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
Anzeige
DWN
Finanzen
Finanzen Die XRP-Preise stiegen, und XRP-Inhaber verdienten über 10.000 US-Dollar pro Tag durch FORT Miner Hashrate-Verträge.

Mit der jüngsten Erholung der XRP-Preise hat sich die Risikobereitschaft am Markt entsprechend verbessert. Kapital fließt wieder in...

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
Unternehmen
Unternehmen Geschäftsbericht: Weshalb Glaubwürdigkeit über den Geschäftserfolg entscheidet
15.01.2026

Geschäftsberichte gelten oft als lästige Pflicht. Doch hinter Tabellen und Kennzahlen entscheidet sich, ob Unternehmen glaubwürdig...

DWN
Technologie
Technologie Schranken für anzügliche KI-Bilder bei Musk-Chatbot Grok
15.01.2026

Elon Musks Chatbot Grok sorgte für internationale Empörung, weil Nutzer Frauen und Minderjährige in durchsichtigen Bikinis darstellen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Deutsche Wirtschaft wächst 2025 leicht trotz Zollstreit
15.01.2026

Nach zwei Rezessionsjahren hat Europas größte Volkswirtschaft im vergangenen Jahr wieder ein kleines Plus erzielt. Ein wirklicher...

DWN
Finanzen
Finanzen Memecoin im Faktencheck: Warum eine langfristige Anlagestrategie wichtig ist
15.01.2026

Digitale Anlageformen senken Einstiegshürden, verschärfen aber Bewertungsrisiken. Wie können Anleger langfristig investieren, ohne...

DWN
Finanzen
Finanzen Ray Dalio warnt: 38 Billionen US-Dollar Schulden und "wirtschaftlicher Herzinfarkt" der USA
15.01.2026

38 Billionen US-Dollar Staatsschulden belasten die USA wie ein Damoklesschwert. Ray Dalio, Gründer des Hedgefonds Bridgewater, warnt vor...

DWN
Politik
Politik Bundeswehr in Grönland: Europas Antwort auf Trumps Machtanspruch
15.01.2026

Grönland rückt ins Zentrum eines geopolitischen Machtkampfs. Nach einem gescheiterten Krisengespräch zwischen Washington, Kopenhagen und...

DWN
Panorama
Panorama Sorge vor Blackout: Mehrheit der Deutschen legt Vorräte für Krisen an
15.01.2026

Tagelang waren rund 100.000 Menschen in Berlin bei Frost ohne Strom und Heizung. Die Befürchtungen sind groß, dass Stromausfälle durch...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Russlands Staatshaushalt unter Druck: Finanzielle Grenzen der Kriegsfinanzierung rücken näher
15.01.2026

Russlands Kriegswirtschaft erscheint nach außen stabil, gerät jedoch zunehmend unter fiskalischen Druck. Wie lange kann das System hohe...