JP7364434B2

JP7364434B2 - ゼロアジャスト補正方法及びインピーダンス測定方法

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Publication number: JP7364434B2
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Inventors: 淳司飯島
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Description

本発明は、ゼロアジャスト補正方法及びインピーダンス測定方法に関するものである。

図５に示すように、四端子測定法によるインピーダンス測定装置は、基本的な構成として、被測定抵抗体（図示せず）に測定電流を供給する測定信号源（定電流電源）１００と、その測定電流により被測定抵抗体に生ずる電圧降下分を測定する電圧計２００と、演算部（図示せず）を備える。このインピーダンス測定には、測定信号源１００の正極（Ｈｉ）に接続されるＨｉ側の電流供給側端子（ＳＯＵＲＣＥＨｉ）１０１と、負極（Ｌｏ）に接続されるＬｏ側の電流供給側端子（ＳＯＵＲＣＥＬｏ）１０２と、電圧計２００の正極（Ｈｉ）に接続されるＨｉ側の電圧検出端子（ＳＥＮＳＥＨｉ）２０１と負極（Ｌｏ）に接続されるＬｏ側の電圧検出端子（ＳＥＮＣＥＬｏ）２０２の合計４本の端子が用いられる。

測定に先立って、種々の補正（調整）が行われるが、その一つにゼロアジャスト補正（ショート補正とも言う）がある（以下の特許文献１参照）。従来のゼロアジャスト補正方法は、例えば、電流供給側端子１０１と電流供給側端子１０２を接続するとともに電圧検出端子２０１と電圧検出端子２０２とを接続し、接続された電流供給側端子１０１，１０２と電圧検出端子２０１,２０２を１点で接続するという接続態様をもって行われていた（図５参照）。電圧計２００は入力インピーダンスが高いため、測定信号源１００から供給される測定電流Ｉｓは電流供給側端子１０１，１０２を流れる。上記したように接続された電流供給側端子１０１，１０２と電圧検出端子２０１,２０２が１点で接続され、電圧計２００にて測定された電圧をＶとすると、測定電流Ｉｓは、定電流電源１００、電流供給側端子１０１および電流供給側端子１０２を通るいわゆるソースリード線のみに流れる。そのため、電圧検出端子２０１と電圧検出端子２０２の間に発生する電圧は０ボルト（Ｖ）となり、電圧検出端子２０１と電圧検出端子２０２の間のインピーダンスＺ（＝Ｖ／Ｉｓ）は０となる。ゼロアジャスト補正は、電圧検出端子２０１，２０２との間を０Ωとして測定を行い、そのとき電圧計２００に表示される電圧Ｖと測定電流Ｉｓから算出されるインピーダンス値がオフセット値となり、実際の測定時においてそのオフセット値を差し引いて、引いた値をゼロアジャスト後の測定インピーダンス値とする。なお、抵抗Ｒ_SOH,Ｒ_SEH，Ｒ_SOL,Ｒ_SELは各配線抵抗および接触抵抗である。

特開２０１６－１７３２７４号公報

しかしながら、図６に示すように、測定対象電子部品であるバッテリセル３００の測定時には以下の誤差要因により測定誤差が発生する。第１の要因として、測定電流により発生する磁束（図６参照）により電圧計２００に誘導電圧が発生してしまう点が挙げられ、この誘導電圧によって測定誤差が生じてしまう。第２の要因として、測定電流Ｉｓにより発生する磁束によりバッテリー外装金属内に渦電流（図６参照）が発生し、その渦電流により発生する磁束により電圧計２００に誘導電圧が発生してしまう点が挙げられ、この誘導電圧によって測定誤差が生じてしまう。

この場合、上記した方法により正しくゼロアジャストを実施しても、バッテリー測定時に新たなオフセット要因が生じてしまうことになる。ところで、ゼロアジャスト治具を、測定するバッテリーと同じ形状にしてゼロアジャストする方法が知られているが、この場合、ゼロアジャスト治具と実際のバッテリーでは測定電流が流れる経路が同じではないため発生する磁束の状態も実際のバッテリーとは異なるため電磁誘導を原因とする測定誤差に影響を与える量（影響量）も異なってくる。さらにバッテリー自体は外装が金属で覆われているため渦電流が生じる。そのため、異種金属や非磁性体でゼロアジャスト治具を構成した場合も、実際のバッテリーとは上記した測定誤差に影響を与える量が異なってくるため、実際の測定時において測定誤差をなくすことは困難である。

したがって、本発明の課題は、四端子測定法によるインピーダンス測定方法において精度の高いゼロアジャスト補正（ショート補正）が行えるようにしたゼロアジャスト補正方法を提供することにある。

