Wenn du an Elektronikprojekten arbeitest, ist es wahrscheinlich, dass du irgendwann eine mobile Stromquelle brauchst. Es gibt eine Fülle von Möglichkeiten, die jeden erdenklichen Bedarf abdecken. Wenn du ein knappes Budget hast, kannst du sogar versuchen, deinen eigenen Li-Ionen-Akku herzustellen! Eine kostengünstige Methode ist dafür das Lithium-Ionen-Akkus zerlegen, um aus deren Zellen neue Akkus zu bauen.
Achtung! Bevor du in alten Batterien herumstocherst, solltest du daran denken, dass Batterien in erster Linie Energie speichern. Energie in Form von chemischen Reaktionen, die unter den richtigen (oder falschen) Bedingungen heftig reagieren können. Wenn du dich dazu entschließt, solltest du unbedingt eine geeignete persönliche Schutzausrüstung tragen und einen Ort haben, an dem du die Batterie sofort entsorgen kannst, falls sie Feuer fängt.
Versuche dies nur auf eigene Gefahr!
Beschaffung der Batterien
Was wir suchen, sind gebrauchte 18650 Li-Ion Zellen. Sie sind vielseitig, standardisiert, wiederaufladbar und haben ein relativ hohes Leistungs- pro Gewicht und Volumenverhältnis. Diese Eigenschaften haben sie auch in der Elektronikindustrie sehr beliebt gemacht. Manchmal werden sie sogar als Speicherkomponente in Elektroautos oder als Stromspeicher im Haushalt verwendet!
Deine beste Chance, gebrauchte Zellen zu bekommen, sind normalerweise Laptop- und Elektrowerkzeugbatterien. Selbst von außen lässt sich die Anzahl der verwendeten Zellen in der Regel leicht abschätzen. Bei Laptop-Batterien steht manchmal sogar „6-Zellen-Batterie“ im Namen. In anderen Fällen ist es nicht ganz so offensichtlich, es sei denn, du weißt, worauf du achten musst.
Hier ist ein Beispiel für einen sehr häufigen Typ von Laptop-Akku. Seine Abmessungen ergeben sich direkt aus den Batteriezellen, die unter der Kunststoffhülle verborgen sind. In den meisten Fällen liefern Laptop-Akkus etwa 11-13 V. Das ist die Spannung, die man erhält, wenn man 3 18650er Zellen in Reihe schaltet. Sowohl die Breite des Akkus als auch die Kapazität, die auf dem Etikett angegeben ist, geben einen Hinweis darauf, wie viele Zellen parallel verwendet werden. Aufgrund von Größenbeschränkungen sind es in der Regel 1-2, so dass du pro Laptop-Akku etwa 6 18650er-Zellen von Markenherstellern bekommst.
Ich hatte das Glück, einen großen Haufen alter Laptop-Akkus zu bekommen, und es ist nicht ungewöhnlich, dass Laptops mit intakten Akkus weggeworfen werden. Natürlich sind sie wahrscheinlich nicht mehr so leistungsfähig wie an dem Tag, an dem sie das Werk verlassen haben, aber wenn du ein kleines Budget hast, wirst du woanders wahrscheinlich nicht mehr für dein Geld bekommen.
Die andere gängige Quelle sind Elektrowerkzeuge. Deren Batterien sind allerdings etwas schwieriger zu bekommen. Sie landen in der Regel in der Recyclingtonne, weil eine Zelle ausgefallen ist und der gesamte Akkupack nicht mehr funktioniert. Da wir aber hinter den Zellen selbst her sind, können sie uns noch von Nutzen sein. Halte Ausschau nach Leuten, die „kaputte“ Akkupacks verschenken oder verkaufen. Wenn der Preis stimmt, kannst du eine große Menge an 18650er Zellen bekommen, denn der Strombedarf von Elektrowerkzeugen übersteigt den von Laptops meist bei weitem.
Reißen und zerreißen
Jetzt, wo du deine bevorzugte Quelle für Zellen gefunden hast, ist es an der Zeit, das Innenleben zu zerlegen. Der Prozess ist, ehrlich gesagt, nicht schön. Ich habe eine starke Drahtschneidezange und einen Schlitzschraubenzieher benutzt, um das hartnäckige Plastikgehäuse der Laptop-Akkus aufzubrechen. Es hat sich herausgestellt, dass die Hersteller wirklich nicht wollen, dass man sie wartet, geschweige denn auseinander nimmt!
