Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik USB Power Banks aus 18650 Zellen


von Odysseus P. (odysseus_polytropos)


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Hallo allerseits,

ich habe vor Kurzem zwei alte Laptop-Akkus abgestaubt, die 18650 Zellen 
von Samsung (ICR18650-22B) und Toshiba (CGR18650A) enthalten.
Mein Plan war, die guten Zellen herauszufischen und in eine USB-Power 
Bank Gehäuse zu stecken (etwa 
http://www.ebay.de/itm/Power-Bank-2x18650-Akku-Batterie-DIY-Box-Case-USB-Ladegerat-fur-Smartphone-Handy-/400915343623?hash=item5d586aa907 
oder 
http://www.ebay.de/itm/10400Mah-USB-Power-Bank-kit-4x18650-Batterie-Ladegerat-DIY-Box-Case-Universal-/301681083580?var=&hash=item463d9804bc), 
um sie als mobile USB-Ladegeräte für mein Handy oder so zu nutzen.

Es gibt ja dutzende Anleitungen und Teardowns im Netz, aber einige Dinge 
sind mir noch unklar: Viele Powerbanks haben eine oder zwei parallele 
18650 Zellen, die nominell 3,7V haben, in vollgeladenem Zustand nach 
meinen Recherchen etwa 4,2V. Liefern diese Powerbanks dann 5V am 
Ausgang? Ich sehe keine Elektronik, um auf 5V hochzutransformieren. Oder 
werden die Zellen einfach auf 5V überladen und falls ja, ist das 
gefährlich? Worauf sollte man beim Kauf einer solchen Powerbank achten?

Fragen über Fragen :) Da ich noch recht unerfahren auf dem Gebiet der 
Lithium-Ionen-Akkus bin, hoffe ich, daß jemand mir meine Fragen 
beantworten kann. :)

Viele Grüße,
odysseus_polytropos

von Julius H. (chillouter)


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Hey,

bei diesen Gehäusen ist meines Wissens und meiner Erfahrung nach immer 
eine Schaltung enthalten, die einerseits die Zellen sicher lädt und 
andererseits auch ein Boost Konverter, der die 5V bereitstellt. Die 
Schaltung ist bei beiden vohanden, die ist direkt am USB Port 
drangelötet. Dort sind dann meistens auch noch 2 LEDs vorhanden, die 
darüber informieren, ob die Akkus gerade geladen werden und ob die Akkus 
voll geladen ist. Also sollte deinem Vorhaben nichts im Weg stehen :-)

von Jim M. (turboj)


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Odysseus P. schrieb:
> Ich sehe keine Elektronik, um auf 5V hochzutransformieren.

Die kann relativ klein sein. Außerdem brauch man bei Powerbanks immer 
etwas Elektronik, da auch die 4,2 Volt Ladespannung nicht überschritten 
werden dürfen. Li-Zellen sind empfindlich.

von hinz (Gast)


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Odysseus P. schrieb:
> die guten Zellen herauszufischen

Optimist!

von Timmo H. (masterfx)


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Es ist immer eine Ladeelektronik und ein Step-Up drin (um aus 3.7V die 
5V zu machen). Zumindest sind bei allen Powerbanks die mir bisher 
untergekommen sind die 2-4x 18650 parallel geschaltet. Kann natürlich 
auch sein, dass bei einigen auch zwei oder mehr Zellen in Reihe 
geschaltet sind. Ob Step-Up oder Step-Down, eine Spule solltest du immer 
finden, glaube nicht dass irgendein Hersteller auf die Idee kommen würde 
zwei Akkus in Serie zu schalten und dann einen Linearregler zu verwenden 
um die 5V zu bekommen.

von Odysseus P. (odysseus_polytropos)


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Danke für die schnellen Antworten. Ich habe jetzt mal ein paar hiervon 
bestellt: 
http://www.ebay.de/itm/2x-18650-Battery-5600mAh-USB-Mobile-Power-Bank-Battery-Charger-for-Cell-Phone-DF-/231630744337?var=&hash=item35ee44ab11

hinz schrieb:
> Optimist!
Denkst du, es ist schwierig sie zu identifizieren oder denkst du, es 
gibt keine guten Zellen in alten Laptop-Akkus zu finden?
Ich hätte es einfach mal mit Zellspannung messen und Aufladen probiert. 
Wenn die Zelle nach einem Tag rumliegen dann immer noch um die 3,7V hat, 
hat die Zelle vermutlich eine akzeptable Selbstendladung. Über die 
Kapazität sagt das zwar noch nicht viel aus, aber es gibt auch 
Ladegeräte, die sich merken, wie viel Strom hineingeflossen ist; Rinoa 
Supergenius benutzt so eines: 
https://www.youtube.com/watch?v=xaJlbXx8UO8

von Dirk K. (dekoepi)


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Zu den Zellen gibt es Datenblätter - du hast ja schon die genauen 
Typenbezeichnungen.

Am Aufladen und Leerlaufspannung nach einem Tag messen kannst du nur die 
Totalausfälle erkennen (bei denen das dann sogar gefährlich ist, da sich 
da dann metallisches Lithium ablagern kann, das widerum langsam den 
Separator punktiert. Bei größeren Belastungen erhitzt sich dieser 
Kurzschluss, schmilzt mehr Separator, ... "Thermal runaway", thermisches 
Durchgehen ist die euphemistische Bezeichnung dafür.)

Es gilt, die Kapazität zu messen oder wenn möglich, den Innenwiderstand 
der Zelle. Im datenblatt steht der nominelle Innenwiderstand. Ist der 
eigentlich zB 50 mOhm und du misst 200mOhm, dann ist die Zelle 
sicherlich am Ende. Sonst bei der Kapazität: Nominell 2000mAh, jetzt nur 
noch 1500mAh - 75% ist <80% und damit definitionsgemäß das Lebensende 
erreicht; auch hier sorgen dann Ablagerungen für hohen Innenwiderstand 
und vorgenannte Gefahren.

Da Laptop-Zellen hohe Lastwechsel und große Lasten bedienen müssen, 
leiden die besonders stark. Dadurch altern die Zellen schneller.

Schlachteakkus sind in Anbetracht der Neupreise beim Akkuspezialisten 
ein teuer erkauftes Risiko. Ich würde die Finger von lassen.

von Michael X. (Firma: vyuxc) (der-michl)


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Ich hab mal vor ein paar Jahren einen Sackvoll 18650 Zellen bekommen. 
Meine Selektion sah so aus daß ich erstmal die Spannung der Zelle 
gemessen hab. Lag sie über 3V, dann  hab ich die Zellen auf 4.2V 
aufgeladen und dann 1 Woche liegenlassen. Da sah man schon die faulen 
Tomaten, die guten Zellen waren <50mV von der Ursprungsspannung. Ich hab 
dann 4-erpacks aus den matchenden Zellen gebastelt und mit einer 
Schutzschaltung versehen. Die Teile funktionieren heute noch.
Was nicht lohnt: Zellen mit einer Leerlaufspannung <2,8V zu verwenden. 
Die Kapazität mag zwar noch einigermaßen passen, aber die 
Selbstentladung ist deutlich zu hoch.

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