电池充电方法技术

本发明专利技术提供一种电池充电方法。本发明专利技术提供的电池充电方法，包括：确定电池的最大充电电流和所述电池的敏感电压；使用所述电池的最大充电电流对所述电池进行恒流充电，当所述电池的电压达到所述电池的敏感电压时，停止对所述电池进行恒流充电，以及静置所述电池；使用第一充电电流和第一放电电流对所述电池进行脉冲充电，所述第一充电电流小于所述最大充电电流，所述第一放电电流小于所述第一充电电流。本发明专利技术提供的电池充电方法实现了在对电池充电过程中，避免了电池的电芯材料局部出现过压现象，降低了材料失效的风险，显著提高了电池循环寿命，提高了电池的安全性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及电池
，尤其涉及一种电池充电方法。
技术介绍
随着现代社会的发展和人们环保意识的增强，越来越多的新能源得以开发和利用，例如，使用电能作为动力的电动汽车、存储电能的储能电站等，并且，一般都需要使用具有大容量的电池作为存储电能的电源。由于不同的使用场景，对于电池容量要求也不同，因此，在需要使用大容量电池的场景中，如何提高利用相同材料制成的电池的电池容量，成为亟需解决的问题，目前，通过提高材料的应用电压被认为是提高电池容量的有效方法。然而，现有技术中在对电池进行充电的过程中，随着应用电压升高，电池的电芯材料会出现相应的化学变化，当应用电压接近相变电压时，电池的电芯材料容易发生不可逆的失效情况，降低了电池寿命。
技术实现思路
本专利技术提供一种电池充电方法，用以解决现有技术中在对电池充电过程中，电池的电芯材料容易发生不可逆的失效情况，降低电池寿命的问题。本专利技术提供一种电池充电方法，其特征在于，包括：确定电池的最大充电电流和所述电池的敏感电压；使用所述电池的最大充电电流对所述电池进行恒流充电，当所述电池的电压达到所述电池的敏感电压时，停止对所述电池进行恒流充电，以及静置所述电池；使用第一充电电流和第一放电电流对所述电池进行脉冲充电，所述第一充电电流小于所述最大充电电流，所述第一放电电流小于所述第一充电电流。进一步地，上述电池充电方法中，所述使用第一充电电流和第一放电电流对
所述电池进行脉冲充电包括：至少两个脉冲充电阶段，直到所述电池的电压达到截止电压时停止对所述电池进行脉冲充电；每个所述脉冲充电阶段包括：使用所述第一充电电流和第一充电时长对所述电池进行恒流充电；以及，使用所述第一放电电流和第一放电时长对所述电池进行恒流放电。进一步地，上述电池充电方法中，所述第一充电时长与所述第一放电时长的比值大于或者等于5，且小于或者等于50。进一步地，上述电池充电方法中，所述敏感电压大于或者等于3.6V，且小于或者等于4.4V。进一步地，上述电池充电方法中，各脉冲充电阶段所使用的第一充电电流相同，且每个脉冲充电阶段所使用的第一充电电流大于或者等于0.02C，且小于或者等于2C。进一步地，上述电池充电方法中，各脉冲充电阶段所使用的第一充电电流依次递减，且每个脉冲充电阶段所使用的第一充电电流大于或者等于0.02C，且小于或者等于2C。进一步地，上述电池充电方法中，所述第一充电时长大于或者等于0.1s，且小于或者等于20s。进一步地，上述电池充电方法中，所述第一放电电流大于或者等于0C，且小于或者等于0.2C。进一步地，上述电池充电方法中，所述第一放电时长大于或者等于0.01秒，且小于或者等于2秒。进一步地，上述电池充电方法中，所述电池的静置时长大于或者等于1秒，且小于或者等于600秒。进一步地，上述电池充电方法中，所述截止电压大于4.4V，且小于或者等于4.6V。进一步地，上述电池充电方法中，其特征在于：所述电池的正极材料选自LiCoO2、LiFePO4或LiNiCoMnxAl1-xO2中的至少一种，其中，0≤x≤1；所述电池的负极材料选自石墨、硬碳或中间相碳微球中的至少一种。进一步地，上述电池充电方法中，所述电池在充电过程中的环境温度位
于25±3℃。本专利技术提供的电池充电方法中，通过确定电池的最大充电电流和电池的敏感电压，然后使用电池的最大充电电流对电池进行恒流充电，直到当电池的电压达到电池的敏感电压时，停止对电池进行恒流充电并静置电池，接下来使用第一充电电流和第一放电电流对电池进行脉冲充电。实现了在对电池充电过程中，减小由于大电流对电池充电所带来的电池的正极材料表面锂离子表面浓度增加和高电压下所带来的极化反应，避免了电池的电芯材料局部出现过压现象，降低了材料失效的风险，显著提高了电池循环寿命，提高了电池的安全性能。解决了在对电池充电过程中，电池的电芯材料容易发生不可逆的失效情况，降低电池寿命的问题。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例所提供的电池充电方法的流程示意图；图2为本专利技术实施例所提供的电极材料脱锂量与电池电压关系示例图；图3为本专利技术实施例所提供的时间与电流的第一关系示例图；图4为现有技术中电池充电方法中时间与电流的关系示例图；图5为本专利技术实施例所提供的时间与电流的第二关系示例图；图6为本专利技术实施例所提供的时间与电流的第三关系示例图；图7为本专利技术实施例所提供的电池的循环次数和容量保持率的关系示例图。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获
