NiMH-Zellen in Laptop-Akkupack durch Li-Ion-Zellen ersetzen?

Es gibt mehrere Probleme bei einer Umrüstung:

1. NiMH-Akkuzellen haben eine Nennspannung von 1,24V. Die von Dir verwendeten Zellenpackspannungen von 10,8V und 12V weisen auf eine Verwendung von 1,2V als Nennspannungswert hin, was recht verbreitet ist: Das wären für Akkupacks mit 9 Zellen 10,8V und bei 10 Zellen 12V. Diese Nennspannungswerte sollte man in etwa treffen, wenn man Akkuzellen anderer Technologie verwendet.

Lithium-Ionen-Akkuzellen besitzen eine Nennspannung von etwa 3,6V. Man käme mit 3 LiIon-Zellen also auf eine Nennspannung von etwa 10,8V, was für den Pufferakku sehr schön passen würde. Beim Hauptakku wird es aber schwierig, denn der nächsthöhere Spannungswert mit 4 Stück LiIon-Akkus wäre 14,4V.

Die dritte mögliche Zellentechnik wäre LiFePO4, auch LFP genannt, dort beträgt die Nennspannung 3,2V. Da die Spannung eines dreizelligen LiFePO4-Akkupacks nur 9,6V beträgt, sind drei Zellen wohl zu wenig. Vier LiFePO4-Zellen ergeben 12,8V, was wiederum etwas viel wäre.

2. Man müsste zusätzlich prüfen, ob der Spannungsbereich bei den beiden genannten Lithium-Technologien innerhalb des Entladezyklus zwischen voll und leer im für das Gerät zulässigen Bereich liegt.

NiMH-Akkuzellen dürfen bis auf 1V entladen werden und bis auf 1,5V aufgeladen werden, was für neunzellige NiMH-Akkupacks 9V bis 13,5V ergibt (Pufferakku). Bei den 10 Zellen des Hauptakkus kommt man auf 10V bis 15V. Diese beiden Spannungfenster sind die Bereiche, die man mit Ersatz-Akkutechnologien wenigstens ansatzweise treffen sollte, damit überhaupt ein störungsfreier Betrieb möglich ist.

LiIon-Akkuzellen dürfen bis auf 3V entladen und bis auf 4,2V aufgeladen werden. Das würde für einen dreizelligen Li-Ion-Akkupack einen Spannungsbereich zwischen 9V und 12,6V ergeben und für vierzellige einen Bereich zwischen 12V und 16,8V.

LiFePO4-Akkuzellen dürfen bis auf 2,2V entladen und bis auf 3,65V aufgeladen werden. Das ergibt für vierzellige LiFePO4-Akkupacks ein Spannungsfenster zwischen 8,8V und 14,6V, was zumindest für den Pufferakku recht gut passen würde. Ein fünfzelliger LiFePO4-Akkupack hätte aber ein Spannungsfenster zwischen 11V und 18,25V, was vermutlich zu hoch wäre.

3. Die Ladeelektronik: Das wird vermutlich schwierig, weil die Spannungen nur beim Pufferakku gut passen.

Ergebnis der Überlegungen:

Man benötigt auf jeden Fall einigen "Mut zur Lücke", um einen Umbau von NiMH auf LiIon- bzw. LiFePO4-Technologie zu versuchen. Die Entscheidung, ob man es versucht, dürfte am ehesten von der Lust am Ausprobieren und der Akzeptanz eines möglicherweise zerstörten Laptops abhängen. Für Bastler sicher ein durchaus lohnender Bereich, bevor man das Gerät wegschmeißt. Wird das Gerät dagegen sicher und zuverlässig funktionierend benötigt, wird man vermutlich eher auf die originalen NiMH-Akkus vertrauen, welche problemlos funktionieren werden. Nur leider sind nicht mehr viele gute erhältlich, weil diese Technik, zumindest bei den als Gerätezellen üblicherweise verwendeten Sub-C-Rundzellen, kaum noch hergestellt wird. Deshalb ist zu erwarten, dass man überwiegend längst abgelaufene Ladeware angedreht bekommt, an der man nicht lange Freude haben wird. Toll wäre es, wenn man die bekannten weißen und best beleumdeten ENELOOP-Akkuzellen der Haushaltsbatteriegrößen AA (Mignon) oder AAA (Mikro) unterbringen könnte, denn die werden noch immer in hervorragender Qualität zu sehr günstigen Preisen angeboten und würden sicher problemlos für 5 bis 8 Jahre Dienst tun. Man muss sie nur im Akkupack unterbringen können.

Die von mir bisher von 12zelligen 14,4V NiMH-Akkupacks auf vierzellige LIon-Akkupacks mit BMS umgebauten Elektrowerkzeuge waren da deutlich einfacher im Umbau, da die Spannungsbereich hier deutlich unkritischer sind: Ob ein Elektromotor mit etwas mehr oder etwas weniger Spannung gespeist wird, ist nicht so wichtig. Bei empfindlicher Elektronik sieht das aber oft anders aus.

Problematisch wäre bei Deinem Laptop auf jeden Fall die Verwendung der bisherigen Ladeelektronik. Das kann funktionieren, aber wirklich daran glauben tue ich nicht. Bei meinen Elektrowerkezeugen war aber auch das kein Problem, denn die Ladegeräte für die Akkupacks arbeiten mit den vierzelligen LiIon-Akkupacks ebenso wie mit solchen aus NiMH-Zellen.

Ich hoffe, meine Überlegungen helfen Dir bei der Entscheidung weiter.

Grüße, Tom

Ja, die kann man löten, wenn man die Lötzeit auf maximal 4 Sekunden beschränkt. Der Kolben sollte dazu heiß genug sein.

Grüße, Tom