Baterías de iones de litio Li-ion: qué hay de nuevo | Constru-Guía
baterías de Li-ion Makita

Baterías de iones de litio Li-ion: qué hay de nuevo

Rotomartillo Makita con baterías de iones de litio Li-ion

Dos baterías de ión de litio de 18V, que le dan la potencia de una herramienta con cable con el peso de una herramienta inalámbrica con baterías de níquel de 18 V, suministran energía al nuevo martillo rotativo Makita X2 LXT de 18V.

Por décadas después de la introducción del taladro inalámbrico a finales de los años 70, las baterías de níquel eran el estándar en la tecnología de las herramientas inalámbricas. Los contratistas no podían esperar para comprarlas y una vez que lo hicieron, las amaron.  Eran tan populares que tomó algunos años para que las herramientas inalámbricas con baterías de iones de litio Li-ion (como se conocen en inglés), más livianas y potentes, las alcanzaran tras su introducción en 2005.

Es posible que su precio inicial más alto tuviera algo que ver con ello, pero una vez que se corrió la voz sobre cuán reales eran los beneficios de las baterías de iones de litio Li-ion, su popularidad creció. La promesa de voltajes más altos en baterías más pequeñas para herramientas más livianas era demasiado buena para resistirla. Agreguemos a eso el hecho de que las baterías de litio Li-ion no son susceptibles al efecto memoria (la necesidad de descargar completamente una batería antes de volverla a cargar), soportan más ciclos de carga y tienen un tiempo de carga más corto que sus contrapartes a base de níquel. Ya los contratistas y remodeladores profesionales no tienen más razones para no hacer el cambio.

“Yo hice el cambio a ión de litio hace un par de años, pero hubiera deseado haberlo hecho antes”, dice Frank Santos, dueño de Santos Builders, una compañía de contratación general en Parkman, Maine. Santos continuaba reemplazando sus baterías de níquel a medida que se iban desgastando, pero cuando el motor de su taladro/destornillador finalmente se murió, compró uno con baterías de iones de litio.

“Casi inmediatamente de haberlo adquirido, cambié el resto de mis herramientas inalámbricas”, dice. “He trabajado en esta industria por mucho tiempo y tener herramientas más livianas y potentes es una bendición”.

baterías de Li-ion

Las células de ión de litio vienen básicamente en dos tamaños. Esta fotografía muestra 10 de las células más pequeñas cableadas juntas para formar una batería de 18 voltios. La de tamaño más pequeño ayuda en el diseño de paquetes de forma peculiar o de perfil delgado para herramientas especializadas.

Cómo funcionan las baterías de iones de litio

Los paquetes de baterías de iones de litio Li-ion para las herramientas inalámbricas son básicamente una cavidad protectora que aloja una serie de celdas de baterías individuales cableadas para funcionar como una sola unidad. Cada una de las células de níquel puede producir aproximadamente 1.2 voltios de electricidad, por lo que una batería de níquel de 18 voltios necesita enlazarse a 15 células individuales para generar esa potencia. Cada una de las células de ión de litio tiene el potencial de generar 4 voltios, por lo que una batería de 18 voltios puede contener cinco células o menos. Esto puede resultar en una batería de ión de litio que es hasta un 45 por ciento más ligera que una batearía de níquel, pero con la misma potencia.

Actualmente, los fabricantes se encuentran trabajando para optimizar la tecnología de las baterías de iones de litio Li-ion.

“Existen dos temas generales en el mundo de la tecnología de iones de litio: mayor capacidad (amperios-hora) en el mismo tamaño de célula y un menor costo”, dice Jason Swanson, vicepresidente de comunicaciones de TTI Powergroup, que representa a RIDGID y Ryobi. “El costo de las baterías de Li-ion por vatio-hora está bajando”.

El calor es el enemigo de todas las baterías y los fabricantes tienen diferentes maneras de lidiar con él.

“Makita fue el primer fabricante de herramientas en diseñar un ventilador dentro del sistema de carga para combatir el calor en las baterías”, dice Mario Lopez, gerente de productos inalámbricos de Makita. “Esto enfría la batería durante el proceso de carga y reduce el tiempo de carga a hasta 15 minutos en nuestra batería compacta de ión de litio de 18 voltios”.

Muchos cargadores para baterías de ión de litio ofrecen características avanzadas para optimizar el proceso de carga. La mayoría cuenta con una herramienta de diagnóstico que monitorea cosas como voltaje, corriente y temperatura. Algunos incluso monitorean una batería que se deja en el cargador de manera indefinida, y “llenan” la carga según va siendo necesario.

El calor producido durante el uso es otro de los problemas de las baterías. Muchos paquetes de ión de litio cuentan con protección electrónica de células que ajustan de manera activa las células individuales para garantizar que funcionen dentro de niveles de tolerancia seguros.

baterías de Li-ion Ryobi

Las nuevas baterías de ión de litio ofrecen aún más capacidad en términos de amperios-hora que la primera generación de ión de litio. Los fabricantes están ofreciendo baterías de 18 voltios con clasificaciones de 4 amperios-hora a un costo menor que las baterías de menor capacidad de hace unos años.

“La selección de la química de las baterías y un diseño inteligente son la clave para controlar el calor generado por la batería”, dice Swanson. “Las baterías RIDGID Hyper Lithium tienen una resistencia muy baja, lo que reduce el calor de manera significativa. El inteligente diseño de la cavidad de la batería y el inteligente sistema electrónico dentro de la batería también ayudan a disipar el calor más rápidamente. Esto ofrece un mayor tiempo de ejecución y una vida más larga”.

Lo que aguarda el futuro

Los iones de litio son aún una tecnología nueva en las aplicaciones de herramientas eléctricas. La combinación de las baterías de iones de litio Li-ion con herramientas con motores sin escobillas es bastante prometedor, y probablemente se convertirá en el siguiente estándar aceptado.

“Nuestras herramientas sin escobillas están diseñadas para operar hasta un 50 por ciento más tiempo con una sola carga, así como para ofrecer mayor potencia y velocidad, y una mayor vida útil de la herramienta”, dice López.

Esta combinación de tecnologías está acercando cada vez más a los contratistas a tener en sus manos versiones eficaces de herramientas inalámbricas que tradicionalmente han sido sólo con cable o neumáticas.

“Estamos casi llegando a ese punto en que podemos usar exclusivamente sierras circulares inalámbricas en nuestros sitios de trabajo”, dice Julio Florez de JLS Doors and Hardware, una compañía de instalación de puertas comerciales en Dallas, Texas. “Cada vez con más frecuencia dejamos nuestras sierras con cable y extensiones eléctricas en las camionetas”.

Makita lanzará nuevas herramientas que usan dos baterías livianas de iones de litio al mismo tiempo, ofreciendo 36 voltios de potencia con el mismo peso que una herramienta con batería de níquel de 18V. Llamadas las X2 de 18V, estas herramientas usan las mismas baterías de 18V que la línea de 18V LXT de la compañía, que actualmente incluye 60 herramientas.

Según Swanson, RIDGID y Ryobi tienen planes similares y se puede decir con seguridad que la mayoría del resto de los fabricantes también.

“En general, las baterías de iones de litio Li-ion continuarán haciéndose cada vez más potentes, tendrán mayores tiempos de ejecución, durarán más y serán más económicas”, dice.

—Por Roberto Franco