- El módulo de batería de Donut Lab retiene aproximadamente el 93% de energía a -30°C.
- La pérdida de capacidad en amperios-hora del módulo a bajas temperaturas es limitada, reteniendo alrededor del 97%.
- El módulo no requiere calefacción externa ni materiales aislantes, lo que demuestra su potencial tecnológico.
- Donut Lab se está enfocando en el desarrollo de la próxima generación de tecnología de baterías.
El módulo de batería desarrollado por la empresa tecnológica finlandesa Donut Lab ha logrado retener aproximadamente el 93% de su energía a -30 grados Celsius (-22 grados Fahrenheit) sin necesidad de calefacción externa o aislamiento, según los últimos resultados de pruebas de VTT. Esta prueba se realizó en un módulo completo que incluye 14 baterías de primera generación Donut Battery. El módulo de 14 baterías proporcionó 1,254 vatios-hora de energía a -30°C, mientras que a 25°C (77°F) ofreció 1,354 vatios-hora.
El módulo también retuvo aproximadamente el 97% de su capacidad en amperios-hora, lo que indica una pérdida de capacidad limitada bajo las condiciones de prueba. Estos resultados abordan uno de los grandes desafíos que enfrentan los vehículos eléctricos, ya que en climas fríos, las baterías suelen proporcionar menos energía utilizable. Las bajas temperaturas ralentizan las reacciones químicas internas de la batería y pueden reducir su capacidad de suministro.
Rendimiento en bajas temperaturas
Donut Lab se enfoca en desarrollar tecnología de baterías para aplicaciones de transporte eléctrico, habiendo afirmado anteriormente que sus baterías pueden retener el 99% de su capacidad a -30°C, aunque los datos de la última prueba son ligeramente inferiores a esa cifra. El módulo probado por VTT incluye 14 baterías de primera generación Donut Battery, en lugar de evaluar una sola batería. El módulo opera a un voltaje nominal de 48 voltios e incluye un pequeño sistema de gestión de baterías, sin elementos calefactores, materiales aislantes, equipos de refrigeración ni otros sistemas de gestión térmica. Los investigadores primero probaron su rendimiento en un ambiente de 77°F, descargándolo a una tasa de 1C, lo que equivale a extraer su capacidad nominal en aproximadamente una hora.
El módulo proporcionó 27.77 amperios-hora y 1,354 vatios-hora de energía.
Posteriormente, los investigadores redujeron la temperatura a -30°C (-22°F) y dejaron el módulo durante cinco horas. Sensores internos y externos confirmaron que la temperatura interna del módulo alcanzó el objetivo. Los investigadores realizaron nuevamente la prueba de descarga a la misma tasa de 1C, y esta vez el módulo proporcionó 26.8 amperios-hora y 1,254 vatios-hora. La diferencia entre la retención de capacidad y energía es significativa. Los amperios-hora miden la cantidad de carga que la batería puede proporcionar, mientras que los vatios-hora consideran tanto la carga como el voltaje. El módulo retuvo el 97% de su capacidad de carga, pero debido a que el voltaje disminuyó aún más durante la descarga en un ambiente frío, solo proporcionó aproximadamente el 93% de la energía original.
Potencial de tecnologías futuras
Según Donut Lab, a pesar de las bajas temperaturas ambientales, la batería aún se calienta durante el proceso de descarga. La empresa indica que, si se utiliza un revestimiento aislante para la batería, se podría retener más calor, mejorando así el rendimiento. Ville Piippo, director técnico de Donut Lab, comentó: "Eliminamos deliberadamente todas las ventajas potenciales que la batería podría tener". La empresa también informó que el módulo continuó cargándose y descargándose normalmente después de las pruebas a bajas temperaturas, sin observar efectos adversos. Sin embargo, estos resultados provienen de experimentos controlados en un solo módulo de batería, por lo que no se puede determinar cuánta autonomía retendría un vehículo eléctrico equipado con esta tecnología en condiciones frías.
Esta evaluación de clima frío resume una serie de pruebas realizadas por VTT sobre la primera generación de baterías de Donut Lab. Evaluaciones anteriores examinaron la carga en cinco minutos, el rendimiento a 100°C, la autodescarga, la expansión, la presión y la densidad de energía, entre otros. Donut Lab indica que ahora se está enfocando en la próxima generación de tecnología de baterías y planea realizar más demostraciones a nivel de sistema. El informe de pruebas a bajas temperaturas de la compañía ha sido publicado en su sitio web de pruebas.
Ítem Especificaciones Voltaje del módulo 48 voltios Amperios-hora de descarga 26.8 amperios-hora Vatios-hora de descarga 1,254 vatios-hora
Avances y desafíos de la tecnología de baterías de Donut Lab
El módulo de batería de Donut Lab puede retener la mayor parte de su energía en entornos de temperaturas extremadamente bajas, lo que es crucial para la viabilidad de los vehículos eléctricos. Las bajas temperaturas suelen afectar el rendimiento de las baterías, provocando una disminución de la energía utilizable, lo que representa un gran desafío para el uso de vehículos eléctricos en regiones frías. El diseño de la empresa, que no requiere calefacción adicional ni materiales aislantes, demuestra la innovación de su tecnología. Sin embargo, estas pruebas solo se realizaron en un único módulo, y los efectos en aplicaciones reales en vehículos eléctricos aún necesitan ser verificados. El desarrollo futuro de la tecnología de Donut Lab podría cambiar el rendimiento de los vehículos eléctricos en diversas condiciones ambientales.