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
X

DWN-Wochenrückblick

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

E-mail: *

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

DWN
Technologie
Technologie KI-Abhängigkeit: So erpressbar ist Deutschland von den USA
12.09.2026

Im Juni sperrte das US-Handelsministerium den Zugang zu KI-Modellen des Anbieters Anthropic für ausländische Nutzer. Der Ausfall...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europäische Autoindustrie: China greift Europas Käufer an
12.09.2026

Europäische Autos werden immer sicherer, digitaler und leistungsfähiger. Doch viele Käufer können sich diesen Fortschritt kaum noch...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Wenn Kinder zerbrechen, gerät auch die Arbeitswelt ins Wanken
12.09.2026

Zuerst brach ihr Sohn am ersten Schultag zusammen, dann brach sie selbst bei der Arbeit zusammen. Kinder in schwerer Belastung beeinflussen...

DWN
Panorama
Panorama Rolex Daytona: Vier Einzelstücke könnten Millionenrekord brechen
12.09.2026

Vier Rolex Daytona, vier Jahreszeiten und kein einziges zweites Exemplar auf der Welt: Rolex bricht mit einer Tradition, die den Mythos der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen AeroSHARK-Installation: Airbus-Flugzeuge bekommen "Haifischhaut"
12.09.2026

Flugzeuge könnten künftig mit einer Oberfläche starten, deren Prinzip aus dem Meer stammt. Die sogenannte AeroSHARK-Folie soll...

DWN
Panorama
Panorama Angst vor dem Älterwerden: Wie aus Sorge neue Freiheit wird und was Experten raten
12.09.2026

Der Blick in den Spiegel, ein runder Geburtstag oder erste körperliche Beschwerden können plötzlich Angst vor dem Älterwerden...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Berufswahl und KI: Warum junge Menschen mehr auf Praxiserfahrungen achten sollten
12.09.2026

Die traditionellen Ratschläge zur Berufsorientierung greifen nicht mehr. Lange Zeit galt das Absolvieren eines rein akademischen Studiums...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Handel schließt trotz heißgelaufener Inflationsdaten im grünen Bereich
11.09.2026

Überraschende Wende an der Wall Street: Warum eine vermeintliche Hiobsbotschaft die Märkte beflügelt.