Pimp my Batteriestab

[juh]

Hallo,

hier mal wieder eine Modifikation ohne 3D-Drucker.

Wie vermutlich bei vielen von Euch liegen bei mir eine Reihe von Batteriestäben ungenutzt herum, der Nutzwert war ja schon damals begrenzt, da die 4,5V eigentlich schon immer zu schwach waren. Ziel: Kostengünstiger Umbau auf eine leistungsfähigere, leicht (ohne Ausbau der Zellen) aufladbare Akku-Lösung mit von 7,5V bis 24V regelbarer Ausgangsspannung und als Schmankerl mit Ladestands- und Ausgangsspannungsanzeige.

Zum Einsatz kommen einige China-Platinen und zwei 18650er Akkuzellen aus einem als defekt ausrangierten Laptop-Akku. Wer das nicht kennt, einfach mal googlen, ich habe hier aus schon jahrelang rumliegenden Akkus noch mehrere Zellen mit Kapazitäten um die 1000mAh gewinnen können. Zum Messen der Kapazität kann man ein solches einfaches Testgerät verwenden, zum Laden der Zellen solche Akkupacks. Wem das zu blöd ist oder wer die max. mögliche Kapazität will, kann die Zellen natürlich auch neu kaufen.

An Platinen kommen zum Einsatz

1. 2S Battery Management System Platine CX-74-2S (große rote Platine), ca. 5€
Die passt von der Breite mit 26mm gerade so in den Batteriestab und sorgt für die Ladeelektronik, Schutz gegen Über- und Unterladung und verteilt die Last auf die beiden Akkus.

2. DC-DC Step-up converter SX1308 2A (kleine blaue Platine), <1€
Hier habe ich aus Platzgründen das Spindel-Poti durch ein kleines liegendes Drehpoti ersetzt, das per Schraubenzieher durch die kleine Bohrung im Deckel einzustellen ist. Das war keine so gute Entscheidung, da es hier wesentlich frickliger ist die gewünschte Spannung zu treffen als mit dem Spindelpoti. Hier würde ich bei einem Neubau das Poti in jedem Fall nach Außen führen und mit einem echten Drehknpf ausstatten.

3. Ausgangsspannungsanzeige, ca. 1€
Gibt es auch mit nur 2 Anschlussdrähten, gehen beide.

4. Ladestandsanzeige, ca. 1€
Die ist ziemlich ungenau und bricht bei Belastung der Spannungsquelle ein, als ungefährer Hinweis, wann der Saft zuende geht, reicht es aber und es sieht halt schick aus. Ich glaube, ich habe sie aus Platzgründen um ein paar überflüssige mm am Ende gekürzt.

Dazu noch eine Ladebuchse für die 9-12V Ladespannung auf der Rückseite, Steckernetzteil aus der Bastelkiste. Da der original Schiebeschalter mechanisch völlig ausgeleiert war, habe ich ihn durch dieses größengleiche (nicht mehr lieferbare) Modell von Pollin ersetzt. Ist leider nur ein Ein-Aus-, kein Polwendeschalter, vielleicht kennt jemand einen besseren Ersatz.

Die Platinen gibt es baugleich zum Teil auch bei Pollin und Amazon. Alles zusammen mit der nötigen Portion Heißkleber und Verkabelung wird so eng, dass es keine weitere Polsterung für die Zellen braucht. Voilà, fertig ist der tiefergelegte Batteriestab mit Chromfelgen und Flachbildschirm.

lg
Jan

[Christian.Weiss]

hammer... sprachlos...

[The Rob]

Geiles Teil.
Die "Kapazität" beträgt ca. 7,4 Wattstunden?
Der neue ft-accu hat ja 8,4V*1,8Ah = 15,12Wh (Nennwert).
Aber du hast es ja bereits geschrieben, wenn man neue Zellen kauft, dann kann man 7,4V*3,5Ah = 25,9Wh da verbauen, das liegt deutlich drüber.
Und der Kram drumherum, ist auf jeden Fall geil
(Ich hab mal 18500er-Zellen mit 2Ah in eine rote Akkubox verbaut, das waren dann 22,2Wh, allerdings ungeregelt also Betrieb mit 12,3V-9V, je nach Ladezustand. Das waren diese Zellen https://www.akkuteile.de/lithium-ionen- ... a-1005041/ )

[juh]

Hey Rob,

Die "Kapazität" beträgt ca. 7,4 Wattstunden?

Das sollte hinkommen, wenn die Messungen mit dem Kapazitätstester stimmen, wobei der Step-Up-Wandler vermutlich auch nicht ganz verlustfrei arbeitet.

War mir im konkreten Fall aber nicht so wichtig, da nur für den gelegentlichen Einsatz bei Basteleien am Schreibtisch gedacht, da hält eine Ladung ewig und als Recycling-Fan freue ich mich immer, wenn brauchbare Sachen noch eine Zweitverwendung finden.

lgj

[Jeroen Regtien]

Liebe alle,

Viele von uns werden einen Vorrat an Batteriestaben haben, die ungenutzt in einer Ecke liegen. Jan Hanson (juh) hat bereits 2018 ein Beispiel gegeben, wie der Batteriestab in eine Akku umgewandelt werden kann. Ich war sofort fasziniert von dem Potenzial dieses Hacks, es ist damit möglich, eine 9V Akku mit einer Kapazität von etwa 3000 mAh herzustellen, die vollständig FT-kompatibel ist.

