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一種充電方法及裝置與流程

文檔序號:11104914閱讀:339來源:國知局
一種充電方法及裝置與制造工藝
本發(fā)明涉及電池
技術(shù)領域
,尤其涉及一種充電方法及裝置。
背景技術(shù)
:隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的不斷提升,人們對于電子產(chǎn)品的依賴度越來越高,作為可移動電子產(chǎn)品的能源供給,電池也越來越被重視。人們對現(xiàn)有電池提出了續(xù)航能力更長,充電速度更快,更安全等各方面要求。但以目前電池體系來看,能量密度的提升暫時處于瓶頸期,短時間內(nèi)很難出現(xiàn)大幅度的提升。那么就必須從充電速度上入手,提高電池的充電速度,從而使移動電子產(chǎn)品可在更短的時間內(nèi)獲得能量補充?,F(xiàn)有技術(shù)中,對電池進行充電的最常見的充電方式為:恒流充電至一定電壓,再以該電壓對電池進行恒壓充電至電池的截止電流。在實現(xiàn)本發(fā)明過程中,發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中至少存在如下問題:現(xiàn)有的這種充電方式會造成電池極化的積累,特別是隨著當前快速充電技術(shù)的興起,為了提高充電速度,在充電過程中所使用的電流越來越大,這加劇了電池的產(chǎn)熱,同時,在電池極化增長的作用下,電池溫度急劇上升,對電池性能產(chǎn)生較大影響,并帶來較大的安全隱患。技術(shù)實現(xiàn)要素:有鑒于此,本發(fā)明實施例提供了一種充電方法及裝置,用以解決現(xiàn)有的充電方式會造成電池極化的積累,并隨著充電速度的提升使得電池存在較大的安全隱患的問題。一方面,本發(fā)明實施例提供了一種充電方法,所述方法包括:對電池進行充電;所述充電包括第一充電階段和第二充電階段;所述第一充電階段包括至少兩個充電子階段,在每個所述充電子階段中,依次對所述電池進行第一恒流充電和第二恒流充電;在所述第二充電階段中,對所述電池進行恒壓充電,直到所述電池的電流達到截止電流時停止恒壓充電。如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,第一充電倍率小于第二充電倍率;其中,所述第一充電倍率為對所述電池進行所述第一恒流充電的充電倍率,所述第二充電倍率為對所述電池進行所述第二恒流充電的充電倍率。如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,第一時長小于第二時長;其中,所述第一時長為對所述電池進行所述第一恒流充電的時長,所述第二時長為對所述電池進行所述第二恒流充電的時長。如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,在所述第一充電階段對所述電池進行充電,直至所述電池的電壓達到截止電壓時,停止所述第一充電階段對所述電池的充電。上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下有益效果:本發(fā)明實施例中,對電池進行充電時,該充電包括第一充電階段和第二充電階段,其中,第一充電階段包括至少兩個充電子階段,在每個充電子階段中,依次對電池進行第一恒流充電和第二恒流充電;然后,在第二充電階段中,對電池進行恒壓充電,直到電池的電流達到截止電流時停止恒壓充電。本發(fā)明實施例提供的充電方法中,在充電一開就先采用一個時間較短的小電流對電池進行充電,如此,可以使得電池陽極表面的固體電解質(zhì)界面膜(solidelectrolyteinterface,SEI)成膜更為穩(wěn)定和致密,也能夠緩解電池在充電過程中石墨陽極的膨脹過程;然后,再采用一個時間較長的大電流對電池進行充電,以提升充電速度;并且,在每個充電子階段中,都可以通過一個時間較短的小電流充電過程緩解大電流充電帶來的電池極化現(xiàn)象,避免在電池的陽極尚處于放電的時候就直接進入大電流充電模式,如此,電池陽極沒有快速從嵌鋰狀態(tài)進入脫鋰狀態(tài),或直接快速從脫鋰狀態(tài)進入嵌鋰狀態(tài),可以減小對電池陽極的石墨結(jié)構(gòu)的破壞,從而降低了電池析鋰的風險,進而電池的循環(huán)壽命得以延長。