Quando anunciou no início deste ano que estava à beira de uma grande batalha, a startup finlandesa Donut Lab enfrentou muitas questões, e muitas dúvidas, sobre uma batalha de estado sólido pronta para produção. Será que a empresa poderia realmente fazer a bola cair rapidamente em grande escala, evitando algumas das dificuldades teóricas de produção que anteriormente atormentavam o esforço? Hoje, a Donut Lab procurou dissipar algumas dúvidas com o lançamento do seu primeiro teste independente de bateria, avaliando a sua velocidade e o “comportamento chocolate” da sua embalagem.
testeconduzido pelo Centro de Pesquisa Técnica VTT de relações públicas da Finlândia, conclui que a bateria pode ser carregada significativamente mais rápido do que uma bateria tradicional de íons de lítio. Em vários testes, a bateria conseguiu carregar de 0 a 80% em cerca de 9,5 minutos, mantendo 100% de sua capacidade. Em outros testes, 0-80 por cento foi alcançado em cerca de 4,5 minutos, mantendo 99 por cento da capacidade.
As baterias de estado sólido, muitas vezes chamadas de “Santo Graal” das baterias, têm confundido os pesquisadores há décadas. A maioria das empresas de veículos elétricos usa baterias de íons de lítio, que usam um eletrólito líquido para movimentar a energia. Mas estas baterias podem carregar lentamente, podem congelar em temperaturas abaixo de zero e conter material inflamável, o que pode ser perigoso em caso de acidente. As baterias de estado sólido são feitas de um material condutor “seco” que pode reter mais energia sem nenhum dos problemas de vazamento das baterias tradicionais.
Basicamente, se você forçar o avanço da bola muito rápido, a química desaparece imediatamente e você perde a habilidade. De acordo com esses testes, a bateria do Donut Lab reteve quase 100% de sua energia mesmo depois de ser atingida por eletricidade. Isso poderia transformar uma sessão de carregamento de EV de uma viagem de 30 a 40 minutos em uma visita de 5 minutos, semelhante a um posto de gasolina.
Isso poderia transformar uma sessão de carregamento de EV de uma viagem de 30 a 40 minutos em uma visita de 5 minutos, semelhante a um posto de gasolina.
A maioria das baterias EV, como Tesla ou Hyundai, possuem sistemas de refrigeração ativos que mantêm o motor frio durante o carregamento. Neste teste, a VTT eliminou tudo, usando um sistema de resfriamento passivo para provar que a bateria não requer refrigeração líquida pesada e cara para carregar com segurança. Eles fizeram isso de duas maneiras diferentes: primeiro, imprensando a bola entre duas peças de alumínio e, segundo, colocando a bola em apenas um pedaço de metal – tudo isso enquanto monitoravam a temperatura.
O VTT usa a medição de “taxa C” para descrever a rapidez com que um motor pode carregar até sua capacidade, onde 1C representa passar de vazio a cheio em uma hora. As baterias tradicionais de íons de lítio normalmente carregam de 1C a 3C com resfriamento ativo, enquanto nesta medida o potencial de carregamento aumenta para taxas mais altas sem resfriamento ativo. O VTT começou com o teste de capacidade de descarga padrão a 1C e depois começou com um ataque rápido a 5C e 11C com ambos os perfis de resfriamento.
Nessas condições, a bateria do Donut Lab foi carregada com sucesso a 5C por mais de nove minutos. Carregando com essa potência, a célula da bateria atingiu um estado de carga de 80% em cerca de 9,5 minutos e um estado de carga total de 100% em pouco mais de 12 minutos. Quando foi lançado, após 100% da capacidade carregada estar disponível na célula.
Houve outros soluços. Em um teste com apenas uma placa de resfriamento, a bola ficou tão quente que atingiu o limite de segurança de 90 °C, e a máquina foi desligada automaticamente para evitar danos. Os pesquisadores perceberam que a bola não tocava a placa de resfriamento com força suficiente, então a cercaram para melhorar o contato térmico e permitir que o calor escapasse para o metal com mais eficiência.
“Ao contrário de outras baterias de estado sólido que requerem alta compressão e sofrem alterações de volume de até 15-20% durante os ciclos de carregamento, a bateria Donut não requer compressão especial ou resfriamento extensivo”, disse Ville Piippo, CTO da Donut Lab, em um comunicado. “Isso simplifica muito a estrutura das baterias e fornece soluções econômicas, poderosas e melhores do que as baterias tradicionais de íons de lítio em termos de densidade e potência de energia.”
A Donut Lab afirma que sua bateria fornece 400 watts-hora por quilograma. Em comparação, a maioria das baterias de íons de lítio hoje varia de 200 a 300 Wh por kg. A empresa também afirma que as baterias podem carregar em menos de 10 minutos e durar 100 mil ciclos. As baterias de íon de lítio normalmente duram entre 1.500 e 3.000 ciclos. A “Bateria de Estado Sólido V1” que a VTT testou tem capacidade de 26Ah e energia nominal de 94Wh segundo o instituto.
Mas antes de estourar o champanhe, lembre-se de que o relatório não fala sobre os principais problemas das baterias de estado sólido do Donut Lab. Primeiro, a VTT não confirma a química dos pervertidos, mas simplesmente os considera pelo valor nominal. Em segundo lugar, não aborda o experimento Beira o contribuidor Tim Stevens chama isso de “problema de dendrito”, no qual estalagmites microscópicas crescendo do ânodo ao cátodo através de um eletrólito sólido podem causar curtos-circuitos. Talvez a Donut Labs apresente os resultados dos testes independentes subsequentes que promete como parte de seus próprios Série “Eu Acredito no Donut”.