Ich habe kürzlich auch die Kapazität meines Vorrats an roten FT NiCD- und MiMH-Akkus gemessen und das Ergebnis war mit einer Restkapazität von weniger als 50% der ursprünglichen Kapazität geradezu enttäuschend. Ich weiß, dass es schlecht ist, es lange ohne regelmäßiges Aufladen draußen zu lassen, aber wie bei vielen FT-Benutzern kommen die Boxen unregelmäßig und es ist ziemlich viel Arbeit, alle Batterien regelmäßig aufzuladen.Deshalb war es für mich Zeit für eine neue Version, die die Kapazität selbst anzeigt, damit das regelmäßige Laden viel einfacher wird.

Meines Wissens gibt es drei Versionen des Batteriestabs. Zwei mit Deckel nach oben und eine mit Deckel nach unten. Die beiden Versionen mit Deckel oben unterscheiden sich in der Größe der Laschen, mit denen der Deckel in die untere Hälfte geschoben wird.

Jan hatte den vorhandenen Deckel mit einem Teppichmesser bearbeitet, das ist mir nicht sauber genug gelungen und ich habe mich entschieden, einen neuen Deckel mit meinem 3D-Drucker zu machen. Ich habe auch die Rückseite neu gestaltet und gedruckt.

Ich dachte an eine Version mit einstellbaren Spannungen, aber ich fand den verfügbaren Platz zu begrenzt und so wurden sie zu einer festen 9V- und 5V-Version. Der große Vorteil eines DC/DC-Wandlers in Kombination mit einer Batterie ist, dass die Ausgangsspannung auch bei leerer Batterie konstant gehalten werden kann.

Die 9V-Version besteht aus zwei 18650-Zellen, einem MT3608 Aufwärtswandler, einer einfachen 2S-BMS Einheit (Batteriemanagementsystem), einem 2S-Kapazitätsmesser und einem Mini-Voltmeter sowie einem Zweikanalschalter und einem 9-12V DC-Bus. Die Konstruktion erfolgte durch Entfernen der quadratischen Platte hinter dem Schalter, dann Entfernen des ursprünglichen Schalters (zu groß) und Montieren eines neuen Schalters und einer Steckdose. Der Rest ist Löten. Der zweikanalige Ein-/Ausschalter unterbricht den Ausgang des BMS zum Konverter und die Versorgung der Batterie zum Kapazitätsmesser, so dass bei ausgeschaltetem Schalter kein Reststrom fließt.

Die 5V-Version verfügt über eine einzelne 18650-Zelle mit einem 1S-BMS und einem LM2596 Aufwärtswandler. Als Input wählte ich einen USB-C-Bus, den neuen EU-Standard. Weiterhin ein 1S-Kapazitätsmessgerät und ein Mini-Voltmeter. Für den USB-C Bus wurde ein kleines Häuschen gedruckt, in das der UCB-C Bus eingeklebt werden kann.

Neben den normalen FT-Bussen verfügt die 5V-Version auch über einen Standard USB-A Bus, sodass der Stab als Powerbank verwendet werden kann. Allerdings müssen ein paar zusätzliche Widerstände verwendet werden, um eine Spannungsdifferenz an die Kontakte D- und D+ anzulegen, damit auch Apple-Produkte geladen werden können... (Vielen Dank Apple....)

Die STL-Dateien für die Deckel, die Rückwand und das USB-C Gehäuse gibt es auf Thingiverse.
https://www.thingiverse.com/thing:5416402

Mein aufrichtiger Dank geht an Jan (Juh) für sein inspirierendes Design.

Ich hoffe, dass noch mehr ungenutzte Batteriestaben umgebaut werden...

Mfg, Jeroen

[steffalk]

Tach auch!

Ich sehe ihn schon vor mir, den nächsten ft:pedia-Artikel Im Ernst: Das ist grandioses Zeugs, Klasse!

Gruß,
Stefan

[juh]

Hi Jeroen,

einfach klasse, es freut mich sehr und macht Spaß zu sehen, wie Du die Idee weiterentwickelt hast!

Bohrer, Teppichmesser und Feile waren übrigens meine Werkzeuge, meine Antwort von unterwegs war wohl doch etwas unvollständig. Egal, drucken ist ja die weit einfachere Alternative.

Ich bin bisher noch nicht zum Probedrucken gekommen, aber dazu vielleicht noch die Frage, ob Du für den Deckel auch eine Version ohne Löcher und/oder die Quelldatei zur Verfügung stellen willst. Dann wäre man flexibel bei der Wahl der Bauteile für die Front und wir sehen vielleicht noch mehr "gepimpte" Modelle.

vg
Jan

PS: Wem sich die Titelwahl des Threads nie erschlossen hat, sie bezog sich damals hierauf.