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
Inhalt wird nicht angezeigt, da Sie keine externen Cookies akzeptiert haben. Ändern..
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
DWN
Wirtschaft
Wirtschaft JPMorgan-Chef Dimon warnt: Die Party an den US-Börsen ist vorbei – jetzt zählen Waffen statt Aktien
18.10.2025

JPMorgan-Chef Jamie Dimon zeichnet ein düsteres Bild der Weltwirtschaft: Er warnt vor einer harten Marktkorrektur, kritisiert die Politik...

DWN
Unternehmen
Unternehmen CATL Testkapazitäten: Europas größtes Batteriezellen-Zentrum entsteht
18.10.2025

Der chinesische Batteriehersteller CATL verdoppelt seine Testkapazitäten in Arnstadt und baut eines der größten Batteriezellzentren...

DWN
Finanzen
Finanzen Nebenwerte als Chance: Warum Small Caps oft überdurchschnittliche Renditen bringen
18.10.2025

Nebenwerte im Fokus: Small-Cap-Aktien können enorme Kurschancen bieten – doch sie bergen auch Risiken. Warum vernachlässigte...

DWN
Finanzen
Finanzen Private Credit in Europa: Boom, Blase oder Lehre aus der Finanzkrise?
18.10.2025

Die Private-Credit-Branche hat sich in den letzten Jahren zu einem der dynamischsten Segmente auf den globalen Kapitalmärkten entwickelt....

DWN
Technologie
Technologie Trotz Grünstrom-Rekord geht Energiewende nicht schnell genug
18.10.2025

Die weltweite Energiewende erreicht neue Rekorde: Nie zuvor wurde so viel Grünstrom installiert. Doch trotz Wachstum reicht das Tempo...

DWN
Panorama
Panorama Gen Z Proteste weltweit: Junge Generation erhebt sich gegen Misswirtschaft
18.10.2025

Die junge Generation erhebt sich weltweit gegen Korruption, Perspektivlosigkeit und Misswirtschaft. In Madagaskar stürzte der Präsident,...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Innovationspolitik: Warum Europa seine besten Ideen selbst blockiert
18.10.2025

Der Wirtschaftsnobelpreis ist in diesem Jahr ein Weckruf für Europa. Die ausgezeichneten Forscher zeigen, dass Wohlstand nicht aus...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Krones-Aktie: Wie aus Flaschen Milliarden werden
17.10.2025

Ob Ketchup, Cola oder Sojadrink: Weltweit läuft fast jede Flasche durch eine Abfüllline von Krones. Seit fast 75 Jahren versorgt die...