Reconstruction de la batterie EBike : 3 étapes

2024 Auteur: John Day | [email protected]. Dernière modifié: 2024-01-30 09:07

Ce Instructable n'est pas destiné à vous apprendre comment mais plutôt pourquoi ne pas reconstruire votre propre batterie de vélo électrique. Après avoir terminé une reconstruction de plusieurs mois, j'ai une liste de leçons douloureuses à partager, qui s'ajoutent toutes à ce seul conseil: si vous pouvez acheter une nouvelle batterie au lithium pour votre vélo électrique, faites-le. Il se passe beaucoup de choses à l'intérieur de votre pack eBike, le soudage de batteries est une affaire délicate qui nécessite un équipement spécialisé qui n'est pas bon pour grand-chose d'autre, le produit final est peu susceptible d'être vraiment fiable ou de durer très longtemps, le risque d'incendie ou d'explosion est réel, et il y a probablement d'autres projets dont vous pouvez apprendre beaucoup plus.

Étape 1: Alors, qu'est-ce que la reconstruction d'une batterie EBike implique ?

Vraiment, vous lisez toujours ? OK, entrons-y.

La grosse brique lourde qui alimente votre eBike est un ensemble de batteries câblées en série avec un contrôleur qui régit la façon dont chaque ensemble est chargé et surveille les performances de la batterie lors de la charge et de la décharge. Chaque batterie est elle-même composée de cellules individuelles (ce que la plupart des gens appellent une "batterie", AA, AAA, etc.). Pour reconstruire un tel pack les principales étapes sont les suivantes:

1. Ouvrez le boîtier de la batterie (cela peut être étonnamment difficile: ils sont généralement scellés contre l'eau, vous détruirez donc probablement l'étanchéité et la garantie en le faisant).
2. Déconnectez les différents fils, certains soudés, certains collés, qui surveillent le flux électrique et la température, en veillant à garder une bonne trace de ce qui va où. Éliminez les bouchons en silicone ou tout autre matériau utilisé pour maintenir les batteries ou les cellules individuelles en place. Retirez tout ruban adhésif ou autre matériau supplémentaire que vous trouverez à l'intérieur, encore une fois, en prenant note de chaque pièce, de son emplacement et de ce qu'il y a en dessous. Les détails comptent ici !
3. Retirez les packs individuels, en faisant des croquis très minutieux des formations de tôle utilisées pour définir chacun de ces packs, en haut et en bas. Les détails comptent ici aussi !
4. Dénudez le métal de connexion de certaines des cellules individuelles de chaque paquet; vous aurez besoin de ces cellules "mortes" pour vous entraîner lorsque vous vous préparerez à assembler une nouvelle batterie (en effet, vous aurez peut-être besoin de toutes les cellules mortes à cette fin) et voudrez probablement vous entraîner au soudage par points sur une partie du métal dénudé.
5. Procurez-vous vos nouveaux matériaux: de nouvelles cellules plus des extras et au moins deux fois plus de tôle que vous pensez avoir besoin pour recréer les formations de tôle mentionnées ci-dessus. (Notez que vous souhaiterez peut-être utiliser une épaisseur de tôle différente de celle utilisée dans l'emballage d'origine, mais que vous ne voudrez probablement pas utiliser un type de métal différent; généralement, vous achetez un alliage de nickel hautement conducteur.)
6. Mendier, emprunter ou acheter une soudeuse par points. Ne mendiez pas, n'empruntez pas, n'achetez pas celui montré ci-dessus ou tout autre qui est destiné aux "amateurs": vous aurez probablement besoin de faire plusieurs centaines de soudures individuelles pour construire votre pack, et aurez besoin d'un équipement de qualité professionnelle pour le faire. (Donc au moins il y a ça: à la fin de cela, vous ne serez plus un soudeur par points amateur.)
7. Entraînez-vous beaucoup avec votre nouvelle soudeuse par points, votre vieux métal, votre nouveau métal et vos vieilles piles à plat; comprendre comment traiter les cas de bord, tels que les soudures à l'extrémité d'une bande.
8. Recréez les formations de tôle à l'aide de votre nouveau métal et d'une paire de cisailles ou, plus idéal, d'un cutter laser.
9. Soudez les nouvelles batteries aux nouvelles formations de tôle aux bons endroits et avec la bonne orientation afin de créer vos nouveaux packs de batteries.
10. Placez les nouveaux packs dans leurs positions correctes. Fixez chaque fil et conducteur au bon endroit comme indiqué dans vos notes minutieuses, en utilisant de la colle ou de la soudure spécialisée, le cas échéant.
11. Kit, colle, ruban adhésif et fixez autrement physiquement la batterie selon vos notes minutieuses.
12. Remettez la batterie terminée dans son logement d'origine et testez la nouvelle batterie en la chargeant comme d'habitude.
13. En supposant que la batterie se charge correctement, commencez à utiliser votre vélo et chargez-le normalement.
14. En supposant que tout se passe bien, refermez la batterie dans son logement avant les premières pluies.
15. N'oubliez pas de vous débarrasser des vieilles cellules de manière responsable.

