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 Edelmetalle in einer neuen Marktphase

Gold über 5.500 US-Dollar, Silber über 100 US-Dollar pro Unze

X

DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt und Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Finanzen
Finanzen Finanzmärkte 2026: Welche Risiken Anleger beachten müssen
31.01.2026

Die Kapitalmärkte treten in eine Phase erhöhter Unsicherheit, geprägt von Technologieumbrüchen, geopolitischen Spannungen und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft KI-Welthandel: Wie Datenzentren den globalen Handel neu beleben
31.01.2026

Zölle bremsen, doch Technologie beschleunigt. Während protektionistische Maßnahmen den Welthandel belasten, entwickelt sich künstliche...

DWN
Finanzen
Finanzen Finanzabteilungen vor dem Kollaps? Warum 2026 alles ändert
31.01.2026

2026 wird zum Schicksalsjahr für Finanzabteilungen: KI verspricht Effizienz, Regulierung droht mit Sanktionen – und beides trifft jetzt...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Volvo EX60: Schwedens Antwort auf den BMW iX3 und den Mercedes GLC
31.01.2026

Volvo will sich mit einem neuen Elektro-SUV im Premiumsegment strategisch neu ausrichten. Gelingt es dem Hersteller damit erstmals,...

DWN
Finanzen
Finanzen Trotz niedrigem Kakaopreis: Hoher Schokoladenpreis bremst die Nachfrage
31.01.2026

Obwohl der Kakaopreis seit Monaten deutlich fällt, wird Schokolade spürbar teurer. Während die Umsätze aufgrund des hohen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Macrons kurioser Auftritt in Davos: Sonnenbrille sorgt für Kurssprung der iVision Tech-Aktie
31.01.2026

Macrons Sonnenbrille löste bei seinem Auftritt in Davos eine ungewöhnliche Marktreaktion aus. Die mediale Aufmerksamkeit katapultierte...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europas Schienengüterverkehr unter Druck: Deutlicher Rückgang der Transportleistungen
31.01.2026

Der europäische Schienengüterverkehr verliert europaweit an Bedeutung. Welche Ursachen stehen hinter dieser Entwicklung und welche Folgen...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsen: Erstarkender Dollar drückt Aktien und Edelmetalle ins Minus
30.01.2026

Die US-Börsen beendeten den Freitag mit Verlusten. Der Dollar legte zu, während die Preise für Gold und Silber drastisch einbrachen.