Récupération de batteries/en : Différence entre versions

(Page créée avec « Cells extraction »)
 
(159 révisions intermédiaires par 5 utilisateurs non affichées)
Ligne 1 : Ligne 1 :
{{ {{tntn|Tuto Details}}
+
{{Tuto Details
 
|Main_Picture=R_cup_ration_de_batteries_Couverture_-_paysage.jpg
 
|Main_Picture=R_cup_ration_de_batteries_Couverture_-_paysage.jpg
 
|Licences=Attribution-ShareAlike (CC BY-SA)
 
|Licences=Attribution-ShareAlike (CC BY-SA)
|Description=Recycle
+
|Description=Recycle computer battery cells to create a photovoltaic lamp.
 
|Area=Energy
 
|Area=Energy
 
|Type=Tutorial
 
|Type=Tutorial
Ligne 14 : Ligne 14 :
 
|IsTranslation=1
 
|IsTranslation=1
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Introduction}}
+
{{Introduction
 
|Introduction=Video
 
|Introduction=Video
  
 +
CONTEXT :
  
When they cut the last tree
+
Lithium is a natural ressource which is increasingly used in car batteries, phones and computers. This resource is gradually depleting. Its intensive use in batteries is mainly due to its capacity to store more energy than nickel and cadmium. As the replacement of electrical equipments and electronic devices is accelerating, these equipments become an increasingly significant source of waste (WEEE : Waste electrical and electronic equipment).
 +
At the present time, France produces 14 to 24 kg (30 to 52 pounds) of electronic waste per inhabitant per year. This rate increases by about 4% every year.
 +
In 2009, only 32% of young (18 to 34 years old) French have recycled their electronic waste. The same year, according to Eco-systèmes (https://www.ecosystem.eco), recycling 193 000 tons of WEEE between january and september would have avoided the emission of 113 000 tons of CO2.
  
Pollute
+
Yet, these electronic waste have great recycling potential. One way is to reuse the lithium contained in computer battery cells.
 
+
When a battery stops working, it means that one or several cells are defective but the other cells are still in working condition and therefore reusable.
Fished the last fish
+
We can create a separate battery from these working cells, and use it to power an electric drill, recharge a cellphone, or connect it to a solar panel and power a lamp. By connecting several cells together it is also possible to create batteries for bigger devices.
 
 
Money cannot be eaten
 
 
 
Native American proverb
 
 
 
 
 
Context
 
 
 
Lithium is a natural ressource
 
 
 
These dusts can highly be recycled
 
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|TutoVideo}}
+
{{TutoVideo
 
|VideoType=Youtube
 
|VideoType=Youtube
 
|VideoURLYoutube=www.youtube.com/watch?v=ANxmLCtGPGs&feature=youtu.be
 
|VideoURLYoutube=www.youtube.com/watch?v=ANxmLCtGPGs&feature=youtu.be
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Materials}}
+
{{Materials
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_Outils-mate_riel_1.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_Outils-mate_riel_1.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_Outils-mate_riel_2.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_Outils-mate_riel_2.jpg
|Material=Computer battery  
+
|Material=1- Computer battery
  
Solar pannel
+
2 - Solar panel (e.g. 5V-6V mini  solar panel)
  
Regulator
+
3 - Charge and discharge controller (e.g. 4-8V 1A Charging Module Mini Li-ion USB Arduino)
  
Tension regulator
+
4 - Tension regulator : DC/DC booster MT3608 (electrical component which transforms the 3.7 V current from the batteries to 12 V)
  
LED Lamp
+
5 - LED Lamp (e.g. 2 strips of 5 SMD 5050 LEDs)
  
Light switch
+
6 - Light switch (to open the circuit and cut off the light)
  
Box  
+
7 - Box (cardboard, wood, 3D printed...) with 2 openings to fit the solar panel and the light diffuser (plan to also fit the light switch and USB output)
  
Difuser
+
8 - Light diffuser (for diffusing light from LEDs)
  
