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
Technologie
Technologie Das Thema Datenschutz ist als Verkaufsargument erneut in den Fokus gerückt

Nicht nur im Bankwesen oder in den sozialen Medien spielt der Datenschutz bei alltäglichen Kaufentscheidungen eine wichtige Rolle. Auch...

DWN
Unternehmensporträt
Unternehmensporträt Wenn Heilung stört: Wie Coldplasmatech einen Milliardenmarkt herausfordert
10.04.2026

Das Medizinprodukt von Coldplasmatech revolutioniert die Heilung von chronischen Wunden. Für Millionen Patienten bedeutet es Erlösung von...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Nahost-Konflikt treibt Ölpreis weiter an: Nordseeöl erreicht Rekordniveau
10.04.2026

Die Eskalation in der Straße von Hormus verschärft die Lage auf den Energiemärkten und setzt Preise sowie Lieferketten weltweit unter...

DWN
Politik
Politik Schlappe für das Innenministerium: Grenzkontrollen an bayerischer Grenze rechtswidrig
10.04.2026

Jahrelange Routine, nun rechtlich erschüttert: Der Bayerische Verwaltungsgerichtshof hat die seit 2015 praktizierten Kontrollen an der...

DWN
Politik
Politik Wettrüsten im Cyberspace: Wenn KI zur Gefahr für die Infrastruktur wird
10.04.2026

Ein neues KI-Modell des US-Entwicklers Anthropic sorgt für Alarmstimmung beim BSI. Das Werkzeug „Claude Mythos“ spürt verborgene...

DWN
Politik
Politik Koalitions-Zoff: Wachsender Druck auf Kanzler Merz wegen ausbleibender Entlastungen
10.04.2026

Angesichts explodierender Energiepreise wächst der Unmut über die abwartende Haltung von Bundeskanzler Friedrich Merz. Während die...

DWN
Politik
Politik Teheran droht mit Boykott: Libanon-Konflikt belastet Friedensgespräche
10.04.2026

Die diplomatischen Bemühungen um eine dauerhafte Belegung des Konflikts zwischen den USA und dem Iran stehen vor einer Zerreißprobe....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Lufthansa-Streik: Flugbegleiter legen Flugbetrieb lahm – Tausende Passagiere gestrandet
10.04.2026

Ein massiver Streik des Kabinenpersonals hat bei der Lufthansa zu weitreichenden Flugausfällen geführt. Tausende Urlauber und...

DWN
Panorama
Panorama DWN-Wochenrückblick KW 15: Die wichtigsten Analysen der Woche
10.04.2026

Im DWN Wochenrückblick KW 15 aus dem Jahr 2026 fassen wir die zentralen wirtschaftlichen und politischen Entwicklungen der vergangenen...