Em testes independentes, a bateria de estado sólido da Donut Lab carregou até 80% da capacidade em menos de 5 minutos.

A Donut Lab publicou um relatório de testes sobre sua bateria de estado sólido, confirmando a viabilidade de eliminar a necessidade de sistemas complexos de resfriamento líquido. De acordo com o The Verge, durante uma série de experimentos, o dispositivo atingiu uma carga de 0 a 80% em menos de 5 minutos, retendo 99% de sua capacidade.

Fonte da imagem: Donut Lab

Dessa forma, a Donut Lab respondeu ao ceticismo da indústria em relação à escalabilidade e confiabilidade da tecnologia. Os testes foram conduzidos pelo VTT, o Centro de Pesquisa Técnica estatal da Finlândia, e focaram na avaliação da velocidade de carregamento e do comportamento térmico da bateria. De acordo com o relatório, a bateria de lítio de estado sólido (SSB) desenvolvida é capaz de carregar significativamente mais rápido do que suas contrapartes de íon-lítio sem perder capacidade.

Os engenheiros do VTT utilizaram a métrica C-rate para descrever a velocidade de carregamento em relação à capacidade da bateria, onde 1C significa uma carga completa em uma hora. As baterias de íon-lítio tradicionais normalmente carregam a taxas de 1C a 3C e requerem resfriamento ativo, enquanto que, nesses testes, a potência de carregamento foi muitas vezes maior do que esses valores, utilizando sistemas passivos de gerenciamento térmico. Os testes começaram com uma descarga padrão a 1C, seguida por testes de carregamento rápido a 5C e 11C. Sob condições de carregamento de 5C, a célula atingiu 80% da carga em 9,5 minutos e uma carga completa em pouco mais de 12 minutos. A descarga subsequente mostrou que a bateria liberou 100% da energia armazenada, refutando o problema comum de degradação instantânea da composição química (eletrólito, materiais dos eletrodos) ao aplicar alta voltagem.

Os testes focaram no sistema de refrigeração. A maioria dos veículos elétricos modernos utiliza sistemas de refrigeração líquida ativa para evitar o superaquecimento, mas a VTT removeu esses elementos para testar a segurança da bateria com refrigeração passiva, utilizando apenas duas configurações: colocando a bateria entre duas placas de alumínio e colocando-a sobre uma única superfície metálica. Durante um teste com uma única placa, a temperatura da bateria atingiu o limite de segurança de 90 °C, causando o desligamento automático do equipamento. Os pesquisadores determinaram que a causa foi o contato insuficiente com a superfície de refrigeração e, após reforçar a fixação da bateria, a dissipação de calor tornou-se eficaz.

Ville Piippo, CTO da Donut Lab, observou que a bateria não requer compressão especial ou refrigeração complexa, ao contrário de outras alternativas de estado sólido, que exigem alta pressão e sofrem variações de volume de 15 a 20% durante os ciclos de recarga. Ele destacou que isso simplifica significativamente o projeto da bateria e possibilita a criação de soluções econômicas e de alta densidade energética. A empresa afirma que sua bateria oferece uma densidade de energia de 400 Wh/kg, significativamente superior à das baterias de íon-lítio modernas, que variam de 200 a 300 Wh/kg. Além disso, a vida útil declarada é de 100.000 ciclos, em comparação com os 1.500 a 3.000 ciclos padrão das tecnologias atuais. É importante ressaltar que o relatório da VTT afirma que a amostra testada (Bateria de Estado Sólido V1) tinha uma capacidade de 26 Ah e uma energia nominal de 94 Wh.

EstasOs números de desempenho estão de acordo com as expectativas da indústria para essa tecnologia. Anteriormente, relatamos as alegações preliminares da fabricante de motocicletas Verge, segundo as quais os modelos com baterias de estado sólido podem percorrer até 600 km com uma única carga, e a recarga até 80% leva menos de 10 minutos quando conectados a uma estação de 200 kW — parâmetros que tornam os veículos elétricos comparáveis ​​em praticidade aos seus equivalentes com motor de combustão interna.

Apesar dos números de desempenho impressionantes, os resultados publicados deixam algumas questões em aberto. Os pesquisadores da VTT não analisaram a composição química da célula, aceitando os dados do fabricante como fornecidos, nem testaram a bateria quanto à formação de dendritos — estruturas microscópicas que podem causar curtos-circuitos. Espera-se que o Donut Lab esclareça esses aspectos em publicações subsequentes da série de testes.