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 XRP-Ledger-Transaktionsvolumen überschreitet die Marke von 1 Million

Analysten erwarten ein Aufwärtspotenzial von 100%. XRP Wie können Inhaber neue passive Einkommensquellen schaffen?

DWN
Finanzen
Finanzen Fed-Zinsentscheid könnte dramatischen Wandel auslösen: Stehen wir an der Schwelle zu einer neuen Ära?
17.06.2026

Mit Kevin Warsh steht ein neuer Chef an der Spitze der US-Notenbank, der mit jahrzehntealten Traditionen brechen könnte. Seine Pläne für...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Europas Drohnenmarkt Polen führt, doch die eigene Industrie wächst erst
17.06.2026

Polen ist der größte Drohnenexporteur Europas. In diesem Jahr könnte der Export von Drohnen aus Polen die Marke von einer Milliarde Euro...

DWN
Politik
Politik EU-Frühstücksrichtlinie: Marmelade darf wieder Marmelade heißen
17.06.2026

Konfitüre, Fruchtaufstrich oder Gelee: Der Wortsalat am Frühstückstisch hat ein Ende. Warum Marmelade in der EU wieder offiziell...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Baumarktkette Hellweg meldet Insolvenz an: 2900 Mitarbeiter betroffen
17.06.2026

Hellweg meldet Insolvenz in Eigenverwaltung an: Alle Filialen und der Online-Shop des Dortmunder Unternehmens bleiben vorerst geöffnet....

DWN
Politik
Politik AfD baut Vorsprung aus: CDU/CSU und SPD historisch niedrig
17.06.2026

Die AfD liegt in Umfragen deutlich vor der Union und nähert sich inzwischen der 30-Prozent-Marke. Der Vorsprung zur CDU/CSU ist in einer...

DWN
Politik
Politik Weitere Sanktionen gegen Russland: G7-Staaten kündigen Verschärfungen an
17.06.2026

Mehr Waffen, schärfere Sanktionen: Die G7 setzen auf zusätzlichen Druck gegen Russland. Kanzler Merz sieht einen "Tag der...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Betriebsbedingte Kündigung wegen Stellenabbau: Die wichtigsten Fakten
17.06.2026

Aufgrund der angespannten wirtschaftlichen Lage erleben viele deutsche Arbeitnehmer derzeit eine Kündigungswelle. Häufig begründen...

DWN
Unternehmen
Unternehmen BMW-Aktie bricht ein: BMW enttäuscht mit gekappter Prognose
17.06.2026

BMW hat seine Jahresprognose für 2026 deutlich gesenkt und damit am eine Gewinnwarnung ausgesprochen. Der Münchner Autobauer erwartet...