ロボット用電池選定ガイド：鉛・ニッケル水素・リチウムイオン・リポの特性比較とCレート読み方
電池選定の基本方針
ロボットのサイズ・重量・消費電力・動作時間・予算・安全性で最適解が異なる。**充電池前提**（使い捨てはランニングコスト高）。
4大充電池系の比較
| 種類 | 電圧/セル | エネ密度 | 重量 | コスト | 安全性 | 主用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 鉛酸 | 2V（6/12V単位） | 低 | 極重 | 安 | 高（液漏れ注意） | UPS、太陽光、大型据置 |
| NiMH | 1.2V | 中 | 中 | 中 | 高（発火稀） | エアガン、玩具、単3/単4代替 |
| Li-ion | 3.6-3.7V | 高 | 軽 | 高 | 要保護回路 | スマホ、PC、携帯機器 |
| LiPo | 3.7V/セル（直列S/並列P構成） | 最高 | 最軽 | 高 | **要厳格管理** | ドローン、戦闘ロボ、RC飛行機 |
LiPoスペックの読み方（必須知識）
- セル数（S/P）：1S=3.7V、2S=7.4V、3S=11.1V、4S=14.8V、5S=18.5V…
- 容量：mAh/Wh。飛行/稼働時間の目安
- Cレート：安全放電倍率。
例：1000mAh 25C/40C → 継続25A(=25C×1Ah)、バースト40A(10秒以内)
小容量ほど高C傾向（500mAh 75C/150C → 37.5A/75A）
電圧・容量・電流のマッチング
- モーター定格電圧＝バッテリー電圧（S数）で合わせる
- 容量＝希望稼働時間 × 平均消費電流 で逆算
- 最大電流＝全モーター同時全負荷電流和、バースト余裕込みでCレート選定
据置プロジェクトでも電池駆動が有利な理由
- クリーンなDC：ACアダプタのリップル・ノイズ・電圧降下回避
- 大電流バースト対応：50AモーターにAC-DC 100A電源より、LiPoバースト110A＋安価電源が現実的
- コンセント容量制約回避：日本100V/15A=1500W上限、米国120V/15A=1800W。電池なら瞬時超過可
安全運用の鉄則（特にLiPo）
- 充電：耐火容器、監視下、バランス充電、過充電厳禁
- 保管：ストレージ電圧(3.8V前後)、難燃バッグ、温度管理
- 廃棄：完全放電→専門回収ルート
- 物理損傷・膨張・異臭あれば即廃棄
産業技術
- 建設機械のバッテリー管理：定期メンテナンスと交換で寿命を最大化
- 電池性能の最適化：高負荷ランプ向け並列・直並列構成
- 実用的電池バンク設計：直列vs並列、保護、充電ベストプラクティス
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