本発明に係るゼロアジャスト補正方法の一側面は、一対の端子を有する測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、測定対象電子部品の両端子間に発生する電圧を測定する電圧検出部とを含み、測定対象電子部品のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方をそれぞれ測定対象電子部品の一方の端子と他方の端子に接続して電流経路を形成し、電圧検出部の一方の端子を、測定対象電子部品の一方の端子に対して直流的に絶縁した状態にして測定対象電子部品の外部表面に沿って延在する接続線を介して測定対象電子部品の他方の端子に接続し、電圧検出部の他方の端子を測定対象電子部品の他方の端子に接続してゼロアジャストを実行することを特徴とする。

本発明に係るゼロアジャスト補正方法の他の側面は、一対の端子を有する測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、測定対象電子部品の両端子間に発生する電圧を測定する電圧検出部とを含み、測定対象電子部品のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方をそれぞれ測定対象電子部品と同種の電子部品の一方の端子と他方の端子に接続して電流経路を形成し、前記電圧検出部の一方の端子を、同種の電子部品の一方の端子に対して直流的に絶縁した状態にして同種の電子部品の外部表面に沿って延在する接続線を介して同種の電子部品の他方の端子に接続し、電圧検出部の他方の端子を同種の電子部品の他方の端子に接続してゼロアジャストを実行することを特徴とする。

本発明に係るゼロアジャスト補正方法の他の側面は、それぞれ一対の端子を有する第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの両端子間に発生する電圧を測定する電圧検出部とを含み、第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれのインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方を前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの一方の端子と他方の端子に個別に接続して電流経路を形成し、電圧検出部の一方の端子を、第１～第Ｎの測定対象電子部品の測定ごとに、第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの一方の端子に対して直流的に絶縁した状態にして第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの外部表面に沿って延在する接続線を介して第１～第Ｎの測定対象電子部品の他方の端子のそれぞれに接続し、電圧検出部の他方の端子を第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの他方の端子に接続してゼロアジャストを実行することを特徴とする。

本発明に係るゼロアジャスト補正方法の他の側面は、それぞれ一対の端子を有する第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの両端子間に発生する電圧を測定する第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の電圧検出部とを含み、第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれのインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方を第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの一方の端子と他方の端子に個別に接続して電流経路を形成し、第１～第Ｎの電圧検出部の一方の端子を、第１～第Ｎの測定対象電子部品の一方の端子に対してそれぞれ直流的に絶縁した状態にして、第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの外部表面に沿って延在する接続線を介してそれぞれ第１～第Ｎの測定対象電子部品の他方の端子に接続し、第１～第Ｎの電圧検出部の他方の端子をそれぞれ第１～第Ｎの測定対象電子部品の他方の端子に接続してゼロアジャストを実行することを特徴とする。

本発明に係るインピーダンス測定方法の一側面は、上記したゼロアジャスト補正方法を実施した後に、測定対象電子部品の一方の端子に対して直流的に絶縁した状態を解除し、接続ループを測定対象電子部品から外した状態で電圧検出部の一方の端子を測定対象電子部品の一方の端子に接続し、電圧検出部の他方の端子を測定対象電子部品の他方の端子に接続して測定対象電子部品のインピーダンスを測定することを特徴とする。

本発明に係るインピーダンス測定方法の他の側面は、上記したゼロアジャスト補正方法を実施した後に、測定対象電子部品と同種の電子部品の一方の端子に対して直流的に絶縁した状態を解除し、接続線を測定対象電子部品と同種の電子部品から外した状態で電圧検出部の一方の端子を測定対象電子部品の一方の端子に接続し、電圧検出部の他方の端子を測定対象電子部品の他方の端子に接続して測定対象電子部品のインピーダンスを測定することを特徴とする。

測定対象の端子付近における電流計測線の一部で発生する磁束漏れにより測定対象の端子付近における電圧計測線の一部で生じる電磁誘導の影響を低減できるインピーダンス測定システムおよび測定方法を提供することができる。

本発明の第１の実施の形態に係るゼロアジャスト補正方法を説明するための接続構成態様を示した図である。測定値の再現性試験の実施における電流計測ループと電圧計測ループの配線パターンを示した図である。測定値の再現性試験における第１の実施の形態に係るゼロアジャスト治具と従来のゼロアジャスト治具を用いて図２の３種類の配線パターンにおいて実施したインピーダンス測定の結果を示したグラフである。本発明の第２の実施の形態に係るゼロアジャスト補正方法を説明するための図である。従来のゼロアジャスト補正方法を説明するための図である。従来のゼロアジャスト補正方法を説明するための接続構成態様を示した図である。

