- Die Batteriemodule von Donut Lab speichern bei -30°C etwa 93% Energie.
- Der Verlust der Amperestunden-Kapazität bei niedrigen Temperaturen ist begrenzt, es bleiben etwa 97% erhalten.
- Das Modul benötigt keine externe Heizung oder Isoliermaterialien, was das technische Potenzial zeigt.
- Donut Lab konzentriert sich auf die Entwicklung der nächsten Generation von Batterietechnologien.
Das finnische Technologieunternehmen Donut Lab hat Batteriemodule entwickelt, die bei -30 Grad Celsius (-22 Fahrenheit) ohne externe Heizung oder Isolierung erfolgreich etwa 93% ihrer Energie speichern, wie die neuesten Testergebnisse von VTT zeigen. Der Test wurde an einem vollständigen Modul mit 14 ersten Generation Donut Battery-Batterien durchgeführt. Das 14-Batterien-Modul lieferte bei -30°C 1.254 Wattstunden Energie, während es bei 25°C (77°F) 1.354 Wattstunden bereitstellte.
Das Modul behielt gleichzeitig etwa 97% seiner Amperestunden-Kapazität, was auf einen begrenzten Kapazitätsverlust unter den Testbedingungen hinweist. Diese Ergebnisse betreffen eine große Herausforderung für Elektrofahrzeuge, da die verfügbare Energie bei kaltem Wetter in der Regel geringer ist. Niedrige Temperaturen verlangsamen die chemischen Reaktionen innerhalb der Batterie und können ihre Leistungsfähigkeit beeinträchtigen.
Leistungsfähigkeit bei niedrigen Temperaturen
Donut Lab konzentriert sich auf die Entwicklung von Batterietechnologien für elektrische Verkehrsanwendungen und hatte zuvor behauptet, dass ihre Batterien bei -30°C 99% ihrer Kapazität behalten können, obwohl die neuesten Testergebnisse leicht unter dieser Zahl liegen. Das von VTT getestete Modul besteht aus 14 ersten Generation Donut Battery-Batterien und bewertet nicht eine einzelne Batterie. Das Modul arbeitet mit einer Nennspannung von 48 Volt und enthält ein kleines Batteriemanagementsystem, jedoch keine Heizelemente, Isoliermaterialien, Kühlgeräte oder andere Wärmemanagementsysteme. Die Forscher testeten zunächst die Leistung bei 77°F, indem sie mit einer Rate von 1C entladen, was dem Entziehen der Nennkapazität innerhalb von etwa einer Stunde entspricht.
Das Modul lieferte 27,77 Amperestunden und 1.354 Wattstunden Energie.
Anschließend senkten die Forscher die Temperatur auf -30°C (-22°F) und ließen das Modul fünf Stunden lang stehen. Sensoren im Inneren und außen bestätigten, dass die Innentemperatur des Moduls das Ziel erreichte. Die Forscher führten erneut einen Entladungstest mit der gleichen 1C-Rate durch, wobei das Modul 26,8 Amperestunden und 1.254 Wattstunden lieferte. Der Unterschied zwischen der Kapazität und der Energieerhaltung ist sehr wichtig. Amperestunden messen die von der Batterie bereitgestellte Ladung, während Wattstunden die Ladung und die Spannung berücksichtigen. Das Modul behielt 97% der Ladefähigkeit, lieferte jedoch aufgrund des weiteren Spannungsabfalls beim Entladen in kalter Umgebung nur etwa 93% der ursprünglichen Energie.
Potenzial zukünftiger Technologien
Laut Donut Lab erwärmt sich die Batterie während des Entladevorgangs, obwohl die Umgebungstemperatur extrem niedrig ist. Das Unternehmen gibt an, dass durch die Verwendung eines isolierten Batteriekorpus möglicherweise mehr Wärme erhalten werden kann, was die Leistung verbessert. Ville Piippo, Chief Technology Officer von Donut Lab, erklärte: „Wir haben absichtlich alle potenziellen Vorteile, die eine Batterie normalerweise haben könnte, eliminiert.“ Das Unternehmen berichtete auch, dass das Modul nach den Tests bei niedrigen Temperaturen weiterhin normal aufgeladen und entladen werden konnte, ohne dass negative Auswirkungen festgestellt wurden. Diese Ergebnisse stammen jedoch aus kontrollierten Experimenten mit einem einzelnen Batteriemodul und nicht aus einem vollständigen Elektrofahrzeug, sodass nicht bestimmt werden kann, wie viel Reichweite ein Elektrofahrzeug mit dieser Technologie unter kalten Bedingungen behalten kann.
Diese Bewertung der kalten Wetterbedingungen fasst eine Reihe von Tests zusammen, die VTT an der ersten Generation von Batterien von Donut Lab durchgeführt hat. Frühere Bewertungen untersuchten das Laden über fünf Minuten, die Leistung bei 100°C, Selbstentladung, Ausdehnung, Druck und Energiedichte. Donut Lab gibt an, dass das Unternehmen nun auf die Entwicklung der nächsten Generation von Batterietechnologien fokussiert ist und plant, weitere systematische Demonstrationen durchzuführen. Der Bericht über die Tests bei niedrigen Temperaturen wurde auf der Testwebsite des Unternehmens veröffentlicht.
Artikel Spezifikation Modulspannung 48 Volt Entlade-Amperestunden 26,8 Amperestunden Entlade-Wattstunden 1.254 Wattstunden
Durchbrüche und Herausforderungen der Donut Lab Batterietechnologie
Die Batteriemodule von Donut Lab können in extrem kalten Umgebungen einen Großteil ihrer Energie speichern, was für die Praktikabilität von Elektrofahrzeugen entscheidend ist. Niedrige Temperaturen beeinflussen typischerweise die Leistung von Batterien und führen zu einem Rückgang der verfügbaren Energie, was eine große Herausforderung für Elektrofahrzeuge in kalten Regionen darstellt. Das Design des Unternehmens, das keine zusätzliche Heizung oder Isoliermaterialien benötigt, zeigt die Innovationskraft seiner Technologie. Allerdings beziehen sich diese Tests nur auf ein einzelnes Modul, und die tatsächliche Anwendung in Elektrofahrzeugen muss weiter validiert werden. Die zukünftige technologische Entwicklung von Donut Lab könnte die Leistung von Elektrofahrzeugen unter verschiedenen Bedingungen verändern.