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元能科技（廈門）有限公司
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前言
在電池研發與品質控制中，充放電測試設備如同電芯的"體檢中心"——通過精準控制電流、電壓、溫度等參數，不僅能測量容量、效率等基礎指標，更能深度解析材料特性、老化機制甚至安全隱患。然而，面對復雜的測試需求，如何選擇合適的工步組合？如何通過參數設置捕捉關鍵數據？
本文系統梳理24種核心充放電工步，涵蓋從基礎恒流充放電到高級脈沖/EIS測試，助您：
快速匹配測試場景——化成、壽命、快充、低溫性能一鍵對標
精準解析參數邏輯——主參數、跳轉條件、數據記錄全拆解
規避常見測試陷阱——過充保護、溫度補償、極化干擾解決方案所有工步均來自元能開發團隊自主研發，模塊化工步編輯無需用戶具備編程基礎即可快速上手。若您對元能科技高精度充放電設備感興趣，歡迎文末添加微信咨詢！
1. 靜置（Rest）
工步介紹：設備在靜置狀態下暫停充放電操作，用于電池狀態穩定或等待外部條件觸發后續步驟。
跳轉參數：時間截止（默認）?？蛇x條件：電壓閾值（例：電池靜置后電壓波動≤0.01V）、溫度閾值（需與輔助溫度或溫箱聯動）。
數據記錄參數：通常按固定時間間隔（例：30秒）記錄電壓、溫度、輔助參數（如壓強）。
適用場景：充放電循環之間的間隔，消除極化效應；測試前等待環境溫度或電池狀態穩定。
注意事項：若啟用電壓/溫度跳轉條件，需確保電壓線已連接負載；若啟用溫度跳轉條件，需確保輔助溫度模塊已通過映射關系關聯到該通道。
2. 恒流充電（CC Charge）
工步介紹：以恒定電流對電池充電，直至達到預設截止條件（電壓、時間、溫度等）。
主參數：充電電流值（支持具體電流值和倍率兩種模式充電，倍率模式下請在電池信息處輸入電芯的標稱容量信息）。
跳轉參數：截止電壓（例：4.2V）或時間上限（例：2小時）或溫度保護（例：≥45℃時終止）。
數據記錄參數：按時間間隔（例：10秒）記錄電流、電壓、溫度；或按電壓變化（每1mV）觸發記錄。
適用場景：快速充電階段、化成階段、極化研究、電池容量標定測試等。
注意事項：截止電壓需嚴格匹配電池化學體系（如三元鋰電4.2V，磷酸鐵鋰3.65V）；高溫環境下需降低電流或啟用強制散熱。
3. 恒流放電（CC Discharge）
工步介紹：以恒定電流對電池放電，直至達到截止條件（電壓、容量、時間等）。
主參數：放電電流值（例：0.5C）。
跳轉參數：截止電壓（例：2.8V）；容量截止（例：放出標稱容量的80%）；時間上限（例：3小時）。
數據記錄參數：記錄放電容量、實時電壓、溫度曲線。
適用場景：電池放電性能測試（如不同倍率下電池放電的放電性能）。
注意事項：截止電壓過低可能導致電池過放損壞，需設置硬性保護閾值。
4. 恒壓充電（CV Charge）
工步介紹：以恒定電壓對電池充電，電流逐漸下降至設定截止值。
主參數：充電電壓值（例：4.2V）。
跳轉參數：電流下限（例：0.05C）；時間上限（例：1小時）。
數據記錄參數：按時間間隔記錄電流衰減曲線、電壓穩定性。
適用場景：電池接近滿電時的涓流充電；防止過充的安全補電。
注意事項：恒壓充電工步開始執行時，設備實際執行的是恒流恒壓充電工步，橫流階段會按照全局安全參數中設定的電流作為主參數，當電壓達到指定電壓后轉為恒壓工步，電流逐漸變小。若設定的目標電壓無法達到，比如由于電芯不良，無法沖到4.2V，設備會持續執行橫流工步，如果控制值偏差在線檢查功能激活，10秒鐘后軟件報警。
5. 恒壓放電（CV Discharge）
工步介紹：以恒定電壓控制電池放電，電流隨負載變化調整。
主參數：放電電壓值（例：3.0V）。
