Manual del Curso de Timonel de Yate de Vela y Motor

Capítulo 01: El Barco

Mecánica: Las Baterías

Introducción

En las embarcaciones deportivas y recreativas, las baterías son el corazón del sistema eléctrico de a bordo. No solo alimentan los equipos de navegación, luces, bombas y comunicaciones, sino que en muchos casos también suministran energía a los motores de propulsión eléctricos —por ejemplo, los bow thrusters—. Su correcto dimensionamiento, elección y mantenimiento son fundamentales para garantizar autonomía, seguridad y confort durante la navegación, especialmente en embarcaciones que dependen en gran medida de la energía almacenada cuando no están conectadas a tierra.

La batería eléctrica fue inventada por Alessandro Volta en 1800.
Volta, físico y químico italiano, construyó el primer dispositivo capaz de generar una corriente eléctrica continua de manera estable, al que llamó "pila voltaica".
Su invento consistía en una serie de discos alternados de zinc y cobre, separados por paños o cartones empapados en una solución salina o ácido débil. Al apilar estos discos, Volta descubrió que se generaba una diferencia de potencial eléctrico entre los extremos, lo que permitía producir una corriente continua: el principio básico de todas las baterías modernas.
Este hallazgo marcó el nacimiento de la electroquímica y dio origen al término “voltio” —volt en su honor—. Desde entonces, la tecnología de las baterías ha evolucionado enormemente —del plomo-ácido de Gaston Planté en 1859, hasta las actuales baterías de litio— pero todas se basan en el mismo principio que estableció Volta: convertir energía química en energía eléctrica mediante reacciones controladas entre materiales diferentes.

Cómo Funciona una Batería

Una batería es un dispositivo electroquímico capaz de almacenar energía eléctrica en forma de energía química y liberarla nuevamente cuando se la necesita. Está compuesta por una o más celdas, y cada celda contiene dos electrodos —un ánodo negativo y un cátodo positivo— sumergidos en un líquido o gel electrolítico, que permite el paso de los iones entre ellos.

Cuando se conecta un circuito externo, los electrones fluyen desde el ánodo hacia el cátodo, generando corriente eléctrica utilizable. Durante la carga, el proceso se invierte: una fuente externa fuerza a los electrones a regresar al ánodo, restaurando el equilibrio químico interno.

Los componentes básicos son:

Electrodos

Son los componentes activos de la batería, es decir, los que intervienen directamente en las reacciones químicas de oxidación y reducción que permiten almacenar o liberar energía. Cada celda posee dos:

  • El ánodo, que durante la descarga libera electrones hacia el circuito externo —se oxida—.
  • El cátodo, que los recibe —se reduce—.

Los electrodos están fabricados con materiales conductores y químicamente reactivos, como plomo, dióxido de plomo, níquel o litio, según el tipo de batería. Estos materiales se disponen en forma de placas o rejillas recubiertas por una pasta activa, lo que amplía la superficie de contacto con el electrolito y mejora la eficiencia de las reacciones.

En las baterías marinas, los electrodos suelen ser más robustos y de mayor espesor para soportar las descargas profundas y las vibraciones propias del entorno náutico, garantizando una vida útil más prolongada.

Electrolito

Es el medio que permite el movimiento de los iones dentro de la batería, cerrando el circuito interno entre los electrodos.

A diferencia del conductor eléctrico externo, por donde se desplazan los electrones, el electrolito transporta carga en forma de iones positivos y negativos, asegurando el equilibrio químico durante la carga y la descarga. Su composición y estado físico determinan buena parte del comportamiento de la batería: la capacidad de entrega de corriente, la resistencia interna y la estabilidad térmica.

En las baterías tradicionales de plomo-ácido, el electrolito es una solución líquida de ácido sulfúrico y agua destilada, mientras que en las versiones más modernas se presenta en forma de gel o absorbido en una manta de fibra de vidrio denominada AGM —por Absorbed Glass Mat—. Estas variantes —denominadas de “bajo mantenimiento” o “sin mantenimiento”— evitan derrames, reducen la evaporación y permiten instalar la batería en distintas posiciones, algo muy útil a bordo de embarcaciones donde el espacio y la inclinación varían constantemente. En las baterías de litio, en cambio, el electrolito suele ser una mezcla de sales de litio disueltas en solventes orgánicos, diseñada para favorecer la movilidad iónica y mejorar la densidad energética.

