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
Bleiben Sie über das Thema dieses Artikels auf dem Laufenden Klicken Sie auf [+], um eine E-Mail zu erhalten, sobald wir einen neuen Artikel mit diesem Tag veröffentlichen
Anzeige
DWN
Technologie
Technologie Wie Verbraucher mit Risiko umgehen – zwischen Finanzentscheidungen und digitaler Unterhaltung

Risiko ist ein Begleiter fast jeder wirtschaftlichen Entscheidung. Mal ist es größer, mal kleiner. Mal offensichtlich, mal schwer...

DWN
Politik
Politik Energieanalyst Demostenes Flores: Europa wird beim Iran-Krieg den Preis zahlen
25.04.2026

„Wir befinden uns in einer Art drittem Weltkrieg in Etappen“, warnt der Energieanalyst Demostenes Floros über den aktuellen Konflikt...

DWN
Politik
Politik EU plant Reform der DSGVO: Weniger Bürokratie für Unternehmen
25.04.2026

Die EU will zentrale Digitalregeln wie DSGVO und Cookie-Vorgaben vereinfachen und stärker aufeinander abstimmen. Führt der geplante Umbau...

DWN
Politik
Politik Großzügig, teuer, umstritten: Wie tragfähig ist unser Sozialstaat noch?
25.04.2026

Arbeit soll sich lohnen. So lautet das Versprechen. Doch zwischen Grundsicherung, Arbeitsanreizen und Fachkräftemangel werden die Zweifel...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Neues E-Auto von Volkswagen: Cupra Raval im Test
25.04.2026

Der Cupra Raval rückt als günstiges Elektroauto in den Fokus der europäischen Herstellerstrategie. Kann das Modell eine neue...

DWN
Panorama
Panorama 40 Jahre nach Tschernobyl: Die langfristigen Folgen für Deutschland
25.04.2026

Die Nuklearkatastrophe von 1986 wirkt bis heute nach – auch in Deutschland. Doch wie stark ist die Strahlenbelastung 40 Jahre nach...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Open-XDR gegen Cyberangriffe: Wie Unternehmen den Überblick behalten
25.04.2026

Unternehmen stehen angesichts wachsender Cyberangriffe und komplexer IT-Strukturen vor der Herausforderung, Sicherheitsrisiken schneller...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europas Wettbewerbsfähigkeit: Draghi-Bericht setzt neue Maßstäbe in der EU-Politik
25.04.2026

Draghis Bericht zu Europas Wettbewerbsfähigkeit gewinnt in Brüssel spürbar an Einfluss und prägt zentrale wirtschaftspolitische...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: S&P 500 steigt dank Tech-Gewinnen, obwohl die meisten Aktien an der Wall Street fallen
24.04.2026

Entdecken Sie, welche überraschenden Dynamiken die Märkte in dieser volatilen Phase antreiben und warum nicht alles so ist, wie es auf...