锂离子电池充电控制方法、装置及电子设备、存储介质制造方法及图纸

技术编号:37992150 阅读:11 留言:0更新日期:2023-06-30 10:06
本申请提供一种锂离子电池充电控制方法、装置及电子设备、存储介质。该方法包括获取锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、锂离子电池的额定容量以及锂离子电池负极片的表面积;根据比表面积、额定容量、表面积和预设的第一阶段充电充电倍率确定第一阶段充电时长阈值;使用预设的第一阶段充电倍率和预设的第一阶段充电时长进行第一阶段恒流充电,达到锂离子电池上限电压时,使用上限电压对锂离子电池进行第二阶段恒压充电,达到截止电流时,结束充电;预设的第一阶段充电时长不超过第一阶段充电时长阈值。本申请的方法可以解决如何保证锂离子电池在不析锂的同时还具有高效的充电速率的问题。速率的问题。速率的问题。

【技术实现步骤摘要】
锂离子电池充电控制方法、装置及电子设备、存储介质


[0001]本申请涉及锂离子电池充电控制技术,尤其涉及一种锂离子电池充电控制方法、装置及电子设备、存储介质。

技术介绍

[0002]锂离子电池具有能量密度稿、循环寿命长、无记忆效应等优点,是电动汽车的主要驱动电源,也是手机、笔记本电脑等电子产品中主要的储能元件。但锂离子电池在使用过程中仍然有许多问题需要解决,其中减少充电时间和保证锂离子电池的安全性是两个重要的方面。
[0003]目前主要使用的充电方法是恒流恒压充电,传统的恒流恒压充电技术包括:首先使用恒流充电,当锂离子电池电压达到充电限制电压时采用限制电压进行恒压充电,这种方法不仅增加了充电时间,而且减小了锂离子电池的使用寿命。为了克服上述缺陷,已有众多方法对传统的恒流恒压充电技术进行改进,其中,将单一的恒流充电阶段变为多阶段恒流充电是最主要的改进方式。现有的多阶段恒流充电主要是以截止电压和SOC作为阶段充电截止方式,然而,这两种方式通常以经验预设充电倍率,充电倍率设置过小,容易导致充电时间增长,充电效率低,充电倍率设置过大,则容易导致负极析锂。
[0004]因此,如何保证锂离子电池在不析锂的同时还具有高效的充电速率,仍然是本领域亟待解决的技术问题。

技术实现思路

[0005]本申请提供一种锂离子电池充电控制方法、装置及电子设备、存储介质,本申请的充电控制方法能够保证锂离子电池在不析锂的同时还具有高效的充电速率。
[0006]一方面,本申请提供一种锂离子电池充电控制方法,包括:
[0007]获取锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、锂离子电池的额定容量以及锂离子电池负极片的表面积;
[0008]根据所述锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、所述锂离子电池的额定容量、所述锂离子电池负极片的表面积和预设的第一阶段充电倍率确定锂离子电池的第一阶段充电时长阈值;
[0009]使用预设的第一阶段充电倍率和预设的第一阶段充电时长对所述锂离子电池进行第一阶段恒流充电,直至达到锂离子电池的上限电压时,使用所述上限电压对锂离子电池进行第二阶段恒压充电,直至达到截止电流时,结束充电;
[0010]所述预设的第一阶段充电时长不超过所述第一阶段充电时长阈值。
[0011]其中一个实施例中,所述第一阶段恒流充电包括N个子恒流充电阶段,所述N个子恒流充电阶段对应N个子充电倍率和N个子充电时长,N≥2。
[0012]其中一个实施例中,第N