Tape
+
9 - Tape
|Tools=Cells extraction
+
|Tools=<u> For extracting the battery cells : </u>
  
a - Gants (pour ne pas se couper avec le plastique de la batterie d’ordinateur ou avec les rubans en nickel qui relient les cellules)
+
a- Gloves (to avoid cutting yourself with the battery's plastic parts or with the nickel strips between the cells)
  
b - Marteau
+
b - Hammer
  
c - Burin
+
c - Chisel
  
d - Power Bank (Power Bank Battery Case Box Charger Flashlight)
+
Power Bank (Power Bank Battery Case Box Charger Flashlight)
  
e - Chargeur imax B6
+
e - imax B6 charger
  
f - 2 aimants au néodyme
+
f - 2 neodymium magnets
  
g - Pince coupante
+
g - Wire cutter
  
<u> Pour la fabrication de la lampe : </u>
+
<u> For making the lamp : </u>
  
h - Fer à souder
+
h - Soldering iron
  
i - Etain
+
i - Tin
  
j - Pistolet à colle (et bâtons de colle)
+
j - Glue gun (and glue sticks)
  
g - Pince coupante
+
g - Wire cutter
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Fonctionnement
+
|Step_Title=How it works
|Step_Content=Ce tutoriel montre comment récupérer des cellules d’ordinateur pour refabriquer une nouvelle batterie. Alimentée par un panneau solaire, ou par un port USB, elle permettra d'allumer une lampe à LED.
+
|Step_Content=This tutorial shows how to recover the battery cells from a computer in order to create a new battery. Powered by a solar panel or by a USB port, it will allow you to light a LED lamp.
  
<u> Le système fonctionne autour de trois modules : </u>
+
<u>The system works around three modules: </u>
  
* le module de réception de l'énergie : le panneau solaire  et son  régulateur de charge
+
* the energy reception module: the solar panel and its charge controller
  
* le module de stockage de l'énergie : la batterie 
+
* the energy storage module: the battery
  
* le module qui rend l'énergie : la lampe LED et son régulateur de tension
+
* the module that gives back the energy: the LED lamp and its voltage regulator
  
'''Module de réception de l'énergie : panneau photovoltaïque & régulateur de charge'''
+
'''Energy Receiving Module: Photovoltaic Panel & Charge Controller'''
  
Le panneau photovoltaïque concentre l'énergie du soleil. Il permet de récupérer son énergie afin de la stocker ensuite dans la batterie. Mais attention, la quantité d'énergie reçue par le panneau étant irrégulière en fonction de l'heure qu'il est, du temps qu'il fait... il est important d’installer un régulateur de charge/décharge entre le panneau et la batterie. Celle-ci sera protégée entre autre contre la surcharge.  
+
The photovoltaic panel concentrates the energy of the sun. It allows to recover its energy in order to store it in the battery. But be careful, the amount of energy received by the panel is irregular depending on the time of day, the weather... It is important to install a charge/discharge regulator between the panel and the battery to protect it against overload, among other things.
  
'''Module de stockage de l'énergie : la batterie'''
+
'''Energy storage module: the battery'''
  
Elle est composée de deux cellules en lithium récupérées dans un ordinateur. Pour schématiser à l'extrême, une batterie, c'est un peu comme un boîtier qui contiendrait plusieurs piles : chacune d'entre elles est une cellule, une unité qui fournit du courant à l'appareil par réaction électrochimique.  
+
It is made of two lithium cells recovered from a computer. To put it in a nutshell, a battery is a bit like a box containing several batteries: each of them is a cell, a unit that supplies power to the device by electrochemical reaction.
  
Les cellules qu’on trouve dans les ordinateurs sont des cellules au lithium.  
+
The cells found in computers are lithium cells. They all have the same capacity to store energy, but their capacity to deliver it is different for each. To make a battery from cells it is important that they all have the same capacity to deliver energy. It is therefore necessary to measure the capacity of each cell to compose homogeneous batteries.
Elle ont toutes la même capacité à stocker l’énergie, par contre, leur capacité à la rendre est différente pour chacune. Pour former une batterie à partir de cellules il est important que ces dernières aient toutes la même capacité à rendre de l’énergie. Il faut donc mesurer la capacité de chacune des cellules pour composer des batteries homogènes.  
 
  
'''Module qui rend l'énergie : la lampe LED et son régulateur de tension'''
+
'''The module that gives back the energy: the LED lamp and its voltage regulator'''
  
Notre batterie nous délivre du courant en 3,7V et les lampes LED que nous avons fonctionnent en 12V. Nous avons donc besoin de transformer l'énergie de la cellule de 3,7V à 12V : à l'aide d'un régulateur de tension appelé DC/DC booster.
+
Our batterie delivers a 3.7V current and our LED lamps work with 12V. So we need to transform the cell's energy from 3.7V to 12V : thanks to the voltage regulator called DC/DC booster.
  
Une petite vis sur ce module permet de réguler la tension. Vous pouvez ainsi la régler sur 12V ou une autre grandeur si votre LED présente une autre tension.
+
A small screw on this module allows to regulate voltage. You can set it to 12V - or another voltage according to your LED's characteristics.
 