＜第１の実施の形態＞
以下に、図１を参照して本発明に係るゼロアジャスト補正方法の第１の実施の形態について、測定対象としてバッテリセルを例に挙げて説明する。なお、インピーダンス測定装置の測定対象電子部品（以下、「測定対象」と呼ぶ。）は、バッテリセル（電池セル）、電気回路を構成する素子であり、インピーダンスの測定は、バッテリセルや素子の特性評価等に重要な電気的パラメータとしてのインピーダンスを測定する。

［インピーダンス測定装置の構成］
インピーダンス測定装置１は、測定信号を発生する測定信号源１０、電流検出部としての電流計１５及び電圧検出部としての電圧計２０を含んで構成されている。なお、測定信号源１０は請求項１の測定信号発生源に相当する。

［測定装置とバッテリセルとの接続態様］
以下に、インピーダンス測定装置１と測定対象であるバッテリセル３０との接続態様について説明する。インピーダンス測定装置１でバッテリセル３０のインピーダンスを測定するにあたって、測定信号源１０、電流計１５および電圧計２０とバッテリセル３０とを電流計測線１２、電圧計測線２２を介して接続させる。ここで、プローブについては、測定信号源１０からバッテリセル３０を介して電流計１５に流れる電流の経路である測定電流ループ内に含まれる２つの電流プローブ２５、２６と、バッテリセル３０の電圧検出の経路である電圧検出ループ内に含まれる２つの電圧プローブ２７、２８が用いられる。また、電流プローブ２５、２６の電気配線として電流計測線１２ａ，１２ｂを互いに捩って形成されたツイストケーブル１２が用いられ、電圧プローブ２７、２８の電気配線として電圧計測線２２ａ，２２ｂを互いに捩って形成されたツイストケーブル２２が用いられる。

なお、電流計測線１２ａはＨｉ側ソース線（ＳＯＵＲＣＥＨｉ）であり電流プローブ２５に接続されており、電流計測線１２ｂはＬｏ側ソース線（ＳＯＵＲＣＥＬｏ）であり電流プローブ２６に接続されている。電圧計測線２２ａはＨｉ側センス線（ＳＥＮＳＥＨｉ）であり電流プローブ２７に接続されており、電圧計測線２２ｂはＬｏ側センス線（ＳＥＮＳＥＬｏ）であり電流プローブ２８に接続されている。

測定信号源１０の一対の出力端子（図示せず）の一方は、電流計測線１２ａ、電流プローブ２５を介してバッテリセル３０のタブ端子３１に接続され、測定信号源１０の一対の出力端子の他方は、電流計１５、電流計測線１２ｂ、電流プローブ２６を介してバッテリセル３０のタブ端子３５に接続されている。

電圧計２０は、ツイストケーブル２２の一端側における電圧計測線２２ａの端部と電圧計測線２２ｂの端部との間に配設され、上記測定電流ループに流れる測定電流Ｉｓに起因して電圧計測線２２ａの端部と電圧計測線２２ｂの端部との間に生じる電圧Ｖ₁を測定する機能を有する。なお、測定された電圧Ｖ₁は図示しない演算処理部（測定装置１内に含まれる）に出力され、後述するインピーダンスのＲ値とＸ値を算出する。

［ゼロアジャスト治具の構成］
以下に、本発明に係るゼロアジャスト補正方法を実施するためのインピーダンス測定装置に用いられるゼロアジャスト治具の構成について説明する。

ここで、本発明に係るゼロアジャスト補正方法を実施するためのインピーダンス測定装置に用いられるゼロアジャスト治具３６は、測定対象のバッテリー３０を用いて構成されており、第１の特徴として測定対象であるバッテリセル３０の一対のタブ端子３１、３５間にＨｉ側センス線（ＳＥＮＳＥＨｉ）とＬｏ側センス線（ＳＥＮＳＥＬｏ）を短絡してなる接続ループ２９を形成して構成されている。接続ループ２９は、タブ端子３１から所定距離をおいた点に位置する接続点３２から、タブ端子３５の厚み方向に直交する端面（バッテリセル３０の長手方向に対して直交するタブ端子の側面）における接続点３７にかけてバッテリセル３０のセル表面に近接させた状態で、かつバッテリセル３０のセル表面に沿って形成されている。なお、接続点３２は請求項１の電圧検出部の一方の端子に相当し、接続点３７は請求項１の測定対象電子部品の他方の端子に相当する。

第２の特徴として、バッテリセル３０のＨｉ側において、電流計測線１２ａ（Ｈｉ側ソース線）の一端における接続点３３と電圧計測線２２ａ（Ｈｉ側センス線）の一端における接続点３２が直流的に絶縁されている。すなわち、プローブ２５とプローブ２７のタブ端子３１上における電位が直流的に絶縁されるようにコンデンサ３４をプローブ２５とプローブ２７の間に介在させている。因みに直流的に絶縁できるのであればコンデンサ３４をプローブ２５とプローブ２７の間に介在させる以外の方法でも構わない。また、接続点３３は請求項１の測定対象電子部品の一方の端子に相当する。

