芬蘭新創公司Donut Lab致力證明其固態電池的性能。繼上週的快速充電測試後,本週的測試聚焦於高溫環境。
此次測試同樣由芬蘭國營的VTT技術研究中心執行,團隊旨在評估Donut Lab電池在極端高溫下的表現,因為傳統鋰離子電池在高溫環境中常會受到不利影響。結果顯示,這款固態電池不僅能在高達100攝氏度(212華氏度)的條件下正常放電,容量反而有所增加。
研究團隊測試了3.6伏特、26安培時的固態電池,分別在20°C(室溫基準)、80°C(高溫)及100°C(極端高溫)三種溫度下進行。為確保電池在測試過程中正常運作,VTT使用鋼板施加物理壓力,並將電池置於溫控箱內的散熱器上。
在室溫下,電池容量為24.9安培時,作為其他測試的基準。80°C時,容量提升至27.5安培時,約為室溫容量的110.5%。在100°C時,容量為27.6安培時,約為室溫的107.1%。雖然電池仍能正常工作並可充電,但電池包裝袋因極端高溫失去真空封印。
VTT發現,固態電池在高溫下效率反而提高,提供比室溫更多的能量。即使在超過100°C的高溫環境中(對許多標準電池而言極為危險),該電池仍能持續供電並可充電。
固態電池被視為電池技術的「聖杯」,多年來一直是研究難題。大多數電動車使用含液態電解質的鋰離子電池,但這類電池充電速度慢、低溫下性能下降,且液態電解質易燃,事故時存在安全風險。固態電池則使用乾式導電材料,能儲存更多能量且不會有傳統電池的熱失控問題,可能帶來更長續航、更短充電時間及更佳極端環境表現。
液態鋰離子電池在高溫下容易出現液體蒸發並引發火災的熱失控現象,且高溫會使液體劣化,縮短電池壽命或導致膨脹。
Donut Lab透過以固態陶瓷或聚合物材料取代易燃液體,提高電池對極端高溫的耐受性,提升效率。VTT研究顯示,高溫降低固態電解質的內阻,使離子移動更順暢,解釋了80°C及100°C時容量增加的原因。
不過,報告未解答一些關鍵問題。首先,VTT未確認電池的化學成分,而是直接接受Donut Lab的說法。其次,測試未涵蓋Verge撰稿人Tim Stevens所稱的「樹突問題」,即固態電解質中從陽極到陰極生長的微小結晶可能引發短路。Donut Lab承諾將在後續的獨立測試中針對此問題進行說明,作為其「I Donut Believe」系列的一部分。