Donut, positivi gli stress test della batteria allo stato solido

Buona la…seconda. Ha dato esito ampiamente positivo il nuovo round di test commissionati da Donut al centro di ricerca tecnico finlandese VTT. Al centro la misurazione delle proprietà della prima batteria allo stato solido al mondo, ormai pronta per essere utilizzata nei veicoli di serie. In soldoni, il test, che ha misurato le prestazioni della batteria a temperature elevate, ha dimostrato che la batteria Donut è in grado di resistere in modo efficace al calore, riuscendo perfino a offrire una capacità opertiva ancora maggiore a temperature elevate. Ma andiamo con ordine.

Il rapporto dell’istituto è partito dal presupposto che le batterie tradizionali agli ioni di litio sono estremamente sensibili al calore e di solito possono funzionare solo fino a circa 60-70 gradi Celsius. Le alte temperature aumentano il rischio di danni alle celle della batteria e ne riducono la durata. Inoltre, le alte temperature possono accelerare le reazioni all’interno della cella e, nel peggiore dei casi, il rischio di surriscaldamento aumenta notevolmente. Come spiegato da Ville Piippo, CTO di Donut Lab, per la batteria Donut, la situazione di partenza è già piuttosto diversa, poiché non contiene elettroliti liquidi infiammabili, motivo per cui la temperatura massima di funzionamento è più elevata

Donut, test da VTT con temperature tra 80 e 100 gradi

La configurazione per il test era semplice: una cella della batteria è stata posizionata su un profilo in alluminio e una piastra in acciaio è stata posizionata sopra la cella, progettata per applicare una leggera pressione, mantenere la cella in posizione e ridurre i cosiddetti punti caldi. La capacità della batteria Donut è stata misurata in più fasi utilizzando questa configurazione a temperature di 80 e 100 gradi Celsius. Il test è iniziato con una prova di scarica standard 1C fino a un valore limite di 2,7 volt, che determina la capacità nominale della cella a temperatura ambiente.

La cella è stata quindi ricaricata alla tensione originale di 4,15 volt, la temperatura della camera di prova è stata aumentata a 80 gradi e la cella è stata mantenuta in tale condizione per due ore al fine di stabilizzarne la temperatura. Successivamente, lo stesso test di scarica 1C è stato ripetuto per ottenere un valore di riferimento ad alta temperatura. La camera è stata raffreddata e la cella è stata mantenuta al suo interno per un’ora per consentirne il completo raffreddamento.

Dopo aver consentito alla temperatura delle celle della batteria di stabilizzarsi per due ore, è stato ripetuto lo stesso test di scarica a 0,5 C. Infine, la temperatura della camera è stata riportata a 20 gradi e la batteria è stata ricaricata a 4,15 volt per garantire che raggiungesse ancora la stessa capacità di carica.

Alta è meglio

I risultati dei test dimostrano che la batteria Donut offre prestazioni ancora migliori in condizioni di stress termico elevato rispetto a quanto segnalato in precedenza. Nel test a 80 gradi, la cella della batteria è stata in grado di utilizzare fino al 110% della sua capacità con un’efficienza superiore rispetto alla temperatura ambiente. Ciò è dovuto al fatto che la resistenza interna della cella è inferiore alle alte temperature, il che implica che la caduta di tensione durante la scarica è inferiore rispetto alla temperatura ambiente.

Anche dopo il test, la batteria ha continuato a funzionare in modo perfettamente normale, senza alcun cambiamento visibile. Nel test a 100 gradi, la batteria Donut è stata in grado di utilizzare circa il 107% della sua capacità con un’efficienza superiore rispetto alla temperatura ambiente. Inoltre, si è ricaricata fino a 4,15 volt con la stessa capacità di carica che a temperatura ambiente. La batteria e i suoi materiali attivi continuavano a funzionare perfettamente nonostante l’involucro esterno della cella avesse perso il vuoto a 100 gradi.

È stato possibile utilizzare la piena capacità della batteria con risultati eccellenti sia a 80 che a 100 gradi Celsius, scaricandola a una velocità di scarica di 1C a 80 gradi e di 0,5C a 100 gradi senza alcun aumento di temperatura. Le proprietà della batteria non hanno subito alterazioni nemmeno a 100 gradi e ha funzionato regolarmente una volta ricaricata,