Forum: Analoge Elektronik und Schaltungstechnik LiPo Zelle durch Li-Ion 18650 ersetzen


von Lars W. (kamguy)


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Hallo zusammen.

Das Gamepad unserer immer noch geliebten Wii-U bräuchte mal einen neuen 
Akku. Die "Replacements" die ich in der Bucht etc pp bekäme haben 
vermutlich schon Jahre im Regal gelegen, enthalten "China-LiPo", so "you 
never know what you get". Und im Keller liegen noch 4 hervorragende 
18650 LiIon Zellen aus einem Staubsauger-Projekt. Nachteil: viel 
"dicker", aber gut, damit lässt sich leben, Cover drucken oder so.
- Hier Beitrag "Lipo aus Smartphone durch 18650 Liion ersetzen" war eine 
Antwort, dass man die LiPo Zelle in einem Handy-Akku problemlos gegen 
eine LiIon Zelle tauschen könnte.
- Hier https://www.thingiverse.com/thing:4636261 ersetzt jemand die LiPo 
Zelle hinter dem PCB der Original-Batterie durch eine größere LiPo 
Zelle.

Wenn ich also das PCB der Orig. Bat. nehme (und erwartungsgemäß finde, 
dass die original LiPo-Zelle nur mit +/- daran angeschlossen ist), kann 
ich dann statt der LiPo einfach eine LiIon hinter das PCB hängen und 
fertig? Müsste doch...?

Oder: 2600mAh Reserve-Akku ("Li Ion") eines aussortierten Handys nehmen. 
Der ist aber natürlich selbst 4-Polig, +/- sind gekennzeichnet. Wenn ich 
die beiden +/- hinter das PCB der Wii-U Akkus löte hängen vmtl. 2 
Schutzschaltungen hintereinander und das wird nicht laden...Versuch 
macht kluch!? Oder "Bumm"?

: Verschoben durch Moderator
von Andreas B. (bitverdreher)


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Andere Spannungslage, andere Ladestrategie.
Vergiss es!

von Jobst Q. (joquis)


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Andreas B. schrieb:
> Andere Spannungslage, andere Ladestrategie.
> Vergiss es!

Unsinn. LiPo hat dieselbe Spannungslage und dieselbe Zellchemie. 
Verwechselst du es vielleicht mit LiFePO4?

"Ein Lithium-Polymer-Akkumulator (auch LiPoly oder LiPo) ist ein 
wiederaufladbarer Energiespeicher (Akkumulator). Er ist eine spezielle 
Bauform des Lithium-Ionen-Akkumulators, hat also die gleiche Zellchemie. 
Die Besonderheit besteht in der Konsistenz des Elektrolyten, welcher 
beim Lithium-Polymer-Akkumulator als feste bis gelartige Folie auf 
Polymerbasis vorliegt. Das ermöglicht eine freiere Gestaltung der 
Zellform wie zum Beispiel flache Zellen." - Wikipedia

von Lars W. (kamguy)


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Danke für die schnelle Antwort.

"Andere Spannungslage"?
- 3,7V (ca) haben sie alle 3: das Original 1500mAh 3,7V; 18650 3,7V, mAh 
müsste ich draufschauen aber "reichlich", waren "gute". Und der 
Handy-Akku 3,8V 2600mAh.
- Wo wäre da das Problem? Würde der LiIon ggf zu tief entladen, weil die 
Elektronik denkt, die LiPo Zelle verkraftet tiefere Entladung? Das wäre 
dann doof, weil's den LiIon zerstören/schneller altern lassen würde, 
oder?
- Aber anders herum, schaltet das Gamepad mit LiIon "zu früh" ab, wo der 
Akku eigentlich noch was hergeben wollen würde? Wäre egal, so schnell 
"aus" wie mit dem ollen Original wird's wohl nie sein. Alternativ könnte 
ich auch 2 von den 18650ern parallel einbauen...

"andere Ladestrategie"?

Was könnte dem 18650 schlimmstenfalls passieren wenn die Ladeelektronik 
in dem Gamepad auf "LiPo" zielt aber "LiIon" trifft?
- Lädt langsam? Wäre verkraftbar.
- Altert schneller? Dann tausche ich die Zellen halt eher wieder, denke 
"in Jahren" statt "in Monaten" wird's trotzdem erst so weit sein (?).
- Wird nicht 100% voll geladen? wäre ggf. verkraftbar, 70% von dem guten 
18650er (oder eben 2 parallel) sind immer noch mehr Stunden zocken als 
das, was das ausgelutschte Original jetzt bringt.

