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
Politik
Politik Tankrabatt startet am 1. Mai: Das sparen Autofahrer wirklich
01.05.2026

Am 1. Mai sinken die Steuern auf Benzin und Diesel. Dann gilt der Tankrabatt, mit dem die Bundesregierung die Steuern auf Kraftstoffe...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Souveräne Cloud: Warum Unternehmen die Kontrolle über ihre Daten zurückholen
01.05.2026

Die souveräne Cloud bringt mehr Kontrolle über die Daten, aber auch neue Fragen zu Kosten, Architektur und Abhängigkeit von Anbietern.

DWN
Finanzen
Finanzen US-Marktbericht: Wall Street beendet den Monat auf einem Hoch
30.04.2026

Was hinter der außergewöhnlichen Rallye steckt und warum dieser Börsenmonat in Erinnerung bleiben wird.

DWN
Politik
Politik Deutschland rüstet auf: Merz setzt auf europäische Führungsrolle
30.04.2026

Deutschland erhöht seine Verteidigungsausgaben massiv und stellt damit die Machtbalance in Europas Sicherheitspolitik neu zur Disposition....

DWN
Politik
Politik Rente als Basisabsicherung? Rente nicht mehr sicher - Altersarmut auf Ansage
30.04.2026

Der Bundeskanzler löst mit seiner Aussage, dass die staatliche Rente als eine „Basisabsicherung“ nicht mehr reichen wird, große...

DWN
Politik
Politik Moskau droht mit Konsequenzen: Selenskyj provoziere Atomkrieg
30.04.2026

Das russische Außenministerium hat dem ukrainischen Präsidenten Wolodymyr Selenskyj das Heraufbeschwören eines Atomkriegs vorgeworfen...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Preisschock vor der Entlastung: Historischer Sprung an den Zapfsäulen
30.04.2026

Eigentlich sollten Autofahrer ab Mitternacht durch den neuen Tankrabatt aufatmen können – doch kurz vor dem Start der Steuersenkung...

DWN
Immobilien
Immobilien Warnsignal für den Immobilienstandort: Justiz-Debakel um Bauruine belastet Investitionsklima
30.04.2026

Der Fall des Fellbacher „Schwabenlandtowers“ entwickelt sich von einem lokalen Bau-Skandal zu einem besorgniserregenden Lehrstück für...