Într-o barcă, de la echipamentul de confort până la electronică și motor, au nevoie de curentul bateriilor. Deși tehnologia sa a evoluat, în majoritatea bărcilor, conducerea este menținută. A.Brel

baterii

Este de așteptat ca, odată cu sosirea mașinilor electrice, alimentate cu baterii cu litiu, această tehnologie să își sporească prezența pe bărci.

Bateriile elicoidale AGM sunt destinate echipamentelor cu consum ridicat.

Evoluția bateriilor cu plumb

În majoritatea cazurilor, bateriile instalate răspund tehnologiei de pornire. Pe piață există astăzi trei tipuri principale: deschise cu capace și electrolit lichid, închise cu electrolit lichid (capac lipit, dar nu sigilat) și baterii sigilate (gel și AGM). Bateria tradițională cu prize tinde să dispară. Este înlocuit cu modele, de asemenea, cu electrolit lichid, fără posibilitatea de a adăuga electrolit. Când este descărcat, gazul pe care îl eliberează se recombină cu apă pentru a reface electrolitul. Cantitatea pe care o conține este de așteptat să fie suficientă, în utilizare normală, pentru o perioadă de valabilitate de 5 până la 7 ani. La această tehnologie, s-a adăugat calciu la plumb, pentru a reduce rata de auto-descărcare.

Controlul bateriilor atomice de pe telefonul mobil.

Această rată corespunde procentului de pierdere a capacității atunci când nu se folosește o baterie. În bateriile tradiționale cu plumb era de 10-15% pe lună, necesitând reîncărcare regulată. La modelele închise, este de zece ori mai puțin. Prin urmare, avem în vedere că, în șase luni, o baterie încărcată pierde maximum 10% din capacitatea sa, comparativ cu mai mult de 50% într-un model tradițional. În bateriile sigilate, electrolitul este conținut într-o substanță gelificată (gel) sau absorbit în panouri din material textil sau din fibră de sticlă (AGM). O variantă a AGM este bateria elicoidală (plăci elicoidale). Avantajul său este că poate furniza mai mult curent într-un volum mic. Acest tip de baterie este indicat pentru consum ridicat (motor, vânt, propulsor de arc etc.).

Bateriile cu prize au dispărut practic de pe placă.

În bateriile cu gel sau AGM (Absorbed Class Mat), în care electrolitul este absorbit de un gel sau de fibră de sticlă, nu eliberează gaz și, prin urmare, nu necesită ventilație, astfel încât bateriile pot fi instalate oriunde și în orice poziție, chiar și cu susul jos. La fel ca la modelele cu electrolit lichid, acestea nu trebuie instalate într-un container cu evacuare externă în caz de scurgere de electrolit și admisie liberă de aer pentru evacuarea gazului.

Baterie de litiu pe o barcă echipată cu un motor electric.

Alegerea șantierelor navale

Bateriile cu litiu nu sunt încă instalate, deși sunt utilizate în bărci de curse, hibride sau electrice. Și când ești obligat să îți reînnoiești parcul de baterii, te poți întreba: ce tip de baterie aleg? Până în prezent, cele închise cu electroliți, așa cum am văzut în ultimele expoziții de bărci, sunt încă echipate în cele mai recente modele de bărci, mai ales datorită raportului lor bun pentru calitate. În majoritatea cazurilor, ele pot fi utilizate atât pentru alimentarea echipamentelor de bord și electronice, cât și pentru pornirea motorului. Din acest motiv, tipurile de AGM și gel sunt cele mai frecvente. AGM-ul care furnizează un curent instantaneu ridicat (ca baterie de pornire) și este destinat echipamentelor cu consum ridicat, cum ar fi motorul, propulsorul de arc, vântul etc.

Mastervolt oferă în prezent baterii AGM, gel și litiu-ion.

Ca o indicație, o baterie elicoidală de 90 Ah AGM poate oferi aceeași putere de pornire ca o baterie de electrolit lichid de 180 Ah. Gelul este mai asemănător cu starterul și poate oferi, de asemenea, curent constant, inclusiv descărcare profundă, făcându-l potrivit pentru toate echipamentele de la bord.

În practică, ținând seama de problemele de reîncărcare, este necesar să se opteze pentru angajamentul de a utiliza o singură tehnologie la bord (baterii lichide electrolite închise sau AGM), dedicând, de asemenea, o baterie pentru vânt și propulsor de arc.

În acest caz, este convenabil să fie o baterie elicoidală AGM.

