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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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