因此,本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案,既能夠提升電池的充電速度,又能夠通過形成穩(wěn)定致密的SEI膜和對析鋰現(xiàn)象的緩解作用改善了電池的安全性能,延長了電池的使用壽命,解決了現(xiàn)有的充電方式會造成電池極化的積累,并隨著充電速度的提升使得電池存在較大的安全隱患的問題。另一方面,本發(fā)明實施例提供了一種充電裝置,包括:所述裝置應用于對電池進行充電的方法,所述充電包括第一充電階段和第二充電階段;所述裝置包括:充電單元和停止單元;所述第一充電階段包括至少兩個充電子階段,在每個所述充電子階段中,所述充電單元用于依次對所述電池進行第一恒流充電和第二恒流充電;在所述第二充電階段中,所述充電單元還用于對所述電池進行恒壓充電,所述停止單元用于當所述電池的電流達到截止電流時,停止恒壓充電。如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,第一充電倍率小于第二充電倍率;其中,所述第一充電倍率為對所述電池進行所述第一恒流充電的充電倍率,所述第二充電倍率為對所述電池進行所述第二恒流充電的充電倍率。如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,第一時長小于第二時長;其中,所述第一時長為對所述電池進行所述第一恒流充電的時長,所述第二時長為對所述電池進行所述第二恒流充電的時長。如上所述的方面和任一可能的實現(xiàn)方式,進一步提供一種實現(xiàn)方式,所述停止單元,還用于:在所述第一充電階段對所述電池進行充電的過程中,當所述電池的電壓達到截止電壓時,停止所述第一充電階段對所述電池的充電。上述技術(shù)方案中的一個技術(shù)方案具有如下有益效果:本發(fā)明實施例提供的充電裝置中,在充電一開就先采用一個時間較短的小電流對電池進行充電,如此,可以使得電池陽極表面的SEI膜成膜更為穩(wěn)定和致密,也能夠緩解電池在充電過程中石墨陽極的膨脹過程;然后,再采用一個時間較長的大電流對電池進行充電,以提升充電速度;并且,在每個充電子階段中,都可以通過一個時間較短的小電流充電過程緩解大電流充電帶來的電池極化現(xiàn)象,避免在電池的陽極尚處于放電的時候就直接進入大電流充電模式,如此,電池陽極沒有快速從嵌鋰狀態(tài)進入脫鋰狀態(tài),或直接快速從脫鋰狀態(tài)進入嵌鋰狀態(tài),可以減小對電池陽極的石墨結(jié)構(gòu)的破壞,從而降低了電池析鋰的風險,進而電池的循環(huán)壽命得以延長。因此,本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案,既能夠提升電池的充電速度,又能夠通過形成穩(wěn)定致密的SEI膜和對析鋰現(xiàn)象的緩解作用改善了電池的安全性能,延長了電池的使用壽命,解決了現(xiàn)有的充電方式會造成電池極化的積累,并隨著充電速度的提升使得電池存在較大的安全隱患的問題。【附圖說明】為了更清楚地說明本發(fā)明實施例的技術(shù)方案,下面將對實施例中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域普通技術(shù)人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其它的附圖。圖1是本發(fā)明實施例所提供的充電方法的充電過程的示意圖;圖2是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法的充電倍率-時間曲線對比示意圖;圖3是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法的電壓-時間曲線對比示意圖;圖4是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法的充電速度曲線對比示意圖;圖5是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有脈沖充電技術(shù)的循環(huán)壽命對比示意圖;圖6是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法(大倍率)的循環(huán)壽命對比示意圖;圖7是本發(fā)明實施例所提供的充電裝置的功能方塊圖?!