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LCRメータで電池内部抵抗測定

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  4. LCRメータで電池内部抵抗測定

LCRメータを使用して電池の内部抵抗を測ることは技術的に可能ですが、絶対にやってはいけないことがあります。それは「電池をLCRメータの入力端子に直接接続すること」です。

これをやると、LCRメータの入力回路が過大な直流電圧（DCバイアス）によって故障する可能性が高いです。以下のポイントをしっかり押さえておきましょう。

1. なぜ「そのまま」ではいけないのか？

LCRメータは通常、微弱な交流信号を流してインピーダンスを測定するように設計されています。ここに電池の持つ高いDC電圧が加わると、以下の問題が起こります。

  • 入力回路の保護機能が働かない（または破壊される）: ほとんどの汎用LCRメータは、DC電圧を入力として受け入れる設計になっていません。

  • 誤差の増大: 内部の測定回路が飽和し、正確なインピーダンス値が出ません。

2. 正しい測定方法：DCブロッキング回路

電池の内部抵抗を測るには、電池の直流電圧を遮断し、測定用の交流信号だけを通す**「DCブロッキング用コンデンサ」**を直列に挿入する必要があります。

構築のヒント

  • DCブロッキング用コンデンサ: 一般的に100μF〜1000μF程度の無極性（バイポーラ）電解コンデンサを使用します。

  • 4端子接続の維持: LCRメータが4端子測定（ケルビン接続）に対応している場合、コンデンサを挟んだ先でも同様に4端子で電池に接続してください。

  • 周波数設定: 1kHzに固定します。

3. LCRメータで測定する際の注意点

  1. ゼロ補正 (Open/Short Compensation):

    LCRメータのリード線（＋コンデンサ含む）を測定系として含めた状態で、必ず「ショート補正」を行ってください。これにより、コンデンサ自身のインピーダンスやリード線の抵抗を差し引くことができます。

  2. 測定レベル:

    LCRメータの測定信号レベルを低く設定してください（通常100mV以下）。電圧が高すぎると、電池の非線形性によって測定値が変動します。

  3. 専用機との違い:

    専用のバッテリー内部抵抗計（YR1035+など）は、内部にこのDCブロッキング回路と保護回路が最初から統合されており、さらに電池専用にキャリブレーションされています。汎用LCRメータで測定する場合、これらと同等の精度を出すには非常に丁寧な補正作業が必要です。

まとめ：どちらを選ぶべき？

比較項目 汎用LCRメータ 専用バッテリー抵抗計
安全性 自作回路が必要（ミスで破損の恐れ） 高い（保護回路内蔵）
精度 補正次第で非常に高い バッテリー用に最適化済み
手間 非常に高い（セットアップが必要） 非常に低い（繋ぐだけ）

もし、趣味の電子工作などで頻繁に18650を測定するのであれば、汎用LCRメータの改造や回路構築の手間を考えると、専用機を一つ持っておくほうが、結果的にコストパフォーマンス（時間と安全性）は高いかもしれません。

お手元のLCRメータを使って、試しに何か特定のセルを測定しようとしていますか？それとも、現在どのような測定環境で悩まれていますか？具体的な機種名や環境を教えていただければ、より安全な接続方法を具体的にイメージするお手伝いができます。

 

 

出典：Google Gemini

 

 

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