Pe orice navă vor fi folosite două tipuri de celule și deci de baterii: primare și secundare.

Tip de celulă	Utilizare	Reîncărcare
Celulă primară	EPIRB, SART, ...	Nu
Celulă secundară	Bateria principală (pentru radioul VHF, receptorul NAVTEX, radioul VHF portabil...	Da

Tipuri de celule

Celule primare

O celulă primară nu este reîncărcabilă. Aceasta conține o varietate de substanțe chimice a căror reacție nu este concepută să fie reversibilă, astfel încât, atunci când reacția chimică este epuizată, bateria este epuizată.

Celule primare

Celulele primare:

• pot fi conectate în serie pentru a obține o anumită tensiune,
• nu ar trebui să fie niciodată conectate în paralel, deoarece există posibilitatea ca o celulă să încerce să încarce o alta.
  
  

Există cinci tipuri comune de celule primare utilizate în baterii care pot fi găsite la bord.

Baterii carbon / zinc

Au o tensiune nominală de 1,5 V per celulă. Avantajul lor este că sunt ieftine, dar tind să piardă aproximativ 15% din capacitatea lor pe an în depozitare. Nu trebuie lăsate niciodată în interiorul echipamentului atunci când sunt epuizate, deoarece din ele pot scurge substanțe chimice foarte corozive care pot provoca daune serioase echipamentului. Dacă tensiunea bateriei scade, perioada de utilizare poate fi prelungită prin oprirea echipamentului un timp lăsând bateria să ”se odihnească”. Descărcarea continuă reduce capacitatea bateriei.

Baterii alcaline cu mangan

Acestea sunt bateriile premium cu durata cea mai lungă de viață, cum ar fi „Duracell”. Au o tensiune nominală de 1,5 V pe celulă. Sunt considerabil mai scumpe decât bateriile de carbon / zinc, dar au capacitatea de aproximativ 3 ori mai mare și, în mod normal, pierd doar 7% pe an din capacitatea lor în timpul depozitării. Dacă tensiunea bateriei scade, perioada de utilizare poate fi prelungită prin oprirea echipamentului un timp lăsând bateria să ”se odihnească”. Descărcarea continuă reduce capacitatea bateriei.

Baterii cu mercur

Celulele de mercur au o tensiune nominală de aproximativ 1,4 V per celulă. Sunt mai scumpe, dar au de până la 6 - 8 ori capacitatea bateriilor de carbon / zinc și își pierd doar aproximativ 6% pe an din capacitatea lor în depozitare. Din cauza problemelor de mediu asociate cu eliminarea bateriilor cu mercur, acestea sunt folosite mai rar acum.

Baterii cu oxid de argint

Acestea sunt familiarele baterii mici, rotunde, de culoare argintie, găsite în ceasuri, calculatoare și ca baterii de rezervă pentru circuitele de memorie din unele echipamente. Tensiunea nominală este în jur de 1,5 V pe celulă. Au o capacitate similară cu bateriile alcaline cu mangan, la un cost considerabil mai mare, dar avantajul lor mare este că pierd doar 4% pe an din capacitatea lor prin depozitare.

Baterii din litiu cu dioxid de mangan

Li-MnO2 sunt cele mai moderne baterii de mare putere. Tensiunea lor nominală este de 3 V. Capacitatea lor se apropie de cea a bateriilor cu mercur, dar cea mai importantă caracteristică a lor este că, în general, pierd mai puțin de 2% pe an din capacitatea lor prin depozitare. Ele sunt ideale ca baterii de rezervă în interiorul unor echipamente și în echipamentele EPIRB și SART, datorită duratei de viață îndelungate.

Celule secundare

Aceste baterii sunt reîncărcabile și sunt denumite baterii de stocare. Acestea sunt utilizate la bord pentru a alimenta echipamente electrice cum ar fi radio VHF și sunt reîncărcate fie de la motorul navei, generatorul său printr-un încărcător de baterii conectat la rețeaua de alimentare. Încărcarea bateriei inversează procesul chimic din baterie, astfel încât bateria să poată furniza din nou energie electrică.

Celule secundare

Celulele secundare pot fi utilizate în serie, în paralel sau într-o combinație a ambelor pentru a atinge tensiunea și capacitatea necesară. Singura limitare este aceea că celulele trebuie să fie de același tip, capacitate, tensiune și curent nominal.

