电池自放电测试由一两个月缩短到俩小时:奥秘是什么?

在新能源行业中,一件非常令人匪夷所思的事情,就是电池的测试分析.电池的测试为什么那么难？其中非常不容易测试的是电芯的放电.那为什么现在要把电芯的放电放到如此高的位置来看？有几个原因.第一是对于动力电池,如果它每个电芯自放电不平衡的话,就会给整个电池管理系统带来很大的问题.第二是对于nb-iot的产品,应用可能要3年、5年,甚至要10年.在这个过程中,电池的性能可能受到多方面的影响,比如反复的高低温,自放电,真正可用的电量可能只占到实际电量的一半……在考虑到nb-iot产品的长期工作要求后,我们就面临着巨大的挑战.因此,现在把电池的自放电放到了非常高的位置.

这是edn china日前在慕尼黑上海电子展上,从是德科技（keysight）中国区分销市场经理饶骞口中听到的一个非常有趣的状况.是德科技也是针对这个问题,给出了一个独特的电池测试解决方案——将原本需要耗费一两个月的电池自放电测试,缩减到了只需要2个小时即可完成！你一定很想知道他们是怎么实现的吧？！

“以前你要判断一个电池自放电（漏电很小,越低越好）的话,最简单的方法是把它搁置在库房里,搁一个月、两个月,然后再测量电压,但是问题是时间耗不起.所以这次我们花了很大的力气,带来了两套做电池自放电测试的系统,它可以在两个小时之内,甚至在更短的时间中（比如在产线定制当中,可能在几分钟之内）,就可以完成过去一两个月甚至半年的测试.这是我们花了很大力气做出来的一个创新的思路.”饶经理神秘地说.

“做电芯的生产厂,比如比克电池、力神它们做电芯,必须要满足电芯的自放电均衡,放电越低是越好的.它的电芯交给别的厂家做动力电池,要求严格一致.另外,当我们用在nb-iot的产品里,工程师要选一个型号的电池.如果他要用十年,但结果没到五年,电量已经跑掉一半,就说明他选的电池不对.而且电池自放电的情况非常复杂,在不同的温度下都不一样.比如我在北京就有非常深刻的体会,一到北京单车就不好开了,说明电池受温度的影响非常大.”

“关键是物联网应用,要求电池要用十年的时间.而且它更换的成本又很高.比如智能水表一般都被封起来了,更换不太容易,更不用说有的水表还装在地下室,周围环境对电池的性能又有不同的影响.所以这些都对电池提出了更高的要求.因此,物联网的发展,反而带动了电池的发展.”他补充说.

“电池厂商在做测试时非常痛.比如电池大厂lg为了测试电池自放电,用了几个足球场的厂房.它放一个月两个月后再测电压不均衡,电压放低了就踢出去.”饶经理接着说,“那这个时间成本就太高了.这就意味着它可能有数亿的资产就多压两个月,因此大家都在寻找一个新的方法.”

那缩减到两个小时,这个方法是怎么样实现的？当edn问到这个问题时,饶经理解释说,一说这个原理,大家都能明白.这就好比瓶子里装有水,现在没有漏.电池自放电就好比瓶子上扎了个小针孔,水在慢慢漏.往外漏的话,水的液面会下降.过去的测试是让它漏上一两个月（因为漏的时间短,下降多少看不出来）,再去测试看它漏多少.但这需要花时间.

“那现在是怎么做的呢？我用一个非常非常高精度的仪器来监测它的液面高度是多少.然后它漏的时候,我用很小的电流‘一滴一滴地’给它补,补到它液面正好保持平衡,那给它补的这个量就等于它出来的量（电流比电压好测）.”饶经理透露说,“原理很简单,但为什么那么多人没有实现？就是因为精度问题,这个精度太高了.我们用的是我们七位半的万用表（精度80na）去监测,旁边还有一台电源补电流,然后在补的过程中严格保持两者平衡（10μv以内）.如果一端电压高于另一端电压,就等于充电了,所以这两个液面也需要绝对是平的.所以我要监测这两个电压,控制这个电压,然后控制这个电流跟它又是一致的,实现起来就不容易.”