Фінський стартап Donut Lab прагне довести, що його твердотільна батарея відповідає всім заявленим характеристикам. Минулого тижня компанія продемонструвала можливості швидкої зарядки, а цього тижня фокус змістився на екстремальні температури.
Випробування, як і перше, проводив державний Центр технічних досліджень Фінландії (VTT). Команда мала на меті визначити, наскільки добре батареї Donut Lab витримують екстремальну спеку, яка відома своїм негативним впливом на традиційні літій-іонні акумулятори. Результати показують, що твердотільна батарея від фінського стартапу не тільки здатна розряджати енергію при температурах до 100 градусів Цельсія (212 градусів за Фаренгейтом), але й фактично збільшує свою ємність.
Команда VTT протестувала твердотільну батарею 3.6V/26Ah в трьох різних температурних режимах: 20°C для базового рівня при кімнатній температурі; “висока спека” при 80°C; та “екстремальна спека” при 100°C. Щоб забезпечити правильне функціонування батареї під час тестування, VTT застосовувало фізичний тиск за допомогою сталевої пластини та розмістило її на радіаторі всередині камери з контрольованою температурою.
Результати показали, що при кімнатній температурі елемент видав 24.9 А·год, що слугувало відправною точкою для інших тестів. При 80°C продуктивність фактично покращилася, видавши 27.5 А·год, або приблизно 110.5% від його кімнатної ємності. А при 100°C елемент видав 27.6 А·год, або 107.1% від продуктивності при кімнатній температурі. Хоча батарея продовжувала працювати і могла бути перезаряджена після тесту, фізичний корпус втратив вакуумну герметичність, ймовірно, через екстремальну температуру.
VTT встановив, що твердотільний елемент фактично ставав більш ефективним при вищих температурах, надаючи більше енергії, ніж при кімнатній температурі. Навіть при температурі понад 100°C (температура, яка була б дуже небезпечною для багатьох стандартних батарей), елемент продовжував забезпечувати живлення і міг бути перезаряджений.
Характеристики
Твердотільні батареї, які часто називають “святим Граалем” у галузі накопичення енергії, десятиліттями залишалися недосяжними для дослідників. Більшість компаній, що виробляють електромобілі, використовують “мокрі” літій-іонні акумулятори, які покладаються на рідкі електроліти для перенесення енергії. Однак ці батареї можуть повільно заряджатися, замерзати при низьких температурах і містять легкозаймисті матеріали, що може бути небезпечним у разі аварії. Твердотільні батареї виготовляються з “сухих” провідних матеріалів, здатних зберігати більше енергії без проблем термічного розгону, притаманних традиційним акумуляторам. Це може означати для електромобілів довший запас ходу, коротший час зарядки та кращу продуктивність в екстремальних умовах.
Літій-іонні акумулятори з рідкими електролітами є більш чутливими до екстремальної спеки. Якщо рідкий акумулятор перегріється, рідина може випаруватися та спалахнути – процес, відомий як термічний розгін. А при високих температурах рідина може деградувати, скорочуючи термін служби батареї або викликаючи її небезпечне розбухання.
Програмне забезпечення
Замінивши легкозаймисту рідину твердим керамічним або полімерним матеріалом, Donut Lab стверджує, що може підвищити стійкість батареї до екстремальної спеки, що потенційно призведе до кращої ефективності. Як показує дослідження VTT, тепло фактично знижує внутрішній опір твердого електроліту, що полегшує рух іонів. Саме тому ємність батареї фактично збільшувалася при 80°C і 100°C.
Однак, перш ніж святкувати, варто пам’ятати, що звіт не розглядає деякі ключові питання щодо твердотільної батареї Donut Lab. По-перше, VTT не підтверджує хімічний склад елемента, а просто приймає його на віру. По-друге, тест не дослідив так звану “проблему дендритів”, про яку згадує дописувач Verge Тім Стівенс. Вона виникає, коли мікроскопічні нарости ростуть від анода до катода через твердотільний електроліт, що може призвести до коротких замикань. Можливо, Donut Lab розгляне це питання в подальших незалежних результатах тестування, які компанія обіцяє в рамках своєї серії “I Donut Believe”.
Погляд ІТ-Блогу: Інновації в області акумуляторних технологій, подібні до розробки Donut Lab, є ключовим фактором для майбутнього електромобільності. Здатність батарей витримувати екстремальні температури та навіть збільшувати свою продуктивність під їх впливом відкриває шлях до створення більш надійних та ефективних електромобілів, які зможуть подолати географічні та кліматичні обмеження, роблячи електротранспорт доступнішим для ширшого кола користувачів.
За даними порталу: www.theverge.com