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(cè)試分析。電池的測(cè)試為什么那么難？其中非常不容易測(cè)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(gè)原因。第一是對(duì)于動(dòng)力電池，如果它每個(gè)電芯自放電不平衡的話，就會(huì)給整個(gè)電池管理系統(tǒng)帶來很大的問題。第二是對(duì)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(gè)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(shí)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(chǎng)經(jīng)理饒騫口中聽到的一個(gè)非常有趣的狀況。是德科技也是針對(duì)這個(gè)問題，給出了一個(gè)獨(dú)特的電池測(cè)試解決方案——將原本需要耗費(fèi)一兩個(gè)月的電池自放電測(cè)試，縮減到了只需要2個(gè)小時(shí)即可完成！你一定很想知道他們是怎么實(shí)現(xiàn)的吧？！

“以前你要判斷一個(gè)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(gè)月、兩個(gè)月，然后再測(cè)量電壓，但是問題是時(shí)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(cè)試的系統(tǒng)，它可以在兩個(gè)小時(shí)之內(nèi)，甚至在更短的時(shí)間中（比如在產(chǎn)線定制當(dāng)中，可能在幾分鐘之內(nèi)），就可以完成過去一兩個(gè)月甚至半年的測(cè)試。這是我們花了很大力氣做出來的一個(gè)創(chuàng)新的思路。”饒經(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(dòng)力電池，要求嚴(yán)格一致。另外，當(dāng)我們用在NB-IoT的產(chǎn)品里，工程師要選一個(gè)型號(hào)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(duì)。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(huì)，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(shí)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(duì)電池的性能又有不同的影響。所以這些都對(duì)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(dòng)了電池的發(fā)展。”他補(bǔ)充說。

“電池廠商在做測(cè)試時(shí)非常痛。比如電池大廠LG為了測(cè)試電池自放電，用了幾個(gè)足球場(chǎng)的廠房。它放一個(gè)月兩個(gè)月后再測(cè)電壓不均衡，電壓放低了就踢出去。”饒經(jīng)理接著說，“那這個(gè)時(shí)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(gè)月，因此大家都在尋找一個(gè)新的方法。”

那縮減到兩個(gè)小時(shí)，這個(gè)方法是怎么樣實(shí)現(xiàn)的？當(dāng)EDN問到這個(gè)問題時(shí)，饒經(jīng)理解釋說，一說這個(gè)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(gè)小針孔，水在慢慢漏。往外漏的話，水的液面會(huì)下降。過去的測(cè)試是讓它漏上一兩個(gè)月（因?yàn)槁┑臅r(shí)間短，下降多少看不出來），再去測(cè)試看它漏多少。但這需要花時(shí)間。

“那現(xiàn)在是怎么做的呢？我用一個(gè)非常非常高精度的儀器來監(jiān)測(cè)它的液面高度是多少。然后它漏的時(shí)候，我用很小的電流‘一滴一滴地’給它補(bǔ)，補(bǔ)到它液面正好保持平衡，那給它補(bǔ)的這個(gè)量就等于它出來的量（電流比電壓好測(cè)）。”饒經(jīng)理透露說，“原理很簡單，但為什么那么多人沒有實(shí)現(xiàn)？就是因?yàn)榫葐栴}，這個(gè)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(cè)，旁邊還有一臺(tái)電源補(bǔ)電流，然后在補(bǔ)的過程中嚴(yán)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(gè)液面也需要絕對(duì)是平的。所以我要監(jiān)測(cè)這兩個(gè)電壓，控制這個(gè)電壓，然后控制這個(gè)電流跟它又是一致的，實(shí)現(xiàn)起來就不容易。”

“目前我們的手段，如果說對(duì)于電流、電壓測(cè)量的精度，對(duì)誰來說都不是很困難。問題在哪？因?yàn)檫@需要一整套閉環(huán)控制，也就是說，在測(cè)量的過程中要保證一致性和精度問題。”他補(bǔ)充說，“另外就是在整個(gè)過程控制的過程中，我們做了無數(shù)次的實(shí)驗(yàn)，最后得到了用戶的認(rèn)可。我們測(cè)過的所有的18250的電池，最好的大概是在9μA。有的測(cè)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(shí)間就漏差不多了，好的只有幾個(gè)μA。”

那這個(gè)電池測(cè)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(gè)牽扯到幾部分。第一部分，如果說做電芯的廠家，因?yàn)椴煌瑥S家的生產(chǎn)工藝千差萬別，每個(gè)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(huì)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(gè)時(shí)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(jìn)對(duì)性能的改進(jìn)有多大幫助，是好還是不好。

“第二是對(duì)電池使用廠家。手機(jī)不要緊，因?yàn)槭謾C(jī)是一天一充，不會(huì)有這個(gè)問題。我們上次去了一個(gè)水表廠，它對(duì)這個(gè)非常關(guān)心，因?yàn)樗姵匾?0年。它可能從市面上選一些標(biāo)準(zhǔn)電池（十個(gè)二十個(gè)），但適不適合使用需要驗(yàn)證。如果用過去那種方法測(cè)自放電，幾個(gè)月就過去了。而用這個(gè)的話，它很快就能模擬出結(jié)果。所以重點(diǎn)我們可以看到這兩方面的應(yīng)用，給用戶一個(gè)更好的判別。”

那市場(chǎng)上是否有競爭對(duì)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?yàn)樗木葲]達(dá)到——他們不是做測(cè)量的。因?yàn)槟愕搅四莻€(gè)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(diǎn)干擾就會(huì)有很大影響，甚至溫度的變化會(huì)非常明顯地體現(xiàn)出來。我們有一次測(cè)量用戶電池，發(fā)現(xiàn)自放電是一個(gè)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(dòng)一次。這里面說白了，就是精度的實(shí)現(xiàn)的確很有挑戰(zhàn)。”