Există patru tipuri comune de celule secundare utilizate în baterii care pot fi găsite la bord.

Baterii cu plumb / acid

Acesta este cel mai comun tip de baterii mari reîncărcabile. Acestea este același tip cu omniprezentele baterii de mașină. Fiecare baterie este formată dintr-un număr de celule individuale, fiecare având o tensiune nominală de 2 V. Majoritatea bateriilor sunt formate din 3 sau 6 celule, care oferă o tensiune a bateriei de 6 sau 12 V. Aceste baterii sunt apoi grupate pentru a obține un banc cu tensiunea și capacitatea necesară. Majoritatea navelor folosesc 12 sau 24 V pentru bancul lor de baterii.

Celulele de plumb / acid constau dintr-o serie de plăci de plumb imersate într-un lichid numit electrolit. Electrolitul din aceste baterii este acid sulfuric.

Bateriile cu plumb / acid sunt populare, deoarece sunt ieftine și pot furniza curent ridicat atunci când este nevoie, de exemplu pentru pornirea unui motor.

Bateriile cu plumb / acid pot fi găsite în două versiuni: nesigilate și sigilate.

Bateriile cu plumb / acid nesigilate permit acces la fiecare dintre celulele lor prin capace, pentru determinarea cu exactitate a stării de încărcare a fiecărei celule.

Baterie nesigilată

Gradul de încărcare se poate determina prin măsurarea densității electrolitului cu un hidrometru: Cu cât este mai mare gradul de încărcare al bateriei, cu atât electrolitul devine mai dens.

Hidrometru

Un hidrometru este format dintr-un tub de sticlă care conține un plutitor. La un capăt al tubului există un bulb de cauciuc, care este utilizat pentru a extrage o probă de electrolit în tub. Plutitorul din interiorul tubului indică densitatea electrolitului în funcție de cât de adânc se scufundă în lichid. Cu cât lichidul este mai puțin dens, cu atât plutitorul este scufundat mai adânc. Densitatea electrolitului poate fi citită direct de pe corpul plutitorului. Electrolitul unui acumulator plumb / acid complet încărcat va avea o greutate specifică de aproximativ 1,27, iar o celulă complet descărcată va avea aproximativ 1,16, în funcție de temperatura electrolitului. De obicei plutitorul este codat și color pentru a ajuta utilizatorul să determine starea de încărcare a celulei.

Hidrometru în utilizare

Măsurarea densității trebuie repetată pentru fiecare celulă și dacă o celulă prezintă o densitate mult mai mică decât altele, atunci este un indiciu că acea celulă nu se mai încarcă complet și ar putea sugera că bateria se apropie de sfârșitul duratei de utilizare.

Când densitatea scade sub 1,22, celula este încărcată la 75% din capacitate și trebuie reîncărcată.

Bateriile cu plumb / acid utilizează apa din electrolit ca parte a reacției chimice atunci când sunt încărcate. La electrolit trebuie adăugată apă distilată. Nivelul recomandat al electrolitului este de obicei marcat într-un fel în interiorul bateriei. Dacă nu, atunci electrolitul trebuie să fie menținut la un nivel astfel încât extremitățile plăcilor de plumb să nu fie niciodată expuse, dar nu atât de ridicat încât electrolitul să se revarsă atunci când bateria este încărcată (de obicei 5 mm).

Bateriile sigilate cu plumb / acid au celulele închise și nu ar trebui să fie deschise cu forța, deoarece sunt umplute sub presiune, ceea ce face ca apa din electrolit să nu fie utilizată la încărcarea bateriei. Din acest motiv sunt cunoscute sub numele de baterii fără întreținere.

Baterie sigilată

Singura modalitate de a determina starea de încărcare a bateriilor sigilate este măsurarea tensiunii acestora. Când sunt complet încărcate ar trebui ca tensiunea la bornele lor să fie 12,6 V.

Când tensiunea scade sub 12,4 V, bateria este încărcată cu 75% și trebuie reîncărcată.

Măsurarea se poate face folosind un voltmetru digital precis (cele analoge nu sunt suficient de precise). Voltmetrul digital trebuie pus pe domeniul de 20 până la 40 V, iar testerele trebuie conectate la bornele bateriei.