揪唧w實施方式】為了更好的理解本發(fā)明的技術(shù)方案,下面結(jié)合附圖對本發(fā)明實施例進行詳細描述。應當明確,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒景l(fā)明中的實施例,本領域普通技術(shù)人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。在本發(fā)明實施例中使用的術(shù)語是僅僅出于描述特定實施例的目的,而非旨在限制本發(fā)明。在本發(fā)明實施例和所附權(quán)利要求書中所使用的單數(shù)形式的“一種”、“所述”和“該”也旨在包括多數(shù)形式,除非上下文清楚地表示其他含義。應當理解,本文中使用的術(shù)語“和/或”僅僅是一種描述關聯(lián)對象的關聯(lián)關系,表示可以存在三種關系,例如,A和/或B,可以表示:單獨存在A,同時存在A和B,單獨存在B這三種情況。另外,本文中字符“/”,一般表示前后關聯(lián)對象是一種“或”的關系。應當理解,盡管在本發(fā)明實施例中可能采用術(shù)語第一、第二、第三等來描述充電階段等,但這些充電階段等不應限于這些術(shù)語。這些術(shù)語僅用來將充電階段彼此區(qū)分開。例如,在不脫離本發(fā)明實施例范圍的情況下,第一充電階段也可以被稱為第二充電階段,類似地,第二充電階段也可以被稱為第一充電階段。取決于語境,如在此所使用的詞語“如果”可以被解釋成為“在……時”或“當……時”或“響應于確定”或“響應于檢測”。類似地,取決于語境,短語“如果確定”或“如果檢測(陳述的條件或事件)”可以被解釋成為“當確定時”或“響應于確定”或“當檢測(陳述的條件或事件)時”或“響應于檢測(陳述的條件或事件)”。實施例一本發(fā)明實施例給出一種充電方法,該方法包括:對電池進行充電。充電包括第一充電階段和第二充電階段;第一充電階段包括至少兩個充電子階段,在每個充電子階段中,依次對電池進行第一恒流充電和第二恒流充電;在第二充電階段中,對電池進行恒壓充電,直到電池的電流達到截止電流時停止恒壓充電。需要說明的是,本發(fā)明實施例中,對電池進行充電時,在第一充電階段對電池進行充電,直至電池的電壓達到截止電壓時,停止第一充電階段對電池的充電。在第二充電階段對電池進行充電,直至電池的電流達到截止電流,充電過程結(jié)束。具體的,請參考圖1,其為本發(fā)明實施例所提供的充電方法的充電過程的示意圖,如圖1所示,AB階段表示對電池進行充電的第一充電階段,BC階段表示對電池進行充電的第二充電階段。其中,如圖1所示,AB階段可以包括至少兩個充電子階段,例如,AD階段、DF階段和FG階段分別表示一個充電子階段,如圖1所示的GB階段,還可以包括一個或多個充電子階段,在圖中不再進行具體表示。具體的,以如圖1所示的充電子階段DF為例進行具體說明。第一充電階段AB可以包括至少兩個充電子階段DF。而在每個充電子階段DF中包括DE階段和EF階段,其中,在DE階段,對電池進行第一恒流充電,在EF階段,對電池進行第二恒流充電??梢岳斫獾氖牵鐖D1所示,DE階段的充電倍率和EF階段的充電倍率不同。具體的,如圖1所示,在為電池進行充電的第二充電階段,即BC階段,對電池進行恒壓充電,此時,充電倍率逐漸降低,直至將至電池的截止倍率,充電過程結(jié)束。在一個具體的實現(xiàn)過程中,第一充電倍率小于第二充電倍率,其中,第一充電倍率為對電池進行第一恒流充電的充電倍率,第二充電倍率為對電池進行第二恒流充電的充電倍率。具體的,如圖1所示,DE階段的第一充電倍率I1小于EF階段的第二充電倍率I2。例如,第一充電倍率可以在[0.05C,1.5C]的范圍內(nèi)進行預設。或者,又例如,第二充電倍率可以在[0.2C,3C]的范圍內(nèi)進行預設。