1子充电倍率大于第N子充电倍率。
[0013]其中一个实施例中,第N

1子充电倍率与第N子充电倍率的差值为0.5C~2C。
[0014]其中一个实施例中,所述根据所述锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、所述锂离子电池的额定容量、所述锂离子电池负极片的表面积和预设的第一阶段充电倍率确定锂离子电池的第一阶段充电时长阈值包括:
[0015]根据式1得到第一阶段充电时长阈值:
[0016]T=(k
×
S2×
A2)/(M2×
Q2×
60)式1;
[0017]式1中,T为第一阶段充电时长阈值,单位为min;k为0.2;S为锂离子电池负极片中活性材料的比表面积,单位为cm2/cm2;A为锂离子电池负极片的表面积,单位为cm2;M为第一阶段充电倍率,单位为C;Q为锂离子电池的额定容量,单位为mA。
[0018]其中一个实施例中,所述锂离子电池负极片中活性材料的比表面积为150cm2/cm2~300cm2/cm2。
[0019]其中一个实施例中,所述预设的第一阶段充电倍率为0.2C~20C。
[0020]另一方面,本申请提供一种锂离子电池充电控制装置,包括:
[0021]获取模块,用于获取锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、锂离子电池的额定容量以及锂离子电池负极片的表面积;
[0022]处理模块,用于根据所述锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、所述锂离子电池的额定容量、所述锂离子电池负极片的表面积和预设的第一阶段充电倍率确定锂离子电池的第一阶段充电时长阈值;
[0023]充电控制模块,用于使用预设的第一阶段充电倍率和预设的第一阶段充电时长对所述锂离子电池进行第一阶段恒流充电,直至达到锂离子电池的上限电压时,使用所述上限电压对锂离子电池进行第二阶段恒压充电,直至达到截止电流时,结束充电;所述预设的第一阶段充电时长不超过所述第一阶段充电时长阈值。
[0024]另一方面,本申请提供一种电子设备,包括:处理器,以及与所述处理器通信连接的存储器;
[0025]所述存储器存储计算机执行指令;
[0026]所述处理器执行所述存储器存储的计算机执行指令,以实现如第一方面所述的锂离子电池充电控制方法。
[0027]另一方面,本申请提供一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机执行指令,当所述指令被执行时,使得计算机执行如第一方面所述的锂离子电池充电控制方法。
[0028]另一方面,本申请提供一种计算机程序产品,包括计算机程序,所述计算机程序被处理器执行时实现如第一方面所述的锂离子电池充电控制方法。
[0029]本申请提供的锂离子电池充电控制方法,充分考虑了锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、锂离子电池的额定容量以及锂离子电池负极片的表面积等电池自身的特点,并结合预设的第一阶段充电倍率确定出锂离子电池在第一阶段充电时长阈值,该阈值为锂离子电池在该充电倍率下的析锂临界点,在小于该充电时长对时间内对锂离子电池进行第一阶段的恒流充电,可保证电池不析锂,并且不同大小的第一阶段充电倍率对应不同的第一阶段充电时长阈值,因此即便第一阶段充电倍率足够大,只要充电时长不超过其对应的充电时长阈值就可使电池既具有高效的充电速率也不析锂。经过实验验证,相比于以SOC和截止电压为阶段充电截止点的充电方法,本申请采用的以固定倍率下的充电时长作
为阶段充电截止点的充电方法能够保证电池在任意SOC下开始充电,都具有固定充电倍率下的最大充电速率,且不析锂。因此,本申请提供的充电控制方法如何保证电池在不析锂的同时还能够高效充电的问题。
附图说明
[0030]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分,示出了符合本公开的实施例,并与说明书一起用于解释本公开的原理。
[0031]图1为本申请的一个实施例提供的锂离子电池充电控制方法的流程示意图;
[0032]图2为本申请的一个实施例提供的锂离子电池充电控制装置的示意图;
[0033]图3为本申请的一个实施例提供的电子设备的示意图。
[0034]通过上述附图,已示出本公开明确的实施例,后文中将有更详细的描述。这些附图和文字描述并不是为了通过任何方式限制本公开构思的范围,而是通过参考特定实施例为本领域技术人员说明本公开的概念。
具体实施方式
[0035]这里将详细地对示本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种锂离子电池充电控制方法,其特征在于,包括:获取锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、锂离子电池的额定容量以及锂离子电池负极片的表面积;根据所述锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、所述锂离子电池的额定容量、所述锂离子电池负极片的表面积和预设的第一阶段充电倍率确定锂离子电池的第一阶段充电时长阈值;使用预设的第一阶段充电倍率和预设的第一阶段充电时长对所述锂离子电池进行第一阶段恒流充电,直至达到锂离子电池的上限电压时,使用所述上限电压对锂离子电池进行第二阶段恒压充电,直至达到截止电流时,结束充电;所述预设的第一阶段充电时长不超过所述第一阶段充电时长阈值。2.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述第一阶段恒流充电包括N个子恒流充电阶段,所述N个子恒流充电阶段对应N个子充电倍率和N个子充电时长,N≥2。3.根据权利要求2所述的充电控制方法,其特征在于,第N

1子充电倍率大于第N子充电倍率。4.根据权利要求3所述的充电控制方法,其特征在于,所述第N

1子充电倍率与所述第N子充电倍率的差值为0.5C~2C。5.根据权利要求1所述的充电控制方法,其特征在于,所述根据所述锂离子电池负极片中活性材料的比表面积、所述锂离子电池的额定容量、所述锂离子电池负极片的表面积和预设的第一阶段充电倍率确定锂离子电池的第一阶段充电时长阈值包括:根据式1得到第一阶段充电时长阈值:T=(k
×
S2×
A2)/(M2×
Q2×
60)式1;式1中,T为第一阶段充电时长阈值,单位为min;k为0.2;S为锂离子电池...

【专利技术属性】
技术研发人员:李瑞年薛佳宸李素丽
申请(专利权)人:珠海冠宇电池股份有限公司
类型:发明
国别省市:

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