Após danos, bateria finlandesa se destaca em teste de segurança

A Donut Lab, empresa finlandesa, publicou nesta quarta-feira (25/3) os resultados de um teste de segurança que demonstrou a capacidade de sua bateria de estado sólido de operar de forma segura mesmo após ser danificada e perder seu vácuo, um cenário que teria “sérias consequências” para baterias de íon-lítio convencionais.

A demonstração da Donut Lab faz parte da campanha “I Donut Believe”, sendo o quinto teste realizado pela empresa finlandesa. O teste de segurança focou em uma célula específica, a “DL2”, que já havia sido submetida a um teste de alta temperatura. Durante o processo de carregamento a 100 graus Celsius, a célula DL2 perdeu seu vácuo devido a danos na estrutura que o envolvia. Observadores externos, na ocasião, sugeriram que a célula poderia conter um eletrólito líquido convencional, uma vez que eletrólitos sólidos não costumam causar a liberação de gases ou o inchaço observado na célula.

Detalhes do teste e o desafio inicial

A Donut Lab, no entanto, atribuiu o inchaço não à liberação de gases do eletrólito, mas a uma falha de material diferente. Segundo a empresa, a célula da bateria utilizada no teste empregava materiais e adesivos do setor de baterias de íon-lítio, os quais não são projetados para operar a temperaturas de 100 graus Celsius. A suposição geral era de que a bateria estaria completamente danificada e que teria ocorrido uma fuga térmica, um resultado provável para uma bateria de íon-lítio. Para comprovar a segurança de sua célula de estado sólido e, indiretamente, confirmar que se tratava de uma bateria de estado sólido, a empresa decidiu continuar descarregando a bateria danificada. A lógica por trás dessa decisão é que, se uma célula tipo pouch com eletrólito líquido tivesse sofrido um dano semelhante em sua vedação adesiva, permitindo a entrada de ar, o eletrólito líquido provavelmente teria vazado, ao menos parcialmente, o que poderia levar a uma situação perigosa.

A segurança da bateria sólida em foco

Ville Piippo, CTO da Donut Lab, explicou que em uma falha similar com uma bateria de íon-lítio convencional, as consequências seriam sérias. O eletrólito líquido vazaria e os materiais ativos entrariam em contato com o oxigênio, o que poderia resultar em incêndio ou fuga térmica. Baterias de íon-lítio não seriam operáveis após um colapso da estrutura de vácuo. Contudo, como a bateria da Donut Lab é totalmente de estado sólido, ela não é suscetível a tais reações, conforme afirmou Piippo. A célula DL2 danificada não foi apenas submetida a descarga contínua após os danos sofridos no teste de calor. No teste de segurança subsequente, a célula da bateria passou por cinco ciclos padrão de carga e descarga de 1C. A Donut Lab declarou que, durante esses ciclos, a célula da bateria funcionou de forma completamente normal e segura, apesar de sua estrutura de vácuo estar danificada.

Desempenho e resiliência após os danos

Posteriormente, a célula foi carregada por mais de 50 ciclos a uma taxa de carregamento de 5C, o que equivale a uma carga completa em 12 minutos. Os testes foram realizados a 25 graus Celsius, com placas de resfriamento anexadas acima e abaixo da célula tipo pouch. A empresa finlandesa relatou que, durante esses ciclos, a capacidade da bateria estabilizou em torno de 11 ampères-hora, em comparação com os 25 ampères-hora originais. No entanto, durante os cinco ciclos de 1C no final da medição, a bateria mostrou uma ligeira recuperação. A principal conclusão deste teste é que, embora o desempenho diminua inicialmente devido a danos na carcaça externa, a bateria ainda garante uma operação consistentemente segura, sem picos de temperatura ou riscos de incêndio.

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