Zebra-Batterie

Eine Zebra-Batterie ist eine wiederaufladbare Hochtemperaturbatterie vornehmlich für den Einsatz in Kraftfahrzeugen. Der Südafrikaner Johan Coetzer gab der von ihm entwickelten Batterie den Namen seines Lieblingstieres, dem Zebra. In Wirklichkeit steht ZEBRA für "Zero Emission Battery Research Activity".

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Die erzeugte elektrische Spannung beträgt ca. 2,58 Volt, der Energiegehalt etwa 0,15 kWh/kg, die Arbeitstemperatur liegt bei ca. 300° Celsius.

Ihre Einsatzfähigkeit wurde bereits im hohen Maße nachgewiesen, eine Verbreitung in größerem Maßstab gelang jedoch noch nicht.

Die Reaktanden sind Natriumchlorid (Kochsalz) und Nickel. Die Trennung der verschiedenen Ionen wird durch eine nur für Natriumionen durchlässige semipermeable Keramikwand aufrechterhalten, die die Natriumelektrode von der Natriumchlorid/Nickelchlorid/Nickelelektrode trennt. Vorteilhaft ist, dass das reine Natriummetall an der Kathode flüssig vorliegt, was den Aufbau inaktiver und zerstörerischer Verbindungen (Dendriten) verhindert.

Die Zebra-Batterie wird derzeit (Jahr 2006) von der Firma Cebi in Stabio (Schweiz) bzw. der Tochterfirma MES-DEA hergestellt. MES-DEA bietet auch einige Elektrofahrzeuge mit Zebra-Batterien an, u.a. einen Twingo, einen Smart und einen Panda. Ein privater SAM fährt in der Schweiz versuchsweise mit Zebra-Batterien. Zebra-Batterien sind noch immer in verschiedenen Elektrofahrzeugen auch in Deutschland im Einsatz, u.a. in einem Daimler-Bus der Biba-Bremen. Auch Batterien, die längere Zeit abgekühlt waren, konnten erfolgreich reaktiviert werden (z.B. im März 2006 in einem Vito-Fahrzeug in der Nähe von Dortmund).

Dr. Cord-Heinrich Dustmann, Leiter der Zebra-Aktivitäten bei MES-DEA, hat in einem Vortrag im Juni 2004 hinsichtlich der Lebensdauer von einer Testbatterie berichtet, die seit elf Jahren im Test und über 3000 Zyklen genutzt worden ist (was etwa einem Zyklus pro Tag ausmacht). Im gleichen Vortrag wurden zwei Typen vorgestellt: Beide mit je 17,8 kWh Energieinhalt, einmal bei 278 V mit 64 Ah und einmal bei 557 V und 32Ah. Die Blöcke wiegen je 195 kg mit Gehäuse und Batteriemanagement, die spezifische Energie beträgt 94 Wh/kg. Die maximale Belastung beträgt laut Hersteller rund 32 kW. Die Betriebstemperatur der gut wärme gedämmten Batterie beträgt typisch 300° C (270 bis 350° C). Die Batterie hat einen hundertprozentigen Ah-Wirkungsgrad, d.h. es können genauso viele Ah entnommen werden, wie hinein geladen wurden. Verluste entstehen daher an zwei Stellen: unterschiedliche Lade- und Entladespannungen und Heizen der Akkus.