Was zum Teufel ist eine Batterie ohne Kontakt-Tab und warum ist das wichtig? Dies ist der erste Artikel einer Serie, in der die komplexe technische neue Batterietechnologie von Tesla, die auf dem Battery Day vorgestellt wurde, in einfachen Worten erklärt wird. So einfach, dass sie ein 10-Jähriger verstehen kann.
Die bessere Beschreibung von Batterien ohne Tabs sind Batterien mit vielen Tabs, weil die neue Tesla-Batterietechnologie auch viele Tabs hat und keineswegs keine. Auf den ersten Blick sieht es vielleicht so aus, als hätte sie oben keinen Kontakt, aber die nach innen gefalteten flachen Laschen, die Sie sehen, sind jeweils ein flacher Kontakt. Ich zähle viele Dutzend die flach nebeneinanderliegen. Jede Lasche hat die gleiche Funktion, und diese Funktion lässt sich am besten anhand von folgendem Bild erklären.
Stellen Sie sich vor, Sie befinden sich in einem Stadion oder einer Arena und sehen Ihrem Lieblingsverein oder Ihre Lieblingsband bei einem Auftritt zu. Alle Zuschauer sind gut gelaunt und voller Energie. Das Stadion ist bis auf den letzten Platz voll besetzt. Nachdem die Veranstaltung vorbei ist, gehen alle zur gleichen Zeit von ihrem Platz in Richtung des einen Ausgangs. Die Menschen stauen sich, stehen Schlange und warten darauf in kleinen Schritten dem Ausgang näher zu kommen aber immer mehr Menschen treffen ein.
Alle von der gegenüberliegenden Seite des Stadions die weit entfernt vom Ausgang ihren Platz hatten treffen mit der Zeit ein. Auch sie wollen raus und versuchen irgendwie durch die Massen zu kommen. Jeder will raus, und alle wollen es jetzt, aber der Ausgang ist einfach zu klein für die Massen. Die Atmosphäre wird aggressiv und heizt sich auf. Die Sicherheitskräfte versuchen, Drängeln, Verletzungen und Aufruhr zu vermeiden. In der Hoffnung, die Situation unter Kontrolle zu bringen wird Wasser verteilt damit sich alle etwas beruhigen und abkühlen.
Genau dasselbe wie in unserem Stadium passiert in einer traditionellen Batterie. Der eine Ausgang ist der eine vorhandene Kontakt oder Tab und die Menschen sind die Elektronen die raus wollen. Sie stoßen gegeneinander, blockieren sich gegenseitig und heizen sich auf. Es dauert lange, bis die Elektronen von der gegenüberliegenden Seite der Batterie zu dem Kontakt gelangen, aber es ist der einzige verfügbare Ausgang, also beeilen sie sich, und dadurch erhitzen sie sich aber können trotzdem nicht schneller entweichen. Kühlung ist erforderlich, um sie zu verlangsamen und sie auf geordnete Weise austreten zu lassen.
Hitze führt dazu, dass sich die Struktur ausdehnt, und das kann zu Schäden führen, wenn es zu schnell geht, aber es ist auch eine Verschwendung von wertvoller Energie. Sie haben sicherlich schon einmal eine erhitzte Batterie berührt, und diese Wärme ist verlorene Energie die an ihre Hand abgegeben wurde und diese Energie können Sie nicht mehr für das Gerät verwenden für das Sie die Batterie einsetzen wollen.
Nun stellen Sie sich vor, Sie haben ein Stadion mit einer sehr großen Zahl von gleichmäßig über das Stadion verteilten Ausgängen, und jede Person, die das Spiel gesehen hat, hat nur eine kurze stressfreie Distanz zu einem nahen Ausgang zu bewältigen, weil pro Ausgang und Zeiteinheit weniger Menschen versuchen, das Stadion zu verlassen. In der Summe schaffen es aber deutlich mehr Menschen nach draußen. Alles geht reibungslos ohne Aufwand und wesentlich schneller. Man hat keine riesige Menschenmenge, die sich staut und darauf wartet, durchzukommen und drängelt, sondern jeder fühlt, dass es schnell vorangeht und hat Platz.
Die Menschen sind entspannt und gehen ohne Stress, Ärger oder Erhitzung in geordneter Weise hinaus. Sie brauchen keine zusätzlichen Sicherheitskräfte in die Bereitstellung von Wasser oder andere Maßnahmen zur Kühlung der Menge zu investieren.
“Das neue Stadion, von dem ich hier spreche, ist die neue Batterie von Tesla. Weil mehr Menschen das Stadium schneller und einfacher verlassen und betreten können lässt sich das Stadium um das 5-fache vergrößern und fasst nun 6-fach mehr Menschen. Unser Stadium ist 5 bis 6-fach effektiver geworden.”
