ミニ四駆で速さを追求するなら、マシンのセッティングだけでなく電池の性能が重要になってきます。特に「内部抵抗」という言葉を耳にしたことがある方も多いのではないでしょうか。ネオチャンプなどのニッケル水素電池を使う際、この内部抵抗をいかに低く保つかが、マシンの速度やパワーを左右する大きな要因となります。
今回は、ミニ四駆における電池の内部抵抗について、その基礎知識から具体的な低減方法、測定の目安、さらには充電・放電のテクニックまで幅広く解説していきます。電池育成（ブレークイン）のやり方や、マッチドバッテリーの作り方、レースでの運用方法なども詳しく紹介しますので、電池管理に悩んでいる方はぜひ参考にしてください。
| この記事のポイント |
|---|
| ✓ 内部抵抗が低いほど電流が多く流れマシンが速くなる理由 |
| ✓ ネオチャンプの内部抵抗の目安と測定方法 |
| ✓ 電池育成（ブレークイン）で内部抵抗を下げる具体的手順 |
| ✓ レースで勝つための電池管理と運用テクニック |
ミニ四駆の電池における内部抵抗の基礎知識
- 内部抵抗とは何か？なぜミニ四駆の速さに影響するのか
- ニッケル水素電池とアルカリ電池の内部抵抗の違い
- 内部抵抗の目安と測定方法
内部抵抗とは何か？なぜミニ四駆の速さに影響するのか
内部抵抗とは、電池内部に存在する電気の流れを妨げる抵抗のことです。ミニ四駆で速さを求める上で、この内部抵抗の理解は欠かせません。
📊 内部抵抗が速度に与える影響
| 要素 | 内部抵抗が低い場合 | 内部抵抗が高い場合 |
|---|---|---|
| 電流量(A) | 多く流れる | 少なくなる |
| モーター出力(W) | 高い | 低い |
| 速度 | 速い | 遅い |
| 電圧降下 | 少ない | 大きい |
オームの法則（V=I×R）で考えると、同じ電圧でも抵抗が低ければより多くの電流が流れます。モーターを回す力（ワット数）は「電圧×電流」で計算されるため、内部抵抗が低い電池ほど高出力でモーターを駆動できるというわけです。
内部抵抗とは、簡単にいうと抵抗値が大きいほど電気を留どめて、高電流（A）の出力に対して電気を熱に変えてしまい、一気に容量を放出して電圧（V）降下します。
特にダッシュ系モーターのような大電流を消費するモーターでは、内部抵抗の影響が顕著に現れます。内部抵抗が高いと電圧降下が大きくなり、最初は良くてもすぐにパワーが落ちてしまうのです。
ニッケル水素電池とアルカリ電池の内部抵抗の違い
ミニ四駆で使われる電池には、主にアルカリ電池とニッケル水素電池（ネオチャンプなど）があります。両者の内部抵抗には大きな違いがあります。
🔋 電池種類別の特性比較
| 項目 | アルカリ電池 | ニッケル水素電池（ネオチャンプ） |
|---|---|---|
| 公称電圧 | 1.5V | 1.2V |
| 内部抵抗 | 200～500mΩ | 20～100mΩ（育成後） |
| 適した用途 | チューン系・フラット | ダッシュ系・立体 |
| 特徴 | 品質が安定 | 高出力・垂れにくい |
一見するとアルカリ電池の方が電圧が高く有利に思えますが、内部抵抗が高いため大電流を流すと端子電圧が大きく低下します。
アルカリは電圧が1.5V後半くらいあるので1.6Vとし、ネオチャンは会場持ち込み時1.4Vくらいになるので1.4Vとして。アルカリの場合、溶液抵抗の変動も大きく単純ではないのですが、200m〜500mΩとかになります。ネオチャンは育成や試用期間で変わりますが20m〜100mΩくらいです。
この内部抵抗の差により、ニッケル水素電池は端子電圧が高く保たれ、結果としてより多くの電流を安定して供給できるのです。だからこそ、立体コースなどでネオチャンプが有利とされています。
内部抵抗の目安と測定方法
