Reconstrução da bateria EBike: 3 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:37

Este Instructable não pretende ensiná-lo como fazer, mas sim porque não reconstruir sua própria bateria eBike. Tendo acabado de completar uma reconstrução minha de um mês, tenho uma lista de lições dolorosas para compartilhar, todas as quais se somam a este conselho: se você pode comprar uma nova bateria de lítio para sua eBike, faça-o. Há muita coisa acontecendo dentro da sua embalagem da eBike, soldar baterias é um negócio exigente que requer equipamento especializado que não serve para muitas outras coisas, o produto final dificilmente será realmente confiável ou durará muito tempo, com chance de incêndio ou explosão é real e provavelmente existem outros projetos com os quais você pode aprender muito mais.

Etapa 1: Então, o que a reconstrução de uma bateria EBike envolve?

Sério, você ainda está lendo? OK, vamos entrar nisso.

O tijolo grande e pesado que alimenta sua eBike é um conjunto de baterias conectadas em série com um controlador que controla como cada conjunto é carregado e monitora o desempenho da bateria durante o carregamento e o descarregamento. Cada pacote de bateria é feito de células individuais (que é o que a maioria das pessoas chama de "bateria", AA, AAA, o que você quiser). Para reconstruir esse pacote, as principais etapas são as seguintes:

1. Abra o invólucro da bateria (pode ser surpreendentemente difícil: eles geralmente são vedados contra água, então você provavelmente irá destruir a impermeabilização e a garantia ao fazer isso).
2. Desconecte os vários cabos, alguns soldados, outros colados, que monitoram o fluxo elétrico e a temperatura, certificando-se de manter um bom controle do que vai aonde. Elimine os plugues de silicone ou outro material usado para segurar as baterias ou células individuais no lugar. Retire qualquer fita ou outro material adicional que encontrar dentro, novamente, anotando cada peça, sua localização e o que está sob ela. Os detalhes contam aqui!
3. Remova os pacotes individuais, fazendo esboços muito cuidadosos das formações de chapa metálica usadas para definir cada um desses pacotes, superior e inferior. Os detalhes também contam aqui!
4. Retire o metal de conexão de algumas das células individuais em cada pacote; você precisará dessas células "mortas" para praticar enquanto se prepara para montar um novo pacote de bateria (na verdade, você pode precisar de todas as células mortas para esse propósito) e provavelmente vai querer praticar soldagem por pontos em parte do metal descascado.
5. Obtenha seus novos materiais: novas células mais extras e pelo menos o dobro da folha de metal que você acha que precisará para recriar as formações de folha de metal mencionadas acima. (Observe que você pode desejar usar uma espessura de folha de metal diferente da usada no pacote original, mas provavelmente não deseja usar um tipo diferente de metal; normalmente, você está comprando uma liga de níquel altamente condutora.)
6. Implore, peça emprestado ou compre um soldador local. Não implore, peça emprestado ou compre o mostrado acima ou qualquer outro que seja destinado a "amadores": você provavelmente precisará fazer várias centenas de soldas individuais para construir seu pacote e exigirá um equipamento de nível profissional para faça isso. (Então, pelo menos, há isso: ao final disso, você não será mais um soldador por pontos amador.)
7. Pratique muito com seu novo soldador por pontos, seu metal velho, seu novo metal e suas baterias velhas e gastas; descobrir como lidar com casos extremos, como soldas no final de uma tira.
8. Recrie as formações de chapa metálica usando seu novo metal e uma tesoura ou, mais idealmente, um cortador a laser.
9. Solde as novas baterias às novas formações de chapa de metal nos pontos certos e com a orientação correta para criar seus novos conjuntos de baterias.
10. Coloque os novos pacotes em suas posições corretas. Prenda cada fio e chumbo no local correto, conforme indicado em suas notas cuidadosas, usando cola especializada ou solda conforme apropriado.
11. Kit, cola, fita adesiva e, de outra forma, prenda fisicamente a bateria de acordo com suas anotações cuidadosas.
12. Retorne a bateria completa ao seu alojamento original e teste a nova bateria carregando-a normalmente.
13. Presumindo que a bateria carregue corretamente, comece a usar sua bicicleta e a carregá-la normalmente.
14. Presumindo que nada dê errado, feche novamente a bateria em seu compartimento antes das primeiras chuvas.
15. Não se esqueça de descartar as células velhas de maneira responsável.

