[发明专利]一种电池充电方法有效

专利信息
申请号: 201310073300.8 申请日: 2013-03-07
公开(公告)号: CN103138021A 公开(公告)日: 2013-06-05
发明(设计)人: 韩雪冰;欧阳明高;卢兰光;李建秋 申请(专利权)人: 清华大学
主分类号: H01M10/44 分类号: H01M10/44
代理公司: 北京清亦华知识产权代理事务所(普通合伙) 11201 代理人: 张大威
地址: 100084 北京*** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 一种 电池 充电 方法
【说明书】:

技术领域

发明属于电池充电技术领域,具体涉及一种电池充电方法。

背景技术

随着环境污染、能源危机、温室效应等问题的日益凸显,现在人们开始越来越关注可充电电池。无论是电动车、储电站,或者手机、笔记本电脑,电池都是至关重要的储能元件。但是电池的寿命问题一直都是一个难于解决的大问题,通常的锂离子电池往往只能够满足约1000次的循环充放电。如何能够合理的使用电池才能使电池可以循环较多次数,是一个非常值得关注的问题。电池如何放电往往由其工作用途、工况等决定,一般难于自由控制,但电池如何充电是可以自由控制的。不同的充电方法,主要影响电池的充电时间,以及电池的可用寿命。

电池如何充电对其寿命影响很大,如果电池被不慎过充,则电池的容量会有大幅度衰减,甚至会有安全性问题,电池也有可能失效燃烧爆炸等。如果电池充电倍率过高,也会导致电池寿命降低。使用非常小的电流对电池进行非常缓慢的充电,理论上讲会有效增加电池的循环寿命,但是电池的充电时间又会非常长,造成时间成本过长和用户体验差等问题。

目前主流的电池充电方法是恒流转恒压充电,即以厂家给定的电流恒流充电至电池电压达到充电截止电压,再以充电截止电压恒压充电至电池电流小于充电截止电流。这样的充电方法,电池充电并不一定是最优化的,主要是由于恒流充电阶段,在低SOC(State of Charge,充电状态)和高SOC情况下,采用相同的充电电流,而实际上研究表明,在高SOC下采用略小一些的电流进行充电,对电池寿命有较好的改善,而在低SOC下采用略大一些的电流进行充电,对电池寿命影响不大。

本发明的目的在于提出一种新的电池充电方法,以在保证充电时间不过长的基础上,充电对电池寿命影响较小。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此,本发明的一个目的在于提出一种电池充电方法,本方法在保证充电时间不过长的基础上,充电对电池寿命影响较小。

为了实现上述目的,根据本发明实施例的电池充电方法,包括以下步骤:S1.根据电池性能参数,设定充电安全电压、充电截止电流和充电截止电压;S2.以所述安全电压进行恒压充电,直至电池电流下降至所述充电截止电流;S3.以所述充电截止电流进行恒流充电,直至电池电压上升至所述充电截止电压。

根据本发明实施例的一种电池充电方法,使得电池在充电时间不需要过长的情况下,降低充电过程对电池寿命的影响,从而延长电池的循环寿命。

在本发明的一个实施例中,在所述步骤S1与所述步骤S2之间,还包括:对所述电池进行预充电。

在本发明的一个实施例中,根据电池性能参数,设定充电安全电流;如果所述充电安全电压进行恒压充电开始的电流大于所述充电安全电流,则以所述充电安全电流进行恒流充电,直至电池电压上升至所述充电安全电压,再执行所述步骤S2。

在本发明的一个实施例中,所述预充电包括:根据充电机性能参数,设定最大充电功率;如果所述充电安全电压进行恒压充电开始的功率大于所述最大充电功率,则以所述最大充电功率进行恒功率充电,直至电池电压上升至所述充电安全电压,再执行所述步骤S2。

根据本发明的电池充电方法,在SOC较低时,利用合理选择的充电安全电压进行恒压充电,可以在不影响电池寿命的情况下,以最快的速度将电量充入电池,而在恒压充电至电流降至充电截止电流以后,再以很小的电流,即充电截止电流将电池恒流充电至充电截止电压,将电池的电量充满,根据本发明电池充电方法的小电流充电可以最大限度地降低对电池寿命的影响。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出,部分将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解,其中:

图1是通常的恒流转恒压充电的电压电流示意曲线;

图2是根据本发明实施例的电池充电方法的恒压转恒流充电时的电压和电流示意曲线;

图3是根据本发明实施例的电池充电方法的恒流转恒压转恒流充电时的电压和电流示意曲线;

图4是根据本发明实施例的电池充电方法的恒功率转恒压转恒流充电时的电压和电流示意曲线。

具体实施方式

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