 
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_Re_cuperation_batteries_-_fonctionnement.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_Re_cuperation_batteries_-_fonctionnement.jpg
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Etapes de fabrication :
+
|Step_Title=Manufacturing steps :
|Step_Content=1) Extraction des cellules de la batterie d’ordinateur
+
|Step_Content=1) Removing the cells from the computer battery
  
2) Mesure de la capacité des cellules
+
2) Measuring the cells capacity
  
3) Réalisation des 3 modules :
+
3) Building the 3 modules
  
*panneau solaire + régulateur de charge 
+
* solar panel + charge regulator
  
*batterie
+
*battery
  
*régulateur de tension + lampe à LED
+
* LED light + charge regulator
  
4) Liaison des 3 modules :  
+
4) Connecting the 3 modules :
  
*le panneau solaire et son régulateur
+
* solar panel + charge regulator
  
*la batterie
+
* the battery
  
*la lampe et son régulateur de tension
+
* LED light + charge regulator
  
5) Construction du boîtier
+
5) Making the box
  
6) Mise en place des modules dans le boîtier
+
6) Fitting the modules in the box
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Extraction des cellules de la batterie d’ordinateur
+
|Step_Title=Removing the cells from the computer battery
|Step_Content=1) Enfiler des gants pour protéger les mains.
+
|Step_Content=1) Put on gloves to protect your hands
  
2) Fixer la batterie sur un étau afin qu’elle ne bouge plus, et avec l’aide d’un marteau et d'un burin l'ouvrir. ''(image 1)''
+
2) Fix the battery on an vice, and open it with a hammer and a chisel. ''(image 1)''
  
3) Isoler chaque cellule : décortiquer les cellules à l’aide d’une pince coupante, afin d'enlever tous les autres composants. ''(image 2)''
+
3) Isolate each cell : remove every other parts around the cells with a wire cutter ''(image 2)''
  
4) A l’aide d’un voltmètre (voir réglages sur le schéma ci-contre), mesurer la tension des cellules pour repérer celles qui sont réutilisables.
+
4) Using a voltmeter (see settings on the schema), measure the cells voltage to find out which are reusable.
  
''Remarque :'' Toutes celles inférieures à 1 volt ne sont pas récupérables.
+
''Note :'' All cells below 1V are not reusable.
  
''Attention :'' Si des cellules ont coulé (visible à l’extérieur de la batterie d’ordinateur), ne pas les démonter, à forte dose le lithium est dangereux pour la santé.
+
''Caution:'' If any cells have leaked (visible on the outside of the computer's battery), do not dismantle them. Lithium is toxic in high doses.
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_1_-_Ouverture_batterie.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_1_-_Ouverture_batterie.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_2_-_De_cortiquer_cellules.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_2_-_De_cortiquer_cellules.jpg
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Mesure de la capacité des cellules
+
|Step_Title=Measuring the cells capacity
|Step_Content=Pour mesurer la capacité d'une cellule il faut la charger au maximum puis la décharger. Nos cellules sont constituées de lithium, or le lithium a besoin d’être chargé et déchargé correctement, la charge maximale étant de 4,2 V et la charge minimale de 3 V. Dépasser ces seuils endommagerait les cellules.  
+
|Step_Content=To measure the capacity of a cell, we have to charge it to the maximum and then discharge it.
 +
Those cells are lithium based, and lithium needs to be charged and discharged properly. Usually the maximum charge is 4,2 V and the minimum is 3V.
 +
Going over those limits will damage the cells.
  
1) Se munir d’une Power Bank : un dispositif qui permet de charger plusieurs cellules en même temps via un port USB.
+
1) Use a PowerBank : it allows you to charge many cells at once with a USB port.
  
2) Charger les cellules et attendre que la charge soit complète (tous les voyants seront allumés), compter environ 24h. ''(image 3)''
+
2) Charge the cells and wait until the charge is complete (all the lights should be on), it will be done in about 24 hours. ''(image 3)''
  
Les cellules sont toutes chargées au maximum (4,2 V), il faut désormais les décharger.  
+
The cells are charged at their maximum (4,2V), now we have to discharge them.
  
3) Se munir d'un Imax B6 : un dispositif permettant de décharger les cellules une par une et de calculer la  capacité qu'elle à rendre l'énergie.  
+
3) Use an Imax B6 : a tool that allows to discharge the cells one by one and calculate their energy delivering capacity.
  
4) Régler le dispositif :
+
4) Settings :
  
• le voltage : il vous est demandé quel type de piles vous voulez charger, choisir des cellules lithium. Le voltage va alors être réglé automatiquement à 3V (la décharge n’ira pas en dessous de 3V).  
+
* voltage : it will ask you which type of cells you would like to charge, you should choose the lithium one. It will automatically regulate the discharge at 3V minimum.
  