Certifique-se de tirar muitas fotos e filmes para fins de referência e também registrar medições adequadas de voltagem.

Etapa 2: O que torna isso tão difícil?

Você enfrenta dois desafios principais se realizar este projeto. Primeiro, a nova bateria deve replicar a antiga basicamente em todos os detalhes. O controlador espera uma tensão específica sob condições específicas e também é mais ou menos sensível à temperatura. Tão importante quanto, você está lidando com muitas conexões elétricas em um espaço pequeno e muita energia elétrica, então curtos estão fora de questão … e ainda assim, surpreendentemente, pode-se dizer "chocantemente", é provável que aconteçam. Contagens de precisão.

Mas é o segundo que é realmente difícil. O calor é ruim para as baterias, mas o calor, gerado pela corrente elétrica, é o que você está usando para soldar as células às tiras de metal que conduzirão eletricidade entre elas. É importante obter uma solda o mais forte possível, mas você deve injetar o mínimo de calor possível na bateria. Muito calor e você degrada ou mesmo perfura a bateria, muito pouco e você acaba com uma solda fraca e, eventualmente, uma conexão solta no fundo de sua construção, com resultados imprevisíveis, mas de forma alguma úteis. É uma linha tênue que você estará caminhando. O que é pior, há muitos fatores que influenciam a qualidade de uma solda: a limpeza das superfícies a serem soldadas; a espessura e a forma dos eletrodos; sua colocação em relação ao outro; a firmeza do contato entre eles e o metal a ser soldado, e entre o metal e a bateria abaixo; o tempo permitido para a soldagem; a massa do metal adjacente às pontas a serem soldadas; e provavelmente outros fatores também. Novamente, a precisão conta … mas como você vai obter precisão com essas muitas variáveis em algumas centenas de soldas?

Etapa 3: Sério, você ainda está pensando em tentar isso?

Considere apenas algumas partes complicadas em um dos pacotes, retratado, em construção, acima. Metal torto, muita fita isolante extra, uma bateria furada. Nada disso é produto de descuido, é o resultado inevitável (o melhor que posso dizer) de trabalhar com equipamentos amadores (um soldador manual e leve, ao contrário de um industrial controlado por computador; tesouras em vez de pesados cortador a laser). Mas talvez você goste de um desafio, chances sem esperança, jogar o azarão. Muito bem, se for preciso, aqui ficam algumas recomendações, já que você insiste em prosseguir:

• Consiga um dispositivo de soldagem controlado por computador: Sim, existem muitas variáveis que afetam a qualidade de uma soldagem, mas com um computador no circuito - o Mighty Zimbra hackeado um usando um Arduino, é claro - você pode pelo menos controlar a quantidade de tempo que o circuito fica aberto.
• Obtenha um dispositivo de soldagem resistente: a soldagem a ponto funciona passando muita corrente através do soldador para o metal, mas se o soldador em si não for robusto o suficiente para que a corrente, ao longo de muitas, muitas soldas que você precisará fazer, comece a derreter a máquina de dentro para fora. Tivemos que lutar com interruptores que se fechavam, constantes brigas com fusíveis e varinhas de solda que ficavam literalmente quentes demais para serem manuseadas. Poupe-se desses problemas.
• Trabalhe em um espaço ventilado: você está derretendo metal. Isso fede. Certamente não é bom inalar. E você está fazendo muito isso.
• Economize suas baterias velhas para praticar a técnica: isso deve ser óbvio.
• Adquira mais baterias do que o necessário para a sua mochila: Mesmo que você tenha seguido meu conselho e praticado muito e muito com suas baterias antigas, ainda é muito provável que você destrua algumas baterias novas ao longo do caminho. As baterias são baratas, tenho algumas peças sobressalentes à mão.

Boa sorte para você, bravo Criador, e que seu projeto seja melhor do que o meu!