根据电芯的实际表现来确定这两个点，而不是使用通用的预设值。 使用小电流预充电，直到电芯达到初始容量阈值，然后施加主恒流充电。在额定或表征电压限制下设置 CC 到 CV 的转换点，但建议在极化电压开始迅速上升的 CC 后期进行转换；当锥形电流达到定义的截止值时终止 CV。
测试方案应平衡容量、应力和可重复性： 温和地开始充电以提高初始电流接受度，在极化电压迅速增加导致过度的电压和电流应力之前转换为 CV，并使用经过验证的电流阈值结束充电。
确定初始充电电流
为什么需要预充电阶段
电池可能具有较差的初始电流接受能力，特别是在存储、深度放电、低温暴露或之前的压力测试循环之后。立即施加全额充电电流会增加初始容量损失并促进极化增长。
预充电阶段通过使用较小的电流直到电芯达到定义的容量或恢复阈值来限制这种应力。这类似于允许电芯在要求其接受全额充电速率之前恢复稳定的工作条件。
如何选择预充电电流
初始电流应足够低，以避免过度极化，同时在测试持续时间内保持实用性。确切数值取决于电芯化学体系、额定容量、允许的 C 倍率、温度、荷电状态（SOC）和制造商限制。
使用电芯的电压响应和早期循环数据来验证设置。合适的预充电电流应避免电压突然升高、异常发热或施加电流与电芯可接受容量之间的巨大差异。
如何定义容量阈值
预充电应在电芯达到预设容量、SOC 或其他表征条件时结束，而不是在任意经过的时间后结束。这使得测试方案对起始状态和不同电芯之间的行为差异不那么敏感。
对于生产或对比测试，阈值必须固定并记录在案。对于探索性表征，可以通过比较不同候选阈值下的极化、恢复容量、温度和后续循环寿命来进行优化。
确定 CC 到 CV 的转换
使用合适的电压限制
当电芯达到选定的充电电压限制时，CV 阶段开始。该电压必须与电池化学体系和测试目标相兼容。
设置过低的电压会阻止电芯达到其最大可用容量。设置过高的电压会增加电压应力，这可能会加速容量衰减并可能产生安全风险。
因此，电压限制应首先基于电芯或电池组制造商的规格，然后在测试系统中针对测量的电压、温度和衰减行为进行验证。
识别 CC 后期的极化上升
最有用的转换点不仅仅是达到标称电压的那一刻。在 CC 后期，观察极化电压，包括施加的端电压与电芯预期平衡响应之间的差异。
当极化开始迅速上升时，电芯接受恒流的效率降低。在该区域附近转换为 CV 可降低进入 CV 阶段时的初始极化电压。
为什么更早的 CV 转换可能是有益的
在 CC 后期进行较早的转换允许电流随着电芯接近满电而逐渐减小。这可以减少：
- CV 期间的初始极化。
- 过度的充电电流。
- 端电压应力。
- 因在进入高 SOC 区域时强行保持恒流而导致的过充风险。
目标不是最小化 CV 时间，而是在降低电化学和热应力的同时达到所需的容量，并保持可重复性。
定义 CV 完成
使用电流截止
在 CV 模式下，电压保持固定，而充电电流逐渐减小。充电通常应在电流降至定义的充电结束截止值以下时停止。
该截止值应以绝对电流指定，或者对于不同尺寸的电芯和电池组，最好以归一化值（如 C 倍率）指定。补充示例说明了这一原则：定义的最小电流（例如 52 Ah 电池组为 0.29 A）提供了可重复的终止条件。
避免仅使用时间终止
固定的 CV 持续时间可靠性较低，因为锥形电流行为会随温度、老化、初始 SOC 和电芯状况而变化。两个原本相同的测试在相同的 CV 时间后可能达到不同的充电状态。
电流阈值直接表明电芯已完成预期的补足阶段。测试方案仍可包含最大 CV 时间作为次级保护限制。
验证稳定性和热行为
测试系统应在整个 CV 期间监测电压稳定性、电流衰减和温度。仅仅因为达到了编程电压，并不意味着充电过程是有效的。
电流衰减异常缓慢、温度升高、电压不稳定或未能达到截止值，可能表明电芯行为异常、电压限制不合适或热控制不足。
理解权衡
CV 电压过低
较低的电压通常会降低电压应力，但可能导致可用容量无法完全利用。这对于以衰减比最大容量更重要的寿命测试可能是合适的，但如果测试目标是额定容量测量，则可能会扭曲比较结果。
CV 电压过高
较高的电压可能会提取额外的充电容量，但其收益与增加的衰减风险相比可能微不足道。升高的电压应力会加速容量损失，并可能增加热安全隐患。
预充电电流过小
过于保守的预充电虽然提高了电流接受度，但延长了测试时间，并可能使该方案对于高通量循环测试而言不切实际。它还可能导致第一循环与后续循环之间产生更大的方案依赖性差异。
转换过晚
在极化开始迅速上升后仍保持 CC 模式可能会增加电压和电流应力。它还可能在 CV 开始时产生更高的初始极化电压，从而降低补足阶段的效率和可重复性。
转换过早
过早切换到 CV 可降低应力，但可能会延长 CV 周期并降低吞吐量。如果电压限制设置得过于保守，电芯可能无法达到测试所需的容量。
如何将其应用于您的项目
在用于正式比较或寿命测试之前，应使用代表性电芯对方案进行验证。
- 如果您的主要关注点是电芯寿命： 使用保守的预充电电流和适合化学体系的 CV 电压，在极化迅速上升变得明显之前进行转换。
- 如果您的主要关注点是最大测量容量： 使用指定的上限充电电压限制和经过验证的低充电结束电流，同时监测由此产生的衰减和温度。
- 如果您的主要关注点是可重复的对比测试： 明确定义预充电容量阈值、CC 电流、CV 电压、电流截止值、温度范围和保护限制。
- 如果您的主要关注点是高通量循环： 选择在不产生过度极化的前提下最高的已验证初始电流，并使用基于电流的 CV 截止值以及最大允许 CV 持续时间。
- 如果您的主要关注点是诊断电芯行为： 记录整个 CC 后期和 CV 区域的电压、电流、温度和极化，以便根据测量响应优化转换点。
合理的充电方案使用尽可能小的初始电流，在 CC 后期极化上升时转换为 CV，并以经过验证的锥形电流阈值终止，从而在没有不必要应力的情况下达到所需容量。
总结表：
| 参数 | 建议 |
|---|---|
| 初始（预充电）电流 | 足够低以避免过度极化；对测试持续时间实用；通过电芯响应进行验证。 |
| 预充电终止 | 在预设容量或 SOC 阈值时结束，而不是任意时间。 |
| CC 到 CV 转换电压 | 基于制造商的额定电压限制；考虑在极化迅速上升时转换。 |
| CV 终止 | 使用电流截止（绝对值或 C 倍率）而不是固定时间；包含最大时间作为备份。 |
| 权衡 | CV 电压过低：容量未用尽；过高：加速衰减。预充电过小：测试缓慢；转换过晚：应力大；过早：降低吞吐量。 |
| 验证 | 使用代表性电芯确认；针对寿命、容量、对比、高通量或诊断目标进行调整。 |
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