总比电荷转移量（Total Specific Charge Transferred, TSCT）通过测量流经每个电芯的归一化电荷量来比较电池寿命。 它的计算方法是：总转移电荷量（安时）除以电芯的标称容量（安时）。通过将吞吐量与标称容量相关联，TSCT 使得不同容量和不同循环协议的电芯可以在统一的基础上进行比较。
TSCT 将累积电荷吞吐量转换为容量归一化的寿命指标。 更高的 TSCT 意味着电芯相对于其尺寸处理了更多的等效电荷，这使得在全循环和部分循环测试之间的退化比较更具意义。
为什么原始循环次数是不够的
循环次数掩盖了循环深度
一项测试可能使用完全充放电循环，而另一项测试使用较浅的部分循环。如果将两者都计为一次循环，即使电芯处理的电荷量差异巨大，也会暗示它们承受了相同的压力。
TSCT 考虑了每个循环中使用的荷电状态（SoC）范围。根据既定惯例，它可以估算为：
[ \mathrm{TSCT} = \text{循环次数} \times \text{单次循环的 SoC 范围} ]
例如，在 100% SoC 范围内进行 1,000 次循环会产生约 1,000 个归一化电荷单位，而在 20% 的范围内进行 1,000 次循环则产生约 200 个。
容量差异扭曲了直接比较
在相同的测试中，较大的电芯自然比较小的电芯转移更多的安时。因此，仅比较总安时数会偏向较大的电芯，即使两者相对于其容量的使用情况相当。
TSCT 通过将转移电荷量归一化为标称容量，消除了这种规模效应。
如何在测试工作流程中计算 TSCT
从测量的电荷量计算吞吐量
当测试系统直接记录电荷吞吐量时，TSCT 的计算公式为：
[ \mathrm{TSCT} = \frac{\text{总转移电荷量 (Ah)}}{\text{标称容量 (Ah)}} ]
测试设备在循环序列中累积相关的电荷值，然后除以电芯的标称容量。
从循环条件估算吞吐量
如果循环协议已知且足够规律，则可以根据循环次数和 SoC 窗口估算 TSCT：
[ \mathrm{TSCT} \approx N \times \Delta \mathrm{SoC} ]
其中，(N) 是循环次数，(\Delta \mathrm{SoC}) 是分数形式的 SoC 范围，例如 100% 窗口为 1.0，20% 窗口为 0.2。
对于不规则的协议，测得的 Ah 吞吐量是更可靠的基础，因为它反映了实际移动的电荷，而不是预期的测试设置。
跟踪针对归一化吞吐量的退化情况
在测试过程中，容量、电阻、效率或其他寿命指标会在定义的检查点进行记录。然后将这些测量值绘制在 TSCT 坐标轴上，而不是仅针对经过的时间或标称循环次数。
这显示了电芯在处理了相当数量的归一化电荷后，其性能是如何变化的。
TSCT 如何实现公平的电芯比较
比较不同容量的电芯
假设两个电芯都处理了 500 Ah，但一个标称容量为 2 Ah，另一个为 5 Ah。它们的 TSCT 值分别为：
- 2 Ah 电芯：(500 / 2 = 250)
- 5 Ah 电芯：(500 / 5 = 100)
较小的电芯经历了明显更多的归一化电荷吞吐量，即使绝对安时值是相同的。
比较全循环和部分循环方案
可以使用每个电芯达到定义的退化阈值时的 TSCT 值，来比较经过深循环测试的电芯和经过浅循环测试的电芯。
例如，相关的比较可能是每个电芯下降到其初始容量的指定百分比时的 TSCT。这比说一个电芯持续的日历天数更长或完成了更多的标称循环更有参考价值。
将使用暴露与日历老化分开
TSCT 测量的是累积电荷吞吐量，因此它主要代表循环暴露。如果两个电芯的 TSCT 值相似但退化程度不同，则差异可能指向其他因素，如温度、静置时间、电压限制、电流倍率或日历老化。
