Símbolo de una batería eléctrica

Diferencias entre herramientas eléctricas y de batería

Este artículo no busca comparar herramientas de cable contra herramientas de batería en la práctica. Lo que sí pretende este texto es mostrar las diferencias entre ambas desde el punto de vista técnico. En el enlace propuesto puede leerse un análisis acerca de qué herramienta comprar.

Introducción. Formas de electricidad

En toda ferretería nos entienden si pedimos un taladro de batería y otro igual pero eléctrico. Está bien asentada en la lengua la expresión herramienta eléctrica en el sentido de 'alimentada por cable'.

Ahora bien, y sin ánimo de petulancia, ¿no es también eléctrica la herramienta de batería? Lo es, en efecto, dado que funciona con una corriente de electrones. Así pues, a modo de introducción, vamos a repasar cómo se genera la electricidad.

Se conocen seis formas de electricidad, a saber:

  1. Electricidad estática: se produce por fricción, como bien sabemos. Los griegos llamaron elektron al ámbar, una 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 producen electricidad al ser apretados. Ejemplos: mecheros de clic, micrófonos. ¿Se da a la inversa? Así es: se aplica electricidad para obtener un golpe o vibración 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. ¡Esta sí nos interesa!
  6. Electromagnetismo. La electricidad producida al mover un imán alrededor de un cable, o viceversa, es la que se usa en casa a menos que tengamos paneles. Pero ¿y el generador de gasolina? Cae en este saco: el combustible mueve el motor y este los imanes. ¡Esta también nos interesa!

Dos herramientas eléctricas con distinta fuente de energía

¿Es igual la electricidad de un enchufe y la de una batería? Tal vez los electrones sean idénticos, pero según hemos visto en la sección anterior, la energía que alimenta un taladro de batería, aunque eléctrica, es química en su origen.

De modo similar, al taladro eléctrico con cable ¿qué lo alimenta en realidad? Pues el uranio, carbón, petróleo, gas, viento, etc., de la central de generación eléctrica.

Dicho con otras palabras: la herramienta de batería produce su propia energía. La diferencia es capital. Porque el motor de una herramienta eléctrica sin cable solo puede usar tanta energía como pueda suministrar su batería.

Y aquí hay que hacer un inciso. Ya que en la práctica la batería de litio no entrega tanta energía como en la teoría, aun si la tiene acumulada en su interior.

Límites de las baterías de iones de litio

Una batería de litio almacena mucha energía en muy poco 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 o largo el tornillo, más corriente eléctrica circula por el motor de un taladro. Como resultado, las bobinas de este se calientan. Y lo hace también la propia batería.

Pues bien, si por demandar mucha potencia la batería se descarga demasiado deprisa, sus partes pueden sobrecalentarse. Todos hemos visto en vídeo cómo los móviles y portátiles a veces arden de forma espontánea. Para no acabar en llamas (la máquina, no ellos), 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? Sin duda, si no tuviese que contar con protecciones similares contra el sobrecalentamiento.

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.

La temperatura en las herramientas eléctricas

Pero ¿acaso no es la temperatura un factor limitante de las herramientas eléctricas? Lo es, aunque por otros motivos. De hecho, tampoco se libran de lo que vamos a ver las herramientas de batería.

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, es decir, el 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. Y esta es una de las causas de que una herramienta con cable entregue 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. Rozan por igual las partes móviles de las herramientas eléctricas o de batería. La única forma de minimizar el desgaste es el mantenimiento apropiado; esto es, reponer o sustituir la grasa lubricante.

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, pero 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 —aunque se investiga para ello— la forma de eliminar las reacciones secundarias que lo ocasionan.

De vatios, voltios y amperios... Conclusión

No es del todo acertado comprar los voltios, amperios o vatios de las herramientas de batería y las eléctricas. 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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