[发明专利]二次电池充电方法

说明书

技术领域

本发明属于二次电池领域，更具体地说，本发明涉及一种二次电池充电方法。

背景技术

锂离子电池或聚合物锂离子电池在充电时都有一个公知的充电限制电压，充电采用恒流恒压的方式进行，即：先用恒流充电，充电到公知充电限制电压时改为以公知充电限制电压恒压充电，这时充电电流逐渐减小，当减小到0.01C～0.05C时停止充电。在恒流充电阶段，电池两端电压由两部分组成，一部分是电池正负极间的稳定电压，另一部分是由欧姆内阻、浓差极化和电化学极化带来的电压差。在恒压充电阶段，充电电流逐渐减小，欧姆内阻压降减小，浓差极化压降也减小，当充电电流减小到0.05C时，欧姆电阻上的压降和各种极化压降都减小到很小，达到可以忽略的程度，电池两电极间的稳定电压近似达到公知的充电限制电压。这种充电方式充电时间长，尤其是恒压充电阶段的时间长，而恒压充电过程中，电池一直处于高电压状态，电池的使用寿命受到极大的影响。因此，需要提高恒流充电时间并尽量缩短恒压充电时间，以减小整个充电过程的时间，这一方面可以实现对二次锂电池的应急快速充电，另一方面也可以延长电芯的使用寿命，尤其是在温度较高环境中的使用寿命。

已公开的一些二次电池充电技术直接摒弃了恒压充电过程，而采用单纯的恒流进行充电。其中一种大电流恒流充电方法，其充电的终止电压大于公知的充电限制电压，充电时间因而缩短，但在一些情况下电池不能充满电，使用范围受到限制。另一种恒流充电方法通过提高恒流充电的限制电压来提高充电速度，但其难以控制充电容量是否与电芯额定容量一致，且容易产生局部过充的问题。这些单纯的恒流充电方法由于没有恒压充电过程消除大电流充电带来的极化影响，导致电芯的使用寿命受到限制。

多年来研究人员提出了许多二次电池快速充电的方法，这些方法中有些仅能在特殊场合应用，有些方法制成的充电器因使用繁琐、或价格昂贵、或不适用而不能推广应用。

有鉴于此，有必要提供一种能够解决上述问题的二次电池充电方法。

发明内容

本发明的目的在于：克服现有技术的不足，提供一种二次电池充电方法，该方法充电速度快，且能够有效延长二次电池的使用寿命。

为了实现上述发明目的，本发明提供一种二次电池充电方法，其包括以下步骤：

步骤一，对二次电池恒流充电到限制电压V_Z，其中，V_Z大于公知恒流充电限制电压V₀；

步骤二，对步骤一中的二次电池以电压V_Z进行恒压充电，恒压充电电流降低到终止电流I_Z时停止充电，其中，终止电流I_Z大于公知恒压充电终止电流I₀。

作为本发明二次电池充电方法的一种改进，所述方法还包括将二次电池置于12～45℃环境中的步骤，此步骤在步骤一之前完成。

作为本发明二次电池充电方法的一种改进，所述步骤一的限制电压V_Z满足关系V_Z＝V₀+ΔV，其中，0V<ΔV<0.1V。

作为本发明二次电池充电方法的一种改进，所述步骤二的终止电流I_Z满足关系I_Z＝I₀×n，其中，1<n<10。

作为本发明二次电池充电方法的一种改进，所述步骤二具体为，对二次电池以电压V_Z进行恒压充电，若恒压充电电流降低到公知恒压充电终止电流I₀之前，电池容量Q_Z与公知充电容量Q₀满足0.98Q₀<Q_Z<1.02Q₀，则停止充电，停止充电时的充电电流即为终止电流I_Z。

作为本发明二次电池充电方法的一种改进，所述步骤一中对二次电池恒流充电到限制电压V_Z，具体为对二次电池以大于0.5C的充电倍率恒流充电到限制电压V_Z。

作为本发明二次电池充电方法的一种改进，所述步骤一中的公知恒流充电限制电压V₀为2.0～5.0V。