✖
電池ケースの電圧降下
よくある、マイナス側がスプリングになっている電池ケース、直列10個のものを使っていたが、どうも電圧降下が大きい気がしたので計ってみたところ、端子一組あたり67mΩほど抵抗があった。
10個直列で入っているので、およそ合計で 670mΩ の抵抗が直列で入っている。つまり 2A 流すと、これら金具だけで 1.34V も電圧降下が起きてしまう。約 2.68W もの電力がケースだけで失なわれる。
検索したところ、この手の電池ホルダーの性能があまり良くないのは有名らしく、特にスプリングの材質があまりよろしくないようだ。
いろいろ探した結果アメリカ Keystone 社の電池ホルダーがよさそうということがわかったが、廃盤のようで非常に高価になってしまっている。昔は秋月で100円ぐらいで売っていたみたいだけれど、今はもう単4のものしかない。
ということで、代わりにaitendo の電池ホルダで作ってみた。(秋月にも同様の製品はある)
これで作ってみたところ、電池1つあたりの電圧降下は 1A のとき 5mV つまり抵抗値は 5mΩ になった。10本で 50mΩ ということになり、2A時でも 100mV の電圧降下に抑えられ、大きく改善された。
この電池クリップ(ホルダー)は基板にうまく固定する必要があって面倒なのと、プラス/マイナスの入れ間違いをしても気付けない (フェイルセーフがついてない) ので、あまり好ましい感じではない。が、電池ケースでやたら無駄に電力が熱に変わるのは嫌なのでしかたない。
測定方法
テスターの抵抗測定機能だと微小抵抗はちゃんと測れないので、デジタルマルチメーター2台による4点計測方式で測定した。
電池の金具部分に比較的大きな電流 (経路中の定格を上回らない程度) を流し、測定対象で降下した電圧を計って抵抗値を求める。今回は直読できるように、安定化電源の定電流モードで、丁度1A流れるようにして測定した (1A 流した場合、R = E / I なので、R = E になる)
ただし、電池を入れた状態での測定ではないので、電池の端子との接触抵抗は測れていない。あくまで金具中の抵抗値だけを計っている