上記した従来のゼロアジャスト補正方法を実施するためのインピーダンス測定装置に用いられるゼロアジャスト治具が、測定対象であるバッテリセルと同形状のものであり測定電流の流れる電流経路と異なる電流経路をゼロアジャスト治具の内部に有するものであるのに対し、本発明に係るゼロアジャスト補正方法を実施するためのインピーダンス測定装置に用いられるゼロアジャスト治具は、上記したように測定対象のバッテリセルと同形状のものであり測定電流の流れる電流経路も同じである点で両者は異なる。

［測定方法］
ゼロアジャスト治具３６を用いて測定装置１を構成する電流プローブ２５と電圧プローブ２７をそれぞれタブ端子３１の接続点（ノード）３３と接続点３２に接続し、電流プローブ２６と電圧プローブ２８をそれぞれタブ端子３５の接続点３８と接続点３７に接続した上で、測定信号源１０から供給される測定電流Ｉｓが電流計１５により測定され、接続点３２と接続点３７の間に発生する電圧Ｖ₁が電圧計２０により測定される。測定された電圧Ｖと測定電流Ｉｓに基づいて算出されるインピーダンスのＲ値とＸ値（Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ；Ｒ値：レジスタンス値、Ｘ値：リアクタンス値）をオフセット値とし、このゼロアジャストを実行した後にゼロアジャスト治具３６（接続ループ２９が形成されたバッテリセル３０）を外し、さらにコンデンサ３４も外した上で、測定対象であるバッテリセル３０に対してインピーダンス測定をする時に、電圧プローブ２７をバッテリセル３０のタブ端子３１の接続点３９（図１右下側のインピーダンス測定時の部分拡大図参照）に接続してＨｉ側センス線２２ａとＬｏ側センス線２２ｂをバッテリセル３０の内部を介して接続させた状態でバッテリセル３０のインピーダンスのＲ値とＸ値を測定する。測定されたインピーダンスのＲ値とＸ値から上記オフセット値を差し引いた値を算出し、その算出された値がゼロアジャスト実行後の測定インピーダンス（Ｒ値、Ｘ値）となる。なお、電流計測線１２ａはＨｉ側ソース線（ＳＯＵＲＣＥＨｉ）であり電流プローブ２５に接続されており、電流計測線１２ｂはＬｏ側ソース線（ＳＯＵＲＣＥＬｏ）であり電流プローブ２６に接続されている。電圧計測線２２ａはＨｉ側センス線（ＳＥＮＳＥＨｉ）であり電圧プローブ２７に接続されており、電圧計測線２２ｂはＬｏ側センス線（ＳＥＮＳＥＬｏ）であり電圧プローブ２８に接続されている。

［測定値の再現性試験］
以下に、本発明のゼロアジャスト補正方法を実施するためのインピーダンス測定装置に用いられるゼロアジャスト治具３６、すなわち測定対象のバッテリセル３０を用いて構成されるゼロアジャスト治具３６と、上記した従来の測定対象であるバッテリセルと同形状のゼロアジャスト治具を用いて行った測定値の再現性試験について説明する。図３は測定値の再現性試験における本実施の形態のゼロアジャスト治具と従来のゼロアジャスト治具を用いて３種類の配線パターンにおいて実施したインピーダンス測定の結果を示したグラフである。なお、３種類の配線パターン（図２参照）で測定を行ったのは、電磁誘導の影響が異なる配線パターンで測定することにより再現性の判定をより正確に行うことができるからである。

再現性試験は、本発明に係るゼロアジャスト補正方法に用いられるゼロアジャスト治具３６を用いてインピーダンス測定装置１を構成する電流プローブ２５と電圧プローブ２７をそれぞれタブ端子３１の接続点３３と接続点３２に接続し、電流プローブ２６と電圧プローブ２８をそれぞれタブ端子３５の接続点３８と接続点３７に接続した上で、測定信号源１０から供給される測定電流Ｉｓとその時の接続点３２と接続点３７の間に発生する電圧Ｖ₁が電圧計２０により測定され、その、電圧Ｖと測定電流Ｉｓに基づいて算出されるインピーダンスのＲ値、Ｘ値をオフセット値としてゼロアジャストを実行する。そしてゼロアジャストを実行した後にゼロアジャスト治具３６を外す。すなわち、バッテリセル３０から接続ループ２９を外し、さらにコンデンサ３４も外した上で、測定対象であるバッテリセル３０に対してインピーダンス測定をする時に、電圧プローブ２７をバッテリセル３０のタブ端子３１の接続点３９（図１右下側のインピーダンス測定時の部分拡大図参照）に接続してＨｉ側センス線２２ａとＬｏ側センス線２２ｂをバッテリセル３０の内部を介して接続させた状態でバッテリセル３０のインピーダンスを測定し、測定されたインピーダンスのＲ値、Ｘ値から上記オフセット値を差し引いた値をゼロアジャスト後の測定インピーダンスのＲ値、Ｘ値とする。

