前言

在电池研发与品质控制中，充放电测试设备如同电芯的"体检中心"——通过精准控制电流、电压、温度等参数，不仅能测量容量、效率等基础指标，更能深度解析材料特性、老化机制甚至安全隐患。然而，面对复杂的测试需求，如何选择合适的工步组合？如何通过参数设置捕捉关键数据？

本文系统梳理24种核心充放电工步，涵盖从基础恒流充放电到高级脉冲/EIS测试，助您：

快速匹配测试场景——化成、寿命、快充、低温性能一键对标

精准解析参数逻辑——主参数、跳转条件、数据记录全拆解

规避常见测试陷阱——过充保护、温度补偿、极化干扰解决方案所有工步均来自元能开发团队自主研发，模块化工步编辑无需用户具备编程基础即可快速上手。若您对元能科技高精度充放电设备感兴趣，欢迎文末添加微信咨询！

1. 静置（Rest）

工步介绍：设备在静置状态下暂停充放电操作，用于电池状态稳定或等待外部条件触发后续步骤。

跳转参数：时间截止（默认）。可选条件：电压阈值（例：电池静置后电压波动≤0.01V）、温度阈值（需与辅助温度或温箱联动）。

数据记录参数：通常按固定时间间隔（例：30秒）记录电压、温度、辅助参数（如压强）。

适用场景：充放电循环之间的间隔，消除极化效应；测试前等待环境温度或电池状态稳定。

注意事项：若启用电压/温度跳转条件，需确保电压线已连接负载；若启用温度跳转条件，需确保辅助温度模块已通过映射关系关联到该通道。

2. 恒流充电（CC Charge）

工步介绍：以恒定电流对电池充电，直至达到预设截止条件（电压、时间、温度等）。

主参数：充电电流值（支持具体电流值和倍率两种模式充电，倍率模式下请在电池信息处输入电芯的标称容量信息）。

跳转参数：截止电压（例：4.2V）或时间上限（例：2小时）或温度保护（例：≥45℃时终止）。

数据记录参数：按时间间隔（例：10秒）记录电流、电压、温度；或按电压变化（每1mV）触发记录。

适用场景：快速充电阶段、化成阶段、极化研究、电池容量标定测试等。

注意事项：截止电压需严格匹配电池化学体系（如三元锂电4.2V，磷酸铁锂3.65V）；高温环境下需降低电流或启用强制散热。

3. 恒流放电（CC Discharge）

工步介绍：以恒定电流对电池放电，直至达到截止条件（电压、容量、时间等）。

主参数：放电电流值（例：0.5C）。

跳转参数：截止电压（例：2.8V）；容量截止（例：放出标称容量的80%）；时间上限（例：3小时）。

数据记录参数：记录放电容量、实时电压、温度曲线。

适用场景：电池放电性能测试（如不同倍率下电池放电的放电性能）。

注意事项：截止电压过低可能导致电池过放损坏，需设置硬性保护阈值。

4. 恒压充电（CV Charge）

工步介绍：以恒定电压对电池充电，电流逐渐下降至设定截止值。

主参数：充电电压值（例：4.2V）。

跳转参数：电流下限（例：0.05C）；时间上限（例：1小时）。

数据记录参数：按时间间隔记录电流衰减曲线、电压稳定性。

适用场景：电池接近满电时的涓流充电；防止过充的安全补电。

注意事项：恒压充电工步开始执行时，设备实际执行的是恒流恒压充电工步，横流阶段会按照全局安全参数中设定的电流作为主参数，当电压达到指定电压后转为恒压工步，电流逐渐变小。若设定的目标电压无法达到，比如由于电芯不良，无法冲到4.2V，设备会持续执行横流工步，如果控制值偏差在线检查功能激活，10秒钟后软件报警。

