Ricostruzione della batteria dell'EBike: 3 passaggi

2024 Autore: John Day | [email protected]. Ultima modifica: 2024-01-30 10:02

Questo Instructable non ha lo scopo di insegnarti come fare, ma piuttosto perché non ricostruire la tua batteria eBike. Avendo appena completato una mia ricostruzione lunga mesi, ho un elenco di lezioni dolorose da condividere, che si sommano a questo consiglio: se puoi acquistare una nuova batteria al litio per la tua eBike, fallo. C'è molto da fare all'interno del tuo pacco eBike, la saldatura delle batterie è un'attività delicata che richiede attrezzature specializzate che non servono a molto altro, è improbabile che il prodotto finale sia davvero affidabile o duri a lungo, la possibilità di incendio o esplosione è reale, e probabilmente ci sono altri progetti da cui puoi imparare molto di più.

Passaggio 1: quindi cosa comporta la ricostruzione di una batteria ebike?

Davvero, stai ancora leggendo? OK, entriamo nel merito.

Il mattone grande e pesante che alimenta la tua eBike è un set di pacchi batteria cablati in serie con un controller che regola il modo in cui ogni set viene caricato e monitora le prestazioni della batteria durante la carica e lo scaricamento. Ogni pacco batteria è a sua volta composto da singole celle (che è ciò che la maggior parte delle persone pensa come una "batteria", AA, AAA, cosa hai). Per ricostruire un tale pacchetto i passaggi principali sono i seguenti:

1. Apri l'involucro della batteria (potrebbe essere sorprendentemente difficile: di solito sono sigillati contro l'acqua, quindi probabilmente distruggerai sia l'impermeabilità che la garanzia).
2. Scollegare i vari cavi, alcuni saldati, altri incollati, che monitorano il flusso elettrico e la temperatura, assicurandosi di tenere traccia di cosa va dove. Elimina i tappi in silicone o altro materiale utilizzato per tenere in posizione i pacchi batteria o le singole celle. Rimuovi qualsiasi nastro o altro materiale aggiuntivo che trovi all'interno, ancora una volta, prendendo nota di ogni pezzo, della sua posizione e di cosa c'è sotto. I dettagli contano qui!
3. Rimuovere i singoli pacchi, facendo schizzi molto accurati delle formazioni di lamiera utilizzate per definire ciascuno di questi pacchi, superiore e inferiore. Anche qui contano i dettagli!
4. Spelare il metallo di collegamento da alcune delle singole celle in ogni confezione; avrai bisogno di queste celle "morte" per esercitarti mentre ti prepari ad assemblare un nuovo pacco batteria (in effetti, potresti aver bisogno di tutte le celle morte per questo scopo) e probabilmente vorrai esercitarti con la saldatura a punti su parte del metallo spellato.
5. Recupera i tuoi nuovi materiali: nuove celle più extra e almeno il doppio della lamiera che pensi di aver bisogno per ricreare le formazioni di lamiera menzionate sopra. (Nota che potresti voler usare uno spessore di lamiera diverso da quello usato nella confezione originale, ma probabilmente non vuoi usare un diverso tipo di metallo; in genere, stai acquistando una lega di nichel altamente conduttiva.)
6. Prega, prendi in prestito o compra una saldatrice a punti. Non chiedere l'elemosina, prendere in prestito o acquistare quello mostrato sopra o qualsiasi altro destinato agli "hobbisti": probabilmente dovrai eseguire diverse centinaia di saldature singole per costruire il tuo pacco e richiederà un'attrezzatura di livello professionale per fare così. (Quindi almeno c'è questo: alla fine di questo non sarai più un saldatore a punti per hobby.)
7. Esercitati molto con la tua nuova saldatrice a punti, il tuo vecchio metallo, il tuo nuovo metallo e le tue vecchie batterie scariche; capire come affrontare i casi limite, come le saldature alla fine di una striscia.
8. Ricrea le formazioni in lamiera utilizzando il tuo nuovo metallo e un paio di cesoie o, più ideale, un taglio laser.
9. Salda le nuove batterie alle nuove formazioni in lamiera nei punti giusti e con il corretto orientamento per creare i tuoi nuovi pacchi batteria.
10. Posiziona le nuove confezioni nelle posizioni corrette. Attacca ciascun filo e conduttore nel punto corretto come indicato nelle note attente, utilizzando colla speciale o saldatura a seconda dei casi.
11. Kit, colla, nastro adesivo e comunque fissa fisicamente la batteria secondo le tue attente note.
12. Restituire la batteria completata al suo alloggiamento originale e testare la nuova batteria caricandola come al solito.
13. Supponendo che la batteria si carichi correttamente, inizia a utilizzare la bici e a caricare normalmente.
14. Supponendo che nulla vada storto, richiudi la batteria nel suo alloggiamento prima delle prime piogge.
15. Non dimenticare di smaltire le vecchie celle in modo responsabile.

