Твердотільний акумулятор Donut Lab зарядився на 80 % менш ніж за 5 хвилин у незалежних тестах

Компанія Donut Lab опублікувала звіт про тестування своєї твердотільної батареї, в якому підтверджується можливість відмови від складних систем рідинного охолодження. За повідомленням The Verge, в ході серії експериментів пристрій досяг заряду від 0 до 80 % менш ніж за 5 хвилин, зберігши 99 % ємності.

Джерело зображень: Donut Lab

Таким чином, Donut Lab відповіла на скептицизм індустрії щодо масштабованості та надійності технології. Тестування проводилося державним Центром технічних досліджень Фінляндії VTT і було зосереджено на оцінці швидкості зарядки та теплової поведінки акумуляторного блоку. Згідно зі звітом, розроблений твердотільний літієвий акумулятор (Solid-State Batteries, SSB) здатний заряджатися значно швидше літій-іонних аналогів без втрати ємності.

Інженери VTT використовували метрику C-rate для опису швидкості зарядки відносно ємності батареї, де 1C означає повний заряд за одну годину. Традиційні літій-іонні батареї зазвичай заряджаються при показниках від 1C до 3C і вимагають активного охолодження, тоді як у цих випробуваннях потужність зарядки багаторазово перевищувала ці значення при використанні пасивних систем терморегуляції. Випробувачі почали зі стандартного тесту розрядки при 1C, після чого послідували тести швидкої зарядки при 5C і 11C. В умовах зарядки при 5C осередок досяг 80 % заряду за 9,5 хвилин і повного заряду трохи більше ніж за 12 хвилин. Подальша розрядка показала, що батарея віддала 100 % накопленої енергії, що спростовує поширену проблему миттєвої деградації хімії (електроліта, матеріалів електродів) при подачі високої напруги.

Особливу увагу в тестах було приділено системі охолодження. Більшість сучасних електромобілів використовують активні рідинні системи для запобігання перегріву, однак VTT видалила ці елементи, щоб перевірити безпеку роботи батареї з пасивним охолодженням, використавши лише дві конфігурації: розміщення акумулятора між двома алюмінієвими пластинами та розміщення на одній металевій поверхні. В ході одного з тестів з однією пластиною температура батареї досягла межі безпеки — 90 °C, що призвело до автоматичного відключення обладнання. Дослідники з'ясували, що причиною став недостатньо щільний контакт з охолоджуючою поверхнею, і після додаткової фіксації акумулятора теплоотвід став працювати ефективно.

Технічний директор Donut Lab Вілле Піїппо (Ville Piippo) зазначив, що розроблена ними батарея не потребує спеціального стиснення або складного охолодження, на відміну від інших твердотільних аналогів, які потребують високого тиску і змінюють об'єм на 15–20 % під час циклів перезарядки. За його словами, це значно спрощує конструкцію акумуляторних блоків і дозволяє створювати економічно ефективні рішення з високою щільністю енергії. Компанія заявляє, що їх батарея забезпечує щільність енергії 400 Вт·год/кг, що суттєво вище показників сучасних літій-іонних батарей, які варіюються в межах 200–300 Вт·год/кг. При цьому заявлений життєвий цикл складає 100 000 циклів проти стандартних 1500–3000 циклів у поточних технологій. Важливо зазначити, що в звіті VTT вказано: тестований зразок (Solid State Battery V1) мав ємність 26 А·год і номінальну енергію 94 Вт·год.

Ці показники відповідають очікуванням галузі від даної технології. Так, раніше ми повідомляли про попередні заяви виробника мотоциклів Verge, згідно з якими, моделі з твердотільними батареями здатні долати до 600 км на одному заряді, а поповнення енергії до 80 % займає менше 10 хвилин при підключенні до станції потужністю 200 кВт — параметри, які роблять електротранспорт порівнянним за зручністю з аналогами на ДВЗ.

Незважаючи на вражаючі показники продуктивності, опубліковані результати залишають відкритими деякі питання. Дослідники VTT не проводили аналіз хімічного складу осередку, приймаючи дані виробника як даність, і не перевіряли батарею на утворення дендритів — мікроскопічних структур, здатних викликати коротке замикання. Очікується, що Donut Lab прояснить ці аспекти в наступних публікаціях серії випробувань.

Хочеш дізнатися більше — читай відгуки