Technologie

Schnellladestationen zerstören Teslas Auto-Batterien schon nach 25 Ladevorgängen

Beim Einsatz von heute üblichen Schnellladestationen geht die Ladekapazität der Batterien stärker verloren, als bisher angenommen.
07.04.2020 10:00
Lesezeit: 2 min
Schnellladestationen zerstören Teslas Auto-Batterien schon nach 25 Ladevorgängen
In einem Tesla-Modell S sind insgesamt 7.104 Lithium-Ionen-Batterien verbaut. (Foto: dpa) Foto: Marcel Kusch

Kommerzielle Schnellladestationen für Elektroautos setzen die Batterien hohen Temperaturen und einem hohen elektrischen Widerstand aus, wodurch sie beschädigt werden und ihre Speicherkapazität schnell verlieren, schreiben Ingenieure der Universität von Kalifornien, Riverside, in einer neuen Studie, die im Magazin Energy Storage veröffentlicht wurde.

In ihrem Experiment testeten die Studienautoren mehrere Lithium-Ionen-Batterien vom Typ Panasonic NCR 18650B, die in Elektroautos des US-Herstellers Tesla zu finden sind. Diese Batterien wurden im Experiment mit Schnell-Ladegeräten aufgeladen, wie sie heute entlang von Autobahnen zum Einsatz kommen.

Bereits nach den ersten 13 Ladezyklen mit der Schnellladetechnik ging die Kapazität der Batterien deutlich zurück. Schon nach etwa 25 Ladezyklen sank die Ladekapazität der Batterien auf 80 Prozent ihrer anfänglichen Speicherkapazität. Für die meisten Anwendungen haben wiederaufladbare Lithium-Ionen-Batterien bei dieser Marke das Ende ihrer Lebensdauer erreicht.

Nach 40 Ladezyklen hatten die Batterien sogar nur noch rund 60 Prozent ihrer anfänglichen Speicherkapazität. Und nach etwa 60 Ladezyklen brachen die Batteriegehäuse auf, wodurch die Elektroden und der Elektrolyt der Luft ausgesetzt waren, sodass das Risiko eines Brandes oder einer Explosion bestand. Hohe Temperaturen von 60 Grad Celsius verstärkten die Schäden zusätzlich.

"Die industrielle Schnellladung wirkt sich aufgrund des Anstiegs des Innenwiderstands der Batterien negativ auf die Lebensdauer von Lithium-Ionen-Batterien aus, was wiederum zur Wärmeentwicklung führt", wird der Doktorand und Studienmitautor Tanner Zerrin auf der Webseite der Universität zitiert.

"Kapazitätsverlust, interne chemische und mechanische Beschädigungen und die hohe Hitze für jede Batterie sind große Sicherheitsbedenken, besonders wenn man bedenkt, dass es 7.104 Lithium-Ionen-Batterien in einem Tesla-Modell S und 4.416 in einem Tesla-Modell 3 gibt", sagte Professor Mihri Ozkan.

Um hier Abhilfe zu schaffen, haben die Forscher eine Methode entwickelt, mit der bei niedrigeren Temperaturen geladen wird, sodass das Risiko katastrophaler Schäden und des Verlusts von Speicherkapazität vermieden wird. Dabei wird der Innenwiderstand der Batterie beim Laden gemessen und der Ladevorgang entsprechend angepasst, um den Innenwiderstand niedrig zu halten.

Auf diese Weise gelang es in den Experimenten, den Verlust der Ladekapazität deutlich zu verringern. Lithium-Ionen-Batterien, die mit der alternativen Lademethode aufgeladen wurden, hatten nach dem 40. Ladezyklus immerhin noch mehr als 80 Prozent ihrer anfänglichen Kapazität, sie waren also durchaus noch einsetzbar.

Das Laden unter Beachtung des Innenwiderstands führte zu viel niedrigeren Temperaturen und keinerlei Beschädigungen. "Unser alternativer adaptiver Schnelllade-Algorithmus reduzierte den Kapazitätsschwund und beseitigte Beschädigungen und Veränderungen in der Zusammensetzung der kommerziellen Batteriezellen", sagte Professor Cengiz Ozkan.

Die Forscher haben ein Patent auf den adaptiven Innenwiderstand-Schnelllade-Algorithmus angemeldet, das von Batterie- und Autoherstellern lizenziert werden könnte. Bis dahin empfehlen die Forscher, den Einsatz kommerzieller Schnellladegeräte möglichst gering zu halten, die Batterien schon aufzuladen, bevor sie vollständig leer sind, sowie eine Überladung zu vermeiden.

Mehr zum Thema
article:fokus_txt
X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt und Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Politik
Politik Grönland als Machtfaktor: Was Washington wirklich plant
07.01.2026

Donald Trump spricht offen über Grönland und meint nationale Sicherheit. Hinter den markigen Worten verbirgt sich eine geopolitische...

DWN
Politik
Politik Trump Eskalation: Warum Europas Vertrauen in die USA zerbricht
07.01.2026

Donald Trump handelt, als wäre Weltpolitik ein persönliches Machtspiel. Seine Entscheidungen erschüttern Allianzen, zerstören Vertrauen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Arbeitslosigkeit: Mehr Arbeitslose im Dezember - Talsohle erreicht?
07.01.2026

Mehr als 2,9 Millionen Menschen ohne Job – so viele waren es schon seit langem nicht mehr in einem Dezember. Gibt es Hoffnung auf einen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Venezuelas Öl: Wie die USA den nächsten Zugriff vorbereiten
07.01.2026

Ein Wochenende reicht, um die Fantasie der Märkte zu befeuern. Während US-Ölkonzerne an der Börse steigen, rücken Venezuelas...

DWN
Politik
Politik Reduzierung Körperschaftsteuer: Union will Senkung vorziehen
07.01.2026

Wie kann die Krise der deutschen Wirtschaft in diesem Jahr beendet werden? Das ist ein Hauptthema der Partei- und Fraktionsklausuren zum...

DWN
Finanzen
Finanzen Sicher Gold kaufen: So schützen Sie Ihr Vermögen vor Inflation und geopolitischen Krisen
07.01.2026

Weltweit diskutiert die Finanzwelt wieder intensiv über Gold und unterschiedliche Wege, davon zu profitieren, von Direktkäufen bis zu...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft OECD-Mindeststeuer: Europas Unternehmen zahlen, US-Giganten nicht
07.01.2026

Ein jahrelanges Reformprojekt sollte Steuertricks globaler Konzerne beenden. Nun sorgt ein politischer Deal dafür, dass ausgerechnet die...

DWN
Politik
Politik Blackout in Berlin: Wenn die Infrastruktur versagt
07.01.2026

Der dramatische Stromausfall in Berlin hält bereits den fünften Tag an und ist eine Warnung für das ganze Land. Auch in einer hoch...