Rincell RC50T: 21700 на 100 А — и сколько он держит этот ток без обдува

Что объявлено

Калифорнийская Rincell 24 сентября представила RC50T — цилиндрическую ячейку 21700 с кремний-графитовым анодом и безтабовой конструкцией. Паспорт: 5,2 А·ч при 3,6 В, длительный разряд 100 А, импульсный 150 А, удельная энергия больше 265 Вт·ч/кг, внутреннее сопротивление 3–4 мОм, заряд током до 15 А, рабочий диапазон от −20 до +60 °C. Ресурс заявлен как «более 500 циклов», и это прогноз, а не результат испытаний. Компания пишет, что ячейка уже поставляется заказчикам. Публично её покажут на выставке DroneX в Лондоне 29–30 сентября.

Предыдущая модель RC50 при той же ёмкости 5 А·ч рассчитана на 5C длительно, то есть на 25 А, и на ресурс больше 1000 циклов. Получается, в RC50T ток вырос вчетверо, а заявленный ресурс сократился вдвое.

Что даёт безтабовая конструкция

В обычной цилиндрической ячейке ток собирается с длинной ленты электрода через один-два узких вывода. Путь тока получается длинным, и вывод греется. В безтабовой ячейке с электродом по всей кромке контактирует торцевой токосъёмник: путь короче, сопротивление ниже, тепло распределяется равномернее. Отсюда 3–4 мОм вместо 10–20 мОм, типичных для энергоёмких 21700.

Сильноточные 21700 по паспортам

Данные Rincell — по анонсу и пресс-релизу, остальные ячейки — по паспортам из нашего каталога. «C» — наш расчёт: длительный ток, делённый на ёмкость.

По таблице видно, что RC50T держится на уровне Molicel P50S и P60C, но не обходит их. Внутреннее сопротивление Molicel в паспортах этих карточек не указано, поэтому сравнить по нему не получится.

Сколько длится «длительный» ток

Тепло в ячейке — это квадрат тока, умноженный на сопротивление. При 100 А и 3–4 мОм получается 30–40 Вт на каждую ячейку. Ячейка массой около 70 г с теплоёмкостью порядка 1 Дж/(г·К) без отвода тепла нагревается примерно на 0,4–0,6 °C в секунду. От 25 °C до верхней границы паспорта, 60 °C, она дойдёт за 60–80 секунд. Это наша оценка без учёта охлаждения.

Поэтому «100 А длительно» на практике означает взлёт, набор высоты и манёвр, а не весь полёт. Производитель и сам называет именно эти режимы. Для сборки выводы простые: считайте крейсерский ток по времени полёта, а паспортные 100 А закладывайте на пиковую фазу. Ячейки в сборке ставьте с зазором или с отводом тепла. Сопротивление измеряйте при входном контроле: разброс в 1 мОм между ячейками одной параллели даёт заметную разницу в токе и нагреве.