Reutilizando baterias de laptop: 10 etapas

2024 Autor: John Day | [email protected]. Última modificação: 2024-01-30 11:38

Quase inevitavelmente, todo hacker começará a coletar algumas baterias de laptops antigos. Mesmo que algumas dessas baterias comecem a ficar velhas e tenham capacidade reduzida de armazenar carga, elas ainda são úteis para outros projetos.

Um dos principais mecanismos de degradação da bateria de íon de lítio é que a impedância interna aumenta com o tempo. A bateria geralmente ainda pode receber a carga nominal, mas não pode ser carregada ou descarregada tão facilmente. Para uma carga de alta corrente, como um laptop, a bateria começará a falhar quando o nível de carga cair repentinamente de 30% para 0%. Mesmo que essas baterias velhas não consigam alimentar um laptop, ainda existem muitos aplicativos de baixa energia que são úteis.

Uma bateria de laptop integra um sistema de gerenciamento de bateria (BMS) que garante que a bateria seja mantida segura, mesmo quando o ambiente externo é hostil para a bateria. O laptop BMS normalmente protege a bateria de curto-circuito, sob carga, sobrecarga e condições de superaquecimento. O BMS também garante que as baterias estejam bem balanceadas. Portanto, não seria bom ter uma maneira de usar a bateria diretamente sem extrair as 18.650 células que estão dentro da embalagem?

Felizmente, existe uma maneira fácil de reutilizar os pacotes diretamente. Vamos começar!

Palavras de advertência ao lidar com baterias de lítio: embora o circuito BMS para a bateria do laptop seja muito bom para proteger as células internas, deve-se tomar cuidado ao trabalhar com baterias de lítio. Estas são as diretrizes a serem seguidas:

• Trabalhe com uma bateria levemente carregada: mantenha as baterias carregadas a menos de 20%, pois elas retêm menos energia, se algo der errado, ela tem menos energia para combustão
• Não sobrecarregue a bateria: a regra geral é 4,1 V por célula
• Não superaqueça a bateria: Se ela estiver quente, é porque está muito quente; as células de lítio não aquecem com o uso normal
• Não provoque curto-circuito na bateria: fique de olho em objetos de metal ao trabalhar com baterias
• Não carregue a bateria se a temperatura estiver abaixo de zero; quitação está ok, só não os carregue
• Não deixe cair, perfure ou esmague as baterias: se o suco começar a vazar, afaste-se dele

Etapa 1: Faça uma sonda de teste

O primeiro passo é descobrir qual conector é o terminal positivo e qual é o terminal negativo.

Para configuração de célula, você pode descobrir isso observando a classificação de tensão da bateria. Se o pacote disser que é 10,8 V, significa que está configurado com 3 células em série (3S). Se o pacote disser que é 14,2 V, ele está configurado com 4 células em série (4S).

A maioria das baterias de laptop são 3S ou 4S. Para laptops pequenos, às vezes eles têm baterias configuradas em 2S, mas são raras.

Para uma bateria com configuração 3S, a faixa de tensão é de 10,8 V a 12,3 V. A voltagem de carga sugerida é de 12V.

Para uma bateria com configuração 4S, a faixa de tensão é de 14,4 V a 16,4 V. A voltagem de carga sugerida é 16V.

Etapa 2: Meça o Terminal

Meça os terminais da bateria até ver algo acima de 9V. Carregue a bateria um pouco antes de fazer isso para que o BMS não desligue a bateria devido à condição de baixa carga.

Para a maioria das baterias, os terminais de alimentação são os terminais mais externos (extrema esquerda e extrema direita) do conector.

Assim que os terminais forem identificados, registre quais terminais para que possam ser identificados posteriormente. Pessoalmente, gosto de escrever a identificação do terminal diretamente na bateria para facilitar a consulta.