上記測定において図３のＡ１は、図２の左側上下図に示す配線パターン１、すなわちＨｉ側ソース線１２ａおよびＬｏｗ側ソース線１２ｂのループの面（ループで囲まれた領域の面をいい、「以下、「ループ面」と呼ぶ。）とＨｉ側センス線２２ａおよびＬｏｗ側センス線２２ｂのループ面を、バッテリセル３０を用いたゼロアジャスト治具３６を挟んで左右に配置させた状態で上記したゼロアジャストを実行した後に接続ループ２９を外し、さらにコンデンサ３４も外した上で、測定対象であるバッテリセル３０に対してインピーダンス測定をする時に、電圧プローブ２７をバッテリセル３０のタブ端子３１の接続点３９（図１右下側のインピーダンス測定時の部分拡大図参照）に接続してＨｉ側センス線２２ａとＬｏ側センス線２２ｂをバッテリセル３０の内部を介して接続させた状態でインピーダンス測定して得られた測定インピーダンス（Ｒ値、Ｘ値）を示したものである。なお、Ａ１配線パターンによる実施例は以降、「実施例Ａ１」と呼ぶこととする。

図３のＡ２は、図２の中央上下図に示す配線パターン２、すなわちＨｉ側ソース線１２ａおよびＬｏｗ側ソース線１２ｂのループ面とＨｉ側センス線２２ａおよびＬｏｗ側センス線２２ｂのループ面をそれぞれ互いに直交させて、かつ、ゼロアジャスト治具３６を挟んで配置させた状態で上記したゼロアジャストを実行した後に接続ループ２９を外し、さらにコンデンサ３４も外した上で、測定対象であるバッテリセル３０に対してインピーダンス測定をする時に、電圧プローブ２７をバッテリセル３０のタブ端子３１の接続点３９（図１右下側のインピーダンス測定時の部分拡大図参照）に接続してＨｉ側センス線２２ａとＬｏ側センス線２２ｂをバッテリセル３０の内部を介して接続させた状態でインピーダンス測定して得られた測定インピーダンスＺのＲ値とＸ値（Ｚ＝Ｒ＋ｊＸ；Ｒ値：レジスタンス値、Ｘ値：リアクタンス値）を示したものである。なお、Ａ２配線パターンによる実施例は以降、「実施例Ａ２」と呼ぶこととする。

図３のＡ３は、図２の右側上下図に示す配線パターン３、すなわちＨｉ側ソース線１２ａおよびＬｏｗ側ソース線１２ｂのループ面とＨｉ側センス線２２ａおよびＬｏｗ側センス線２２ｂのループ面をそれぞれ重ねて、かつ、ゼロアジャスト治具３６を挟んで配置させた状態で上記したゼロアジャストを実行した後に接続ループ２９を外し、さらにコンデンサ３４も外した上で、測定対象であるバッテリセル３０に対してインピーダンス測定をする時に、電圧プローブ２７をバッテリセル３０のタブ端子３１の接続点３９（図１右下側のインピーダンス測定時の部分拡大図参照）に接続してＨｉ側センス線２２ａとＬｏ側センス線２２ｂをバッテリセル３０の内部を介して接続させた状態でインピーダンス測定して得られた測定インピーダンス（Ｒ値、Ｘ値）を示したものである。なお、Ａ３配線パターンによる実施例は以降、「実施例Ａ３」と呼ぶこととする。

図３のＢ１は、図５に示した方法（上記段落（０００３）に記載したゼロアジャスト方法）でゼロアジャスト実行した後に、または、測定対象であるバッテリセルの形状と同一形状であって内部構造が異なるゼロアジャスト治具でゼロアジャスト実行（上記段落（０００６）に記載した方法でゼロアジャスト実行）した後に、Ｈｉ側ソース線およびＬｏｗ側ソース線、Ｈｉ側センス線およびＬｏｗ側センス線を測定対象であるバッテリセルに接続し直してインピーダンス測定して得られた測定インピーダンス（Ｒ値、Ｘ値）を示す。ここで、Ｈｉ側ソース線およびＬｏｗ側ソース線のループ面と、Ｈｉ側センス線およびＬｏｗ側センス線のループ面はバッテリセルを挟んで左右に配置された状態となっている（ループ面同志の配置状態は図２左側下図と同様）。なお、Ｂ１配線パターンによる実施例は以降、「実施例Ｂ１」と呼ぶこととする。

