DIY Powerbank: Wie können Sie Ihr eigenes tragbares Ladegerät zu Hause bauen

Sie möchten Ihre eigene DIY Powerbank bauen, um unterwegs immer mit Strom versorgt zu sein? Anstatt sich mit Standardlösungen zufrieden zu geben, können Sie selbst bestimmen, wie viel Leistung Sie benötigen, welche Funktionen Sie integrieren und wie Ihr Akku aussehen soll.

In dieser Anleitung erfahren Sie, welche Komponenten Sie benötigen, wie Sie sie Schritt für Schritt zusammenbauen und worauf Sie dabei achten müssen. Egal, ob Sie Geld sparen, etwas Neues lernen oder einfach nur Spaß haben möchten - diese Anleitung ist genau das Richtige für Sie.

Wie kann man DIY-Powerbank-Ladegerät bauen

Wenn Sie bereits Erfahrung mit grundlegenden elektronischen Geräten haben - z. B. mit Löten oder dem Umgang mit einem Multimeter - ist der Bau eines tragbares DIY-Batterieladegerät relativ einfach. Falls nicht, ist es ein tolles Projekt für Anfänger und Fortgeschrittene, um Selbstvertrauen aufzubauen. Die Komponenten sind einfach und die Verkabelung nicht allzu komplex. Los geht's!

Wichtige Komponenten und Werkzeuge für eine DIY Powerbank

Bevor wir mit der Anleitung „So stellen Sie ein tragbares Telefonladegerät her“ beginnen, sehen wir uns zunächst die wichtigsten Komponenten und Werkzeuge an, die Sie benötigen:

Akkus - Die Stromquelle

Die meisten DIY Powerbanks verwenden Lithium-Ionen- (Li-Ion) oder Lithium-Polymer- (LiPo) Akkus, da diese viel Energie auf kleinem Raum speichern. Eine einzelne Zelle liefert in der Regel 3,7V.

• 18650 Li-Ionen Akkus sind am gebräuchlichsten - zylindrisch, weit verbreitet und einfach zu handhaben.
• LiPo-Akkus sind flacher und flexibler geformt und somit ideal für ein schlankeres Design.

Verwenden Sie immer passende Akkus (gleiches Modell, gleiche Kapazität und gleicher Ladezustand), um die Akkus auszugleichen und eine Überhitzung zu vermeiden. Verwenden Sie keine recycelten Akkus aus alten Laptops, es sei denn, sie wurden ordnungsgemäß getestet. Geschützte Akkus verfügen über integrierte Sicherheitsschaltungen, sogenannte Schutzschaltungen (PCB – Protection Circuit Board). Bei ungeschützten Akkus muss Ihre Ladeplatine über Sicherheitsfunktionen wie einen Überladeschutz verfügen.

Ladeplatine/-modul - Das Gehirn

Die Ladeplatine steuert den Ladevorgang und die Stromzufuhr zu Ihren Geräten. Sie enthält in der Regel:

• BMS (Batterie Management System): Schützt Akkus vor Überladung, Tiefentladung und Kurzschlüssen. Das ist ein Muss, wenn Sie ungeschützte Batterien verwenden.
• Boost Konverter: Erhöht die Akkuspannung von 3,7V auf 5V für den USB-Ausgang.
• Eingangsanschluss: Zum Laden Ihrer Powerbank (Micro-USB, USB-C usw.).
• Ausgangsanschluss(e): In der Regel USB-A oder USB-C, an den Sie Geräte anschließen.

TP4056 ist ein beliebtes Modul für DIY-Projekte, da es alle notwendigen Sicherheitsfunktionen bietet.

Gehäuse/Schutzhülle - Der Schutz

Ihr Gehäuse schützt alles und macht die Powerbank tragbar.

Zu den Optionen gehören:

• 3D-gedruckte Gehäuse: Vollständig anpassbar, erfordert aber Zugriff auf einen Drucker.
• Wiederverwendete Boxen: Wie alte Ladegeräte oder Pfefferminzdosen - günstig und umweltfreundlich.
• Vorgefertigte Kits: Entwickelt für DIY Powerbanks mit Steckplätzen für Akkus und Anschlüsse.

Wichtige Merkmale zur Berücksichtigung:

• Platz für alle Komponenten ohne zu beengen.
• Öffnungen für USB-Anschlüsse, Schalter und Anzeigen.
• Etwas Belüftung zur Wärmeregulierung.
• Sichere Befestigung der internen Teile gegen Verrutschen.

Verkabelung & Anschlüsse - Die Verbindungen herstellen

Kabel verbinden Akkus, Ladeplatine und andere Komponenten.

