Donut Lab Mengembangkan Modul Baterai yang Mempertahankan 93% Energi pada Suhu Lingkungan hingga -30°C

Modul baterai yang dikembangkan oleh perusahaan teknologi Finlandia, Donut Lab, berhasil mempertahankan sekitar 93% energi pada suhu -30 derajat Celsius (-22 derajat Fahrenheit) tanpa memerlukan pemanasan atau isolasi, menurut hasil pengujian terbaru dari VTT. Pengujian ini dilakukan pada modul lengkap yang terdiri dari 14 sel baterai Donut Battery generasi pertama. Modul 14 sel baterai ini menyediakan 1,254 watt-jam energi pada -30°C, sedangkan pada 25°C (77°F) menyediakan 1,354 watt-jam.

Modul ini juga mempertahankan sekitar 97% kapasitas ampere-jam, menunjukkan bahwa kehilangan kapasitas dalam kondisi pengujian terbatas. Hasil ini mengatasi tantangan besar yang dihadapi kendaraan listrik, yaitu bahwa pada cuaca dingin, energi yang tersedia dari baterai biasanya berkurang. Suhu rendah dapat memperlambat reaksi kimia di dalam baterai dan dapat mengurangi kemampuan penyediaan daya.

Performa pada Suhu Rendah

Donut Lab fokus pada pengembangan teknologi baterai untuk aplikasi transportasi listrik, sebelumnya mengklaim bahwa baterainya dapat mempertahankan 99% kapasitas pada -30°C, meskipun data pengujian terbaru sedikit lebih rendah dari angka tersebut. Modul yang diuji oleh VTT terdiri dari 14 sel baterai Donut Battery generasi pertama, bukan evaluasi dari satu sel baterai. Modul ini beroperasi pada tegangan nominal 48 volt dan dilengkapi dengan sistem manajemen baterai kecil, tanpa elemen pemanas, bahan isolasi, peralatan pendingin, atau sistem manajemen termal lainnya. Para peneliti pertama kali menguji kinerjanya pada suhu 77°F dengan laju pengosongan 1C, yang setara dengan menarik kapasitas nominalnya dalam waktu sekitar satu jam.

Modul ini menyediakan 27.77 ampere-jam dan 1,354 watt-jam energi.

Selanjutnya, para peneliti menurunkan suhu hingga -30°C (-22°F) dan membiarkan modul selama lima jam. Sensor internal dan eksternal mengonfirmasi bahwa suhu internal modul mencapai target. Para peneliti kembali melakukan pengujian pengosongan dengan laju 1C yang sama, kali ini modul menyediakan 26.8 ampere-jam dan 1,254 watt-jam. Perbedaan antara kapasitas dan energi yang dipertahankan sangat penting. Ampere-jam mengukur jumlah energi yang disediakan oleh baterai, sementara watt-jam mempertimbangkan energi dan tegangan. Modul ini mempertahankan 97% kapasitas pengisian, tetapi karena penurunan tegangan lebih lanjut saat pengosongan dalam lingkungan dingin, hanya menyediakan sekitar 93% energi asli.

Peluang Teknologi Masa Depan

Menurut Donut Lab, meskipun suhu lingkungan sangat rendah, baterai masih akan memanas selama proses pengosongan. Perusahaan menyatakan bahwa jika menggunakan casing baterai yang terisolasi, lebih banyak panas mungkin dapat dipertahankan, sehingga meningkatkan performa. Kepala Teknologi Donut Lab, Ville Piippo, menyatakan, "Kami dengan sengaja menghilangkan semua keuntungan potensial yang biasanya dimiliki baterai." Perusahaan juga melaporkan bahwa modul ini masih dapat mengisi daya dan mengeluarkan daya dengan normal setelah pengujian suhu rendah, tanpa adanya dampak buruk yang teramati. Namun, hasil ini berasal dari eksperimen terkontrol pada satu modul baterai, bukan kendaraan listrik lengkap, sehingga tidak dapat dipastikan berapa banyak jangkauan yang dapat dipertahankan oleh kendaraan listrik yang dilengkapi dengan teknologi tersebut dalam kondisi dingin.

Evaluasi cuaca dingin ini merangkum serangkaian pengujian yang dilakukan oleh VTT terhadap baterai generasi pertama Donut Lab. Evaluasi sebelumnya memeriksa pengisian selama lima menit, performa pada 100°C, pengosongan sendiri, pembengkakan, tekanan, dan densitas energi. Donut Lab menyatakan bahwa mereka sekarang fokus pada teknologi baterai generasi berikutnya dan berencana untuk melakukan demonstrasi lebih lanjut di tingkat sistem. Laporan pengujian suhu rendah perusahaan telah dipublikasikan di situs pengujian mereka.