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 Der wachsende Trend zu flexiblen Konsumausgaben bei deutschen Verbrauchern

Deutsche Haushalte verändern ihr Ausgabeverhalten grundlegend. Wo früher feste Sparpläne und monatliche Budgets den Alltag bestimmten,...

DWN
Politik
Politik KI-Steuer, steuerfreie Einkommen, Grundeinkommen? Zeit für einen Systemwechsel
13.08.2026

Wenn Erwerbsarbeit nicht mehr die Existenz sichert: Künstliche Intelligenz frisst Arbeitsplätze, Inflation und Steuern fressen Löhne,...

DWN
Technologie
Technologie KI: Beim Geld hört das Vertrauen auf
13.08.2026

KI-Agenten dürfen künftig vieles erledigen – nur beim eigenen Geld ziehen viele Menschen eine klare Grenze. Während das Vertrauen ins...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Befristungen treffen Berufseinsteiger besonders hart
13.08.2026

Der deutsche Arbeitsmarkt wird bei Jobs auf Zeit zwar insgesamt stabiler. Doch ausgerechnet junge Menschen starten besonders häufig mit...

DWN
Finanzen
Finanzen Bafög: Kabinett bringt Erhöhung auf den Weg
13.08.2026

Bafög-Empfänger bekommen mehr Geld. Die Erhöhung kommt in mehreren Schritten. Der erste davon soll zum Sommersemester 2027 umgesetzt...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Smart City Index 2026 entlarvt den großen Technik-Irrtum
13.08.2026

Sensoren, Apps und digitale Plattformen gelten als Schlüssel für die Stadt der Zukunft. Doch der Smart City Index 2026 zeigt, dass...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Chipaktien treiben Nasdaq nach oben, da Inflationsbericht Sorgen vor Fed-Zinserhöhung dämpft
12.08.2026

Spannung an den US-Märkten: Warum die jüngsten Wirtschaftsdaten Anleger aufatmen lassen und welche Sektoren jetzt besonders profitieren.

DWN
Panorama
Panorama Besonderer Blick nach oben: Sonnenfinsternis über Europa
12.08.2026

Zuerst wird die Sonnenscheibe am rechten unteren Rand angeknabbert. Dann bildet sich eine Sichel, die wandert. Ist die Sonne untergegangen,...

DWN
Politik
Politik Rente und Pension im Vergleich: Wie groß die Unterschiede wirklich sind
12.08.2026

Die Renten sind im Schnitt deutlich niedriger als die Beamtenpensionen. Eine neue Auswertung aus dem Bundestag zeigt erhebliche...