Sei bei diesem Schritt extrem vorsichtig. Vor allem, wenn du versuchst, das Gehäuse aufzubrechen, achte darauf, dass du nicht versehentlich eine der darunter liegenden Zellen verletzt. Sie sind zwar nicht so zierlich wie Lithium-Polymer-Batterien, aber sie mögen es nicht, wenn ein Fremdkörper ihre Haut durchsticht. Trage Handschuhe, eine Schutzbrille und halte einen Eimer mit Sand oder eine Auflaufform bereit, falls die Sache wirklich schiefgehen sollte.
Wenn du sie aus ihrem Gehäuse befreit hast, sollte das Innere fast identisch mit dem anderer Batterien sein, die du zerlegen kannst. Die Zellen sind durch dünne Nickelstreifen miteinander verbunden, die mit den Zellen im Inneren punktgeschweißt sind. Eine zusätzliche Verdrahtung zum BMS für Ausgleichszwecke ist ebenfalls sehr üblich.
Da es unwahrscheinlich ist, dass das BMS unsere Erwartungen erfüllt (und es ist auch sehr unwahrscheinlich, dass es mitspielt, es sei denn, du sprichst auf eine ganz bestimmte Weise mit ihm), wäre der nächste Schritt, die Drahtschere zu nehmen und die Batterie zu zerlegen. Schneide die Blechstreifen durch, die mit dem BMS verbunden sind, und befreie dann die 18650er Zellen voneinander.
In meinem Fall habe ich einige Nickelstreifen an den Zellen belassen, damit ich sie später leichter zusammenlöten kann. Wenn du einen Punktschweißer hast, ist das vielleicht nicht nötig und du solltest die Nickelleisten weiter kürzen. Auch bei diesem Schritt musst du sehr vorsichtig sein! Die Nickelbänder selbst können gefährlich werden, wenn sie durchgeschnitten werden, denn der Drahtschneider könnte scharfe Kanten hinterlassen, die das Gehäuse der Batteriezellen kurzschließen können. Ich weiß das, weil es mir selbst schon passiert ist.
Inspektion der Ware
Jetzt solltest du einen kleinen Haufen 18650er Zellen auf deinem Tisch liegen haben. Zeit zu sehen, was du hast! Als Erstes solltest du dir die Serien- oder Produktnummern ansehen, die auf den Akkus aufgedruckt sind. Sieh dir die Nummern mit etwas Google-Fu an und besorge dir das Datenblatt. Dort findest du wertvolle Informationen wie Nennspannung, maximale Ladung, Entladestrom und so weiter.
Als Nächstes solltest du ein Multimeter nehmen und die Spannung jeder Batteriezelle überprüfen. Die Nennspannung der Zellen beträgt 3,6 V. Wenn sie entladen sind, sollten sie nicht wesentlich unter 2,8-3 V liegen.
Wenn sie aus einem gebrauchten Paket stammen, das schon eine Weile im Schrank liegt, wirst du wahrscheinlich einige gefährlich unterladene Zellen finden. Aber nicht alles ist verloren. Es ist möglich, die meisten dieser Zellen mit einem geeigneten Li-Ion-Ladegerät zu retten. Dieses Ladegerät, das dem von mir verwendeten ähnelt (X2 statt X4), verfügt über eine moderne Ladeschaltung, die den unterladenen Zustand der Akkus erkennt. Es versucht dann automatisch, die betreffenden Zellen wiederzubeleben. Das ist zwar keine Garantie für eine vollständig wiederhergestellte Zelle (oder gar eine funktionierende), aber ich habe noch keine völlig unbrauchbare Zelle gefunden.
Was nun?
Du solltest deine Zellen aufladen, um zu sehen, wie viel Kapazität sie noch haben, und sie dann an einem sicheren Ort aufbewahren, bis du sie brauchst. Achte darauf, dass du sie richtig lagerst. Du willst nicht, dass sie unsachgemäß gelagert werden und einen Kurzschluss und damit einen Brand verursachen.
Und sonst? Die Welt ist deine sprichwörtliche Auster! In meinem Artikel erfährst du, wie du deinen eigenen Akkupack herstellen kannst. Viel Spaß beim Hacken!
