aa batteria a stato solido di Donut Lab mantiene la promessa: i primi test indipendenti condotti dal centro ricerche finlandese VTT confermano che la cella può ricaricare in 5 minuti. Per l’esattezza passa dallo 0 all’80% in circa 4,5 minuti a 11C, con una ricarica completa in poco più di sette minuti. Risultati ottenuti senza raffreddamento attivo, in uno scenario volutamente critico, che rafforzano le ambizioni industriali della tecnologia.
A commissionare le misurazioni è stata la stessa Donut Lab, che ha incaricato il centro di ricerca tecnologica VTT, realtà riconosciuta a livello internazionale, di verificare in condizioni indipendenti le prestazioni della sua prima batteria allo stato solido riproducibile in serie. L’attenzione si è concentrata in particolare su velocità di ricarica e comportamento termico.
Ricarica estrema anche senza raffreddamento attivo
I test sono stati progettati per simulare uno scenario peggiore, con la cella priva di controlli attivi della temperatura e libera di aumentare la propria temperatura a velocità di carica molto elevate. La misurazione è avvenuta con due configurazioni di raffreddamento passivo: nel primo caso la cella era compressa tra due piastre in alluminio, nel secondo fissata a un’unica piastra inferiore.
Le velocità sono espresse in valori di C-rate: 1C equivale a una ricarica completa in un’ora; 5C significa circa 12 minuti, 11C circa 5-6 minuti. Per confronto, le batterie agli ioni di litio tradizionali operano in genere tra 1C e 3C, e con sistemi di raffreddamento attivo. Qui, invece, la potenza di ricarica è salita a livelli nettamente superiori senza supporto termico attivo.
Dopo una prova standard di scarica a 1C, la cella è stata sottoposta a ricarica rapida a 5C e 11C in entrambe le configurazioni. A 5C la batteria ha raggiunto l’80% in circa 9,5 minuti e il 100% in poco più di 12 minuti, mantenendo poi il 100% della capacità caricabile in fase di scarica.
0-80% in 4,5 minuti: cosa significa 11C
Il dato più significativo arriva però dalla prova a 11C. In questo caso la ricarica dallo 0 all’80% è avvenuta in 4,5 minuti, mentre il 100% è stato raggiunto in poco più di sette minuti. Dopo la successiva scarica, era disponibile tra il 98,4% e il 99,6% della capacità della batteria.
Numeri che, almeno a livello di cella, centrano l’obiettivo dei cinque minuti annunciato dall’azienda. Resta da verificare come queste prestazioni si tradurranno in un pack completo, dove entrano in gioco gestione termica, integrazione meccanica e sistemi di controllo.
Meno vincoli strutturali per i pack batteria
Un elemento interessante riguarda proprio l’integrazione nei pacchi batteria. Secondo quanto comunicato, la cella Donut non richiede forze compressive elevate né mostra variazioni di volume significative durante i cicli di carica e scarica. Un aspetto che la distingue da altre soluzioni allo stato solido, che possono richiedere pressioni importanti e gestire espansioni fino al 15-20%.
«Ciò semplifica enormemente la struttura dei pack batteria e rende possibili soluzioni efficaci in termini di costo, potenti e migliori rispetto alle tradizionali batterie agli ioni di litio in termini di energia e densità di alimentazione», ha dichiarato il CTO Ville Piippo.
Fin qui quanto ha scritto l’azienda nel comunicato. Ma c’è un però e riguarda il pericolo di surriscaldamento.
A 11 °C con due dissipatori di calore, la cella ha raggiunto l’80% dello stato di carica in 4,5 minuti, con la temperatura superficiale che è salita da 26,5 °C a un picco di 63 °C. Mentre a 5 °C con un singolo dissipatore di calore, la cella si è caricata completamente con temperature che sono salite da 27 °C a 61,5 °C. A 5 °C con due dissipatori di calore, la temperatura di picco è stata di soli 47 °C da un punto di partenza di 23,4 °C.
Con ricarica a 11C la temperatura ha toccato la soglia di rischio a 90 °C
Ma durante il test a 11 °C con un solo dissipatore di calore, la temperatura superficiale della cella ha raggiunto il limite di sicurezza di 90 °C. A quel punto VTT ha dovuto interrompere il test. Quattro minuti dopo, scesa la temperatura sotto il livello di guardia, la cella è stata fissata più saldamente al dissipatore di calore e il test è stato riavviato e concluso.
Questo significa che la gestione termica attiva è indispensabile e anche abbastanza problematica, mentre Donut Lab aveva affermato che le sue celle non avessero bisogno di raffreddamento attivo. Ora si sa che nell’utilizzo reale a bordo di un veicolo la ricarica 11C richiederà una complessa ingegnerizzazione del sistema di raffreddamento.
E questo è il primo scostamento fra le promesse e la realtà. Mancano ancora i risultati del test sulla densità energetica reale e sulla durata. Le promesse sono mirabolanti: 400 kWh/Kg di densità gravimetrica e 100 mila cicli di vita. Vedremo se i fatti le confermeranno. Senza contare i costi, il design di assemblaggio e la scalabilità produttiva, aspetti cruciali per un’eventuale applicazione su auto elettriche destinate anche al mercato UE.
