No início deste ano, a start-up finlandesa Donut Lab anunciou oficialmente o lançamento da primeira bateria totalmente de estado sólido do mundo, pronta para produção comercial em massa. As especificações desta bateria são explosivas: a densidade de energia chega a 400Wh/kg, pode ser totalmente carregada em 5 minutos e o número de ciclos de carga e descarga é de até 100.000 vezes, excedendo em muito o "limite superior de 5.000" das baterias tradicionais de íons de lítio. Na faixa extrema de -30°C a 100°C, a taxa de retenção de capacidade ainda é superior a 99% e a eficiência de carregamento não é afetada pela temperatura.
Recentemente, a bateria totalmente em estado sólido foi testada de forma independente pelo VTT Technology Research Center, uma instituição de pesquisa estatal finlandesa, e os resultados mostraram:
Taxa 11C + radiador duplo: a célula da bateria é carregada até 80% em 4,5 minutos e a temperatura da superfície sobe de 26,5°C para uma temperatura máxima de 63°C; Taxa 5C + radiador único: a célula da bateria está totalmente carregada e a temperatura sobe de 27°C para 61,5°C; Taxa 5C + radiador duplo: a temperatura inicial é de 23,4°C e a temperatura de pico é de apenas 47°C.
Segundo relatos, esta bateria de estado sólido usa um eletrólito sólido de alta condutividade iônica e uma estrutura de eletrodo especial para atingir uma taxa de carregamento extrema de 11C, resolvendo a contradição entre o carregamento rápido e o desvanecimento da capacidade das baterias de estado sólido.
Mesmo sob carregamento rápido de 11°C, a temperatura máxima da superfície da bateria é de apenas 63°C, o que é muito inferior ao limite de fuga térmica das baterias de lítio (normalmente >100°C), e a configuração do radiador duplo pode reduzir ainda mais a temperatura para 47°C, atendendo aos padrões de segurança do veículo.
Além disso, não há necessidade do complexo sistema de resfriamento e dispositivo de manutenção de pressão das baterias de lítio tradicionais, o que reduz bastante a complexidade e o custo do projeto da bateria, ao mesmo tempo que melhora a segurança.
Porém, deve-se ressaltar que no teste com taxa de 11C + apenas um único radiador (configuração mais próxima do gerenciamento térmico minimalista), a temperatura superficial da célula atingiu o limite de corte de segurança de 90°C, e o VTT foi forçado a interromper o teste. Após 4 minutos de resfriamento, os pesquisadores fixaram a célula mais firmemente ao radiador para melhorar a condução de calor e o teste foi reiniciado.
Há relatos de que a proteção do gatilho de 90°C é crítica desta vez. A Donut Lab promoveu anteriormente que esta bateria não requer resfriamento ativo, mas sob carregamento rápido de 11C, mesmo o gerenciamento térmico passivo com um único radiador obviamente não é suficiente. Em cenários reais de veículos, o carregamento rápido contínuo de 11C exigirá inevitavelmente um certo design de gerenciamento térmico.
De acordo com o plano, as baterias de estado sólido da Donut Lab serão comercializadas pela primeira vez na motocicleta elétrica Verge TS Pro no primeiro trimestre deste ano, e negociaram cooperação com diversos fabricantes de automóveis, com o objetivo de atingir a produção em massa de nível automotivo em 2027.
