【充電のしすぎはNG】ドローンのリポバッテリーの取り扱い方法を解説！

ドローンは、操縦を覚えるよりも前に、バッテリーの取扱方法を確認しておく必要があります。ドローンを始めたばかりの人のなかには、バッテリーの重要性が理解できていない人もいるのではないでしょうか。バッテリーは、使い方次第で飛行中の墜落事故や発火事故につながるため、最低でも基本知識は身につけておくことが大切です。そこで本記事では、ドローンに使われるバッテリーの基礎知識からよくある質問までを網羅的に解説します。

ドローンのバッテリーとは

ドローンのバッテリーで広く使われているのは、Li-Po（リチウムポリマー）という種類のバッテリーで、『リポバッテリー』と呼ばれています。

リチウムポリマー電池とリチウムイオン電池は、基本的に次の図のような仕組みをしています。

電解液のなかに設置された正極と負極の間を、リチウムイオンが行き来することで充放電する仕組みです。

リチウムイオン電池とリチウムポリマー電池のどちらも同じ仕組みをしており、電池自体を軽量化・小型化できる点も共通しています。

大きな違いは、電解液にあります。

リチウムイオン電池の電解質が液体なのに対して、リチウムポリマー電池の電解質はゲル状（高分子ポリマー）です。

高分子ポリマーは、形状を自由に変化させやすく安全性が高いことからドローンに適した電池と言えます。

ただし、リチウムイオン電池と異なり、製造ラインを完全に自動化できないため、製造コストが高額になりやすいというデメリットがあります。

以下は、バッテリーに関する基礎用語です。本記事でも登場しますので確認してみてください。

バッテリーの取り扱いで注意すべきポイント

ドローンを飛行させる際に注意しておきたい、バッテリーの取り扱い方・注意点を詳しく解説します。

充電終了後に過充電とならないようにする

バッテリーの電圧に関して注意すべきなのは、主に以下の点です。

リポバッテリーの取り扱いでまず気をつけたいのは、過充電です。

過充電とは、バッテリー電圧が4.2v以上充電された状態のことです。反対に、バッテリー電圧が3.2v以下に放電された状態を過放電と言います。

リポバッテリーの過充電は、バッテリーの性能を下げるだけではなく、火災や事故の原因になってしまいます。充電され続けると、入れ物が破裂して突然火を吹き出す危険性があります。

充電を行う際は、なるべく自分または誰か人の目が行き届く場所・時間で充電するのが理想です。「寝ている間に充電しておこう」と考える人もいると思いますが、発火や事故が起こった際に対処が遅れるのでやめましょう。

セルバランスの状態を確認する

セル間のバランスが崩れたまま充電すると、電圧差が生じて過放電状態になり、急速に劣化してしまいます。

セル間のバランスとは、リポバッテリー内の構造のバランスのことです。リポバッテリーは、薄い層をいくつも組み合わせた構造になっています。その層の組み合わせを「セル」と呼びます。1セルは電圧3.7vと決まっており、2セルなら3.7v×2＝7.2vとなり、これがバッテリー全体の電圧です。各セルの電圧が大きくずれてしまうと、安定した電力供給ができず、事故につながる可能性があります。

各セル同士で0.03v以上の差が生じている場合はバッテリーの使用を控えるか、再度バランス充電を行ってみてください。

飛行前には、必ずセルバランスチェックを行うようにしましょう。

セルバランスチェックのやり方

DJI Air3を使用して、セルバランスの確認方法を解説します。

⑴まずはプロポと機体の電源を入れる。

⑵プロポが表示されたら右上の「…」を選択。

⑶メニュー画面をそのまま下にスクロールすると「バッテリー情報」があるので選択。

⑷「バッテリーセルステータス」で各セルの電圧を確認。

キャプチャのバッテリーは、各セルの電圧が3.57vになっているので、バランスが取れている状態です。また、過充電・過放電のどちらでもない状態をキープできています。

例えば、この電圧が一つだけ3.53vや3.61vになっていると、バランスが崩れていると判断できます。

そして、右横の14.27vと表示された電圧が、各セルの電圧を合計したものです。一番右端には、バッテリーの温度も表示されます。

これで、セルバランスの確認は終わりです。

飛行させる前には、必ず確認するようにしましょう。

バッテリーの温度について

リポバッテリーは、保管・使用の際の温度変化に非常に敏感です。

まず、暑い場所にあると電圧が上がり、寒い場所であれば電圧が下がります。電圧が上下するということは、発揮できる能力に差が生まれるということです。

例えば、夏の車内のような高温になりやすい場所を想像してみてください。車内にドローンのバッテリーを放置していると、室温の影響でバッテリーの電圧が上昇します。この際にフル充電状態のバッテリーであれば、過充電状態になってしまい、バッテリー自体の性能が悪化したり、発火や爆発といった事故につながったりする可能性もあります。

