Blybatterier för båtar

Batterier har blivit en viktig del av båtens utrustning när elektriska saker har blivit viktigare och viktigare. Utan laddade batterier ombord förlorar man både komfort och säkerhet.

Publicerad 16 september 2019

Hur fungerar ett blybatteri?

Vid minuspolen sitter ett galler som består av rent bly. Pluspolen består av blydioxid. Mellan polerna finns en vätska, elektrolyt, som består av utblandad svavelsyra.

Vid urladdning avger pluspolen elektroner och reagerar med svavelsyra så blysulfat bildas. Pluspolen tar emot elektroner i en reaktion där blysulfat och vatten bildas när blydioxid, vätgas och svavelsyra reagerar. Vid laddning sker processen motsatt väg.

Mellan polerna uppstår en spänning på drygt två volt. För att få ett batteri som har spänning på 12 volt seriekopplas sex celler. Man får då ett batteri som fullt uppladdad har en spänning på runt 12,7 volt.

Hur mycket energi som kan lagras i ett batteri är beroende av hur mycket av de olika atomerna som finns tillgängliga. Det är emellertid även ännu en sak som är viktig i batteriets prestanda, hur mycket energi som kan avges under en bestämd tid. För att kunna avge mycket energi behöver blyytorna vid polerna vara stor.

Om du tar ut mycket energi från ett batteri, till exempel använder en startmotor, kommer elektrolyten som har kontakt med polen att få slut på svavelsyra. Då sjunker spänningen och du kan behöva vänta en stund med att göra ett nytt försök att starta motorn.

Det finns två typer av batterier, startbatterier och förbrukningsbatterier. Förstnämna är gjorde fört att under kort tid avge mycket energi. Problemet med startbatterier är att de klarar djupa urladdningar dåligt. Det är inget problem för ett batteri som bara ska användas till att starta en motor. Det tar några sekunder att starta motorn och när motorn är i gång kommer du få mycket energi från generatorn.

Förbrukningsbatterier har tjockare plattor. Även ett fulladdat batteri kan vara för svagt för att starta en motor. Förbrukningsbatterier används därför till att ge ström till lampor, VHF, kylskåp med mera.

Typer av blybatterier

Våta celler

Våta celler innebär att elektrolyten flyter fritt mellan pluss och minus pool. Dessa batterier är de billigaste, men har kortare livslängd än de under. Vätskan riskerar att rinna ut om de lutar för mycket. En del kan luta upp tillk 90 grader utan att ta skada.

En del våta batterier måste fyllas på med batterivatten med jämna mellanrum. Andra har en reserv med vätska. Fördelen med sistnämnda är att du slipper tänka på underhåll av batterierna, men har nackdelen att när batterivattnet tar slut har du inga möjligheter att fylla på.

Gelbatterier

Gelbatterier har elektrolyten i gelform. Det gör att ny elektrolyt inte kan komma åt blyplattorna som därför måste vara betydligt tunnare. Gelbatterier är känsligare än våta blybatterier för överladdning eftersom elektrolyt i gelen närmast plattorna riskerar att avdunsta. Däremot klarar de bättre djupa urladdningar utan att ta skada.

Gelbatterier kan ha kvar en hög spänning under belastning betydligt bättre än våta celler. Priset är högre än för våta celler.

AGM

AGM står fört Absorbed Glas Mat. AGM batterier kombinerar det bästa från GEL och våta batterier, bortsett från två saker. Dessvärre är AGM dyrare än våta celler. På en annan sida kan man ladda dem snabbare än både gelbatterier och våta batterier.

Vad borde man välja?

Vilken typ av batterier borde en båtägare välja?

Det beror på. AGM och gel kan bli billigare i längden, trots högre inköpskostnad, på grund av att de klarar djupa urladdningar bättre. Använder du mest motorn för att ladda batterierna och har begränsad tid på dig, eventuellt startar motorn bara för att ladda batterier? Det talar ännu mer för att välja AGM, eller ännu hellre litiumbatterier. Den ökta kostnaden kommer du spara in på mindre bränsleåtgång och service på motor.

Våta celler lämpar sig bäst för dem som oftast har batterierna väl uppladdade. Det gäller till exempel de som ofta kör längre sträckor för motor, mest tar helgturer och laddar i hemmahamnen eller har hög produktion med hjälp av solceller eller vindturbin.

Problem

Trasiga poler

När batteriet laddas ur kommer gallret vid polerna bli sprödare och riskerar att lossna, speciellt när det utsätts för vibrationer och rörelser. Om man inte tagit hänsyn till detta riskerar löst material från polerna att kortsluta polerna och batteriet måste kastas. Våta celler är mer utsatta för detta än gel- och AGM-batterier.

Förebygg: Se till så batteriet är så uppladdat som möjligt så stor del av tiden som möjligt. Använd gel- och AGM-batterier.

Sulfatering

Sulfatering är ännu ett problem som uppstår om batteriet är för urladdat, framför allt i batterier med våta celler. Sulfatet som bildas vid urladdning är först lätt att lösa upp så man återgår till ursprungsläget med ett fulladdat batteri. Om batteriet står urladdat en stund kommer sulfaten bli svårare att lösa upp, du förlorar därför kapacitet.

