Ранее в этом году финский стартап Donut Lab официально объявил о выпуске первой в мире полностью твердотельной батареи, готовой к коммерческому массовому производству. Характеристики этого аккумулятора просто взрывные: плотность энергии достигает 400 Втч/кг, его можно полностью зарядить за 5 минут, а количество циклов зарядки и разрядки — до 100 000 раз, что намного превышает «верхний предел в 5 000» традиционных литий-ионных аккумуляторов. В экстремальном диапазоне от -30°C до 100°C степень сохранения емкости по-прежнему превышает 99%, а эффективность зарядки не зависит от температуры.
Недавно твердотельная батарея была независимо протестирована финским государственным научно-исследовательским центром VTT Technology Research Center, и результаты показали:
Тариф 11С + двойной радиатор: аккумуляторная батарея заряжается до 80% за 4,5 минуты, а температура поверхности повышается с 26,5°С до пиковой температуры 63°С; тариф 5C + одиночный радиатор: аккумуляторная батарея полностью заряжена, а температура повышается с 27°C до 61,5°C; Тариф 5С + двойной радиатор: начальная температура 23,4°С, а пиковая температура всего 47°С.
Согласно сообщениям, в этой твердотельной батарее используется твердый электролит с высокой ионной проводимостью и специальная структура электродов для достижения экстремальной скорости зарядки 11C, что решает противоречие между быстрой зарядкой и снижением емкости твердотельных батарей.
Даже при быстрой зарядке при температуре 11°C максимальная температура поверхности аккумулятора составляет всего 63°C, что намного ниже порога термического разгона литиевых батарей (обычно >100°C), а конфигурация с двумя радиаторами может еще больше снизить температуру до 47°C, что соответствует стандартам безопасности транспортных средств.
Более того, нет необходимости в сложной системе охлаждения и устройстве поддержания давления, как в традиционных литиевых батареях, что значительно снижает сложность и стоимость конструкции аккумуляторной батареи, одновременно повышая безопасность.
Однако следует отметить, что в тесте с температурой 11°C + только один радиатор (конфигурация, наиболее близкая к минималистическому терморегулированию) температура поверхности элемента достигла порога безопасного отключения 90°C, и VTT был вынужден прервать тест. После 4 минут охлаждения исследователи плотнее прикрепили ячейку к радиатору, чтобы улучшить теплопроводность, и тест возобновили.
Есть сообщения, что на этот раз защита триггера при температуре 90°C имеет решающее значение. Donut Lab ранее утверждала, что этот аккумулятор не требует активного охлаждения, но при быстрой зарядке при температуре 11С даже пассивного терморегулирования с одним радиатором явно недостаточно. В реальных сценариях с транспортными средствами непрерывная быстрая зарядка 11C неизбежно потребует определенной конструкции управления температурным режимом.
Согласно плану, твердотельные аккумуляторы Donut Lab впервые будут коммерциализированы на электрическом мотоцикле Verge TS Pro в первом квартале этого года, и компания заключила переговоры о сотрудничестве с рядом производителей автомобилей с целью достижения массового производства автомобильного уровня в 2027 году.
