Elektromobilität: E-Auto-Akkus werden im Laufe der Zeit stabiler

Unfälle haben wenig Einfluss auf Akkus von Elektroautos. Das viele Laden und Entladen schon - und nicht nur auf die Kapazität.

Artikel veröffentlicht am 5. Mai 2021, 12:54 Uhr, Werner Pluta

Nissan Leaf beim Crashtest: Vibrationen und Beschleunigungen beeinflussen das Verhalten von Akkus kaum. (Bild: Dekra)

Älter ist wie jünger, nur besser: Die Kapazität der Akkus von Elektroautos nimmt zwar mit der Zeit ab. Dafür werden die Akkus aber robuster. Das hat eine Untersuchung der Technischen Universität (TU) Graz ergeben.

Das Team um Christian Ellersdorfer vom Institut für Fahrzeugsicherheit der TU Graz hat das Verhalten von Akkus über die gesamte Betriebsdauer erforscht. Der Fokus lag auf der Weiternutzung der Akkus nach ihrem Einsatz im Auto. Dazu haben die Forscher über einen Zeitraum von vier Jahren den Alterungsprozess der Akkus untersucht.

Dazu gehörten neben Auswirkungen des ständigen Ladens und Entladens der Akkus auch andere typische Ereignisse, denen ein Akku ausgesetzt ist wie Vibrationen und starke Beschleunigungen durch Parkrempler oder schwere Unfälle.

Unfälle schädigen Akkus kaum

Anhand von Crashtests sowie durch Simulationen und Berechnungen kam das Team aus Österreich zu dem Schluss, dass Vibrationen und Beschleunigungen das Verhalten von Akkus kaum beeinflussen. Die deutsche Prüfgesellschaft Dekra hatte auch schon früher gezeigt, dass Elektrofahrzeuge bei schweren Unfällen ebenso sicher sind wie Verbrennerfahrzeuge.

Einen Einfluss hat jedoch der konventionelle Betrieb: Durch das Laden und Entladen gewannen die Akkus an Steifigkeit. "Die Summe der Einflüsse macht sie über die Zeit sicherer, weil sie auch elektrische Energie verlieren", sagte Ellersdorfer. Durch den Kapazitätsverlust sinkt demnach auch die Gefahr, dass es nach einem internen Kurzschluss durch ein thermisches Durchgehen zu einem Akkubrand kommt.

Hersteller können den Bauraum besser nutzen

Weitere wichtige Erkenntnis des Projekts: Die Hersteller wüssten, was sie einer Batteriezelle zutrauen können. Das ermögliche materialsparende Designs und mehr Effizienz, sagte Ellersdorfer. "Bislang wurde die Batterie so verbaut, dass Deformationen bei jedem erdenklichen Szenario ausgeschlossen werden konnten. Jetzt können die Hersteller den Bauraum besser nutzen. Und Sicherheits-Checks einer neuen Zelle besitzen Gültigkeit für die gesamte Lebensdauer der Batterie."

Im nächsten Schritt wollen Ellersdorfer und sein Team die weitere Nutzung der Akkus betrachten: "Für E-Autos sind gebrauchte Batterien mit einer Leistungskapazität von 80 Prozent nicht mehr geeignet, sehr wohl aber für stationäre Energiespeicher oder für Werkzeugmaschinen. Dafür ermitteln wir erstmals allgemeingültige Messgrößen im Bereich der Sicherheit", sagte der Forscher.