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
Wirtschaft
Wirtschaft E-Ladesäulen: Kritik an teuren Prüfregeln - Verbände fordern Ladesäulen-Reform
27.04.2026

Deutschlands Weg zur Elektromobilität gilt als zentral für die Energiewende. Doch neue Vorwürfe aus der Branche stellen bestehende...

DWN
Politik
Politik Sipri-Analyse: Globale Aufrüstung - warum die Militärausgaben explodieren
27.04.2026

Die weltweiten Militärausgaben steigen weiter und erreichen neue Höchststände. Konflikte, Unsicherheit und geopolitische Rivalitäten...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft GfK-Konsumklimaindex im Sinkflug: Kauflaune unter Druck
27.04.2026

Immer mehr Deutsche halten ihr Geld zusammen: Der GfK-Konsumklimaindex verschlechtert sich weiter und signalisiert sinkende Kauflaune....

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft "Mut zur kreativen Zerstörung": Matthias Bianchi vom Deutschen Mittelstandsbund DMB im DWN-Interview
27.04.2026

Der deutsche Mittelstand steht unter immensem Druck – Bürokratie, Energiepreise und Fachkräftemangel belasten die Unternehmen massiv....

DWN
Finanzen
Finanzen Commerzbank-Aktie: BofA-Empfehlung und Bafin-Urteil treiben Aktienkurs
27.04.2026

Nach schwachen Tagen sorgen eine neue Analystenempfehlung und eine Urteil der Finanzaufsicht Bafin für Bewegung bei der Commerzbank-Aktie....

DWN
Finanzen
Finanzen Wohngeld-Auszahlung Mai 2026: Wann das Geld kommt und wer Anspruch hat - das müssen Empfänger wissen
27.04.2026

Die Wohngeld-Auszahlung für Mai 2026 steht an – und für viele Haushalte geht es um bares Geld, Millionen Wohngeld-Empfänger warten auf...

DWN
Finanzen
Finanzen Rheinmetall-Aktie unter Druck: Warum der DAX-Wert trotz Milliardenaufträgen fällt
27.04.2026

Trotz voller Auftragsbücher und ehrgeiziger Wachstumsziele verliert die Rheinmetall-Aktie spürbar an Wert, während Analysten...

DWN
Finanzen
Finanzen Renk-Aktie: Fünf Faktoren für die Rekordzahlen des Augsburger Panzergetriebe-Herstellers
27.04.2026

Rekordumsatz, volle Auftragsbücher, starkes US-Geschäft: Der Augsburger Panzergetriebe-Hersteller Renk profitiert massiv vom...