在一個具體的實現(xiàn)過程中,第一時長小于第二時長,其中,第一時長為對電池進行第一恒流充電的時長,第二時長為對電池進行第二恒流充電的時長。具體的,如圖1所示,DE階段的第一時長T1小于EF階段的第二時長T2。例如,第一時長T1可以在[0.01s,5s]的范圍內(nèi)進行預設?;蛘撸掷?,第二時長T2可以在[0.1s,30s]的范圍內(nèi)進行預設。本發(fā)明實施例中,在充電過程剛開始時采用小充電倍率進行充電,相較于現(xiàn)有技術(shù)中直接用一個大的充電倍率直接進行快速充電的方式,使得電池的石墨陽極表面的SEI膜能夠更好地成膜,且形成的SEI膜更加致密和更加穩(wěn)定。然后,在第一充電階段的每個充電子階段中,通過上述兩個恒流充電過程,能夠避免在石墨陽極尚處于放電的時候就直接進入大電流充電模式的情況,避免對對石墨陽極造成破壞。如此一來,電池在整個充電過程中,由于小電流充電和大電流充電的組合減小了電池的極化現(xiàn)象,陽極都不會快速從嵌鋰狀態(tài)進入脫鋰狀態(tài),也不會直接快速從脫鋰狀態(tài)進入嵌鋰狀態(tài),可以減小對電池陽極的石墨結(jié)構(gòu)的破壞,從而,電池的循環(huán)壽命也可以得到明顯的延長;同時,充電速度也能得到提升。具體的,本發(fā)明實施例中,在對電池進行充電的第二充電階段,該階段開始時是達到電池的截止電壓,然后,以該截止電壓對電池進行恒壓充電直至達到電池的截止倍率,充電過程結(jié)束。可以理解的是,電池的截止電壓和截止倍率與電池有關,不同電池的截止電壓不同,不同電池的截止倍率不同,本發(fā)明實施例對此不進行特別限定。需要說明的是,本發(fā)明實施例中所涉及到的電池可以包括但不限于:鋰離子電池、鋰金屬電池、鉛酸電池、鎳隔電池、鎳氫電池、鋰硫電池、鋰空氣電池或者鈉離子電池??梢岳斫獾氖牵鲜雠e例僅用以說明本發(fā)明實施例所涉及的電池的類型,并不用以限制本申請。例如,在一個具體的實現(xiàn)過程中,上述電池的截止電壓一般在[3V,5V]的范圍內(nèi)變動,上述電池的截止倍率一般在[0.01C,0.1C]的范圍內(nèi)變動,在實際的實現(xiàn)過程中,根據(jù)實際情況進行預設。本發(fā)明實施例中所涉及到電池可以包括但不限于:手機電池、筆記本電腦電池、平板電腦電池、音樂播放器電池、藍牙耳機電池、移動電源電池、其他便攜式手持設備的電池、電動工具的電池、無人機電池或者電動車電池。可以理解的是,上述舉例僅用以說明本發(fā)明實施例所涉及的電池的應用場景,并不用以限制本申請。需要說明的是,本發(fā)明實施例提供的充電方法的執(zhí)行主體可以為充電裝置,該執(zhí)行主體所在的位置可以包括但不限于:電池充電器、電池適配器、電池控制電路或者集成芯片。需要說明的是,本發(fā)明實施例提供的充電方法,可以在[0℃,60℃]的溫度范圍為電池進行充電,能夠滿足實際充電過程中對低溫充電的需求和對高溫充電的需求。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明實施例中,對電池進行充電時,該充電包括第一充電階段和第二充電階段,其中,第一充電階段包括至少兩個充電子階段,在每個充電子階段中,依次對電池進行第一恒流充電和第二恒流充電;然后,在第二充電階段中,對電池進行恒壓充電,直到電池的電流達到截止電流時停止恒壓充電。本發(fā)明實施例提供的充電方法中,在充電一開就先采用一個時間較短的小電流對電池進行充電,如此,可以使得電池陽極表面的SEI膜成膜更為穩(wěn)定和致密,也能夠緩解電池在充電過程中石墨陽極的膨脹過程;然后,再采用一個時間較長的大電流對電池進行充電,以提升充電速度;并且,在每個充電子階段中,都可以通過一個時間較短的小電流充電過程緩解大電流充電帶來的電池極化現(xiàn)象,避免在電池的陽極尚處于放電的時候就直接進入大電流充電模式,如此,電池陽極沒有快速從嵌鋰狀態(tài)進入脫鋰狀態(tài),或直接快速從脫鋰狀態(tài)進入嵌鋰狀態(tài),可以減小對電池陽極的石墨結(jié)構(gòu)的破壞,從而降低了電池析鋰的風險,進而電池的循環(huán)壽命得以延長。