Es geht nahtlos weiter mit der Werkstattarbeit. Wie Sie oben am Video sehen, dürfen schon besonders zertifizierte innerhalb des Batterie-Packs einzelne Module tauschen, denn bei ca. 200 € pro kWh plus Montage für eine neue Batterie kann sich so ein Teil-Umbau durchaus lohnen. Außer einem State Of Health für die ganze Batterie wird wohl bald auch einer für ihre Teile üblich werden.

Sehr viele Geheimnisse kursieren über das erste Laden einer Li-Io-Batterie, bei dem wohl mehrere Faktoren zu beachten sind. Bevor wir jedoch zu dem äußerst wichtigen Thema des Ladens kommen, hier noch ein kleiner Einblick in die Welt der Forschung. Dass es unglaublich viele Möglichkeiten der Auslegung von Zellen und besonders der Beschichtung der Plus- und Minusfolien gibt, haben wir schon erwähnt.

Neben den so wichtigen Langzeittests z.B. zum Test möglicher Ladezyklen gibt es aber auch welche für kürzere Intervalle. Und das betrifft dann nicht nur die Zelle als Ganzes, sondern auch die Veränderungen der Beschichtungen, etwas weniger die mit Graphit als die positive Seite mit den Metalloxiden. Diese werden ebenfalls automatisiert untersucht, gescannt und über bildgebende Verfahren die verschiedenen Zusammensetzungen miteinander verglichen.

Je mehr Lithium bzw. seine Ionen man hier während des Ent-/Ladevorgangs unterbringen kann, desto mehr Kapazität bei nahezu gleichem Gewicht hat die Batterie. Es kommt also auch auf das Scannen an verschiedenen Punkten einer Beschichtung an und wie sich diese während des Betriebs verändern. Hinzu kommen wichtige Erfahrungen über die Schnelligkeit der Einbettung und des Lösens aus dieser.

Mehr und mehr kristallisiert sich heraus, dass es je nach Fahrprofil etwas weniger vielleicht auf die Kapazität der Batterie ankommt, als vielmehr auf den Ladevorgang. Grob vereinfachend kann man sagen, dass eine größere Batterie auch längere Zeit braucht, um wieder geladen zu werden. Da kann schon der Vorteil einer Ladestation auf der Langstrecke rasch dahin sein. Natürlich verhält es sich mit Schnellfahren ähnlich.

Wie bei der Bleibatterie auch besteht ein Ladevorgang aus einem größeren Spannungsangebot auf der Ladeseite gegenüber einem kleineren an der Batterie. Je größer es ist, desto größer ist die Stromstärke, wenn sie nicht durch ein Batteriemanagement überwacht und gesteuert wird, genau das ist aber bei einem E-Auto der Fall. So haben kaum zwei von ihnen die gleiche Ladekurve. Die markanteste Einschränkung geschieht meist bei 80 Prozent.

Das ist die Marke, die Hersteller immer empfehlen, um die Batterie gesund zu halten. Angeblich führt das Überschreiten zu einem gewissen Verschleiß. Manche Ingenieure bestreiten das zwar, aber z.B. bei Tesla, wo man Updates Over The Air laden kann, hat es schon Degradationen gegeben, weil man sich offensichtlich angesichts schon vieler Schnellladevorgänge nicht mehr sicher war, dass die Batterie die Garantiezeit unbeschadet überstehen würde.

Bei 80 Prozent scheint die normale Ladespannung die momentane der Batterie erreicht zu haben. Spätestens ab da steuert man eine um einen ganz bestimmten Wert höhere Spannung ein und versucht gleichzeitig, die Batterie nicht zu schädigen. Als Faustregel gilt, dass man von 0 bis 80 Prozent ebenso lange lädt wie von 80 bis 100. Aber es gibt auch deutliche Eingriffe unterhalb von 80 Prozent, wie man an der Verschiedenheit fast aller Ladekurven sieht.

Geladen wird z.B. in Europa mit Gleich- und Wechselspannung, die man auch im Haushalt zur Verfügung hat. Im Idealfall sind drei Phasen vom Zähler bis in die Garage oder einen Stellplatz geführt, so dass 11 kW Ladeleistung möglich sind. Bei Gewerbebetrieben und öffentlichen Ladesäulen sind sogar bis zu 22 kW erlaubt. Es gibt keine weitere Begrenzung des Ladestroms. Lediglich muss im Auto der Strom noch in einen Gleichstrom gewandelt werden.

Sie können also mit zugeladener Kapazität geteilt durch Ladeleistung die Ladedauer berechnen. Das ist im beschriebenen Fall natürlich keine Schnellladung. Die geschieht mit besonderen Ladestationen, die wohl niemand zuhause hat, meist auch Gewerbebetriebe nicht. In diesen muss durch völlig andere Netzanbindung nicht nur eine wesentlich höhere Spannung bereitgestellt werden, sondern diese auch noch dort in Gleichspannung umgewandelt werden.

Beide Teile, sowohl Ladestation als auch E-Auto haben heftig zu tun, was man mitunter an diversen Lüftergeräuschen hört. Und genau beim Schnellladen liegen die Probleme, die Zeit für das Laden noch einmal drastisch zu reduzieren. Wieder eine Faustformel, diesmal für den Sommer: Gut ist sie, wenn sie es von 0 auf 80 Prozent in nur wenig mehr als 20 Minuten schafft. Beim Betrieb meistens noch mit ca. 400 Volt können die Kabel noch von für diese Tätigkeit ungewohnten Händen gehandhabt werden. Darüber könnte es schwierig werden.

Weil der Kupferanteil deutlich mit dem durchgeleiteten Strom wächst. Wird er zu gering bemessen, werden das Kabel warm und die Ladeverluste größer. Da hilft einzig, die Spannung zu erhöhen derzeit noch recht vereinzelt auf 800 bis 900 V. Aber wer für obige Transaktion auch als renommierter Hersteller wirklich 5 Minuten anstrebt, muss sich fragen lassen, wie er denn das bewerkstelligen will. Uns fällt da nur eine Flüssigkeitskühlung im Schlauch ein.

Gleichzeitig taucht natürlich die Frage auf, wie verschwenderisch E-Autos mit auch regenerativen Energien umgehen dürfen. Schon jetzt ist es bei den in dieser Hinsicht schlimmsten E-Autos so, als wenn man beim Tanken eines Verbrenners jeden zehnten Liter Sprit daneben schütten würde. Jedenfalls kommt kein E-Auto ohne die sogenannten Ladeverluste aus. Es ist wie beim Ausnutzen der enormen Beschleunigungen mancher E-Autos, der Umweltschutz verkehrt sich in sein Gegenteil.