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 Gold erlebt ein Comeback: Wie das MTS Money Transfer System Sicherheit und digitale Freiheit verbindet

Steigende Staatsverschuldung, Inflation und geopolitische Spannungen stärken die Bedeutung von Gold als Vermögenswert. Das MTS Money...

DWN
Politik
Politik Bahn, Kredite, Weihnachtsmarkt – was sich im November ändert
30.10.2026

Für Familien wird eine ICE-Fahrt mit der Bahn zum Pauschalpreis dauerhaft angeboten. Was sich im neuen Monat außerdem bei kleinen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Audi rutscht fast in die roten Zahlen - Audi-Chef weiter unter Druck
30.10.2026

Die Krise trifft Autobauer Audi immer härter. Im dritten Quartal fahren die Ingolstädter nur noch einen vergleichsweise winzigen Gewinn...

DWN
Finanzen
Finanzen Alphabet-Aktie stürzt ab: Warum der KI-Boom den Konzern Milliarden kostet
30.10.2026

Alphabet steigert im dritten Quartal 2026 den Umsatz um 25 Prozent, trotzdem bricht die Google-Aktie nachbörslich an der Nasdaq um mehr...

DWN
Panorama
Panorama Unter Corona-Niveau: Rund 17,7 Millionen Patienten lagen 2025 im Krankenhaus
30.10.2026

Die Zahl der vollstationär behandelten Menschen in Deutschland stieg leicht, blieb aber deutlich unter dem Niveau vor der Corona-Pandemie....

DWN
Finanzen
Finanzen Silberpreis fällt zum Monatsende deutlich: Warum selbst ein Angebotsdefizit den Kurs nicht stützt
30.10.2026

Der Silberpreis steht zum Monatsende erneut unter Druck. Am Freitagmorgen rutschte der Kurs des Edelmetalls zeitweise nur rund 50,65...

DWN
Finanzen
Finanzen Bitcoin-Kurs aktuell: Binance-Angriff erschüttert den Kryptomarkt
30.10.2026

Ein schwerer Angriff auf die Kryptobörse Binance belastet die Stimmung bei Bitcoin, Ethereum und Co. Offenbar haben nordkoreanische Hacker...

DWN
Politik
Politik Zivilschutz: Größtes Bevölkerungsschutzzentrum Deutschlands öffnet
30.10.2026

Feldbetten, Decken und Schlafsäcke, mobile Küchen und Sanitärcontainer, aber auch Stromgeneratoren, Anlagen zur Sauerstoffversorgung und...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft SpaceX-Domain in Slowenien: Kann Elon Musk einem Privatmann seine Internetadresse einfach wegnehmen?
30.10.2026

Ein Slowene besitzt seit mehr als fünf Jahren die Internetadresse spacex.si. Doch Elon Musks Raumfahrtunternehmen verfügt über deutlich...