Assurez-vous de prendre beaucoup de photos et de films à titre de référence et d'enregistrer également des mesures appropriées de tension tout au long.

Étape 2: Qu'est-ce qui rend cela si difficile ?

Vous devez relever deux défis majeurs si vous entreprenez ce projet. Premièrement, la nouvelle batterie doit reproduire l'ancienne dans pratiquement tous les détails. Le contrôleur attend une tension particulière dans des conditions particulières et est également plus ou moins sensible à la température. Tout aussi important, vous avez affaire à de nombreuses connexions électriques dans un petit espace et à beaucoup d'énergie électrique, donc les courts-circuits sont hors de question… et pourtant, étonnamment, on pourrait dire « de façon choquante » susceptible de se produire. La précision compte.

Mais c'est le deuxième qui est vraiment difficile. La chaleur est mauvaise pour les batteries, mais la chaleur, générée par le courant électrique, est ce que vous utilisez pour souder les cellules aux bandes métalliques qui conduiront l'électricité entre elles. Il est important d'obtenir une soudure aussi solide que possible mais vous devez injecter le moins de chaleur possible dans la batterie. Trop de chaleur et vous dégradez ou même perforez la batterie, trop peu et vous vous retrouvez avec une soudure faible et, éventuellement, une connexion lâche au fond de votre construction, avec des résultats imprévisibles mais en aucun cas utiles. C'est une ligne fine que vous marcherez. Pire encore, de nombreux facteurs influencent la qualité d'une soudure: la propreté des surfaces à souder; l'épaisseur et la forme des électrodes; leur placement les uns par rapport aux autres; la fermeté du contact entre eux et le métal à souder, et entre le métal et la batterie en dessous; la durée autorisée pour la soudure; la masse du métal adjacent aux points à souder; et probablement d'autres facteurs aussi. Encore une fois, la précision compte… mais comment allez-vous atteindre la précision avec ces nombreuses variables sur quelques centaines de soudures ?

Étape 3: Sérieusement, vous pensez toujours à essayer ça ?

Considérez juste quelques éléments délicats dans l'un des packs, illustrés, en construction, ci-dessus. Métal plié, beaucoup de ruban isolant supplémentaire, une batterie perforée. Rien de tout cela n'est le produit d'une négligence, c'est le résultat inévitable (pour autant que je sache) de travailler avec du matériel d'amateur (un soudeur manuel et léger, par opposition à un soudeur industriel contrôlé par ordinateur; des ciseaux au lieu d'un découpeuse laser). Mais peut-être que vous aimez les défis, les chances sans espoir, jouer l'outsider. Très bien, s'il le faut, voici quelques recommandations, puisque vous insistez pour continuer:

• Obtenez un appareil de soudage contrôlé par ordinateur: Oui, il y a beaucoup de variables qui ont un impact sur la qualité d'une soudure, mais avec un ordinateur dans la boucle - le Mighty Zimbra en a piraté un ensemble à l'aide d'un Arduino, bien sûr - vous pouvez au moins contrôler la durée pendant laquelle le circuit est laissé ouvert.
• Procurez-vous un appareil de soudage robuste: le soudage par points fonctionne en faisant passer beaucoup de courant à travers le soudeur jusqu'au métal, mais si le soudeur lui-même n'est pas assez costaud, ce courant, au cours des nombreuses, nombreuses soudures que vous devrez effectuer, commencer à faire fondre la machine de l'intérieur vers l'extérieur. Nous avons dû nous battre avec des interrupteurs qui se sont ouverts, des problèmes constants avec des fusibles et des baguettes de soudage qui sont devenues littéralement trop chaudes pour être manipulées. Épargnez-vous ces problèmes.
• Travaillez dans un espace aéré: Vous faites fondre du métal. Ça pue. Il n'est certainement pas bon d'inhaler. Et vous en faites beaucoup.
• Conservez vos vieilles piles pour pratiquer la technique: cela devrait être évident.
• Procurez-vous plus de batteries que nécessaire pour votre pack: Même si vous avez suivi mes conseils et pratiqué beaucoup, beaucoup et beaucoup sur vos vieilles batteries, vous risquez toujours de détruire de nouvelles batteries en cours de route. Les batteries sont bon marché, ont des pièces de rechange à portée de main.

Bonne chance à toi, brave Maker, et que ton projet se porte mieux que le mien !