自作FPVドローンで使うリポバッテリーにPSEマークが必要か確認してみた

2025年1月17日 00:07

リチウムイオン電池の「PSE 400Wh/L」問題とは？

～体積エネルギー容量をやさしく解説～

みなさんは「PSEマーク」という言葉を耳にしたことはありますか？
これは電気用品安全法（PSE法）に基づき、家電や電池製品などに付けられる安全性を示すマークです。
その中でも近年注目されているのが「リチウムイオン電池のPSE対象基準」。実は、リチウムイオン電池には「体積エネルギー容量（Wh/L）が400を超える場合」に届出が必要になるルールがあります。

今回は、この400Wh/Lの基準について、具体的な事例計算を交えながらわかりやすく解説していきます。

結論

結論を先に書くと、一般的なFPV自作ドローンで利用するような小型のリポバッテリーについては、PSEの取得は不要の様でしたので、要不要だけ知りたい方はここまでで大丈夫です。

PSE法におけるリチウムイオン電池の規定

電気用品安全法では、リチウムイオン電池を「特定電気用品以外の電気用品 No.341」に分類しており、その別表第二において「リチウムイオン蓄電池（単電池一個当たりの体積エネルギー密度が400Wh/L以上のものに限り、自動車用、原動機付自転車用、医療用機械器具用及び産業用機械器具用のものを除く。）」が届出対象になります。もしこの基準を超えるバッテリーを製造・輸入しようとする場合は、法令に基づいた手続きが必要になるのです。

特定電気用品以外の電気用品（341品目）一覧
https://www.meti.go.jp/policy/consumer/seian/denan/non_specified_electrical.html

「体積エネルギー容量」って何？

体積エネルギー容量（Wh/L）とは、文字どおり「単位体積あたりのエネルギー量」を示す値です。

**Wh（ワットアワー）**は「電圧（V）×容量（Ah）」で求められるエネルギー量。
**L（リットル）**はバッテリー全体の体積。

これらを割り算することで「1リットルあたり何ワットアワーあるか？」を算出できる仕組みです。
もしこの値が400を超えると、「非常に高い密度でエネルギーを詰め込んでいる」ということになり、安全上の届出義務が生じるわけですね。

リチウムイオン電池の体積エネルギー容量を算出する式

バッテリーの体積エネルギー容量(Wh/L)は、以下の式で求められます。

$$
\frac{\text{電圧（V）} \times \text{容量（Ah）}}{\text{体積（L）}}
$$

具体的な事例計算

3セルのバッテリー例

公称電圧: 3.7V × 3 = 11.1V
サイズ（体積）: たとえば 65×18×18.5 mm → 約 0.021645 L
容量: 530mAh, 660mAh などを想定

この条件で体積エネルギー容量を計算してみると、いずれも 300Wh/L 前後となり、400 に届きません。
以下は 530mAh の例です。

Wh/L = (11.1V × 0.53Ah) / 0.021645L ≈ 271.8 Wh/L < 400 Wh/L

結果、400Wh/L未満なので、PSE法上は届出不要と判断されます。

6セルのバッテリー例

公称電圧: 3.7V × 6 = 22.2V
サイズ（体積）: 78×37×52 mm → 約 0.150072 L
容量: 1.55Ah などを想定

この場合も、計算では約 229Wh/L。やはり 400 には届かず、届出不要という結果になります。

Wh/L = (22.2V × 1.55Ah) / 0.150072L ≈ 229 Wh/L < 400 Wh/L

同じサイズで「400 Wh/L を超える」容量条件

体積 ( V_{\text{bat}} )（L）と電圧 ( V_{\text{cell}} )（V）が固定されているとき、
「400 Wh/L を超える」ための容量 ( C )（Ah）の目安は、以下の不等式で表せます。

$$
\frac{V_{\text{cell}} \times C}{V_{\text{bat}}} > 400
$$

両辺を変形すると、

$$
C > \frac{400 \times V_{\text{bat}}}{V_{\text{cell}}}
$$

例1：3.7V 公称電圧（1セルあたり）の 3セルパック (合計 11.1V)

外寸: たとえば 65 mm × 18 mm × 18.5 mm
体積: 約 21,645 mm³ → 21,645 ÷ 1,000,000 = 0.021645 L
合計電圧: 3.7V × 3 = 11.1V

上記条件で体積エネルギー容量が 400 Wh/L を超えるためには：

$$
C > \frac{400 \times 0.021645}{11.1}
$$

計算すると、

400 × 0.021645 = 8.658 8.658 ÷ 11.1 ≈ 0.78 Ah

つまり 約 0.78Ah（= 780mAh）以上 で 400 Wh/L を超えます。

例2：4.2V で計算（満充電電圧）した 3セルパック (合計 12.6V)

上と同じサイズ（0.021645 L）で、1セルあたり 4.2V を想定した合計電圧は 12.6V となります。
この場合、体積エネルギー容量が 400 Wh/L を超えるための容量は：

$$
C > \frac{400 \times 0.021645}{12.6}
$$