Símbolo de una batería eléctrica

¿En qué se diferencian las herramientas eléctricas de las de batería?

En un artículo reciente enfrentamos las herramientas de cable contra las de batería. Lo hicimos desde un punto de vista práctico. En esta guía, en cambio, abordamos las diferencias entre ambos tipos de herramientas en cuanto a lo técnico.

Así pues, si no tienes claro si te conviene comprar una herramienta de batería o cableada, quizá te interese leer el enlace sugerido. ¡Y ahora vamos al caso!

Herramienta eléctrica de batería

Formas de electricidad

En cualquier ferretería te entienden si pides un taladro de batería y otro de características similares, pero eléctrico. La expresión herramienta eléctrica está bien asentada en la lengua en el sentido de 'alimentada por cable'.

Ahora bien, —sin ánimo de petulancia— ¿acaso no es eléctrica la herramienta de batería? Lo es, en efecto, ya que una corriente electrones mueve su motor (o calienta su resistencia). Así pues, repasemos, a modo de introducción, cómo se genera la electricidad.

Hay seis formas de electricidad. A saber:

  1. Electricidad estática. Es la que se produce por fricción. Los griegos llamaron elektron al ámbar, resina fósil que al ser frotada atraía trocitos de hojas. De ahí viene la palabra electricidad.
  2. Piezoelectricidad. Sin dejar el griego: piezo significa 'presionar' y es un hecho que ciertos cristales generan electricidad al ser apretados. Ejemplos: mecheros de clic, micrófonos. ¿Se da a la inversa? Así es. Y en este caso al aplicar electricidad se obtienen golpes o vibraciones del material. Ejemplo: altavoz de agudos.
  3. Termopar. Al calentar la unión entre dos metales distintos se logra una señal eléctrica de unos milivoltios. Se usa en sensores de temperatura.
  4. Efecto fotoeléctrico. El ejemplo que todos conocemos es la electricidad producida por la luz del sol en las células de silicio de los paneles fotovoltaicos.
  5. Química. Las reacciones químicas entre el electrolito y los electrodos de pilas y baterías producen una corriente eléctrica entre los bornes.
  6. Electromagnetismo. La electricidad producida al mover un imán alrededor de un cable, o viceversa, es la que consumes en casa, ¡a menos que tengas paneles! Pero ¿y el generador de gasolina? Pues también cae en el saco, porque el combustible mueve el motor y este los imanes.

Así pues, nos interesan las dos últimas formas de electricidad: la química y la producida por electromagnetismo.

Dos herramientas eléctricas, distinta fuente de energía

¿Son iguales la electricidad de un enchufe y la de una batería? Los electrones son electrones. ¡Eso es seguro! Pero según lo que acabamos de ver, la energía que alimenta un taladro de batería, aunque eléctrica, es química en origen.

De modo similar, ¿qué alimenta en realidad al taladro eléctrico con cable? Pues uranio, carbón, petróleo, gas, viento... o cualquier otro combustible usado en la central de generación eléctrica.

En otras palabras, la herramienta de batería produce su propia energía. Y esta diferencia es capital. Porque el motor de una herramienta eléctrica (sin cable) no podrá usar más energía que aquella suministrada por la batería.

Y hagamos aquí un inciso. Porque, en la práctica, la batería de litio no entrega tanta energía como podría en teoría, incluso si la tiene acumulada en su interior.

Límites de las baterías de iones de litio

Las baterías de litio almacenan mucha energía en un mínimo espacio. Pero la temperatura —talón de Aquiles de la tecnología de iones de litiolimita la rapidez con que puede consumirse dicha energía.

Ni que decir tiene que cuanto más grande la broca, largo el tornillo, grueso el tablero, etc., más corriente eléctrica circula por el motor de un taladro. Como resultado, sus bobinas se calientan. Y, a su vez, la propia batería.

