在新能源行業(yè)中，一件非常令人匪夷所思的事情，就是電池的測試分析。電池的測試為什么那么難？其中非常不容易測試的是電芯的放電。那為什么現(xiàn)在要把電芯的放電放到如此高的位置來看？有幾個原因。第一是對于動力電池，如果它每個電芯自放電不平衡的話，就會給整個電池管理系統(tǒng)帶來很大的問題。第二是對于NB-IoT的產(chǎn)品，應(yīng)用可能要3年、5年，甚至要10年。在這個過程中，電池的性能可能受到多方面的影響，比如反復(fù)的高低溫，自放電，真正可用的電量可能只占到實際電量的一半……在考慮到NB-IoT產(chǎn)品的長期工作要求后，我們就面臨著巨大的挑戰(zhàn)。因此，現(xiàn)在把電池的自放電放到了非常高的位置。

這是EDNChina日前在慕尼黑上海電子展上，從是德科技（Keysight）中國區(qū)分銷市場經(jīng)理饒騫口中聽到的一個非常有趣的狀況。是德科技也是針對這個問題，給出了一個獨特的電池測試解決方案——將原本需要耗費一兩個月的電池自放電測試，縮減到了只需要2個小時即可完成！你一定很想知道他們是怎么實現(xiàn)的吧？！

“以前你要判斷一個電池自放電（漏電很小，越低越好）的話，最簡單的方法是把它擱置在庫房里，擱一個月、兩個月，然后再測量電壓，但是問題是時間耗不起。所以這次我們花了很大的力氣，帶來了兩套做電池自放電測試的系統(tǒng)，它可以在兩個小時之內(nèi)，甚至在更短的時間中（比如在產(chǎn)線定制當中，可能在幾分鐘之內(nèi)），就可以完成過去一兩個月甚至半年的測試。這是我們花了很大力氣做出來的一個創(chuàng)新的思路?！别埥?jīng)理神秘地說。

“做電芯的生產(chǎn)廠，比如比克電池、力神它們做電芯，必須要滿足電芯的自放電均衡，放電越低是越好的。它的電芯交給別的廠家做動力電池，要求嚴格一致。另外，當我們用在NB-IoT的產(chǎn)品里，工程師要選一個型號的電池。如果他要用十年，但結(jié)果沒到五年，電量已經(jīng)跑掉一半，就說明他選的電池不對。而且電池自放電的情況非常復(fù)雜，在不同的溫度下都不一樣。比如我在北京就有非常深刻的體會，一到北京單車就不好開了，說明電池受溫度的影響非常大。”

“關(guān)鍵是物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，要求電池要用十年的時間。而且它更換的成本又很高。比如智能水表一般都被封起來了，更換不太容易，更不用說有的水表還裝在地下室，周圍環(huán)境對電池的性能又有不同的影響。所以這些都對電池提出了更高的要求。因此，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展，反而帶動了電池的發(fā)展?！彼a充說。

“電池廠商在做測試時非常痛。比如電池大廠LG為了測試電池自放電，用了幾個足球場的廠房。它放一個月兩個月后再測電壓不均衡，電壓放低了就踢出去。”饒經(jīng)理接著說，“那這個時間成本就太高了。這就意味著它可能有數(shù)億的資產(chǎn)就多壓兩個月，因此大家都在尋找一個新的方法?！?br/>
那縮減到兩個小時，這個方法是怎么樣實現(xiàn)的？當EDN問到這個問題時，饒經(jīng)理解釋說，一說這個原理，大家都能明白。這就好比瓶子里裝有水，現(xiàn)在沒有漏。電池自放電就好比瓶子上扎了個小針孔，水在慢慢漏。往外漏的話，水的液面會下降。過去的測試是讓它漏上一兩個月（因為漏的時間短，下降多少看不出來），再去測試看它漏多少。但這需要花時間。

“那現(xiàn)在是怎么做的呢？我用一個非常非常高精度的儀器來監(jiān)測它的液面高度是多少。然后它漏的時候，我用很小的電流‘一滴一滴地’給它補，補到它液面正好保持平衡，那給它補的這個量就等于它出來的量（電流比電壓好測）?！别埥?jīng)理透露說，“原理很簡單，但為什么那么多人沒有實現(xiàn)？就是因為精度問題，這個精度太高了。我們用的是我們七位半的萬用表（精度80nA）去監(jiān)測，旁邊還有一臺電源補電流，然后在補的過程中嚴格保持兩者平衡（10μV以內(nèi)）。如果一端電壓高于另一端電壓，就等于充電了，所以這兩個液面也需要絕對是平的。所以我要監(jiān)測這兩個電壓，控制這個電壓，然后控制這個電流跟它又是一致的，實現(xiàn)起來就不容易?！?br/>
“目前我們的手段，如果說對于電流、電壓測量的精度，對誰來說都不是很困難。問題在哪？因為這需要一整套閉環(huán)控制，也就是說，在測量的過程中要保證一致性和精度問題?！彼a充說，“另外就是在整個過程控制的過程中，我們做了無數(shù)次的實驗，最后得到了用戶的認可。我們測過的所有的18250的電池，最好的大概是在9μA。有的測出來是200μA，用戶都不信，我這怎么可能有200μA？但就是這樣，200μA的話，沒多長時間就漏差不多了，好的只有幾個μA?！?br/>
那這個電池測試結(jié)果，能不能給生產(chǎn)廠家有一些建議？饒經(jīng)理答道，“這個牽扯到幾部分。第一部分，如果說做電芯的廠家，因為不同廠家的生產(chǎn)工藝千差萬別，每個廠家肯定要摻一些雜質(zhì)或者合成物，或者他選的模可能材質(zhì)不一樣，這些都會造成自放電的結(jié)果不一樣。然后它還要在不同的溫度環(huán)境下工作，有的可能需要在零下二三十度、零上五六十度工作，這個時候它就可以迅速獲得自放電的值，從而幫助它來判定工藝的改進對性能的改進有多大幫助，是好還是不好。

“第二是對電池使用廠家。手機不要緊，因為手機是一天一充，不會有這個問題。我們上次去了一個水表廠，它對這個非常關(guān)心，因為它電池要用10年。它可能從市面上選一些標準電池（十個二十個），但適不適合使用需要驗證。如果用過去那種方法測自放電，幾個月就過去了。而用這個的話，它很快就能模擬出結(jié)果。所以重點我們可以看到這兩方面的應(yīng)用，給用戶一個更好的判別?！?br/>
那市場上是否有競爭對手？饒經(jīng)理最后回答說：“我們做電池的用戶，以前也試過，但沒有試成，因為他的精度沒達到——他們不是做測量的。因為你到了那個程度，包括你的線怎么連接，怎么加屏蔽，而它的精度很高，一點干擾就會有很大影響，甚至溫度的變化會非常明顯地體現(xiàn)出來。我們有一次測量用戶電池，發(fā)現(xiàn)自放電是一個正弦波的樣子，一分鐘變一次。后來發(fā)現(xiàn)它的空調(diào)一分鐘啟動一次。這里面說白了，就是精度的實現(xiàn)的確很有挑戰(zhàn)?！?/p>