4. 容量测试：恒流恒压（CC-CV）充电法、恒流（CC）放电法、容量计算与温度修正、容量一致性分析
容量测试，说白了就是搞清楚电芯到底能存多少电。这是电芯测试里最基础、也最核心的一环。你想想看，如果连容量都测不准，后面那些能量密度、循环寿命的数据，全都是空中楼阁。
我个人习惯把容量测试分成四个部分来讲：怎么充、怎么放、怎么算、怎么分析一致性。咱们一个一个来。
4.1 恒流恒压（CC-CV）充电法
这是目前锂离子电芯最主流的充电方式。为什么不用单纯的恒流？因为锂电怕过充。到了截止电压还继续大电流往里灌，轻则析锂，重则热失控。
CC-CV充电分两个阶段：
- CC阶段（恒流）：以设定电流（比如0.5C、1C）给电芯充电，电压会逐渐上升。当电压达到截止电压（比如4.2V或4.35V），就进入下一阶段。
- CV阶段（恒压）：电压保持不变，电流开始自然下降。当电流降到设定值（通常是0.05C或0.02C），充电结束。
关键参数设置：
- 截止电压：根据电芯规格书来，别自己瞎改
- 截止电流：一般设为0.05C，精度要求高可以设0.02C
- 充电电流：0.5C是常规，快充可以到1C甚至更高
我在项目中遇到过一件事。有次测一款高能量密度电芯，规格书写截止电流0.05C，我图省事设了0.1C。结果容量测出来比厂家标称低了3%。后来改成0.02C，容量才对上。嗯，这里要注意，截止电流设得越大，充电越早结束，测出来的容量就越小。
我的小技巧：做研发对比测试时，所有电芯用同一套截止电流参数。别今天用0.05C，明天用0.02C，数据没法比。
4.2 恒流（CC）放电法
放电比充电简单。恒流放电，就是用一个固定电流把电芯放空，直到电压降到截止电压。
放电电流怎么选？这取决于你想测什么：
- 0.2C放电：标准容量测试，行业惯例。结果最接近真实容量。
- 0.5C或1C放电：模拟实际使用场景。比如手机、笔记本的放电倍率。
- 高倍率放电（2C以上）：测功率型电芯，或者做倍率特性分析。
放电截止电压也很关键。常规三元锂是2.75V或3.0V，磷酸铁锂是2.5V。别放得太低，过放会损伤电芯。
警告：放电结束后，电芯会有电压回弹。比如你放到2.75V停止，过几分钟电压可能回到3.2V。这是正常现象，不是电芯坏了。但如果你发现回弹后电压低于3.0V，说明放电放得太狠了。
4.3 容量计算与温度修正
容量怎么算？说白了就是电流对时间的积分。
容量（Ah）= 电流（A）× 时间（h）
更精确的算法（用积分）：
容量 = ∫ I(t) dt
实际测试中，设备会自动积分。你只需要记录：
- 充电容量：从CC阶段开始到CV阶段结束的总电量
- 放电容量：从放电开始到截止的总电量但这里有个大坑——温度。温度对容量的影响非常大。我做过一组对比测试：
| 温度 | 实测容量（相对于25℃） |
|---|---|
| -20℃ | 约60%~70% |
| 0℃ | 约80%~85% |
| 25℃ | 100%（基准） |
| 45℃ | 约102%~105% |
| 60℃ | 约98%~100%（可能开始衰减） |
为什么会这样？低温下电解液变稠，锂离子迁移变慢，活性物质利用率下降。高温下反应活性增加，但超过60℃可能引发副反应。
温度修正公式（常用经验公式）：
C_25 = C_T / [1 + K × (T - 25)]
其中：
C_25：修正到25℃的容量
C_T：实测温度下的容量
T：实测温度（℃）
K：温度系数（通常取0.005~0.01/℃）重要提醒：这个公式只是近似修正。不同化学体系的电芯，K值不一样。磷酸铁锂对温度更敏感，K值要取大一点。三元锂相对好一些。我建议你针对自己的电芯，先做一组不同温度下的容量测试，拟合出自己的K值。
4.4 容量一致性分析
做电池包的人最头疼的就是这个。同一批电芯，容量不可能完全一样。差异大了，串联使用时就会出现短板效应——容量最小的那节电芯决定了整个电池包的可用容量。
怎么分析一致性？我常用这几个指标：
- 极差：最大容量 - 最小容量。简单粗暴，但能快速发现问题。
- 标准差（σ）：反映数据离散程度。σ越小，一致性越好。
- 变异系数（CV）：σ / 平均值 × 100%。这个更科学，因为排除了容量绝对值的影响。
举个例子，我测过一批电芯：
| 电芯编号 | 容量（Ah） |
|---|---|
| #1 | 10.02 |
| #2 | 9.98 |
| #3 | 10.05 |
| #4 | 9.95 |
| #5 | 10.00 |
算一下：平均值10.00Ah，极差0.10Ah，标准差约0.038Ah，变异系数0.38%。这个一致性算很好了。如果变异系数超过2%，我建议你重新评估这批电芯能不能配组使用。
避坑指南：我曾经遇到过一批电芯，刚出厂时一致性很好，放了三个月再测，容量差异变大了。后来发现是自放电率不一致导致的。所以，容量一致性分析最好在电芯静置一段时间后再做，别刚生产出来就急着配组。
容量测试看似简单，但细节决定成败。从充电参数的选择，到放电电流的设定，再到温度修正和一致性分析，每一步都有讲究。你把这些搞透了，电芯测试就算入门了。