既存の太陽光発電に後付可能な、発電効率改善専用リチウムイオン電池の開発

当社はリチウムイオン電池と鉛蓄電池を独自技術で結合するBIND BatteryTM技術を持ち、太陽光パネルからの直流発電を取り込む発電効率改善システムPVブースターTMを開発している。近年は発電量向上のため、パワーコンディショナの出力に対して120%程度のパネルを組み合わせる過積載が一般的になっている。PVブースターを追加すると余剰電力を蓄電池に取り込めるため、年平均10%程度の発電量向上を見込んでいる。

PVブースターTMに好適なリチウムイオン単セルを選定するため、各メーカーの仕様に基づき候補セルを調達した。充放電試験やベンダーへのヒアリングを行い、容量、電圧、エネルギー密度、パワー密度、調達性を評価要素とした評価チャートを作成して最適なセルを選定した。次に、冷却ファン等の強制冷却を使わずに放熱できる筐体を開発し、熱伝導率、耐薬品性、加工性、材料コスト等を考慮して材料を選定した。アルミニウム製外装部品にフィン構造を施し、セル保持構造を工夫して筐体へ熱が効率よく伝わる構造とした。開発したモジュールを充放電試験装置で評価し、PVブースターの動作を想定した充放電パターンを2.5時間連続で負荷しても電池モジュール温度が安定していることを確認した。

開発したリチウムイオン電池モジュールにより、既設の太陽光発電システムに後付けで設置できるPVブースターの製品化を進めている。充放電試験で放熱特性が確認され、30kWhクラスの蓄電池を用いたPVブースターシステムの小規模実証試験を実施した。今後はメガソーラー施設などでより大規模な実証を行い、製品開発と事業開発を同時に進める。

今回の技術は事業所や工場の電力バックアップ、ピークカット、ピークシフトを行う中大型蓄電システムにも応用でき、事業拡大を図りたいとしている。将来的には高出力のHYPER BatteryTMを用いた蓄電システムやPower NETTMの構築を目指している。