做鋰電池測試時，工程師常會對著兩條形狀相似的曲線犯難：dQ/dV和dV/dQ，名字就差個順序，到底能解決什么實際問題？有人用dQ/dV看老化，有人用dV/dQ查析鋰，一旦用反了，不僅分析不出問題，還可能誤導后續(xù)設計。今天咱們拋開復雜公式，從“解決什么問題”出發(fā)，把這兩個“微分雙兄弟”的用法講透，新手也能快速上手。

先搞懂核心邏輯：不是“算數學”，是“看反應”

不管是dQ/dV還是dV/dQ，本質都是通過“微分”放大電池的細微變化——就像用顯微鏡看細胞，肉眼看不出的電極反應，在微分曲線里會變成清晰的“峰”或“平臺”。

簡單說：

· dQ/dV：關注“電壓變一點，容量能變多少”，核心是“抓反應階段”（比如鋰離子什么時候嵌入電極）；

· dV/dQ：關注“容量變一點，電壓會變多少”，核心是“看電壓穩(wěn)定性”（比如放電時電壓會不會突然掉）。

兩者的本質差異，決定了它們在實際測試中的應用場景完全不同。

第一兄弟：dQ/dV（微分容量）——電池“反應階段”的“CT機”

dQ/dV的全稱是“微分容量”，公式是ΔQ/ΔV（實際測試中用離散數據計算，不用積分）。你可以理解為：給電池加1mV電壓，它能儲存或釋放多少mAh的電量。這個值的大小，直接對應電極材料的“反應活性”——反應越劇烈，dQ/dV的峰值越高。

1.曲線怎么看？關鍵盯“峰的位置、高度、面積”

dQ/dV曲線通常以“電壓（V）”為橫坐標，“dQ/dV（mAh/V）”為縱坐標，曲線中的每個“峰”都代表一個明確的電化學反應：

· 峰的位置：對應反應發(fā)生的電壓區(qū)間。比如石墨負極的嵌鋰反應，會在0.1V左右出現一個尖峰；三元正極（NCM811）的脫鋰反應，會在3.8V和4.1V出現兩個峰，這就是材料的“特征峰”，位置偏移就說明反應出了問題（比如極化變大，峰就會向高電壓或低電壓移）。

· 峰的高度：代表反應的“劇烈程度”。新電池的特征峰又高又尖，循環(huán)1000次后，峰變矮變寬——這是因為活性材料脫落了，能參與反應的鋰離子少了，反應自然變弱。

· 峰的面積：對應參與反應的“容量總量”。峰面積變小，要么是活性鋰丟了（比如SEI膜增厚消耗了鋰），要么是活性材料少了（比如正極粉脫落），這是判斷電池老化原因的核心依據。

舉個實際例子：某車企測試循環(huán)后的電池，發(fā)現dQ/dV曲線中，石墨的0.1V峰面積少了20%，但三元正極的3.8V峰基本沒變化——這就說明老化原因是“活性鋰損失”（比如SEI分解再生成消耗了鋰），而不是正極材料壞了，后續(xù)就該針對性優(yōu)化電解液配方，而不是換正極。

2.實戰(zhàn)場景：3個地方必須用dQ/dV

· 分析老化機制：是活性鋰丟了還是材料壞了？看特征峰的面積變化就能區(qū)分（前面的例子就是典型）；

· 識別副反應：比如電池析鋰時，會在0V左右出現一個額外的小峰（金屬鋰的沉積反應），比肉眼觀察析鋰痕跡早20個循環(huán)就能發(fā)現；

· 優(yōu)化充電策略：比如快充時，當dQ/dV的峰值下降到新電池的80%，就說明電極反應活性降低，該降低充電倍率了，避免過度極化。

第二兄弟：dV/dQ（微分電壓）——電池“電壓穩(wěn)定性”的“放大鏡”

dV/dQ是“微分電壓”，公式是ΔV/ΔQ，反過來理解就是：電池放出1mAh電量，電壓會下降多少mV。這個值越小，說明電壓越穩(wěn)定——比如磷酸鐵鋰（LFP）電池放電時電壓平臺很平，dV/dQ就接近零；而三元電池平臺稍斜，dV/dQ會有微小波動。