得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一图1为本专利技术实施例所提供的电池充电方法的流程示意图，如图1所示，本实施例的电池充电方法，具体可以包括如下步骤：101、确定电池的最大充电电流和电池的敏感电压。本专利技术实施例中，使用不同正极材料、负极材料制成电池的电芯，由于其电芯材料自身性质的不同，所以共同决定了电池的性能。因此，在对电池进行充电之前，首先需要确认该电池的最大充电电流和该电池的敏感电压。本专利技术实施例中，电池的最大充电电流指的是在对电池进行充电的过程中，电池的电芯中正极材料不会析出锂离子所能承受的最大电流。其中，使用不同正极材料制成的电芯所能承受的最大充电电流，可以在实验过程中通过大量的实验数据得出。在对电池充电过程中，随着电压的升高，电池内的电芯会发生不同程度的化学变化，随着对电池多次进行充电、放电，电池内的电芯所发生的化学变化会逐渐积累。当电池内的电芯材料自身结构变得不稳定甚至发生不可逆相变时，其对电压的敏感度很大，此时的电压将作为本专利技术实施例中的敏感点压。例如，图2为本专利技术实施例所提供的电极材料脱锂量与电池电压关系示例图，如图2所示，本专利技术实施例中采用钴酸锂Li1-xCoO2为测试材料，通过扣电测试确认测试材料发生晶型转变的脱锂量。当脱锂量x等于0.5时，钴酸锂发生了六方晶系(R-3m)到单斜晶系(C2/m)的转变；当脱锂量x大于0.5时，钴酸锂的结构会变得不稳定甚至发生不可逆相变，所以，当脱锂量x等于0.5时对应的电压，就作为本专利技术实施例中该电池的敏感电压，即区域A所代表的位置即为敏感电压区域。进而，当脱锂量x等于0.5时对应的充电电流作为本专利技术实施例中该电池的最大充电电流。或者，采用扣电容量测试也可以反推得到电池的敏感电压，例如，钴酸锂放电反应的化学式为LiCoO2＝Li1-xCoO2+xLi++e-，根据电池比容量与电压的关系曲线发现，当电池容量C0＝0.137Ah/g时，电压发生显著下降根据公式电池容量C0＝96500/3600*x/97.8进行计算，当电池容量C0＝0.137Ah/g时，其对应的脱锂量x为0.5，此时的电压即作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池充电方法，其特征在于，包括：确定电池的最大充电电流和所述电池的敏感电压；使用所述电池的最大充电电流对所述电池进行恒流充电，当所述电池的电压达到所述电池的敏感电压时，停止对所述电池进行恒流充电，以及静置所述电池；使用第一充电电流和第一放电电流对所述电池进行脉冲充电，所述第一充电电流小于所述最大充电电流，所述第一放电电流小于所述第一充电电流。

【技术特征摘要】
1.一种电池充电方法，其特征在于，包括：确定电池的最大充电电流和所述电池的敏感电压；使用所述电池的最大充电电流对所述电池进行恒流充电，当所述电池的电压达到所述电池的敏感电压时，停止对所述电池进行恒流充电，以及静置所述电池；使用第一充电电流和第一放电电流对所述电池进行脉冲充电，所述第一充电电流小于所述最大充电电流，所述第一放电电流小于所述第一充电电流。2.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述使用第一充电电流和第一放电电流对所述电池进行脉冲充电包括：至少两个脉冲充电阶段，直到所述电池的电压达到截止电压时停止对所述电池进行脉冲充电；每个所述脉冲充电阶段包括：使用所述第一充电电流和第一充电时长对所述电池进行恒流充电；以及，使用所述第一放电电流和第一放电时长对所述电池进行恒流放电。3.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，所述第一充电时长与所述第一放电时长的比值大于或者等于5，且小于或者等于50。4.根据权利要求1所述的电池充电方法，其特征在于，所述敏感电压大于或者等于3.6V，且小于或者等于4.4V。5.根据权利要求2所述的电池充电方法，其特征在于，各脉冲充电阶段所使用的第一充电电流相同，且每个脉冲充电阶段所使用的第一充电电流大于或者等于0.02C，且小于...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨洪，梁巍，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建;35