[發(fā)明專利]一種鋰離子電池的充電方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201010118133.0
• 申請日: 2010-03-04
• 公開（公告）號: CN102195103A
• 公開（公告）日: 2011-09-21
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羅青
• 申請（專利權(quán)）人: 深圳市比克電池有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 深圳鼎合誠知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44281
• 代理人: 龔安義

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種鋰離子電池的充電方法。

背景技術(shù)

目前，鋰離子電池已廣泛應(yīng)用于各種數(shù)字設(shè)備及各種電動設(shè)備上，市場上衡量鋰離子的性能指標(biāo)包括容量的大小和循環(huán)性能的高低等。循環(huán)性能是指電池多次充放電循環(huán)之后的容量保持率。目前技術(shù)人員通過電池生產(chǎn)過程中的材料改性、調(diào)整電解液添加劑、優(yōu)化電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)等諸多方式來改善循環(huán)性能，成績斐然。但是隨著用電設(shè)備的耐久性不斷提高，人們也在追求更佳的電池循環(huán)性能。

理論和實(shí)踐表明，通過改善電池的充電方式，可以提供電池的循環(huán)性能。現(xiàn)有技術(shù)中對鋰離子電池的充電方法采用的是先恒流后恒壓的方式：首先恒流充電，即電流一定，電池電壓隨著充電過程逐步升高；當(dāng)電池端電壓達(dá)到額定電壓4.2V(或額定電壓4.1V)后，再改恒流充電為恒壓充電，即電壓一定，電流根據(jù)電芯的飽和程度，隨著充電過程的繼續(xù)逐步減小，當(dāng)減小到0.01C(或20mA)時(shí)，認(rèn)為充電終止。這種充電方式中，電池需要在大電流高電壓下充電停留較長時(shí)間，惡化了電池的循環(huán)使用性能。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提出一種鋰離子電池的充電方法，提高電池的循環(huán)使用性能。

本發(fā)明的技術(shù)方案是：

這種鋰離子電池的充電方法采用分步充電法，選擇若干個(gè)不大于電池額定電壓的預(yù)設(shè)電壓，首先采用恒流充電至最低的預(yù)設(shè)電壓，再保持恒定的最低預(yù)設(shè)電壓，繼續(xù)充電至充電電流為選定的第一預(yù)設(shè)電流；然后繼續(xù)采用恒流充電法充電至次低的預(yù)設(shè)電壓，再保持恒定的次低預(yù)設(shè)電壓，繼續(xù)充電至充電電流為選定的第二預(yù)設(shè)電流；重復(fù)以上恒流充電、恒壓充電步驟直至預(yù)設(shè)電壓選擇為額定電壓。

所述的分步充電法具體包括以下步驟：1)選擇一個(gè)低于額定電壓的預(yù)設(shè)電壓，以0.4C～2C的充電電流恒流充電至預(yù)設(shè)電壓；2)保持預(yù)設(shè)電壓恒定，繼續(xù)充電至充電電流為預(yù)設(shè)電流，所述預(yù)設(shè)電流小于0.3C；3)保持預(yù)設(shè)電流恒定，繼續(xù)充電至額定電壓。

進(jìn)一步改進(jìn)的方案中，所述步驟3)后還包括：步驟4)保持額定電壓，繼續(xù)充電至充電電流為0.01C～0.03C。

所述預(yù)設(shè)電壓為電池額定電壓的95％～98.8％。

所述預(yù)設(shè)電壓為電池額定電壓的95.2％～98％。

所述步驟1)中以0.5～1C的充電電流恒流充電至預(yù)設(shè)電壓。

所述步驟2)和步驟3)中的預(yù)設(shè)電流為0.1～0.2C。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)對比所具有的有益效果是：減少了電池充電過程中在高電壓大電流狀態(tài)下的停留時(shí)間，可以減弱電池的惡化，從而提高電池的循環(huán)性能。

附圖說明

圖1是對比例1的放電容量保持率測試結(jié)果圖；

圖2是實(shí)施例1的放電容量保持率測試結(jié)果圖；

圖3是具體實(shí)施方式二的放電容量保持率測試結(jié)果圖；

圖4是具體實(shí)施方式三的放電容量保持率測試結(jié)果圖；

圖5是具體實(shí)施方式四的放電容量保持率測試結(jié)果圖。

具體實(shí)施方式

具體實(shí)施方式一

對比例1：

選取100個(gè)型號18650容量為2200mAh額定電壓為4.2V的鋰離子電池進(jìn)行充放電循環(huán)測試。

充電的具體步驟為：

①以0.8C恒流充電至額定電壓4.2V，充電時(shí)間計(jì)時(shí)約65min；

②保持額定電壓4.2V恒壓充電至40mA(0.018C)，充電時(shí)間計(jì)時(shí)約60min。充電總時(shí)間約為125min。

放電采用0.5C恒電流放電。其平均放電容量保持率如圖1所示。

實(shí)施例1：

選取100個(gè)型號18650容量為2200mAh額定電壓為4.2V的鋰離子電池進(jìn)行充放電循環(huán)測試。

充電的具體步驟為：

①以0.8C恒流充電至額定電壓的97.6％即4.1V，計(jì)時(shí)充電時(shí)間約57min；

②以恒壓4.1V充電至預(yù)設(shè)電流0.1C，計(jì)時(shí)充電時(shí)間約28min；

③以預(yù)設(shè)電流0.1C恒流充電至4.2V，計(jì)時(shí)充電時(shí)間約36min；

④保持額定電壓4.2V恒壓充電至40mA(0.018C)，計(jì)時(shí)充電時(shí)間約20min。充電總時(shí)間約為141min。

放電采用0.5C恒電流放電。其平均放電容量保持率如圖2所示。