• l’ampérage : régler à 1A pour que la décharge soit assez rapide et sécurisée. Dans ces conditions comptez à peu près 1h à 1h30 pour la décharge.
+
* intensity : set to 1A in order to have a quick and secure discharge. In this condition, the discharge should take between 1 hour and 1 hour and half.
  
5) Connecter les aimants au néodyme aux pinces crocodiles, puis les connecter aux cellules, les aimants servent à faire passer le courant entre l'Imax B6 et les cellules. ''(image 4)''
+
5) Connect the neodymium magnets to the crocodile clips, then connect to the cells, the magnet allow the current to pass between the Imax B6 and the cells. ''(image 4)''
  
7) Décharger la cellule jusqu’à ce que la décharge soit complète.
+
7) Discharge the cells until they are completely empty.
  
8) Noter la capacité sur la cellule. Plus la capacité de la cellule à rendre de l’énergie est importante mieux c’est.
+
8) Note the capacity on the cell. The higher the better.
  
9)   Trier vos cellules: <1000 mA, entre 1000 et 1300, 1300 et 1500 et >1800 mA.  
+
9) Sort your cells by capacity : <1000 mA, between 1000-1300, 1300-1500 and >1800 mA.
  
'''Remarque''' : Il est important de réaliser des batteries homogènes avec des cellules ayant à peu près la même capacité.
+
'''Note''' : It is important to do homogeneous batteries, with cells that have a similar capacity.
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_3_-_Charge_batteries.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_3_-_Charge_batteries.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_4_-_De_charger_cellules_IMax_.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_4_-_De_charger_cellules_IMax_.jpg
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Réalisation des chacun des 3 modules
+
|Step_Title=Fabrication of the 3 different modules
|Step_Content='''Module : Panneau solaire et régulateur de charge'''
+
|Step_Content=''' Module 1 : Solar panel and charge regulator'''
  
1) Se munir de deux fils, un rouge et un noir, les dénuder à l'aide d'une pince coupante.
+
1) Use a black and a red wire, use a wire cutter to remove sleeving from the wires.
  
2) Souder le fil rouge sur le pôle positif du panneau solaire et le fil noir sur son pôle négatif.
+
2) Solder the red wire on the (+) side of the panel and the black on on the (-) side.
  
Le régulateur de charge possède 2 entrées : IN - et IN + (qui sont indiquées sur le composant)
+
The charge regulator has 2 inputs : IN- and IN+ (which are indicated on the component).
  
3) Souder le fil rouge (positif) au pôle IN + du régulateur de charge et le fil noir (négatif) au pôle IN -. ''(image 5)''
+
3) Solder the red wire (positive) with the IN+ input of the charge regulator and the black wire (negative) with the IN- input ''(image 5)''.
  
'''Module : Batterie'''
+
'''Module 2 : Battery'''
  
1) Scotcher les deux cellules ensemble pour faciliter la soudure.
+
1) Tape the two cells together for easier soldering
  
2) Se munir de 2 fils un rouge et un noir, dénuder les bout sur quelques centimètres.
+
2) Take 2 wires, one red and one black, remove sleeving on their tips on a few centimeters
  
3) Souder en parallèle les deux cellules : le fil noir aux pôles négatif de chaque cellules et le fil rouge sur le pôle positif de chaque cellule. ''(image 6)''
+
3) Soldering the 2 cells in parallel : black wire to the negative poles of each cell and red wire on the positive pole of each cell. ''(image 6)''
  
''Attention :'' Isoler les soudures pour éviter les courts circuits, avec du ruban adhésif par exemple.
+
''Caution:'' Isolate the welds (e.g. with tape) to avoid short-circuits .
 
'''Module 3 : Régulateur de tension et LED'''
 
  
Le régulateur de tension possède deux entrées et deux sorties :
+
'''Module 3 : Voltage regulator and LED'''
  
Entrées : VIN + et VIN - / Sorties : OUT + et OUT -
+
The voltage regulator has 2 inputs and 2 outputs:
  
1) Se munir de deux fils (rouge et noir).
+
Inputs : VIN + and VIN - / Outputs : OUT + and OUT -
  
2) Souder le fil rouge avec l'entrée VIN + du régulateur de tension et le fil noir avec l'entrée VIN -.
+
1) Take two wires (red and black).
  
La LED possède deux fils d'entrée, un fil positif et un fil négatif.  
+
2) Weld the red wire with the VIN+ input of the voltage regulator and the black wire with the VIN- input.
  