5. 恒压放电（CV Discharge）

工步介绍：以恒定电压控制电池放电，电流随负载变化调整。

主参数：放电电压值（例：3.0V）。

跳转参数：电流上限（例：≤0.05C）或时间截止（例：30分钟）。

数据记录参数：记录实时电流、电压波动、温度变化。

适用场景：模拟稳压电源输出场景（如电子设备待机）；测试电池在恒定电压下的负载响应能力。

注意事项：恒压放电工步开始执行时，设备实际执行的是恒流恒压放电工步，横流阶段会按照全局安全参数中设定的电流作为主参数，当电压达到指定电压后转为恒压工步，电流逐渐变小。若设定的目标电压无法达到，比如由于电芯不良，无法放到3V，设备会持续执行横流工步，如果控制值偏差在线检查功能激活，10秒钟后软件报警。

6. 恒流恒压充电（CC-CV Charge）

工步介绍：先以恒定电流充电至截止电压，再切换为恒压充电至电流截止。

主参数：恒流阶段电流（例：1C）和恒压阶段电压（例：4.2V）。

跳转参数：恒压阶段时间（例：10min）；恒压阶段电流下限（例：0.05C）。

数据记录参数：记录两阶段切换点的时间、容量数据。

适用场景：锂电池标准充电流程（如手机、笔记本电池）。兼顾充电速度与安全性的平衡方案。

注意事项：横流恒压工步不可用电压作为工步跳转条件。

7. 恒流恒压放电（CC-CV Discharge）

工步介绍：以恒定电流放电至截止电压，再切换为恒压放电至电流截止。

主参数：恒流阶段电流（例：0.5C）和恒压阶段电压（例：2.8V）。

跳转参数：恒压阶段时间（例：10min）或恒压阶段电流下限（例：0.02C）。

数据记录参数：记录总放电容量、电压平台持续时间。

适用场景：精准测量电池可用容量。

注意事项：恒压阶段电流下限过低可能导致放电时间过长，需合理设置，建议配合恒压工步时间作为截至条件。

8. 循环（Cycle）

工步介绍：执行多次充放电循环，支持自定义循环次数和终止条件。

主参数：循环次数（例：100次）。单次循环配置（如CC-CV充电→静置→CC放电）。

跳转参数：循环终止条件（例：容量衰减至80%、温度≥50℃）。

数据记录参数：记录每次循环的容量、内阻、效率变化。

适用场景：电池寿命测试；老化模型建立与失效分析。

注意事项：超过3个月的长期循环建议开始前对通道进行点检或校准，避免累计误差。

9. 条件跳转（Conditional Jump）

工步介绍：根据预设条件动态跳转到指定工步，支持逻辑判断（如IF-THEN）。

主参数：跳转条件（例：若电压≥4.2V，则跳至静置工步）。

跳转参数：电压、电流、温度、容量、辅助电压等阈值。

目标工步编号（例：跳转至工步3）。

数据记录参数：记录跳转触发时的关键参数。

适用场景：构建复杂测试流程（如自适应充放电策略）；异常状态应急处理（如温度超限跳转至保护工步）。

注意事项：需避免循环跳转导致死循环。

10. 暂停（Pause）

工步介绍：自动暂停测试流程，等待用户确认后继续。

主参数：暂停触发条件（例：每完成5次循环后暂停）。

跳转参数：恢复条件（例：用户点击“接续”按钮）。

数据记录参数：记录暂停时间点及当前测试状态。

适用场景：中途检查电池外观或更换测试条件；分阶段执行长周期测试。

注意事项：暂停期间过长的话，电池会由于自放电引起电压回落。