• Kabeltyp: Verwenden Sie Litzenkabel für mehr Flexibilität, insbesondere bei beengten Platzverhältnissen.
• Querschnitt (AWG): 22-24 AWG eignet sich in der Regel für Powerbanks. Niedrigerer AWG = dickerer Draht = mehr Strom.
• Anschlüsse (optional): Für Schalter, LEDs oder modulare Akkupacks. Stellen Sie sicher, dass sie Ihrem Kabelquerschnitt und Strombedarf entsprechen.

Optionale Erweiterungen

Diese sind nicht unbedingt erforderlich, bieten aber zusätzlichen Komfort oder interessante Funktionen:

• Schalter: Zum manuellen Ein- und Ausschalten der Powerbank.
• LED-Anzeigen: Zeigen den Akkustatus oder den Ladefortschritt an.
• Anzeigemodul: Für Echtzeitdaten wie Spannung, Stromstärke oder Ladezustand.
• Zusätzliche USB-Anschlüsse: Zum gleichzeitigen Laden mehrerer Geräte.

Benötigte Werkzeuge

Natürlich benötigen Sie einige grundlegende Werkzeuge:

• Lötkolben + Lötzinn - Zum sicheren Verbinden von Kabeln und Komponenten.
• Nickelstreifen oder Lötfahnen - Zum Herstellen von Akkupack-Verbindungen.
• Abisolierzange/-schneider - Zum Kürzen und Vorbereiten Ihrer Kabel.
• Multimeter - Zum Prüfen von Spannungen und Verbindungen.
• Heißklebepistole (optional) - Zum Befestigen von Teilen im Gehäuse.
• Schrumpfschlauch oder Isolierband - Zum Zusammenhalten der Akkus während der Montage und zum Isolieren freiliegender Kabel.
• Kleine Schraubendreher - Praktisch für die Montage von Gehäusen.
• Pinzette oder Zange - Nützlich für die Handhabung kleiner Teile und Drähte.

Schritt-für-Schritt-Montageanleitung

Sobald Sie alle Komponenten und Werkzeuge vorbereitet haben, können Sie diese Anleitung befolgen, wie man ein tragbares Ladegerät herstellt.

Schritt 1: Testen Sie Ihre Akkus und passen Sie die Spannungen an

Vor allem anderen ist der erste Schritt zur Anleitung „wie man ein tragbares Batterieladegerät herstellt“, die Spannung jeder einzelnen Zelle zu prüfen. Alle Akkus sollten innerhalb von 0,1V voneinander abweichen, insbesondere bei Parallelschaltung, um gefährliche Stromstöße zwischen nicht übereinstimmenden Zellen zu vermeiden.

Schritt 2: Wählen Sie eine Konfiguration (normalerweise parallel)

Für die meisten DIY Powerbanks verwenden Sie eine Parallelschaltung. Dadurch bleibt die Gesamtspannung bei etwa 3,7V und die Gesamtkapazität erhöht sich - ideal, um die Ladezeiten Ihrer Geräte zu verlängern.

Bei einer Parallelschaltung:

• Alle Pluspole (+) der Batterien werden miteinander verbunden.
• Alle Minuspole (–) werden miteinander verbunden.

Schritt 3: Fügen Sie die Akkus zusammen: Vorzugsweise Punktschweißen

Um die Zellen physisch zu verbinden, ist Punktschweißen mit Reinnickelstreifen die sicherste und effektivste Methode. Es erzeugt solide, niederohmige Verbindungen, ohne die Batteriepole direkt zu erhitzen:

1. Legen Sie zuerst Ihre Batteriekonfiguration fest.
2. Punktschweißen Sie Nickelstreifen über alle Pluspole und dann über alle Minuspole, je nach Layout.
3. Anschließend können Sie zwei Hauptausgangskabel hinzufügen: eines vom Pluspol und eines vom Minuspol. Diese werden später mit Ihrer Ladeplatine verbunden.

Wenn Punktschweißen nicht möglich ist, kann vorsichtiges Löten funktionieren, erfordert aber besondere Vorsicht. Vor dem Löten können Sie die Batterien mit Isolierband zusammenhalten. Übermäßige Hitze kann Lithium-Ionen-Zellen beschädigen. Beschränken Sie daher die Lötzeit auf ein Minimum und löten Sie nur an den Enden (Polen) der Zellen - niemals an den Seiten.

Schritt 4: Isolieren und sichern Sie das Pack

Sobald Ihr Batteriepack zusammengebaut und die Ausgangskabel angeschlossen sind, verwenden Sie Schrumpfschlauch oder Isolierband, um alle freiliegenden Anschlüsse, Nickelstreifen oder Lötstellen abzudecken. Wickeln Sie den Akkupack ein, um spätere Verrutschen oder Kurzschlüsse im Gehäuse zu vermeiden.