図３のＢ２は、図５に示した方法（上記段落（０００３）に記載したゼロアジャスト方法）でゼロアジャスト実行した後に、または、測定対象であるバッテリセルの形状と同一形状であって内部構造が異なるゼロアジャスト治具でゼロアジャスト実行（上記段落（０００６）に記載した方法でゼロアジャスト実行）した後に、Ｈｉ側ソース線およびＬｏｗ側ソース線、Ｈｉ側センス線およびＬｏｗ側センス線を測定対象であるバッテリセルに接続し直してインピーダンス測定して得られた測定インピーダンス（Ｒ値、Ｘ値）を示す。ここで、Ｈｉ側ソース線およびＬｏｗ側ソース線のループ面と、Ｈｉ側センス線およびＬｏｗ側センス線のループ面をそれぞれ互いに直交させて、かつ、バッテリセルを挟んで左右に配置された状態となっている（ループ面同志の配置状態は図２中央下図と同様）。なお、Ｂ２配線パターンによる実施例は以降、「実施例Ｂ２」と呼ぶこととする。

図３のＢ３は、図５に示した方法（上記段落（０００３）に記載したゼロアジャスト方法）でゼロアジャスト実行した後に、または、測定対象であるバッテリセルの形状と同一形状であって内部構造が異なるゼロアジャスト治具でゼロアジャストを実行（上記段落（０００６）に記載した方法でゼロアジャスト実行）した後に、Ｈｉ側ソース線およびＬｏｗ側ソース線、Ｈｉ側センス線およびＬｏｗ側センス線を測定対象であるバッテリセルに接続し直してインピーダンス測定して得られた測定インピーダンス（Ｒ値、Ｘ値）を示す。ここで、Ｈｉ側ソース線およびＬｏｗ側ソース線のループ面と、Ｈｉ側センス線およびＬｏｗ側センス線のループ面をそれぞれ重ねて、かつ、バッテリセルを挟んで配置された状態となっている（ループ面同志の配置状態は図２右側下図と同様）。なお、Ｂ３配線パターンによる実施例は以降、「実施例Ｂ３」と呼ぶこととする。

以下に、測定値の再現性試験の結果について考察する。図３に示すように本発明に係るゼロアジャスト補正方法に用いられるゼロアジャスト治具３６を用いたインピーダンス測定におけるＲ値は実施例Ａ１～実施例Ａ３で６．２９（ｍΩ）～６．３１（ｍΩ）の範囲内であるのに対し、従来のゼロアジャスト治具を用いたインピーダンス測定におけるＲ値は、６．２７（ｍΩ）～６．３１（ｍΩ）の範囲内であった。実施例Ａ１～実施例Ａ３におけるＲ値の最大値と最小値の差は０．０２ｍΩを下回っており、実施例Ｂ１～実施例Ｂ３におけるＲ値の最大値と最小値の差である概ね０．０４ｍΩと比較して測定結果の変動量が減少していることがわかる。

また、Ｘ値はＡ１～Ａ３で２．０５（ｍΩ）～２．１５（ｍΩ）の範囲内であるのに対し、従来のゼロアジャスト治具を用いたインピーダンス測定におけるＸ値は、１．８（ｍΩ）～２．２５（ｍΩ）の範囲内であった。実施例Ａ１～実施例Ａ３におけるＸ値の最大値と最小値の差は０．１ｍΩを下回っており、実施例Ｂ１～実施例Ｂ３におけるＸ値の最大値と最小値の差である概ね０．４５ｍΩと比較して測定結果の変動量が減少していることがわかる。

このことは、本発明に係るゼロアジャスト補正方法に用いられるゼロアジャスト治具を用いたインピーダンス測定による測定値が測定誤差を抑制し再現性のあるものであることがわかる。つまり、実際の測定対象であるバッテリセルをそのまま利用することによりバッテリセルの内部構造に起因して発生する渦電流、磁束を考慮してゼロアジャストできるので、ゼロアジャスト実行後に算出されるオフセット値も渦電流、磁束を考慮した値となっている。そのため、ゼロアジャスト実行後の実際の測定において、バッテリセルの内部構造に起因して発生する渦電流、磁束を原因とするインピーダンス測定誤差に結び付く影響の量（誤差影響量）がキャンセル（相殺）され、電磁誘導、渦電流に起因する誤差（オフセット）を抑制できるため測定値はより誤差の少ない値となる。したがって、ＥＶ向けの１ｍΩ以下のバッテリセルのような微小な内部インピーダンスの測定の精度を上げることが可能となる。