Tehnologie cu litiu

Pentru a înțelege tehnologia bateriilor cu litiu, să ne amintim de cele din plumb. O baterie plumb-acid constă din rețele de plumb (una pozitivă și una negativă) separate de un izolator și imersate într-o soluție acidă numită electrolit. Când bateria este încărcată, se menține un echilibru între componentele chimice ale plăcilor și electrolit. Când acest echilibru este rupt prin conectarea unui echipament consumator la bornele bateriei, electrolitul se combină cu plăcile și se transformă în apă. Deci bateria este descărcată. Pentru a-și restabili capacitatea sau a-l reîncărca, trebuie reinjectat curentul (alternator, încărcător, solar, eolian etc.). Într-o baterie cu litiu, reacția nu depinde de plumb, ci de litiu. Când faceți referire la o baterie cu litiu, este necesar să înțelegeți tehnologia utilizată pentru realizarea sa. Multe ore de cercetare au fost investite în dezvoltarea bateriilor cu litiu și încă se fac progrese în acest tip de baterii pentru a optimiza puterea maximă, greutatea minimă și, mai presus de toate, siguranța de utilizare.

În prezent, ne putem referi la trei tehnologii principale: ionul de litiu (electrod pozitiv de oxid de metal, cum ar fi mangan, electrod negativ de grafit și electrolit de sare dizolvat într-un amestec de carbonat); polimer litiu-ion (electrolit polimer gelificat); fosfat de litiu-fier (electrod pozitiv din grafit, electrod negativ, fosfat de litiu-fier (compus din litiu), electrolit polimeric gelificat). Primele baterii au fost litiu-ion. Este combinația care oferă cea mai mare energie, dar există un anumit risc de ardere spontană sau explozie (din acest motiv nu pot fi verificate în bagajele aeronavei).

Exemplu de baterie fără întreținere în caseta corespunzătoare.

Cu toate acestea, acestea au cel mai bun raport energie-greutate (200 Wh/kg). Un element oferă o tensiune de 3,6 până la 3,7 volți. Pentru a depăși dezavantajele ionului de litiu, a fost dezvoltată o variantă de polimer de ion de litiu (Li-Po). Deși energia pe care o furnizează este puțin mai mică decât cea precedentă, avantajele sale sunt greutatea sa (fără carcasă metalică), forma sa care poate varia (suport flexibil) și siguranța. Acest tip este utilizat la laptopuri, telefoane mobile etc. Fosfatul de litiu-fier denumit în mod obișnuit LFP, produce o tensiune mai mică (3,3 volți), dar are avantajele de a fi mai sigur și mai puțin costisitor decât Li-Po. Într-o baterie litiu-ion, sunt utilizate metale scumpe, cum ar fi cobaltul și nichelul. Într-un LFP, catodul este fosfat de fier (ieftin) care nu eliberează hidrogen. Prin urmare, nu există riscul de explozie sau emisie de gaze toxice.

Viața sa utilă este, de asemenea, un aspect favorabil. Singurul său dezavantaj este că trebuie să aibă un sistem de reglare și siguranță BMS (sistem de gestionare a bateriei), care este în general integrat în baterie. Până în prezent, bateriile LFP sunt cele mai utilizate în ambarcațiunile de agrement. Se efectuează cercetări cu privire la alte tehnologii care sunt utilizate chiar și în anumite autovehicule, cum ar fi polimerul litiu metalic (LMP), care oferă avantaje precum siguranța, poluarea redusă și reciclarea. Principalul său dezavantaj este că performanța optimă se obține atunci când este utilizată la temperaturi cuprinse între 60 ° C și 80 ° C. Bateriile pe bază de titanat de litiu sau litiu-aer sunt încă în curs de dezvoltare.

Un lucru de reținut este stocurile de litiu. În acest aspect putem fi liniștiți, deoarece există o mulțime, dar locurile în care exploatarea sa este ușoară și la un cost rezonabil sunt puține. Astăzi, mai mult de 70% din producție provine din America de Sud (Chile, Argentina, Bolivia).

Detaliul interiorului unei baterii AGM.

Baterii cu litiu pentru navigație

În prezent, bateriile utilizate sunt fosfat de litiu-fier (LFP sau LiFePO4) din motivele menționate (stabilitate, siguranță), descărcare constantă și încărcare rapidă. Performanța sa poate fi comparată cu cea a unei baterii AGM. Cele două elemente principale sunt catodul (fosfat de litiu-fier) ​​cu colector de aluminiu și anodul de grafit cu colector de cupru, care este încă electrolitul și care este un polimer gelificat. Când bateria este încărcată, are loc o distrugere a catodului provocând formarea de grafit la anod. În timpul descărcării, procesul este inversat. Tensiunea unui element este de aproximativ 3,3 volți.