Schritt 5: Schließen Sie den Akkupack an Ladeplatine an

Sobald der Akkupack bereit ist, verdrahten Sie ihn mit Ihrer Ladeplatine. Die meisten Platinen, wie z. B. das beliebte TP4056 Modul, sind mit Anschlüssen wie B+ und B− (manchmal auch BAT+ und BAT−) gekennzeichnet. Hier wird Ihr Akku angeschlossen.

Löten Sie das Pluskabel Ihres Akkupacks sorgfältig an den B+ Anschluss und das Minuskabel an den B− Anschluss. Überprüfen Sie Ihre Anschlüsse noch einmal vor dem Einschalten. Eine Verpolung kann die Ladeplatine und die Akkus dauerhaft beschädigen.

Wenn Sie sich nicht sicher sind, überprüfen Sie die Polarität des Akkupacks zunächst mit Ihrem Multimeter. Sobald Sie mit den Anschlüssen zufrieden sind, decken Sie die Lötstellen mit Schrumpfschlauch oder Isolierband ab, um Kurzschlüsse oder Verschleiß zu vermeiden.

Schritt 6: Integrieren Sie optionale Komponenten

•Netzschalter hinzufügen: Wenn Sie einen manuellen Ein-/Ausschalter verwenden möchten, durchtrennen Sie das Pluskabel zwischen Akku und Ladeplatine und löten Sie die Enden an die Schalteranschlüsse. So können Sie steuern, wann die Powerbank aktiv ist. Isolieren Sie die Schalteranschlüsse.

• LEDs zur Statusanzeige anschließen: Einige Ladeplatinen unterstützen externe Status-LEDs. Beachten Sie in diesem Fall die Beschriftungen und Polaritätshinweise der Platine. Andernfalls können Sie eine LED mit einem Strombegrenzungswiderstand (üblicherweise 220-470 Ohm, abhängig von Ihrer Versorgungsspannung und den LED-Spezifikationen) anschließen.
• Display anschließen: Wenn Sie eine Spannungs- oder Akkustandsanzeige hinzufügen möchten, verbinden Sie diese über I²C- oder SPI-Leitungen mit Ihrer Platine (oder einem Mikrocontroller). Beachten Sie die Angaben im Datenblatt der Anzeige zur korrekten Pinbelegung und den Stromanforderungen. Dies ist zwar etwas aufwendiger, erhöht aber die Benutzerfreundlichkeit.

Schritt 7: Testen Sie den Schaltkreis

Sobald alle Anschlüsse hergestellt sind, können Sie mit dem wichtigsten Schritt zu „So stellen Sie ein tragbares Handy-Ladegerät her“ beginnen: dem Testen. •Erster Ladetest: Schließen Sie ein USB-Netzteil an den Eingang Ihrer Powerbank (Micro-USB oder USB-C) an. Die LED-Anzeige der Powerbank sollte aufleuchten und den Ladevorgang anzeigen. Lassen Sie das Gerät eine Weile laden, um den Akku aufzuladen.

• Gerät Ladetest: Ziehen Sie nach dem Laden den Netzstecker und schließen Sie ein Gerät an einen der USB-Ausgänge an. Ihr Smartphone oder USB-Gerät sollte nun aufgeladen werden. Achten Sie auf die LED-Anzeigen, falls Ihre Powerbank welche hat.
• Ausgangsspannung und -kapazität prüfen: Messen Sie die USB-Ausgangsspannung während des Ladevorgangs mit einem Multimeter - sie sollte bei etwa 5V liegen. Für eine genauere Prüfung können Sie ein USB-Leistungsmessgerät verwenden, um den Strom zu überwachen und die volle Kapazität Ihrer Powerbank zu testen.

Schritt 8: Schern Sie und verschließen Sie alles

Sie haben festgestellt, dass alles funktioniert? Dann ist es an der Zeit, alles in Ihr Gehäuse einzubauen. Legen Sie die Komponenten so in Ihr Gehäuse, dass die Kabel nicht unter Spannung stehen und alles sauber sitzt. USB-Anschlüsse, Schalter und LEDs sollten mit den Aussparungen in Ihrem Gehäuse übereinstimmen - andernfalls müssen Sie einige Anpassungen vornehmen.