因此,本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案,既能夠提升電池的充電速度,又能夠通過形成穩(wěn)定致密的SEI膜和對析鋰現(xiàn)象的緩解作用改善了電池的安全性能,延長了電池的使用壽命,解決了現(xiàn)有的充電方式會造成電池極化的積累,并隨著充電速度的提升使得電池存在較大的安全隱患的問題。實施例二基于上述實施例一所提供的充電方法,本發(fā)明實施例對上述充電方法給出幾種具體的實現(xiàn)方式。以下,以圖1所示的充電過程為例進行具體說明。具體的,本發(fā)明實施例中采用的電池是由陰極,陽極,再加上隔膜、電解液及包裝殼,通過組裝、化成和陳化等工藝制成。其中,電池的陰極由96.7%LiCoO2(作為陰極活性物質(zhì))、1.7%PVDF(作為粘結(jié)劑)和1.6%SP(作為導電劑)混合組成,陽極由98%人造石墨(作為陽極活性物質(zhì))、1.0%SBR(作為粘結(jié)劑)和1.0%CMC(作為增稠劑)混合組成,隔膜為PE薄膜,電解液由(30%EC+30%PC+40%DEC)(作為有機溶劑)、1mol/LLiPF6和(0.5%VC、5%FEC、4%VEC)(作為添加劑)組成。在室溫(25℃)時,該電池的滿充充電容量為4110mAh(即0.2C),截止電壓為4.4V。實現(xiàn)方式一在25℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為0.1C對電池進行充電,充電時長為1s;2)以恒定充電倍率I2為1.2C對電池進行充電,充電時長為9s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.05C,充電結(jié)束。而現(xiàn)有的充電方法為:在25℃下,以充電倍率0.7C對電池進行恒流充電至截止電壓4.4V,然后,以恒定電壓4.4V對電池恒壓充電至截止倍率0.05C,充電結(jié)束。請參考圖2,圖2是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法的充電倍率-時間曲線對比示意圖。如圖2所示,曲線1為本發(fā)明實施例中以上述實現(xiàn)方式以對電池進行充電得到的充電倍率-時間曲線,曲線2為以上述現(xiàn)有充電方法對電池進行充電得到的充電倍率-時間曲線。如圖2所示,由于第一充電階段過于密集,表現(xiàn)為圖2中的黑色區(qū)域,而圖2右上角的簡圖用以表明第一充電階段中的每個充電子階段的充電倍率變化。如圖2所示,采用本發(fā)明實施例請求保護的上述充電方法時,相較于現(xiàn)有的充電方法,在第一充電階段中的第二充電倍率I2還可以取得更高的數(shù)值,因此,還可以根據(jù)實際需要提升電池的充電速度。本發(fā)明實施例提供的充電方法能夠較大程度的提升充電電流,如此,可以使得電池的充電速度得以提高。請參考圖3,圖3是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法的電壓-時間曲線對比示意圖。如圖3所示,曲線1為本發(fā)明實施例中以上述實現(xiàn)方式以對電池進行充電得到的電壓-時間曲線,曲線2為以上述現(xiàn)有充電方法對電池進行充電得到的電壓-時間曲線。如圖3所示,由于第一充電階段過于密集,表現(xiàn)為圖3中的黑色區(qū)域,而圖3右側(cè)的簡圖用以表明第一充電階段中的每個充電子階段的電壓變化。如圖3所示,本發(fā)明實施例提供的充電方法,能夠使電池的電壓在經(jīng)過一段時間的高電壓充電過程后,迅速降低到一個較低的電壓范圍內(nèi),如此,使得電池的電壓不會一直處于高電壓范圍,電池的陽極電位沒有迅速下降,緩解了電池的極化現(xiàn)象,進而,降低了電池發(fā)生析鋰現(xiàn)象的可能性,并降低了由于電池析鋰造成的安全風險,并使得電池的壽命得以延長。請參考圖4,圖4是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法的充電速度曲線對比示意圖。如圖4所示,曲線1為本發(fā)明實施例中以上述實現(xiàn)方式以對電池進行充電得到的充電電量百分比-時間曲線,曲線2為以上述現(xiàn)有充電方法對電池進行充電得到的充電電量百分比-時間曲線。