跳轉參數：電流上限（例：≤0.05C）或時間截止（例：30分鐘）。
數據記錄參數：記錄實時電流、電壓波動、溫度變化。
適用場景：模擬穩壓電源輸出場景（如電子設備待機）；測試電池在恒定電壓下的負載響應能力。
注意事項：恒壓放電工步開始執行時，設備實際執行的是恒流恒壓放電工步，橫流階段會按照全局安全參數中設定的電流作為主參數，當電壓達到指定電壓后轉為恒壓工步，電流逐漸變小。若設定的目標電壓無法達到，比如由于電芯不良，無法放到3V，設備會持續執行橫流工步，如果控制值偏差在線檢查功能激活，10秒鐘后軟件報警。
6. 恒流恒壓充電（CC-CV Charge）
工步介紹：先以恒定電流充電至截止電壓，再切換為恒壓充電至電流截止。
主參數：恒流階段電流（例：1C）和恒壓階段電壓（例：4.2V）。
跳轉參數：恒壓階段時間（例：10min）；恒壓階段電流下限（例：0.05C）。
數據記錄參數：記錄兩階段切換點的時間、容量數據。
適用場景：鋰電池標準充電流程（如手機、筆記本電池）。兼顧充電速度與安全性的平衡方案。
注意事項：橫流恒壓工步不可用電壓作為工步跳轉條件。
7. 恒流恒壓放電（CC-CV Discharge）
工步介紹：以恒定電流放電至截止電壓，再切換為恒壓放電至電流截止。
主參數：恒流階段電流（例：0.5C）和恒壓階段電壓（例：2.8V）。
跳轉參數：恒壓階段時間（例：10min）或恒壓階段電流下限（例：0.02C）。
數據記錄參數：記錄總放電容量、電壓平臺持續時間。
適用場景：精準測量電池可用容量。
注意事項：恒壓階段電流下限過低可能導致放電時間過長，需合理設置，建議配合恒壓工步時間作為截至條件。
8. 循環（Cycle）
工步介紹：執行多次充放電循環，支持自定義循環次數和終止條件。
主參數：循環次數（例：100次）。單次循環配置（如CC-CV充電→靜置→CC放電）。
跳轉參數：循環終止條件（例：容量衰減至80%、溫度≥50℃）。
數據記錄參數：記錄每次循環的容量、內阻、效率變化。
適用場景：電池壽命測試；老化模型建立與失效分析。
注意事項：超過3個月的長期循環建議開始前對通道進行點檢或校準，避免累計誤差。
9. 條件跳轉（Conditional Jump）
工步介紹：根據預設條件動態跳轉到指定工步，支持邏輯判斷（如IF-THEN）。
主參數：跳轉條件（例：若電壓≥4.2V，則跳至靜置工步）。
跳轉參數：電壓、電流、溫度、容量、輔助電壓等閾值。
目標工步編號（例：跳轉至工步3）。
數據記錄參數：記錄跳轉觸發時的關鍵參數。
適用場景：構建復雜測試流程（如自適應充放電策略）；異常狀態應急處理（如溫度超限跳轉至保護工步）。
注意事項：需避免循環跳轉導致死循環。
10. 暫停（Pause）
工步介紹：自動暫停測試流程，等待用戶確認后繼續。
主參數：暫停觸發條件（例：每完成5次循環后暫停）。
跳轉參數：恢復條件（例：用戶點擊“接續”按鈕）。
數據記錄參數：記錄暫停時間點及當前測試狀態。
適用場景：中途檢查電池外觀或更換測試條件；分階段執行長周期測試。
注意事項：暫停期間過長的話，電池會由于自放電引起電壓回落。
11. 恒功率充電（CP Charge）
工步介紹：以恒定功率對電池充電，電壓和電流動態調整（采集電壓，然后根據設定的功率計算電流）。
主參數：充電功率值（例：10W）。
跳轉參數：截止電壓（例：4.2V）、時間上限（例：1小時）。
數據記錄參數：記錄實時功率、電壓、電流曲線。
適用場景：快充協議驗證（如PD/QC協議）；測試電池在不同功率下的溫升特性。
注意事項：高功率充電需確保散熱系統有效，避免熱失控。
12. 恒功率放電（CP Discharge）
工步介紹：以恒定功率對電池放電，電壓和電流動態調整。
主參數：放電功率值（例：20W）。
跳轉參數：截止電壓（例：2.8V）、時間上限（例：30分鐘）。