Elektronen oder Menschen können leichter rein und raus, was übersetzt bedeutet, dass die Batterie ohne Hitze, Stress oder Wartezeit problemlos mehr Energie laden und entladen kann. Mit anderen Worten, die Batterie lädt sich schneller und mit weniger Aufwand auf, da Sie sie nicht mehr kühlen müssen denn sie haben weniger Wärmeerzeugung. Noch besser ist, dass Sie die Batterie auch schneller entladen können, was übersetzt bedeutet, dass Ihnen mehr Energie in kürzerer Zeit zur Verfügung steht.
Für ein batterieelektrisches Fahrzeug bedeutet dies wesentlich schnellere Ladezeiten und eine bessere Leistung, da die Energie schneller zum Entladen zur Verfügung steht als zuvor. Da die Batterie weniger belastet wird und sich weniger ausdehnt, haben Sie eine längere Lebensdauer mit mehr möglichen Lade- und Entladezyklen. Sie ist effizienter, da Sie nicht mehr viel Energie durch Wärme verlieren und diese Energie nun für das Fahren und die Reichweite zur Verfügung steht. Sie sparen auch die Energie, die Sie für die Kühlung verwenden, und diese Energie steht zusätzlich auch für das Fahren und mehr Reichweite zur Verfügung.
Niemand hat bisher zylindrische Batterien mit mehreren Kontakten produziert und diese Technologie ist eine einmalige als auch genial einfache Erfindung von Tesla. Weil Sie so gut funktioniert und vorherige Probleme zum Beispiel die Erhitzung reduziert hat Tesla die Batterie also unser Stadium, gleichzeitig deutlich vergrößert was mehr Menschen bzw. mehr Elektronen und mehr Energie bedeutet. Dadurch sind weniger Batteriezellen pro Fahrzeug notwendig mit weniger Kontakten und weniger Fehlerquellen als auch geringerem Montageaufwand. Die neue Tesla Batterie hat dadurch geringere Kosten pro Energieeinheit.
“Vermutlich hat Tesla am Battery Day die lang ersehnte 1-Millionen-Meilen-Batterie bei der Veranstaltung vorgestellt, ohne das wir es bemerkt haben.”
Was Tesla am Battery Day präsentiert hat, ist das Beste aller Welten und eine Blaupause wie wir Menschen uns bereits heute organisieren. Diese Technologie verfügbar zu haben macht die Batterietechnologie jedes anderen Herstellers veraltet und überholt. Tabless Batterien sind eine wirklich große Sache und ein Quantensprung in der Entwicklung denn sie ermöglichen durch Kostensenkung und Leistungssteigerung günstigere Elektroautos mit guter Reichweite und Effizienz anzubieten.
Die verbleibende Herausforderung besteht darin, sie in kurzer Zeit in Massen zu produzieren. Dies ist eine Aufgabe an die Massenproduktion und Herstellung.
Telsa produziert diese neuen Batterien heute bereist und setzt sie seit Mai 2020 in einer Flotte von Fahrzeugen zum Test ein. Die Aufgabe die sich für Tesla nun stellt ist schneller und besser in der Massenproduktion zu werden um 3.000 GWh Volumen pro Jahr herstellen zu können.
Am Batterie Day in Kalifornien an dem ich als vermutlich einziger Deutscher und Europäer teilnehmen durfte stand ich vor dem Eingang der neuen Batteriezellenfertigung von Tesla. Sie ist real und wird in den nächsten 12 Monaten ein Produktionsvolumen von 10Gwh erreichen was sie zur 13. größten Produktionsstätte von Batterien weltweit macht. Es ist also keineswegs eine Pilotanlage sondern wir sprechen von großen Mengen.
“Diese Technologie ist keine Vision aus der fernen Zukunft, sondern existiert in der Gegenwart und ist in Fahrzeugen von Tesla während Sie diese Zeilen lesen im Einsatz.”
Alle Investitionen, welche die etablierten Unternehmen in Batterietechnologie tätigen, die keine vergleichbaren Verbesserungen zu der Leistung der bisherigen Tesla Batterien haben, sind eine verlorene und überflüssige Investition.
Jeder, der nach dem Tesla Battery Day am 22. September, Batterien noch als austauschbare Ware bezeichnet und fälschlicherweise glaubt Tesla benutzt dieselben Batterien wie alle anderen Anbieter und hat keinen Technologievorsprung verdient es, mit allem Respekt wegen Inkompetenz sofort gefeuert zu werden.