リチウムチオニルクロリド電池が水道・ガスメーターに最適な理由とは？

IoTの普及に伴い、最新のメーターは遠隔データ送信機能やコスト管理機能を備えるようになった。これらのメーターは待機時間が長く、消費電力は非常に低く、電力サージはデータアップロード時または制御信号受信時のみ発生する。

この電力使用シナリオでは、使い捨ての塩化チオニルリチウム（Li-SOCl2）電池が一般的に使用されます。これらの電池は、3.6Vの高電圧、-60℃～+85℃の広い動作温度範囲、年間2%未満という極めて低い自己放電率、そして高いエネルギー密度を備えているため、交換が必要になるまで数年間使用できます。これらの特性により、Li-SOCl2電池は水道メーターやガスメーターに特に適しています。

円筒形Li-SOCl2電池は、容量型と電力型に分類され、それぞれのパラメータは以下のとおりです。

エネルギーの種類

電源タイプ

Li-SOCl2電池は、以下の放電曲線に示すように、高くて安定した放電電圧を示します。

Li-SOCl2電池の放電曲線

グラフは、Li-SOCl2電池は電圧が高い状態であっても突然電力が低下する可能性があることを示しています。したがって、Li-SOCl2電池の残容量を測定する際に電圧を使用することは推奨されません。

一般的な方法は、バッテリー容量とデバイスの消費電力に基づいてバッテリーの使用時間を計算し、想定される寿命に達した時点でバッテリーを交換することです。

前述のとおり、メーターとプラットフォーム間の通信には高電力が必要です。容量と瞬時電力のバランスを取るため、通常はHPCコンデンサを並列接続して瞬時電力を増加させます。Li-SOCl2電池の高い動作電圧と大容量、そしてHPCコンデンサの高い放電能力を利用して、電池はHPCコンデンサを充電し、HPCコンデンサは高パルス電流（通常1～3A）を放出します。

断続的な電力消費を伴う端末は、HPCコンデンサとリチウムサブエネルギーバッテリーを使用して、定電圧下での正常動作を維持します。これらは現在、高温および低温環境において最も理想的な電源です。