Um ein Verrutschen der Komponenten während des Gebrauchs zu verhindern, befestigen Sie sie mit Heißkleber, doppelseitigem Schaumstoffklebeband oder mit Kabelbindern, falls Ihr Gehäuse dies zulässt. Wenn Sie ein 3D-gedrucktes Gehäuse verwenden, verfügt es möglicherweise bereits über Fächer oder Befestigungspunkte, die die einzelnen Komponenten an ihrem Platz halten. Bei umfunktionierten Gehäusen müssen Sie etwas improvisieren - Schaumstoffpolster oder Klettbänder können hilfreich sein.

Achten Sie besonders darauf, beim Schließen des Gehäuses keine Kabel einzuklemmen oder zu verbiegen. Verlegen Sie alles sauber und prüfen Sie nochmal, ob Kurzschlüsse oder freiliegende Stellen vorhanden sind, bevor Sie das Gehäuse mit Schrauben oder Clips verschließen.

Nun noch eine letzte Überprüfung - und schon ist Ihre selbst gebaute DIY Powerbank einsatzbereit!

Sicherheitstipps während der Montage

Der Umgang mit Akkus erfordert Sorgfalt. Ein falscher Anschluss oder Kurzschluss kann zu Überhitzung oder Beschädigung führen, deshalb ist es wichtig, vorsichtig zu sein, wenn Sie den Vorgang „So bauen Sie ein tragbares Handy-Ladegerät“ lernen. Hier sind einige wichtige Tipps zur Berücksichtigung:

• Verwenden Sie hochwertige Akkus: Verwenden Sie echte und berühmte 18650-Zellen aus zuverlässigen Quellen. Vermeiden Sie beschädigte oder recycelte Batterien, sofern Sie sie nicht gründlich getestet haben.
• Prüfen Sie die Polarität: Überprüfen Sie vor dem Anschluss immer noch einmal die Plus- und Minuspole. Vertauschte Polarität ist eine häufige Ursache für Stromkreisausfälle und Überhitzung.
• Vermeiden Sie die Kurzschlüsse: Isolieren Sie freiliegende Drähte und Lötstellen mit Schrumpfschlauch oder Isolierband. Schneiden Sie überschüssige Leitungen ab, um versehentlichen Kontakt zu vermeiden.
• Verwenden Sie Schutzschaltungen: Stellen Sie sicher, dass Ihr Lademodul über einen Überlade-, Entlade- und Kurzschlussschutz verfügt (z. B. ein TP4056 mit integrierten Sicherheitsfunktionen).
• Arbeiten Sie in einem gut belüfteten Raum: Achten Sie beim Löten auf eine gute Belüftung. Lötdämpfe können mit der Zeit reizend oder schädlich sein.
• Minimieren Sie die Hitzeeinwirkung: Halten Sie den Lötkolben beim Löten nur kurz an die Batteriepole, um Überhitzung und mögliche Schäden zu vermeiden.

Vorteile und Einschränkungen von DIY Powerbanks

Der Bau einer eigenen DIY Powerbank bietet viele Vorteile - aber auch einige Einschränkungen zur Berücksichtigung. Hier finden Sie eine Übersicht, die Ihnen bei der Entscheidung hilft, ob DIY das Richtige für Sie ist.

Vorteile

• Individuelle Gestaltung: Sie haben die volle Kontrolle über Größe, Akkukapazität, Anzahl der USB-Anschlüsse und sogar über Zusatzfunktionen wie LED-Anzeigen oder Solarladung. Bauen Sie genau das, was Sie brauchen.
• Kostengünstig: Wenn Sie bereits Teile wie recycelte Batterien oder ein Gehäuse haben, kann eine DIY Powerbank günstiger sein als ein Neukauf - insbesondere bei Modellen mit höherer Kapazität.
• Lernerfahrung: Sie erwerben praktische Kenntnisse über Elektronik, Batterien, Ladeschaltungen und Energieumwandlung. Dies ist eine hervorragende Möglichkeit, Fähigkeiten und Selbstvertrauen aufzubauen.
• Reparierbar: Falls etwas schiefgeht, können Sie es selbst öffnen und reparieren.

Einschränkungen

• Kein Schnellladen (normalerweise): Die meisten einfachen DIY Powerbanks unterstützen keine Schnellladestandards wie QC oder PD. Das bedeutet für manche Geräte ein langsameres Laden.
• Sperrigeres Design: DIY Powerbanks sind oft größer als handelsübliche Powerbanks mit gleicher Kapazität, insbesondere bei Verwendung von Standardbatterien und -modulen. Außerdem sind sie nicht so ansprechend.
• Sicherheitsrisiken: Ohne ordnungsgemäße Montage und Schutzschaltungen besteht die Gefahr von Überhitzung, Kurzschlüssen oder Batterieausfällen.
• Nicht immer günstiger: Wenn Sie alle Komponenten neu kaufen müssen, können sich die Kosten schnell summieren - manchmal mehr als bei einer zuverlässigen handelsüblichen Powerbank.