如圖4所示,本發(fā)明實施例中以上述實現(xiàn)方式對電池進行充電達到充電電量100%所用的時間,相較于現(xiàn)有充電方式達到完全充滿電的狀態(tài),快了約19.7min左右,明顯提高了充電速度。實現(xiàn)方式二在0℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為0.05C對電池進行充電,充電時長為0.1s;2)以恒定充電倍率I2為0.2C對電池進行充電,充電時長為0.9s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.05C,充電結(jié)束。而現(xiàn)有的充電方法為:在0℃下,以充電倍率0.1C對電池進行恒流充電至截止電壓4.4V,然后,以恒定電壓4.4V對電池恒壓充電至截止倍率0.05C,充電結(jié)束。實現(xiàn)方式三在25℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為0.5C對電池進行充電,充電時長為0.2s;2)以恒定充電倍率I2為3C對電池進行充電,充電時長為0.1s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.05C,充電結(jié)束。實現(xiàn)方式四在25℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為0.5C對電池進行充電,充電時長為2s;2)以恒定充電倍率I2為1.2C對電池進行充電,充電時長為15s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.05C,充電結(jié)束。實現(xiàn)方式五在25℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為1.5C對電池進行充電,充電時長為0.05s;2)以恒定充電倍率I2為2C對電池進行充電,充電時長為0.5s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.01C,充電結(jié)束。實現(xiàn)方式六在25℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為0.4C對電池進行充電,充電時長為1s;2)以恒定充電倍率I2為0.8C對電池進行充電,充電時長為30s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.1C,充電結(jié)束。實現(xiàn)方式七在60℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為0.05C對電池進行充電,充電時長為0.5s;2)以恒定充電倍率I2為0.8C對電池進行充電,充電時長為0.9s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.05C,充電結(jié)束。而現(xiàn)有的充電方法為:在60℃下,以充電倍率0.7C對電池進行恒流充電至截止電壓4.4V,然后,以恒定電壓4.4V對電池恒壓充電至截止倍率0.05C,充電結(jié)束。實現(xiàn)方式八在25℃下,按照本發(fā)明所提供的充電方法對電池進行充電,充電過程如圖1所示,該充電過程包括以下步驟:1)以恒定充電倍率I1為0.5C對電池進行充電,充電時長為5s;2)以恒定充電倍率I2為1.2C對電池進行充電,充電時長為15s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.05C,充電結(jié)束。除此之外,現(xiàn)有技術(shù)中還有一種脈沖充電技術(shù),利用該充電方法對電池進行充電的步驟如下:1)以恒定充電倍率1.2C對電池進行充電,充電時長為9s;2)以恒定充電倍率0.1C對電池進行充電,充電時長為1s;3)重復步驟1)~2),直到達到電池的截止電壓4.4V,之后,以恒定電壓4.4V讀電池恒壓充電到截止倍率0.05C,充電結(jié)束。