[发明专利]一种动力软包电芯阶梯充电控制方式

说明书

本发明公开了一种动力软包电芯阶梯充电控制方式，其将动力软包电芯的充电过程分为若干呈阶梯变化的充电阶段，每个充电阶段根据设定的充电电流以及充电时间，并且提供稳定的安全截止电压控制，将动力软包电芯充电至预设的SOC。本发明提供的充电控制方式可以有效提高动力软包电芯充电倍率，同时保证了安全性，使用本阶梯充电方式电芯发热量较低，可有效控制电芯温升，提高充电效率，延长电芯使用寿命。

技术领域

本发明涉及锂电池领域，具体涉及动力软包电芯的快速充电技术。

背景技术

锂离子电池因为其能量密度高，倍率性能好，电压高、重量轻、循环寿命长、工作温度范围宽、无记忆效应，在目前技术条件下是新能源汽车领域最广泛应用的储能产品。开发安全性更好、能密度更高、倍率性能更优的动力电池产品，是目前行业内的共识。

目前高比能量电芯，不能很好的兼顾倍率充电性能，只能做到1/3C、或者1/2C持续充电倍率，充电时间在2-4h，充满电等待时间较长。目前市场上高比能量动力软包电芯仅能小电流持续充电，充电机制为恒流小电流，一般不超过1.0C的持续充电倍率，尤其是高比能量电芯(能量密度在200wh/kg以上)，使用更高倍率充电后，电芯发热量较大，容易导致热失控，存在较大的安全隐患，并且不能很好的利用有限的充电桩资源，新能源汽车用户充电体验不佳。

如果盲目提高充电倍率，考虑电芯承受能力等因素，过大倍率充电会造成负极析锂，甚至导致电芯短路，起火，爆炸，造成一定的安全隐患。

因此如何根据电芯实际充电能力，尽可能的提高充电倍率，在保证电芯安全充电的前提下，降低充电等待时间，为本领域亟需解决的问题。

发明内容

针对现有高比能量锂动力电池的充电时间过长的问题，需要一种新的电芯阶梯充电方案。

为此，本发明的目的在于提供一种动力电芯阶梯充电控制方式，可以有效提高充电倍率，降低充电时间，并保证充电时安全性。

为了达到上述目的，本发明提供的动力电芯阶梯充电控制方式，所述控制方法将动力电芯的充电过程分为若干呈阶梯变化的充电阶段，每个充电阶段根据设定的充电电流以及充电时间，并且限定每阶段的充电安全截止电压，避免过充，将动力电芯充电至预设的SOC(State of Charge，荷电状态)。

进一步的，所述控制方法将动力电芯的充电过程分为6个充电阶段，第一充电阶段进行小电流充电；第二充电阶段进行大电流充电；第三充电阶段，阶梯降低电流进行充电；第四充电阶段，阶梯降低电流值进行充电；第五充电阶段进行小电流充电；第六阶段进行恒压充电。

进一步的，所述第一充电阶段充电至5.5±0.5％SOC截止，所述第二充电阶段充电至32.2±0.5％SOC截止，所述第三充电阶段充电至55.5±0.5％SOC截止，所述第四充电阶段充电至79.5±0.5％SOC截止，所述第五充电阶段充电至97.4±0.5％SOC截止，所述第六充电阶段充电至100％SOC截止。

进一步的，所述第一充电阶段充电电流为0.33±0.01C，充电电流值为16.7±3A，充电时间控制为10±2min，充电安全截止电压为3.48±0.02v。

进一步的，所述第二充电阶段充电电流为1.6±0.01C，充电电流值为80±5A，充电时间控制为10±2min，充电安全截止电压为3.76±0.02v。

进一步的，所述第三充电阶段充电电流为1.4±0.01C，充电电流值为70±5A，充电时间控制为10±2min，充电安全截止电压为3.86±0.02v。

进一步的，所述第四充电阶段充电电流为1.2±0.01C，充电电流值为60±5A，充电时间控制为12±2min，充电安全截止电压为4.11±0.02v。