[發(fā)明專利]一種動力軟包電芯階梯充電控制方式

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• 申請?zhí)枺?/td>: 201811638046.0
• 申請日: 2018-12-29
• 公開（公告）號: CN109728371A
• 公開（公告）日: 2019-05-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 楊傳靜;張勍;張海林;李艷;梁云鵬;朱志強
• 申請（專利權(quán)）人: 上?？托履茉从邢薰?/a>;江蘇卡耐新能源有限公司;廣西卡耐新能源有限公司;南京卡耐新能源技術(shù)發(fā)展有限公司;南昌卡耐新能源有限公司
• 主分類號: H01M10/44
• 分類號: H01M10/44
• 代理公司: 上海天翔知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 31224
• 代理人: 劉常寶

本發(fā)明公開了一種動力軟包電芯階梯充電控制方式，其將動力軟包電芯的充電過程分為若干呈階梯變化的充電階段，每個充電階段根據(jù)設(shè)定的充電電流以及充電時間，并且提供穩(wěn)定的安全截止電壓控制，將動力軟包電芯充電至預(yù)設(shè)的SOC。本發(fā)明提供的充電控制方式可以有效提高動力軟包電芯充電倍率，同時保證了安全性，使用本階梯充電方式電芯發(fā)熱量較低，可有效控制電芯溫升，提高充電效率，延長電芯使用壽命。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及鋰電池領(lǐng)域，具體涉及動力軟包電芯的快速充電技術(shù)。

背景技術(shù)

鋰離子電池因為其能量密度高，倍率性能好，電壓高、重量輕、循環(huán)壽命長、工作溫度范圍寬、無記憶效應(yīng)，在目前技術(shù)條件下是新能源汽車領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的儲能產(chǎn)品。開發(fā)安全性更好、能密度更高、倍率性能更優(yōu)的動力電池產(chǎn)品，是目前行業(yè)內(nèi)的共識。

目前高比能量電芯，不能很好的兼顧倍率充電性能，只能做到1/3C、或者1/2C持續(xù)充電倍率，充電時間在2-4h，充滿電等待時間較長。目前市場上高比能量動力軟包電芯僅能小電流持續(xù)充電，充電機制為恒流小電流，一般不超過1.0C的持續(xù)充電倍率，尤其是高比能量電芯(能量密度在200wh/kg以上)，使用更高倍率充電后，電芯發(fā)熱量較大，容易導(dǎo)致熱失控，存在較大的安全隱患，并且不能很好的利用有限的充電樁資源，新能源汽車用戶充電體驗不佳。

如果盲目提高充電倍率，考慮電芯承受能力等因素，過大倍率充電會造成負極析鋰，甚至導(dǎo)致電芯短路，起火，爆炸，造成一定的安全隱患。

因此如何根據(jù)電芯實際充電能力，盡可能的提高充電倍率，在保證電芯安全充電的前提下，降低充電等待時間，為本領(lǐng)域亟需解決的問題。

發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有高比能量鋰動力電池的充電時間過長的問題，需要一種新的電芯階梯充電方案。

為此，本發(fā)明的目的在于提供一種動力電芯階梯充電控制方式，可以有效提高充電倍率，降低充電時間，并保證充電時安全性。

為了達到上述目的，本發(fā)明提供的動力電芯階梯充電控制方式，所述控制方法將動力電芯的充電過程分為若干呈階梯變化的充電階段，每個充電階段根據(jù)設(shè)定的充電電流以及充電時間，并且限定每階段的充電安全截止電壓，避免過充，將動力電芯充電至預(yù)設(shè)的SOC(State of Charge，荷電狀態(tài))。

進一步的，所述控制方法將動力電芯的充電過程分為6個充電階段，第一充電階段進行小電流充電；第二充電階段進行大電流充電；第三充電階段，階梯降低電流進行充電；第四充電階段，階梯降低電流值進行充電；第五充電階段進行小電流充電；第六階段進行恒壓充電。

進一步的，所述第一充電階段充電至5.5±0.5％SOC截止，所述第二充電階段充電至32.2±0.5％SOC截止，所述第三充電階段充電至55.5±0.5％SOC截止，所述第四充電階段充電至79.5±0.5％SOC截止，所述第五充電階段充電至97.4±0.5％SOC截止，所述第六充電階段充電至100％SOC截止。

進一步的，所述第一充電階段充電電流為0.33±0.01C，充電電流值為16.7±3A，充電時間控制為10±2min，充電安全截止電壓為3.48±0.02v。

進一步的，所述第二充電階段充電電流為1.6±0.01C，充電電流值為80±5A，充電時間控制為10±2min，充電安全截止電壓為3.76±0.02v。

進一步的，所述第三充電階段充電電流為1.4±0.01C，充電電流值為70±5A，充電時間控制為10±2min，充電安全截止電壓為3.86±0.02v。

進一步的，所述第四充電階段充電電流為1.2±0.01C，充電電流值為60±5A，充電時間控制為12±2min，充電安全截止電壓為4.11±0.02v。