في وقت سابق من هذا العام، أعلنت شركة Donut Lab الفنلندية الناشئة رسميًا عن إطلاق أول بطارية صلبة بالكامل في العالم جاهزة للإنتاج التجاري الضخم. مواصفات هذه البطارية متفجرة: تصل كثافة الطاقة إلى 400 واط ساعة/كجم، ويمكن شحنها بالكامل في 5 دقائق، ويصل عدد دورات الشحن والتفريغ إلى 100000 مرة، وهو ما يتجاوز بكثير "الحد الأعلى 5000" لبطاريات الليثيوم أيون التقليدية. في النطاق الأقصى من -30 درجة مئوية إلى 100 درجة مئوية، لا يزال معدل الاحتفاظ بالسعة يزيد عن 99%، ولا تتأثر كفاءة الشحن بدرجة الحرارة.
في الآونة الأخيرة، تم اختبار بطارية الحالة الصلبة بالكامل بشكل مستقل من قبل مركز أبحاث التكنولوجيا VTT، وهي مؤسسة بحثية فنلندية مملوكة للدولة، وأظهرت النتائج:
معدل 11 درجة مئوية + مشعاع مزدوج: يتم شحن خلية البطارية إلى 80% في 4.5 دقيقة، وترتفع درجة حرارة السطح من 26.5 درجة مئوية إلى درجة حرارة قصوى تبلغ 63 درجة مئوية؛ معدل 5C + مشعاع واحد: خلية البطارية مشحونة بالكامل، وترتفع درجة الحرارة من 27 درجة مئوية إلى 61.5 درجة مئوية؛ معدل 5C + المبرد المزدوج: درجة حرارة البداية هي 23.4 درجة مئوية، ودرجة حرارة الذروة هي 47 درجة مئوية فقط.
وفقًا للتقارير، تستخدم بطارية الحالة الصلبة هذه إلكتروليتًا صلبًا عالي التوصيل للأيونات وهيكل قطب كهربائي خاص لتحقيق معدل شحن فائق يبلغ 11 درجة مئوية، مما يحل التناقض بين الشحن السريع وتلاشي سعة بطاريات الحالة الصلبة.
حتى في حالة الشحن السريع بدرجة 11 درجة مئوية، تبلغ درجة الحرارة القصوى لسطح البطارية 63 درجة مئوية فقط، وهو أقل بكثير من عتبة الانفلات الحراري لبطاريات الليثيوم (عادةً > 100 درجة مئوية)، ويمكن لتكوين الرادياتير المزدوج أن يخفض درجة الحرارة إلى 47 درجة مئوية، مما يلبي معايير سلامة السيارة.
علاوة على ذلك، ليست هناك حاجة لنظام التبريد المعقد وجهاز صيانة الضغط لبطاريات الليثيوم التقليدية، مما يقلل بشكل كبير من تعقيد وتكلفة تصميم حزمة البطارية مع تحسين السلامة.
ومع ذلك، تجدر الإشارة إلى أنه في الاختبار بمعدل 11 درجة مئوية + مشعاع واحد فقط (التكوين الأقرب إلى الحد الأدنى من الإدارة الحرارية)، وصلت درجة حرارة سطح الخلية إلى عتبة قطع الأمان البالغة 90 درجة مئوية، واضطر VTT إلى مقاطعة الاختبار. وبعد 4 دقائق من التبريد، ثبت الباحثون الخلية بشكل أكثر إحكامًا على المبرد لتحسين توصيل الحرارة، وتم استئناف الاختبار.
هناك تقارير تفيد بأن حماية الزناد عند 90 درجة مئوية أمر بالغ الأهمية هذه المرة. روجت شركة Donut Lab سابقًا أن هذه البطارية لا تتطلب تبريدًا نشطًا، ولكن في ظل الشحن السريع بدرجة حرارة 11 درجة مئوية، من الواضح أن الإدارة الحرارية السلبية باستخدام مشعاع واحد ليست كافية. في سيناريوهات المركبات الحقيقية، سيتطلب الشحن السريع المستمر بدرجة حرارة 11 درجة مئوية تصميمًا معينًا للإدارة الحرارية.
وفقًا للخطة، سيتم تسويق بطاريات الحالة الصلبة Donut Lab لأول مرة على الدراجة النارية الكهربائية Verge TS Pro في الربع الأول من هذا العام، وقد تفاوضت الشركة على التعاون مع عدد من شركات تصنيع السيارات، بهدف تحقيق إنتاج ضخم على مستوى السيارات في عام 2027.
