Las Baterías y
sus tecnologías
En un barco
representan la única manera de poder almacenar la energía. Por ello
es importante elegir bien para conseguir la instalación
acorde con nuestras necesidades. Debemos instalar la suficiente
capacidad de almacenamiento como para no andar teniendo que
recargarlas continuamente.
Las baterías
almacenan la energía eléctrica que reciben convirtiéndola en
energía química, capaz de ser reconvertida nuevamente en
electricidad cuando lo demandemos. Están formadas por placas de
plomo alternadas por otras de dioxido de plomo, separadas por un
elemento empapado de ácido sulfúrico diluido en agua destilada
llamado electrolito. Cada pareja de placas genera 2 voltios, por
eso cada batería tiene 6 pares de placas para alcanzan los 12
voltios.
La capacidad
de una batería depende de la superficie total de las placas, es
decir que cuanto más capacidad, más pesará y volumen ocupará. La
capacidad se expresa en Amperios-Hora (Ah) y las hay que están
pensadas para entregar esa energía en un tiempo muy largo o por
el contrario de forma más rápida. De la misma forma en que
podríamos tener un depósito de agua de 10 litros, que puede
vaciarse en 1 hora o en 10 minutos, la capacidad será la misma
pero no el tiempo en que puede descargarse.
Ojo! Para no
estropear una batería nunca debemos descargarla por debajo del
70% de su capacidad, lo cual significa que si tenemos una
batería de 200 Ah solo debemos disponer de 140 Ah como mucho. Es
como si un depósito de agua siempre tuviera un fondo del que no
pudiéramos valernos. Cuando cargamos la batería descargada,
suministraremos entre un 10 y un 20% más de energía debido a las
pérdidas producidas durante la carga.
Tecnologías
diferentes
Básicamente
existen dos tipos de baterías de ácido-plomo; Las pensadas para
arrancar un motor y las que permiten trabajar de forma más
continua. Existen en ambos casos con electrolito líquido o en
forma de gel (como una gelatina), estancas o de tipo tradicional
abiertas. Cada una tiene sus ventajas e inconvenientes. Las
baterías de arranque permiten entregar una corriente muy fuerte
durante cortos periodos de tiempo como para mover un motor de
arranque o un molinete de ancla eléctrico. Están formadas por
muchas placas finas que entregan una gran superficie de contacto
con el electrolito.
Si tenemos una batería de por ejemplo 100 Ah y 300 A, significa
que puede almacenar 100 Amperios hora y que puede generar una
corriente instantánea de hasta 300 Amperios. La capacidad de 100
Ah significa que la batería podría entregarnos 100 amperios
durante 60 minutos, o lo que es lo mismo por ejemplo 10 amperios
durante 600 minutos. Esta capacidad de almacenamiento de energía
se mide para un tiempo de descarga de 20 horas (C20). Esta
batería está perfectamente adaptada para el arranque de un
motor, sin embargo no rendirá bien para ciclos de descarga
lentos como los debidos a las luces de navegación.
Este otro tipo de baterías llamadas de tracción se miden para un
tiempo de descarga de 5 horas (C5) y permiten descargas
más profundas y disponer de
más energía que en una de arranque (tipo C20). Por ejemplo, una
batería de tracción de 115 Ah con C5 será equivalente a una de
140 Ah pero en (C20).
Las baterías se van deteriorando con cada ciclo de carga y
descargas que puede cifrarse en unos 1.500 antes de tener que
proceder a su sustitución. En definitiva, una batería de
tracción puede valernos para descargas lentas pero no al
contrario. Y una batería de arranque sufrirá más que la de
tracción si la utilizamos para ciclos de descarga lentos y
profundos.
Así en teoría deberíamos tener una batería de arranque para el
motor y el molinete y otra de tracción para los diferentes
equipos del barco. En la práctica, al ser distintas, tendríamos
que utilizar diferentes cargadores de baterías complicando mucho
la instalación. La solución de compromiso consiste en utilizar
baterías intermedias que ofrecen características intermedias
entre estos dos extremos.
En la nueva
generación de baterías el mantenimiento es nulo al estar
selladas y no necesitar rellenar sus vasos con agua destilada.
Existen de 3 tipos; Estancas, cerradas y abiertas. Una estanca
puede darse la vuelta sin peligro de derramamiento de ácido. El
electrolito está en estado de gel o empapado en algún tipo de
esponja sintética. Las baterías cerradas son herméticas pero
solo pueden trabajar en posición horizontal. Hay algunas que
denominan ‘sin mantenimiento’ pero son abiertas, y en caso de
necesidad aceptan añadirlas el agua destilada necesaria para
reestablecer sus niveles.
Las baterías
se descargan solas con el paso del tiempo aunque no las
utilicemos. Esta autodescarga podía alcanzar el 1% o 2% diario
en las baterías de generaciones anteriores!
Es decir que si se dejaba el barco 3 meses sin uso, sus baterías
estarían casi totalmente agotadas.
En los últimos años se han creado
baterías con una tecnología de placas con una aleación de plomo
y calcio adherida en una estructura de celdas de carbono que
bajan la autodescarga a valores de 2 o 3% mensual… Lo cual
permite olvidarse de la necesidad de cargar las baterías del
barco durante todo el invierno.
