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 Staatliche Datenkontrolle treibt Verbraucher in die digitale Schattenwirtschaft

Deutschland befindet sich im Jahr 2026 in einer paradoxen wirtschaftspolitischen Situation. Während die Bundesregierung versucht, durch...

DWN
Politik
Politik IEA: Deutschland gibt wegen Iran-Kriegs Teil der Ölreserven frei
11.03.2026

Seit Beginn des Iran-Kriegs vor gut einer Woche schnellt der Ölpreis in die Höhe. Um dagegen anzugehen, wird jetzt ein seltenes...

DWN
Politik
Politik Tanken in Polen: Warum die Tankfüllung in Polen deutlich günstiger ist
11.03.2026

Die explodierenden Kraftstoffpreise treiben viele deutsche Autofahrer nach Polen, um deutlich günstiger Benzin oder Diesel zu tanken. Doch...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft DIW: Iran-Krieg trifft deutsche Wirtschaft wenig - aber treibt Preise
11.03.2026

Mit dem Anstieg der Ölpreise wachsen die Sorgen um die Konjunktur in Deutschland. Das Institut der deutschen Wirtschaft ist eher...

DWN
Politik
Politik Moskau bestätigt Kriegsziel nach Angriff auf Fabrik: Ukraine entwaffnen
11.03.2026

Nach einem ukrainischen Angriff mit mehreren Toten reagiert Moskau – und macht auch Großbritannien Vorwürfe. Kremlsprecher Dmitri...

DWN
Wirtschaft
Wirtschaft Fehlentscheidungen im Recruiting: Warnsignale im Bewerbungsprozess früh erkennen
11.03.2026

Unternehmen stehen zunehmend vor der Herausforderung, neue Mitarbeiter nicht nur fachlich, sondern auch in ihrer Motivation und...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Tiefer Fall der Luxusmarke: Porsche meldet drastischen Gewinneinbruch um 91,4 Prozent
11.03.2026

Verkaufsminus in China, Verbrenner-Comeback, Gewinne in Trümmern: Für die Luxusmarke Porsche war 2025 ein Jahr zum Vergessen. Das zeigt...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Betriebsratswahl 2026: Millionen Beschäftigte wählen – Gewerkschaften unter Druck
11.03.2026

Der Wahlkampf um neue Betriebsräte läuft auf Hochtouren: Sie gehören zu den größten Abstimmungen in Deutschland. Doch was können die...

DWN
Politik
Politik Trumps widersprüchliche Signale im Iran-Krieg: Märkte schwanken zwischen Hoffnung und Risiko
11.03.2026

Die widersprüchlichen Signale aus Washington und Teheran sorgen an den Finanzmärkten für große Unsicherheit über den weiteren Verlauf...