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
Finanzen
Finanzen Finanzielle Freiheit braucht einen starken Partner

Vermögen eröffnet Möglichkeiten – und bringt zugleich Entscheidungen mit sich: Wie lässt sich das Erreichte bewahren, gezielt...

DWN
Finanzen
Finanzen Anthropic-IPO: Geleakter Prospekt enthüllt die Milliardenrisiken hinter Claude
03.10.2026

Anthropic gilt als einer der heißesten Kandidaten für den nächsten großen KI-Börsengang. Doch ein geleakter Prospekt zeigt, welchen...

DWN
Panorama
Panorama Notstromversorgung: Warum ein Generator im Ernstfall nicht reicht
03.10.2026

Ein Stromausfall von wenigen Minuten ist lästig. Dauert er mehrere Tage, kann er für Unternehmen existenzbedrohend werden. Erfahrungen...

DWN
Immobilien
Immobilien Hitzeschutz: So bewahren Sie auch ohne Klimaanlage einen kühlen Kopf 
03.10.2026

Deutschland hat einen der heißesten Sommer hinter sich - und es wird nicht der letzte gewesen sein. Um sich in Gegenwart und Zukunft gegen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Nissan Qashqai im Test: Elektrogefühl ohne Ladekabel
03.10.2026

Der Nissan Qashqai e-Power ist ein Hybrid, funktioniert aber anders als die meisten Konkurrenten. Die Räder treibt immer ein Elektromotor...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft KI und Arbeitsmarkt: Der Effizienzboom könnte den Fachkräftemangel verschärfen
03.10.2026

Künstliche Intelligenz macht Unternehmen schneller und produktiver. Doch ausgerechnet junge Berufseinsteiger könnten dafür einen hohen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Wann lag die Inflation im Euroraum zuletzt bei vier Prozent?
03.10.2026

Zehn Wendepunkte zeigen, wie schnell eine Krise die Inflation nach oben treiben kann und wie langsam sich die Preise anschließend wieder...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft China-Schock trifft Europa: Millionen Arbeitsplätze stehen auf dem Spiel
03.10.2026

In der kommenden Woche reisen führende EU-Vertreter nach Peking, um von der chinesischen Führung zu verlangen, das enorme...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Anleiherenditen setzen Aktien weiterhin unter Druck
02.10.2026

Zinsängste und Arbeitsmarktdaten bewegen die Börsen – was Anleger jetzt wissen müssen.