11. 恒功率充电（CP Charge）

工步介绍：以恒定功率对电池充电，电压和电流动态调整（采集电压，然后根据设定的功率计算电流）。

主参数：充电功率值（例：10W）。

跳转参数：截止电压（例：4.2V）、时间上限（例：1小时）。

数据记录参数：记录实时功率、电压、电流曲线。

适用场景：快充协议验证（如PD/QC协议）；测试电池在不同功率下的温升特性。

注意事项：高功率充电需确保散热系统有效，避免热失控。

12. 恒功率放电（CP Discharge）

工步介绍：以恒定功率对电池放电，电压和电流动态调整。

主参数：放电功率值（例：20W）。

跳转参数：截止电压（例：2.8V）、时间上限（例：30分钟）。

数据记录参数：记录功率稳定性、电压跌落曲线。

适用场景：模拟真实负载功率波动（如电动工具启停）；测试电池峰值功率输出能力。

注意事项：截止电压需根据电池允许的最小工作电压设定。

13. 恒阻充电（CR Charge）

工步介绍：通过固定电阻对电池充电，电流随电压上升而下降。

主参数：电阻值（例：10Ω）。

跳转参数：截止电压（例：4.2V）、时间上限。

数据记录参数：记录充电时间、最终容量、电阻发热量。

适用场景：教学演示基础充电原理；特殊场景下的简易充电方案。注

意事项：效率低、发热大，不适用于高能量密度电池。

14. 恒阻放电（CR Discharge）

工步介绍：通过固定电阻对电池放电，电流随电压下降而减小。

主参数：电阻值（例：5Ω）。

跳转参数：截止电压（例：2.5V）、时间上限。

数据记录参数：记录放电时间、电压衰减曲线。

适用场景：基础放电特性测试（如铅酸电池）；低成本放电方案。

注意事项：电阻功率需匹配电池最大输出，避免烧毁。

15. 温箱联动（环境变量模块）

工步介绍：与外部温控设备联动，精确控制测试环境温度。

主参数：目标温度（例：-40℃~85℃）；温变速率（例：5℃/分钟）。

跳转参数：温箱联动工步触发后，温箱内温度会动态调节到指定温度，并且保持当前设定温度直至下个温度调节指令触发。

数据记录参数：记录温度对电池内阻、容量的影响。

适用场景：模拟电芯在不同温度环境下的充放电性能；验证电池保护板温控逻辑。

注意事项：温箱联动需要协议支持，此功能目前仅支持元能品牌温箱。此外，若客户已有温箱设备，支持客户定制化温箱协议开发，请联系元能团队了解更多信息。

16. EIS100K（电化学阻抗谱）

工步介绍：通过施加小幅度交流信号（频率范围通常为0.01Hz-100kHz），测量电池或电极的阻抗响应，分析界面反应动力学特性。

主参数：频率范围（例：10mHz-100kHz）、测试模式（支持三种测试模式：电压扰动；电流扰动；动态电流扰动）、交流振幅（电压扰动下通常为5-10mV，设定值不能大于量程900mV；电压扰动下通常为50mA，设定值不能大于80mA）。

跳转参数：所设频率完成后跳转。

数据记录参数：记录Nyquist图（实部与虚部）、Bode图（频率-相位角/模值）。

适用场景：电池界面SEI膜特性分析；电极材料电荷转移电阻测量。

注意事项：振幅过大会导致非线性响应，需根据体系选择合适值；高频段需避免引线电感干扰，建议使用四线法测试；避免设备靠近强电磁设备，引起高频干扰；避免设备和大功率设备接入同一电网引起工频干扰。