Etapa 3: verifique se você pode carregar a bateria

Se você tiver acesso a uma fonte de alimentação, configure-a para 12V / 1A para o pacote 3S e 16V / 1A para o pacote 4S. Verifique se a bateria começa a consumir corrente. Algumas baterias demoram alguns segundos após a fonte de alimentação ser conectada para começar a consumir corrente.

Existem baterias por aí que têm uma chave de segurança que não engatará a menos que 5 V seja aplicado ao conector de barramento SMB. Eles são raros, então espero que você não tenha um desses tipos de baterias. Para contornar isso, você pode conectar o conector SMB (barramento de gerenciamento do sistema, consulte a próxima etapa para obter mais informações) ao terminal positivo da bateria com um resistor de 100K ohm. Considere usar este tipo de bateria apenas se você souber o que está fazendo. Se você conectá-lo incorretamente, o transceptor SMB na bateria pode ser danificado.

Etapa 4: Opcional, descubra qual terminal é a saída de dados / sensor

As baterias do laptop sempre têm dois conectores para comunicação com o laptop para informações de carga. Esses dois pinos são conhecidos como System Management Bus (SMB). Usando a configuração de resistência no multímetro, meça a resistência ao aterramento. A linha de dados / clock é geralmente de 1Mohm para o aterramento. O laptop pode enviar comandos para a bateria para solicitar o status das células dentro da bateria. Há vários projetos na rede que descrevem como construir um leitor para o SMB. Eu sugiro que você dê uma olhada neste site (https://github.com/PowerCartel/PackProbe) se você estiver interessado em hackear o SMB.

Sempre há um conector para o sensor de temperatura. O sensor geralmente varia de 10K ohm a 100K ohm em temperatura ambiente. Este conector não será usado neste projeto.

Etapa 5: fazendo o cabo para a bateria

É hora de começar a fazer um cabo para a bateria.

Comece cortando um pedaço de fita de cobre. O tamanho da fita é de cerca de 8x8 mm. Qualquer fita de cobre serve, eles estão disponíveis na maioria das lojas de ferragens.

Etapa 6: Dobre a fita de cobre

Dobre a fita ao meio sem remover o papel do forro de liberação

Etapa 7: Soldar o fio para a fita de cobre dobrada

Solde os fios nas fitas de cobre dobradas. Adicione um conector ao outro lado do fio.

Eu gosto de usar um conector cilíndrico de 5 mm, pois eles são um conector de alimentação muito usado.

Etapa 8: conecte o cabo acabado ao pacote de bateria

Empurre a fita de cobre dobrada no slot do conector que foi previamente identificado como a conexão de alimentação positiva e negativa.

Prenda o fio para que ele não se mova. Prenda a extremidade do terminal para evitar curto-circuito acidentalmente.

Etapa 9: hora de colocar a bateria em uso

A bateria de laptop mais útil é aquela com configuração de célula 3S.

Com esta configuração, a tensão de saída é de 10,8 V a 12,3 V. Esta é uma boa tensão para alimentar todos os tipos de eletrônicos que requerem entrada de 12V.

Um uso comum para esta bateria é alimentar luzes LED.

O carregamento pode ser feito com qualquer fonte de alimentação variável que pode ter limitação de corrente. Você também pode usar carregadores de bateria LiPo, como o carregador de bateria iMax B6, que está disponível na maioria das lojas especializadas. Não use um carregador de bateria projetado para baterias de automóveis. Esses carregadores têm uma voltagem muito alta para as baterias do laptop.

A bateria também é adequada para armazenamento de energia de células solares. Faça sua própria parede de energia em casa. Escreverei instrutível no futuro.

Etapa 10: outra ideia, use-a para carregamento USB

Um conversor de 12 V para 5 V com conector USB é uma adição fácil à bateria para torná-la ainda mais útil como carregador de telefone!

Basta adicionar fios e um conector cilíndrico de 5 mm à placa conversora e esgotará a utilidade da bateria! Enrole a placa acabada em fita adesiva de tubo de plástico retrátil para protegê-la do elemento.