【入門】バッテリー容量測定の手順（電子負荷を使った方法）

バッテリーの性能評価では、実際にどれだけのエネルギーを取り出せるかを確認する「容量測定」が重要である。電子負荷を使用すると、バッテリーを一定条件で放電し、容量（mAh / Wh）や内部抵抗を正確に測定できる。

容量測定の目的

バッテリー容量測定は次のような目的で行われる。

・実際の使用時にどれだけ動作するかを確認する
・寿命による劣化状態を把握する
・新品・ロット差による性能比較
・製品検査（QC）

メーカーの公称値が正しいかを検証するためにも重要な測定となる。

電子負荷を使った容量測定の基本原理

電子負荷で放電させながら、以下の式で容量を算出する。

容量（mAh）
＝放電電流（mA） × 放電時間（h）

エネルギー（Wh）
＝電圧（V） × 電流（A） × 時間（h）

電子負荷は、放電電流を一定に保つため、正確な測定が可能である。

容量測定の手順

1. バッテリーを満充電にする
メーカーが推奨する条件（電圧・電流）で充電する。

2. 電子負荷を CC（定電流）モードに設定する
容量測定は基本的に定電流放電で行う。

3. 放電電流を設定する
一般的には以下を基準とする。
・0.2C（容量の20％）
・0.5C（容量の50％）
用途に応じて、より高い電流でのテストも可能。

4. 終止電圧を設定する
リチウムイオン電池の例：2.5V〜3.0V
規定値より低く設定すると劣化が進むため注意が必要。

5. 放電を開始する
電子負荷が電流を一定に維持しながら放電する。

6. 終止電圧に達したら自動停止
多くの電子負荷は自動停止機能を持つ。

7. 測定結果を確認する
・放電時間
・放電電流
・平均電圧
・容量（mAh）
・エネルギー（Wh）

これらが電子負荷に記録される。

内部抵抗（IR）の測定

電子負荷には、内部抵抗（インピーダンス）を測る機能を持つモデルも多い。
内部抵抗が大きいほど、劣化したバッテリーであることを示す。

測定方式
・パルス電流を加え、その電圧変化から算出
・高精度モデルではミリオーム単位まで測定可能

内部抵抗は容量と並ぶ重要な劣化指標となる。

測定時の注意点

・バッテリーに合った放電電流を選ぶ
・終止電圧を必ず守る
・温度上昇に注意し、可燃物を近づけない
・リチウム系は過放電により破損の危険

安全性を確保するため、測定中は観察可能な環境で行うことが望ましい。

まとめ

電子負荷を使うことで、バッテリーを一定条件で放電し、容量（mAh・Wh）や内部抵抗を正確に評価できる。定電流放電（CCモード）と終止電圧設定が基本であり、バッテリー評価・品質管理・劣化診断に欠かせない手法となっている。

関連製品