【Tadiran社（タディラン）】塩化チオニルリチウム電池の弱点を改善！最強電池パック"PulsesPlus”

2020/05/29

Tadiran

本記事では Tadiran製品の1つであるPulsesPlusシリーズについて説明します。

＜目次＞
1. 塩化チオニルリチウム電池の弱点
2. PulsesPlusシリーズについて
 3. まとめ

1. 塩化チオニルリチウム電池の弱点

塩化チオニルリチウム電池は安全性の高い、高性能な電池としてあらゆる市場・アプリケーションで採用されております。ただし、そんな塩化チオニルリチウム電池にも弱点があります。

塩化チオニルリチウム電池の特長の一つに自己放電電流が極めて少ないことが挙げられます。電池負極部のリチウム層に不動態化膜が形成されているためです。
自己放電電流が極めて少ないため長期保管を可能にしますが、保管と共にこの不働態化膜は成長し続けます。電池に負荷を掛けた時にこの不動態化膜が抵抗となり、放電開始時に一時的に電圧が低下する現象が起こります。
この現象を過度最低電圧と呼び、これが塩化チオニルリチウム電池の弱点となります。この過度最低電圧が電圧遅延を起こし、お客様のアプリケーション起動に問題を起こす原因になり得るのです。

そこで業界のリーディングカンパニーであるTadiranはこの過度最低電圧の弱点を克服した画期的な製品 PulsesPlusシリーズを開発しました。現在では、スマートメータや IoT ワイヤレスセンサなど瞬間的に大きな電流を要する無線アプリケーションに欠かせないソリューションの一つになっています。
　　　　　　　　
※製品の詳細に関してはこちらをご覧ください。

2. PulsesPlusについて

PulsesPlusシリーズはTadiranが独自に開発したHLCキャパシタ（Hybrid Layer Capacitor)と塩化チオニルリチウム電池（ER)を組み合わせることにより、塩化チオニルリチウム電池の弱点である大きなパルス電流による電圧降下を大幅に改善する電池パックです。
具体的には、HLCキャパシタと塩化チオニルリチウム電池を並列に組み合わせることにより、大きなパルス電流が印可されても、HLCキャパシタ側に蓄えられた十分な電荷で補うことにより、塩化チオニルリチウム電池に影響を与えず、電圧降下も防ぎ、電圧を安定させるといったメカニズムです。

キャパシタということで、HLCキャパシタの代わりとして電気二重層コンデンサ(スーパーキャパシタ)などを思い浮かべるかもしれません。
しかし、Tadiranの開発したHLCキャパシタはそれ自身にユニークな特徴があります。大容量のため最大5Aのパルス電流出力が可能、また構造上非常に低い自己放電電流となり、同じく低い自己放電電流で10年を超えるような長期運用にも使われる塩化チオニルリチウムリチウム電池の正にベストパートナーなのです。

＜PulsesPlus特徴＞

高パルス(最大5A)を出力しても高電圧を維持
長期スリープ後も安定した放電特性(過度最低電圧を大幅に改善)

＜放電特性例＞

上グラフは塩化チオニルリチウム電池(TL-4930)+HLCキャパシタ(HLC-1550)の電池パックによるパルス放電特性を表しています。
300mA/750mA/1500mAの非常に大きなパルス電流を印加しても分単位で高電圧(3.4V以上)をキープしているのがわかります。

＜アプリケーション例＞
瞬間的なパルス電流が必要、かつ長期間バッテリー駆動が求められる環境でPulsesPlusは活躍しています。

産業用IoTセンサ　　
eCallシステム　　　
ガス、水道、電気メータ
自動検針装置(AMR)
救命無線機（ETC、EPIRB、PLB）
海洋計測機器（海上ブイ、海底地震計）
RFID通信機器　　　　　　　　　　　　　　等

＜標準パック＞
PulsesPlus標準ラインナップ(塩化チオニルリチウム+HLC)

