La capacidad de la batería Donut se midió por etapas utilizando esta configuración a temperaturas de 80 y 100 grados Celsius.
La prueba comenzó con una descarga estándar a 1C hasta un voltaje de corte de 2,7 voltios, que permite determinar la capacidad nominal de la celda a temperatura ambiente. A continuación, la celda se volvió a cargar hasta los 4,15 voltios iniciales, se elevó la temperatura de la cámara de ensayo hasta los 80 grados y se mantuvo durante dos horas para estabilizar su temperatura.
Después, se repitió la misma prueba de descarga a 1C para obtener un valor de referencia a alta temperatura. La cámara se enfrió y la celda permaneció en su interior durante una hora para permitir que se enfriara completamente. Posteriormente, la celda se volvió a cargar hasta 4,15 voltios. Tras una hora de reposo, la celda se descargó a 12 amperios hasta el mismo voltaje de corte de 2,7 voltios, lo que permitió determinar la capacidad nominal a 0,5C a temperatura ambiente
A continuación, la batería se cargó de nuevo hasta 4,15 voltios; después se dejó que la temperatura de la celda se estabilizara durante una hora y se elevó la temperatura de la cámara hasta los 100 grados. Una vez estabilizada la temperatura de la celda durante dos horas, se repitió la misma prueba de descarga a 0,5C. Por último, la temperatura de la cámara se redujo de nuevo hasta los 20 grados y la batería se volvió a cargar hasta 4,15 voltios para verificar que mantenía la misma capacidad de carga.
«Las baterías tradicionales de iones de litio son muy sensibles al calor, y su límite superior de temperatura de funcionamiento suele situarse en torno a los 60–70 grados Celsius. Las altas temperaturas aumentan el riesgo de daños en las celdas y acortan su vida útil. También pueden provocar reacciones aceleradas en el interior de la celda y, en el peor de los casos, incrementan significativamente el riesgo de fuga térmica. En el caso de la batería Donut, la situación de partida ya es muy distinta, puesto que no contiene electrolitos líquidos inflamables y su temperatura máxima de funcionamiento es más alta», explica Ville Piippo, CTO de Donut Lab.
Los resultados de la prueba demuestran que la batería Donut rinde incluso mejor bajo estrés térmico que lo comunicado anteriormente. En la prueba a 80 grados, la celda fue capaz de aprovechar hasta el 110% de su capacidad, con una eficiencia superior a la obtenida a temperatura ambiente. Esto se debe a que la resistencia interna de la celda es menor a altas temperaturas, lo que implica que la caída de voltaje durante la descarga es inferior a la registrada a temperatura ambiente. La batería siguió funcionando con total normalidad después de la prueba, sin cambios visibles.
En la prueba a 100 grados, la batería Donut fue capaz de aprovechar aproximadamente el 107% de su capacidad, también con mayor eficiencia que a temperatura ambiente. Además, volvió a cargarse hasta 4,15 voltios con la misma capacidad de carga que a temperatura ambiente. La batería y sus materiales activos continuaron siendo plenamente funcionales, aunque la envolvente externa de la celda perdió el vacío a 100 grados.
«La capacidad total de la batería se aprovechó con excelentes resultados tanto a 80 como a 100 grados Celsius, y fue posible descargarla a una tasa de 1C a 80 grados y de 0,5C a 100 grados sin que se produjera ningún aumento de temperatura. Las propiedades no cambiaron ni siquiera a 100 grados y siguió funcionando con normalidad tras recargarse, lo que demuestra el sólido rendimiento de la batería Donut incluso en condiciones de calor extremo. Esto confirma que ofrece un desempeño excepcional tanto en rendimiento como en seguridad», afirma Piippo.