''Attention : ''La polarité des fils n'est pas indiquée sur la LED. Afin de la connaître munissez vous d'un ohmmètre. Lorsqu'il indique une valeur nulle c'est que le fil est positif. Lorsqu'il indique une valeur élevée c'est qu'il s'agit du fil négatif.
+
The LED has two input wires : one positive and one negative.
  
3) Souder le fil positif de la LED à la sortie OUT + du régulateur de tension et le fil négatif à la sortie OUT -. ''(image 7)''
+
''Caution:'' Wire polarity is not indicated on the LED. In order to identify it, use an ohmmeter. The wire is positive when it displays a null value. When it displays a higher value, the wire is negative.
 +
 
 +
3) Weld the LED's positive wire to the OUT+ output of the voltage regulator and the LED's negative wire to the OUT- output. ''(image 7)''
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_5_-_Souder_panneau_solaire_-_regulateur_de_charge.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_5_-_Souder_panneau_solaire_-_regulateur_de_charge.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_6_-_Souder_batterie_en_se_rie.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_6_-_Souder_batterie_en_se_rie.jpg
 
|Step_Picture_02=R_cup_ration_de_batteries_7_-_Souder_LED_-_regulateur_de_tension.jpg
 
|Step_Picture_02=R_cup_ration_de_batteries_7_-_Souder_LED_-_regulateur_de_tension.jpg
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Liaison des 3 modules
+
|Step_Title=Connection of the 3 modules
|Step_Content=1) Relier les câbles négatifs de la batterie et du convertisseur ensemble, en torsadant les fils.
+
|Step_Content=1) Connect negative cables from the battery and the converter, by twisting the wires together
  
2) Souder l’ensemble sur le pôle négatif du régulateur.
+
2) Weld the whole to the negative pole of the regulator.
  
3) Faire la même chose avec les câbles positifs du convertisseur et de la batterie, puis souder l’ensemble sur le pôle positif du régulateur de charge. ''(image 8)''
+
3) Repeat the same action with the positive cables of the converter and the battery, then weld the whole to the positive pole of the charge regulator. ''(image 8)''
  
''Remarque :''' Le circuit est alors fermé et la lumière s’allume.
+
''Note: '' The circuit is now closed and the light is shining.
  
4) Couper le fil positif qui relie le régulateur au convertisseur pour ouvrir le circuit, on y ajoutera plus tard l’interrupteur qui permettra d’ouvrir et de fermer le circuit.
+
4) Cut the positive wire connecting the regulator to the converter in order to open the circuit. We will later add the switch in series. It will be used to open and close the circuit.
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_8_-_Relier_modules.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_8_-_Relier_modules.jpg
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Construction du boîtier
+
|Step_Title=Making the box
|Step_Content=1) Se munir d'une boîte de la taille de votre panneau solaire et d'une profondeur d'environ 5 cm.
+
|Step_Content=1) Use a box the size of your solar panel and about 5cm deep.
  
2) Ne garder que les côtés de la boîte, enlever le fond et le couvercle.
+
2) Keep only the sides of the box, remove top and bottom.
  
3) Faire un trou sur un des côtés de la boîte afin d'y insérer un interrupteur. ''(image 9)''
+
3) Pierce a hole on one side of the box to insert the switch. ''(image 9)''
  
4) Faire un second trou légèrement au dessus de l'emplacement du panneau solaire afin d'y insérer la sortie USB du régulateur de charge.
+
4) Pierce a second hole slightly above the place of the solar panel, in order to insert the USB output of the charge regulator.
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_9_-_Construire_boi_tier.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_9_-_Construire_boi_tier.jpg
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Mise en place des modules dans le boîtier
+
|Step_Title=Fitting the modules in the box
|Step_Content=1) Mettre le panneau solaire dans la boîte en premier (la face photovoltaïque en extérieur).
+
|Step_Content=1) Put the solar panel in the box first (photovoltaic side facing out)
  
2) Ajouter l’interrupteur dans l’endroit prévu à cet effet.
+
2) Fit the light switch in its place
  
3) Souder les deux bouts de câbles positifs du condensateur que vous avez coupé sur l’interrupteur. ''(image 10)''
+
3) Weld the two tips of the positive cables from the capacitor to the switch.
  
4) Coller le régulateur de charge au boitier avec un pistolet à colle, la face USB dirigée vers l'ouverture prévu à cet effet.
+
4) Stick the charge regulator to the box with a glue gun, USB face towards its dedicated slot.
  
5) Coller la batterie sur le panneau solaire, coller la LED sur la batterie, puis le condensateur sur une des faces intérieure du boitier.
+
5) Stick the battery to the solar panel, stick the LED to the battery, then stick the capacitor to one of the inside faces of the box.
  