Förebygg: Se till så batteriet är så uppladdat som möjligt så stor del av tiden som möjligt. Använd gel- och AGM-batterier.

Överladdning

Laddar du med för hög spänning kommer elektrolyten gå över i gasform. Detta är speciellt ett stort problem för gel- och AGM-batterier, men även våta celler som inte kan fyllas på kan få problem med detta.

Förebygg: Använd rätt batteriladdare, generator och regulator för att ladda batterierna. Använd batterier med våta celler som kan fyllas på.

Tester

Om du misstänker att ett batteri är dåligt kan du genomföra följande tester för att bekräfta eller avkräfta detta. Det finns även mätinstrument du kan använda, men i de flesta tillfällen fungerar en vanlig multimeter, det är något du bör ha om du äger en båt med mer elektrisk utrustning än en startmotor.

Testa om batteriet är kortslutet

Ett batteri riskerar att kortslutas om delar går sönder så plus och minus kommer åt varandra eller sulfat byggs upp så det leder ström mellan plattorna. Det kan testas enkelt med en multimeter.

Ladda upp batteriet helt. Låt det stå i ett dygn så spänningen stabiliserar sig. Mät spänningen. Mät igen ytterligare ett dygn senare. Har spänningen sjunkit? I så fall är det antagligen kortsluter. Vill du vara helt säker kan du vänta ytterligare något dygn och mäta igen.

Kortslutna batterier kan inte räddas, du måste köpa nytt.

Testa kapacitet

För att få en bild av hur mycket kapacitet som är kvar på batteriet kan du testa hur mycket energi du får ut av det.

Börja med att ladda upp batteriet och låt det stå ett dygn. Mät spänningen. Sätt en belastning på batteriet av känd storlek eller mät hur mycket energi du tar ut.

Låt batteriet stå en stund när du är färdig med att ta ut energi innan du mäter spänningen. Se i tabeller för batterispänning och kvarvarande kapacitet.

Du kan nu räkna ut hur mycket kapacitet du kan lagra i batterierna genom att ta 100/andel av batteriet du tagit ut*antal Ah du tagit ut. Om du laddat ut 20 % genom att ta ut 15 Ah får du följande tal 100/20*15=75. Om batteriet kunde lagra 150 Ah när det var nytt har det förlorat halva effekten.

Underhåll

Viktigaste underhållet av blybatterier är att se till så de är uppladdade. Ska de lämnas mer än någon vecka utan att användas bör du se till så de är uppladdade innan du lämnar båten alternativt har laddning på. Detta kan göras både med en batteriladdare och solceller. Se till så utrustningen är anpassad för att lämnas med laddning på. Under laddning ger batteriladdare och solcellsregulator en hög spänning som skadar batteriet om det är på för länge. De måste därför känna av att batteriet är fulladdat och sänka spänningen eller stängas av när det är fullt.

Om du har blybatterier som måste fyllas på är detta den viktigaste delen av underhållet. Kontrollera regelbundet att du har tillräckligt med vätska i batteriet och fyll på vatten vid behov. Vanligt kranvatten innehåller för mycket mineraler, du ska därför använda batterivatten som du köper i bil- och båtaffärer.

Annat viktigt underhåll är att kontrollera batteripolerna någon gång per år. Se till så de inte korroderad och ha på polfett mellan polsko och batteripol.

Batterier riskerar att bli smutsiga, smuts leder ström. Rengör därför batterierna någon gång per år för att undvika krypström som laddar ur batteriet.

Hur stor kapacitet behöver man?

En viktig fråga när du köper batterier är hur stor kapacitet du behöver. En del räknar ut hur mycket energi de gör av med under ett dygn och ser på hur ofta har de möjlighet att ladda.

Det kan fungera om man laddar i marinor eller ofta anävnder motorn. Får man ström från sol, vind och vatten blir det inte lika lätt att räkna. Dimmiga dagar med lite vind är produktion från solceller och vindturbin låg. Samtidigt kanske man använder autopilot istället för vindroder samt radar. Andra dagar håller solcellerna batterierna i topp hela tiden.

Var den gamla batteribanken för liten bör du köpa en batteri bank med större kapacitet nästa gång du köper nytt. Fråga andra med liknande utrustning hur stor batteribank de har om du är ny båtägare.

Kommer du fram till att batteribanken är för liten bör du tänka igenom om verkligen större batteribank är lösningen. En solcell kan vara en billigare och bättre lösning? Eller kan du spara ström? Ett vindroder kan göra att autopiloten behöver mindre el, men det är ett dyrt sätt att spara el. Har du glödlampor i båten? Petflaskor med vatten som legat i frysen innan avfärd är ett gratis sätt att minska kylskåpets förbrukning de första dagarna på turen. Vad kan du göra på din båt?

Kom i håg att djupa urladdningar är blybatteriets värsta fiende. Du bör inte ladda ur till mer än 50 %. Ett litiumjonbatteri är kanske inte så dyrt trots allt. Kan du klara dig med att ladda ur mindre kommer du förlänga livslängden, men det kostar mer och tar större plats. Det behöver därför inte bli billigare.

