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Difficulté
Moyen
Durée
20 heure(s)
Coût
4 EUR (€)
Description
Imaginez avoir une lampe frontale entièrement personnalisée, simple, efficace et accessible, que vous avez créée de vos propres mains. Ce tuto vous guide pas à pas pour concevoir une lampe durable, à faible coût et adaptée à vos besoins spécifiques. Plus besoin de dépendre des modèles commerciaux coûteux ou compliqués : vous pouvez fabriquer une lampe fiable, que ce soit pour vos randonnées, vos activités en plein air ou même pour des situations d'urgence à la maison.
Introduction
Le lithium est une ressource naturelle dont les stocks sont de plus en plus utilisés pour les voitures électriques, les téléphones, et les ordinateurs. Cette ressource s’épuise progressivement au fil du temps. Son utilisation accrue dans la fabrication de batteries est due principalement à sa capacité à stocker plus d’énergie que le nickel et le cadmium. Le remplacement des équipements électriques et électronique s’accélère et ils deviennent une source de déchets (DEEE : Déchets d'équipements électriques et électroniques) de plus en plus importante. La France produit aujourd'hui 14kg à 24kg de déchets électroniques par habitant et par an. Ce taux augmente de 4% environ par an. En 2009, seuls 32% des jeunes Français de 18 à 34 ans ont recyclés leurs déchets électroniques. Cette même année 2009, selon Eco-Systèmes, de janvier à septembre 2009, ce sont 113000 tonnes de CO2 qui auraient été évitées via le recyclage de 193000 tonnes de DEEE.
Or, ces déchets présentent un fort potentiel de recyclage. On peut notamment retrouver et réutiliser le lithium présent dans les cellules des batteries d'ordinateur. Lorsqu’une batterie d’ordinateur ne fonctionne plus, c’est qu’une ou plusieurs cellules sont défectueuses, certaines restent cependant en bon état et sont réutilisables. A partir de ces cellules il est possible de créer une batterie à part, qui pourra servir à alimenter une perceuse électrique, recharger son téléphone ou encore être reliée à un panneau solaire pour faire fonctionner une lampe. En associant plusieurs cellules il est aussi possible de former des batteries de stockage de dispositif plus important.
Au fil de ce tutorial, vous allez découvrir une manière simple et gratifiante de répondre à vos besoins en lumière, tout en restant fidèle à des principes écoresponsables. La conception de votre lampe frontale se déroule en 5 étapes décrites ci-dessous.
Matériaux
- Batterie 18650 (3.7V)
- Plaque connecteur (USB-C + BMS)
- Lampe LED (référence:)
- Résistance de puissance 6.8 ohm, 4W(référence:)
- Résistance de puissance 10 ohm, 4W(référence:)
- Interrupteur 3 états(référence:)
- 4 vis M2
- 3 vis M3
- 2 écrous M3
- Rouleau de duct tape
- Boitier (carton, bois, imprimante 3D….)
Outils
Pour l'extraction des batteries :
- Gants (pour ne pas se couper avec les rubans en nickel qui relient les batteries)
- Marteaux
- Burin
- Pince coupante
- lunettes de protection
Pour la conception de la lampe :
- Poste à souder
- Imprimante 3D
- Pistolet à colle
- Pince coupante
- Tournevis
Étape 1 - Principe de fonctionnement
Ce tutoriel explique comment concevoir une lampe frontale en utilisant une batterie récupérée comme source d’énergie rechargeable par USB-C.
Le fonctionnement du système repose sur trois modules distincts :
- Le module de stockage d’énergie : la batterie
- Le module de restitution de l’énergie : une lampe LED associée à un circuit électrique
- Le module d’attache : un support permettant de fixer la lampe selon l’usage souhaité (frontale, sur un vélo, etc.)
Module de stockage de l’énergie : la batterie
La batterie est constituée de deux cellules au lithium récupérées dans un ordinateur. Pour simplifier, une batterie peut être comparée à un boîtier contenant plusieurs piles, où chaque pile correspond à une cellule capable de fournir du courant grâce à une réaction électrochimique.
Les cellules lithium utilisées dans les ordinateurs ont toutes une capacité similaire en termes de stockage d’énergie, mais leur capacité à restituer cette énergie peut varier. Lors de l’assemblage d’une batterie, il est essentiel d’associer des cellules ayant des performances homogènes pour garantir une restitution d’énergie équilibrée. Cela nécessite de mesurer la capacité de décharge de chaque cellule afin d’assurer une compatibilité optimale.
Module de restitution de l’énergie : la lampe LED et son circuit électrique
La batterie fournit un courant de 3,7V, une tension compatible avec les lampes LED utilisées dans ce projet. Ainsi, aucun convertisseur de tension n'est nécessaire. Cependant, pour optimiser les performances et prolonger la durée de vie de la batterie, il est essentiel de réguler son niveau de charge. Un circuit de gestion permet d'éviter les surtensions et les décharges excessives, garantissant ainsi un fonctionnement stable et durable du système.
Module d’attache : fixation polyvalente
L’objectif est de concevoir un bloc compact regroupant la lampe et la batterie, pouvant être fixé facilement sur différents supports grâce à un module d’attache adaptable.
Ce module d’attache peut prendre différentes formes en fonction de l’usage souhaité : un bandeau réglable pour une utilisation en lampe frontale, un support spécifique pour le fixer sur un vélo, ou encore d’autres systèmes selon les besoins. L’idée est de garantir une fixation sécurisée et modulable, permettant de passer d’un mode d’attache à un autre sans difficulté
Étape 2 - Etapes de fabrication
1) Extraction des cellules de la batterie lithion-ion (18650)
2) Mesure du voltage des cellules
3) les composants du circuit électronique :
- résistance
- interrupteur
- batterie
- lampe à LED
- port UBC
- BMS
4) Construction du boîtier:
- carter
- le couvercle
- élément d'adhérence
5) Montage des composants électronique dans le boîtier
6)Fixation de du boitier plus l'element d'adhérence
7) Choisir la technologie d'attache
Étape 3 - Extraction des cellules de la batterie 18650
Pour cette partie, nous vous invitons à consulter le tutoriel Récupération de batteries
- Enfiler des gants pour protéger les mains.
- 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)
- Isoler chaque cellule : décortiquer les cellules à l’aide d’une pince coupante, afin d'enlever tous les autres composants. (image 2)
Étape 4 -
Draft
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