今天下午收到有為智能車競賽提供車模的廣東博思公司發送過來的兩組電池：鋰電池和鎳氫電池。將來用於替代早期的鎳鎘電池。由於鎳鎘電池具有汙染環境的缺點，現在根據國家的規定，鎳鎘電池將會逐步被淘汰。
▲ 快遞發送過來的鋰電池包裹隨著組別的增多 ，車模的形態也逐步豐富起來，對於電池的要求也有很大的改變。在車模運動中，電池的放電功率決定車模在賽道上的運動的速度和靈活性。所以用於車模競賽的電池最重要一點就是能夠提供足夠大的放電電流。
▲ 兩個鋰電池（藍色）兩個鎳氫電池（黑色）以及一個充電器由於這是用於測試電池，所以電池上沒有任何銘牌和標識。一些特性只能通過測試來確認。
對於鋰電池，由於它的能量密度很大，在外部斷路的情況下，往往會引起電池的爆燃和損毀。一般要求其內部有電流保護電路板。打開鋰電池，從外觀上來看，在頂部有一塊外部引線板，沒有其半導體器件，所以看不出它具有電池保護功能。
▲ 鋰電池中沒有電流保護板01電池埠電壓使用穩壓電源對鎳氫電池進行充電，充電電壓上限設置為8.4V。使用同時寄送過來的充電器對鋰電池進行充電。充電之後進行分別測試兩種電池的埠電壓：
(1) 鎳氫電池：電池1：7.487V；電池2：7.501V
(2) 鋰電池：電池1：8.344V ; 電池2：8.320V
02電池短路放電電流短路放電電流反映了電池瞬間最大的放電能力。這在驅動電機時也決定了電機的瞬間功率。它越大，說明電池的動力性能越高。
1.測試方案使用一個大功率三相交流接觸器作為控制開關，來控制電路的通斷。將交流接觸器三路觸點並聯，提高控制開關通過電流的能力。
使用HALL傳感器測量電流大小。電流HALL的設置：100mV /A。利用示波器測量HALL電流傳感器的輸出信號，反映出迴路中的電流變化情況。
▲ 測量短路電流方案2.鎳氫電池(1) 測量短路電流峰值
放電時間大約1秒鐘，測量HALL輸出電壓波形大約2.7V。根據HALL電流傳感器的量程（100mV/A）可以換算出鎳氫電池的短路放電電流大約為27A。
▲ 鎳氫電池短路放電電流波形下面使用DS6014示波器獲得電流電壓波形，同時利用HALL電流傳感器的電流比率，得到鎳氫電池在短路下的輸出電流波形。
▲ 使用DS6014示波器獲得的放電電流波形(2) 測量短路電流輸出時間
持續短路放電，電池經過9.5秒鐘之後，斷開。內部燒斷。
▲ 持續放電直到電池燒壞檢查短路電流造成電池損壞內部的情況。打開電池包裝，可以看到鎳氫電池內部金屬連線在斷路電流作用下熔斷了。
▲ 電池中的引線被燒蝕短由於鎳氫電池內部沒有輸出斷路保護，所以在外部短路情況下，如果持續時間超過10秒鐘，內部連接就會熔斷。但是如果只是瞬間斷路，電池不會發生爆燃或損壞。
3.鋰電池使用同樣的方式測量鋰電池的短路電流。在前面開始初步檢查，沒有發現鋰電池內部有電流保護功能的電路板，所以在測試時需要格外的小心。
▲ 鋰電池短路測試很危險，需要做好安全防護
測試鋰電池斷路電流時，可以看到電池在輸出極短的脈衝電流（峰值在40~60A）之後便截止了。直到接觸器將電路斷開。鋰電池重新恢復輸出電壓。
從這個實驗結果來看，鋰電池內部應該是集成有電流保護電路。最初檢查看到的引線輸出的電路板，應該是在內側（電路板的反面）有相應的電子功率器件完成電池輸出電流保護功能。
▲ 鋰電池短路放電電流波形使用幾個1歐姆的功率電阻並聯，測量鋰電池最大輸出電流。
逐步增加電阻並聯的個數，輸出電流也逐步增加。在負載為0.5歐姆時，輸出峰值電流在9A左右。
▲ 在0.5Ω負載下的電流波形下圖是在負載電阻為0.25歐姆時，輸出電流達到了24A左右。
▲ 在0.25Ω負載下的電流波形在負載電阻為0.2歐姆時，輸出電流達到了27A。此時，鋰電池放電電流就和前面測量的鎳氫電池大體相同了。
▲ 在0.2Ω負載下的電流波形▲ 使用六個1歐姆電阻作為負載進行測試繼續增加並聯電阻，電池輸出電流則不再增加。此時迴路其他寄生電阻也影響了電流的進一步的增加。
▲ 在0.167Ω負載下的電流波形在輸出電流27A的情況下，持續放電。在持續10秒鐘左右，電池輸出中斷。但此時電池並沒有損壞。斷開電池之後，電池輸出電壓恢復。這應該是內部保護電路板在大電流下發熱，引起輸出保護。
▲ 持續放電過程將鋰電池進一步拆開，漏出接口電路板的內部，可以看到其中的確具有大功率電子線路。
▲ 打開鋰電池，暴露出其中的電池保護板鋰電池保護板上使用兩顆MOS管來控制兩個串聯的鋰電池的充電過壓保護以及放電短路保護。這麼小的MOS管可以輸出27A，的確令人稱奇。
▲ 鋰電池內部的電流保護板如果繞開電池保護板，進行斷路實驗會出現什麼情況呢？
下面是直接將鋰電池中的一節電池進行斷路。可以看到，輸出引線瞬間就熔斷，電池也就報廢了。
▲ 鋰電池無保護狀態下短路過程下面鋰電池在沒有保護板情況下的放電電流波形，從中可以看到實際上電流的大小也是在27A左右，與具有電流保護板時的短路電流並沒有太多的增加。只是此時電流的功率都消耗在電池的引線上，所以將電池的引線融化。
▲ 單顆電池無保護放電電流波形※ 結論通過測試，這兩款電池的輸出短路電流都在25A以上，對於智能車競賽車模來說，是夠用了。只是對於有四個麥克納姆輪的H車模來說，這個電流相對顯得比較弱一些。
對於這兩款電池的容量本實驗中並沒有進行測試。