[发明专利]锂离子电池阶梯充电制度制定方法及应用

说明书

本发明属于锂离子电池测试领域，具体涉及一种锂离子电池阶梯充电制度制定方法及应用。包括下述步骤：1)锂离子电池进行倍率充电性能测试；2)做出不同倍率充电电压‑容量（SOC）曲线；对不同倍率充电电压‑容量（SOC）曲线进行微分处理，作不同倍率充电的dV/dQ‑容量（SOC）曲线图；3）锂离子电池若干进行充电DCIR测试，作充电DCIR‑容量（SOC）曲线图；4）输出特定快充需求的阶梯充电制度；5）将该型号锂离子电池在上述制定的阶梯充电制度下进行快充循环验证。此方法操作简单、快捷准确，无需占用大量测试资源。

技术领域

本发明属于锂离子电池测试领域，具体涉及一种锂离子电池阶梯充电制度制定方法及应用。

背景技术

目前，锂离子电池应用和测试使用的充电制度主要是恒流恒压(CC-CV)充电方法。这种充电方法简单易行，操作方便。但随着锂离子电池快充的应用需求越来越高，该方法的局限性也越来越明显。特别是大电流恒流恒压充电会直接影响电池的使用寿命。

锂离子电池在充电过程中涉及复杂的正负极材料相变转化、界面电化学反应和极化作用。从锂离子电池(CC-CV)充电电压-容量曲线也可以看到，在恒流充电阶段，锂离子电池容量并非随电池充电电压的增大呈现线性增加。而是在不同容量（SOC）下，充电电压变化率表现出明显区别。这说明在某容量和电压区间内，锂离子电池的充电能力是有明显区别的。这是由锂离子电池材料和电池设计所决定的。依据锂离子电池充电属性，结合电池材料相变转化和电化学反应机理，制定合理的阶梯充电制度，既可以提高电池的充电效率，又能够保证电池循环寿命和安全。

阶梯充电制度可以简单理解为几个（CC-CV）的分段进行，鉴于使用终端的操作便利，中间可以省略CV步骤。但分段的选择需要依据电池的基本充电属性来确定。目前锂离子电池行业内尚无明确的阶梯充电制度统一的制定方法及达成效果的研究成果或发明专利输出。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术中的缺点，提供一种锂离子电池阶梯充电制度制定方法及应用。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案为：

一种锂离子电池阶梯充电制度制定方法，包括下述步骤：

1)锂离子电池进行倍率充电性能测试：锂离子电池在不同倍率下充放电循环;确认该型号所选锂离子电池之间和自身循环后容量和充、放电曲线的一致性;同时获得该型号锂离子电池倍率充电性能数据;

2)将步骤1）获得该型号锂离子电池倍率充电数据，做出不同倍率充电电压-容量（SOC）曲线；对不同倍率充电电压-容量（SOC）曲线进行微分处理，作不同倍率充电的dV/dQ-容量（SOC）曲线图；

3）锂离子电池若干进行充电DCIR测试，作充电DCIR-容量（SOC）曲线图；

4）依据步骤2）以及步骤3）得到的该型号锂离子电池不同倍率充电的充电电压-容量（SOC）曲线图、dV/dQ-容量（SOC）曲线图和充电DCIR-容量（SOC）图，制定阶梯充电的阶梯电压、容量（SOC）和相应的充电倍率；输出特定快充需求的阶梯充电制度；

5）将该型号锂离子电池在上述制定的阶梯充电制度下进行快充循环验证。

不同倍率具体为：包括小电流，大电流和二者之间的充电电流；其中，小电流为0.2C或0.33C；大电流为2C或3C。

步骤2）中dV/dQ-容量（SOC）曲线计数点≥300个。

步骤3）中容量（SOC）至少每5%SOC选取一点。

步骤5）中同期完成该型号锂离子电池同等快充恒流恒压充电制式循环对比验证。

本发明还包括一种所述的锂离子电池阶梯充电制度制定方法的应用，应用于锂离子电池阶梯充电制度。