6) Rentrer tous les fils et ajouter le diffuseur de lumière en dernier.
+
6) Tuck in all the wires and add the light diffuser last.
  
Tous les éléments sont installés dans le boitier. ''(image 11)''
+
All elements are installed inside the box ''(image 11)''
  
7) Allumer l'interrupteur pour voir si tout fonctionne.
+
7) Switch on the switch to check everything is working.
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_10_-Installation_interrupteur.jpg
 
|Step_Picture_00=R_cup_ration_de_batteries_10_-Installation_interrupteur.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_11_-_Remplir_boi_tier.jpg
 
|Step_Picture_01=R_cup_ration_de_batteries_11_-_Remplir_boi_tier.jpg
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Utilisation
+
|Step_Title=Utilisation advice
|Step_Content=Rechargez votre batterie en journée en mettant le dispositif au soleil. Allumer la lampe en soirée.
+
|Step_Content=Recharge your battery in the sun during the day. Turn on the light at night.
  
''Contexte d'utilisation''
+
''Utilisation context''
  
''Exemple : Au Sénégal, pour faire ses devoir le soir,
+
''E.g. in Senegal for doing homework at night,
au Maroc pour laisser son magasin allumé aussi longtemps que celui du voisin qui, lui, a de l'électricité, dans le désert, en transhumance...''
+
in Morocco to keep one's shop open as long as the neighbour's who has electricity, in the desert, in transhumance...''
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Step}}
+
{{Tuto Step
|Step_Title=Conseils/Remarques
+
|Step_Title=Advice/Notes
|Step_Content=* Vous pouvez raccourcir les câbles si besoin (afin de faire rentrer le module électrique dans sa boîte) en les coupant avec une pince coupante.
+
|Step_Content=* You can shorten the cables if necessary (in order to fit the electric module inside the box) by cutting them with a wire cutter.
  
* Il n’est pas nécessaire d’avoir un panneau solaire, le régulateur de charge USB permet de recharger les cellules. Il faut alors conserver le fond de votre boîte.
+
* It is not necessary to have a solar panel, the USB charge regulator allows to recharge the cells. In this case you should not remove the bottom face of the box.
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Notes}}
+
{{Notes
|Notes=Solution technique par Patrice Lelgouarch.
+
|Notes=Technical solution by Patrice Lelgouarch.
  
Téléchargez la notice de fabrication ici : http://lowtechlab.org/wp-content/uploads/2017/02/LE-LAB-Re%CC%81cuperation-de-batteries-4.pdf
+
Watch [https://www.youtube.com/watch?v=ANxmLCtGPGs HERE] the video tutorial
  
Retrouvez la vidéo tutorielle ici : https://youtu.be/ANxmLCtGPGs
+
Feel free to comment, share, and enhance the tutorial information useful for its improvement.
  
N'hésitez pas à commenter, partager, et agrémenter le tutoriel d'informations utiles à son amélioration.
+
*[https://wikifactory.com/@paulbr/projects/batterie-diy Very good tutorial (in French)] from Paul Bridier, describing the assembly of a battery based on 18650 cells (48V, 104 cells)
 
+
* Tutorial in French to achieve these operations for larger capacity batteries, documented by [https://wiki.lafabriquedesmobilites.fr/wiki/Stockage_d'%C3%A9nergie_%C3%A0_partir_des_batteries_us%C3%A9es#Introduction Bib Batteries]
L’équipe du Low-Tech Lab vous invite également à consulter sa Biblilowtech.
+
*Other version : [https://wiki.lowtechlab.org/wiki/Lampe_solaire_%C3%A0_batteries_lithium_r%C3%A9cup%C3%A9r%C3%A9es/en Solar lamp with reused lithium cells]
 +
*Very detailled feedback of experience (in French) from David Mercereau under [https://david.mercereau.info/motclef/energie/ la construction d'une batterie pour un vélo électrique]
 +
}}
 +
{{PageLang
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Tuto Status}}
+
{{Tuto Status
 
|Complete=Published
 
|Complete=Published
 
}}
 
}}
{{ {{tntn|Separator}}}}
+
{{Separator}}

Version actuelle datée du 1 janvier 2024 à 17:51

Tutorial de avatarLow-tech Lab | Catégories : Énergie

Introduction

Video

CONTEXT :

Lithium is a natural ressource which is increasingly used in car batteries, phones and computers. This resource is gradually depleting. Its intensive use in batteries is mainly due to its capacity to store more energy than nickel and cadmium. As the replacement of electrical equipments and electronic devices is accelerating, these equipments become an increasingly significant source of waste (WEEE : Waste electrical and electronic equipment). At the present time, France produces 14 to 24 kg (30 to 52 pounds) of electronic waste per inhabitant per year. This rate increases by about 4% every year. In 2009, only 32% of young (18 to 34 years old) French have recycled their electronic waste. The same year, according to Eco-systèmes (https://www.ecosystem.eco), recycling 193 000 tons of WEEE between january and september would have avoided the emission of 113 000 tons of CO2.

