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 Telegramm

Verzichten Sie nicht auf unseren kostenlosen Newsletter. Registrieren Sie sich jetzt und erhalten Sie jeden Morgen die aktuellesten Nachrichten aus Wirtschaft und Politik.

E-mail: *

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

Ihre Informationen sind sicher. Die Deutschen Wirtschafts Nachrichten verpflichten sich, Ihre Informationen sorgfältig aufzubewahren und ausschließlich zum Zweck der Übermittlung des Schreibens an den Herausgeber zu verwenden. Eine Weitergabe an Dritte erfolgt nicht. Der Link zum Abbestellen befindet sich am Ende jedes Newsletters.

DWN
Immobilien
Immobilien Immobilienrendite: Es lohnt sich wieder zu vermieten
13.12.2025

Eine Mietimmobilie als Kapitalanlage kann wieder eine interessante Investition sein. Doch nicht überall macht das Sinn. Wo sich das...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Prominenter China-Experte zeichnet düsteres Bild für Europa: „Es wird ziemlich schlimm“
13.12.2025

Europa wähnt sich sicher, doch die nächste ökonomische Erschütterung rollt bereits heran. Der prominente China-Analyst Dan Wang...

DWN
Finanzen
Finanzen Falsche Gehaltsgruppe: Was kann ich tun, wenn meine Gehaltseinstufung nicht zum Tarifvertrag passt?
13.12.2025

Viele Beschäftigte merken erst spät, dass ihre Gehaltsgruppe im Tarifvertrag nicht zur Arbeit passt. Das kann monatlich bares Geld...

DWN
Technologie
Technologie Lidl krempelt den Einkauf um: Warum die Scan-and-Go-Technologie den Handel umdreht
13.12.2025

Litauens Handelsketten treiben den digitalen Umbruch voran. Das Selbstscansystem Scan & Go kommt nun in die Lidl Filialen. Bisher wurde...

DWN
Politik
Politik Billigfluglinien bereiten sich bereits auf Flüge in die Ukraine vor
13.12.2025

Wizz Air, Ryanair und EasyJet bringen sich in Stellung. Europas Billigfluglinien planen bereits ihre Rückkehr in die Ukraine und rechnen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europa-Krise vertieft sich: JPMorgan warnt vor dramatischen Folgen für Amerika
13.12.2025

Die Warnungen von JPMorgan Chef Jamie Dimon treffen Europa in einer Phase wachsender politischer Unsicherheit. Seine Kritik an der...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Textilrecycling: Wie eine schwedische Gründerin die Branche unter Druck setzt
12.12.2025

Ein junges schwedisches Unternehmen behauptet, die nachhaltigste Lösung für das Textilrecycling gefunden zu haben. Die Methode nutzt CO2,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Shein, Temu & Co. betroffen: EU erhöht Kosten für Billigpakete aus Drittstaaten
12.12.2025

Um die Flut günstiger Online-Pakete aus Ländern wie China einzudämmen, beschließt die EU eine neue Importabgabe. Ab Juli 2026 sollen...