Oder eben doch den Handy-Akku?

von Andreas B. (bitverdreher)


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Jobst Q. schrieb:
> Verwechselst du es vielleicht mit LiFePO4?

Stimmt, verwechselt. Du hast Recht.
Kann man problemlos ersetzen.

von Lars W. (kamguy)


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Schon besser :)
Überlege gerade, dass das mit dem Handy-Akku vielleicht die einfachste 
Idee ist, weil da der "Formfaktor" grob passt.
Hab' mir das näher angeschaut anhand "Teardowns" sowohl von so einem 
Samsung-Akku als auch dem WiiU-Akku.

- Im Samsung-Akku mit 4 Pins ist einer (#4) für die unter der äußeren 
Folie eingebaute NFC-Antenne (verifiziert :-), die Spule wäre schon mal 
"hin"). #1 ist +, #3 ist -, und #2 müsste was für 
Ladezustand/Thermistor/Battery-ID mittels widerstand oder IC2 oder sowas 
sein. Hinter dem PCB hängt die eigentliche Zelle auch nur an + und -. An 
das Samsung-Akku-PCB komme ich nicht weiter zerstörungsfrei ran, das ist 
alles zu gut "verbaut". Was da also noch auf dem Samsung-Akku-PCB sitzt 
bekomme ich nicht zu sehen.

- Alternativ hätte ich noch einen riesen-Akku (4000mAh) aus einem alten 
Samsung Tab (Tab2, 3110), 3-Polig (+/"blau"/-). Blau dürfte auch was mit 
Akku-ID oder Thermistor sein...

- Im WiiU-Pack gehen 4 Drähte rein, verschwinden in einem nicht 
identifizierbaren Chip, und hinten kommen auch nur + / - zur Zelle. Was 
auch immer der Chip da macht, er macht das nur "in sich".

- Wenn ich jetzt tatsächlich einfach +/- vom WiiU-Akku-PCB an +/- vom 
Samsung-Akku-PCB ("Eingangsseite") hänge, könnte das schon direkt 
funktionieren? Der Samsung will vielleicht über seinen #2 dem Handy was 
"sagen", aber das hört ihn einfach nicht, weil nicht angeschlossen. 
Anders herum versucht das WiiU-Mainboard definitiv nur mit dem 
WiiU-Akku-PCB (über die zusätzlichen 2 Drähte) zu "sprechen", und das 
würde unverändert "antworten". Dahinter hängt halt die Handy-Zelle 
(hinter ihrem orginal Samsung-Akku-PCB) aber das kann das Wiiu-Akku-PCB 
eigentlich überhautp nicht wissen, denn es gibt ja nur + und - Richtung 
Zelle.

- Wenn das WiiU-Akku-PCB einen Thermistor enthält, dann bekommt es nicht 
mehr mit, dass der Samsung-Akku warm wird, weil die beiden keinen 
physischen wärmeleitenden Kontakt mehr hätten. Sicherheitsfunktion 
Überhitzung beim Laden umgangen. Doof. Aber vielleicht sogar noch 
lösbar, geometrisch, oder mit einem wärmeleitenden Kupferblech auf der 
Handy-Akku-Oberfläche und hin zu dem Chip unter dem WiiU-Akku-PCB.

- Eventuell mag das Samsung-Handy-Akku-PCB es nicht, dass eben auf Pin 
#2 nichts "läuft", und aktiviert den Akku nicht zum laden. Aber das wär' 
auch alles was da passieren könnte, oder?

Versuchen?

: Bearbeitet durch User
von Jens M. (schuchkleisser)


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Man kann LiPo und LiIon in der Regel (!) nicht tauschen, weil LiPo 3,7V 
Nennspannung hat und viele LiIons 3,6.
Auch ist die Ladeschlussspannung bei LiPo 4,2, bei LiIon in der Regel 
4,1.
Wenn der Lader das probiert kann die Zelle explodieren.
Da solltest du die Zellen dann einfach extern mit einem dafür geeigneten 
Lader laden (und den lokalen Ladestecker verstopfen!), dann geht das 
auch.

Wenn du dagegen LiIons hast auf denen 3,7 bzw. 4,2V steht (oder im 
entsprechenden Dabla), dann spricht nix dagegen das zu machen.