Yet, these electronic waste have great recycling potential. One way is to reuse the lithium contained in computer battery cells. When a battery stops working, it means that one or several cells are defective but the other cells are still in working condition and therefore reusable.

We can create a separate battery from these working cells, and use it to power an electric drill, recharge a cellphone, or connect it to a solar panel and power a lamp. By connecting several cells together it is also possible to create batteries for bigger devices.

Video d'introduction

Matériaux

1- Computer battery

2 - Solar panel (e.g. 5V-6V mini solar panel)

3 - Charge and discharge controller (e.g. 4-8V 1A Charging Module Mini Li-ion USB Arduino)

4 - Tension regulator : DC/DC booster MT3608 (electrical component which transforms the 3.7 V current from the batteries to 12 V)

5 - LED Lamp (e.g. 2 strips of 5 SMD 5050 LEDs)

6 - Light switch (to open the circuit and cut off the light)

7 - Box (cardboard, wood, 3D printed...) with 2 openings to fit the solar panel and the light diffuser (plan to also fit the light switch and USB output)

8 - Light diffuser (for diffusing light from LEDs)

9 - Tape

Outils

For extracting the battery cells :

a- Gloves (to avoid cutting yourself with the battery's plastic parts or with the nickel strips between the cells)

b - Hammer

c - Chisel

Power Bank (Power Bank Battery Case Box Charger Flashlight)

e - imax B6 charger

f - 2 neodymium magnets

g - Wire cutter

For making the lamp :

h - Soldering iron

i - Tin

j - Glue gun (and glue sticks)

g - Wire cutter

Étape 1 - How it works

This tutorial shows how to recover the battery cells from a computer in order to create a new battery. Powered by a solar panel or by a USB port, it will allow you to light a LED lamp.

The system works around three modules:

  • the energy reception module: the solar panel and its charge controller
  • the energy storage module: the battery
  • the module that gives back the energy: the LED lamp and its voltage regulator

Energy Receiving Module: Photovoltaic Panel & Charge Controller

The photovoltaic panel concentrates the energy of the sun. It allows to recover its energy in order to store it in the battery. But be careful, the amount of energy received by the panel is irregular depending on the time of day, the weather... It is important to install a charge/discharge regulator between the panel and the battery to protect it against overload, among other things.

Energy storage module: the battery

It is made of two lithium cells recovered from a computer. To put it in a nutshell, a battery is a bit like a box containing several batteries: each of them is a cell, a unit that supplies power to the device by electrochemical reaction.

The cells found in computers are lithium cells. They all have the same capacity to store energy, but their capacity to deliver it is different for each. To make a battery from cells it is important that they all have the same capacity to deliver energy. It is therefore necessary to measure the capacity of each cell to compose homogeneous batteries.

The module that gives back the energy: the LED lamp and its voltage regulator

Our batterie delivers a 3.7V current and our LED lamps work with 12V. So we need to transform the cell's energy from 3.7V to 12V : thanks to the voltage regulator called DC/DC booster.

A small screw on this module allows to regulate voltage. You can set it to 12V - or another voltage according to your LED's characteristics.




Étape 2 - Manufacturing steps :

1) Removing the cells from the computer battery

2) Measuring the cells capacity

3) Building the 3 modules

  • solar panel + charge regulator
  • battery
  • LED light + charge regulator

4) Connecting the 3 modules :

  • solar panel + charge regulator
  • the battery
  • LED light + charge regulator

5) Making the box

6) Fitting the modules in the box

Étape 3 - Removing the cells from the computer battery

1) Put on gloves to protect your hands

2) Fix the battery on an vice, and open it with a hammer and a chisel. (image 1)

3) Isolate each cell : remove every other parts around the cells with a wire cutter (image 2)

4) Using a voltmeter (see settings on the schema), measure the cells voltage to find out which are reusable.

Note : All cells below 1V are not reusable.

Caution: If any cells have leaked (visible on the outside of the computer's battery), do not dismantle them. Lithium is toxic in high doses.



Étape 4 - Measuring the cells capacity

To measure the capacity of a cell, we have to charge it to the maximum and then discharge it. Those cells are lithium based, and lithium needs to be charged and discharged properly. Usually the maximum charge is 4,2 V and the minimum is 3V. Going over those limits will damage the cells.

