Ils (aussi bien Donut Lab que "VTT",l’institut de recherche public finlandais) ont fait une deuxième série de tests :
Donut Lab publie une deuxième série de tests sur sa batterie à semi-conducteurs controversée
Dans le cadre de sa campagne « Je n’y crois pas », le développeur finlandais de batteries Donut Lab a publié de nouveaux résultats de tests indépendants sur sa cellule à semi-conducteurs controversée. Cette nouvelle série de tests examine les performances de la cellule à haute température.
VTT, l’institut de recherche public finlandais, a également mené cette deuxième série de tests. Le « Test de performance à haute température de la batterie à semi-conducteurs V1 de Donut Lab » constitue la deuxième publication de VTT concernant la cellule à semi-conducteurs de Donut Lab, visant à valider ses propriétés par des investigations indépendantes. Donut Lab a dévoilé cette cellule à semi-conducteurs, présentée comme prête pour la production, au CES en janvier, mais n’a divulgué que quelques données clés et aucun détail supplémentaire sur cette avancée technologique annoncée. L’entreprise fournit désormais des informations complémentaires à travers la campagne « Je n’y crois pas » et les tests VTT associés.
Examinons d’abord le dispositif expérimental utilisé pour l’évaluation des performances à haute température et les résultats obtenus. VTT a testé une cellule Donut Lab d'une capacité nominale de 26 Ah et d'une énergie nominale de 94 Wh, selon la fiche technique, dans une chambre climatique Weiss LabEvent T/110/40/3 à l'aide d'un testeur de cellules PEC ACT0550. Contrairement à la première série de tests, dont les résultats ont été publiés la semaine dernière, VTT a cette fois-ci appliqué une pression mécanique en plaçant un poids en acier de 2,4 kg sur la cellule. Le capteur de température, essentiel pour les tests à haute température, a été positionné sous la cellule, entre celle-ci et le dissipateur thermique en aluminium utilisé lors du premier test.
La série de tests comprenait trois cycles de charge-décharge. Initialement, à 20 °C dans la chambre climatique (après une période de stabilisation d'une heure), VTT a chargé la cellule à un courant constant de 24 ampères jusqu'à ce qu'elle atteigne 4,15 volts. La charge s'est ensuite poursuivie à 4,15 volts jusqu'à ce que le courant chute à 1,2 ampères, soit 0,05 C. Pour le premier test, VTT a déchargé la cellule pendant une heure à un courant constant de 14 ampères jusqu'à ce que la tension atteigne 2,7 volts. Cette procédure a permis de déterminer une capacité de 24,9 Ah pour la cellule.
Donut Lab cite un test à haute température comme preuve de la résistance à la chaleur.
Après avoir rechargé complètement la cellule selon la procédure standard décrite ci-dessus, VTT a augmenté la température de la chambre climatique à 80 °C et l'a maintenue à ce niveau pendant deux heures. À 80 °C, l'institut a déchargé la cellule à 24 ampères jusqu'à 2,7 volts afin de déterminer sa capacité dans des conditions de température élevée.
Après une période de stabilisation d'une heure à 20 °C, VTT a rechargé la cellule et l'a maintenue chargée pendant une heure. Il a ensuite effectué une décharge de référence à 20 °C avec un courant de 12 ampères jusqu'à une tension de cellule de 2,7 volts.
Pour le troisième test, VTT a chauffé une cellule entièrement chargée à 100 °C dans les mêmes conditions expérimentales et l'a maintenue à cette température pendant deux heures. La cellule a ensuite été déchargée à 12 ampères jusqu'à 2,7 volts. L'institut a ensuite ramené la température à 20 °C et, après une heure, a rechargé complètement la cellule.
Les données de mesure détaillées sont disponibles dans le rapport VTT (lien ci-dessous).