TSCT 并不能消除这些影响，但它为分析这些影响提供了一个通用的 X 轴。
在寿命测试中解读 TSCT
使用定义的退化终点
寿命比较需要一致的失效或评估标准。常见的例子包括指定的剩余容量阈值或定义的内阻增加量。
每个电芯在该终点处的 TSCT 成为其归一化循环寿命。
比较退化曲线，而不仅仅是终点值
两个电芯可以在相似的 TSCT 值下达到相同的终点，但在过程中退化方式不同。绘制性能与 TSCT 的关系图可以揭示退化是渐进的、前期严重的，还是在生命周期后期加速的。
当决定某种化学体系或电芯设计是否在其可用寿命内提供稳定性能时，这一点非常有用。
保持测量惯例的一致性
电荷吞吐量的惯例在整个数据集中必须保持一致。特别是，工作流程应记录 TSCT 是仅计算充电、仅计算放电，还是计算充放电序列的两个方向。
如果包含两个方向，一个完整循环可能会贡献大约两个标称容量单位，而不是一个。混合使用惯例会使 TSCT 比较失效。
了解权衡
TSCT 不是一个完整的老化模型
电芯的老化不仅仅是因为电荷吞吐量。温度、放电深度、电压范围、电流倍率、存储条件和日历时间都会影响寿命。
TSCT 归一化了一个重要的暴露变量；它并不能解释所有的退化机制。
当行为不规则时，SoC 范围是一个近似值
循环计数法假设 SoC 窗口准确代表了每个循环移动的电荷。当循环不完整、不对称、中断或深度可变时，该方法变得不那么可靠。
对于这些测试，请使用以 Ah 为单位的累积测量电荷。
标称容量在老化过程中可能会改变
标准计算使用标称容量作为归一化基础。这保持了指标的一致性，但意味着 TSCT 不会自动归一化为电芯不断下降的瞬时容量。
在测试期间更改分母会产生不同的指标，除非明确打算采用该惯例，否则不应这样做。
“循环寿命”和 TSCT 寿命是不同的衡量标准
循环寿命回答的是电芯完成了多少次协议循环。TSCT 寿命回答的是它处理了多少归一化电荷。
当协议不同时，TSCT 通常是更好的比较方式，但循环次数对于描述实际操作计划仍然有用。
如何将此应用于您的项目
在整个测试工作流程中，使用 TSCT 作为归一化电荷暴露的一致且有据可查的衡量标准。
- 如果您的主要重点是比较不同尺寸的电芯： 在比较退化之前，将累积转移电荷量（Ah）除以每个电芯的标称容量。
- 如果您的主要重点是比较深循环和浅循环： 绘制容量或电阻与 TSCT 的关系图，而不是针对标称循环次数。
- 如果您的主要重点是不规则或真实场景配置： 从测量的电荷吞吐量计算 TSCT，而不是根据循环次数和 SoC 范围进行估算。
- 如果您的主要重点是报告循环寿命结果： 说明电荷计数惯例和退化终点，以便报告的 TSCT 值具有可重复性。
- 如果您的主要重点是识别老化原因： 将 TSCT 与温度、电流倍率、电压限制和日历时间结合使用，而不是将其视为完整的寿命解释。
通过明确定义的惯例，TSCT 为比较不同电芯如何有效地承受累积循环暴露提供了一个实用的通用基础。
总结表：
| 方面 | 原始循环次数 | TSCT（总比电荷转移量） |
|---|---|---|
| 归一化 | 未归一化 | 按标称容量归一化 |
| 电芯间比较 | 不同容量下具有误导性 | 在统一基础上进行公平比较 |
| 处理部分循环 | 忽略 SoC 范围 | 考虑了单次循环的 SoC 范围 |
| 用途 | 描述操作计划 | 测量累积电荷暴露 |
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