Free Press

av Tom Burden, Senast uppdaterad 5/29/2020

Typer av batterier

Batterier på båtar hanterar två grundläggande typer av uppgifter, nämligen att starta motorn och att driva elektriska belastningar som lampor, elektronik och tillbehör under längre tidsperioder. För att välja ett batteri ska du först bestämma batteriets användningsområde och sedan välja en av de fyra batterikemierna: översvämmat, gel, AGM eller litium.

Batteritillämpning

Startbatterier

Startbatterier, som vevar igång startmotorn i din båtmotor, är sprinterna i ditt elsystem. De levererar mellan 75 och 400 ampere i 5-15 sekunder och laddas sedan på kort tid av motorns generator. Liksom alla blybatterier är de konstruerade med omväxlande lager av negativa och positiva plattor med isolering mellan dem.

Startbatterier har tunnare och fler plattor, vilket ger extra yta för att generera strömstötar med hög amperestyrka. De två nackdelarna med denna konstruktion är att plattorna är relativt ömtåliga i miljöer med höga stötar och att startbatterier inte tål djupa urladdningar, vilket minskar deras livslängd.

Djupcykelbatterier

Din båts husbatteribank använder djupcykelbatterier, lagringssystemets maratonlöpare. De driver de elektriska lasterna på din båt när ingen laddningskälla (landströmsladdare, motorgenerator, vindgenerator eller solpanel) är tillgänglig. Betrakta dem som ett slags sparkonto där energi sätts in eller tas ut.

Jämfört med startbatterier, som levererar stora mängder energi under korta perioder, återhämtar sig djupcykelbatterier helt och hållet efter att ha varit kraftigt urladdade under längre perioder, eftersom deras konstruktion har tjockare plattor med ett högt innehåll av antimon. Om de används över en natt kan de förbruka 50-70 procent av batterikapaciteten, beroende på båtens husbelastning. När batterierna laddas upp återförs energi till banken och processen, eller cykeln, börjar om från början. I allmänhet bör djupcykelbatterier vara dimensionerade för att lagra tre till fyra gånger den förväntade energimängd som ska användas mellan laddningscyklerna.

Batterier med dubbla användningsområden

Med stora, tjocka plattor som innehåller mer antimon än startbatterier och en aktiv blypasta-kemi är batterier med dubbla användningsområden en bra kompromiss, som tolererar djupa urladdningar som skulle förstöra ett vanligt startbatteri. Eftersom de har lägre lagringskapacitet än jämförbart stora djupcykelbatterier rekommenderar vi dem för följande tillämpningar:

• Runabouts eller andra små motorbåtar som använder ett enda batteri för både start- och driftslaster när motorn är avstängd.
• Segelbåtar med två identiska batterier som används omväxlande för start- och husets elektriska laster.
• Båtar med en batteribank som fungerar dubbelt för hushållsapplikationer och motorstart.

Batterikemi

Båtbatterier finns i fyra kemiska typer för olika användningsområden: översvämmade batterier, gelbatterier, AGM-batterier (Absorbed Glass Mat) och litiumbatterier. Vilken typ du väljer beror på dina behov (deep cycle vs. start), den kapacitet och livslängd du vill ha samt din budget.

Thin Plate Pure Lead (TPPL) och litiumbatterier (Li NMC)

Nya tekniker kommer att kräva nya sätt att tänka på din båts batterisystem. NorthStar TPPL-batterier är bland de mest avancerade AGM-batterierna i världen. De är tillverkade av 99,99 % rent bly som rullas (inte gjuts) till tunna plattor. Genom att kombinera det rena blyets låga elektriska motstånd och större yta från fler och tunnare blyplattor kan de ta emot mycket högre laddningsampere än typiska AGM-batterier. De laddar inte bara otroligt snabbt, utan klarar också 400 laddnings- och urladdningscykler med ett otroligt urladdningsdjup på 80 %.

Dessa batterier ger spännande alternativ för långväga kryssare. Istället för att installera en batteribank på 1000 Ah och köra dieseln i sex timmar kan du installera en TPPL-bank på 500 Ah och ladda oftare, men snabbare. Eller så kan du avstå från ett generatoraggregat och installera en eller flera generatorer med mycket hög effekt, vilket gör din framdrivningsmotor till en laddningsmaskin med hög effekt. Din diesel kommer att köras under korta perioder men med hög belastning (vilket den vill ha).

