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
X
DWN-Wochenrückblick

Weniger E-Mails, mehr Substanz: Der DWN-Wochenrückblick liefert 1x/Woche die wichtigsten Themen kompakt als Podcast. Für alle, deren Postfach überläuft.

E-mail: *

Ich habe die Datenschutzerklärung sowie die AGB gelesen und erkläre mich einverstanden.

DWN
Finanzen
Finanzen Rüstungsaktien: Der Hype ist vorbei, jetzt zählt der Gewinn
02.07.2026

Europas Rüstungsindustrie galt lange als großer Gewinner der Zeitenwende. Doch während KNDS an die Börse drängt, bröckelt bei...

DWN
Unternehmen
Unternehmen Chinesische Übernahme von MediaMarktSaturn: Ministerium genehmigt Angebot
02.07.2026

Der chinesische Handelskonzern JD.com will sich MediaMarktSaturn sichern. Das Bundeswirtschaftsministerium erteilt die Freigabe unter...

DWN
Immobilien
Immobilien Mietrechtsreform: Die neue Indexmiete
02.07.2026

Ab 01. Juli 2026 tritt eine vom Kabinett beschlossene Mietrechtsreform in Kraft, welche die Rechte und Möglichkeiten von Mietern und...

DWN
Finanzen
Finanzen US-Börsenbericht: Wall Street gibt in letzter Minute nach, trotz Warshs Inflationsoptimismus
01.07.2026

Überraschende Kehrtwende kurz vor Handelsschluss: Erfahren Sie, welche Faktoren die US-Märkte am Abend bewegten.

DWN
Politik
Politik Er war Bill Clintons engster Berater – nun sieht er eine einzigartige Möglichkeit, nach Trump die Macht zu übernehmen
01.07.2026

Doug Sosnik war einer der engsten Berater von Bill Clinton. Heute räumt er ein, dass die Demokraten den schleichenden Verlust ihrer...

DWN
Finanzen
Finanzen Wären Sie gern ein besserer Investor? KI kann helfen, doch Experten sind uneins, ob sie das sollte
01.07.2026

KI-Agenten analysieren Märkte, bauen Portfolios und führen teils schon selbstständig Trades aus. Doch während Broker eine neue...

DWN
Politik
Politik Ex-Kanzlerin Merkel leuchtet: Porträt für Kanzlergalerie enthüllt
01.07.2026

Mehrere Monate stand Angela Merkel in einem Atelier in Berlin-Mitte immer wieder Modell für ihr offizielles „Staatsporträt“. Es sei...

DWN
Politik
Politik AfD-Parteitag in Erfurt: GdP warnt vor Mangel an Einsatzkräften
01.07.2026

In Erfurt hält die AfD am kommenden Wochenende ihren Bundesparteitag ab. Laut Kopelke geht die Polizei in Thüringen von bis zu 50.000...