[發明專利]一種鋰離子電池充電策略的優化方法

有效

• 申請號: 201811450196.9
• 申請日: 2018-11-30
• 公開（公告）號: CN109546248B
• 公開（公告）日: 2021-07-30
• 發明（設計）人: 丁浩
• 申請（專利權）人: 合肥國軒高科動力能源有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 合肥市長遠專利代理事務所(普通合伙) 34119
• 代理人: 金宇平

本發明公開了一種鋰離子電池充電策略的優化方法，第一階段確定析鋰充電倍率C2，第二階段確定析鋰充電倍率C2下不析鋰的SOC1，第三階段確定高電壓下不析鋰充電倍率C3；本發明中，所提出的鋰離子電池充電策略的優化方法，確定電池充電允許的最大持續倍率及對應的截止SOC狀態的方法，確定合理的電池充電策略。此方法簡單快捷，對整車充電策略的充電倍率參數的選擇具有指導性意義，保證了電池的循環性能，減少了電池實際充電時間，也可用于不同廠商電池充電性能的對標，有利于提升電池設計與制作技術。

技術領域

本發明涉及鋰電池技術領域，尤其涉及一種鋰離子電池充電策略的優化方法。

背景技術

鋰離子動力電池作為電動車的重要組成部分，其性能直接影響電動車的正常使用。因其推廣應用，其續航里程和充電時間過長是目前急需解決的難題。隨著補貼政策的退坡和續航里程的提高，要求電池的能量密度逐漸提高。目前電池廠商主要通過減少結構件重量、增加活性物質比例、增大電芯體積、增加壓實密度、減少注液量等方法提高電池的比能量密度；但隨著能量密度的提高，電池的循環性能和倍率性能有著相應的下降，電池循環過程中負極界面易出現析鋰現象；其主要原因是電池采用不適當的充電方法，影響了電池性能的發揮，造成其衰減過快。因而開發合適的充電策略對整車中的電池的性能發揮顯得尤為重要。

國內外的研究者們研究不斷提高充電效率，提出了一些充電策略，這包括恒定電流充電、恒定大電流充電、恒流恒壓充電以及分階段充電方法等。其中恒定電流充電、恒流恒壓充電方法成本較低，系統電路結構簡單，但充電時間過長，充電效率不高。恒定大電流充電方法和脈沖充電解決了充電時間過長的問題，但并不好控制充電程度且對電池壽命有不利影響。分階段充電方法有著明顯的優勢，整車充電策略大多也采用類似方法，但由于各電池廠家電池因設計和制程存在差異，無法固化得到統一的充電方式。

發明內容

為解決背景技術中存在的技術問題，本發明提出一種鋰離子電池充電策略的優化方法。

本發明提出的一種鋰離子電池充電策略的優化方法，包括第一階段、第二階段和第三階段；

第一階段：

多個電池分別以不同充電倍率充電、以相同放電倍率放電，循環多次，根據最終電池容量保持率和電池負極有無析鋰確定析鋰充電倍率C2；

第二階段：

多個電池以析鋰充電倍率C2充電至不同SOC狀態、以相同放電倍率放電，循環多次，根據最終電池負極有無析鋰確定析鋰充電倍率C2下不析鋰的SOC1；

第三階段：

多個電池以低于析鋰充電倍率C2的不同充電倍率充電池90％SOC，以0.2C充電至95％SOC，以0.1C充電至滿電電壓，并以相同放電倍率放電，循環多次，根據最終電池負極有無析鋰確定高電壓下不析鋰充電倍率C3。

優選地，第一階段、第二階段和第三階段中，充放電具有預定時間間隔。

優選地，第一階段、第二階段和第三階段中，在露點-40℃的環境下觀察電池負極有無析鋰。

優選地，第一階段中，最終電池容量保持率判斷標準為大于99％。

本發明中，所提出的鋰離子電池充電策略的優化方法，確定電池充電允許的最大持續倍率及對應的截止SOC狀態的方法，確定合理的電池充電策略。此方法簡單快捷，對整車充電策略的充電倍率參數的選擇具有指導性意義，保證了電池的循環性能，減少了電池實際充電時間，也可用于不同廠商電池充電性能的對標，有利于提升電池設計與制作技術。

附圖說明

圖1為本發明提出的一種鋰離子電池充電策略的優化方法的流程圖。

具體實施方式

如圖1所示，圖1為本發明提出的一種鋰離子電池充電策略的優化方法的流程圖。