Oder du kaufst einfach im entsprechenden Internet eine 
Allerwelts-LiPo-Flachzelle, die in etwa passt und lötest die da rein.
Die gibts in allen möglichen Maßen, und die 6 oder 7 Zahlen die da drauf 
stehen sind die Abmessungen in mm für L, B und H.
Aber vorher nachsehen ob du geschützte oder ungeschützte Zellen 
brauchst.

von Jack V. (jackv)


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Jens M. schrieb:
> Man kann LiPo und LiIon in der Regel (!) nicht tauschen, weil LiPo 3,7V
> Nennspannung hat und viele LiIons 3,6.
> Auch ist die Ladeschlussspannung bei LiPo 4,2, bei LiIon in der Regel
> 4,1.

Da muss man heute aber schon ziemlich suchen, um noch eine Zelle mit 
einer Ladeschlussspannung von 4,1V lt. Datenblatt zu finden …

von Michael B. (laberkopp)


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Lars W. schrieb:
> kann ich dann statt der LiPo einfach eine LiIon hinter das PCB hängen
> und fertig?

Ja und nein.

LiPoly haben praktisch immer ein Schutz protection PCB, 18650 nur 
manchmal. Aber das könnte man nachrüsten wenn es fehlt.

Andreas B. schrieb:
> Andere Spannungslage, andere Ladestrategie.
> Vergiss es!

Was für ein Unsinn. Selbst 3.6 zu 3.7V Nennspannung macht nichts, die 
0.1V mehr wird bei moderneren Zellen angegeben, die bis 4.2V ladefähig 
sind, die alten nur bis 4.1V, aber eben weil alt wird der Controller 
nicht höher laden als die guten Zellen aushalten, und selbst wenn, 
schützt das zum Akku passende protection PCB.

Andreas B. schrieb:
> Stimmt, verwechselt

Selbst die haben dieselbe CCCV Ladestrategie.

von Lars W. (kamguy)


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Hab hier die genannten zwei Samsung LiPoly packs. Auf dem S4er stehen 
3,8V, auf dem aus dem Tablet 3,7 und 4,2, die japanischen Schriftzeichen 
muss ich wohl noch übersetzen, aber man kann wohl sehr gut raten was 
dabei raus kommt...
Ich glaube ich schaue mal welche Ladeschlussspannung das PCB des 
WiiU-Tablets dem Wiiu-Akku zumutet. Und wenn das erwartungsgemäß bei 
max. 4,2 ist, dann hänge ich unter strenger Beobachtung mal den S4 Akku 
hinter die Wiiu-Akku-Platine.

von Lars W. (kamguy)


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Also, ich hab Patient und potentielle Spender mal auf die Volts gefühlt.

- das S4 mutet seinem Akku 4,35 Volt zu wenn es ihn randvoll macht.

- Das Tablet ist noch dabei seinen voll zu pumpen und auch schon bei 
4,17. Auf dessen Akku steht (auf Chinesisch*, nicht Japanisch, ich 
doof): "Charge limit voltage: 4.2V".

- das WiiU Game Pad geht bis 4,17 (nennen wir's 4,2)

Ich gehe mal fest davon aus dass beide Samsung-Akkus im Gamepad sicher 
sind...und hänge jetzt mal den S4er hinter die WiiU-Akku-Platine.


*: Hilfreich : https://www.i2ocr.com/free-online-chinese-simplified-ocr 
und dann deepL.

von Lars W. (kamguy)


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Läuft bei mir mit dem S4 (Akku):

- Akku von seinem Plastik-Käppchen befreit, Kontakte aufgerauht, Tropfen 
Zinn drauf, Drähtchen ran. An die Platine vom Original-Akku 
gelötet,fertig.

- Gamepad geht an. Läuft Stunden lang. Geht bei knapp 3,4 V aus (wie 
auch vorher mit den Original). Lädt im Gamepad bis ca 4,17V 
Ladespannung. Entnimmt man das Pad dann aus der Ladestation hat der Akku 
4,08 V (nach dem Laden im S4 waren es 4,22).

- Das Pad kriegt ihn also nicht so voll wie das S4, aber es lädt ihn 
erwartungsgemäß. Aber wurscht, die paar % weniger, "der geeeeeht!" ;-)

Für null Euro. Und ReUse+ReCycle (in ein paar Jahren) finde ich 200% 
besser als direkt ReCycle + BuyNew.

Modifikation im Gehäuse ist marginal, paar mm Plastik weg, passt wie A 
auf Eimer.

Danke für die Hinweise :-)

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