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 Eskalation am Golf: Iran erklärt Straße von Hormus für gesperrt
11.06.2026

Trotz einer offiziellen Waffenruhe eskaliert der Konflikt zwischen den USA und dem Iran massiv. Als Reaktion auf erneute US-Luftangriffe...

DWN
Politik
Politik Neues Heizgesetz: Chancen für die Wärmewende oder Kostenfalle?
11.06.2026

Die Debatte um das neue Heizgesetz spaltet die Politik. Bundeswirtschaftsministerin Katherina Reiche (CDU) sieht im...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Schwarz-Gruppe wächst: 300 neue Standorte für Lidl und Kaufland
11.06.2026

Die Schwarz-Gruppe treibt ihr Wachstum weiter voran. Im Geschäftsjahr 2025/26 vergrößerten Lidl und Kaufland ihr Filialnetz weltweit um...

DWN
Finanzen
Finanzen EZB reagiert auf Iran-Krieg: Erste Zinserhöhung seit fast drei Jahren
11.06.2026

Wegen des inflationstreibenden Ölpreisschocks infolge des Iran-Kriegs hebt die Europäische Zentralbank die Zinsen wieder an. Der wichtige...

DWN
Panorama
Panorama Fußball-WM 2026: Wer wird Weltmeister? Prognosen widersprechen sich deutlich
11.06.2026

Spanien, Frankreich, England, Argentinien, die Niederlande? Während die Wettmärkte auf die bewährten Favoriten setzen, erwarten einige...

DWN
Technologie
Technologie Frequenzstreit: Aus für das Antennenfernsehen ab 2031?
11.06.2026

In wenigen Jahren enden zentrale Nutzungsrechte für Funkfrequenzen. Telekommunikationskonzerne fordern diese schon heute vehement ein....

DWN
Unternehmen
Unternehmen Selbst die Chinesen waren erstaunt, wie schnell diese Fabrik errichtet wurde
11.06.2026

Wir haben uns die Produktion des elektrisch angetriebenen BMW iX3 angesehen, die auf 400 Hektar ehemaliger Ackerflächen am Rande der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Tante Enso greift bei Tegut zu
11.06.2026

Die Supermärkte von Tegut stehen zum Verkauf. Für einen Teil davon ist die Zukunft nun geklärt. Das Bundeskartellamt hat grünes Licht...