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 Düsterer Jahrestag des Ukraine-Kriegs: Ungarn blockiert EU-Hilfen für die Ukraine
24.02.2026

Fünf Jahre nach Beginn des russischen Angriffskriegs steht die Ukraine weiter unter massivem Druck. Politische Blockaden in der EU,...

DWN
Finanzen
Finanzen MTU-Aktie nach Rekordhoch unter Druck: Ausblick und sinkende Margen belasten
24.02.2026

Die MTU Aero Engines-Aktie gerät nach starken Zahlen und ehrgeizigen Zielen spürbar unter Druck. Trotz Rekordhoch mehren sich Zweifel an...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EU-Schweiz-Abkommen: EU-Staaten ebnen Weg für intensivere Zusammenarbeit mit der Schweiz
24.02.2026

Die Europäische Union und die Schweiz rücken politisch und wirtschaftlich enger zusammen. Neue Abkommen sollen zentrale Bereiche wie...

DWN
Finanzen
Finanzen Fedex-Aktie: Versandriese klagt auf Rückerstattung von Trump-Zöllen
24.02.2026

Der Logistikriese Fedex zieht gegen die US-Regierung vor Gericht – mit potenziell weitreichenden Folgen für die Fedex-Aktie und den...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Aldi und Lidl vor juristischen Hürden: Expansion in Irland stößt auf Widerstand
24.02.2026

Aldi und Lidl stoßen bei ihrer Expansion in Irland zunehmend auf Widerstand durch Wettbewerber, die Planungsverfahren und Gerichte...

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin-Kurs aktuell unter 65.000 Dollar: Kryptowährung unter strukturellem Druck – was das heißt
24.02.2026

Der Bitcoin-Kurs gerät zunehmend unter strukturellen Druck. Es scheint immer mehr, dass Bitcoin der verwüstete Name des „digitalen...

DWN
Finanzen
Finanzen AMD-Aktien mit Kurssprung: Mega-Deal mit Meta euphorisiert die US-Börsen
24.02.2026

Die AMD-Aktie sorgt mit einem überraschenden Kurssprung für Aufsehen an den US-Börsen. Ein milliardenschwerer AMD-Meta-Deal beflügelt...

DWN
Finanzen
Finanzen Hoffnung für Novo Nordisk-Aktie? US-Listenpreise für Wegovy und Ozempic ab 2027 deutlich gesenkt
24.02.2026

Die Novo Nordisk-Aktie ist seit Wochen im freien Fall. Nun plant der Pharmakonzern drastische Schritte bei den US-Listenpreisen für...