Der Begriff steht für „Community-Projekte“. Das sind nützliche Projekte, die komplett mit allen Unterlagen und Dateien für Euch zugänglich gemacht werden. Die Projekte sind für jede private Anwendung nutzbar.
Alkaline – Batterien auffrischen
Dein Beitrag zum Umweltschutz
Anfang der 2000er Jahre gab es ein deutsches Unternehmen, das mit einem Auffrischgerät für Alkaline – Batterien recht erfolgreich war. Es richtete sich auf Großkunden aus, wie Krankenhäuser, Unternehmen und Labore. Solche Einrichtungen verbrauchen oft hunderte von Batterien im Monat.
Dieses erfolgreiche Unternehmen wurde aufgekauft und verschwand vom Markt. Offensichtlich war es ein wenig zu erfolgreich und störte wohl das Geschäft mancher Batteriehersteller.
Zeitgleich wurde das Mem verbreitet, dass jeder Versuch, eine Batterie aufzufrischen ein gefährliches Unterfangen sei. Offenbar war diese Desinformationskampagne so erfolgreich, dass viele Menschen heute erstaunt sind, dass man Batterien überhaupt auffrischen kann.
Alkaline – Batterien werden in riesigen Stückzahlen zu minimalen Produktionskosten hergestellt. Meist werden sie gedankenlos entsorgt, wenn sie offenbar nicht mehr nutzbar sind. In 100er-Stückzahlen ist die AA-Zelle für ca. 0,10 € erhältlich.
Batterien auffrischen – was bedeutet das?
Der chemische Prozess, um eine Alkaline – Batterie aufzufrischen, hat nichts mit dem Ladevorgang eines Akkus zu tun. Die Alkaline – Batterie verliert beim Auffrischen einen Teil ihrer Ursprungskapazität. Obwohl die ursprüngliche Spannung von circa 1,65 V meist wieder hergestellt werden kann, liegt die Kapazität nach Auffrischung, oft noch bei 50%. Wie leistungsfähig eine Batterie wirklich ist, kann nicht durch Spannungs-messung allein ermittelt werden, sondern nur durch die Messung ihres Innenwider-standes. Auch dazu habe ich ein gut funktionierendes Gerät entwickelt. Es gibt dafür Platinen, Software usw.
Auffrischen funktioniert nur mit Batterien, die ausdrücklich als „Alkaline“ ausgewiesen sind. Also mit fast allen handelsüblichen Batterien Typ AA, AAA und AAAA, auch C, D und anderen.
Alkaline-Auffrischgerät – ein klassisches Community-Projekt
Wie funktioniert – in groben Zügen – das Auffrischen?
Die Bauform der Zellen ist genormt. Für den Hersteller ist der Produktionsprozess am einfachsten, wenn er die Zelle komplett mit Elektrolyt füllt. Sobald die Zelle genutzt wird, bilden sich Ablagerungen an den Elektroden. Dadurch erhöht sich der Innenwiderstand der Zelle und es fließt weniger Strom. Damit verbunden sinkt die Ausgangsspannung der Zelle, bis irgendwann das versorgte Gerät nicht mehr funktionieren kann. Dann wird die Zelle weggeworfen bzw. im besten Fall aufgefrischt.
Beim Auffrischen werden die Ablagerungen zu einem gewissen Teil beseitigt. Der reichlich vorhandene Elektrolyt gelangt wieder an die Anode und Kathode, die Ausgangsspannung steigt deutlich an.
Interessant dabei ist, dass selbst extrem ausgepowerte Batterien oft noch aufgefrischt werden können. Insgesamt habe ich über 100 Auffrischvorgänge durchgeführt und dabei Batterien, die weniger als 0,25 V lieferten, auf 1,5 V bringen können. Die Restkapazität lag dann noch um die 400 mAh.
Zum Spaß an der Sache und zum Erfolg gehört der kluge Umgang mit den aufgefrischten Batterien. Eine Batterie, die einen „Starkzehrer“ versorgen musste, sollte dort nicht wieder eingesetzt werden. Ihr steht ein zweites Leben z.B. im LCD-Wecker zu. Dort läuft sie wahrscheinlich noch problemlos ein ganzes Jahr, bevor sie noch weitere Facelifts durchläuft.
