介紹一下鋰離子電池循環老化的測試方法
一、容量測試法
1.恒流充放電測試：
這是最基本的測試方法。在規定的溫度環境（如常溫 25℃）下，以恒定電流對鋰離子電池進行充電，直至達到設定的充電截止電壓，比如對于常見的三元鋰離子電池，充電截止電壓一般為 4.2V 左右。然后再以恒定電流放電，直到達到放電截止電壓，通常三元鋰離子電池放電截止電壓約為 3.0V。通過記錄每次循環的充電容量和放電容量，就可以觀察到電池容量隨循環次數的衰減情況。
例如，在對一款手機用鋰離子電池進行測試時，設定充電電流為 0.5C（C 為電池的標稱容量，如電池標稱容量為 3000mAh，0.5C 即 1500mA），放電電流也為 0.5C，經過 100 次循環后，發現其放電容量從初始的 3000mAh 下降到了 2700mAh，這就直觀地體現了電池容量的衰減。
2.不同倍率下的容量測試：
除了在單一倍率下進行測試，還會在多個不同的充放電倍率下進行測試。例如，在 0.2C、0.5C、1C、2C 等不同倍率下分別進行充放電循環。不同倍率下電池的容量表現不同，高倍率下電池的極化現象更嚴重，容量衰減可能更快。
以電動汽車用鋰離子動力電池為例，在 0.2C 倍率下循環時，電池可能能夠保持較高的容量利用率，但在 2C 倍率下循環，由于電池內部的極化和發熱等因素，其容量衰減速度會明顯加快，通過對比不同倍率下的容量衰減曲線，可以更全面地評估電池的性能和老化情況。
二、內阻測試法
1.交流阻抗測試（EIS）：
這種方法是通過向電池施加一個小幅度的交流電壓信號（一般頻率范圍從幾 mHz 到幾百 kHz），然后測量電池的交流電流響應，從而得到電池的阻抗譜。在電池循環老化過程中，其內阻會發生變化，通過 EIS 可以得到不同頻率下內阻的變化情況。
例如，新的鋰離子電池在高頻區主要體現為電解液的歐姆內阻，在低頻區主要體現為電極反應的電荷轉移內阻和擴散內阻。隨著循環次數的增加，低頻區的內阻可能會因為電極表面活性物質的變化和鋰離子擴散通道的阻塞而增大。通過對 EIS 譜圖的分析，可以深入了解電池內部的電化學反應過程和老化機理。
2.直流內阻測試：
該方法是通過在電池兩端施加一個短暫的直流脈沖電流（例如，電流脈沖持續時間為 10 - 30 秒），然后測量電池兩端的電壓變化，根據歐姆定律計算出電池的內阻。在不同的循環階段進行直流內阻測試，可以觀察到內阻隨循環次數的變化規律。
比如，在測試電動工具用鋰離子電池時，每經過 10 次循環，就進行一次直流內阻測試。開始時電池的直流內阻可能只有幾十毫歐，隨著循環次數增加，內阻可能會上升到幾百毫歐，這表明電池的性能在逐漸下降。
三、循環壽命測試法
1.標準循環壽命測試：
根據相關標準（如國際電工委員會 IEC 標準或國家標準 GB/T 等）規定的充放電制度進行循環測試。一般包括在特定的溫度（如 25℃或高溫 45℃）下，以一定的充放電倍率（如 0.5C 充電、0.5C 放電）對電池進行循環，直到電池容量衰減到初始容量的某個百分比（如 80%）為止，記錄循環次數作為電池的循環壽命。
以儲能用鋰離子電池為例，按照 GB/T 標準進行測試，在常溫環境下，經過數百次循環后，如果電池容量衰減到初始容量的 80%，這表明電池在該使用條件下的循環壽命已達到一定限度，這種方法能夠直接評估電池在標準使用條件下的使用壽命。
2.加速循環壽命測試：
為了縮短測試時間，會采用加速老化的方法。例如，通過提高充放電倍率、升高測試溫度等手段來加速電池的老化過程。不過，這種方法需要建立合適的加速模型來推算實際使用條件下的循環壽命。
比如，在研究新型鋰離子電池材料時，為了快速評估其性能，將測試溫度提高到 60℃，充放電倍率提高到 2C，這樣可以在較短的時間內觀察到電池容量的快速衰減和其他性能變化，然后根據加速老化模型推算在常溫、正常倍率下的循環壽命。
四、電壓特性測試法
1.充放電曲線測試：
在電池循環過程中，記錄充電和放電過程中的電壓 - 時間或電壓 - 容量曲線。新電池的充放電曲線一般比較平滑，隨著循環次數的增加，曲線會發生變化。例如，充電曲線可能會出現平臺電壓降低、充電末期電壓升高等現象；放電曲線可能會出現電壓下降加快等情況。
對于筆記本電腦用鋰離子電池，在初始狀態下，其放電曲線從滿電到沒電的過程中電壓下降較為平穩，經過多次循環后，在放電初期電壓就可能會出現明顯的下降，這反映了電池內部電極材料性能的變化和老化程度。
2.開路電壓測試：
電池在經過一定時間的靜置（一般為幾小時到十幾小時，確保電池內部達到電化學平衡）后，測量其開路電壓。在電池老化過程中，開路電壓會發生變化，因為電池內部的化學平衡狀態發生了改變。
例如，在對鋰離子電池組進行監測時，定期（如每周一次）測量電池組中每個電池的開路電壓，隨著電池的老化，某些電池的開路電壓可能會與其他電池出現明顯差異，這可以幫助判斷電池的一致性和老化情況，及時發現可能存在問題的電池。