« Dans les conditions spécifiées, la cellule a été déchargée avec succès à +80 °C avec un courant de 24 A, atteignant une capacité de décharge correspondant à 110,5 % de la capacité de décharge initiale à +20 °C avec le même courant. Après la décharge, la cellule a pu être rechargée normalement et aucun changement observable n'a été détecté », indique VTT. « La cellule a également été déchargée à +100 °C avec un courant de 12 A, atteignant 107,1 % de la capacité de décharge de référence mesurée à +20 °C avec le même courant. Après la décharge, la cellule a pu être rechargée normalement. »
Donut Lab déclare : « Le test mesurant les performances de la batterie à haute température a démontré que la batterie Donut est extrêmement résistante à la chaleur et offre même des performances améliorées à des températures élevées. »
« La pleine capacité de la batterie a été utilisée à 80 et 100 degrés Celsius avec d'excellents résultats. La décharge à un taux de 1C à 80 degrés et à un taux de 0,5C à 100 degrés a été possible sans aucune augmentation de température », ajoute Ville Piippo, directeur technique de Donut Lab. « Les caractéristiques de la batterie sont restées inchangées même à 100 degrés, et après recharge, elle a fonctionné parfaitement, confirmant les performances convaincantes de la batterie Donut même dans des conditions de chaleur extrême. Cela démontre que la batterie est exceptionnelle non seulement en termes de performances, mais aussi de sécurité. »
Cependant, VTT note dans son rapport que la cellule à poche DL2 (les tests de la première publication utilisaient la cellule DL3) a perdu son vide après le test à 100 degrés. Ce qui serait normalement considéré comme un dommage, Donut Lab le présente comme une réussite : « La batterie et ses matériaux actifs sont restés parfaitement fonctionnels même après que l’enveloppe extérieure de la cellule a perdu son vide à 100 degrés.»
« Les batteries lithium-ion classiques sont très sensibles à la chaleur et leur température de fonctionnement maximale se situe généralement entre 60 et 70 degrés Celsius. À haute température, le risque d'endommagement des cellules augmente, réduisant ainsi leur durée de vie », a déclaré Piippo, directeur technique. « De plus, les hautes températures peuvent accélérer les réactions à l'intérieur de la cellule et, dans le pire des cas, accroître considérablement le risque d'emballement thermique. La batterie Donut, quant à elle, repose sur un principe fondamentalement différent, puisqu'elle ne contient aucun électrolyte liquide inflammable. Par conséquent, sa température de fonctionnement maximale est plus élevée. »
Autre précision : VTT ne confirme pas si la cellule testée est effectivement une cellule à l'état solide sans lithium. Comme dans le premier rapport, le second indique que VTT a effectué des tests sur un « dispositif de stockage d'énergie fourni par le client […] identifié par ce dernier comme une cellule de batterie à l'état solide ».
Après la publication des premiers tests, plusieurs experts ont publiquement contesté l'affirmation selon laquelle la cellule fonctionne sans lithium. Des spécialistes ont souligné que la courbe de charge et d'autres données indiquaient qu'il pourrait en réalité s'agir d'une cellule lithium-ion.
Joachim Sann, chercheur en batteries à l'Université de Giessen, a critiqué certains aspects des procédures de test définies par Donut Lab, notamment la méthode de détermination de la capacité et les niveaux de température sélectionnés.
Autre exemple de cette réaction critique : Ryan Inis Hughes, chercheur anglophone spécialisé dans les batteries et youtubeur, a revu son évaluation initiale de la cellule à l'état solide de Donut Lab suite à la publication des premiers résultats. Alors qu'en janvier il estimait à 1 % la probabilité de la véracité des affirmations de Donut Lab, il l'évalue désormais à 0,1 % sur la base des données de test disponibles.
À l'heure actuelle, une seule conclusion semble certaine : le débat au sein de la communauté des spécialistes se poursuivra après la publication de la deuxième série de tests. Même des publications exhaustives de Donut Lab ne permettront probablement pas d'apporter de réponse définitive. Des tests indépendants portant sur la chimie même de la cellule seront finalement nécessaires.