Lithium/nickel/kobolt/mangan-batterier, som de som används i elektriska utombordare från Torqeedo, väger mindre än blysyrabatterier, kan laddas ur 800 gånger till 100 % urladdningsdjup och kan laddas på lite mer än en timme. De utmärker sig som batteribanker i elbåtar och för andra högpresterande batteriuppgifter.

Förstärkta batterier

Förstärkta batterier, till skillnad från andra typer använder en behållare med flytande svavelsyra och producerar väte och syre när batteriet laddas. Våta celler med ventilering tillåter gaserna att försvinna ut i atmosfären, till skillnad från gel- och AGM-batterier, som återförenar gaserna och återinför dem i systemet. Vätgas är en explosiv gas, så batterilådor och -utrymmen måste vara ventilerade så att gasen kan komma ut på ett säkert sätt.

Vattenfyllda batterier måste inspekteras med jämna mellanrum och cellerna måste fyllas på med destillerat vatten när nivåerna blir låga. Eftersom översvämmade batterier inte är förseglade och låter överskottsväte komma ut, klarar de överladdning bättre än gel- och AGM-batterier. De självurladdas i högre grad (6 till 7 procent per månad) och måste därför laddas utanför säsongen. Våta celler måste installeras i upprätt läge och tål inte höga vibrationer. Deras initialkostnad är lägre än AGM- eller gelbatterier av liknande storlek och MYCKET lägre än den nya typen av litiumbatterier. När våtcellsbatterier är korrekt laddade och underhållna klarar de mellan några hundra och över tusen laddningscykler.

Gelbatterier

Seglade, ventilreglerade (SVR) gelelektrolytbatterier erbjuder fördelar jämfört med vanliga översvämmade batterier. De självurladdas med endast tre procent per månad, klarar det högsta antalet laddningscykler under hela sin livstid, är underhållsfria, spillsäkra, nedsänkbara och läckagesäkra. En tryckavlastningsventil håller deras inre tryck på en lätt positiv nivå, men de kan släppa ut övertryck vid behov. SVR-konstruktionen eliminerar nästan all gasning, så de är säkrare att installera i närheten av människor och känslig elektronik (men gel- och AGM-batterier måste fortfarande ventileras). Gelbatterier, eftersom de är förseglade, tillverkas enligt mycket högkvalitativa standarder. De behöver noggrant reglerad smart laddning för att förhindra skador.

AGM-batterier

Fler båtägare byter till denna typ för att få bättre prestanda jämfört med översvämmade batterier. Förseglade, ventilreglerade AGM-batterier (Absorbed Glass Mat) har fina, mycket porösa mikrofiberglasseparatorer som komprimeras tätt mellan batteriets positiva och negativa plattor, som är mättade med precis tillräckligt med syraelektrolyt för att aktivera batteriet. Under laddningen tillåter precisionstryckventiler att syre som produceras på den positiva plattan migrerar till den negativa plattan och rekombineras med vätgasen för att producera vatten. Förutom att ge lika mättnad över hela ytan på batteriets positiva och negativa plattor bäddar fibrerna i de täta glasmattorna in sig själva i plattornas yta som armeringsstänger i betong, vilket ger mer plattstöd och bättre stöt- och vibrationsskydd än i konventionella batterier.

AAGM-batterier med hög täthet har lägre inre resistans, vilket ger större startkraft och laddningsacceptans, upp till 45 procent av batteriets totala kapacitet, och snabbare uppladdning än andra typer av djupcykelbatterier. Lång livslängd, en låg självurladdningsgrad på tre procent och enastående prestanda gör AGM-batterier till utmärkta batterier med dubbla användningsområden för båtägare som kräver snabb laddning, snabb startkraft och tillförlitlig djupcykelförmåga.

Vilka batterivärden man ska leta efter

Startfunktioner: Mängden kraft som är tillgänglig för att starta en startmotor mäts på flera olika sätt.

