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 Warum lokale Medien ihre Technik aufrüsten und gleichzeitig Kosten senken

Wenn du heute eine Redaktion in einer Kleinstadt betrittst, fällt dir vielleicht eine überraschende Ruhe auf. Die übliche hektische...

X
DWN-Wochenrückblick

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

E-mail: *

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

DWN
Finanzen
Finanzen Nvidia-Aktie: Prognose bei Nvidia-Quartalszahlen entscheidend – KI-Boom auf dem Prüfstand
20.05.2026

Die nächsten Nvidia-Quartalszahlen dürften richtungsweisend für die gesamte KI-Branche werden. Nach der jüngsten Kursrally der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Stihl kämpft mit Flaute und setzt auf Akku-Geräte
20.05.2026

Motorsägen, Heckenscheren und Akku-Technik: Stihl setzt konsequent auf den Wandel im Gartengeräte-Markt. Während die Nachfrage nach...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs vor Nvidia-Zahlen: Anleger zwischen Hoffnung und Nervosität
20.05.2026

Zwischen KI-Euphorie, Rüstungsboom und kritischen Analystenurteilen bleibt die Stimmung an den Märkten angespannt. Anleger blicken...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Geopolitik in der Unternehmensstrategie: Wie Firmen ihre Resilienz stärken
20.05.2026

Die geopolitische Lage rückt Lieferketten, Rohstoffe und Märkte stärker ins Zentrum unternehmerischer Entscheidungen. Wie können Firmen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Eurozone: Inflation schnellt wegen Iran-Kriegs auf 3,0 Prozent hoch
20.05.2026

Steigende Ölpreise infolge des Iran-Krieges sorgen in der Eurozone für neuen Inflationsdruck. Verbraucher müssen erneut tiefer in die...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Deutsche Banken bekommen Konkurrenz: JPMorgan Chase startet Angriff auf deutsche Sparer
20.05.2026

Deutschlands Bankenbranche bekommt prominente Konkurrenz aus den USA. JPMorgan Chase Deutschland startet im lukrativen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Neue Risiken für die Wirtschaft? Erzeugerpreise in Deutschland steigen so stark wie seit 2023 nicht
20.05.2026

Die deutschen Erzeugerpreise steigen überraschend stark – so kräftig wie seit fast zwei Jahren nicht mehr. Vor allem geopolitische...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Abwicklung: Nach Hammer-Insolvenz wächst die Angst vor weiteren Pleiten
20.05.2026

Nach mehreren Insolvenzen und zahlreichen Filialschließungen steht die Hammer-Abwicklung offenbar endgültig bevor. Die traditionsreiche...