Wenn Sie schon seit einigen Jahren einen Laptop besitzen, sind Sie zweifellos schon einmal auf das Problem gestoßen, dass der Akku irgendwann seine Fähigkeit verliert, eine Ladung zu halten. In der Regel ist es so, dass sich eine oder mehrere Zellen im Akku so weit abnutzen, dass sie nicht mehr aufgeladen werden können und der gesamte Akku seine Leistungsfähigkeit verliert. An diesem Punkt haben Sie die Wahl: Entweder Sie kaufen einen neuen Ersatzakku oder Sie setzen Ihren Hardware-Hacking-Hut und Ihre Schutzbrille auf und fangen an, die Dinge auseinander zu nehmen.
Bevor Sie nun anfangen, die Dinge auseinander zu nehmen, sollten Sie wissen, dass die Lithiumzellen in einem Laptop-Akku sehr viel Energie enthalten können und dass Sie sich verletzen oder Dinge in Brand setzen können, wenn Sie nicht vorsichtig sind. Klingt beängstigend? Das sollte es auch! Und wenn ja, dann sollten Sie sich vielleicht damit begnügen, diesen Beitrag durchzulesen, anstatt selbst an den Dingen herumzuspielen. So oder so, weiter geht’s.
Wie Sie in der Abbildung rechts oben sehen können, besteht ein Laptop-Akkupack aus einer Reihe einzelner zylindrischer Zellen. Diese Zellen sehen einer normalen AA-Alkalibatterie sehr ähnlich, aber sie sind etwas länger und breiter als eine AA-Batterie. Es handelt sich um Lithiumzellen mit der Teilenummer „18650“ (diese ist in der Regel auf der Seite der Zelle aufgedruckt).
Die Zellen sind im Akkupack in einer Kombination aus parallelen und seriellen Schaltungen verschaltet, um die für den ordnungsgemäßen Betrieb des Laptops erforderliche Spannung bereitzustellen. Wenn, wie bereits erwähnt, eine oder mehrere Zellen defekt sind, kann der gesamte Akku nicht mehr die erforderliche Spannung liefern, und der Akku ist praktisch tot. In diesem Fall können Sie entweder einen neuen Akku vom Hersteller kaufen (sicher und einfach!) oder Sie können den Akku zerlegen und die einzelnen Zellen selbst austauschen (riskant und schwierig!). Ich werde in diesem Beitrag nicht auf die Einzelheiten des Wiederaufbaus eines Laptop-Akkus eingehen, aber wenn Sie neugierig sind, lesen Sie die Artikel hier und hier, oder sehen Sie sich das folgende YouTube-Video an:
Anstatt einen Akku wiederaufzubauen, werde ich einige Möglichkeiten zur Wiederverwendung der einzelnen 18650-Zellen besprechen. Vor kurzem habe ich einen toten Akku zerlegt und mich daran gemacht, herauszufinden, welche Zellen noch zu gebrauchen sind. „Gute“ 18650-Zellen weisen eine Spannung zwischen 2,7 V und 4,1 V auf; schlechte Zellen messen weniger als 2,7 V. Mit einem Digitalmultimeter war es einfach, die Zellen zu identifizieren, die noch in Ordnung waren. Bei diesem speziellen Akkupack war etwa die Hälfte der Zellen noch in Ordnung.
Nachdem ich die funktionstüchtigen Zellen identifiziert hatte, lud ich sie mit einem externen Ladegerät auf, das speziell für 18650er entwickelt wurde:
Noch einmal möchte ich erwähnen, dass 18650er NICHT zu den AA-Batterien gehören und beim Umgang mit ihnen viel mehr Vorsicht geboten ist! Insbesondere ein beschädigter 18650er kann leicht einen Kurzschluss verursachen, was zu einem starken Stromfluss, Hitze, Feuer und anderen schlimmen Dingen führen kann. Versuchen Sie das wirklich nicht zu Hause.
So, nachdem ich die Zellen getrennt und aufgeladen hatte, was habe ich mit ihnen gemacht? Nun, im Gegensatz zum Titel dieses Artikels habe ich nicht wirklich 18.650 verschiedene Anwendungen gefunden. Vielmehr habe ich bisher zwei Verwendungsmöglichkeiten gefunden, von denen die erste die Verwendung als Stromquelle für eine LED-Taschenlampe ist:
Die oben abgebildete Taschenlampe ist für eine 18650er Lithiumbatterie ausgelegt. Diese spezielle Taschenlampe ist insofern „reguliert“, als sie eine Schaltung enthält, die das Licht deaktiviert, wenn die Spannung der 18650 unter 2,7 V fällt. Dies ist wichtig, da die 18650 wird beschädigt, wenn über-entladen, die wiederum eine schlechte Sache. Es ist erwähnenswert, dass es „geschützte“ Lithium-Zellen gibt, die einen kleinen Schaltkreis auf der Oberseite haben, der dasselbe tut wie der Schaltkreis der Taschenlampe – nämlich den Stromfluss zu stoppen, wenn die Batteriespannung zu niedrig ist.
Ich habe meine Taschenlampe von DealExtreme erhalten, obwohl sie nicht mehr genau dieses Modell zu führen scheinen (obwohl sie Dutzende von anderen zur Auswahl haben). Ähnliche Taschenlampen findet man auch bei EBay oder im Verkäuferbereich von CandlePowerForums (CPF ist „die größte und freundlichste Taschenlampen-Community im Internet“, und diese Jungs kennen sich mit Taschenlampen aus).
Übrigens ist eine hochwertige LED-Taschenlampe unglaublich hell. Ich habe versucht, ein paar Bilder und Videos zu machen, um zu zeigen, wie hell sie ist, aber man muss das wirklich mit eigenen Augen sehen, um es zu schätzen. Und die LED ist unglaublich energieeffizient, so dass es für eine sehr, sehr lange Zeit auf einer einzigen Ladung läuft. Es ist leicht zu erkennen, dass die Zukunft der Haushaltsbeleuchtung nicht in Kompaktleuchtstofflampen, sondern in LEDs liegt.
Die andere Anwendung, die ich gefunden habe, war als Stromquelle für ein Arduino-Projekt. Hierfür war der Kauf eines entsprechenden Batteriehalters von Digikey erforderlich:
Die 18650er haben es in sich und eignen sich gut als Stromquelle für den Antrieb von Motoren, wie im folgenden Video zu sehen ist:
Im Video betreibe ich sowohl den Arduino als auch die Motoren, und ich bin überrascht, dass es funktioniert. Motoren neigen dazu, eine Menge elektrisches Rauschen zu erzeugen, und ich habe von vielen anderen Leuten gelesen, die Probleme hatten, wenn sie eine gemeinsame Stromquelle für ihren Arduino und ihre Motoren verwendeten. Ich vermute, dass ich Probleme bekommen würde, wenn ich eine schwerere Last als diese kleinen Lego-Motoren antreiben würde.