ネオチャンプの内部抵抗は、新品状態や育成度合いによって変化します。一般的な目安を知っておくと、電池管理がしやすくなります。
📈 ネオチャンプの内部抵抗値の目安
| 電池の状態 | 内部抵抗値 | 評価 |
|---|---|---|
| 新品・未使用 | 100mΩ以上 | 要育成 |
| 育成中 | 50～80mΩ | 途中段階 |
| 十分育成済み | 30～50mΩ | 良好 |
| 優秀な個体 | 20～40mΩ | 優良 |
| 劣化品 | 100mΩ超 | 寿命 |
測定には専用の充電器が必要です。ISDT C4、X4 Advanced、Thunderなど、内部抵抗測定機能を持つ充電器を使用すると良いでしょう。
測定のタイミングとしては、おそらく充電直後よりも放電後の方が正確な値が得られると考えられます。また、電池の温度も測定値に影響するため、常温（20℃前後）で測定することが推奨されます。
ポチップ
ミニ四駆の電池で内部抵抗を下げる実践テクニック
- 電池育成（ブレークイン）の基本手順
- 高電流放電による内部抵抗低減の仕組み
- マッチドバッテリーの作り方と運用方法
- レースで勝つための電池管理テクニック
- まとめ：ミニ四駆の電池と内部抵抗管理のポイント
電池育成（ブレークイン）の基本手順
新品のネオチャンプや長期間使用していない電池は「寝ている」状態にあり、内部の化学反応が不活性化しています。これを活性化させるのがブレークインです。
⚙️ ブレークインの段階的プロセス
| ステップ | 作業内容 | 電流設定 | 期間 |
|---|---|---|---|
| 1. 初期慣らし | アクティベーション | 0.5A充放電 | 9～10時間 |
| 2. 基礎育成 | サイクル充電 | 1.0A充放電 | 20～30回（約3日） |
| 3. 本格育成 | 高電流放電 | 充電1.0A/放電5.0A | 10～20回（約2日） |
| 4. ペアリング | マッチング | – | – |
具体的な手順としては、まず低電流（0.5A程度）でゆっくりと充放電を繰り返します。ISDT C4などのアクティベーション機能を使うと、放電→充電を3回自動で行ってくれます。
新品の電池や、長期間使っていない電池を活性化させることができ、性能が下がった電池を回復させる効果もあります。ブレークイン1回に約2日は掛かりますが、これを繰り返します。データを測定し見比べると、1回毎に少しずつ内部抵抗値は低くなっていき、5回ほど繰り返すと一旦概ね下がりきり、10回目行った頃には安定しています。
電池が熱を持ちすぎないよう、ファンなどで風を当てながら作業することも重要です。熱だれは電池性能を低下させる原因となります。
高電流放電による内部抵抗低減の仕組み
基礎的な慣らしが終わったら、次は高電流での放電により電池に「大電流を流す癖」をつけていきます。これが内部抵抗を大きく下げる鍵となります。
💡 高電流放電の効果
- ✅ 内部の化学反応をさらに活性化
- ✅ 放電時の抵抗を減少させる
- ✅ 大電流使用時の電圧降下を抑制
- ✅ ダッシュ系モーターに適した特性に
大容量でバーンと放電してやることにより、電池に「一気に電気を放出させる」というクセを付けてやるのです。
Thunder等の充電器を使用する場合、充電1.0A・放電5.0A（終了電圧1.9V、絞り放電20%）といった設定で10～20サイクル行います。ミニ四駆のダッシュ系モーターは3～4Aの電流を消費するため、それ以上の電流で慣らすことで、実使用時の電流にも余裕を持って対応できる電池に仕上がるというわけです。
ただし、この作業は電池に負荷をかけるため、温度管理は必須です。推測の域を出ませんが、電池温度は18～40℃の範囲に保つのが理想的とされています。
マッチドバッテリーの作り方と運用方法
