Upcycling: Lithium-Ionen-Akkus testen und wiederverwenden

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E-Autos, kabellose Baugeräte, Unterhaltungselektronik und vieles mehr – mittlerweile werden fast alle elektrischen Geräte mit Hilfe von Akkus betrieben. Sehr beliebt ist der Typ Lithium-Ionen, da er relativ leicht und effizient ist. Als Nachteil ist er leider recht empfindlich für Tiefentladung und reagiert bei falscher Lagerung und Ladung mit einer starken Abnahme seiner Kapazität. Lithium-Ionen-Akkus an sich findet man häufig in Form von zylinderförmigen Zellen, mit der Bezeichnung 18650 (18 mm Durchmesser, 65 mm Länge und die 0 für den Zylinder). Akkupacks, wie man sie zum Beispiel in E-Bikes oder Laptops nutzt, bestehen aus mehreren solcher 18650er Zellen, die durch Reihen- und Parallelschaltung auf die für das Gerät benötigte Spannung und Kapazität gebracht werden.

Wenn zum Beispiel in einem Laptop-Akku eine der verbauten Zellen kaputtgeht, nimmt zunächst die Kapazität drastisch ab. Im schlimmsten Fall fällt auch die Spannung, wodurch das Gerät nicht mehr per Akku betrieben werden kann und meist entsorgt wird. Allerdings kann auch mit aktuellen Recyclingverfahren nur ein Bruchteil der Rohstoffe zurückgewonnen werden und oft sind nur einzelne Zellen eines Akkus kaputt. Warum also nicht die funktionierenden Zellen ausbauen, Geld sparen und die Umwelt schützen?

Darüber habe ich mir in meinem Jugend-Forscht-Projekt batteRE Gedanken gemacht und eine Weiterverwendungsstrategie entwickelt. Bei einem Regionalentscheid des Wettbewerbs in Rheinland-Pfalz habe ich damit 2020 in der Kategorie Physik den ersten Platz gewonnen, die weiteren Entscheide sind Corona-bedingt leider ausgefallen. Mit weiteren Verbesserungen des Testprozesses war ich dieses Jahr erneut erfolgreich und trete Ende März beim Landesentscheid an.

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