Tavalised liitiumioonakud on pirtsakad, nende mugavustsoon lõppeb seal, kus algab korralik päikseline suvepäev – juba 60–70 kraadi juures hakkavad need hääbuma. Liigne kuumus on tavalistele akudele saatuslik: sisemised reaktsioonid kiirenevad, eluiga lüheneb ning halvimal juhul võib tekkida termiline laviin ehk süttimine.

Soome idufirma Donut Lab on aga välja tulnud lahendusega, mis lisaks suuremale energiatihedusele pidi pakkuma ka palju paremat turvalisust. Nende arendatud tahkisaku (solid-state battery) ei sisalda kergestisüttivaid vedelaid elektrolüüte, mis teeb seadmest olemuselt hoopis teise masti tegija. Samas on paljud skeptikud kõhklevad väidete täepärasuse suhtes. Et nende suid sulgeda, tellis ettevõte sõltumatud mõõtmised mainekalt VTT Tehniliste Uuringute Keskuselt.

Katsed jäises rahus ja kuumuses

VTT laborites ei tehtud Donut Battery’le mingeid järeleandmisi. Katse oli lihtne ja karm: akuelement tõsteti alumiiniumprofiilile, suruti terasplaadi vahele (et vältida juhuslikke kuumi punkte) ning pisteti ahju.

Esmalt mõõdeti aku mahutavust toatemperatuuril, et luua võrdlusmoment. Seejärel keerati kuumust juurde – kõigepealt 80 °C ja siis suisa 100 °C ehk tavalisele vee keemistemperatuurile.

Paljud akud oleksid sellises olukorras juba ammu üles öelnud, kuid Donut Labi tehnoloogiajuht Ville Piippo märkis, et nende aku jaoks on see ikka veel loomulik keskkond. Pärast kahetunnist stabiliseerumist neis ekstreemsetes oludes hakati akut tühjendama, et näha, kui palju energiat sealt tegelikult kätte saab.

Füüsikaseadused mängivad kaasa

Tulemused, mis on kättesaadavad I Donut Believe veebilehel, panid kulmu kergitama ka kõige suuremad kahtlejad. Selgus, et kuumuses ei püsinud aku mitte lihtsalt elus, vaid muutus natuke tõhusamaks:

• 80 °C juures suutis aku ära kasutada koguni 110% oma nimimahtuvusest. «Tühjaks pigistatud sidrunist» voolas äkki rohkem välja kui alguses oodati. Põhjus on siiski füüsikaline: kõrgel temperatuuril väheneb aku sisemine vastupanu, mis tähendab, et pingelangus on väiksem.
• 100 °C juures säilis efektiivsus 107% tasemel. Isegi kui aku välimine pehme kest (pouch) kaotas keemistemperatuuril oma kindluse, jäid aktiivsed materjalid täiesti terveks.

Pärast kuumaga «piinamist» jahutati aku uuesti 20 kraadini ja laeti täis. Tulemus? Seade töötas täpselt samamoodi nagu enne katset, ilma igasuguste nähtavate kahjustusteta.

Kas skeptikud leebusid?

Donut Lab on viimasel ajal pidanud tõrjuma süüdistusi, justkui oleks nende lubadused ülikiirest laadimisest ja tootmisvalmidusest pelk õhumüük või isegi pettus (scam). VTT sõltumatud testid on aga tugev argument. Võime taluda ekstreemset kuumust ilma lisajahutuseta on kriitiline läbimurre eriti autotootjatele ja energiasektorile, kus kõrvetav päike seab tehnoloogiale rängad nõudmised.

Ettevõte ei piirdu siiski autodega, olles kõigepealt just samade omanike käes, kes tegelevad elektrimootorratastega. Nende visioon ulatub tsiklitest meretranspordi ja kosmosetehnoloogiani. Koos veel ühe oma firma, Donut Motor´i rattasisese mootoriga plaanivad nad muuta elektrisõidukite ehitamise ülilihtsaks.

Huvilised saavad täispika VTT raportiga tutvuda siin (PDF). Varem on VTT testinud Donut Labi tahkisaku kiirlaadimise võimekust, mille tulemused leiab siit (PDF). Kuue päeva pärast korraldatakse järgmine test.