[发明专利]一种锂离子动力电池充电方法

权利要求书

1.一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于，包含以下步骤：

(1)在电池充电限制电压范围内，以标准电流对电池进行恒流充电测试，根 据测试的电池容量-电压曲线计算得到微分容量曲线；记录微分容量曲线的完整 峰数n，根据n在电池充电限制电压范围内将电压分为(n+2)段；

(2)记录各电压段的起始和结束电压，其中第一电压段的起始电压V_{1,start，理论}为低于其结束电压的任一电压值，第一段的结束电压V_{1,end，理论}为微分容量曲线中 电池电压从低到高范围内第一个完整峰的始端电压；从第一电压段起，每一电 压段的结束电压V_{n,end，理论}为下一段的起始电压V_{n+1,start，理论}；从第二段起，每一电 压段的结束电压为微分容量曲线中该电压段所处峰与高于该电压段的下一个相 邻峰的峰值之间的最低值对应的电压；其中第n+1电压段的结束电压V_{n+1,end，理论}为第n个完整峰的末端电压，此电压也为第n+2段的起始电压V_{n+2,start，理论}，第 n+2段的结束电压为电池充电限制电压；

(3)各电压段可恒流、恒压或脉冲充电；每个电压段的充电过程按电压值由 低到高前后接续，直至充至电池充电限制电压。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于，电 池在第一段的充电起始电压为待充电池的开路电压，电池在第n+2段的充电结 束电压为电池充电限制电压。

3.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于，所 述完整峰为微分容量曲线随电池电压从低到高的微分容量先持续增高至极大值 后开始持续减小至出现新一次的增高现象为止，整个峰内微分容量曲线的点斜 率呈现先正值，再转为负值的趋势。

4.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于，所 述第一个完整峰的始端电压为微分容量曲线中电池电压从低到高范围下首次出 现点切线斜率为前一个点切线斜率的1.5倍以上的电压点；第n个完整峰的末端 电压为微分容量曲线中该峰所处电池电压从低到高范围点切线斜率均为负值的 最高电压点。

5.根据权利要求1所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于，所 述标准电流优选为能量型电池1/3C倍率，功率型电池1C倍率。

6.根据权利要求5所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于，所 述功率型电池为电池功率密度与能量密度的比值>10的电池，能量型电池为电池 功率密度与能量密度的比值≤10的电池。

7.根据上述任一权利要求所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在 于，步骤(3)中，所述电池在各电压段进行恒流充电时，各电压段的结束电压随 该电压段的恒流充电的电流的大小而改变；

其中，电池在各电压段的实际结束电压通过公式(1)计算得到：

V_n,end＝V_n,end,理论+(I_测试-I_标准)*R(1)

其中，V_n,end为电池各电压段进行恒流充电的实际结束电压，V_n,end,理论为根据 步骤(2)记录的该电压段的结束电压，I_测试为电池在该电压段恒流充电的电流，I _标准为步骤(1)的充电标准电流，R为电池对不同充电电流的响应内阻。

8.根据权利要求7所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于，其 中实际结束电压V_n,end根据公式(1)计算的结果超过电池的充电限制电压时，则该 电压段的结束电压为电池的充电限制电压。

9.根据权利要求1或7所述的一种锂离子动力电池充电方法，其特征在于， 所述步骤(3)中，当恒流充电或脉冲恒流充电至各电压段的结束电压后，不进行、 或进行一次、或进行多次恒压充电，恒压充电结束电流小于该电压段的恒流充 电电流。