Separador

Es una lámina porosa y eléctricamente aislante que se coloca entre los electrodos positivo y negativo dentro de cada celda. Su función principal es evitar el contacto físico directo entre ellos —lo que provocaría un cortocircuito interno—, al mismo tiempo que permite el libre paso de los iones a través de sus poros. Este equilibrio entre aislamiento y permeabilidad es fundamental para que las reacciones electroquímicas se desarrollen de forma controlada y eficiente.

En las baterías marinas modernas, los separadores están fabricados con materiales químicamente estables y resistentes a la temperatura, como el polietileno o la microfibra de vidrio. Además, en tecnologías como AGM, el separador tiene la función adicional de absorber y retener el electrolito, manteniéndolo inmovilizado incluso en condiciones de vibración o escora. Esta característica aumenta la seguridad, evita derrames y mejora la vida útil del conjunto, cualidades especialmente valiosas en el entorno náutico.

Carcasa

Constituye el recipiente exterior que contiene y protege todos los componentes internos de la batería: las celdas, los electrodos, el electrolito y los separadores. Su función no es solo estructural, sino también de aislamiento y seguridad, ya que debe resistir la presión interna generada durante la carga y descarga, impedir fugas del electrolito y proteger contra impactos o vibraciones.

En las baterías náuticas, la carcasa adquiere una importancia especial.
Está fabricada con materiales plásticos de alta resistencia química y mecánica, como el polipropileno o el ABS reforzado, capaces de soportar ambientes húmedos, salinos y con variaciones de temperatura. Además, suelen incorporar tapas selladas con válvulas de seguridad, que permiten liberar gases en caso de sobrepresión sin comprometer la estanqueidad general. Algunas incluyen también asas integradas o soportes antivibración, pensados para facilitar su instalación a bordo y garantizar su estabilidad en navegación.
Estructura de una batería
Estructura de una batería.

Una batería genera electricidad continua o directa, abreviada "DC" por Direct Current.

Esto significa que los electrones fluyen siempre en la misma dirección, desde el polo negativo hacia el polo positivo.

En cambio, la corriente alterna, abreviada "AC" por Alternate Current, como la que se utiliza en la red eléctrica doméstica o en los puertos para alimentar equipos a 220 V, cambia de dirección de manera periódica —en Argentina, 50 veces por segundo, o 50 Hz—.

Por eso, en una embarcación todos los circuitos alimentados por la, o las baterías —luces, bombas, instrumentos, radios...— funcionan con corriente continua, normalmente a 12 Volts.

Si se necesita alimentar equipos de corriente alterna, como por ejemplo un horno o una pava eléctrica, se debe preparar un circuito separado de corriente alterna a partir de un inversor, que es un dispositivo que convierte la energía de continua a alterna.

Circuitos 12 volts y 220 volts
Circuitos 12 volts y 220 volts.

A su vez, las baterías tienen un determinado régimen de descarga que, en términos generales las agrupa en:

Baterías de Encendido.

Están diseñadas para entregar una corriente muy alta en lapsos muy cortos —de segundos— lo que permite accionar el motor de arranque.

Están compuestas por numerosas placas delgadas, que ofrecen gran superficie para liberar corriente rápidamente.

Su nivel de descarga es del orden del 10% al 15%, y se vuelven a cargar rápidamente cuando el alternador entra en funcionamiento.

Baterías de Descarga Normal.

Son las baterías de uso general. Pueden entregar corrientes moderadas durante períodos más largos, sin llegar a los extremos de una descarga total.

Están compuestas por placas algo más gruesas que las de arranque, lo que les da mayor resistencia a las descargas parciales.

Pueden descargarse hasta un 50% sin dañarse.

Baterías de Descarga Profunda o de Ciclo Profundo.

Están diseñadas para entregar energía de forma sostenida durante varias horas.

Están compuestas por placas más gruesas y robustas, que resisten mejor la corrosión y los ciclos de carga y descarga.

Pueden descargarse hasta un 80% sin problemas.

