[发明专利]一种锂离子电池的低温充放电方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的低温充放电方法，通过控制低温状态下的锂离子电池的充放电电压和电流，来实现锂离子电池的低温状态的正常充放电功能，同时也能最大程度的发挥出锂离子电池的性能而又不会影响到锂离子电池的正常寿命。本发明使电动汽车或其他使用锂离子电池的产品可以在冬天极低的温度下，不使用额外的热管理加热系统而能够实现充放电的功能，并能使锂离子电池发挥出更佳的性能。同时由于没有了额外的热管理加热系统，降低了企业生产成本，减轻了电池系统的重量，提高了电池系统的能量密度，可以使电池汽车获得更好的续航，在目前的国家新能源汽车补贴标准下，可以使生产企业拿到更高的补贴，获得更高的利润。

技术领域

本发明属于电池技术领域，具体涉及一种锂离子电池的低温充放电方法。

背景技术

随着环保和能源问题的日益严峻，以锂离子电池为动力的新能源汽车也在逐渐普及，但在目前的技术条件下，锂离子电池的性能以及循环寿命受温度的影响非常大，尤其是低温所造成的容量和寿命的衰减对用户的影响特别巨大，这表现在使用时间的降低，甚至是直接不能使用。电动汽车上所用的锂离子电池也同样存在这个问题，一遇到低温天气，续航大幅度降低，甚至不能充电、不能行使的情况也时有发生，导致已到冬季，用户的抱怨和投诉就持续不断。针对这一问题，大多数厂家的解决问题都是额外给电池系统增加一套的热管理系统，在电池温度低的时候给电池进行加热到工作温度。在一方法虽然解决了电动汽车低温下不能充电或行使的问题，但热管理系统确是需要消耗相当大的电量的，这就使得本来在冬季低温下续航就低的电动汽车的续航进一步降低，而且由于管理系统（BMS）的温度采集探头是位于模块或电芯的表面的，系统所能够采集到的电芯或模块的温度也只是表面的温度值，热管理系统的加热模块或加热系统也是处于电芯的外部，只能从外部进行加热。当锂离子电池系统处于寒冷环境下的时候，即使是开启了热管理系统对电池模块或电芯进行加热，由于热量的传递时效以及不同材料之间比热容不同的原因，模块或电芯的表面温度会先升高，当表面温度升高到充电或放电允许值的时候，系统会根据管理策略启动充放电功能，而此时电芯的内部温度仍然没有达到理想的可充放电的温度，此时就进行大电流充放电或大电流高电压的充电，则会造成锂离子电池中的锂金属的析出（简称析锂），在整个锂离子电池的生命周期中，析锂的产生会严重缩短锂离子电池的寿命，严重时析出的锂金属会刺穿隔膜造成电池的内部短路并带来起火、爆炸等严重安全事故。同时该热管理系统的加热以及热交换模块也增加了整个电池系统的重量，降低了电动汽车的能量密度，在目前的新能源补贴政策和能量密度挂钩的政策下，降低了能量密度就等于是降低了可以获得的补贴甚至是达不到国家的新能源补贴政策的标准，也等于是额外的增加了生产厂家的成本（热管理系统的成本）和降低了利润（补贴）。

发明内容

本发明提供一种锂离子电池的低温充放电方法，配合锂离子电池系统的管理系统（BMS），使电动汽车的锂离子电池系统可以在不使用额外的热管理系统的情况下，在超低温的环境中可以实现低温充电和行驶，并能最大程度的提高电动汽车的低温续航能力。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案如下：

一种锂离子电池的低温充放电方法，包括以下步骤：

S1，根据电池的特性，设定电池的充电截止电压阈值、放电截止电压阈值、温度阈值和充电电流阈值；

所述充电截止电压阈值包括第一充电截止电压A1、第二充电截止电压A2、第三充电截止电压A3、第四充电截止电压A4和第五充电截止电压A5；放电截止电压阈值包括第一放电截止电压B1、第二放电截止电压B2、第三放电截止电压B3、第四放电截止电压B4和第五放电截止电压B5；所述温度阈值包括第一温度C1、第二温度C2、第三温度C3、第四温度C4、第五温度C5；所述充电电流阈值包括第一充电电流D1、第二充电电流D2、第三充电电流D3、第四充电电流D4、第五充电电流D5；

S2，获取电池的实时温度T；

S3，将实时温度T与第一温度C1、第二温度C2、第三温度C3、第四温度C4、第五温度C5分别作比较；