낮 동안 저장된 에너지를 밤에 방출하기 위해서는,태양열 가로등실외 조명에 흔히 사용되는 배터리로는 리튬인산철(LFP) 배터리가 가장 일반적입니다. 이 배터리는 무게와 크기가 작아 가로등 기둥이나 일체형 디자인에 설치가 용이합니다. 이전 모델과 달리 배터리 무게로 인해 기둥에 부담이 가중될 염려가 없어졌습니다.
리튬인산철 배터리는 납축전지보다 효율이 높고 비정용량이 훨씬 크다는 점에서 많은 장점을 지니고 있습니다. 그렇다면 이러한 다용도 리튬인산철 배터리의 주요 구성 요소는 무엇일까요?
1. 음극
이름에서 알 수 있듯이 리튬은 리튬 배터리의 핵심 구성 요소입니다. 하지만 리튬은 매우 불안정한 원소입니다. 활성 성분은 주로 리튬과 산소의 혼합물인 산화리튬입니다. 화학 반응을 통해 전기를 생성하는 음극은 전도성 첨가제와 결합제를 첨가하여 만들어집니다. 리튬 배터리의 음극은 전압과 용량을 모두 결정합니다.
일반적으로 활성 물질의 리튬 함량이 높을수록 배터리 용량이 커지고, 음극과 양극 사이의 전위차가 커지며, 전압도 높아집니다. 반대로 리튬 함량이 낮을수록 용량과 전압이 작아집니다.
2. 양극
태양광 패널에서 변환된 전류가 배터리를 충전하면 리튬 이온이 양극에 저장됩니다. 양극에는 활성 물질이 사용되는데, 이 물질은 외부 회로에 전류가 흐를 때 음극에서 방출된 리튬 이온을 가역적으로 흡수하거나 방출할 수 있도록 합니다. 간단히 말해, 전선을 통해 전자가 이동할 수 있도록 하는 역할을 합니다.
흑연은 안정적인 구조 덕분에 양극 활성 물질로 자주 사용됩니다. 부피 변화가 거의 없고, 균열이 발생하지 않으며, 상온에서 극한의 온도 변화에도 손상 없이 견딜 수 있습니다. 또한, 전기화학적 반응성이 비교적 낮아 양극 제조에 적합합니다.
3. 전해질
리튬 이온이 전해액을 통과할 경우 전기를 생산할 수 없다는 단점보다 안전상의 위험이 더 큽니다. 필요한 전류를 생성하려면 리튬 이온은 양극과 음극 사이를 이동하기만 하면 됩니다. 전해액은 이러한 이동을 제한하는 역할을 합니다. 대부분의 전해액은 염, 용매 및 첨가제로 구성됩니다. 염은 주로 리튬 이온의 이동 통로 역할을 하며, 용매는 염을 용해하는 데 사용되는 액체 용액입니다. 첨가제는 특정한 목적을 가지고 있습니다.
전해질은 이온 수송 매체로서 완벽하게 기능하고 자가 방전을 줄이기 위해 탁월한 이온 전도성과 전자 절연성을 가져야 합니다. 이온 전도성을 확보하기 위해서는 전해질의 리튬 이온 전달수(transference number) 또한 유지되어야 하며, 1이 이상적인 값입니다.
4. 분리 장치
분리막은 주로 음극과 양극을 분리하여 직접적인 전자 흐름과 단락을 방지하고 이온 이동을 위한 통로만 형성합니다.
폴리에틸렌과 폴리프로필렌은 배터리 생산에 흔히 사용됩니다. 내부 단락에 대한 향상된 보호 기능, 과충전 상황에서도 충분한 안전성, 얇은 전해질 층, 낮은 내부 저항, 향상된 배터리 성능, 그리고 우수한 기계적 및 열적 안정성은 모두 배터리 품질 향상에 기여합니다.
톈샹의 태양열 가로등모든 시스템은 엄선된 고에너지 밀도 셀을 사용한 고급 리튬 배터리로 구동됩니다. 이 배터리는 까다로운 실외 온도 및 습도 조건에도 적합하며, 긴 수명, 높은 충방전 효율, 뛰어난 내열 및 내한성을 자랑합니다. 단락, 과방전, 과충전을 방지하는 다양한 보호 기능이 탑재되어 있어 안정적인 에너지 저장과 장시간 작동을 보장하며, 흐린 날이나 비 오는 날에도 끊김 없는 조명을 제공합니다. 고효율 태양광 패널과 프리미엄 리튬 배터리의 정밀한 조합은 더욱 안정적인 전력 공급과 낮은 유지보수 비용을 보장합니다.
게시 시간: 2026년 1월 29일