（変形例）
上記第１の実施の形態は測定対象そのものを用いて構成されたゼロアジャスト治具を利用してゼロアジャストを実施した例であるが、測定対象と同種のものを用いて上記第１の実施の形態と同様の接続態様で構成したゼロアジャスト治具を用いてゼロアジャストを実施することもできる。例えば、測定対象がバッテリセルの場合には、そのバッテリセルと同種のバッテリセルを用いてゼロアジャストを行い、ゼロアジャスト後は、実際の測定対象のバッテリセルに入れ変えて、かつ、配線（電流計測線、電圧計測線）の状態をインビーダンス測定時の配線の状態と同じにして測定を行う。なお、接続ループは、バッテリセルと同種のバッテリセル（以下、「同種バッテリセル」と呼ぶ。）の一方のタブ端子から所定距離をおいた点に位置する他方のタブ端子にかけてバッテリセル３０のセル表面に近接させた状態で、かつバッテリセルの表面に沿って形成させる。なお、同種とは測定対象の形状（規格）と概ね同形状（同一規格）のものをいう。

この変形例によれば、最初に測定対象と同種のものを用いてゼロアジャストしているのでその後複数の測定対象に対して測定する場合にその都度ゼロアジャストを行う必要はない。

［第２の実施の形態］
以下に、図４を参照して本発明に係るゼロアジャスト補正方法の第２の実施の形態について説明する。上記した第１の実施の形態に係るゼロアジャスト補正方法が、一つのゼロアジャスト治具が用いられるバッテリセルの個数が一つ（単数）であったのに対し、本第２の実施の形態では一つのゼロアジャスト治具が用いられるバッテリセルの個数が複数である点が異なる。なお、図４において電圧計測ループ（Ｈｉ側センス線、Ｌｏ側センス線）およびＨｉ側センス線の一端に接続される接続点、Ｌｏ側センス線の一端に接続される接続点については便宜上省略する。

バッテリセルの測定検査は、一般に生産ラインに複数個のバッテリセルが収容された専用トレイ（図示せず）が搬送される。この専用トレイの中に収容された複数個のバッテリセルはそれぞれ同じ向きに並べられている。この専用トレイの中に収容された複数個のバッテリセルのインピーダンスを測定する際、インピーダンス測定装置の定電流源から流れる測定電流による漏れ磁束と隣接するバッテリセルの金属ケースで生じる渦電流により測定誤差が生じてしまう。

例えば、図４の左上図に示すように、専用トレイの中に５個のバッテリセル４０，４２，４４，４６，４８（電圧計測ループにおける接続点は４１，４３，４５，４７，４９である）が収容され、中央のバッテリセル４４に対してインピーダンス測定をする場合に、中央のバッテリセル４４は、両側のバッテリセル４２，４６の金属ケースから生じる渦電流の影響を受けてしまい測定誤差が生じる原因になってしまう。また、両端に配置されたバッテリセル４８（または４０）に対してインピーダンス測定をする場合に、図４の左下図に示すように、両側のバッテリセル４８（または４０）は、それぞれ隣接するバッテリセル４６（または４２）の金属ケースから生じる渦電流の影響を受けてしまい測定誤差が生じる原因になってしまう。

これに対して、本第２の実施の形態は、上記第１の実施の形態に係るゼロアジャスト治具を複数個専用トレイの中に収容し、ゼロアジャスト治具５０，５２，５４，５６，５８のそれぞれに対して個別に上記した第１の実施の形態と同様の方法でゼロアジャストを実行し、ゼロアジャストを実行した後にそれぞれ接続ループ６０，６２，６４，６６，６８を外して、Ｈｉ側センス線とＬｏ側センス線を、各ゼロアジャスト治具を構成するバッテリセルの内部を介して接続させた状態で各バッテリセルのインピーダンスのＲ値とＸ値を測定する（図４右図参照）。なお、インピーダンス測定装置をゼロアジャスト治具の個数と同じ個数用意し、同時にインピーダンス測定をするようにしてもよい。また、同時測定の場合は電磁誘導の影響量の変動を抑制するために各測定信号の同期が必要となる。

本第２の実施の形態に係るインピーダンス測定方法によれば、複数のバッテリセルの間（複数チャンネル間）においてバッテリセルごとに電磁誘導、渦電流の影響が異なり、それに起因してチャンネル間ごとのバッテリセルのインピーダンス値の最大値と最小値の差分のバラツキを低減するとともに、測定処理時間の短縮を図ることができる。

