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 Datenschutz in Casino-Apps und was deutsche Nutzer wirklich erwarten

Spieler schreiben an ihr Online-Casino und verlangen Auskunft darüber, welche Daten über sie gespeichert wurden. Das Casino antwortet...

DWN
Finanzen
Finanzen Börsenboom treibt Reichtum der Eliten: Ist eine Vermögenssteuer überfällig?
27.05.2026

Wer mehr als 100 Millionen Dollar besitzt, gilt als superreich. In Deutschland gehören Tausende Menschen dazu - Tendenz steigend, wie eine...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Chinesische Direktinvestitionen. Europas neue Angst vor China-Geld
27.05.2026

China investiert so viel wie nie in Europas Schlüsselindustrien. Ausgerechnet jetzt verschärft die EU ihre Regeln für ausländische...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Agrartechnik wird elektrisch: Ex-VW-Chef Diess will E-Traktor auf den Markt bringen
27.05.2026

Früher VW-Boss, jetzt Landmaschinen-Pionier? Herbert Diess plant einen E-Traktor mit Wechsel-Akkus für Landwirte. Diese sollen schon bald...

DWN
Politik
Politik China-Politik: Zwischen Vorsicht und Fairness - Reiches Spagat
27.05.2026

Bundeswirtschaftsministerin Reiche sucht in Peking den Dialog mit China. Doch seltene Erden, fairer Wettbewerb und die Debatte über...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Mini-Wachstum: Wirtschaftsweise senken erneut Prognose - Abschwung setzt sich fort
27.05.2026

Einen Aufschwung der deutschen Wirtschaft gibt es langfristig nicht: Der Sachverständigenrat erwartet nur noch ein Mini-Wachstum von 0,5...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Tech-Börsengänge mit Rekordwerten lassen Experten zweifeln
27.05.2026

SpaceX, OpenAI und Anthropic könnten mit ihren Tech-Börsengängen neue Rekordbewertungen erreichen. Experten warnen jedoch vor Hype,...

DWN
Unternehmen
Unternehmen KI-Einführung: Erfolg entscheidet sich im Mindset, nicht im Code
27.05.2026

Bei der Implementierung von KI denken viele zunächst an die technischen und datenschutzrechtlichen Komponenten. Doch der eigentliche...

DWN
Politik
Politik Antragsloses Kindergeld aber weniger Elterngeld? Wie die Regierung für mehr Kinder sorgen will
27.05.2026

Die Geburtenrate befindet sich parallel zur Wirtschaftskrise auf einem historischen Tiefstand. Kinder rücken plötzlich in den Fokus der...