Pues bien, si por demandar mucha potencia la batería se descarga más deprisa de la cuenta, sus partes pueden sobrecalentarse. Seguro que has visto vídeos en los que móviles y portátiles a veces arden de forma espontánea. Para que la máquina no acabe en llamas, los fabricantes de herramientas de batería diseñan sistemas de protección electrónica contra la descarga excesiva.

De igual manera, ¿podría ser más rápido el cargador rápido de una herramienta de batería? ¿Hasta qué punto? Sin duda podria ser más veloz. Pero habría que prescindir de las protecciones contra el sobrecalentamiento, similares a las anteriores.

En suma, la batería de una herramienta eléctrica tiene sus límites:

  • pico de corriente/potencia máximas
  • temperatura máxima de trabajo
  • límite de corriente de carga
Módulo de protección de una batería de litio
PCB o Protection Circuit Board de protección contra la sobrecarga, la sobredescarga y la descarga excesiva. Debe incluirlo la batería de litio en su interior para prevenir el incendio, la explosión y daños en las celdas.

Herramientas eléctricas y temperatura

No obstante lo dicho, ¿no es la temperatura un factor limitante de las herramientas eléctricas? Lo es. Pero por otros motivos. De hecho, las herramientas de batería tampoco se libran de lo que vamos a ver. (Por cierto, si te pierdes con alguno de los tecnicismosj, aquí tienes un breve glosario de herramientas eléctricas).

Cuantos más vatios (W) de potencia desarrolla una herramienta, más amperios (A) consume. Ese extra de amperaje implica más electrones circulando por los cables de las bobinas del motor. Por ende, la temperatura de este aumenta debido a las pérdidas del cobre y del hierro.

A ello hay que sumar las pérdidas mecánicas por fricción. Por ejemplo: rozamiento de ejes, cojinetes, rodamientos, etc.

Sin embargo, más allá de la recomendación de respetar el ciclo de trabajo, la herramienta eléctrica no esta protegida contra esa otra temperatura. He aquí una de las razones por las que las herramientas con cable entregan siempre la máxima potencia.

Para acabar, consideremos qué ocurre con la vida útil de ambas herramientas.

Vida útil y desgaste

¿Cómo envejece una herramienta? Sin considerar la fuente de energía, el desgaste se da sobre todo en piezas sometidas a fricción. Las partes móviles de las herramientas rozan por igual, tanto si son eléctricas como de batería. La única forma de minimizar el desgaste es el mantenimiento apropiado; esto es: reponer la grasa lubricante que se pierde (y sustituirla de cuando en vez).

Interior de una herramienta eléctrica
La vida útil de una herramienta eléctrica depende sobre todo del desgaste de sus partes mecánicas.

En segundo lugar, en las máquinas sin cable hay que considerar la vida útil de las baterías Li-Ion. El coste de esta es considerable pues, no en vano, representa a veces el 50 % del precio de la herramienta.

Sabemos que la vida útil de una batería se reduce con cada ciclo de carga. Pero ¿por qué ocurre eso? Una de las causas hay que buscarla en la química de las baterías de litio.

La batería requiere iones de litio para funcionar. Con cada recarga, parte del litio libre se pierde en reacciones secundarias en el electrolito que forman compuestos que lo atrapan. Así, con cada ion de litio perdido, la capacidad de la batería también se reduce.

Por cierto, el proceso de degradación de la batería de litio comienza ya en las primeras recargas. No se ha encontrado aún —si bien se investiga para ello— cómo eliminar las reacciones secundarias que lo ocasionan.

De vatios, voltios y amperios... Conclusión

Comparar voltios, amperios y vatios de las herramientas de batería o eléctricas no es del todo acertado. Es claro que la herramienta con cable, salvo avería en la red eléctrica (o estar conectada a un generador), siempre cuenta con la máxima potencia.

Sin embargo, la potencia de una herramienta de batería depende del estado de carga de la batería, de la temperatura del lugar, etc. En realidad, desde el punto de vista técnico unas y otras son muy diferentes, y casi habría que considerar a las baterías como piezas de desgaste.

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