Dem finnischen Start-Up Donut Lab schlug nach der Vorstellung ihrer Feststoffbatterie bei der CES im Januar in Las Vegas viel Skepsis entgegen. Das Unternehmen veröffentlichte Wert für die Batterie, die Fachleute nur staunen ließ. Jetzt legt das Unternehmen nach: Zum einen mit einer Webseite, die den humorvollen Titel I Donut Believe trägt. Zum anderen mit Testergebnissen des staatlichen finnischen Technologie-Forschungszentrum (VTT). Deren Experten haben die Leistungsfähigkeit der serientauglichen Feststoffbatterie unter die Lupe genommen. Die ersten Ergebnisse, die sich auf die Ladegeschwindigkeit konzentrieren, bestätigen, dass die Donut Battery in nur fünf Minuten geladen werden kann.
Härtetest ohne aktive Kühlung
Das Technologieunternehmen Donut Lab beauftragte das VTT, die Eigenschaften seiner Feststoffbatterie zu analysieren. Die Tests bewerteten die Ladegeschwindigkeit und das thermische Verhalten während des Ladevorgangs. Dabei wurde bewusst ein anspruchsvolles Szenario simuliert: Die Batteriezelle wurde ohne aktive Temperaturkontrolle bei extrem hohen Laderaten betrieben, sodass ihre Temperatur frei ansteigen konnte. Für die Messung kamen zwei passive Kühlkonfigurationen zum Einsatz, einmal mit zwei leicht komprimierten Aluminiumkühlplatten und einmal mit nur einer Kühlplatte am Boden. Herkömmliche Lithium-Ionen-Akkus werden typischerweise mit Laderaten von 1 C bis 3 C bei aktiver Kühlung geladen, während in diesem Test deutlich höhere Werte ohne aktive Kühlung erreicht wurden.
In unter 5 Minuten von 0 auf 80 Prozent
Die Messungen zeigen, dass die Donut Battery auch ohne aktive Temperaturregelung erstaunliche Laderaten bewältigt. Unter den Testbedingungen wurde die Zelle erfolgreich bei einer Laderate von 5 C über neun Minuten lang geladen. Dabei erreichte sie einen Ladezustand von 80 % in etwa 9,5 Minuten und eine volle Ladung von 100 % in etwas mehr als 12 Minuten. Nach der Entladung stand die gesamte geladene Kapazität wieder zur Verfügung. Anschließend wurde die Batteriezelle mit der extremen Geschwindigkeit von 11 C schnellgeladen. Ein Ladezustand von 0 auf 80 % wurde in 4,5 Minuten erreicht, die volle Ladung von 100 % in etwas mehr als sieben Minuten. Nach diesem Ladevorgang waren 98,4 bis 99,6 % der Batteriekapazität nutzbar.
Vorteile für die Architektur von Akkupacks
Obwohl die Testbedingungen das Verhalten der Zelle in einem kompletten Akkupack nicht direkt simulieren, demonstriert die Messung die Vorteile der Donut Battery. Die Batteriezelle benötigt keine besondere Kompressionskraft und funktioniert gut mit passiver Kühlung, was die Architektur von Akkupacks erheblich vereinfacht. Ville Piippo, CTO von Donut Lab, erklärt: „Im Gegensatz zu anderen Feststoffbatterien, die hohe Kompressionsdrücke benötigen und während der Ladezyklen Volumenänderungen von bis zu 15-20 % erfahren, benötigt die Donut Battery keine spezielle Kompression oder aufwendigere Kühlung.“ Dies vereinfache die Struktur von Akkupacks erheblich und ermögliche Lösungen, die kosteneffizient, leistungsstark und in Bezug auf Energie- und Leistungsdichte besser als herkömmliche Lithium-Ionen-Batterien sind.
