Herhangi bir gemide iki çeşit pile sahip (birincil ve ikincil) bataryalar bulunur.

Pil tipi

Kullanım alanı

Tekrar şarj edilebilme

Birincil pil
EPIRB, SART, ...
Hayır
İkincil pil Ana Batarya (VHF Telsiz, NAVTEX alıcısı, ...), VHF El Telsizi, ...
Evet

Pil tipleri

Birincil piller

Birincil bir pil tekrar şarj edilemez. Pil, tepkimeleri tersine çevrilemez şekilde tasarlanmış değişik kimyasal maddelerle doludur ve dolayısıyla kimyasal tepkime bittiğinde batarya artık ölmüştür.

Primary cells

Birincil piller

Birincil piller:

  • Belli bir gerilimi elde etmek için seri bağlanabilirler,
  • Bir pilin diğerini şarj etmesi ihtimali olduğundan asla paralel bağlanmamalıdır.

Gemilerde yaygın olarak kullanılan 5 tip birincil pil mevcuttur.

Karbon/çinko bataryalar

Anma gerilimleri, herbir pil için 1,5 Volt dur. Avantajları ucuz olmalarıdır, ancak saklama durumunda, bir yılda kapasitelerinin %15 ini kaybederler. İçlerindeki aşırı paslanmaya sebep olabilen kimyasallar sızıntı yaparak cihazlara çok pahalıya malolabilecek zararlar verebileceğinden bittiklerinde asla cihazın içinde bırakılmamalıdırlar. Bu tür bir bataryanın ömrü azalıyorsa, cihazı bir süre kapalı tutup bataryayı dinlendirmek kullanım ömrünü uzatabilir. Sürekli deşarj, bataryanın kapasitesini düşürür.

Alkalin manganez bataryalar

Bunlar, birinci sınıf "uzun ömürlü" bataryalardır (Duracell gibi). Her pilin anma gerilimi 1,5 Volt dur. Karbon/Çinko bataryalardan daha pahalıdırlar ancak kapasiteleri 3 kat fazladır ve depolama durumunda yıllık kayıpları %7 civarındadır. Eğer bu tür bir bataryanın ömrü azalıyorsa, cihazı bir süre kapalı tutup bataryayı dinlendirmek kullanım ömrünü uzatabilir. Sürekli deşarj, bataryanın kapasitesini düşürür.

Cıvalı bataryalar

Cıvalı pillerin anma gerilimi, pil başına 1,4 Volt civarındadır. Daha da pahalıdırlar, ancak kapasiteleri Karbon/Çinko bataryaların 6-8 katı olup, depolama durumunda yıllık kapasite kayıpları %6 civarındadır. Bitmiş cıvalı bataryaların çevre sorunları ile olan ilgisi nedeniyle şu sıralarda daha seyrek kullanılmaktadırlar.

Gümüş oksit bataryalar

Bunlar saatlerde, hesap makinelerinde ve bazı cihazların hafıza yedekleme devrelerinde kullanılan küçük, yuvarlak, gümüş renkli pillerdir. Anma gerilimi, pil başına 1,5 Volt civarındadır. Kapasiteleri alkalin manganez bataryalara benzer fakat fiyatları çok daha yüksektir ancak esas büyük avantajları, depolama durumunda yıllık kayıplarının %4 civarında oluşudur.

Lityum manganez dioksit bataryalar

En modern ve yüksek güçlü bataryalardır. Anma gerilimleri 3 Volt tur. Kapasiteleri yaklaşık Cıvalı bataryalar kadar olmakla beraber, yıllık kayıpları %2 den azdır. Uzun kullanım ömürlerinden dolayı, bazı cihazlarda destek (back up) ve EPIRB ile SART bataryası olarak kullanılmaları idealdir.

İkincil piller

Bunlar şarj edilebilir olup, depolama bataryası olarak bilinirler. Gemide, VHF Telsiz gibi cihazların beslenmesinde kullanılırlar ve gemi makinesi, jeneratör veya ana güç kaynağına bağlı bir şarj aleti tarafından doldurulurlar. Şarj işlemi, bataryanın içindeki kimyasal süreci tersine çevirir ve böylece batarya tekrar elektrik besleyebilir.

Secondary cells

İkincil piller

İkincil piller istenen gerilim ve kapasiteyi elde etmek için seri, paralel veya ikisinin karışımı halinde kullanılabilirler. Tek kısıtlama her pilin benzer bir gerilim, kapasite ve kimyasal özellikte olmasıdır.