Adaptaciones en las Baterías Náuticas

Las baterías utilizadas en embarcaciones deportivas y recreativas presentan diseños reforzados y características específicas debido a las condiciones de uso.

En general, para lograr mayor resistencia a vibraciones y golpes, se emplean placas más gruesas o rejillas reforzadas. A su vez, están selladas y se las ofrece de tipo AGM o gel para evitar fugas de ácido y emisiones gaseosas en espacios confinados. Y en ese mismo sentido, tanto los bornes como las conexiones están diseñados para resistir el típico entorno húmedo de un barco.

Baterías
Baterías.

Tipos de Baterías Utilizadas en la Náutica Recreativa y Deportiva

Los tipos más comunes son los siguientes:

Baterías Convencionales de Plomo-Ácido

Son las más tradicionales y económicas. Utilizan placas de plomo y un electrolito líquido de ácido sulfúrico.

Requieren mantenimiento periódico, que incluye controlar el nivel del electrolito y rellenar con agua destilada.

Toleran bien las altas corrientes de arranque, por lo que se usan con frecuencia como baterías de encendido. Sin embargo, pueden derramar ácido y emitir gases, por lo que deben instalarse en compartimentos ventilados y estables.

Baterías Selladas AGM —Absorbed Glass Mat—

En este tipo, el electrolito se absorbe en una malla de fibra de vidrio, quedando inmovilizado.

Son totalmente selladas, no requieren mantenimiento y pueden instalarse en distintas posiciones. Ofrecen una excelente resistencia a vibraciones y soportan bien descargas profundas, por lo que se emplean tanto como baterías de servicio —para luces, bombas, equipos electrónicos—) como de arranque.

Además, tienen una baja autodescarga y buena eficiencia de carga.

Baterías de Gel

El electrolito líquido se mezcla con sílice para formar un gel espeso, que también evita derrames y corrosión.

Son ideales para descargas profundas y aplicaciones de consumo continuo, aunque no toleran corrientes de carga ni descarga tan altas como las AGM. Por su gran estabilidad térmica y seguridad, se utilizan en embarcaciones donde se prioriza la fiabilidad sobre la potencia de arranque.

Baterías de Litio

Representan la tecnología más moderna en náutica. Utilizan iones de litio que se desplazan entre los electrodos a través de un electrolito líquido u orgánico.

Ofrecen una densidad energética muy alta, lo que significa más capacidad con menos peso y volumen. Tienen una vida útil muy superior (miles de ciclos), admiten descargas profundas sin deterioro y se cargan rápidamente. Como contrapartida, su costo inicial es elevado y requieren un sistema de gestión electrónica (BMS) para garantizar seguridad y equilibrio entre celdas.

Baterías Híbridas o Duales

Combinan características de arranque y de servicio, soportando tanto altas corrientes momentáneas como descargas moderadas y sostenidas. Son una opción práctica en embarcaciones pequeñas, donde se busca reducir el número de baterías sin perder versatilidad.

Bancos de Baterías: Configuraciones y Consejos Prácticos

Cuando una sola batería no alcanza, se las conecta entre sí para formar un banco de baterías. Hay dos formas básicas de hacerlo:

Conexión en Serie

Se suman los voltajes, pero la capacidad —en Amperes— se mantiene igual.

Por ejemplo, dos baterías de 12 volts y 100 Ah conectadas en serie proporcionan 24 voltios y 100 Ah.

Conexión en paralelo

El voltaje permanece igual, pero se suman las capacidades.

Así, dos baterías de 12 V y 100 Ah en paralelo ofrecen 12 V y 200 Ah.

Conexión de banco de baterías en serie y en paralelo
Conexión de banco de baterías en serie y en paralelo.
En embarcaciones con necesidades energéticas más complejas puede usarse una combinación serie-paralelo, que permite aumentar tanto la tensión como la capacidad total.
En todos los casos es fundamental que las baterías sean idénticas en tipo, capacidad y antigüedad, para evitar desbalances que reduzcan su vida útil.

Armado de un Banco de Baterías

Antes de conectar, hay que definir a qué voltaje trabajará el sistema eléctrico: 12, 24 o 48 voltios.

