Natürlich ist die Ingenieurleistung mit der Fertigung einzelner Batteriezellen noch lange nicht zureichend erbracht. Wobei die spätere Verwendung zunächst auch noch über die Form einer einzelnen entscheidet. Das Folienpaket kann demnach klassisch aufgerollt werden, prominentester Vertreter ist Tesla. Es kann nach kurzen Längen immer wieder gefaltet werden, wodurch eine Blockbatterie entsteht, als Hochvoltbatterie im Kfz nicht gebräuchlich.

Die zweite und inzwischen häufigste Form ist die der Pouch-Batterie. Dabei sind die Längen je nach Autohersteller höchst ungleich. Die Bahnen werden also beschnitten, luftdicht geschlossen, übereinandergelegt und elektrisch miteinander verbunden. Das Package bedingt auch die Kühlung, wobei es immer noch Fahrzeuge am Markt gibt, deren Batterien nicht gekühlt sind, bezeichnet als passiv gekühlt. Aktiv luftgekühlte gibt es wohl nicht mehr.

Die einzelnen Module werden immer größer. Bei Teslas 4680 steht die '46' für den Durchmesser und die '80' für die Länge. Den Nachteil der längeren Wege für die Elektronen nach draußen gleicht man durch viele Anschlüsse zum oberen gemeinsamen aus. Weil man das von der Pouch-Zelle nachahmt, nennt man es 'Tablet-Design'. Die 4680 hat zwar offensichtlich noch Schwierigkeiten bei der Fertigung, wird aber von Tesla-Fans schon sehnlichst erwartet.

Konkurrenten in USA halten sie aber nicht für eine inhaltlich neue, sondern nur von der 'Applikation' her neue Batterie. Auch bei ihr wird Flüssigkeitskühlung vorherrschen, also Wasser mit Frostschutzmittel. Das umströmt alle Batterien. Dazu werden dem Kühlmittel Wege vorgeschrieben, damit auch die letzte noch erreicht wird. Unklar bleibt die Lösung des Problems, dass sich das Kühlmittel an den einzelnen Zellen vorbei wohl immer mehr aufheizt, also unmöglich bei allen die gleiche Kühlleistung hat.

Dagegen können die Pouch-Zellen eher schlechter mit dem Kühlmittel in Kontakt kommen, wenn es beispielsweise durch den Boden der kompletten Struktur fließt, diese aber übereinander angeordnet sind. Insgesamt muss das Gehäuse viel Wärme transportieren. Wenn man davon ausgeht, dass der Ladung zukünftig eine noch größere Bedeutung zukommt als der Größe der Batterie, dann spielt die Temperatur der Batterie und der Umgebung eine außerordentlich große Rolle.

Da gibt es schon Ratschläge, doch bitteschön nicht mit fast leerer Batterie an einem Hotel ohne Lade-Infrastruktur zur Zwischenübernachtung anzukommen, um dann am nächsten Morgen mit kalter Batterie schnellladen zu wollen. Das geht dann offenbar viel zu langsam, natürlich wie immer abhängig von der Außentemperatur. Abends, vor der Übernachtung, wäre die Batterie nach längerer Autobahnfahrt wärmer gewesen.

Auch das Verteilsystem für die Wärme scheint noch sehr viel Entwicklung zu benötigen. Zurzeit heizt VW im ID.3 die Batterien erst nach dem Start auf, obwohl das doch günstiger während der Ladephase davor gewesen wäre. Jetzt kostet es Reichweite. Auch ist die Wirkung der Wärmepumpe umstritten, bei Tesla inzwischen Serie, bei VW optional. Es ist unklar, was das von der Physik her unbestritten vorteilhafte System in der Praxis wirklich bringt.

Zurück zum Layout. Einzelne Batterien bzw. Pouch-Zellen werden zu Modulen zusammengefasst, solange hintereinandergeschaltet, bis z.B. die erforderliche Spannung für den/die E-Motor/en erreicht ist und dann parallel, um die Kapazität zu erhöhen. Auch ist die Position im Fahrzeug nicht immer so klar, wie sie in speziell für die E-Mobilität geschaffenen neuen Plattformen immer dargestellt wird, also flach auf dem Boden zwischen den Achsen. GM hat z.B. für große Pickups so viel Bedarf, dass man zwei Pakete übereinander anordnet.

Sogar da gibt es Ausnahmen, z.B. Hersteller wie Porsche, die für die Füße der Hinterbänkler gewisse Aussparungen vorsehen. In einer Plattform für Verbrenner werden für die Anordnung von Hochvolt-Batterien viele andere Möglichkeiten genutzt. Fast immer stört schon allein ein Mitteltunnel, bei Frontmotor mit Hinterradantrieb normal, aber meist auch in etwas kleinerer Form bei Frontantrieb oder Heckmotor üblich. Mal nutzt man den Platz in einer angehoben Mittelkonsole, dann wieder unter den Sitzen.

Am angehobenen Boden des Gepäckraums sieht man am besten, dass hier nachgerüstet wurde. Da bleibt dann auch von der vielgepriesenen Absenkung des Schwerpunktes nicht mehr so viel übrig. Von der Position der einzelnen Zellen relativ unabhängig muss irgendwo das Batteriemanagement mit möglichst kurzen Leitungen zu den einzelnen Zellen angeordnet werden. Bei reinen E-Plattformen thront es oft hinten mittig über dem gesamten Batterie-Pack.

Der Überwachung kommt hierbei eine besondere Bedeutung zu. Zu hohe Temperaturen z.B. bei schneller Autobahnfahrt sollte zu vermehrter Kühlung und im Extremfall auch zu Beschränkung bei der Höchstgeschwindigkeit führen. Die LiIo-Batterie hat halt relativ enge Temperaturgrenzen, in denen sie normal funktioniert und nicht besonders verschleißt. Besonders im Winter kann da also auch ohne Aussicht auf einen Ladevorgang eine Erwärmung vonnöten sein.

Ob das alles wirklich jeweils für jede Zelle möglich ist, darf gewiss bezweifelt werden. Unbedingt erforderlich scheint aber eine Harmonisierung des State Of Charge zu sein, also des Ladezustands, den es natürlich auch für die gesamte Batterie gibt. Es können offensichtlich einzelne Zellen nachgeladen bzw. andere teilweise von der Ladung ausgeschlossen werden (Balancing). Noch interessanter ist der State Of Health, der Wichtiges über die Behandlung der Batterie speichert.

Wird das Gehäuse geschlossen, kommt es auf dessen Dichtigkeit an. Es hat schon Rückrufe z.B. beim VW e-Up wegen möglichem Wassereinbruch am Batteriekasten gegeben. Allerdings ist es nicht sicher, ob es immer ein Extra-Pack für die Batterie geben wird oder ob man diese nicht in das Chassis intergiert, die Festigkeit der Zellen mit nutzt und damit wiederum Gewicht spart.