數據記錄參數：記錄功率穩定性、電壓跌落曲線。
適用場景：模擬真實負載功率波動（如電動工具啟停）；測試電池峰值功率輸出能力。
注意事項：截止電壓需根據電池允許的最小工作電壓設定。
13. 恒阻充電（CR Charge）
工步介紹：通過固定電阻對電池充電，電流隨電壓上升而下降。
主參數：電阻值（例：10Ω）。
跳轉參數：截止電壓（例：4.2V）、時間上限。
數據記錄參數：記錄充電時間、最終容量、電阻發熱量。
適用場景：教學演示基礎充電原理；特殊場景下的簡易充電方案。注
意事項：效率低、發熱大，不適用于高能量密度電池。
14. 恒阻放電（CR Discharge）
工步介紹：通過固定電阻對電池放電，電流隨電壓下降而減小。
主參數：電阻值（例：5Ω）。
跳轉參數：截止電壓（例：2.5V）、時間上限。
數據記錄參數：記錄放電時間、電壓衰減曲線。
適用場景：基礎放電特性測試（如鉛酸電池）；低成本放電方案。
注意事項：電阻功率需匹配電池最大輸出，避免燒毀。
15. 溫箱聯動（環境變量模塊）
工步介紹：與外部溫控設備聯動，精確控制測試環境溫度。
主參數：目標溫度（例：-40℃~85℃）；溫變速率（例：5℃/分鐘）。
跳轉參數：溫箱聯動工步觸發后，溫箱內溫度會動態調節到指定溫度，并且保持當前設定溫度直至下個溫度調節指令觸發。
數據記錄參數：記錄溫度對電池內阻、容量的影響。
適用場景：模擬電芯在不同溫度環境下的充放電性能；驗證電池保護板溫控邏輯。
注意事項：溫箱聯動需要協議支持，此功能目前僅支持元能品牌溫箱。此外，若客戶已有溫箱設備，支持客戶定制化溫箱協議開發，請聯系元能團隊了解更多信息。
16. EIS100K（電化學阻抗譜）
工步介紹：通過施加小幅度交流信號（頻率范圍通常為0.01Hz-100kHz），測量電池或電極的阻抗響應，分析界面反應動力學特性。
主參數：頻率范圍（例：10mHz-100kHz）、測試模式（支持三種測試模式：電壓擾動；電流擾動；動態電流擾動）、交流振幅（電壓擾動下通常為5-10mV，設定值不能大于量程900mV；電壓擾動下通常為50mA，設定值不能大于80mA）。
跳轉參數：所設頻率完成后跳轉。
數據記錄參數：記錄Nyquist圖（實部與虛部）、Bode圖（頻率-相位角/模值）。
適用場景：電池界面SEI膜特性分析；電極材料電荷轉移電阻測量。
注意事項：振幅過大會導致非線性響應，需根據體系選擇合適值；高頻段需避免引線電感干擾，建議使用四線法測試；避免設備靠近強電磁設備，引起高頻干擾；避免設備和大功率設備接入同一電網引起工頻干擾。
17. CV（循環伏安法）
工步介紹：在電極上施加線性循環掃描電壓，測量電流響應，用于研究氧化還原反應可逆性及反應動力學。
主參數：掃描速率（例：10mV/s）、電壓范圍（例：2.5V-4.2V）。
跳轉參數：循環次數（例：10次）。
數據記錄參數：記錄電壓-電流曲線、氧化/還原峰電位及電流值。
適用場景：電極材料反應可逆性評估；催化劑活性表面積計算；電化學窗口標定。
注意事項：高掃描速率可能導致極化過大，需平衡分辨率與信噪比。
18. LSV（線性掃描伏安法）
工步介紹：單向線性掃描電壓，測量電流隨電位變化，用于分析電極反應的起始電位及極限擴散電流。
主參數：掃描速率（例：5mV/s）、起始/終止電壓（例：3.0V→4.5V）。
跳轉參數：電流閾值（例：達到1mA時終止）。
數據記錄參數：記錄電流-電壓曲線。
適用場景：電化學反應動力學參數（如交換電流密度）計算；腐蝕電位與腐蝕電流測量。
注意事項：避免掃描范圍覆蓋電解質分解電位，導致副反應干擾。
19. CA（計時電流法）
工步介紹：在恒定電壓下記錄電流隨時間的變化，用于研究反應速率衰減或擴散控制過程。
主參數：恒定電壓值（例：4.0V）、持續時間（例：1小時）。
跳轉參數：電流衰減至閾值（例：降至初始值的10%）。