En barcos pequeños, lo más común es 12 volts. En embarcaciones de mayor porte o con propulsión eléctrica, se puede optar por 24 o 48 volts, o inclusive tener dos circuitos: uno de 12 volts y otro de 24 vols. lo que permite reducir la corriente circulante y el grosor de los cables.

Una vez definido el voltaje, se agrupan las baterías en serie o en paralelo, según corresponda, hasta alcanzar la capacidad deseada. Cada conexión debe estar protegida con llaves térmicas, y las uniones deben realizarse con cables de buena sección, terminales crimpados y bornes protegidos contra la humedad y la corrosión.

Para mantener el sistema ordenado. conviene terminar la conexión en borneras, desde las cuales luego se distribuya la energía a cada circuito equipando cada uno de ellos con su correspondiente interruptor.

En cuanto al cableado en sí mismo, y siguiendo el ejemplo, cuando se conectan dos baterías de 12 volts 100 Ah —ya sea en serie para obtener 24 volts o en paralelo (para duplicar la capacidad— la elección de la sección de cable adecuada es fundamental. Un cable con poca sección genera caídas de tensión, pérdida de energía y calentamiento, lo cual acorta la vida útil de las baterías y puede ser peligroso.

Luego, si bien las conexiones entre baterías, cuando están agrupadas en un banco, suelen ser muy cortas, de no más de 50 centímetros, deben dimensionarse como si fueran cables de alimentación principal, ya que por ellas circula toda la corriente del banco.

Así entonces, la sección de cable recomendada para cada caso será la que se informa en la siguiente tabla:


Hasta 50 Ah 12 volts o
24 volts
4,5 mm Pequeños consumos o conexiones secundarias.
Hasta 100 Ah 12 volts 5,6 mm Conexión principal entre baterías o al motor.
Hasta 150 Ah 12 volts 6,7 mm Inversores medianos, bancos de servicio grandes.
Hasta 200 Ah 12 volts 8,0 mm Arranque de motor o inversor grande.
Hasta 100 Ah 24 volts 4,5 mm Conexiones entre baterías en serie.

Algunas recomendaciones adicionales a tener en cuenta al momento de armar el banco de baterías.
Conviene que los cables de conexión entre baterías tengan la misma longitud y sección, especialmente si están en paralelo; y que sean de buena calidad e ignífugos
Además de hacer pasar el circuito por un interruptor para desactivar la alimentación desde un único punto, conviene colocar una llave térmica general.

Sirve controlar, al momento de armar las conexiones, que los bornes de las baterías estén limpios, y luego, las conexones apretadas y aisladas.

Cantidad Recomendada de Bancos de Baterías

Tal como dijimos anteriormente, la cantidad de bancos de baterías a disponer depende en general del tamaño del barco y del tipo de uso, pero hay algunas configuraciones típicas:

Embarcaciones pequeñas

Pueden funcionar perfectamente con un solo banco de baterías.

Si el motor necesita contar con una batería dedicada, entonces se recomienda dos bancos separados: uno para el arranque del motor y otro para los consumos a bordo.

Veleros o Cruceros

Lo ideal es tener dos bancos: uno de arranque, más pequeño, dedicado exclusivamente al motor; y otro de servicio, con mayor capacidad para luces, bombas, instrumentos y equipos de confort.

Esta separación evita quedarse sin batería para arrancar si el sistema principal se descarga.

Barcos con gran autonomía o equipamiento avanzado

Pueden contar con tres bancos o más: uno para arranque, otro para servicios generales y uno adicional para sistemas específicos, como molinetes, bow thrusters —hélices de proa— o propulsión eléctrica.

Banco de baterías
Banco de baterías.

Cálculo del Banco de Baterías de Servicio

Para dimensionar correctamente el banco de baterías de servicio hay que estimar primero el consumo diario de todos los equipos eléctricos, expresado en watts. Una vez obtenido ese valor, se puede calcular la capacidad necesaria con la siguiente fórmula:

Capacidad (Ah) = ConsDia / (Voltaje x Descarga x Eficiencia)

...siendo:

  • Capacidad: La capacidad resultante, medida en Ampere / hora (Ah).
  • ConsDia: El consumo diario, estimado, en watts.
  • Voltaje: El voltaje del sistema.
  • Descarga: La profundidad de descarga utilizable.
  • Eficiencia: La eficiencia total del sistema.