17. CV（循环伏安法）

工步介绍：在电极上施加线性循环扫描电压，测量电流响应，用于研究氧化还原反应可逆性及反应动力学。

主参数：扫描速率（例：10mV/s）、电压范围（例：2.5V-4.2V）。

跳转参数：循环次数（例：10次）。

数据记录参数：记录电压-电流曲线、氧化/还原峰电位及电流值。

适用场景：电极材料反应可逆性评估；催化剂活性表面积计算；电化学窗口标定。

注意事项：高扫描速率可能导致极化过大，需平衡分辨率与信噪比。

18. LSV（线性扫描伏安法）

工步介绍：单向线性扫描电压，测量电流随电位变化，用于分析电极反应的起始电位及极限扩散电流。

主参数：扫描速率（例：5mV/s）、起始/终止电压（例：3.0V→4.5V）。

跳转参数：电流阈值（例：达到1mA时终止）。

数据记录参数：记录电流-电压曲线。

适用场景：电化学反应动力学参数（如交换电流密度）计算；腐蚀电位与腐蚀电流测量。

注意事项：避免扫描范围覆盖电解质分解电位，导致副反应干扰。

19. CA（计时电流法）

工步介绍：在恒定电压下记录电流随时间的变化，用于研究反应速率衰减或扩散控制过程。

主参数：恒定电压值（例：4.0V）、持续时间（例：1小时）。

跳转参数：电流衰减至阈值（例：降至初始值的10%）。

数据记录参数：记录电流-时间曲线、积分电荷量。

适用场景：电极材料电容特性分析；恒压极化下的稳定性测试。

注意事项：长时间测试需控制温度，避免自发热影响结果。

20. CP（计时电位法）

工步介绍：在恒定电流下记录电位随时间的变化，分析电极极化行为或相变过程。

主参数：恒定电流值（例：0.1C）、持续时间（例：30分钟）。

跳转参数：电位突变阈值（例：ΔV≥0.5V）。

数据记录参数：记录电位-时间曲线、平台持续时间。

适用场景：锂沉积/剥离过程过电位分析；相变材料（如LiFePO4）两相共存研究。

注意事项：电流密度过高可能导致局部极化不均，需优化电极设计。

21. GITT（恒电流间歇滴定技术）

工步介绍：通过短时电流脉冲与静置弛豫交替进行，计算锂离子扩散系数及热力学参数。

主参数：脉冲电流（例：0.2C）、脉冲时间（例：10分钟）、静置时间（例：1小时）。

跳转参数：静置阶段电压稳定性（例：ΔV≤1mV/min）。

数据记录参数：记录每个脉冲后的电位弛豫曲线，计算扩散系数（D）。

适用场景：正极材料锂离子扩散动力学研究；全电池锂离子传输瓶颈分析。

注意事项：静置时间需足够长，确保极化充分弛豫。

22. PITT（电位阶跃间歇滴定技术）

工步介绍：通过电位阶跃与静置交替，测量电流响应，用于计算热力学熵变及扩散系数。

主参数：电位阶跃幅度（例：ΔV=50mV）、截止电流和静置时间作为截止条件（例：电流≤0.01C）。

跳转参数：阶跃次数（例：10次阶跃覆盖目标电压范围）。

数据记录参数：记录电流积分容量、弛豫时间常数。

适用场景：电极材料相变热力学分析；固态电解质界面离子传输特性研究。

注意事项：阶跃幅度需小（通常≤50mV），保证线性响应。

23. 漏电流测试

工步介绍：测量电池在恒压状态下的自放电电流，评估电池存储性能及安全性。

主参数：静置时间（根据电芯不同的极化状态设定静置时间，使电芯达到电化学稳定状态）、恒压大小（开路电压+步进电压）。

跳转参数：测试时间。数据记录参数：记录恒压条件下，电流随时间的变化。

适用场景：电池荷电保持能力测试。

注意事项：测试环境需严格控温控湿，避免外部因素干扰。

24. 脉冲工步

工步介绍：通过设定周期性的充电或放电电流脉冲，对电池施加间歇性负载，典型模式为“工作-休息-再工作”，以模拟电池在真实应用场景下的动态负载条件。可用于脉冲充电、脉冲放电或混合模式（HPPC等）测试。

主参数：脉冲电流值（支持正向或反向电流）；脉冲时间（例：10秒）；脉冲振幅（例：1A）。跳转参数：总脉冲次数上限（如：50次）。

数据记录参数：脉冲信号头尾记录两个数据，客户可自定义只记录尾部数据。

适用场景：电池内阻估算（采用阶跃电流法或HPPC方法）；动态响应能力测试；电池在脉冲负载下的能量保持性分析；模拟电动车、穿戴设备、无人机等场景中的实际用电模式；快速检测温升行为或极化响应。

注意事项：脉冲幅度禁止超过电芯允许的最大充/放电电流，避免过热或极化加剧。

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