Akkus von verbrauchten Vapes nutzen

Vapes (Einweg-E-Zigaretten, auch unter dem Markennamen Elf Bar bekannt) sind ein recht großes Umweltübel, werden aber reichlich verkauft. Die Teile sind Sondermüll, da sie einen Li-Ionen-Akku und diverse Gifte enthalten, landen aber sicher im Hausmüll oder schlimmer in der Umwelt (Entsorgung im Hausmüll ist nach Hinweis auf den Geräten ja nicht erlaubt :skull_and_crossbones: ). In diesem Projekt sollen Infos rund um die Nutzung der alten Akkus und Projekte mit den Akkus vorgestellt werden.
Achtung! Da die Akkus nicht zur Wiederverwendung vorgesehen sind, fehlen hier sämtliche Schutzmaßnahmen. Auch ist die Qualität der Akkus unbekannt. Es ist also sehr vorsichtig mit den Akkus, vor allem beim Laden, umzugehen. In einem Video von Heise bei Youtube gibt es dazu weitere Informationen:
https://youtu.be/oiAYaS5qAqM?si=COnPyZJS78twai86

Quelle: Heise-Artikel „Powerbank aus Einweg-Vapes | c’t 3003“ vom 11.08.2023
Vapes-4_Video.pdf (562,8 KB)

Updates:
2024-02-13
Youtube-Link korrigiert und Heise Artikel angefügt

Infosammlung zu Vapes und Akkus

  • Hier ein Artikel aus der Make 6/2023 in dem einige Informationen über verschiedenen Nutzungsmöglichkeiten von Akkus aus Vapes beschrieben sind. Außerdem wird die Nachrüstung mit Schutzschaltungen beschrieben:
    Vapes-1.pdf (425,1 KB)

  • Im Artikel Upcycling: „Litium-Ionen-Akkus …“ ebenfalls vom Heise-Verlag geht es zwar um Akkupacks aus Laptops oder E-Bikes, aber die beschriebenen Methoden zur Kategorisierung, Entsorgung usw. sind sehr interessant und auch bei den Vapes-Akkus nutzbar:
    Vapes-2a.pdf (997,5 KB)

  • Ebenfalls bei Heise gibt es den Artikel „Kapazitätsmessgerät für Powerbanks und Akkuzellen“, hier ist neben Infos zur Kapazitätsermittlung auch der Bau eines entsprechenden Messgerätes beschrieben:
    Vapes-3.pdf (3,4 MB)

Alle beigefügten Dokumente sind aus meinem privaten Heise-Abbo, also bitte nicht weiter veröffentlichen.

E-Flugblatt mit dem Raspberry Pico
Der Raspberry Pico 2040W kann als E-Flugblatt genutzt werden. Der Artikel bei Heise titelt quotenwirksam mit „… Hacking …“. Ich habe es bisher nicht geschafft, für ein Feedback ein Formular einzubauen. Der Controller stürzt dann immer recht schnell ab. Ohne Formular funktioniert alles wie beschrieben. Am Ende des Artikels ist beschrieben, wie das Flugblatt direkt mit Akkus betrieben werden kann. Der Nachbau mit 18650 Akkus hat funktioniert. Der Test mit den Akkus aus den Vapes steht noch aus.
Hier der Artikel vom Heise-Verlag:
#Pico-Flugblatt.pdf (2,3 MB)

Ein zweiter Artikel beschreibt ähnliches, aber dann mit dem potenteren Raspberry Pi Zero W. Hiermit ist sicher eher Hacking möglich. Auch hier ist der Einsatz mit Akkus beschrieben:
#Raspi-Flugblatt.pdf (692,9 KB)

Auch diese Dokumente sind aus meinem privaten Heise-Abbo.

Informationen zu meinen Flugblättern

  • Ein Bild vom Dateisystem auf dem Pico, nur die Dateien index.html und die main.py sind zu bearbeiten. Der Pico legt nach dem Start in der root noch eine Log.txt an, diese kann auch über WLAN eingesehen werden.

  • In meiner Index.html darf natürlich der Zeigefinger nicht fehlen:
    index.html (5,4 KB)

  • Hier noch die unspektakuläre main.py:
    main.py (1,4 KB)

  • Da in der Log-Datei immer das Favicon angemeckert wurde, hab ich unter htdocs ein Favicon und das Logo gespeichert:
    favicon

Aber das war dann auch alles.
Neben meinen beiden Flugblättern hätte ich noch etwas Hardware zum Testen in meinem HomeLab.