Por ejemplo, si el consumo diario rondase los 1.500 watts en un sistema de 12 volts, con baterías de plomo-ácido —descarga útil del 50 %— y una eficiencia del 85%, el cálculo de la capacidad requerida sería:

Capacidad (Ah) =  ConsDia / (Voltaje x Descarga x Eficiencia)
1.500 watts / (12 volts x 0,5 x 0,85)
300 Ah

Esto equivale a tres baterías de 100 Ah conectadas en paralelo.

Con baterías de litio —que permiten descargas más profundas, del orden del 90%— podría bastar con menor capacidad total.

A modo de resumen.
En sistema de baterías bien diseñado es tan importante como el casco o el timón: garantiza energía confiable y seguridad en cada travesía. Saber cómo conectarlas y distribuirlas correctamente es una de esas tareas invisibles que, bien hechas, permiten disfrutar del mar sin sobresaltos.

Recarga de las Baterías

Mantener las baterías bien cargadas es fundamental pues, como hemos visto, de ellas depende el funcionamiento de casi todos los sistemas eléctricos dentro de un barco. Por eso, contar con buenas fuentes de recarga no solo prolonga la vida útil de las baterías, sino que garantiza autonomía y seguridad durante la navegación.

Existen distintas alternativas para recargar las baterías, y cada una tiene sus ventajas según el tipo de embarcación y el estilo de uso.

Conexión a la Red Eléctrica en Puerto

Esta opción es, obviamente, viable mientras el barco está amarrado en puerto. Se lo conecta a la red eléctrica del puerto mediante un cargador de baterías diseñado para mantener una carga óptima sin sobrecargar las baterías.

Paneles solares

Son una de las opciones más populares entre los navegantes que buscan autonomía y sostenibilidad.

Transforman la energía del sol en electricidad y la envían al banco de baterías a través de un regulador de carga. Su mayor ventaja es que funcionan en silencio y sin mantenimiento, aunque su rendimiento depende de la cantidad de luz solar disponible —no trabajan de noche, y rinden menos los días nublados— y del espacio con el que se cuenta en el barco para instalarlos.

Generadores eólicos

Son una de las opciones más populares entre los navegantes que buscan autonomía y sostenibilidad.

También llamados aerogeneradores, aprovechan la energía del viento, una fuente abundante en el mar. Son una excelente opción para travesías largas o fondeos prolongados en zonas ventosas. Un aerogenerador bien dimensionado puede producir más energía por hora que un panel solar de igual tamaño.

Generadores hidráulicos

Son una de las opciones más populares entre los navegantes que buscan autonomía y sostenibilidad.

Estos equipos utilizan el flujo del agua que pasa bajo el casco mientras el barco navega. Son especialmente útiles en navegaciones de altura o travesías continuas, ya que producen energía de manera constante mientras el barco está en movimiento. Requieren cierta instalación y mantenimiento, pero ofrecen una fuente de carga muy eficiente durante las singladuras.

Alternador del Motor

El motor interno del barco también cumple un papel clave como fuente de energía. Su alternador —similar al de los automóviles— convierte parte de la energía mecánica del motor en electricidad para recargar las baterías de arranque y, mediante sistemas de carga inteligentes, también las de servicio. Es una opción muy práctica, ya que genera energía mientras el motor está en marcha, aunque su uso prolongado solo para recargar baterías puede no ser lo más eficiente en términos de consumo de combustible y desgaste del motor.

Algunos motores fuera de borda también pueden generar energía para recargar las baterías.


La próxima nota continúa en el ambito de la mecánica, explicando ahora todo lo relativo a las hélices, para completar los sistemas de propulsión.
Mientras tanto, si se anima, puede utilizar el siguiente ejercicio de autoevaluación de conocimientos, para chequear lo aprendido hasta el momento.

Ejercicio 03.

Cabuyería: Tipos de cabos y su aplicación.

Técnicas de trimado de cada tipo de vela.


Fuentes

Este texto forma parte del Manual de Instrucción del Curso de Timonel de Yate de Vela y Motor de la Escuela de Náutica del Club de Veleros Piedrabuena.

ISBN 978-987-88-2752-0

Reproducido con autorización del autor.

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