[發明專利]一種電池充電方法和裝置

在審

• 申請號: 201811619482.3
• 申請日: 2018-12-27
• 公開（公告）號: CN109586373A
• 公開（公告）日: 2019-04-05
• 發明（設計）人: 李良昱;李娟;王平華;曹勇;李陽興
• 申請（專利權）人: 華為技術有限公司
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H01M10/44;H01M10/48
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

一種電池充電方法，該方法先獲取電池參數，所述電池參數包括電池的電極參數，再根據所述電池參數輸入常微分方程所表示的電池模型，獲取所述電池n次循環下的安全充電邊界值，其中所述參數還包括電池的結構參數、制造工藝參數、電學參數、電解液參數、隔膜參數以及熱物性參數中的一個或多個，所述安全充電邊界值是包括不同荷電狀態SOC和不同溫度下所述電池不發生析鋰的最大充電電流，所述n大于等于2小于等于N，N為所述電池的循環壽命，所述n次循環是指0至N次循環中選取的n次循環；最后根據所述電池的當前循環次數、當前溫度、當前的SOC以及所述安全充電邊界值，獲得所述電池的當前循環次數以及當前的SOC下的最大安全充電電流值。

技術領域

本申請涉及電池管理領域，尤其涉及一種電池充電方法和裝置。

背景技術

當前鋰離子電池因其能量密度高，循環壽命長，自放電率低等優點成為目前各種移動設備或終端的主要儲能元件，同時也作為電動汽車的主要驅動電源。然而，鋰離子電池的充電速度較慢，一次充電需要耗費多達數個小時的時間，隨著消費者對于電池續航能力的迫切要求，鋰離子電池的能量密度不斷提高，伴隨而來的充電時間也在不斷增加，這給手機等移動終端以及電動汽車的使用帶來了嚴重的不便。鑒于此，當前的移動終端或設備的鋰離子電池的快充性能已成為這些移動終端或設備的用戶的需求點，同時也是產品制造商的重要關注點之一。

目前，常見的鋰離子電池廣泛使用恒流恒壓(CC-CV)充電方法。首先，使用恒定的電流(CC)對電池進行充電，當電池電壓達到充電截止電壓時，使用恒壓充電(CV)，充電電流逐漸減小，當電池充電電流減小到某一值時，充電結束。實現鋰離子電池的快速充電，究其根本在于增大充電電流，然而電池在充電時的發熱量與充電電流近似成平方關系，造成電池快充時大量發熱，推廣難度大。同時，溫度越高，副反應越多，鋰離子電池的循環壽命和安全性越差。隨著鋰離子電池充電電流的增大，同時會增加電池的極化，造成負極表面出現析鋰，對電池的性能和壽命造成影響，也容易因為短路問題引發安全隱患。因此，移動終端以及設備的制造追求快速充電而不斷加大充電電流的同時，應當考慮過大電流充電對電池的性能、壽命以及安全等帶來的影響。

發明內容

本申請實施例提供了一種電池充電方法和終端，用于在兼顧電池的發熱、壽命和安全的前提下，建立電池安全充電邊界，并在安全充電邊界內獲取最大充電電流。

本發明實施例一方面提供一種電池充電方法，該方法先獲取電池參數，所述電池參數包括電池的電極參數，再根據所述電池參數輸入常微分方程所表示的電池模型，獲取所述電池n次循環下的安全充電邊界值，其中所述參數還包括電池的結構參數、制造工藝參數、電學參數、電解液參數、隔膜參數以及熱物性參數中的一個或多個，所述安全充電邊界值是包括不同荷電狀態SOC和不同溫度下所述電池不發生析鋰的最大充電電流，所述n大于等于2小于等于N，N為所述電池的循環壽命，所述n次循環是指0至N次循環中選取的n次循環；最后根據所述電池的當前循環次數、當前溫度、當前的SOC以及所述安全充電邊界值，獲得所述電池的當前循環次數以及當前的SOC下的最大安全充電電流值，所述最大安全充電電流值是指所述電池的當前循環次數以及當前的SOC下不發生析鋰的最大充電電流值。

本發明實施例實時監測電池的當前溫度、荷電狀態SOC及循環次數等狀態參數，根據上述狀態參數從安全充電邊界數據表中提取相應的邊界電流，根據該安全邊界電流值選擇適當的充電制度進行充電，可解決電池快充與電池老化及安全之間的矛盾關系，在確保電池安全的前提下，延緩電池老化，提升快充速度。

此外，上述所有的電池參數可以都作為所述鋰離子電池模型的輸入，以更全面的考慮電池的狀態，而獲得更為準確的安全邊界以及安全充電電流。