Baterii atomice Gama de performanță marină.

Pentru a face o baterie de 12 volți, patru elemente trebuie combinate în serie; iar pentru unul de 24 volți, opt elemente. Spre deosebire de bateriile plumb-acid, capacitatea nu variază în funcție de intensitatea descărcării. Sunt ușoare (litiul este un metal foarte ușor de 0,534 g/cm 3, aproape de lemnul de molid), iar descărcarea compactă și completă este sigură, cu proprietăți de încărcare rapidă. Acestea sunt insensibile la temperatură și durata de viață și numărul de cicluri sunt ridicate.

Sunt toate avantaje? Nu. Este sensibil la curenții de încărcare și descărcare, de unde necesitatea unui BMS intern (sistem de gestionare a bateriei). Rămâne să vorbim despre încărcătură. Aici trebuie spus că generațiile mai vechi de încărcătoare nu sunt potrivite pentru aceste tehnologii, dar cele mai noi încărcătoare au o priză pentru încărcarea LFP. Rețineți că există încărcătoare pentru încărcare rapidă, fără niciun risc.

Bateriile litiu-ion Mastervolt includ managerul BMS integrat.

Deși este adevărat că prețul bateriilor cu litiu este încă ridicat, trebuie să avem în vedere faptul că această tehnologie trebuie utilizată pentru o utilizare specifică la bord și că durata acesteia este mai mult decât remarcabilă, în comparație cu alte tipuri de baterii. Într-o baterie tradițională, numai 50% din capacitate poate fi utilizată înainte de reîncărcare. În una cu litiu, puteți utiliza 100% fără niciun risc și puteți face o reîncărcare foarte rapidă. O baterie plumb-acid are cel mult 300 până la 500 de cicluri de încărcare; într-unul cu litiu de calitate, sunt avute în vedere peste 3.000 de cicluri cu o descărcare de 100%, 5.000 de cicluri la 80% și aproximativ 10.000 de cicluri la 65%. Și cablajul? Este identic cu cel al bateriilor cu plumb. Ca în orice baterie, montată în serie, tensiunea este dublată, iar capacitatea în paralel.

Pachet de patru baterii conectate în paralel.

Oferta actuala

Bateriile cu litiu (LFP) sunt din ce în ce mai prezente în magazinele nautice și de hardware. De exemplu, Accastillage Diffusion oferă modelele NOOVI. Un 100 Ah (cântărind 12,5 kg) costă aproximativ 1.700 de euro. În comparație, același furnizor oferă un AGM sau un gel de la 100 Ah la 300 E cu o greutate de 30 kg și o capacitate disponibilă de 50 Ah.

Mastervolt, specialist în energie, oferă două modele în 12 volți (180 Ah și 360 Ah) și unul în 24 volți (180 Ah).

La Atomic Batteries, avem două game complete disponibile: una pentru starter și una pentru service (Carbon Custom). Acestea sunt asamblate în Franța cu celule LFP marca A123 Systems. Carcasa este realizată din compozit carbon, durata de viață utilă de 5.000 de cicluri și garanția (Carbon Custom) de cinci ani. O baterie de pornire costă aproximativ 1.290 euro (modelul de 12 volți 40 Ah), iar o baterie de service aproximativ 1.590 euro (12 volți 60 Ah).

Priză pentru telecomandă a bateriilor Mastervolt.

Baterii Li-Ion Mastervolt MLI

Bateriile Li-ion MLI-E ale Mastervolt umple golul dintre bateriile MLS compacte și bateriile MLI Ultra 2500 și 5000 de mare capacitate. MLI-E este ideal pentru utilizări în care viața, ușurința și încărcarea sunt importante rapid și volum. Mai exact, seria MLI răspunde acestor cerințe și este proiectată pentru situații extreme, cum ar fi funcționarea aerului condiționat, a pompelor sau a motoarelor electrice pentru perioade lungi de timp cu sarcini intermitente scurte.

Sunt potrivite pentru aplicații hibride și electrice și pot fi conectate în paralel fără limite. MLI-urile sunt echipate cu un sistem integrat de gestionare a bateriei (BMS) și comunicare printr-un magistral Master/CAN.

Mastervolt MLI Ultra sunt baterii litiu-ion de mare capacitate.