一次リチウム電池には、2種類の電池の間で自然なトレードオフが存在する。1つは、低使用率と低自己放電率で長期動作するように設計された電池、もう1つは、高使用率だが自己放電率も高い短期動作を提供する電池である。
スパイラル巻きセルは、アノードとカソードの共通表面積が大きいため、高い電流容量が得られます。ボビン型セルは、アノード/カソードの共通表面積が小さいため、放電速度が制限されますが、自己放電速度も制限されます。リチウムチオニルクロリド（LiSOCl2らせん状に巻かれた構造の化学反応を利用した二酸化硫黄リチウムと二酸化マンガンリチウムは、比較的短い期間、高いエネルギーレートでエネルギーを供給できます。らせん状に巻かれたLiSOCl2セルは、表面積の大きい電極を備えているため、より高い出力レートに対応できます。しかし、らせん状に巻かれた構造の欠点は、自己放電率が著しく高いことです。対照的に、ボビン型のLiSOCl2セルは、電極表面積がはるかに小さいため、出力レートは低くなりますが、自己放電率も低くなります。
これら2種類の電池を簡単に例えるなら、8オンス（容量）のグラスに入った水が挙げられます。グラスの開口部が大きいと、時間が経つにつれて水の蒸発が速くなり（自己放電率が高くなる）、同時に水が勢いよく流れ出ます（出力率が高くなる）。開口部が広いと、大量のエネルギーを必要とする用途ではすぐにエネルギーを供給できます。しかし、その水を長時間保存したい場合は、開口部が広いと水の蒸発が早くなり、問題が生じます。
ボビン型LiSOCl2電池は、円筒形の正極が負極材に囲まれている構造を特徴とする。このタイプの電池は製造が容易で、自己放電率が低く、安全ヒューズも不要である。
特定のボビン型LiSOCl2電池は、比較的長い動作寿命にわたって適度な放電率を提供し、年間自己放電率が1～2%と低いように設計されています。保管状態では、これらの電池は10年間で初期容量の約10～20%を消費します。この性能は、開口部が適度なソーダ缶に例えることができます。開口部が小さいと、大きなグラスから注ぐよりもソーダの蒸発が遅くなりますが、その代わりに液体を注ぐ速度は遅くなります。
投稿日時：2023年10月27日
