Unabhängige VTT-Tests in Finnland zeigen: Donut-Batterie erreicht 409 Wh/kg Energiedichte

de.wedoany.com-Bericht: Donut Lab hat die neuesten Testergebnisse seiner Batterie Donut Battery veröffentlicht. Der Bericht des Technischen Forschungszentrums Finnlands (VTT) zeigt, dass die gravimetrische Energiedichte der Batterie 409 Wh/kg und die volumetrische Energiedichte 805 Wh/l beträgt.

Während des Tests wurden die Zellen zunächst gewogen und vermessen. Anschließend wurde bei einer Umgebungstemperatur von 25 Grad Celsius eine vollständige Ladung und Entladung über den gesamten Spannungsbereich durchgeführt, um die von der Zelle abgegebene Energiemenge in Wattstunden zu bestimmen. Die gemessene Energie geteilt durch die Zellmasse ergibt die gravimetrische Energiedichte; geteilt durch das Zellvolumen ergibt sich die volumetrische Energiedichte.

Ville Piippo, Chief Technology Officer von Donut Lab, erklärte, dieser Test sei relativ einfach, da die Energiedichte von zwei Faktoren bestimmt werde: wie viel Energie die Zelle speichert und wie schwer sie ist bzw. wie viel Platz sie einnimmt. Er erläuterte zudem, dass die in diesem Test verwendete Batterie auf derselben Zellchemie basiert wie die zuvor von VTT getesteten Zellen, jedoch im Rahmen der breiteren Entwicklungsarbeit hinsichtlich der Energieperformance optimiert wurde.

Donut Lab arbeitet außerdem mit dem internationalen Prüf- und Zertifizierungsunternehmen Intertek zusammen, um Drittforschungen an Zellen seiner nächsten Batteriegeneration durchzuführen. Nach der Untersuchung der inneren Struktur der Zellen bestätigte Intertek deren bipolaren Aufbau.

Die Strukturuntersuchung ergab, dass sich in einer einzelnen Zelle mehrere elektrochemische Schichten in Reihenschaltung befinden, wobei getrennte Metallfolien auf beiden Seiten der elektrochemischen Schichten als Elektroden dienen. Die höhere Spannung der Zelle resultiert aus den intern in Reihe geschalteten elektrochemischen Schichten und nicht aus der externen Reihenschaltung mehrerer separater Zellen – genau dies ist das strukturelle Merkmal einer bipolaren Zelle.

Intertek führte an den Zellen der nächsten Batteriegeneration von Donut Lab zudem einen Nagelstichtest durch, um das Verhalten der Zellen bei schweren mechanischen Schäden zu bewerten. Während des Tests wurde ein Stahlnagel durch eine vollständig geladene Zelle gestochen und eine Stunde lang darin belassen, um einen permanenten internen Kurzschluss zu simulieren.

Für typische Lithium-Ionen-Batterien mit flüssigem Elektrolyten stellt dies ein Worst-Case-Szenario dar: Der Kurzschluss führt zu einer lokalen, konzentrierten Energiefreisetzung, die Temperatur steigt an, und der entzündliche flüssige Elektrolyt kann ein thermisches Durchgehen auslösen, das zu Rauchentwicklung, Feuer oder sogar Explosion führen kann. Im Intertek-Test blieb die Donut-Lab-Zelle während des gesamten einstündigen Überwachungszeitraums vollständig stabil.

Marko Lehtimäki, Chief Executive Officer von Donut Lab, ergänzte, dass bipolare Zellen die Energiedichte auf Pack-Ebene erhöhen und gleichzeitig strukturelle Komplexität sowie Kosten reduzieren können. Aus Produktionssicht sei die Bedeutung dieser Zellen mit dem Übergang von Standard-Lithium-Ionen-Batterien zu Festkörperbatterien vergleichbar.