基礎知識

【ドローンのバッテリー】リポバッテリーの特徴と保管方法・注意点について

こんにちは!sawa@sawasan33333です!

先日、久々にトイドローンで飛行練習しようと思って準備してたら、バッテリーが少し膨らんでました。

少し膨らんでたのは左のバッテリー。上からだとあまりわかんないですねぇ。

横からだと左のバッテリーが若干膨らんでるのがわかるかと。

これ、放っておくとヤバイです。最悪「ボーン」と爆発する可能性がありますぞ!

ということで。今回の記事はずばり、

「リポバッテリーなめたらいかんよ」

って話です。

ドローンに使用されているリポバッテリーは、扱いを間違うと重大な事故に直結してしまう危険なバッテリーなんです。

バッテリーには様々な種類がある

スマホのバッテリー、goproのバッテリー、車のバッテリー……などなど、バッテリーは我々の生活にかかせないアイテムです。

このバッテリー、どれも同じものではございやせん!用途によって異なるバッテリーが使用されています!

例えば、車のバッテリーや非常用電源に使用されるのは鉛蓄電池、スマホやPCなどのバッテリーで駆動させる多くの機器で使用されているのはリチウムイオン蓄電池(リチウムイオンバッテリー)です。

対して、ドローンで使用されるバッテリーはリチウムイオンポリマー二次電池(リポバッテリー)です。

リポバッテリーの特徴

リポバッテリーはエネルギー密度が高く大容量の電気を蓄えることができるバッテリーです。

出力もとても大きく軽量であることから、ドローンのような重量にシビアな飛行物の動力源として最適です。

自己放電が少なく、メモリー効果がないことも特徴です。

メモリー効果……バッテリーを継ぎ足し充電した場合に起こる現象。

バッテリー残量を使い切らずに充電すると本来の出力性能を発揮できなくなり、見かけ上の寿命が縮んだようになる現象のこと。

大容量・大出力・軽量と使い勝手の良い条件が揃っているリポバッテリーですが、長所がある反面、短所もあります。

むしろ、この短所(弱点)のほうがリポバッテリーの特徴と言ってもいいかもしれません。

それはずばり、『取り扱いに注意が必要』です。

リポバッテリーの弱点

リポバッテリーの特徴として”非常にデリケート””取り扱いに注意が必要”とよく言われています。

リポバッテリーの電解質は可燃性の液体を使用しているため、間違った使い方をすると発火や爆発といった重大な事故に繋がる可能性があります!

また、リポバッテリーは過放電や過充電にとても弱いバッテリーです。充電がからっぽでも満タンすぎてもダメで、充電方法や保管方法を誤るとやはり発火や故障の可能性があります。

外部からの衝撃にも弱いので、地面に落とすなんてもってのほか!

……かなりデリケートなバッテリーですねぇ。使用時も保管時もお姫様のように扱わなくてはなりませんぞ。笑

飛行中も注意が必要なリポバッテリーの出力特性

飛行中、バッテリー残量が少なくなると電圧が低下し、急激に出力が弱くなります。リポバッテリーの出力特性に、3.4V〜3.3V付近から急激に出力が弱まる、というのがあるからです。

このバッテリー出力低下がドローン墜落事故の原因となってしまうケースがあります。

バッテリーを使い切るまで飛行させるのではなく、安全性を考慮して残量30%〜40%程度で帰還させるようにしましょう!

リポバッテリーの充電方法

リポバッテリーは必ず専用の充電器を使用しましょう!

間違った充電器を使用すると発火や爆発といった重大な事故に繋がる可能性があるからです!

例えば、リポバッテリーはデルタピークという現象が起こらないため、デルタピークを検出して充電を終了するタイプの充電器を使用すると充電が止まらず、過充電状態となり発火します。

デルタピーク……ニッケル水素バッテリー特有の現象で、満充電後にわずかにバッテリー電圧が降下する現象のことを言います。

一部の充電器ではデルタピークの発生を監視して充電を停止する回路が備わっています。

充電器は単純な作りのものから高性能なものまで様々です。リポバッテリーはもちろん、どんなバッテリーも取扱いを誤らないように注意しましょう!

DJIのインテリジェントフライトバッテリーは過充電を防ぐシステムが備わっているので、安心して充電することができます。

しかし!充電が終わったらすぐに取外しましょう!

リポバッテリーの保管方法

バッテリーはそもそも、内部で化学物質が反応を繰り返しエネルギーを保持します。

特にリポバッテリーは高いエネルギーを持った化学反応を利用しているので、満充電の状態で長時間放置すると内部で化学反応が起こりにくくなり、最悪使用できなくなってしまいます。

逆に、放電状態(バッテリー残量がほぼない状態)もバッテリーの寿命を縮めてしまいます。

なので、残量を60%程度にして保管する必要があります。

DJIのインテリジェントフライトバッテリーは満充電から数日で自己放電するようになっており、バッテリー残量40%〜60%の状態で保管できるようになっています。

また、内部で起こる化学反応は温度にも敏感なため、保管の際は直射日光や高温を避けて保管するようにしましょう。(真夏の車内はとても危険です)

逆に低温もNG。バッテリー性能が低下してしまうので、寒い場所での保管はおすすめしません。

DJIの仕様書では、リポバッテリーの適切な保管温度は22℃〜28℃と言われています。

(飛行時のバッテリー温度は25℃〜40℃程度が適切)

発火や爆発した場合の対策として、保管や持ち運び時に専用のセーフティーバックを利用するとより安心して取り扱うことができますよ!

リポバッテリーの廃棄方法

使用できなくなったリポバッテリーでも内部にはまた高いエネルギーが残っているため、廃棄する際も取扱いに注意が必要です。

限度を超えた放電を行うと発火する可能性があるので、ゆっくりと放電させる必要があります。

その方法の一つに”塩水に沈めて放置する”という方法があり、完全に放電するまで数日〜数週間かかります。

塩水は少量の電気を通すので、塩水にバッテリーを沈めておくとゆっくりと放電を行います。

放電後は各自治体の指示にしたがって処分してください。

まとめ

リポバッテリーは使い勝手の良い優れたバッテリーである反面、とてもデリケートで取扱いに注意が必要です。

注意点をまとめると、

  • 過放電・過充電状態を避けて保管する
  • 正しい充電方法で充電する
  • 強い衝撃を与えない
  • 高温・低温に注意する

取扱いを間違えると発火や爆発などの事故に繋がる可能性があるため、これらをしっかり守りつつドローンを楽しんでいきましょう!

ではまた!

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