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电池自放电，可能严重影响 NB–IoT 电池续航时间

半导体行业观察 · 公众号 · 半导体 · 2017-11-03 08:53

正文

当您在设计基于NB-IOT的智能电表、水表，或是泊车探测器的时候，你需要解决的首要问题之一，相信就是续航时间，你也许希望数年都不需要更换电池。

于是，你绞尽脑汁降低产品的功耗，并为产品选择一家高容量、高品质的电池。在选择电池的时候，你肯定会关注电池的容量。但另外一个重要的隐形指标，并不是每个电池厂家都能给您准确提供的，那就是电池的自放电。一个自放电率高的电池，可能会让您的产品续航时间降低50%！

这是不同电池自放电的典型值。但需要注意的是，在不同的温度情况下，自放电大小也会有显著的不同：

1、如下图所示，可将电芯等效为储能单元Ceff，串联电阻Rs，并联电阻Rp 构成。
2、串联电阻Rs：通常我们所说的电池内阻（常说的电池交流内阻或直流内阻），该等效电阻在电池充/放电时对端电压影响较大：Vcell = Vocv – ( I * Rs )
3、并联电阻Rp：指当电芯开路时，电芯的电量会通过Rp消耗电芯的电荷，正常情况下因为Rp阻值较大，自放电电流一般为几至几十uA

关于自放电的测试

这的确不是一个很困难的测试——通过测量电芯的开路电压Voc随时间的变化即可
快速、准确的测量一个电芯的自放电特征的确是我们面临的巨大挑战，因为电芯开路电压
但是，OCV明显变化需要数周甚至数月月。没有人能忍受花费数月或数年的时间来了解电池的自放电特性
而且测量的结果K值，并没有直接反映电池的自放电大小（特别从事电子产品开发工程师——K值是个什么意思，究竟是多少uA？）。

BT2191A 电芯自放电系统

用N6705B电源分析仪及DMM仪表

数小时内完成自放电测试

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某电芯测试实时数据

测试时间1.5小时，2小时约159uA

无需等待

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想知道我们是怎么做到的吗？

难道要把电池拆开？

当然不是，但测试原理即简单又巧妙

一切都需要配备极高的测量精度，一言难尽！

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