En stor batteribank har fler fördelar än att du kan lagra mycket energi. Energipropduktionen ökar också. Blybatterier har begränsade möjligheter att ta emot laddning. Fler batterier gör att generatorn kan ge mer el när den är i gång och vindturbinen behöver inte stå stilla och vänta på att batterierna är redo att ta mot mer energi.

Start- och förbrukningsbatteri

Du bör ha två batteribankar med mindre du bara har någon enstaka lampa ombord. Det är viktigt att kunna starta motorn i utsatta situationer och om du oväntat upptäcker att du fått slut på el. En batteribank har ett startbatteri som är kopplat till motorn, eventuellt ankarspel och bogpropeller. Den andra banken är kopplad till resten.

Batteribankerna bör du hålla åtskiljt med en batteriseparator som ser till så att när motorn är i gång när batterierna ihopkopplade så alla batterier får laddning. När du stänger av motorn och spänningen sjunker kommer de kopplas isär så du vanliga förbrukningssaker inte använder startbatteriet.

Batteribankerna bör kunna kopplas i hop med en strömbrytare. På det sättet kan en trögstartad motor få hjälp av hela batteribanken vid start.

12 eller 24 volt?

Genom att seriekoppla batterier kan man få högre spänning. Fördelen med detta är mindre spänningsfall i kablarna. En kabel kan kan leda fyra gånger mer energi när man fördubblar spänningen.

I en liten båt med lite teknisk utrustning har det liten betydelse. På en stor båt där det är långt avstånd mellan batterier och elförbrukning är det mer värt att se på. Speciellt ankarspel och bogpropeller som kräver mycket energi och är placerat långt fram kan ha stor nytta av högre spänning än 12 volt.

Nackdelen med att ha 24 volt ombord är att det blir två olika elsystem att hålla rätt på. Se till så kablarna är noga märkta med vilken spänning de har. Du bör märka alla kablar med en labelmaker så du lätt hittar rätt kabel. Du kan till exempel använda två olika färger på markeringarna så det syns tydligt vilken spänningsnivå de är för.

Placering av blybatterier

Får du problem med ett blybatterier kan det läcka syra som riskerar att fråga sönder trä och annat det kommer åt. Även batterier med slutna celler bör därför förvaras i ett material som står mot syra. Du kan köpa speciella batterilådor i båtaffärer, men det är även möjligt att ordna detta själv genom att lägga glasfibern och epoxy på insidan av ett förvaringsfack.

Blybatterier kan avge vätgas som är mycket expllsionsfarligt. Det måste därför kunna vädras ut. Eftersom vätgas är lätt ska ventilationen vara högt upp.

Batterier åldras snabbare om de är varma. Se därför till att de är på en sval plats med god ventilation.

Blybatterieret är tunga, det är därför lockande att placera dem lågt för att få ned tyngdpunkten. Det finns emellertid en nackdel med detta. Om båten tar in vatten kommer de snabbt under ytan och slutar att fungera. Du bör därför se till så de är placerade tillräckligt högt upp för att du ska upptäcka att du tar in vatten i god tid innan de hamnar under ytan.

Batterierna måste skyddas från att saker kommer åt dem, gärna med ett lock. Ett ledande föremål som av misstag kommer mellan batteripolerna kan sätta eld på båten.

Slutligen måste du se till så de sitter stadigt. Ett blybatterier är tungt och kan därför ställa till med stor skada i sin omgivelse om de lossnar i kraftiga sjögång.

Noga med hur man kopplar

En risk när du jobbar med batterierna är att du kopplar fel så du ansluter plus- och minuspolerna med varandra. Se till så alla kablar är noga märkta med röd respektive svarta färger. Röda kablar i större dimensioner är svårt att få tag på. Använd röd elektrikertejp, gärna på flera ställen så om en skulle ramla av har du fler som visar vilken kabel som är vilken.

Ofta har man en kraftig kabel som går till förbrukningen. Därefter kopplar man solceller, vindturbin, kylskåp och annat som ska gå  runt huvudströmbrytaren direkt till batterierna. Det kan bli många kablar till batterierna som skapar förvirring i hur de ska kopplas när du ordnat något som krävde att alla kablar kopplades loss. För att underlätta bör du därför ha en kopplingsplint i närheten av batterierna så du kan samla många kablar i en tjock.

För att batterierna ska slitas lika mycket bör parallellkopplade batterier vara kopplade så batteriet med minuspolen som är närmast förbrukning har pluspol som är längst från förbrukningen. Att koppla flera pluspoler till ett batteris pluspol och därefter till laddning och förbrukning ger olik resistens mellan batterierna. Ett kommer då vara sämre laddat än de andra.

Se till att ha ordentligt med säkringar från batterierna så nära batteriet som möjligt. Därefter blir säkringarna mindre och mindre vid förgreningar. Använd gärna terminalsäkringar så är det ingen osäkrad kabel som har el genom sig. Alternativt kan man ha bladsäkringar vars hållare kopplas direkt till batteriet. Om vanlig bladsäkring inte är tillräckligt kraftig kan maxisäkringar användas.