芬兰初创企业Donut Lab委托芬兰国家技术研究中心(VTT)对其首款可批量生产的固态电池开展了独立测试。初步测试结果显示,该款电池可在5 min内完成满充。目前,Donut Lab已对外发布首批电池核心性能测试结果。
本次测试重点评估了Donut电池的充电速度及其在充电过程中的热性能,并模拟了电池单元在无有效温度控制装置、极高充电速率下允许温度自由升高的极端工况。
该测量采用了两种被动冷却方案完成。第一种方案中,电池由两块轻压贴合的铝制冷却板包裹;第二种方案中,电池仅与底部单块冷却板相连。充电速率以C值为单位标注,其中1C表示电池从完全没电充至满电需1 h(5C约为12 min,11C约为5~6 min)。传统锂离子电池在配备主动冷却系统的情况下,通常以1C至3C的速率充电,而在本次测量中,这款电池在无主动冷却的条件下,实现了更高功率的充电。测试首先以1C倍率完成标准放电容量测试,随后在两种冷却方案下,分别开展了5C和11C倍率的快速充电测试。
测量结果表明,Donut电池在无主动控温的情况下仍可承受高倍率充电。在规定的测试条件下,电池以5C倍率充电超过9 min,大约在9.5 min内达到80%的荷电状态,并在12 min多一点的时间内达到100%满充状态。随后的放电过程显示其能够释放出100%的充电电能。
在高达11C的极快倍率充电中,电池单元从0%充至80%仅需4.5 min,完全充满电量则在7 min内完成。在满电后放电测试显示,电池可用容量达到充电容量的98.4%~99.6%。
尽管测试条件并未完全模拟电池组中电池单元的实际工作状态,但本次测试仍展示了Donut电池在电池组应用中的诸多优势。该电池单元无需特定压缩力,仅靠被动冷却即可稳定运行,显著简化了电池组的结构设计。
Donut Lab首席技术官Ville Piippo表示:“其他固态电池通常需要施加高压压缩力,且在充电循环中体积变化幅度高达15%~20%,而Donut电池无需特殊加压,也无需复杂的冷却系统,大幅简化了电池组的结构设计,能量密度与功率密度均优于传统锂离子电池。”