Assicurati di scattare molte foto e filmati per motivi di riferimento e di registrare anche misurazioni adeguate della tensione.

Passaggio 2: cosa lo rende così difficile?

Devi affrontare due grandi sfide se dovessi intraprendere questo progetto. In primo luogo, la nuova batteria deve replicare quella vecchia essenzialmente in ogni dettaglio. Il controller si aspetta una particolare tensione in particolari condizioni ed è più o meno sensibile anche alla temperatura. Per quanto importante, hai a che fare con molti collegamenti elettrici in un piccolo spazio e molta energia elettrica, quindi i cortocircuiti sono fuori questione… eppure sorprendentemente, si potrebbe dire "incredibilmente" probabile che accada. La precisione conta.

Ma è il secondo che è davvero difficile. Il calore è dannoso per le batterie, ma il calore, generato dalla corrente elettrica, è ciò che usi per saldare le celle alle strisce di metallo che condurranno l'elettricità tra di loro. È importante ottenere una saldatura il più forte possibile, ma è necessario iniettare il minor calore possibile nella batteria. Troppo calore e degradate o addirittura forate la batteria, troppo poca e vi ritroverete con una saldatura debole e, alla fine, una connessione allentata nel profondo del vostro costrutto, con risultati imprevedibili ma per nulla utili. È una linea sottile quella che camminerai. Quel che è peggio, sono molti i fattori che influenzano la qualità di una saldatura: la pulizia delle superfici da saldare; lo spessore e la forma degli elettrodi; la loro collocazione l'uno rispetto all'altro; la fermezza del contatto tra loro e il metallo da saldare, e tra il metallo e la batteria sottostante; il tempo concesso per la saldatura; la massa del metallo adiacente ai punti da saldare; e probabilmente anche altri fattori. Ancora una volta, la precisione conta… ma come si otterrà la precisione con queste numerose variabili su un paio di centinaia di saldature?

Passaggio 3: seriamente, stai ancora pensando di provare questo?

Considera solo alcuni pezzi difficili in uno dei pacchetti, nella foto, in costruzione, sopra. Metallo piegato, molto nastro isolante in più, una batteria forata. Niente di tutto questo è il prodotto di disattenzione, è l'inevitabile (per quanto mi risulta) il risultato di lavorare con attrezzature hobbistiche (un saldatore manuale e leggero, al contrario di uno industriale controllato da computer; forbici invece di un pesante taglio laser). Ma forse ti piacciono le sfide, le probabilità senza speranza, giocare il perdente. Benissimo, se proprio devi, ecco alcuni consigli, visto che insisti a procedere:

• Procurati un dispositivo di saldatura controllato da un computer: Sì, ci sono molte variabili che influiscono sulla qualità di una saldatura, ma con un computer nel loop (il Mighty Zimbra ne ha hackerato uno insieme usando un Arduino, ovviamente) puoi almeno controllare la quantità di tempo in cui il circuito rimane aperto.
• Procurati un dispositivo di saldatura per impieghi gravosi: la saldatura a punti funziona eseguendo molta corrente attraverso il saldatore fino al metallo, ma se il saldatore stesso non è abbastanza robusto quella corrente, nel corso delle molte, molte saldature che dovrai effettuare, sarà iniziare a fondere la macchina dall'interno verso l'esterno. Abbiamo dovuto combattere con interruttori che si saldavano da soli, fastidi costanti con fusibili e bacchette di saldatura che diventavano letteralmente troppo calde da maneggiare. Risparmiati questi problemi.
• Lavora in uno spazio ventilato: stai fondendo il metallo. Puzza. Certamente non è bene inalare. E ne stai facendo molto.
• Salva le tue vecchie batterie per esercitarti con la tecnica: questo dovrebbe essere ovvio.
• Procurati più batterie del necessario per il tuo pacco: anche se hai seguito il mio consiglio e ti sei esercitato molto, molto, molto sulle tue vecchie batterie, è ancora molto probabile che distruggi alcune nuove batterie lungo la strada. Le batterie sono economiche, hanno alcuni ricambi a portata di mano.

Buona fortuna a te, coraggioso Creatore, e che il tuo progetto vada meglio del mio!