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
Finanzen
Finanzen Damit Sie sich auf Ihr Unternehmen konzentrieren können

Ein Unternehmen zu führen, bedeutet, täglich Verantwortung zu übernehmen und Entscheidungen zu treffen. Gleichzeitig soll möglichst...

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
Finanzen
Finanzen US-Märkte: Wall Street uneinheitlich vor Beginn der Berichtssaison
12.10.2026

Spannung an den US-Börsen: Erfahren Sie, welche entscheidenden Faktoren und Quartalszahlen die Märkte aktuell bewegen.

DWN
Politik
Politik Kritische Rohstoffe: EU startet 46 neue Projekte, doch die alten scheitern
12.10.2026

Europa will sich aus Chinas Rohstoffklammer befreien. Dafür bringt Brüssel 46 neue strategische Projekte auf den Weg, die Investitionen...

DWN
Politik
Politik Putin ist erfolgreicher, als uns lieb sein kann: Analyst weist auf großen Fehler der NATO hin
12.10.2026

Sabotage, Drohnen und Angriffe auf Infrastruktur: Nach Einschätzung des Russland-Experten Mason Clark verfolgt der Kreml damit ein...

DWN
Politik
Politik Er verlor den Kampf um die Macht gegen Trump und Vance: Jetzt warnt er seine Partei
12.10.2026

Tim Walz hat die Niederlage von 2024 noch nicht abgehakt. Im Interview erklärt der frühere Vizepräsidentschaftskandidat, warum die...

DWN
Finanzen
Finanzen McDonalds-Aktie: Ausverkauf an der Börse – haben die Anleger die Burger satt?
12.10.2026

Die McDonalds-Aktie ist auf den niedrigsten Stand seit vier Jahren gefallen und hat innerhalb von neun Monaten fast ein Drittel ihres...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft EU-Handelskompromiss mit China: Was der Deal Deutschland bringt
12.10.2026

Nach wochenlangen Spannungen haben sich die Europäische Union und China auf erste konkrete Schritte zur Entschärfung ihres...

DWN
Politik
Politik Trumps überraschende Entscheidung, russischen Kraftstoff in die USA zu importieren, sorgt weltweit für Aufsehen
12.10.2026

Donald Trumps Vereinbarung mit Russland zeigt den wachsenden Druck, die Kraftstoffpreise zu senken, und markiert einen deutlichen...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldreserven wachsen rasant: China kauft so viel Gold wie seit drei Jahren nicht
12.10.2026

Die chinesische Zentralbank ist auf dem besten Weg, bei den Goldreserven an den Zentralbanken Frankreichs und Italiens vorbeizuziehen. Nach...