CCA vs. MCA: De två vanligaste effektmätningarna är CCA (Cold Cranking Amps, antalet ampere som ett batteri kan leverera i 30 sekunder vid 0°F samtidigt som spänningen hålls över 7,2 volt) och MCA (Marine Cranking Amps, liknande men mätt vid 32°F istället för 0°F). Anledningen till att MCA är 20-25 % högre än CCA är att batterier fungerar bättre vid högre temperaturer.

Reserve Minutes anger hur länge ett batteri kan klara en belastning på 25 ampere innan den sjunker till 10,5 volt. Ett batteri med 150 minuter kan driva en belastning på 25 A i 2 1/2 timme (vid 80°F). Startbatterier används inte för att hantera belastningar under långa perioder, så reservminuterna är mindre kritiska.

Storlek: Motorstorlek, motortyp och omgivningstemperatur avgör vilken storlek på startbatteriet du behöver. Hög startkraft (och ett större batteri) krävs för kalla temperaturer, dieselmotorer eller stora och högkomprimerade gasmotorer. Det första storlekskriteriet är att uppfylla den minsta CCA (om någon) som anges av motor- eller båttillverkaren. Om ett grupp 24-batteri med 550 CCA har fungerat bra i fem år rekommenderar vi att det byts ut mot en liknande modell. Om det däremot startar för långsamt eller går sönder efter en säsong eller två föreslår vi att du letar efter ett batteri med högre CCA- eller MCA-värde.

Djupcykelfunktioner: Batterikapacitetsmätningar uttrycks vanligen i amperetimmar (Ah) och reservminuter. Amperetimmar mäter den totala mängden energi som ett batteri kan leverera i 20 timmar vid konstant urladdningshastighet innan spänningen sjunker till 10,5 volt. Detta innebär att ett batteri på 200 Ah kan driva en belastning på 10 A i 20 timmar. Reservminutvärdet är det antal minuter som ett batteri kan driva en belastning på 25 A innan det sjunker till 10,5 V, precis som för startbatterier. Ett djupcykelbatteri i grupp 27 med 180 reservminuter kan driva en belastning på 25 A i tre timmar. Huslast varierar från 5A till 25A eller mer. Amperetimmar är i allmänhet det mer relevanta måttet för husbatterier.

Lång livslängd: Batteritillverkarna mäter livslängden genom att ladda ur fulla batterier vid en temperatur på 80°F tills spänningen sjunker till 10,5 volt. Batterierna laddas på nytt under kontrollerade förhållanden och processen upprepas tills batteriet inte längre håller hälften av sin nominella kapacitet. Denna mätning, som kallas för livslängd, visar hur många urladdningscykler ett batteri klarar av under sin livslängd. Denna förmåga att cykla upprepade gånger är det som skiljer djupcykelbatterier från startbatterier, som inte klarar mer än några få djupa urladdningar innan de börjar gå sönder. Om inte annat ger livslängden en baslinje för att jämföra ett batteri med ett annat.

Batteritips för bästa prestanda

Oavsett vilken typ av batterikemi du väljer ska du följa de här rekommendationerna för att få bästa prestanda:

• Bliv kvar med en batterikemi (översvämmad, gel eller AGM). Varje batterityp kräver specifika laddningsspänningar. Att blanda batterityper kan leda till under- eller överladdning. Detta kan innebära att alla batterier ombord måste bytas ut samtidigt.
• Mixa aldrig gamla batterier med nya i samma bank. Även om det verkar som om detta skulle öka din totala kapacitet tenderar gamla batterier att dra ner de nya till deras försämrade nivå.
• Regulera laddningsspänningarna baserat på batteriets temperatur och acceptans (manuellt eller med avkänning) för att maximera batteriets livslängd och minska laddningstiden. Se till att ditt laddningssystem kan leverera tillräcklig strömstyrka för att ladda batteribankerna effektivt. Detta innebär i allmänhet en generator med en effekt som är 25-40 % av kapaciteten för hela batteribanken.
• Håll batterierna rena, svala och torra.
• Kontrollera terminalkontakterna regelbundet för att undvika förlust av ledningsförmåga.
• Häll destillerat vatten i översvämmade blysyrabatterier vid behov. Håll dem laddade. Att lämna dem i urladdat tillstånd under en längre tid skadar dem och minskar deras kapacitet.
• Rengör korrosion med en pasta av bakpulver och vatten.