La vida de las
baterías
Está
directamente relacionada con la forma en que las utilicemos. Por
ejemplo, si realizamos ciclos de descarga que llegan a consumir
solo el 15% de la capacidad podremos contar con unos 1500
ciclos. Pero según vamos aumentando el consumo de cada ciclo, el
numero de ellos disminuye rápidamente; Para ciclos que
descarguen la batería hasta solo un 30% podremos disponer de
buena batería durante 500 ciclos.
Si la
descargamos a la mitad de su capacidad, podremos utilizarla unas
300 veces, y si la descargamos en un 80% nos durará solo 175
ciclos! Si descargamos más del 80% la batería se sulfatará
perdiendo parte de su capacidad definitivamente.
Para
cargarla, deberíamos idealmente suministrar una tensión de unos
15 voltios hasta cargarla al 50% de su capacidad con un tiempo
de carga que dependerá de los amperios suministrados. Si la
hemos descargado más del 50% deberíamos cargarla a 16 voltios y
por más de 12 horas, para hacer que se recupere. La corriente de
carga debe ser por termino medio en torno al 20% de su
capacidad, es decir, para por ejemplo una batería de 200 Ah
tendremos que suministrar una corriente de 40 Amperios.
Cargar las
baterías
Cada batería
necesita de un cargador adaptado a su tecnología de fabricación.
Dependiendo de la tecnología empleada para su fabricación
debemos utilizar tensiones y corrientes de carga diferentes.
Baterías
de Gel: Una batería de electrolito en gel es totalmente
estanca y puede ser utilizada incluso boca abajo. La tensión de
recarga debe ser de 14,22 voltios y la tensión de mantenimiento
de carga (aquella que hay que mantener para conservar la carga)
debe ser de 13,8 voltios. La corriente de carga en ente tipo de
batería debe ser del 10% de su capacidad nominal. Estas baterías
admiten ciclos de descarga profundos y entregan corrientes de
pico altas, pero son más pesadas y bastante más caras.
Baterías
estancas líquidas: El electrolito está empapado en un tipo
de esponja y son más livianas que las de gel. La carga debe
efectuarse a 14,8 voltios y con una corriente de 1/20 de la
capacidad nominal. Si la tensión en reposo de la batería es de
unos 12,2 voltios debemos considerarla completamente cargada.
Baterías
cerradas con electrolito líquido: Están selladas pero no son
consideradas estancas. No necesitan mantenimiento y se cargan a
unos 15 voltios con una corriente de en torno al 15% de la
capacidad.
Baterías
abiertas de electrolito líquido: Son las baterías
convencionales y baratas con tapones para verificar el estado de
los vasos. La nueva generación de baterías utiliza la aleación
de Plomo/Calcio lo que limita la autodescarga al 2% mensual. Se
deben cargar a 14,8 voltios con una corriente limitada a ¼ de su
capacidad nominal ( por ejemplo para una batería de 100 Ah un
máximo de 25 Amperios. No admiten descargas profundas. La
tensión mínima que debe entregar la batería es de 12,3 voltios y
por debajo de los 12 voltios se produce sulfatación de las
placas y deterioro irremediable de su capacidad.
Baterías
de placas en espiral:
Las placas están enrolladas como una espiral y el electrolito
empapa una retícula de fibra de vidrio. Es totalmente estanca y
puede funcionar incluso boca abajo. Entregan fuertes corrientes
de pico; Por ejemplo una de 60 Ah puede entregar 900 Amperios de
golpe y aceptan las descargas profundas. Pesan poco y son caras.
Para la recarga utilizaremos una corriente de unos 10 amperios
para 60 Ah y con tensión de 13,8 a 14,8 voltios.
Trucos para alargar la vida de sus baterías
Recargue las baterías
de forma lenta y sin grandes corrientes de carga. Si la
batería es de mantenimiento revise periódicamente el nivel
del electrolito.
Recargue la batería
lo más pronto que pueda tras un periodo de descarga
profunda. Esto evitará la sulfatación de las placas.
En climas cálidos o
durante el verano debe revisar los niveles de electrolito
con mayor frecuencia. Si están bajo solo añada agua
destilada Nunca añada electrolito de baterías a una
batería que no esté totalmente cargada.
Las altas
temperaturas acortan la vida de cualquier batería ya que
se incrementa la velocidad de corrosión de las placas.
Cuanto más
profundamente descargue y cargue la batería, peor vida
tendrán. Por
ejemplo, si solo permite descargar la batería hasta el 50% y
luego la vuelve a cargar, este tipo de uso hará que su
batería dure el doble que si la descarga hasta un 80%. Si
solo deja descargar la batería un 20% y la vuelve a
cargar, entonces la batería durará unas 10 veces más que
si la utiliza en ciclo de descarga del 80%.
Durante el hibernaje, si la carga cae por debajo del 50%
vuelve a poner el barco en carga para evitar el sulfatado
de las placas.
Nunca deje que
su batería se descargue por debajo de los 10.5 voltios.
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