また、本発明の実施の形態は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。

１インピーダンス測定装置
１０測定信号源
１２電流計測線
１５電流計
２０電圧計
２２電圧計測線
２５、２６電流プローブ
２７，２８電圧プローブ
２９、６０、６２、６４、６６、６８接続ループ（接続線）
３０、４０、４２、４４、４６、４８、バッテリセル
３１、３５タブ端子
３２、３３、３７、３８、３９接続点
３４コンデンサ
３６、５０、５２、５４、５６、５８ゼロアジャスト治具

Claims

一対の端子を有する測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、前記測定対象電子部品の両端子間に発生する電圧を測定する電圧検出部とを含み、前記測定対象電子部品のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、
前記測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方をそれぞれ前記測定対象電子部品の一方の端子と他方の端子に接続して電流経路を形成し、
前記電圧検出部の一方の端子を、前記測定対象電子部品の一方の端子に対して直流的に絶縁した状態にして前記測定対象電子部品の外部表面に沿って延在する接続線を介して前記測定対象電子部品の他方の端子に接続し、前記電圧検出部の他方の端子を前記測定対象電子部品の他方の端子に接続してゼロアジャストを実行する、
ことを特徴とするゼロアジャスト補正方法。
一対の端子を有する測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、前記測定対象電子部品の両端子間に発生する電圧を測定する電圧検出部とを含み、前記測定対象電子部品のインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、
前記測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方をそれぞれ前記測定対象電子部品と同種の電子部品の一方の端子と他方の端子に接続して電流経路を形成し、
前記電圧検出部の一方の端子を、前記同種の電子部品の一方の端子に対して直流的に絶縁した状態にして前記同種の電子部品の外部表面に沿って延在する接続線を介して前記同種の電子部品の他方の端子に接続し、前記電圧検出部の他方の端子を前記同種の電子部品の他方の端子に接続してゼロアジャストを実行する、
ことを特徴とするゼロアジャスト補正方法。
それぞれ一対の端子を有する第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの両端子間に発生する電圧を測定する電圧検出部とを含み、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれのインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、
前記測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方を前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの一方の端子と他方の端子に個別に接続して電流経路を形成し、
前記電圧検出部の一方の端子を、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品の測定ごとに、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの一方の端子に対して直流的に絶縁した状態にして前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの外部表面に沿って延在する接続線を介して前記第１～第Ｎの測定対象電子部品の他方の端子のそれぞれに接続し、前記電圧検出部の他方の端子を前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの他方の端子に接続してゼロアジャストを実行する、
ことを特徴とするゼロアジャスト補正方法。
それぞれ一対の端子を有する第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の測定対象電子部品に所定周波数の測定信号を供給する測定信号発生源と、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの両端子間に発生する電圧を測定する第１～第Ｎ（Ｎは２以上の整数）の電圧検出部とを含み、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれのインピーダンスを測定するインピーダンス測定装置におけるゼロアジャスト補正方法であって、
前記測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方を前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの一方の端子と他方の端子に個別に接続して電流経路を形成し、
前記第１～第Ｎの電圧検出部の一方の端子を、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品の一方の端子に対してそれぞれ直流的に絶縁した状態にして、前記第１～第Ｎの測定対象電子部品のそれぞれの外部表面に沿って延在する接続線を介してそれぞれ前記第１～第Ｎの測定対象電子部品の他方の端子に接続し、前記第１～第Ｎの電圧検出部の他方の端子をそれぞれ前記第１～第Ｎの測定対象電子部品の他方の端子に接続してゼロアジャストを実行する、
ことを特徴とするゼロアジャスト補正方法。
請求項１に記載のゼロアジャスト補正方法を実施した後に、前記測定対象電子部品の一方の端子に対して直流的に絶縁した状態を解除し、前記接続線を前記測定対象電子部品から外した状態で前記電圧検出部の一方の端子を前記測定対象電子部品の一方の端子に接続し、前記電圧検出部の他方の端子を前記測定対象電子部品の他方の端子に接続して前記測定対象電子部品のインピーダンスを測定する、
ことを特徴とするインピーダンス測定方法。
請求項２に記載のゼロアジャスト補正方法を実施した後に、前記測定対象電子部品と同種の電子部品を取り外して、前記測定対象電子部品に入れ替え、前記測定信号発生源の一対の出力端子の一方と他方をそれぞれ測定対象電子部品の一方の端子と他方の端子に接続して電流経路を形成するとともに、前記電圧検出部の一方の端子を測定対象電子部品の前記一方の端子に接続し、前記電圧検出部の他方の端子を前記測定対象電子部品の前記他方の端子に接続して前記測定対象電子部品のインピーダンスを測定する、
ことを特徴とするインピーダンス測定方法。