Wie Sie sehen, eignen sich DIY-Modelle hervorragend zum Lernen und für grundlegende Anwendungen - sobald Sie jedoch zusätzliche Funktionen hinzufügen, werden sie oft unpraktischer, weniger zuverlässig und weniger kosteneffizient. Wenn Sie sich Ihre Fähigkeiten nicht zutrauen oder nach schnellem Laden, intelligenten Funktionen, Mobilität und höchster Sicherheit suchen, ist eine gut durchdachte, handelsübliche Powerbank immer noch die beste Wahl.

Nehmen Sie zum Beispiel die Anker Nano Powerbank. Sie ist kompakt, dient gleichzeitig als Wandladegerät, verfügt über zwei USB-C Anschlüsse mit 30 W Schnellladefunktion und hat eine Kapazität von 10.000 mAh - genug, um ein iPhone 15 zweimal aufzuladen oder sogar einen kleinen Laptop mit Strom zu versorgen.

DIY hat seinen Reiz, aber für eine kompakte, reisefertige Lösung mit modernster Technologie und integrierter Sicherheit ist ein solches Gerät immer eine kluge Wahl.

Fazit

Beim Bau einer DIY Powerbank geht es nicht nur darum, Geld zu sparen - es geht darum, zu verstehen, wie diese alltäglichen Werkzeuge tatsächlich funktionieren. Am Ende haben Sie etwas, das nicht nur nützlich, sondern auch auf Ihre Bedürfnisse zugeschnitten ist. Klar, es erfordert vielleicht ein wenig Ausprobieren, aber das macht den Spaß aus. Beachten Sie einfach die Sicherheitshinweise, überprüfen Sie Ihre Anschlüsse und genießen Sie die Zufriedenheit, etwas selbst zu bauen!

FAQ

Wie baue ich eine hausgebaute Powerbank?

Um eine hausgebaute Powerbank zu machen, benötigen Sie Akkus (z. B. 18650-Zellen), ein Lademodul (z. B. ein TP4056) mit integriertem Boost-Konverter und BMS, USB-Ausgänge und ein Gehäuse für alles. Schließen Sie die Akkus an die Ladeplatine an, verdrahten Sie die Ausgänge und sichern Sie alle Komponenten in einem Gehäuse. Testen Sie alles gründlich, bevor Sie das Gehäuse schließen, und beachten Sie beim Umgang mit Batterien stets die Sicherheitsvorkehrungen.

Ist es günstiger, eine eigene Batteriebank zu bauen?

Das kann durchaus sein - insbesondere, wenn Sie bereits einige Werkzeuge oder Ersatzteile wie 18650-Akkus aus alten Geräten haben oder hochwertige Akkus günstig beziehen können. DIY Powerbanks sind oft günstiger als hochwertige kommerzielle Produkte mit gleicher Kapazität. Wenn Sie jedoch alles (Akkus, Lademodul, Gehäuse und Lötzubehör) komplett neu kaufen müssen, fallen die Einsparungen möglicherweise gering aus.

Was ist der Unterschied zwischen einer Powerbank und einem Akkupack?

Die Begriffe „Powerbank“ und „Akkupack“ werden oft synonym verwendet, können aber je nach Kontext leicht unterschiedliche Bedeutungen haben. Eine Powerbank bezeichnet in der Regel einen kleinen, tragbaren Akku zum Laden von Handys, Tablets oder anderen USB-Geräten. Ein Akkupack hingegen kann sich auf eine breitere Palette von Akkusystemen beziehen, darunter auch größere, die für Werkzeuge, Laptops oder sogar als Notstromversorgung für Haushaltsgeräte verwendet werden.

Ist es sicher, eine selbstgebaute Powerbank im Flugzeug mitzunehmen?

Aus Sicherheitsgründen wird die Mitnahme einer DIY Powerbank im Flugzeug grundsätzlich nicht empfohlen. Zwar erlauben die allgemeinen Vorschriften der TSA und FAA Lithium-Ionen-Akkus unter 100 Wh im Handgepäck, doch selbstgebaute Geräte verfügen nicht über die standardisierten Tests und Sicherheitsfunktionen kommerziell hergestellter Powerbanks, was das Risiko von Überhitzung oder Brand erhöht. Darüber hinaus kann ihr ungewöhnliches Aussehen bei der Sicherheitskontrolle am Flughafen zu Problemen führen.