Полутвердотельные ячейки дошли до серийных пакетов: 300–313 Вт·ч/кг на готовой батарее

Цифра ячейки и цифра пакета — разные вещи

Производители называют серию по удельной энергии ячейки: «400 Вт·ч/кг», «450 Вт·ч/кг». У собранного пакета той же серии показатель ниже на 10–20 %: корпус, шины, разъёмы и плата контроля весят и энергии не запасают.

Независимые измерения этого года дали около 347 Вт·ч/кг на полутвердотельной ячейке в мягком корпусе и 303–313 Вт·ч/кг на пакетах для БПЛА. Это честный ориентир для расчёта продолжительности полёта — считать надо по пакету.

Чем платят за плотность

Ресурсом. У высокоэнергетических исполнений на кремниевом аноде производители указывают 125–300 циклов против нескольких сотен у обычного литий-полимера. Для аппарата, который летает каждый день, это иногда дороже, чем выигранные минуты.

Токоотдачей. Ячейка, рассчитанная на максимум энергии, обычно ограничена разрядом 1C. Для мультиротора, которому нужен ток на манёвре, берут исполнения «баланс энергии и тока», а не самые энергоёмкие.

При подборе смотрят три числа вместе: удельная энергия пакета, максимальный длительный разряд и ресурс. Любое из них по отдельности ни о чём не говорит.

Как разрыв «ячейка — пакет» выглядит на цифрах

Разница между паспортом ячейки и реальным пакетом складывается из корпуса, шин, разъёма и платы контроля. Порядок потерь — 10–20 % по массе, и он тем больше, чем меньше пакет.

Для сравнения — ячейки и собранные полутвердотельные пакеты из каталога. У пакетов XINGTO разрыв с ячейкой — 6–10 %, в нижней части оценки:

Данные производителей из карточек каталога; удельная энергия пакетов XINGTO посчитана по паспортным энергии и массе. Ресурс указан до падения ёмкости ниже паспортного порога.

Что спрашивать у поставщика

Первое — на что относится названная удельная энергия: на ячейку или на собранный пакет. Разница в 10–20 % и именно она определяет расчётную продолжительность полёта.

Второе — при каком токе разряда снята паспортная ёмкость. Ёмкость при 0,2C и при 2C у одной и той же ячейки отличается заметно, и высокоэнергетические исполнения проседают сильнее прочих.

Третье — до какого порога считается ресурс: до 80 % исходной ёмкости или до 70 %. Цифры «500 циклов» без указания порога и условий заряда не сравнимы между производителями.

Четвёртое — рабочий диапазон температур под нагрузкой. Полутвердотельные ячейки обычно хуже отдают ток на холоде, и для зимней эксплуатации это может оказаться решающим ограничением.