電池的充放電性能測(cè)試是電池的最基本性能測(cè)試，通過充放電曲線我們能夠看出電池的許多特性。

1大致的歐姆內(nèi)阻

通過起始充電電壓與充電前電壓以及放電初始電壓與放電前電壓的差值以及充放電電流可以簡(jiǎn)要評(píng)估電池歐姆內(nèi)阻。與電池的充放電電流有關(guān)，并且與電池儲(chǔ)存時(shí)間有關(guān)，電池儲(chǔ)存時(shí)間長(zhǎng)，電極表面發(fā)生鈍化，初始充放電電壓會(huì)發(fā)生突升或突降的值比較大，需要數(shù)次小電流充放電活化。

2電池的充放電能量

通常充放電檢測(cè)的同時(shí)會(huì)累積計(jì)算電池的充放電能量。單純從充電能量或放電能量看不出電芯性能的好快。兩者結(jié)合，可以進(jìn)行有效比較和應(yīng)用：

（1）計(jì)算電池充放電能量效率：能量效率越高，應(yīng)用過程中帶來的能量損失越小，可以直接給用戶帶來經(jīng)濟(jì)效益。

（2）根據(jù)能量守恒定律，經(jīng)過一次充放電循環(huán)，電芯又恢復(fù)到初始狀態(tài)，當(dāng)中充電和放電之間發(fā)生的能量損失都會(huì)轉(zhuǎn)化成其它能量，最直接的就是熱量，二者差別越大，產(chǎn)生的熱量越大?？梢越o熱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)帶來參考。

（3）結(jié)合電池SOC~靜置電壓曲線，可以通過積分法或擬合法分別計(jì)算出充電或放電過程中產(chǎn)生的熱量。

3電池的充放電容量

可以直接評(píng)判電池的容量大小。也可以通過充放電容量計(jì)算電池的庫倫效率，庫倫效率反應(yīng)電池充放電過程中的副反應(yīng)。鋰離子電池的庫倫效率達(dá)到100%。

4 SOC的判斷與校準(zhǔn)

根據(jù)充放電壓、溫度等情況，與基本對(duì)應(yīng)基本曲線或表格對(duì)比，可以判斷SOC值，或者對(duì)電池SOC進(jìn)行修正。需要用穩(wěn)定充電或放電階段的電壓來進(jìn)行比較。

5計(jì)算電池的平均充電電壓與平均放電電壓

根據(jù)充放電容量與電流，計(jì)算電池充電或放電的平均電壓，可直接對(duì)比評(píng)價(jià)電池的性能。平均充電電壓越低、平均放電電壓越高，二者的差別越小，電芯性能越好。

6充電恒流比

相對(duì)來說，同樣條件下電池充電恒流比越大，電池的性能表現(xiàn)越好。充電恒流比和選擇的充電電流、恒壓值有關(guān)。根據(jù)不同電流下的充電恒流比，可以判斷電池適宜的充電電流范圍。

7充電截止電壓和充電恒壓值的判定

根據(jù)電池的充電曲線，可以確定電芯充電的恒壓數(shù)值。持續(xù)恒流充電情況下，恒壓值設(shè)定在略低于充電電壓突變點(diǎn)的位置，要高于充電平臺(tái)電壓。對(duì)于單體電池來說，可控性好，可以選擇較高的截止電壓與恒壓值。電池組由于電池一致性的差異，選定的恒壓值要略低于電芯充電的恒壓值。許多電池組進(jìn)行檢測(cè)時(shí)容量不足，充電進(jìn)入不了恒壓階段，選擇的恒壓值較高是主要原因之一。

8充電保護(hù)電壓

通常BMS對(duì)于充電電壓有2-3次報(bào)警值設(shè)定，根據(jù)電壓檢測(cè)、判斷以及器件動(dòng)作時(shí)間等的響應(yīng)時(shí)間總和，按照充電電壓至各級(jí)報(bào)警電壓的可持續(xù)時(shí)間（要考慮最不利情況，如較低溫度充電），確定各級(jí)報(bào)警電壓以及保護(hù)電壓。

9放電截止電壓

充電或放電過程電壓發(fā)生突變，表明電池內(nèi)部發(fā)生了其它化學(xué)反應(yīng)或活性物質(zhì)基本完全變?yōu)槌潆姂B(tài)或放電態(tài)。放電截止電壓同樣選擇在突變點(diǎn)以下合理位置。正常情況下根據(jù)達(dá)到危險(xiǎn)電壓值錢，考慮檢測(cè)判斷響應(yīng)時(shí)間，確定放電截止電壓。另一個(gè)要根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的電壓范圍確定放電截止電壓，尤其對(duì)于低溫應(yīng)用更重要，許多電芯標(biāo)稱的低溫放電容量相對(duì)較高，但低溫情況下放電截止電壓一般設(shè)定的較低，實(shí)際應(yīng)用可能遠(yuǎn)高于此電壓，許多容量并不可用。

10判定電池適宜的充放電電流范圍功率性能

以不同電流進(jìn)行充放電，根據(jù)充放電曲線，可以較好判斷電池的充放電電流范圍、功率性能等。以不同電流充電或放電，可以觀察電壓曲線間的電壓差，在較小的電流范圍內(nèi)，電流變化不會(huì)引起充電電壓或放電電壓曲線有明顯變化，超過一定電流，隨著電流加大，電壓曲線之間的差別會(huì)逐漸加大，超出成比例增加的范圍，如1C到2C放電曲線電壓差別50mV，2C~3C之間差別50mV，3C~4C之間差別達(dá)到了100mV，則可能不適宜4C放電，溫升過快。充電也一樣，可以結(jié)合充電恒流比確定適宜的充電電流范圍，針對(duì)不同溫度下、不同荷電量下的充電曲線，可以確定不同溫度、SOC狀態(tài)下適宜的充電制度。

11電池中發(fā)生的化學(xué)反應(yīng)

不同的電化學(xué)反應(yīng)有一定的電壓范圍，若充電或放電曲線呈現(xiàn)出明顯的分界特點(diǎn)，如兩個(gè)充電或放電平臺(tái)、兩端特征明顯不同的曲線（排除電流、溫度等變化因素），表明電池內(nèi)發(fā)生了不同的化學(xué)反應(yīng)，對(duì)電池性能分析、材料分析等有一定意義。

12循環(huán)壽命評(píng)估

對(duì)比新電池的充放電曲線變化情況，可以評(píng)判電池的衰減情況，預(yù)估電池的剩余壽命等。需要對(duì)比一些特性參數(shù)如充放電容量、平均電壓、充電恒流比等。

13溫度的影響

電池充放電結(jié)合溫度測(cè)量，可以評(píng)判電池的溫度性能、溫度的影響等。

14關(guān)鍵電壓點(diǎn)的關(guān)注

電池充放電曲線上有許多關(guān)鍵電壓點(diǎn)，如開路電壓、充電曲線斜率發(fā)生突變的電、放電曲線斜率發(fā)生的突變點(diǎn)，都可以作為電池管理中的一些關(guān)鍵參數(shù)來控制、判斷。

15確定適宜的使用電壓范圍（或SOC范圍）

根據(jù)充放電曲線電壓變化，可以確定可用的SOC范圍。

16其它

根據(jù)放電能量，以及電芯或電池組的重量和尺寸，可以計(jì)算電池和電池組的重量比能量和體積比能量。

根據(jù)充電過程中電池或電池組的溫度變化，可以確定電池組的適宜充電倍率等。

 

來源：儲(chǔ)能及動(dòng)力電池集成系統(tǒng)