ソーラー道路灯に最適なリチウム電池

ソーラー道路灯街路灯は、都市部や農村部の道路を照らす主要な照明設備となっています。設置が簡単で、配線も最小限で済み、光エネルギーを電気エネルギーに変換し、またその逆も行うことで、夜間に明るさをもたらします。充電式ソーラー街路灯用バッテリーは、このプロセスにおいて重要な役割を果たします。

従来の鉛蓄電池やゲル電池と比較すると、一般的に使用されているリチウム電池は、比エネルギーと比電力が優れており、急速充電と深放電が容易で、寿命が長いため、照明体験が向上します。

しかし、リチウム電池の品質にはばらつきがあります。今日はまず、リチウム電池のパッケージ形態から、どのような特徴があり、どのタイプが優れているかを見ていきましょう。一般的なパッケージ形態には、円筒巻き、角型積層、角型巻きなどがあります。

I. 円筒形巻電池

これは典型的なバッテリー構成です。単一のセルは、主に正極と負極、セパレーター、正極集電体と負極集電体、安全弁、過電流保護装置、絶縁部品、そしてケースで構成されています。初期のケースは主に鋼鉄製でしたが、現在ではアルミニウム製のものが多くなっています。

円筒形電池は開発の歴史が最も長く、標準化も進んでおり、業界内での標準化も容易です。円筒形セルの生産は他の種類の電池よりも自動化レベルが高く、高い生産効率とセルの均一性を確保し、生産コストの削減にも貢献します。

さらに、円筒形のバッテリーセルは機械的特性が優れており、他の 2 種類のバッテリーと比較して、同様の寸法で最高の曲げ強度を示します。

II. 角巻き電池

このタイプの電池セルは、主にトップカバー、ケース、正極板と負極板（積層型または巻線型）、絶縁部品、安全部品で構成されています。針刺し安全保護装置（NSD）と過充電安全保護装置（OSD）が組み込まれています。初期のケースは一般的に鋼製でしたが、現在ではアルミニウム製のケースが主流となっています。

角型電池は、高いパッケージ信頼性と優れたスペース利用率を誇り、システムエネルギー効率も高く、同サイズの円筒形電池よりも軽量で、エネルギー密度も高い。構造が比較的シンプルで、容量拡張も比較的容易である。このタイプの電池は、個々のセルの容量を増やすことでエネルギー密度を高めるのに適している。

III. 角型積層電池（ポーチ電池とも呼ばれる）

このタイプの電池の基本構造は、前述の2つのタイプと同様で、正極・負極、セパレータ、絶縁材、正極タブ・負極タブ、そしてケースで構成されています。ただし、正極シートと負極シートを1枚ずつ捲回して形成される捲回型電池とは異なり、積層型電池は複数の電極シートを積層して構成されます。

ケーシングは主にアルミニウムとプラスチックの複合フィルムでできています。この材料構造は、最外層にナイロン層、中間層にアルミ箔層、そして内層にヒートシール層があり、各層は接着剤で接合されています。この材料は、優れた延性、柔軟性、機械的強度を備え、優れたバリア性とヒートシール性を発揮し、電解液や強酸に対する耐腐食性も優れています。

ソフトパックバッテリーは積層型製造方法を採用しており、薄型でエネルギー密度が最も高く、厚さは通常1cm以下です。他の2つのタイプに比べて放熱性に優れています。さらに、同じ容量の場合、ソフトパックバッテリーはスチールケースのリチウムバッテリーよりも約40%、アルミニウムケースのバッテリーよりも約20%軽量です。

要するに：

1) 円筒形電池（円筒巻きタイプ）：一般的には鋼製ケーシングを使用しますが、アルミニウム製ケーシングも利用可能です。製造工程は比較的成熟しており、小型で組み立ての柔軟性が高く、コストが低く、安定性に優れています。

2) 角型電池（角捲回型）：初期のモデルでは主に鋼板製のケースが使用されていましたが、現在ではアルミ製のケースが主流となっています。アルミ製のケースは、放熱性に優れ、組み立てが容易で、信頼性と安全性が高く、防爆バルブを備え、硬度も高いという特徴があります。

3) ソフトパック電池（角型積層型）：外装にアルミプラスチックフィルムを使用し、サイズの柔軟性が高く、エネルギー密度が高く、軽量で、内部抵抗が比較的低いのが特徴です。