电池充放电曲线知识介绍

电流密度大小影响着电化学反应的速率，从而改变着电池的性能参数。在不同容量的电池相互比较的场景下，同一电流不适用，所以采用倍率来制定相对电流。比如，0.1C对于一枚3Ah的18650电池来说是0.3A，而对于280Ah的方形电池而言就是28A。没错，简单来说，倍率代表的具体的电流值就是拿这个倍率乘电池容量。

电池标注容量时一定会考虑到充放电电流大小，因为不同倍率下容量会有一定差异。例如标定一枚电池不同倍率下的容量，可以设置随着充放电循环倍率阶梯性地变化，再以放电容量为纵轴，充放电次数为横轴，绘制倍率曲线。

dQ/dV曲线名称就是它的y轴变量，即单位电压间隔内容量的变化率。dQ/dV曲线的横轴一般是SOC、容量或者电压，反映出的是容量变化率的改变。变化率大的地方显示在曲线上就是一个特征峰，一般会对应一个电化学反应过程。

dQ/dV曲线可以告诉我们电池的电压平台在哪，电化学反应发生在什么时间，以及随着电池老化以及其他状态的改变，反应过程又有了哪些变化。通常来说，化学反应是迅速的，所以曲线上的数据点需要较高的精度。因此输出dQ/dV曲线对原始数据的采集有一定要求，否则无法做出峰值明显的曲线。在做充放电测试时，可以设定电压间隔ΔV=10~50mV来采集数据，或者时间间隔Δt=10-50ms，再对原始数据进行等电压差的筛选。

如下图为不同循环次数下的dQ/dV曲线。

我们知道，电池的寿命分为日历寿命和循环寿命。日历寿命就是自然放置下电池容量损失到一定程度的时间，而循环寿命就是电池不断充电放电后容量衰减到一定程度的充放电次数。循环寿命是衡量电池寿命性能的重要指标之一。

锂离子电池的循环测试数据就是单次充放的数据的积累，可以提取出单次充放的不同数据做出多种曲线以进行不同方面的分析。最简单的循环寿命曲线是以循环次数为x轴，以放电容量或容量保持率为y轴，如下图，随着循环进行，电池的容量不断衰减，并且充放电制度对于电池容量衰减有着明显的影响。

还可以取不同时期的充放电的容量-电压曲线进行对比，如下图，随着循环的进行，充放电起始电压发生了偏移，电池的直流内阻发生了改变，充放电容量也逐渐衰减。

认识了各种充放电曲线后，相信大家对于锂离子电池的性能有哪些方面也有了一定了解。