[发明专利]一种电池低温充电方法

说明书

技术领域

本发明属于电池充电技术领域，具体涉及一种电池低温充电方法。

背景技术

随着环境污染、能源危机、温室效应等问题的日益凸显，现在人们开始越来越关注可充电电池。无论是电动车、储电站，或者手机、笔记本电脑，电池都是至关重要的储能元件。目前电池的充电方法主要是恒流转恒压充电，但电池的低温充电一直是难于突破的问题。

对于以石墨为负极材料的锂离子电池来讲，由于低温下，电池内阻增加，尤其在温度低于0度的情况下，充电极易导致锂离子在负极析出等副反应，进而导致安全性问题。由于低温充电导致电池损坏甚至燃烧爆炸，进而造成人身和财产损失的案例屡见不鲜。此外，由于电池温度过低，内阻大幅度增加，导致电池在低温下可充入电量比起常温来讲大有缩水，在冬天的时候充电，如果电池温度没有调节到较高温度，往往给电池充电很长时间，也充不进去多少可用电量，会大幅度影响电池的寿命和耐久性。即使是最近出现的钛酸锂为代表的新型电池负极材料，电池循环寿命非常非常长，且低温充电的时候不会在负极产生析锂，但如果在直接在低温下充电，电池可充入电量相比较常温下要降低30%甚至更多。

目前针对电池的低温充电问题，还没有统一的解决办法。一般的解决方法均是建议利用外部加热措施，将电池温度加热到常温或者10度以上再充电，或者利用绝热材料和保温材料，保证电池温度不至于降得过低。如苹果公司建议在冬天充电的时候，“如果没有暖气的话，用被子或者用其他的东西把它捂热了，再进行充电就可以了”。但该方法受到环境限制，且起到的改善效果十分有限。

发明内容

本发明旨在至少在一定程度上解决上述技术问题之一或至少提供一种有用的商业选择。为此，本发明的目的在于提出一种电池低温充电方法，该方法针可以在低温下给电池充电，并且低温下依旧给电池内部充入相当于常温充电可充入的电量。

为了实现上述目的，根据本发明实施例的电池低温充电方法，包括以下步骤：S1.当电池温度低于温度阈值时，对所述电池进行脉冲充电；和S2.当所述电池温度达到所述温度阈值时，对所述电池进行常规充电。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S1包括：S11.实时监测电池电压、电池温度和电池荷电状态；和S12.对所述电池进行反复的脉冲充放电，通过电池内阻产生的欧姆热从电池内部均匀加热电池。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S12中，还包括：进行脉冲放电时，将放电能量反馈回电网或者其他储能部件，或者采取电阻丝利用所述放电能量对所述电池的外部加热以促使所述电池升温。

在本发明的一个实施例中，所述步骤S2中，所述常规充电为恒流转恒压充电、恒流充电、恒压充电、二段恒流充电或多段恒流充电中的一种。

在本发明的一个实施例中，所述电池为锂电池组或锂电池单体。

在本发明的一个实施例中，当所述电池为钛酸锂电池时，所述常规充电过程为大倍率充电。

根据本发明实施例的电池低温充电方法，可以实时监测电池单体的电压和温度，在电池温度过低而亟需充电的时候，先利用电池大倍率脉冲充放电所产生的欧姆热，从内部加热电池。在电池温度达到合适充电之后，再将电池按照正常充电过程充满。根据本发明的方法，可以针对新型电池的超长循环寿命和低温高倍率充电时无锂离子在负极析出等副反应，可以在低温下给电池充电，并且低温下依旧给电池内部充入相当于常温充电可充入的电量，具有安全可靠、充电效率高、延长电池寿命的优点。

本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

本发明的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是通常的恒流恒压充电的电压电流示意曲线；

图2是根据本发明实施例的电池低温充电方法的流程图；

图3是根据本发明实施例的电池低温充电方法的电池电压和电池电流示意曲线；

图4是根据本发明实施例的电池低温充电时的电池温度和电池电流示意曲线。

具体实施方式

下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。