逆に寒い場所では、フル充電をしていても電圧が下がるため、通常のフル充電で飛行できる時間よりも少なくなる可能性があります。つまり、過放電状態になってしまい、飛行に影響を与えるということです。

バッテリーの理想的な温度は、20°以上であり、30°〜35°くらいだと安心できます。冬場や寒冷地での飛行では、バッテリーをフル充電したうえで、湯たんぽやカイロを活用してバッテリーを保温するのがおすすめです。

ドローンのバッテリーに関するよくある疑問

ドローンのバッテリーに関するよくある質問は、以下の通りです。

それぞれ詳しく解説します。

充電のしすぎはよくないのか？

充電容量が100%になっているのに充電し続けるのは、過充電の原因になります。

過充電をしてしまうと、バッテリーの性能低下や最悪の場合、発火の恐れもあります。

バッテリーや充電端末によって、フル充電までにかかる時間が異なるため、使いはじめは何分でフル充電できるのか計測しておくのもおすすめです。

充電する際は、必ず人の目が行き届く場所・時間で充電するようにしましょう。就寝中の充電は過充電になり、万が一発火したり爆発したりした際に危険です。

長期間ドローンを飛行させない時のバッテリーの取り扱い方法とは？

長期間使用しない場合は、充電を満タンにせずに、バッテリー容量の45〜60%くらいに留めておくのが理想的です。

保管場所は、風通しの良い暗所が望ましいです。車内のような熱のこもりやすい場所では、バッテリーの温度が上昇し、性能が低下したり発火の原因になったりします。

また、DJIのインテリジェントフライトバッテリーには、自己放電機能が備え付けられており、10日以上使用しない場合はバッテリー残量が65%以下になる仕組みです。

もしも飛行途中にバッテリーが切れてしまったらどうなる？

飛行中にバッテリーが切れると墜落してしまいます。

DJI製品の多くは、バッテリー残量が30%以下になると自動的に帰還する、リターントゥホーム機能が搭載されています。そのため、バッテリー切れにより突然墜落するケースは少ないです。

バッテリー残量が低下した際のサインは、以下の通りです。

バッテリー残量30%以下	機体のLEDが赤く点滅し、プロポから警告音が鳴る。警告を解除せずに飛行を続けると、自動帰還を開始する。
バッテリー残量20%以下	警告音に加えて、自動帰還のメッセージが表示される。帰還動作を解除すると飛行を続けられるが、バッテリーが20%を下回っているのは、墜落の危険性が非常に高い状態である。
バッテリー残量10%以下	上昇する力も少なく、フルスロットルでやっと上昇できるくらい。バッテリー残量10%になると、強制的に着陸に入る。場所によっては機体のロストにつながるため避けなければいけないライン。

万が一、飛行中に墜落してしまったら、必ず機体を回収するようにしましょう。あわせて国土交通省への事故報告書が必要です。

ドローンのバッテリーの寿命はどれくらい？

使用頻度やメーカーによって多少の誤差がありますが、正しく利用した場合に1〜2年ほどと言われています。

バッテリーの寿命を伸ばすためには、充電のしすぎや高温場所に長時間放置するなどを避けましょう。

リポバッテリーの処分の仕方は？

リポバッテリーを処分する際は、各自治体に正しい処分方法を確認するのが確実です。

また、家電量販店に設置されてあるリサイクル回収ボックスを利用する方法もあります。

リポバッテリーは、火災や爆発事故の恐れもあるため、一般ゴミとして捨てないようにしましょう。

まとめ

本記事では、ドローンで使われるリポバッテリーの注意点について詳しく解説しました。

リポバッテリーの取り扱いで気をつけるべきポイントは以下の通りです。

充電時間は各バッテリーによって適切な時間が決められています。DJI Air3であれば取扱説明書に以下のように記載されています。

必要以上に充電すると、過充電になりバッテリー性能の低下や事故の原因になってしまいます。

適切な使用を心がけ、安全にドローンを飛行させてみてください。