快速充电方法技术

本发明专利技术涉及一种快速充电方法。一种快速充电方法，包括步骤：(1)对电池以脉冲恒定电流I

Fast charging method

【技术实现步骤摘要】
快速充电方法
本专利技术涉及电池
，特别是涉及一种快速充电方法。
技术介绍
动力锂离子电池是近年来快速发展的新型高能量密度电池，其具有输出电压高、循环寿命长、能量密度高、温度使用宽泛、自放电率低且无记忆效应等优点，已经在新能源汽车、大规模储能系统、人造卫星和航空航天领域取得了广泛的应用。目前，动力锂离子电池的能量密度已经处于瓶颈阶段，在有限的能量密度下，提高电池的充电速度，可以提高动力锂离子电池的使用效率。但传统的电池充电方法的充电速度较慢，且充电过程中会产生极化的问题，而使电池的充电安全性较差。
技术实现思路
基于此，有必要提供一种充电速度较快且充电安全性较好的快速充电方法。一种快速充电方法，包括步骤：(1)对电池以脉冲恒定电流I1充电，充电时间为t1；(2)对所述电池以脉冲恒定电流I2充电，充电时间为t2；(3)将所述电池进行静置，静置时间为t3；(4)循环步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，直到所述电池的电压达到截止电压；(5)对所述电池进行恒压充电，直到所述电池的电流达到截止电流，其中，I2小于I1，t2小于t1，t3小于t1。本申请的快速充电方法基于步骤(1)中一个宽的大电流脉充加上步骤(2)中一个相对较窄的小电流脉充的充电方式，能够减小大脉充电流充电带来的极化；同时步骤(3)中的静置可以进一步消除电池的极化，抑制锂离子在阳极表面的积累，从而避免析锂引起的电池的充电安全性问题。另外，本申请的快速充电方法的脉充充电阶段能够减小极化，提高大电流脉充的时间，从而缩短电池满充的时间，极大提高了电池充电的平均速度。因此，上述快速充电方法具有充电速度较快且充电安全性较好的优点。在其中一个实施例中，所述对电池以脉冲恒定电流I1充电，充电时间为t1的步骤中，还包括监测所述电池的阳极电位和表面温度的步骤，当所述阳极电位小于0V时，或者所述表面温度大于45℃时，执行步骤(2)。在其中一个实施例中，所述I1为1C～4C，所述t1为15s～40s。在其中一个实施例中，所述I2为0.02C～0.2C，所述t2为5s～10s。在其中一个实施例中，所述t3为1s～5s。在其中一个实施例中，所述截止电压为4.1V～4.2V。在其中一个实施例中，所述截止电流为0.02C～0.05C。在其中一个实施例中，在所述电池的电压达到截止电压的步骤之后，还包括静置的步骤，其中，静置的时间为t4。在其中一个实施例中，所述t4为5s以下。在其中一个实施例中，所述电池选自锂离子电池、铅酸电池、镍铬电池及镍氢电池中的一种。附图说明图1为一实施方式的快速充电方法的过程示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术，下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳的实施例。但是，本专利技术可以以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施例。相反地，提供这些实施例的目的是使对本专利技术的公开内容的理解更加透彻全面。除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本专利技术。请参阅图1，一实施方式的快速充电方法，包括步骤：(1)对电池以脉冲恒定电流I1充电，充电时间为t1。其中，电池选自锂离子电池、铅酸电池、镍铬电池及镍氢电池中的一种。进一步地，电池为锂离子电池。更进一步地，电池为方形铝壳锂离子电池。具体地，I1为1C～4C，t1为15s～40s。采用大电流I1充电有利于缩短充电时间，从而达到快速充电的目的。需要说明的是，对电池以脉冲恒定电流I1充电，充电时间为t1的步骤中，还包括监测电池的阳极电位和表面温度的步骤，当阳极电位小于0V时，或者表面温度大于45℃时，执行步骤(2)。其中，对阳极电位和表面温度的监测都是实时的。进一步地，采用三电极监控电池的阳极电位。