Manche Batterien frische ich 10x auf (ca. 10% der Gesamtmenge), meist ist aber nach 4 – 5 Auffrischungen Schluss.
Risiken und Nebenwirkungen
Batteriehersteller warnen vor dem Wieder-Auffrischen von Batterien. Man möchte meinen, Tod und Vernichtung sind die selbstverständliche Folge. Dabei geht es doch nur darum, die Umsätze zu sichern. Profit geht immer vor Umweltschutz.
Als Leser dieses Blogs wirst Du mit Elektronik vertraut sein. Das Alkaline-Auffrischgerät arbeitet mit 12 V DC, weswegen von der Betriebsspannung kein Risiko ausgeht.
Batterien sind mit Elektrolyt gefüllt. Diese Flüssigkeit kann austreten, wenn du auffrischst. Das ist mir bei 100 Auffrischungen zweimal passiert. Ich habe es zuerst gar nicht bemerkt. Erst als ein brauner Fleck auf einem Papier auftauchte. Das Zeugs ist leicht ätzend.
Ein Elektroniker, der das Alkaline-Auffrischgerät nachgebaut hat, ist ganz begeistert davon. Allerdings hat er eine Batterie 3x hintereinander aufgefrischt, ohne sie zwischendurch zu nutzen. Beim dritten Mal hat es wohl „peng“ gemacht und die Batterie war geplatzt. 3x hintereinander ist zu viel!
Bitte denke daran: Das ist ein Vorgang, der exotherm abläuft. Die Batterie erwärmt sich leicht.
Bei mir gab es seither nie mehr solche Reaktionen. Zur Sicherheit habe ich mein Auffrischgerät auf eine Bodenfliese gestellt und empfehle auch Dir das ausdrücklich.
Platinen, Software, Nachbaumöglichkeiten
Es gibt Platinen zum Alkaline-Auffrischgerät und kleine Bausätze mit den MOSFETs, Transistoren und Leistungswiderständen. Bei Interesse einfach per eMail anfragen: michaelklein495(at)gmail.com.
Das ganze Projekt mit Schaltplan, Platine (KiCAD) und Software für den ESP32 findet ihr in meinem GitHub-Repository. Ich betrachte es als Community-Projekt, das möglichst vielen Menschen einen Nutzen bringen soll.
Hier der Link zum GitHub-Repository: Alkaline-Auffrischgerät
Erfahrungsaustausch
Als Community-Projekt lebt es davon, dass wir uns austauschen. Dafür lade ich Euch ausdrücklich in meine Facebook-Gruppe „Art-of-Electronics“ ein, in der ich Erfahrungen wiedergebe. Ich lade alle Elektroniker, die das Projekt nachbauen, ausdrücklich ein, sich dort mit ihren Kommentaren sichtbar zu machen.
Einige unserer Anwender haben 3D-Gehäuse etc. entworfen. Mögst Ihr Eure Entwürfe der Community zur Verfügung stellen? Das wäre großartig.
Was uns auch noch fehlt, sind systematische, dokumentierte Ergebnisse. Die meisten Kollegen haben exzellente Ergebnisse. Einzelne Anwender hat weniger gute Ergebnisse. Meist hängt das dann daran, dass sie die Batterien nur eines Herstellers bzw. Lieferanten benutzen. Denn tatsächlich: Es gibt große Unterschiede. Ich hatte am Anfang Batterien eines großen Discounters. Die waren toll. Nun hat der gleiche Discounter den Lieferanten gewechselt (die Batterien sehen auch anders aus) und die Ergebnisse werden weniger gut. Manche seiner Batterien kann ich 3x aufladen – fertig.
Solche Erfahrungen möchte ich mit Euch teilen. Wir brauchen m.E. den offenen Austausch.
Für alle Ideen bin ich – wie immer – 100% offen!
Euer
Mike
Art-of-Electronics 