de la 5 A la 25 A sau mai mult. Amperi-oră este, în general, măsura cea mai relevantă pentru băncile de casă.

Longevitate: Producătorii de baterii măsoară longevitatea prin descărcarea bateriilor pline la o temperatură de 80°F până când tensiunea lor scade la 10,5 volți. Bateriile sunt reîncărcate în condiții controlate, iar procesul se repetă până când bateria nu mai rezistă la jumătate din capacitatea sa nominală. Această măsurătoare, numită ciclul de viață, arată câte cicluri de descărcare oferă o baterie pe parcursul duratei sale de viață. Această capacitate de a cicla în mod repetat este ceea ce diferențiază bateriile cu ciclu profund de bateriile de pornire, care nu pot rezista mai mult de câteva descărcări profunde înainte de a începe să cedeze. Dacă nu altceva, durata de viață a ciclului oferă un punct de referință pentru a compara o baterie cu alta.

Consiliere baterii pentru cea mai bună performanță

Nu contează ce tip de chimie a bateriei alegeți, urmați aceste recomandări pentru a obține cea mai bună performanță:

• Rămâneți la o singură chimie a bateriei (inundată, gel sau AGM). Fiecare tip de baterie necesită tensiuni de încărcare specifice. Amestecarea tipurilor de baterii poate duce la subîncărcare sau supraîncărcare. Acest lucru poate însemna înlocuirea tuturor bateriilor de la bord în același timp.
• Nu amestecați niciodată bateriile vechi cu cele noi în aceeași bancă. Deși se pare că acest lucru ar crește capacitatea generală, bateriile vechi tind să le tragă pe cele noi la nivelul lor deteriorat.
• Regulați tensiunile de încărcare în funcție de temperatura și acceptarea bateriei (manual sau cu senzori) pentru a maximiza durata de viață a bateriei și a reduce timpul de încărcare. Asigurați-vă că sistemul de încărcare este capabil să livreze un amperaj suficient pentru a încărca eficient băncile de baterii. Acest lucru înseamnă, în general, un alternator cu o putere de ieșire de 25% până la 40% din capacitatea întregului dvs. banc de baterii.
• Păstrați bateriile curate, răcoroase și uscate.
• Verificați cu regularitate conectorii terminalelor pentru a evita pierderea de conductivitate.
• Adaugați apă distilată la bateriile cu plumb-acid inundate atunci când este necesar. Păstrați-le încărcate. Dacă le lăsați în stare descărcată pentru orice perioadă de timp, acestea se vor deteriora și le va scădea capacitatea.
• Curățați coroziunea cu o pastă de bicarbonat de sodiu și apă.

.