[发明专利]一种锂离子电池的充电方法

说明书

本发明公开了一种锂离子电池的充电方法，包括N个充电阶段，针对各充电阶段分别预设有一对应的充电倍率、充电截止电压和最小电流；各充电阶段包括：采用预设的充电倍率对锂离子电池进行恒流充电，直至电压达到该阶段的充电截止电压；使用充电截止电压进行恒压充电，直至电流达到该阶段的最小电流；重复进行N个充电阶段后停止充电；第N个充电阶段中，充电截止电压等于充电上限电压VB，最小电流为I＝0.05C0，C0为电芯容量。本发明通过优化阶梯充电方式，有效地缩短了锂电池的充电时间，提高了充电效率；此外，本发明提供的阶梯充电方式降低了对电池寿命的影响，从而在提高充电效率的同时延长了电池的使用寿命。

技术领域

本发明属于锂离子电池技术中锂离子电池快速充电策略领域时特殊保护的技术领域，尤其涉及一种锂离子电池的充电方法。

背景技术

锂离子电池是一种二次电池(充电电池)，其主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电时，Li+在两极性端之间往返嵌入和脱嵌：充电时，Li+从正极脱嵌、经过电解质嵌入负极，使负极处于富锂状态；放电时反之。锂离子电池作为一种绿色清洁的可持续能源，被大规模用于电动汽车上。但是目前，电动车续航能力成为电动车发展的一大瓶颈，其中车用动力锂离子电池的续航能力差和充电时间则是影响电动车续航能力的两大因素。

为解决商用锂离子电池充电时间长、大倍率持续充电导致电池寿命短等缺陷，以扩大其应用范围，许多厂家通过改进锂离子电池的充电方式以达到上述目的。现有技术中，锂离子电池的充电方式主要有以下三种：大倍率恒流充电，恒流恒压充电以及阶梯充电方法等。其中，大倍率恒流充电会导致电芯寿命大幅度降低；恒流恒压充电的充电时间长，导致充电效率低下；而阶梯充电方式虽然可以有效缩短充电时间，且对电池寿命影响稍微小一些，但仍然存在对电池寿命性能的影响。目前仍然未找到一种能够固定且合理的充电方式，能够在不影响寿命性能的同时达到快速充电的效果。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种锂离子电池的充电方法，解决现有技术中的锂电池充电方式下充电效率和电池寿命二者难以兼顾的问题。

为实现上述目的，本发明提供以下的技术方案：

一种锂离子电池的充电方法，包括N个充电阶段，针对各所述充电阶段分别预设有一对应的充电倍率、充电截止电压和最小电流；

各所述充电阶段包括以下步骤：

采用预设的充电倍率对锂离子电池进行恒流充电，直至电压达到该阶段的充电截止电压；使用所述充电截止电压进行恒压充电，直至电流达到该阶段的最小电流；

重复进行N个充电阶段后停止充电；

第N个充电阶段中，充电截止电压等于锂离子的充电上限电压VB，最小电流为I＝0.05C0，C0为电芯容量。

可选的，相邻的两个充电阶段中，后一充电阶段的恒流充电电流等于前一充电阶段的最小电流。

可选的，包括五个充电阶段；针对所述五个充电阶段分别预设的充电截止电压包括：V1、V2、V3、V4和V5，所述V5＝VB；针对所述五个充电阶段分别预设的充电倍率包括：C1、C2、C3、C4和C5。

可选的，所述C1、C2、C3、C4和C5的大小关系为：C1>C2>C3>C4>C5。

可选的，所述V1、V2、V3、V4和V5的大小关系为：V1<V2<V3<V4<V5。

可选的，所述V1小于C1电流下电芯析锂的临界电位；所述V2小于C2电流下电芯析锂的临界电位；所述V3小于C3电流下电芯析锂临界电位；所述V4小于C4电流下电芯析锂临界电位；所述V5小于C5电流下电芯析锂临界电位。

可选的，所述C1取值范围为：1.2C0～1.6C0，所述V1的取值范围为：3.4V～3.8V；