So sieht es beim Anmeldeversuch auf dem Smartphone aus:

Und wenn der Hotspot genutzt wird wie er ist, kann man sich noch die log.txt ansehen:

So sieht die Log-Datei im Dateisystem aus:
log.txt (9,5 KB)

Mehr geht an dem Hotspot zurzeit nicht.

Datenschutz
Spannendes Thema an der Stelle, wenn es sauber erledigt werden soll.
Der Server auf dem Pico vergibt eine V4 und eine V6 IP-Adresse, diese tauchen, außer am Smartphone selbst, nicht weiter auf. Damit wird aus meiner Sicht anonymisiert gearbeitet und der Vorgang unterliegt nicht dem Datenschutz.
Hier der Screenshot vom Netzwerk, nachdem ich mich mit dem Hotspot „OWS-Info“ verbunden habe:

An der Console in Thonny ist nur die IP-Adresse des DNS-Servers zu finden:

Am 2.3.2024 wurden die vorhandenen Vapes auseinander genommen. Dabei wurden ca. 20 Akkus, einige Module mit LED und Schalter, ein paar Heizwendeln und einige leere Gehäuse, die sich eventuell beim GEO-Caching verwenden lassen, gesammelt.

An drei Akkus ist keine Spannung messbar und sie sehen auch nicht „gesund“ aus, sind also Schrott und werden entsorgt. Bei zwei Akkus sind ca. 1V messbar, hier werde ich eine Wiederbelebung versuchen. Alle anderen Akkus liefern eine Leerlaufspannung von ca. 2,2 bis 3,7 V.

Ein Akku mit eine Spannung von ca. 3,2 V wurde bereits mit einem Lademodul ausgestattet und erfolgreich mit ca. 250 mA geladen. Auf dem Lademodul wurde der Widerstand R3 entsprechend angepasst. Auf diesem Akku gibt es eine Typbezeichnung und bei eBay wird dieser Akku für 8 € (801640-500 mAh 3A Entladung | eBay) angeboten. Für den Akku wird vom Verkäufer ein Entladestrom von 3A bei einer Kapazität vom 550 mAh angegeben. Der Akku scheint das teuerste Teil in den Vapes zu sein.
Die gemessenen Akkus:

Der Akku mit Lademodul beim Ladevorgang:

Die verwendete Ladeplatine heißt HW-107 und verwendet einen TP-4056 Chip Handbuch. Diese Variante hat einen schaltbaren Lastausgang für einen Tiefenentladeschutz des Akkus. Andere Platinen mit dem gleichen Chip haben den nicht.

Für Solarladung könnten wir Controller verwenden die in diesen Lampen verwendet werden die man in den Garten stecken kann:

Es gibt auch Platinen die MPPT Ladereglung umsetzen. Die kosten 5-7€/Stück:

Die in den Vapes verbaute Elektronik enthält offensichtlich einen Schutz vor Tiefentladung und ggf. einen Laderegler. Ausführliches habe ich in dem Artikel gefunden:
der Link zur Webseite
E-Zigarette-Stromlaufplan5.pdf (1,0 MB)

Weitere Infos und der Link zum Video vom Wunderland:
der Link zur Webseite
Recycling von Wegwerf E-Zigaretten2.pdf (812,3 KB)

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Das kleine Bauteil, welches beim Ziehen an der Vape den Verdampfer einschaltet, enthält tatsächlich einen Laderegler. Hab alles wie in der Vape zusammen gelötet und statt des Verdampfers 5 V auf 1,1 A begrenzt eingespeist. Es werden ca. 440 mA gezogen und der Akku war nach einer Stunde fast voll.
Leider sehe ich im Augenblick keinen praktischen nutzen, da der Verbraucher nur bei Unterdruck für ein paar Sekunden Strom bekommt und wenn der Verbraucher direkt mit dem Akku verbunden wird, läuft der Tiefenentladeschutz ins leere.

Übrigens bei Aliexpress gibt es diese Einweg-e-Zigaretten nur mit USB-C-Buchse zum Aufladen und zum Befüllen:

Auch interessant:
Bei einem versehentlichen Kurzschluss an dem Akku ist der originale Massedraht weggeschmolzen.

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