ミニ四駆は2本の電池を直列で使用するため、2本の性能を揃える「マッチング」が重要になります。性能の異なる電池をペアにすると、低い方の性能に引っ張られてしまうからです。
🔧 マッチングの基準と手順
| 確認項目 | 測定方法 | 目標 |
|---|---|---|
| 内部抵抗 | 充電器のアナライズ機能 | 差が10mΩ以内 |
| 放電容量 | 1.0A放電での測定 | 差が50mAh以内 |
| 電圧 | 充電直後に測定 | 差が0.02V以内 |
マッチングの手順としては、まず十分に育成した電池群に対して、同じ条件（充電1.0A、放電1.0A）でアナライズを実施します。その結果をもとに、内部抵抗値と放電容量が近い電池同士をペアにしていきます。
電池のペアリングをして、マッチングした電池の能力は、抵抗値と充電量は低いスペックの方の電池のスペックに順ずるようになるらしので、覚えておこう！
グループ化の戦略として、高性能な電池はタイムアタック用、平均的な電池はレース本番用、低性能な電池は練習用といった使い分けも有効です。これにより電池を変えるたびに速度が変わる問題を軽減できます。
レースで勝つための電池管理テクニック
育成した電池を実戦で活かすには、適切な運用方法も重要です。特に公式レースでは、準々決勝から電池交換ができないルールもあるため、垂れにくい電池作りが求められます。
📋 レース前後の電池管理チェックリスト
✓ レース数日前：充放電を繰り返して電池を活性化
✓ 前日：ペアリングの見直しと基礎充電（1.0A程度）
✓ 当日・直前：コースとセッティングに合わせた追い充電
✓ レース後：すぐにリフレッシュ充電（追い充電せず持ち帰る）
✓ 保管時：過放電にならない電圧（1.0V以上）で保管
追い充電については、一般的には高電流（1.5～2.0A）での充電が行われますが、何度も追い充電を繰り返すと電池が熱を持ち性能が低下（熱だれ）します。
一度追って、ピークまで内部科学反応が活性化した電池は、再利用時事に追わなくても速い、逆に何回も追うことにより発熱し電池の性能低下（熱だれ）が起こる。
複数セットの電池を用意し、使用後は追い充電せずにリフレッシュしてから保管する運用が理想的です。電極の清掃も定期的に行い、接触抵抗を最小限に抑えましょう。
まとめ：ミニ四駆の電池と内部抵抗管理のポイント
最後に記事のポイントをまとめます。
- 内部抵抗が低いほど多くの電流が流れ、モーター出力が向上する
- ネオチャンプの内部抵抗は20～100mΩ、育成により30～50mΩ程度が目標
- アルカリ電池は内部抵抗が200～500mΩと高く、ダッシュ系には不向き
- 新品電池はブレークイン（低電流での充放電繰り返し）で活性化させる
- 高電流放電（5.0A程度）により内部抵抗をさらに低減できる
- マッチングでは内部抵抗と放電容量が近い電池をペアにする
- 電池温度は18～40℃の範囲で管理し、熱だれを防ぐ
- レース用電池は追い充電よりもリフレッシュ充電で管理する
- 電極の清掃を定期的に行い接触抵抗を減らす
- 内部抵抗100mΩ超、放電容量1000mAh大幅割れは寿命のサイン
ポチップ
記事作成にあたり参考にさせて頂いたサイト
- 電池を少しかじってみる｜紅蓮の太陽
- 電池について熱く語る | 虚無ぞうのブログ
- 片軸で勝つ第五十九回「電圧と内部抵抗と回転数」 | じおんくんのミニ四駆のぶろぐ
- ミニ四駆作ってみた〜その480「低抵抗化で速いミニ四駆を作る その１」
- 【ミニ四駆 103】電池育成(0) 考察編
- ミニ四駆作ってみた〜その455「電池管理 〜ThunderとC4を使って〜」
- 【ミニ四駆 105】電池育成(1) 結果編
- ミニ四駆 最速最強への道 電池と電流 2021挑戦
- 【ミニ四駆】電池とモーターの沼の奥
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