數據記錄參數：記錄電流-時間曲線、積分電荷量。
適用場景：電極材料電容特性分析；恒壓極化下的穩定性測試。
注意事項：長時間測試需控制溫度，避免自發熱影響結果。
20. CP（計時電位法）
工步介紹：在恒定電流下記錄電位隨時間的變化，分析電極極化行為或相變過程。
主參數：恒定電流值（例：0.1C）、持續時間（例：30分鐘）。
跳轉參數：電位突變閾值（例：ΔV≥0.5V）。
數據記錄參數：記錄電位-時間曲線、平臺持續時間。
適用場景：鋰沉積/剝離過程過電位分析；相變材料（如LiFePO4）兩相共存研究。
注意事項：電流密度過高可能導致局部極化不均，需優化電極設計。
21. GITT（恒電流間歇滴定技術）
工步介紹：通過短時電流脈沖與靜置弛豫交替進行，計算鋰離子擴散系數及熱力學參數。
主參數：脈沖電流（例：0.2C）、脈沖時間（例：10分鐘）、靜置時間（例：1小時）。
跳轉參數：靜置階段電壓穩定性（例：ΔV≤1mV/min）。
數據記錄參數：記錄每個脈沖后的電位弛豫曲線，計算擴散系數（D）。
適用場景：正極材料鋰離子擴散動力學研究；全電池鋰離子傳輸瓶頸分析。
注意事項：靜置時間需足夠長，確保極化充分弛豫。
22. PITT（電位階躍間歇滴定技術）
工步介紹：通過電位階躍與靜置交替，測量電流響應，用于計算熱力學熵變及擴散系數。
主參數：電位階躍幅度（例：ΔV=50mV）、截止電流和靜置時間作為截止條件（例：電流≤0.01C）。
跳轉參數：階躍次數（例：10次階躍覆蓋目標電壓范圍）。
數據記錄參數：記錄電流積分容量、弛豫時間常數。
適用場景：電極材料相變熱力學分析；固態電解質界面離子傳輸特性研究。
注意事項：階躍幅度需?。ㄍǔ！?0mV），保證線性響應。
23. 漏電流測試
工步介紹：測量電池在恒壓狀態下的自放電電流，評估電池存儲性能及安全性。
主參數：靜置時間（根據電芯不同的極化狀態設定靜置時間，使電芯達到電化學穩定狀態）、恒壓大小（開路電壓+步進電壓）。
跳轉參數：測試時間。數據記錄參數：記錄恒壓條件下，電流隨時間的變化。
適用場景：電池荷電保持能力測試。
注意事項：測試環境需嚴格控溫控濕，避免外部因素干擾。
24. 脈沖工步
工步介紹：通過設定周期性的充電或放電電流脈沖，對電池施加間歇性負載，典型模式為“工作-休息-再工作”，以模擬電池在真實應用場景下的動態負載條件。可用于脈沖充電、脈沖放電或混合模式（HPPC等）測試。
主參數：脈沖電流值（支持正向或反向電流）；脈沖時間（例：10秒）；脈沖振幅（例：1A）。跳轉參數：總脈沖次數上限（如：50次）。
數據記錄參數：脈沖信號頭尾記錄兩個數據，客戶可自定義只記錄尾部數據。
適用場景：電池內阻估算（采用階躍電流法或HPPC方法）；動態響應能力測試；電池在脈沖負載下的能量保持性分析；模擬電動車、穿戴設備、無人機等場景中的實際用電模式；快速檢測溫升行為或極化響應。
注意事項：脈沖幅度禁止超過電芯允許的最大充/放電電流，避免過熱或極化加劇。
關于元能
元能科技是一家專注于鋰離子電池檢測儀器研發與生產的高新技術企業，致力于為全球新能源領域提供領先的檢測解決方案與服務。
元能科技注重前沿技術研發，擁有材料、物理、化學、電化學、光學、機械、電子、計算機、人工智能等多學科多專業交叉的研發團隊，圍繞表征方法、設備技術、應用方案等開展自主研發，推出多款行業領先的新型儀器，獲得了多項發明專利及實用新型專利，服務于全球眾多材料企業、電芯企業、終端企業、科研院所、高校及政府檢測單位。同時，元能科技積極推動建立行業上下游規范統一的檢測方法，主導或參與制定多項國家標準、行業標準及團體標準，參與國家重點研發計劃，助力新能源行業的創新與發展！
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