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
Technologie
Technologie Brady: Neuer RFID-Drucker macht Schluss mit Etikettenmüll

Beim industriellen Etikettendruck geht oft wertvolles Material verloren. Brady will das ändern: Ein neuer RFID-Drucker soll bereits das...

DWN
Politik
Politik Plastiksteuer in Deutschland: CDU dagegen, SPD dafür – Wirtschaft warnt
09.11.2026

Eine Plastiksteuer könnte dem Bund Milliarden einbringen – doch der Vorschlag sorgt für Streit. Während die SPD eine solche Abgabe...

DWN
Finanzen
Finanzen Meine NLB-Aktie hat sich fast verdreifacht: Jetzt vergleiche ich sie mit Europas Banken
09.11.2026

Mit der NLB-Aktie liege ich inzwischen rund 175 Prozent im Plus, dazu kamen attraktive Dividenden. Nach mehreren starken Jahren stellt sich...

DWN
Finanzen
Finanzen Nvidia-Aktie im Fokus: Jensen Huang gesteht Affäre mit mutmaßlicher chinesischer Spionin
09.11.2026

Nvidia-Chef Jensen Huang steht wegen einer Affäre mit einer mutmaßlichen chinesischen Spionin unter Druck. Der KI-Chipkonzern untersucht...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Exporte steigen, Lkw-Verkehr sinkt: Deutschlands Konjunktur sendet widersprüchliche Signale
09.11.2026

Deutschlands Warenausfuhren haben im September 2026 zugelegt. Gleichzeitig steigen die Einfuhren noch stärker. Ein neuer Frühindikator...

DWN
Finanzen
Finanzen DAX-Kurs aktuell kaum bewegt: Zwischen KI-Krise und Hoffnung auf Ende des Iran-Kriegs
09.11.2026

Rekordhoch, Kursrutsch und plötzlich neue Hoffnung: Der DAX befindet sich in einem Spannungsfeld aus geopolitischen Risiken und...

DWN
Politik
Politik Kassenbon vor dem Aus? Ab 2028 sollen digitale Belege zum Standard werden
09.11.2026

Der klassische Papierbon könnte in Deutschland ab 2028 weitgehend verschwinden. Die Bundesregierung plant eine elektronische...

DWN
Finanzen
Finanzen Goldpreis aktuell: Gold steigt zum Wochenstart über 4.100 US-Dollar
09.11.2026

Der Goldpreis hat am Montagmorgen zeitweise kräftig zugelegt und wieder die Marke von 4.100 US-Dollar je Feinunze überwunden. Sinkende...

DWN
Politik
Politik Bombendrohungen gegen Flugzeuge: Russlandexperte besorgt
09.11.2026

Rund 20 Flugzeuge erhalten innerhalb weniger Stunden Bombendrohungen. Airlines müssen reagieren, Sicherheitskräfte rücken aus. Ein...