型番	サイズ	公称電圧 (V)	公称容量 (Ah)	放電電流 (mA)	使用温度範囲 (℃)	外形寸法 (mm)
TLP-96311/A/SM	1/2AA＋HLC1520	3.6	1.20	1.0	－40 to ＋85	Φ16×50
TLP97311/A/SM	2/3AA＋HLC1520	3.6	1.65	1.0	－40 to ＋85	φ16×58
TLP-91311/A/SM	AA＋HLC1520	3.6	2.40	2.0	－40 to ＋85	φ16×75
TLP-92311/A/SM	C＋HLC1520	3.6	8,50	4,0	－40 to ＋85	φ29×67
TLP-93311/A/SM	D＋HLC1520	3.6	19.00	5.0	－40 to ＋85	φ34×78
TLP-96311/A/ST	1/2AA＋HLC1520	3.6	1.20	1.0	－40 to ＋85	φ16×50
TLP-97311/A/ST	2/3AA＋HLC1520	3.6	1.65	1.0	－40 to ＋85	φ16×58
TLP-91311/A/ST	AA＋HLC1520	3.6	2.40	2.0	－40 to ＋85	φ16×75
TLP-93121/B/AL1	×	7.2	38.00	10	－40 to ＋85	148×34.5×64
TLP-93131/C/KA5	×	10.8	57.00	15	－40 to ＋85	117×103×67
TLP-94181/D/MO1	×	14.4	800	240	－40 to ＋85	φ284×260
TLP-91111/A/SM	AA＋HLC1550	3.6	2.40	2.0	－40 to ＋85	55×32×16
TLP-92111/A/SM	C＋HLC1550	3.6	8.50	5.0	－40 to ＋85	55×44×28
TLP-93111/A/SM	D＋HLC1550	3.6	19.00	2.0	－40 to ＋85	64×50×35
TLP-96111/A/SM	1/2AA＋HLC1520	3.6	1.20	0.5	－40 to ＋85	55×32×16
TLP-97111/A/SM	2/3AA＋HLC1550	3.6	1.65	0.5	－40 to ＋85	55×32×16

HLC標準ラインナップ

型番	公称電圧 (V)	放電容量 (Asec)	放電電流 (mA)	使用温度範囲 (℃)	外形寸法 (mm)
HLC-1520A	3.6/3.9	210	2000	－40 to ＋85	φ15.1×20.0
HLC-1530A	3.6/3.9	380	3000	－40 to ＋85	φ15.1×27.0
HLC-1550A	3.6/3.9	850	5000	－40 to ＋85	φ15.1×50.6
HLC-1020	3.6/3.9	70	750	－40 to ＋85	φ15.1×50.6

＜カスタムパック＞
お客様の仕様に合わせてPulsesPlus電池パックの提案が可能です。
Tadiranの長年の経験で培ったノウハウを生かし、お客様へ最適なカスタム電池パックを提供します。。

3. まとめ

Tadiran PulsesPlusシリーズは塩化チオニルリチウム電池のベストパートナーとして長期間バッテリー駆動するアプリケーションで活用します。
今後迎える第四次産業革命によりワイヤレスセンサの需要が増える共に、どのように長期で安定した電源を確保するかの問題に直面するアプリケーションも出てくるでしょう。その際に、大電流放電・耐環境/長寿命動作が可能なこの唯一無二の電池パックを検討されてはいかがでしょうか。

＜提案にあたり＞
こちらのリンクにある「質問票」の日本語又は英語のいずれかのシートにご記入頂き、メール添付にてお問合せ下さい。

TADIRANバッテリー質問票 

質問票の内容に不明箇所 ( どのように記載すればよいか分からない ) がある際は、弊社営業担当に相談ください。
また、電流仕様などに関して質問表のフォーマットでは表現しづらい場合は、お客様オリジナルの資料で説明いただいても結構です。

上記、もしくはその他に関するご質問がありましたらお気軽にお問い合わせください。
お問い合わせの際は、下記問い合わせフォームより宜しくお願いします。

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