Quelli di iFixit lo hanno già aperto:
http://www.ifixit.com/Teardown/Nexus+5+Teardown/19016
Si apre in modo relativamente semplice (ci sono delle clip a scatto) e la batteria è una BL-T9 facile da sostituire.
Se magari si trovasse pure una batteria compatibile con un capacità più elevata ...