[发明专利]一种镍锌电池的充电方法

说明书

本申请提供了一种镍锌电池的充电方法，所述镍锌电池的正极活性物质包括氢氧化亚镍；负极活性物质包括氧化锌；所述充电方法为阶段充放电，包括三个阶段；第一阶段为：第一恒流充电和第一恒流放电；第二阶段为：第二恒流充电和第二恒流放电；第二恒流充电的充电倍率不高于第一恒流充电的充电倍率；第二恒流放电的放电倍率不高于第一恒流放电的放电倍率；第三阶段为：第三恒流恒压充电；第三恒流恒压充电的充电倍率不高于第二恒流充电的充电倍率。本申请通过阶段性的充放电程序，可以快速提升电池容量，破坏正负极表面的钝化膜，促进活性物质的转化，降低电池的内阻极化。

技术领域

本申请涉及镍锌电池技术领域，具体涉及一种镍锌电池的充电方法。

背景技术

相比于铅酸电池，镍锌电池具有更高的能量密度，更优异的倍率性能以及更绿色环保等优点而备受关注。但仍存在循环寿命较低、循环稳定性差等缺点而制约其进一步应用，主要原因在于其在循环过程中，正负极与电解液界面处羟基的持续消耗，导致电池内部浓差极化较为严重，造成电池充电不完全，活性物质发挥不充分；另外，目前针对镍锌电池的充电方法多为常规的恒流+恒压相结合方式，该种充电方式易导致电池内部浓差极化严重，使得固液界面环境的迅速改变，导致正负极表面易被氧化锌、氢氧化锌等钝化物覆盖，进一步增加电池内阻；且随着充放电次数的增加，电池内阻逐渐增大，使得恒流充电时间逐渐变短，恒压时间逐渐增长，长时间恒压充电导致电解液被分解析氢析氧加剧；最终，电池容量持续衰减，电解液逐渐干涸，导致电池失效；

因此，有必要开发出一种简单高效的充电方法，有效降低电池内部浓差极化，减少循环过程中正负极表面钝化膜的产生，实现镍锌电池活性物质高效利用，实现镍锌电池长循环表现。

发明内容

针对上述存在的问题，本申请提出了一种镍锌电池的充电方法；其通过阶段性的充放电，可以快速提升电池容量，破坏正负极表面的钝化膜，促进活性物质的转化，降低电池极化内阻，克服背景技术中提到的不足和缺陷。

为实现上述目的，本申请采用了以下技术方案：

本申请的发明点是提供一种镍锌电池的充电方法，所述镍锌电池的正极活性物质包括氢氧化亚镍；负极活性物质包括氧化锌；所述充电方法为阶段充放电，包括三个阶段；第一阶段为：第一恒流充电和第一恒流放电；第二阶段为：第二恒流充电和第二恒流放电；第二恒流充电的充电倍率不高于第一恒流充电的充电倍率；第二恒流放电的放电倍率不高于第一恒流放电的放电倍率；第三阶段为：第三恒流恒压充电；第三恒流恒压充电的充电倍率不高于第二恒流充电的充电倍率。

可选地，第一恒流放电和第二恒流放电均为短时放电；所述短时放电的时间不高于60s。

可选地，第二恒流放电时间小于第一恒流放电时间；优选第一恒流放电时间比第二恒流放电时间长5s~10s；更优选，第一恒流放电的时间为10s~60s；第二恒流放电的时间为5s~60s。

可选地，第三恒流恒压充电包括第三恒流充电和第三恒压充电；当第三恒流充电至第三充电截止电压时，进行恒压充电；当第三恒压充电至电流截止倍率时，充电完成。

可选地，第三恒流充电的充电倍率为0.1C~0.3C；第三充电截止电压为1.90V~1.95V；优选第三充电截止电压为1.90V~1.91V；第三恒压充电的电流截止倍率为0.01C~0.05C。

可选地，第二恒流充电的充电倍率低于第一恒流充电的充电倍率；第二恒流放电的放电倍率低于第一恒流放电的放电倍率。

可选地，第一恒流充电的充电倍率为1C~2C；第二恒流充电的充电倍率为0.3C~1C。

可选地，第一恒流放电的放电倍率为1C～5C；第二恒流放电的放电倍率为1C~3C。

可选地，当第一恒流充电至第一充电截止电压时，进行恒流放电；第一充电截止电压为1.90V~1.95V。