[发明专利]锂电池充电方法

权利要求书

1.一种锂电池充电方法，其特征在于，包括：

降阶恒流恒压充电策略，所述降阶恒流恒压充电策略包括多个充电阶段，每一个充电阶段中的充电电流均为恒流；

每相邻的两个充电阶段中，前一个充电阶段中的恒流大于下一个充电阶段中的恒流；在前一个充电阶段的结束节点与其下一个充电阶段的起始节点之间，充电电压保持不变，充电电流递减；

每一个充电阶段中，结束节点的电压高于起始节点的电压。

2.根据权利要求1所述的锂电池充电方法，其特征在于，所述降阶恒流恒压充电策略包括如下步骤制定：

在三电极电池的充电接受区内制定多种降阶恒流恒压充电策略，每一种降阶恒流恒压充电策略中电流的降阶策略不同于其他降阶恒流恒压充电策略；

测定多种降阶恒流恒压充电策略对应的极化曲线，以选取最优充电策略。

3.根据权利要求2所述的锂电池充电方法，其特征在于，选取所述最优充电策略具体包括：

选用第一充电电流对所述三电极电池充电第一时间；

搁置第二时间；

记录下搁置节点的欧姆电压；

计算出搁置节点的欧姆电阻；

如此反复直到三电极电池的荷电状态由0％升至100％；

得到欧姆电阻随荷电状态变化的曲线。

4.根据权利要求3所述的锂电池充电方法，其特征在于，所述欧姆电阻的计算公式为：

R欧姆＝U欧姆/Ia；

其中，

Ia为第一充电电流；

U欧姆为第一充电电流下的欧姆电压；

R欧姆为欧姆电阻。

5.根据权利要求4所述的锂电池充电方法，其特征在于，选取所述最优充电策略具体包括：

选用第二充电电流对所述三电极电池充电，直到三电极电池的荷电状态由0％升至100％，得到开路电压随荷电状态变化的曲线。

6.根据权利要求5所述的锂电池充电方法，其特征在于，选取所述最优充电策略具体包括：

按所述降阶恒流恒压充电策略进行充电，直到三电极电池的荷电状态由0％升至100％，得到端电压随荷电状态变化的曲线、电流随荷电状态变化的曲线；

根据相同荷电状态下的端电压、开路电压、电流和欧姆电阻，计算该荷电状态的极化电压，得到极化电压随荷电状态变化的曲线即为极化曲线；

极化最小的降阶恒流恒压充电策略为所述最优充电策略。

7.根据权利要求6所述的锂电池充电方法，其特征在于，所述极化电压的计算公式为：

U极化＝U端-UOCV-Ib*R欧姆；

其中，U极化为极化电压；

U端为端电压；

UOCV为开路电压；

Ib为降阶恒流恒压充电电流。

8.根据权利要求7所述的锂电池充电方法，其特征在于，所述第一充电电流范围为0.1-0.5C，所述第一时间范围为10-120s，所述第二时间范围为3-10min，所述第二充电电流范围为0.01-0.1C。

9.根据权利要求2所述的锂电池充电方法，其特征在于，所述充电接受区的获得步骤包括：

将三电极电池定容，以确定电池容量；

将空电状态的三电极电池安装在测试柜上，并使用电位记录装置监控充电过程中三电极电池的负极和参比电极之间的电位变化；

选用第一充电倍率对三电极电池进行充电，当负极与参比电极的电位差降低至0mV时，切换至第二充电倍率充电，第二充电倍率小于第一充电倍率，当负极与参比电极的电位差再次降低至0mV时，继续减小充电倍率充电，如此反复直到充电截止时，记录三电极电池的电位及充电时间；

将测试电流和充电时间拟合，以得三电极电池的最优充电曲线，即为所述析锂曲线，根据所述析锂曲线以下区域为充电接受区。

10.根据权利要求2-8任一项所述的锂电池充电方法，其特征在于，所述三电极电池的获取步骤包括：

选取制备好的电池极片以及表面氧化层处理后的铜丝；

在叠片过程中将使用隔膜包裹好的铜丝叠放在软包电芯中心位置处；

将组装好的电芯依次进行化成、定容、焊极耳、镀锂的工艺处理以制备成三电极电池。