Gemi bataryalarında yaygın olarak kullanılan 4 tip ikincil pil mevcuttur.

Kurşun/asit bataryalar

Büyük tip şarj edilebilir bataryaların en yaygın olanıdır. Otomobil aküsü ile aynıdır. Batarya, herbirinin anma gerilimi 2 Volt olan birkaç adet bağımsız hücreden yapılmıştır. Bataryaların çoğu 3 ila 6 hücreli olup, batarya voltajları 6 ila 12 Volt dur. Bu bataryalar daha sonra istenen gerilim ve kapasiteyi elde etmek için gruplandırılırlar. Çoğu gemi, batarya grubu olarak 12 Volt veya 24 Volt’u kullanır.

Kurşun/asit hücreler, elektrolit adı verilen bir sıvıya batırılmış bir dizi kurşun plakadan oluşur. Bu bataryalardaki elektrolit sıvısı, seyreltik sülfirik asittir.

Ucuz olduklarından ve ihtiyaç duyulduğunda yüksek akım sağlayabildiklerinden dolayı (örneğin motor marş sisteminde) bu bataryalar yaygın olarak kullanılırlar.

İki tipi mevcuttur: Kapalı (sealed) ve açık (unsealed).

Açık tip kurşun/asit bataryalarda, üzerindeki kapaklardan hücrelere ulaşılabilir ve bu sayede her hücrenin şarj durumu doğru biçimde tespit edilebilir.

Unselaed battery

Açık tip batarya

Bunun için bir hidrometre ile elektrolit sıvısının özgül ağırlığı (specific gravity) ölçülür; bataryanın şarjı ne kadar yüksekse, elektrolit sıvısının yoğunluğu da o kadar fazladır.

Hydrometer

Hidrometre

Hidrometre; içinde şamandra bulunan cam bir tüptür. Tüpün bir ucunda, tüpün içine numune olarak bir miktar elektrolit sıvısı almaya yarayan bir lastik pompa bulunur. Tüpün içindeki şamandranın konumu, sıvının özgül ağırlığını gösterir. Yoğunluk ne kadar azsa, şamandra o kadar çok batar. Elektrolit sıvısının özgül ağırlık değeri doğrudan şamandra bedeninden okunabilir. Tam şarjlı bir kurşun/asit bataryanın elektrolit özgül ağırlığı 1,27 ; tamamen boşalmış olanın ise elektrolitin sıcaklığına bağlı olarak 1,16 dır. Pilin şarj durumunun kolayca görülebilmesi için, şamandra genellikle değişik renklerle işaretlenir.

Hydrometer in use

Hidrometrenin kullanılması

Bu ölçüm, her bir hücre için tekrarlanmalıdır; eğer hücrelerden birindeki özgül ağırlık diğerlerinden çok düşükse, bu hücrenin artık tam şarj kabul etmediği ve bataryanın kullanma ömrünün sonuna gelindiği anlaşılır.

Özgül ağırlık 1,22 nin altına düşerse, hücre %75 şarjlı demektir ve tekrar şarj edilmelidir.

Bu bataryalar şarj edilirken, kimyasal tepkimenin bir parçası olarak elektrolit sıvısının içindeki suyun bir kısmını kullanır. Bu durumda, elektrolit sıvısına bir miktar saf su eklenmelidir. Tavsiye edilen elektrolit seviyesi, bir şekilde bataryanın içinde işaretlenmiştir. Eğer böyle bir işaret yoksa, elektrolit sıvısının seviyesi kurşun plakaların uçları boşta/açıkta kalmayacak ve batarya şarj edilirken de taşmayacak şekilde ayarlanmalıdır (genellikle 5 mm).

Kapalı tip kurşun/asit bataryaların hücreleri kapalıdır ve basınç altında doldurulduklarından zorla açılmamalıdır ; bu şekilde batarya şarj olurken elektrolit sıvı su kaybetmez. Bu özelliğinden dolayı bu bataryalara bakım istemeyen batarya da denir.

Sealed battery

Kapalı tip batarya

Kapalı tip bataryaların şarj durumunu tespit etmenin tek yolu gerilimlerini ölçmektir. Tam şarjlı olduklarında, 12,6 Volt ölçülmelidir.

Voltaj 12,6 Volt un altına düşmüşse, batarya %75 şarjlı demektir ve yeniden şarj edilmelidir.

Ölçüm, hassas dijital voltmetre ile yapılabilir (analog olanları yeterince hassas değildir). Dijital voltmetre, 20-40 V kademesine ayarlanmalı ve voltmetrenin uçları bataryanın kutuplarına dokundurulmalıdır.