1) Use a PowerBank : it allows you to charge many cells at once with a USB port.

2) Charge the cells and wait until the charge is complete (all the lights should be on), it will be done in about 24 hours. (image 3)

The cells are charged at their maximum (4,2V), now we have to discharge them.

3) Use an Imax B6 : a tool that allows to discharge the cells one by one and calculate their energy delivering capacity.

4) Settings :

  • voltage : it will ask you which type of cells you would like to charge, you should choose the lithium one. It will automatically regulate the discharge at 3V minimum.
  • intensity : set to 1A in order to have a quick and secure discharge. In this condition, the discharge should take between 1 hour and 1 hour and half.

5) Connect the neodymium magnets to the crocodile clips, then connect to the cells, the magnet allow the current to pass between the Imax B6 and the cells. (image 4)

7) Discharge the cells until they are completely empty.

8) Note the capacity on the cell. The higher the better.

9) Sort your cells by capacity : <1000 mA, between 1000-1300, 1300-1500 and >1800 mA.

Note : It is important to do homogeneous batteries, with cells that have a similar capacity.



Étape 5 - Fabrication of the 3 different modules

Module 1 : Solar panel and charge regulator

1) Use a black and a red wire, use a wire cutter to remove sleeving from the wires.

2) Solder the red wire on the (+) side of the panel and the black on on the (-) side.

The charge regulator has 2 inputs : IN- and IN+ (which are indicated on the component).

3) Solder the red wire (positive) with the IN+ input of the charge regulator and the black wire (negative) with the IN- input (image 5).

Module 2 : Battery

1) Tape the two cells together for easier soldering

2) Take 2 wires, one red and one black, remove sleeving on their tips on a few centimeters

3) Soldering the 2 cells in parallel : black wire to the negative poles of each cell and red wire on the positive pole of each cell. (image 6)

Caution: Isolate the welds (e.g. with tape) to avoid short-circuits .

Module 3 : Voltage regulator and LED

The voltage regulator has 2 inputs and 2 outputs:

Inputs : VIN + and VIN - / Outputs : OUT + and OUT -

1) Take two wires (red and black).

2) Weld the red wire with the VIN+ input of the voltage regulator and the black wire with the VIN- input.

The LED has two input wires : one positive and one negative.

Caution: Wire polarity is not indicated on the LED. In order to identify it, use an ohmmeter. The wire is positive when it displays a null value. When it displays a higher value, the wire is negative.

3) Weld the LED's positive wire to the OUT+ output of the voltage regulator and the LED's negative wire to the OUT- output. (image 7)


Étape 6 - Connection of the 3 modules

1) Connect negative cables from the battery and the converter, by twisting the wires together

2) Weld the whole to the negative pole of the regulator.

3) Repeat the same action with the positive cables of the converter and the battery, then weld the whole to the positive pole of the charge regulator. (image 8)

Note: The circuit is now closed and the light is shining.

4) Cut the positive wire connecting the regulator to the converter in order to open the circuit. We will later add the switch in series. It will be used to open and close the circuit.




Étape 7 - Making the box

1) Use a box the size of your solar panel and about 5cm deep.

2) Keep only the sides of the box, remove top and bottom.

3) Pierce a hole on one side of the box to insert the switch. (image 9)

4) Pierce a second hole slightly above the place of the solar panel, in order to insert the USB output of the charge regulator.




Étape 8 - Fitting the modules in the box

1) Put the solar panel in the box first (photovoltaic side facing out)

2) Fit the light switch in its place

3) Weld the two tips of the positive cables from the capacitor to the switch.

4) Stick the charge regulator to the box with a glue gun, USB face towards its dedicated slot.

5) Stick the battery to the solar panel, stick the LED to the battery, then stick the capacitor to one of the inside faces of the box.

6) Tuck in all the wires and add the light diffuser last.

All elements are installed inside the box (image 11)

7) Switch on the switch to check everything is working.



Étape 9 - Utilisation advice

Recharge your battery in the sun during the day. Turn on the light at night.

Utilisation context

E.g. in Senegal for doing homework at night, in Morocco to keep one's shop open as long as the neighbour's who has electricity, in the desert, in transhumance...

Étape 10 - Advice/Notes

  • You can shorten the cables if necessary (in order to fit the electric module inside the box) by cutting them with a wire cutter.
  • It is not necessary to have a solar panel, the USB charge regulator allows to recharge the cells. In this case you should not remove the bottom face of the box.

Notes et références

Technical solution by Patrice Lelgouarch.

Watch HERE the video tutorial

Feel free to comment, share, and enhance the tutorial information useful for its improvement.

Commentaires

Published