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Weniger heiße Stellen lassen Akkus schneller laden

Wie in einem Papierbastelbogen werden Kerben am Rand der Aluminium- und Kupferfolienbänder eingeschnitten. Die überstehenden Randstücke werden umgebogen und beide Folien entweder gegen den unteren oder den oberen Deckel der Akkuzelle gedrückt, so dass dort ein durchgängiger elektrischer Kontakt besteht. Dadurch muss der Strom nicht mehr durch die gesamte Länge des Bandes bis zum elektrischen Kontakt fließen, sondern nur noch entlang der Breite.

  • So sollen Kupferfolienbänder in Teslas neuem Akku aussehen. (Bild: Tesla/Screenshot: Golem.de)
  • Klassische Massenfertigung der Akkugehäuse in der Anlage [1] (Bild: Tesla/Screenshot: Golem.de)
  • Klassische Massenfertigung der Akkugehäuse in der Anlage [2] (Bild: Tesla/Screenshot: Golem.de)
  • Roboter bedienen die Anlage zur ersten Ladung der Akkuzellen. (Bild: Tesla/Screenshot: Golem.de)
So sollen Kupferfolienbänder in Teslas neuem Akku aussehen. (Bild: Tesla/Screenshot: Golem.de)
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Durch die Konstruktion werden Hotspots vermieden und die gesamte Zelle kann besser gekühlt werden, was schnellere Ladezeiten am Turbocharger und höhere Leistung im Motor möglich macht. Zusätzlich wird das flüssige Elektrolyt als Kühlmittel genutzt, das die gesamte Akkuzelle ausfüllt, inklusive einer schmalen Lücke in der Mitte, wie eine Papprolle im Toilettenpapier, nur schmaler. Dort kann das Elektrolyt die Wärme aus dem Inneren des Akkus durch Konvektion nach außen tragen.

Silizium ersetzt Graphit

Beim Laden des Akkus fließen Lithium-Ionen von der Kathode zur Anode und werden in der Anode gespeichert. Diese Anode besteht derzeit größtenteils aus Graphit, das etwa zehnmal so viel wiegt wie das Lithium, das in dem Graphit gespeichert wird. Um das zu verbessern, mischt Tesla schon seit einiger Zeit Silizium in das Graphit, das viel mehr Lithium aufnehmen kann. Reines Silizium schwillt in diesem Prozess aber um das Vierfache seines Volumens an und fängt an zu bröckeln.

Elektromobilität: Grundlagen und Praxis

Laut der Präsentation hat Tesla dieses Problem in den Griff bekommen. Das Silizium wird von einem hochelastischen Polymer umgeben, das Lithium-Ionen leitet, und von einem ebenso elastischen Bindemittel zusammengehalten. Dabei müssen beide im Zusammenspiel auch den elektrischen Strom leiten. Das Resultat ist eine Anode, die fast die gleiche Speicherkapazität hat wie eine Anode aus reinem Lithiummetall, aber ohne deren Probleme mit der Bildung von metallischen Verästelungen. Gleichzeitig soll das Silizium mit 1,50 US-Dollar pro kWh viel günstiger als graphitbasierte Anoden sein, die 6 bis 10 US-Dollar pro kWh kosteten.

Verbesserungen gibt es auch auf der Kathodenseite, die in allen Akkumodellen von Tesla künftig ohne Kobalt auskommen sollen.

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 Battery Day: Wie Tesla die Akkukosten halbieren willNeue Verfahren sollen auch Recycling ermöglichen 
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derLaie 03. Okt 2020 / Themenstart

Die Kosten für heutige Technik innerhalb von drei Jahren zu halbieren klingt irgendwie...

Mr_Gee 29. Sep 2020 / Themenstart

Dass bei einem modernen Auto alles tragendes Bestandteil der Karosserie sein muss, wei...

wupmedude 28. Sep 2020 / Themenstart

Das ist alte Technik und nennt sich Schoopierung. oder Schoopage auf Englisch. In...

Cavaron 27. Sep 2020 / Themenstart

Statistik?

Truster 25. Sep 2020 / Themenstart

SCNR ;-)

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