1.曲線怎么看？重點找“平臺、峰、拐點”

dV/dQ曲線常以“容量（mAh）”或“SOC（%）”為橫坐標，“dV/dQ（mV/mAh）”為縱坐標，核心看三個特征：

· 平臺區(qū)的數值：在電池的主要放電平臺（比如LFP的3.2V、三元的3.6V），dV/dQ越接近零，電壓越穩(wěn)定。如果某塊電池的dV/dQ在平臺區(qū)突然變大（比如從0.1mV/mAh跳到0.5mV/mAh），說明電壓開始“掉得快”，可能是內部出現微短路；

· 相變峰的位置：和dQ/dV類似，dV/dQ也會有“反應峰”，但意義相反——dQ/dV的峰對應反應劇烈，dV/dQ的峰對應“電壓突變點”。比如石墨從LiC₁₂轉變?yōu)長iC₆的過程，會在dV/dQ曲線上出現一個小峰，這個峰的位置如果后移，說明相變時需要更高的容量（可能是析鋰導致的）；

· 曲線的拐點：充電到末期時，dV/dQ曲線會突然向上翹（電壓快速上升），這個拐點對應的SOC就是“充電截止的最佳時機”——超過這個點，再充電就是“無效充電”，還會加劇SEI膜分解。

比如某儲能電池廠篩選自放電電池：把一批電池靜置7天，測dV/dQ曲線。正常電池的平臺區(qū)dV/dQ是0.08mV/mAh，而自放電超標的電池，dV/dQ會升到0.2mV/mAh以上——因為自放電導致容量偷偷流失，放出同樣電量時電壓掉得更快，dV/dQ自然變大。用這個方法篩選，比直接測容量效率高3倍。

2.實戰(zhàn)場景：這2件事只能靠dV/dQ

· 定量分析析鋰容量：析鋰會導致“電壓滯后”，dV/dQ曲線中會出現一個“析鋰峰”，通過計算這個峰的面積，能精確算出析鋰的容量（誤差可控制在5%以內），這是dQ/dV做不到的；

· 檢測電池一致性：同一批次電池的dV/dQ曲線如果重合度高，說明一致性好；如果某塊電池的平臺區(qū)dV/dQ偏離平均值15%以上，后續(xù)組PACK時就會成為“短板”，充放電時容易先過充或過放。

關鍵對比：別再用混！一張表分清用法

很多工程師出錯，是因為沒搞懂“什么時候該用誰”。下面這張對比表，直接對應實際需求，照著查就行：

 

編輯

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工程師實戰(zhàn)3個小貼士

1. 測試條件要固定：溫度、倍率、截止電壓都會影響微分曲線——比如25℃下測的dQ/dV峰在3.8V，0℃下可能就飄到3.7V，所以對比時必須保證測試條件一致；

2. 別只看單一曲線：分析老化時，最好同時看dQ/dV和dV/dQ——比如dQ/dV顯示峰面積變小（老化），dV/dQ顯示平臺區(qū)變抖（電壓不穩(wěn)），結合起來就能判斷是“活性材料損失+微短路”，比單獨看一條曲線更準；

3. 新手從“對比”開始：不用一開始就懂原理，先測一塊新電池的微分曲線當“基準”，再對比循環(huán)后的曲線——峰變了、平臺抖了，就對應找問題，上手最快。

其實dQ/dV和dV/dQ不用死記公式，記住一句話就行：“看反應找dQ/dV，看電壓找dV/dQ”。下次測試時，先想清楚“我要解決什么問題”，再選對應的參數，就能少走彎路，讓測試數據真正幫到設計和生產。