Măsurarea bateriei cu voltmetrul

Bateriile nesigilate ar putea fi, de asemenea, măsurate în acest mod, dar acest lucru nu este recomandat, deoarece acestea trebuie măsurate cu hidrometru; fiecare celulă separat.

Baterii cu gel

Acestea sunt versiunea modernă a bateriei cu plumb / acid. După cum sugerează și denumirea, electrolitul are mai degrabă gel decât lichid. Acesta are un mare avantaj prin faptul că electrolitul nu poate fi vărsat. Un alt avantaj este că nu elimină hidrogen în timpul încărcării deci posibilitatea unei explozii este redusă și nu trebuie adăugată apă. Bateriile cu gel pot tolera să fie complet descărcate, ceea ce nu este admis la bateriile cu plumb / acid și, de obicei, pot accepta o încărcare la o rată mai mare decât o baterie cu plumb / acid fără a se defecta. Cu toate aceste beneficii există câteva neajunsuri. Primul este costul. Acestea au de cel puțin două ori prețul bateriei echivalente cu plumb / acid, dar au, în general, o durată de viață mai lungă. Bateriile cu gel nu furnizează curenți mari, cum este necesar la pornirea unui motor, dar aceasta nu este în general o utilizare pentru bateriile care alimentează echipamente GMDSS, care necesită un curent relativ mic pentru o lungă perioadă de timp. Un alt neajuns este faptul că starea bateriei poate fi monitorizată numai prin măsurarea tensiunii sale, iar aceasta rămâne relativ constantă până când bateria este aproape descărcată, astfel că nu există nicio indicație despre adevărata stare de încărcare a bateriei. Soluția este de a asigura un program regulat de încărcare pentru a menține bateria bine încărcată.

Baterii cu nichel-cadmiu / baterii cu hidrură de nichel-metal

Bateriile NiCd pun aceleași probleme de colectare și eliminare ca și bateriile cu mercur. Cadmiul este elementul provoacă complicații și de aceea aceste baterii sunt în mare parte înlocuite de baterii cu hidrură de nichel-metal. Acestea au proprietăți similare, dar sunt mult mai sigure pentru mediu. Ambele baterii cu nichel au cele mai bune performanțe dacă sunt aproape complet descărcate și apoi complet reîncărcate. Dacă sunt doar parțial descărcate și apoi reîncărcate în mod regulat, își pot pierde o parte din capacitate. Pentru bateriile cu nichel se recomandă descărcarea periodică la aproximativ 1 V pe celulă. Nu trebuie să li continue descărcarea sub această tensiune pentru că dacă bateria este descărcată complet unele dintre celule pot suferi o inversare a polarității, ceea ce duce la deteriorarea permanentă a bateriei.

Baterii cu litiu-ion

Este vorba despre baterii reîncărcabile de ultimă generație. Acestea oferă cel puțin de două ori capacitatea bateriilor cu hidrură de nichel-metal și au o tendință mică de a forma o memorie de descărcare/încărcare. Dezavantajul lor este doar acela că sunt de trei ori mai scumpe decât bateriile cu hidrură de nichel-metal. Se găsesc în aplicații în care este nevoie de multă putere, dar în care greutatea sau volumul trebuie reduse la minimum.

Cerințele convenției SOLAS

Pe fiecare nava SOLAS trebuie să existe o sursă de energie de rezervă pentru alimentarea instalațiilor radio în scopul efectuării comunicațiilor radio de primejdie și siguranță, în caz de defecțiune a principalelor surse de energie de urgență ale navei. Sursa de energie de rezervă trebuie să fie capabilă să alimenteze simultan instalațiile radio VHF și instalația radio MF / HF sau stația terestră INMARSAT a navei (după caz, în funcție de zona maritimă în care se află).

Capacitatea sursei de rezervă de energie ar trebui să fie suficientă pentru a alimenta instalația cu cel mai mare consum de energie pentru o perioadă corespunzătoare specificată:

• Nave cu generatoare de urgență: 1 oră
• Nave fără generatoare de urgență: 6 ore

Bateriile trebuie reîncărcate la minimul necesar într-o perioadă de 10 ore. Capacitatea bateriilor trebuie verificată, folosind o metodă adecvată, la intervale care nu depășesc 12 luni.