Donut Lab publica una segunda serie de pruebas sobre la controvertida batería de estado sólido

VTT, el instituto estatal de investigación finlandés, también llevó a cabo la segunda serie de pruebas. La ‘Prueba de rendimiento a altas temperaturas de la batería de estado sólido V1 de Donut Lab’ marca la segunda publicación de VTT sobre la célula de estado sólido de Donut Lab, destinada a validar las propiedades de la célula mediante investigaciones independientes. Donut Lab desveló la supuesta célula de estado sólido lista para la producción en el CES de enero, pero sólo reveló unos pocos datos clave y ningún detalle más sobre el supuesto avance en la tecnología de las baterías. La empresa proporciona ahora información adicional a través de la campaña escenificada ‘I Donut Believe’ y las pruebas VTT asociadas.

Examinemos primero la configuración de la prueba para la evaluación del rendimiento a alta temperatura y los resultados. VTT probó una célula Donut Lab con una capacidad nominal de 26 Ah y un contenido energético nominal de 94 Wh, según la ficha técnica, en una cámara climática Weiss LabEvent T/110/40/3 utilizando un comprobador de células PEC ACT0550. A diferencia de la primera serie de pruebas, cuyos resultados se publicaron la semana pasada, VTT colocó esta vez un peso de acero de 2,4 kilogramos sobre la célula para aplicar presión mecánica. El sensor de temperatura, fundamental para las pruebas de alta temperatura, se colocó debajo de la célula, entre ésta y el disipador de calor de aluminio utilizado en la primera prueba.

La serie de pruebas comprendía tres ciclos de carga-descarga. Inicialmente, a 20 grados Celsius en la cámara climática (tras un periodo de estabilización de una hora), VTT cargó la célula a una corriente constante de 24 amperios hasta que alcanzó los 4,15 voltios. A continuación, la carga continuó a 4,15 voltios hasta que la corriente descendió a 1,2 amperios, es decir, 0,05 C. Para la primera prueba, VTT descargó la célula al cabo de una hora a una corriente constante de 14 amperios hasta que la tensión descendió a 2,7 voltios. Este procedimiento determinó una capacidad de 24,9 Ah para la célula.

Donut Lab cita la prueba de alta temperatura como prueba de resistencia al calor

Tras recargar completamente la célula mediante el procedimiento estándar descrito anteriormente, el VTT aumentó la temperatura de la cámara climática a 80 grados centígrados y la mantuvo a ese nivel durante dos horas. A 80 grados, el instituto descargó la célula a 24 amperios hasta 2,7 voltios para determinar su capacidad en condiciones de temperatura elevada.

Tras un periodo de estabilización de una hora a 20 grados centígrados, VTT recargó la célula y la mantuvo a plena carga durante una hora. A continuación, realizó una descarga de referencia a 20 grados con una corriente de 12 amperios hasta una tensión de la célula de 2,7 voltios.

Para la tercera prueba, el VTT calentó una célula totalmente cargada con el mismo montaje experimental hasta 100 grados centígrados y la mantuvo a esa temperatura durante dos horas. Posteriormente descargó la célula a 12 amperios hasta 2,7 voltios. A continuación, el instituto volvió a reducir la temperatura a 20 grados Celsius y, al cabo de una hora, recargó la célula por completo.

Los datos detallados de las mediciones están disponibles en el informe de la VTT enlazado más abajo.

“En las condiciones especificadas, la célula se descargó con éxito a +80 °C con una corriente de 24 A, alcanzando una capacidad de descarga correspondiente a 110,5 % de la capacidad de descarga inicial a +20 °C con la misma corriente. Tras la descarga, la célula pudo cargarse con normalidad y no se detectaron cambios observables”, escribe VTT. “La célula también se descargó a +100 °C con una corriente de 12 A, alcanzando 107,1 % de la capacidad de descarga de referencia medida a +20 °C con la misma corriente. Tras la descarga, la célula pudo cargarse normalmente”.”

Donut Lab afirma: “La prueba que mide el rendimiento de la batería a altas temperaturas ha demostrado que la batería Donut es extremadamente resistente al calor e incluso ofrece un mejor rendimiento a temperaturas elevadas”.”

“Se utilizó toda la capacidad de la batería tanto a 80 como a 100 grados centígrados con excelentes resultados. La descarga a una tasa de 1C a 80 grados y a una tasa de 0,5C a 100 grados fue posible sin ningún aumento de la temperatura”, añadió Ville Piippo, CTO de Donut Lab. “Las características de la batería permanecieron inalteradas incluso a 100 grados, y tras la recarga funcionó sin problemas, lo que confirma el convincente rendimiento de la batería Donut incluso en condiciones de calor extremo. Esto demuestra que la batería es excepcional no sólo en términos de rendimiento, sino también de seguridad.”

Sin embargo, VTT señala en su informe que la célula de la bolsa etiquetada como DL2 (en las pruebas de la primera publicación se utilizó la célula DL3) perdió el vacío tras la prueba a 100 grados. Lo que normalmente se consideraría un daño, Donut Lab lo presenta como un éxito: “La pila y sus materiales activos siguieron siendo totalmente funcionales incluso después de que la carcasa exterior de la pila perdiera el vacío a 100 grados”.”

“Las baterías de iones de litio convencionales son muy sensibles al calor y su temperatura máxima de funcionamiento suele rondar entre los 60 y los 70 grados centígrados. A altas temperaturas, aumenta el riesgo de que la célula se dañe, lo que reduce su vida útil”, afirma el CTO Piippo. “Además, las altas temperaturas pueden acelerar las reacciones en el interior de la célula y, en el peor de los casos, aumentar significativamente el riesgo de embalamiento térmico. La batería Donut parte de una posición fundamentalmente diferente, ya que no contiene electrolitos líquidos inflamables y, por tanto, la temperatura máxima de funcionamiento es más elevada.”

Otra advertencia: VTT no confirma si la célula probada es realmente una célula de estado sólido sin litio. Al igual que en el primer informe, en el segundo se afirma que VTT realizó pruebas en un ‘dispositivo de almacenamiento de energía proporcionado por el cliente [...] identificado por el cliente como una célula de batería de estado sólido’.’

Tras la publicación de la primera serie de pruebas, varios expertos cuestionaron públicamente la afirmación de que la célula funcionara sin litio. Los especialistas señalaron que la curva de carga y los datos adicionales indicaban que, de hecho, podría tratarse de una célula de iones de litio.

Joachim Sann, investigador de baterías de la Universidad de Giessen, criticó elementos de los procedimientos de prueba definidos por Donut Lab, incluido el enfoque utilizado para determinar la capacidad y los niveles de temperatura seleccionados.

En otro ejemplo de la respuesta crítica, el investigador de pilas en inglés y El YouTuber Ryan Inis Hughes revisó su evaluación inicial de Donut Lab's célula de estado sólido tras la publicación de los primeros resultados. Mientras que en enero había asignado una probabilidad del 1% a la exactitud de las afirmaciones de Donut Lab, ahora estima la probabilidad en un 0,1% basándose en los datos de las pruebas disponibles.

Por el momento, sólo una conclusión parece segura: el debate dentro de la comunidad de especialistas continuará en respuesta a la segunda serie de pruebas. Es poco probable que incluso las publicaciones exhaustivas del Donut Lab aporten una claridad definitiva. En última instancia, serán necesarias pruebas independientes que examinen la propia química celular.

Fuente: Información por correo electrónico (declaración), idonutbelieve.com, r2.dev (Informe de VTT; PDF)