Il rapporto completo delle misurazioni è disponibile sul sito ufficiale I Donut Believe. Per seguire gli aggiornamenti dell’azienda si può consultare anche il sito corporate di Donut Lab. L’azienda ha comunicato infatti che nuovi dati del test saranno diffusi nei prossimi giorni. Gli annunci inziali, al Ces di Las Vegas in gennaio e una ventina di giorni fa avevano suscitato incredulità e commenti poco lusinghieri da parte di esperti del settore e concorrenti.
LEGGI anche: “Il futuro delle batterie lo scrive l’Asia. All’Europa resta il riciclo (forse)” e guarda il VIDEO
Andrei molto cauto: se ho ben interpretato quanto riferito, il test riguarda una singola cella. Come si comporterà un pacco di celle montato su un’auto? Come ne verrà assicurato un raffreddamento adeguato? Quanta energia di ricarica si spreca come calore?
Certamente un punto a favore di Donut, ma ancora è troppo poco per gridare eureka. Visto che hanno dichiarato la batteria pronta per la vendita, mi aspettavo che facessero testare un pacco sotto forma di skateboard o altro, pronto per l’uso su auto o moto. Ma aspettiamo gli altri video, annunciati sembra ogni settimana, prima di giudicare.
mi pare che al momento non vengano smentiti gli specialisti cinesi, ossia che occorreranno ancora diversi anni per mettere a punto una versione accessibile che possa essere montata su prodotti in serie che abbiamo una costante durabilità e prestazioni negli anni/km/climi di esposizione.
Lo storico confronto tra VHS e Betamax continua a dare lezioni…
Chery insieme alla cinese Anhui Anwa New Energy Technology affermano che nel 2027 produrranno su larga scala di batterie allo stato solido e le metteranno in commercio.
Gangfeng Lithium sta producendo già adesso una batteria da oltre 400W/kg.. in pole position ci sono Changan e Hyundai … Se vero.. a breve vedremo nuovi annunci di modelli con autonomie simil-benzina…
Oramai il 2027 è vicino… ed io resto affacciato alla finestra a veder cosa arriverà davvero..
Comunque a me piacerebbe più vedere grande diffusione di ricariche lente/lentissime ma quasi ovunque (per “fare altro” mentre BEV ricarica) piuttosto che super batterie che ricaricano in secondi con super HPC…
su Alibaba celle da 400 wh-kg per droni o radiomodellismo ce ne sono 😉
https://www.alibaba.com/product-detail/Rechargeable-400Wh-kg-Semi-Solid-Li_1601521876931.html?spm=a2700.prosearch.normal_offer.d_title.755f67afezyT5e&priceId=f551efbb2dd74fac81936394f17687a8
caricano a 5C (o di più se per poche volte), qualcuna anche 10C, contengono litio, non durano più di 500-1000 cicli, e costicchiano
Sono ai polimeri di litio, lo standard per i droni. Quello che mi chiedo è se usate usate anche per le auto…
da quello che capisco, non ci sono divisioni nette tra le varie tecnologie..cioè l’espressione “polimero di litio” che già conoscevamo da anni per i cellulari e i droni, potrebbero essere un sinonimo di celle “semi-solide”, in cui hai un gel umido e non un elettrolita liquido, e densità che in celle a sacchetto arrivano fino a 360-400 wh-kg
però le celle “polimeri di litio” spesso hanno o avevano catodi ricchi di cobalto, mentre le celle recenti hanno catodi più moderni, ricchi di nichel, oppure di manganese o altro; e anche l’anodo sta cambiando
questa di cui ho messo il link è un po’ particolare perché avrebbe un catodo che mi pare viene definito “ricco litio-manganese-ossido”
Dave Jones di EEVBlog: ” And low and behold, look at what’s missing, the weight and size of the battery, so impossible to determine energy density. ”
Il gioco delle tre carte ai tempi delle batterie!
Sta a vedere che, dopo il motore a ciambella, pure la batteria è davvero come dicono loro. Le cose si fanno interessanti.
Un sito inglese molto famoso sostiene che sia un bene che abbiano mostrato “ALCUNE” potenzialità, ma dicono che questo è il dato meno eclatante da mostrare: in laboratorio sì può fare, è un ottimo dato, che non tutti riescono ad ottenere, ma non il più importante… Tanto per dire, anche Zeekr con le LFP ricarica in 6,5 minuti e lo si può registrare con una vettura targata su una colonnina compatibile.
La vera svolta sarebbe ottenere una simile velocità di ricarica con i 400wh/kg e SOPRATTUTTO i 100.000 cicli e questo NON È ANCORA STATO MOSTRATO: però sul loro sito c’è un reminder a 7 giorni… Vedremo!
Vero che bisognerebbe attendere la verifica degli altri dati dichiarati, ma se parliamo solo di velocità e confronti i numeri misurati (indipendentemente), la Donut supera nettamente qualsiasi demo di ricarica ultra-rapida su veicolo. Nel test VTT la cella Donut ha raggiunto l’80% in meno di 5 minuti a 11C (dal 10% saranno 4,5 min) e 0-100% in circa 7-8 minuti con corrente quasi costante durante la carica rapida. Per una Zeekr 001 in demo 10-80% sono stati dati circa 6-7 minuti, ma con condizioni ideali di sistema (temperatura gestita), e poi il tempo fino al 100% sale oltre i 13 minuti. I numeri Donut, se confermati su pacchi reali, restano più aggressivi su entrambi i range.
Attendiamo gli altri test 🤞