[發明專利]一種鋰離子動力電池充電方法

在審

• 申請號: 201410710110.7
• 申請日: 2014-11-27
• 公開（公告）號: CN105703024A
• 公開（公告）日: 2016-06-22
• 發明（設計）人: 李群;徐金龍;吳寧寧;孫雯;石強
• 申請（專利權）人: 中信國安盟固利動力科技有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 北京市京大律師事務所 11321
• 代理人: 李光松;李雨奇

1.一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于，包含以下步驟：

(1)在電池充電限制電壓范圍內，以標準電流對電池進行恒流充電測試，根 據測試的電池容量-電壓曲線計算得到微分容量曲線；記錄微分容量曲線的完整 峰數n，根據n在電池充電限制電壓范圍內將電壓分為(n+2)段；

(2)記錄各電壓段的起始和結束電壓，其中第一電壓段的起始電壓V_{1,start，理論}為低于其結束電壓的任一電壓值，第一段的結束電壓V_{1,end，理論}為微分容量曲線中 電池電壓從低到高范圍內第一個完整峰的始端電壓；從第一電壓段起，每一電 壓段的結束電壓V_{n,end，理論}為下一段的起始電壓V_{n+1,start，理論}；從第二段起，每一電 壓段的結束電壓為微分容量曲線中該電壓段所處峰與高于該電壓段的下一個相 鄰峰的峰值之間的最低值對應的電壓；其中第n+1電壓段的結束電壓V_{n+1,end，理論}為第n個完整峰的末端電壓，此電壓也為第n+2段的起始電壓V_{n+2,start，理論}，第 n+2段的結束電壓為電池充電限制電壓；

(3)各電壓段可恒流、恒壓或脈沖充電；每個電壓段的充電過程按電壓值由 低到高前后接續，直至充至電池充電限制電壓。

2.根據權利要求1所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于，電 池在第一段的充電起始電壓為待充電池的開路電壓，電池在第n+2段的充電結 束電壓為電池充電限制電壓。

3.根據權利要求1所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于，所 述完整峰為微分容量曲線隨電池電壓從低到高的微分容量先持續增高至極大值 后開始持續減小至出現新一次的增高現象為止，整個峰內微分容量曲線的點斜 率呈現先正值，再轉為負值的趨勢。

4.根據權利要求1所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于，所 述第一個完整峰的始端電壓為微分容量曲線中電池電壓從低到高范圍下首次出 現點切線斜率為前一個點切線斜率的1.5倍以上的電壓點；第n個完整峰的末端 電壓為微分容量曲線中該峰所處電池電壓從低到高范圍點切線斜率均為負值的 最高電壓點。

5.根據權利要求1所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于，所 述標準電流優選為能量型電池1/3C倍率，功率型電池1C倍率。

6.根據權利要求5所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于，所 述功率型電池為電池功率密度與能量密度的比值>10的電池，能量型電池為電池 功率密度與能量密度的比值≤10的電池。

7.根據上述任一權利要求所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在 于，步驟(3)中，所述電池在各電壓段進行恒流充電時，各電壓段的結束電壓隨 該電壓段的恒流充電的電流的大小而改變；

其中，電池在各電壓段的實際結束電壓通過公式(1)計算得到：

V_n,end＝V_n,end,理論+(I_測試-I_標準)*R(1)

其中，V_n,end為電池各電壓段進行恒流充電的實際結束電壓，V_n,end,理論為根據 步驟(2)記錄的該電壓段的結束電壓，I_測試為電池在該電壓段恒流充電的電流，I _標準為步驟(1)的充電標準電流，R為電池對不同充電電流的響應內阻。

8.根據權利要求7所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于，其 中實際結束電壓V_n,end根據公式(1)計算的結果超過電池的充電限制電壓時，則該 電壓段的結束電壓為電池的充電限制電壓。

9.根據權利要求1或7所述的一種鋰離子動力電池充電方法，其特征在于， 所述步驟(3)中，當恒流充電或脈沖恒流充電至各電壓段的結束電壓后，不進行、 或進行一次、或進行多次恒壓充電，恒壓充電結束電流小于該電壓段的恒流充 電電流。