Ein Versuch, die Vorkommnisse in einer Salzbatterie zu erklären:

Salzbatterie? Eine 250 Grad heisse Salzschmelze (NaAlCl4). In dieser treibt sich Herr Nickel herum und das Traumpaar Herr Natrium und Frau Chlor, vulgo auch Kochsalz genannt.

Wenn die Sonne über dem Horizont erscheint, beginnt die tägliche Tragödie von Herrn Natrium und Frau Chlor. Das Paar wird durch den Ladestrom der Sonne getrennt. Herr Natrium steht plötzlich alleine da, ihm fehlt ein Elektron. Frau Chlor ist unversehens auch alleine; aber nicht lange. Denn Herr Nickel wirft jeden Tag aufs Neue ein Auge auf die attraktive Frau Chlor. Es geht nicht lange, sind die zwei beieinander und formen ein mehr oder weniger glückliches Salz, Nickel-Chlorid.

Tja, und Herr Natrium, so ganz alleine, wandert aus. Er wandert und wandert, denn er spürt, da draussen, hinter dem Keramik-Elektrolyten (beta-alumina Separator) findet er etwas, was ihm fehlt. Dort duftet es herrlich nach Elektronen… Drüben angekommen ist er freilich herb enttäuscht. Eine reine Natriumgesellschaft, alle mit dem gleichen Problem, ein nach Elektronen schreiender Haufen elender Mannsbilder.

Hinter dem Elektrolyten fallen die Elektronen wie Manna vom Himmel, die Herren packen sich ein paar davon und sind dann auch so zufrieden; wie es halt geht, Männerclub. Die einen mögens, die anderen nicht. Fällt die Nacht herein, beginnt das grosse Sehnen. Die Elektronen werden dem Männerclub hinter dem Elektrolyten wieder weg genommen (die Batterie wird entladen), die Natrium-Gesellschaft bricht auseinander. Und jeder Einzelne erinnert sich an die Frau Chlor. Wo sie nur ist? Etwa hinter dem Separator?

Zur gleichen Zeit: Frau Chlor hat auch genug von Herrn Nickel, ein etwas langweiliger Bursche. Der Elektronenstrom „von hinter dem Separator“ kündigt die Ankunft des so sehr geliebten Herrn Natrium an. Heidewitzka ist das ein Fest, wenn die zwei sich wieder vereinen. Da wird richtig Energie frei. Aber irgendwann ist es zu viel, alle schlafen ein, dösen herum. Und warten darauf, dass sie Sonne am nächsten Tag wieder ihre erbarmungslosen Trennstrahlen schickt. Das Leben ist ein Kreislauf.

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Zum Wirkungsgrad: Die Salzbatterie hat einen 100% Ah Wirkungsgrad, das heisst: Die Ladungsmenge (Elektronen) die man in die Batterie beim Laden hineinsteckt, kommt beim Entladen auch wieder heraus. Die chemische Erklärung: Das vom Chlor getrennte Natrium (Na+) kann sich beim Batterieladen hinter dem keramischen Separator nur zu metallischem Natrium verbinden (Na) wenn es ein Elektron bekommt. Jedes Natrium muss zwingend ein Elektron bekommen, sonst würde sich die Batterie nicht laden. Und jedes Natrium gibt das Elektron dann auch wieder ab, um sich wieder mit Frau Chlor zu verbinden zu können, sonst würde sich die Salzbatterie gar nicht entladen. ABER: Weil die Salzbatterie warm ist, hat sie gegen aussen (Umgebungstemperatur < Batterietemperatur) eine Wärmeabstrahlung (etwa 120W für einen 10kWh-Batterieblock). Diese Energie geht verloren. Alles in allem ist der Wirkungsgrad der Salzbatterie dann etwa 90%, die 10% gehen als Wärme verlustig. Das ist weniger gut wie eine Lithium-Batterie. Der Vorteil der warmen Batterie ist aber, dass man sie nicht temperieren muss, wie Blei und Lithium. Wenn es sehr kalt ist, muss man die Lithium und Blei-Batterien wärmen (= Energieverlust) um die volle Speicherkapazität zu haben, bei der Salzbatterie braucht es das nicht. Bei hohen Umgebungstemperaturen muss man die Blei- und Lithiumbatterien kühlen (= Energieverlust), damit sie (1) keine beschleunigte Selbstentladung erfahren und (2) keinen Schaden erleiden (Lebensdauer). Die Salzbatterie kennt dieses Problem nicht. Kurz: Der energetische Wirkungsgrad der Salzbatterie ist nicht besser und nicht schlechter als derjenige der Lithium- und Bleibatterien.