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
DWN
Panorama
Panorama DWN-Wochenrückblick KW 14: Die wichtigsten Analysen der Woche
02.04.2026

Im DWN Wochenrückblick KW 14 aus dem Jahr 2026 fassen wir die zentralen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen der vergangenen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Russland stoppt Benzinexporte: Angriffe auf Raffinerien führen zu Exportstopp
02.04.2026

Drohnenangriffe treffen Energiesektor: Das russische Gastankschiff "Arctic Mategaz" war Anfang März vor der Küste Libyens nach...

DWN
Politik
Politik Orbán oder von der Leyen: Wahlen in Ungarn werden Europa verändern - steht die EU vor einem Machtverlust?
02.04.2026

Die Parlamentswahl am 12. April in Ungarn rückt nicht nur die Zukunft von Viktor Orbáns politischem System sondern auch die Zukunft der...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Kfz-Steuer-Prämie aufs Konto geplant: Bundesregierung prüft Entlastung für Autofahrer
02.04.2026

Die Bundesregierung prüft neue Wege, um Bürger angesichts hoher Kraftstoffpreise schneller finanziell zu entlasten, und setzt dabei auf...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europa vor neuer Belastungsprobe: Energiepreise steigen weiter
02.04.2026

Die globale Energiekrise verschärft sich durch geopolitische Spannungen im Nahen Osten und setzt die Energiemärkte zunehmend unter Druck....

DWN
Finanzen
Finanzen Neuer Ukraine-Kredit: EU-Kommission treibt Vorbereitungen voran - trotz ungarischen Vetos
02.04.2026

Die EU will der Ukraine bis Ende des Jahres insgesamt 45 Milliarden Euro zur Verfügung stellen. Doch es gibt weiter ein Hindernis.

DWN
Politik
Politik Teilkrankschreibung im Job: Krankengeld soll in vier Stufen ausgezahlt werden
02.04.2026

Wenn Beschäftigte erkrankt sind und eine ärztliche Bescheinigung bekommen, fallen sie im Prinzip komplett aus. Über flexiblere Regeln...

DWN
Politik
Politik Milliardenloch bei den Krankenkassen – Bürgergeldempfänger belasten das System schwer
02.04.2026

Arbeitgeberpräsident Rainer Dulger schlägt Alarm. Unser Gesundheitssystem gerät zunehmend aus dem Gleichgewicht. Mit Blick auf ein...