Battery measurement with voltmeter

Voltmetre ile batarya ölçümü

Açık tip bataryalar da bu şekilde ölçülebilirler ancak her bir hücrenin hidrometre ile ölçülmesi gerektiğinden bu yöntem tavsiye edilmez.

Jel (Gel) bataryalar

Bunlar, kurşun/asit bataryanın modern tipleridir. İsminden de anlaşılabileceği gibi elektrolit madde sıvı yerine jel şeklindedir. Bunun büyük avantajı, elektrolitin dökülmemesi/sıçramamasıdır. Bir diğer avantaj da, şarj olurken hidrojenin açığa çıkmamasıdır; böylece patlama ihtimali azalır ve su eklemeye gerek kalmaz. Jel bataryalar tamamiyle deşarj olabilirken kurşun/asit bataryalar bunu yapamaz, ayrıca jel tipleri yüksek hızda şarj olabilirken diğerleri zarar görmeden bunu yapamaz. Bu kadar avantaja karşın, bazı olumsuz yanları da vardır. Bunlardan ilki fiatıdır. Kurşun/asit bataryalardan en az iki kat daha pahalıdırlar fakat hizmet ömürleri de daha uzundur. Jel bataryalar motor çalıştırma gibi yüksek akım isteyen işler için uygun değildir ancak bu uzun süre nispeten düşük akım gerektiren GMDSS cihazını beslemek için pek de önemli değildir. Bir diğer dezavantaj da, bataryanın durumunun sadece geriliminin ölçülerek anlaşılabilmesidir. Bu gerilim de, batarya neredeyse boşalana kadar nisbeten aynı kalır ve dolayısıyla bataryanın gerçek şarj durumunu yansıtmaz. Çözüm; düzenli bir şarj periyodu uyarlayarak bataryayı daima şarjlı tutmaktır.

Nikel Kadmiyum / Nikel metal hidrid bataryalar

Bunlar da, cıvalı tipler gibi atık olarak çevresel sorunlar yaratır. Sorun çıkaran kadmiyumdur ve bu nedenle yerlerini büyük ölçüde nikel metal hidrid bataryalar almaktadır. Bunlar çok benzer özelliklere sahiptir ancak atık sorunları yoktur. Her iki tipin de etkinliği, tam şarj olmaları ve tam deşarj olmaları ile mümkündür. Biraz boşalınca hemen tekrar şarj etmeyi adet haline getirirseniz, kapasitelerinin bir kısmını yitirebilirler. Gerilimin 1 Volt dan aşağı düşmesine izin verilmemelidir, çünkü batarya tam olarak boşalırsa bazı hücrelerde kutuplar değişir ve bataryanın kullanım ömrü sona erer.

Lityum iyon bataryalar

Bunlar, türlerinin en iyisi olan şarj edilebilir bataryalardır. Kapasiteleri, nikel metal hidrid bataryaların en az iki (2) katı olup, kendi (şarj) hafızalarını oluşturma eğilimleri yok gibidir. Ancak fiatları, nikel metal hidrid bataryaların yaklaşık üç (3) katıdır. Hacim ve ağırlığın en az olması gerektiği buna karşılık çok büyük güce ihtiyaç duyulan yerlerde kullanılırlar.

SOLAS Sözleşmesi gerekleri

SOLAS kapsamındaki gemilerde, tehlike ve emniyetle ilgili durumlarda geminin kendi güç kaynağı çökerse, telsiz donanımlarını besleyecek yedek bir güç kaynağı bulundurmak zorunludur. Bu yedek güç kaynağının aynı anda VHF Telsiz (VHF radio) donanımlarını ve ayrıca ya MF/HF Telsiz donanımlarını ya da geminin INMARSAT gemi yer istasyonunu (SES - Ship Earth Station) besleyebilecek kapasitede olmaları gerekir (geminin bulunduğu deniz sahasına uygun olarak).

Yine bu yedek güç kaynağının kapasitesi, donanımı en yüksek güç ve belirli bir süre boyunca beslemek için yeterli olmak zorundadır:

  • Acil-durum jeneratörleri olan gemilerde: 1 saat
  • Acil-durum jeneratörleri olmayan gemilerde: 6 saat

Bataryalar, bulunmaları gereken asgari/minimum değerler için 10 saatlik süre içinde yeniden şarj edilmelidir. Bataryaların kapasiteleri, uygun yöntemlerle ve 12 ayı geçmeyen aralıklarla kontrol edilmelidir.

Last modified: Saturday, 25 April 2020, 7:50 PM