Donut Lab พัฒนาชุดแบตเตอรี่ที่สามารถรักษาพลังงานได้ถึง 93% ในสภาพแวดล้อมที่ต่ำถึง -30°C

บริษัทเทคโนโลยีฟินแลนด์ Donut Lab ได้พัฒนาชุดแบตเตอรี่ที่สามารถรักษาพลังงานได้ประมาณ 93% ที่อุณหภูมิ -30 องศาเซลเซียส (-22 องศาฟาเรนไฮต์) โดยไม่ต้องใช้การทำความร้อนหรือฉนวนตามผลการทดสอบล่าสุดจาก VTT การทดสอบนี้มีการตรวจสอบชุดแบตเตอรี่ที่ประกอบด้วยแบตเตอรี่รุ่นแรกจำนวน 14 ก้อนของ Donut Battery ชุดแบตเตอรี่ 14 ก้อนนี้สามารถให้พลังงานได้ 1,254 วัตต์ชั่วโมงที่ -30°C ขณะที่ที่ 25°C (77°F) จะให้พลังงาน 1,354 วัตต์ชั่วโมง

ชุดแบตเตอรี่ยังคงรักษาความจุแอมป์ชั่วโมงได้ประมาณ 97% แสดงให้เห็นถึงการสูญเสียความจุที่จำกัดในสภาวะการทดสอบ ผลลัพธ์เหล่านี้เกี่ยวข้องกับความท้าทายที่สำคัญที่รถยนต์ไฟฟ้าต้องเผชิญ นั่นคือในสภาพอากาศหนาวเย็น แบตเตอรี่จะให้พลังงานที่ใช้ได้ลดลง โดยอุณหภูมิต่ำจะทำให้ปฏิกิริยาทางเคมีภายในแบตเตอรี่ช้าลง และอาจลดความสามารถในการจ่ายพลังงาน

ประสิทธิภาพในอุณหภูมิต่ำ

Donut Lab มุ่งเน้นการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่สำหรับการใช้งานในยานพาหนะไฟฟ้า โดยเคยอ้างว่าแบตเตอรี่ของตนสามารถรักษาความจุได้ 99% ที่อุณหภูมิ -30°C แม้ว่าข้อมูลการทดสอบล่าสุดจะต่ำกว่าตัวเลขดังกล่าวเล็กน้อย ชุดที่ทดสอบโดย VTT ประกอบด้วยแบตเตอรี่รุ่นแรกจำนวน 14 ก้อนของ Donut Battery แทนที่จะประเมินแบตเตอรี่เพียงก้อนเดียว ชุดแบตเตอรี่ทำงานที่แรงดันไฟฟ้า 48 โวลต์ และมีระบบจัดการแบตเตอรี่ขนาดเล็ก โดยไม่มีองค์ประกอบการทำความร้อน วัสดุฉนวน อุปกรณ์ระบายความร้อน หรือระบบจัดการความร้อนอื่น ๆ นักวิจัยได้ทำการทดสอบประสิทธิภาพในสภาพแวดล้อมที่ 77°F โดยใช้การปล่อยพลังงานที่อัตรา 1C ซึ่งเท่ากับการดึงความจุที่กำหนดในเวลาประมาณหนึ่งชั่วโมง

ชุดแบตเตอรี่ให้พลังงาน 27.77 แอมป์ชั่วโมงและ 1,354 วัตต์ชั่วโมง

หลังจากนั้น นักวิจัยได้ลดอุณหภูมิลงไปที่ -30°C (-22°F) และวางชุดแบตเตอรี่ไว้เป็นเวลา 5 ชั่วโมง เซ็นเซอร์ภายในและภายนอกยืนยันว่าอุณหภูมิภายในชุดแบตเตอรี่ถึงเป้าหมาย นักวิจัยได้ทำการทดสอบการปล่อยพลังงานอีกครั้งที่อัตรา 1C ซึ่งชุดแบตเตอรี่ให้พลังงาน 26.8 แอมป์ชั่วโมงและ 1,254 วัตต์ชั่วโมง ความแตกต่างระหว่างการรักษาความจุและพลังงานนั้นมีความสำคัญ แอมป์ชั่วโมงวัดปริมาณพลังงานที่แบตเตอรี่ให้ได้ ขณะที่วัตต์ชั่วโมงพิจารณาจากปริมาณพลังงานและแรงดันไฟฟ้า ชุดแบตเตอรี่รักษาความจุการชาร์จได้ 97% แต่เนื่องจากแรงดันไฟฟ้าลดลงในสภาพแวดล้อมหนาวเย็น จึงให้พลังงานได้เพียงประมาณ 93% ของพลังงานดั้งเดิม

ศักยภาพของเทคโนโลยีในอนาคต

ตามที่ Donut Lab กล่าว แม้ว่าอุณหภูมิของสภาพแวดล้อมจะต่ำมาก แบตเตอรี่ยังคงมีการเพิ่มอุณหภูมิในระหว่างการปล่อยพลังงาน บริษัทระบุว่าหากใช้เปลือกแบตเตอรี่ที่มีฉนวน อาจจะรักษาความร้อนได้มากขึ้น ซึ่งจะช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ Ville Piippo ประธานเจ้าหน้าที่ฝ่ายเทคโนโลยีของ Donut Lab กล่าวว่า "เราได้ตัดสิทธิประโยชน์ที่แบตเตอรี่โดยทั่วไปอาจมีทั้งหมดออกไป" บริษัทยังรายงานว่าชุดแบตเตอรี่ยังคงสามารถชาร์จและปล่อยพลังงานได้ตามปกติหลังจากการทดสอบในอุณหภูมิต่ำ และไม่พบผลกระทบที่ไม่ดี อย่างไรก็ตาม ผลลัพธ์เหล่านี้มาจากการทดลองที่ควบคุมในชุดแบตเตอรี่เพียงชุดเดียว ไม่ใช่ในรถยนต์ไฟฟ้าทั้งคัน จึงไม่สามารถระบุได้ว่ารถยนต์ไฟฟ้าที่ติดตั้งเทคโนโลยีนี้จะสามารถรักษาระยะการขับขี่ได้มากเพียงใดในสภาพอากาศหนาวเย็น

การประเมินสภาพอากาศหนาวเย็นครั้งนี้สรุปผลการทดสอบชุดแบตเตอรี่รุ่นแรกของ Donut Lab โดย VTT การประเมินก่อนหน้านี้ได้ตรวจสอบการชาร์จในเวลา 5 นาที ประสิทธิภาพที่อุณหภูมิ 100°C การปล่อยพลังงาน การขยายตัว ความดัน และความหนาแน่นของพลังงาน Donut Lab ระบุว่าขณะนี้กำลังมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีแบตเตอรี่รุ่นถัดไป และมีแผนที่จะดำเนินการสาธิตในระดับระบบต่อไป รายงานการทดสอบในอุณหภูมิต่ำของบริษัทได้เผยแพร่สู่สาธารณะผ่านเว็บไซต์การทดสอบของตน