[发明专利]一种锂离子电池的充电方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种锂离子电池的充电方法。

背景技术

目前，锂离子电池已广泛应用于各种数字设备及各种电动设备上，市场上衡量锂离子的性能指标包括容量的大小和循环性能的高低等。循环性能是指电池多次充放电循环之后的容量保持率。目前技术人员通过电池生产过程中的材料改性、调整电解液添加剂、优化电池内部结构等诸多方式来改善循环性能，成绩斐然。但是随着用电设备的耐久性不断提高，人们也在追求更佳的电池循环性能。

理论和实践表明，通过改善电池的充电方式，可以提供电池的循环性能。现有技术中对锂离子电池的充电方法采用的是先恒流后恒压的方式：首先恒流充电，即电流一定，电池电压随着充电过程逐步升高；当电池端电压达到额定电压4.2V(或额定电压4.1V)后，再改恒流充电为恒压充电，即电压一定，电流根据电芯的饱和程度，随着充电过程的继续逐步减小，当减小到0.01C(或20mA)时，认为充电终止。这种充电方式中，电池需要在大电流高电压下充电停留较长时间，恶化了电池的循环使用性能。

发明内容

本发明要解决的技术问题是提出一种锂离子电池的充电方法，提高电池的循环使用性能。

本发明的技术方案是：

这种锂离子电池的充电方法采用分步充电法，选择若干个不大于电池额定电压的预设电压，首先采用恒流充电至最低的预设电压，再保持恒定的最低预设电压，继续充电至充电电流为选定的第一预设电流；然后继续采用恒流充电法充电至次低的预设电压，再保持恒定的次低预设电压，继续充电至充电电流为选定的第二预设电流；重复以上恒流充电、恒压充电步骤直至预设电压选择为额定电压。

所述的分步充电法具体包括以下步骤：1)选择一个低于额定电压的预设电压，以0.4C～2C的充电电流恒流充电至预设电压；2)保持预设电压恒定，继续充电至充电电流为预设电流，所述预设电流小于0.3C；3)保持预设电流恒定，继续充电至额定电压。

进一步改进的方案中，所述步骤3)后还包括：步骤4)保持额定电压，继续充电至充电电流为0.01C～0.03C。

所述预设电压为电池额定电压的95％～98.8％。

所述预设电压为电池额定电压的95.2％～98％。

所述步骤1)中以0.5～1C的充电电流恒流充电至预设电压。

所述步骤2)和步骤3)中的预设电流为0.1～0.2C。

本发明与现有技术对比所具有的有益效果是：减少了电池充电过程中在高电压大电流状态下的停留时间，可以减弱电池的恶化，从而提高电池的循环性能。

附图说明

图1是对比例1的放电容量保持率测试结果图；

图2是实施例1的放电容量保持率测试结果图；

图3是具体实施方式二的放电容量保持率测试结果图；

图4是具体实施方式三的放电容量保持率测试结果图；

图5是具体实施方式四的放电容量保持率测试结果图。

具体实施方式

具体实施方式一

对比例1：

选取100个型号18650容量为2200mAh额定电压为4.2V的锂离子电池进行充放电循环测试。

充电的具体步骤为：

①以0.8C恒流充电至额定电压4.2V，充电时间计时约65min；

②保持额定电压4.2V恒压充电至40mA(0.018C)，充电时间计时约60min。充电总时间约为125min。

放电采用0.5C恒电流放电。其平均放电容量保持率如图1所示。

实施例1：

选取100个型号18650容量为2200mAh额定电压为4.2V的锂离子电池进行充放电循环测试。

充电的具体步骤为：

①以0.8C恒流充电至额定电压的97.6％即4.1V，计时充电时间约57min；

②以恒压4.1V充电至预设电流0.1C，计时充电时间约28min；

③以预设电流0.1C恒流充电至4.2V，计时充电时间约36min；

④保持额定电压4.2V恒压充电至40mA(0.018C)，计时充电时间约20min。充电总时间约为141min。

放电采用0.5C恒电流放电。其平均放电容量保持率如图2所示。