当电池为方形铝壳锂离子电池时，监测电池的表面温度具体为监测电池的六个表面中面积最大的表面的温度。其中，采用温度检测装置实时监测电池的表面温度。(2)对电池以脉冲恒定电流I2充电，充电时间为t2。具体地，I2为0.02C～0.2C，t2为5s～10s。采用相对较小电流I2充电，一方面减小锂离子到达阳极表面的速度，从而减缓阳极浓差极化的产生，此外，较小的电流充电也可以给阳极表面锂离子向阳极内部的扩散留一定的缓冲时间。(3)将电池进行静置，静置时间为t3。其中，将电池进行静置，可以进一步减小脉充充电带来的极化积累，电池静置处理可以大大消除电池的极化问题，减小电池的阳极表面锂离子浓度，从而避免阳极的金属锂析出，进而克服了阳极表面金属锂析出引起的容量衰减和电池安全问题。具体地，t3为1s～5s。可以进一步消除电池的极化。如果静置时间太短，不足以充分地缓解阳极阳离子积累而引起的极化，静置时间太长，会影响电池的充电速度。(4)循环步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，直到电池的电压达到截止电压。具体地，截止电压为4.1～4.2V。一般该截止电压下，电池材料能够维持稳定且充电容量相对较高。需要说明的是，在电池的电压达到截止电压的步骤之后，还包括静置的步骤，其中，静置的时间为t4。具体地，t4为5s以下。(5)对电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流。其中，I2小于I1，t2小于t1，t3小于t1。具体地，截止电流为0.02～0.05C。该截止电流下，可以使电池充分地去极化。上述快速充电方法至少具有如下优点：1)本申请的快速充电方法基于步骤(1)一个宽的大电流脉充加上步骤(2)中一个相对较窄的小电流脉充的充电方式，能够减小大脉充电流充电带来的极化；同时步骤(3)中的静置可以进一步消除电池的极化，抑制锂离子在阳极表面的积累，从而避免析锂引起的电池的充电安全性问题。另外，本申请的快速充电方法的脉充充电阶段能够减小极化，提高大电流脉充的时间，从而缩短电池满充的时间，极大提高了电池充电的平均速度。因此，上述快速充电方法具有充电速度较快且充电安全性较好的优点。2)本申请的快速充电方法通过监控阳极电位，避免电池的阳极电位大于0V，防止电池的极化过大析锂，同时控制活性锂沉积引起的锂不可逆损失，而使电池更加安全。3)本申请的快速充电方法通过实时监控电池的温度，避免充电时电池的表面温度大于45℃，从而避免充电过程中电池热失控。4)本申请的快速充电方法能够消除电池的极化，抑制锂离子在阳极表面的积累，从而避免析锂引起的电池的容量衰减问题，增强了电池的容量稳定性。以下为具体实施例部分：实施例1本实施例的快速充电步骤如下：(1)在25℃的条件下，对NCM三元锂离子电池以脉冲恒定电流I1充电，充电时间为t1，其中，I1为2C，t1为30s，锂离子电池在本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种快速充电方法，其特征在于，包括步骤：/n(1)对电池以脉冲恒定电流I

【技术特征摘要】
1.一种快速充电方法，其特征在于，包括步骤：
(1)对电池以脉冲恒定电流I1充电，充电时间为t1；
(2)对所述电池以脉冲恒定电流I2充电，充电时间为t2；
(3)将所述电池进行静置，静置时间为t3；
(4)循环步骤(1)、步骤(2)和步骤(3)，直到所述电池的电压达到截止电压；
(5)对所述电池进行恒压充电，直到所述电池的电流达到截止电流，其中，I2小于I1，t2小于t1，t3小于t1。


2.根据权利要求1所述的快速充电方法，其特征在于，所述对电池以脉冲恒定电流I1充电，充电时间为t1的步骤中，还包括监测所述电池的阳极电位和表面温度的步骤，当所述阳极电位小于0V时，或者所述表面温度大于45℃时，执行步骤(2)。


3.根据权利要求1所述的快速充电方法，其特征在于，所述I1为1C～4C，所述t1为15s～40s。

【专利技术属性】
技术研发人员：方伟，张耀，郭政，
申请(专利权)人：欣旺达电动汽车电池有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44