本發(fā)明實施例還給一種利用現(xiàn)有充電技術(shù)的充電方法,具體的,以大倍率充電方式對電池進行充電的過程包括:在25℃下,以充電倍率1.5C對電池進行恒流充電至截止電壓4.4V,然后,以恒定電壓4.4V對電池恒壓充電至截止倍率0.05C,充電結(jié)束。以上所有充電過程的充電數(shù)據(jù)詳見表1,表1為充電數(shù)據(jù)表。如表1所示,該充電數(shù)據(jù)表包括:以上述八種具體實現(xiàn)方式對電池進行充電得到的充電數(shù)據(jù),以及通過現(xiàn)有充電方式(25℃、0℃、60℃、現(xiàn)有脈沖充電技術(shù)、現(xiàn)有技術(shù)的大倍率充電方法)對電池進行充電得到的充電數(shù)據(jù)。其中,前三組充電數(shù)據(jù)為利用現(xiàn)有的充電方式在不同的溫度下對電池進行充電得到的充電數(shù)據(jù),第四組數(shù)據(jù)為現(xiàn)有的脈沖充電方式在常溫下對電池進行充電得到的充電數(shù)據(jù),第五組數(shù)據(jù)為利用現(xiàn)有技術(shù)中的大倍率充電方法在常溫下對電池進行充電得到的充電數(shù)據(jù),后八種充電數(shù)據(jù)為本發(fā)明實施例提供的充電方式對電池充電得到的充電數(shù)據(jù)。如表1所示,充電時長表示利用相應的充電方法為電池充滿電所花費的總時長。其中,實現(xiàn)方式二為0℃下得到的充電數(shù)據(jù),實現(xiàn)方式六為60℃下得到的充電數(shù)據(jù)。如表1所示,在25℃下,本發(fā)明實施例中提供的上述充電方法中實現(xiàn)方式一、實現(xiàn)方式三、實現(xiàn)方式四、實現(xiàn)方式五、實現(xiàn)方式七和實現(xiàn)方式八中,恒定充電倍率I1都小于同一溫度下現(xiàn)有技術(shù)中的恒定充電倍率,但是,恒定充電倍率I2都大于同一溫度下現(xiàn)有技術(shù)中的恒定充電倍率,并且,這幾種實現(xiàn)方式對電池充電至滿電所花費的時長均小于同一溫度下現(xiàn)有技術(shù)對電池充滿電所花費的時長。表1充電數(shù)據(jù)表充電方式I1/CT1/sI2/CT2/s截止電流/C充電時長/min現(xiàn)有技術(shù)0.7///0.05124.0現(xiàn)有技術(shù)(0℃)0.1///0.05723.2現(xiàn)有技術(shù)(60℃)0.7///0.05122.8現(xiàn)有脈沖充電技術(shù)0.290.110.05107.0現(xiàn)有技術(shù)(大倍率)1.50.05100.1實現(xiàn)方式一0.111.290.05105.0實現(xiàn)方式二(0℃)0.050.10.20.90.05475.6實現(xiàn)方式三0.50.230.10.0597.2實現(xiàn)方式四0.521.2150.05103.8實現(xiàn)方式五1.50.0520.50.01106.5實現(xiàn)方式六(60℃)0.410.8300.1100.6實現(xiàn)方式七0.050.50.80.90.05101.2實現(xiàn)方式八0.551.2150.05110.8如表1所示,在0℃下,本發(fā)明實施例中提供的上述充電方法中的實現(xiàn)方式二,利用該實現(xiàn)方式對電池充滿電所花費的時長475.6min小于0℃現(xiàn)有技術(shù)對電池充滿電所花費的時長723.2min。如表1所示,在60℃下,本發(fā)明實施例中提供的上述充電方法中的實現(xiàn)方式六,利用該實現(xiàn)方式對電池充滿電所花費的時長100.6min小于60℃現(xiàn)有技術(shù)對電池充滿電所花費的時長122.8min。因此,本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案相較于同一溫度下的現(xiàn)有技術(shù),能夠顯著地提高電池的充電速度。并且,本發(fā)明實施例提供的上述八種實現(xiàn)方式中,在對電池充滿電的過程中,均沒有發(fā)生析鋰現(xiàn)象。如表1所示,利用現(xiàn)有的脈沖充電方式對電池充滿電的充電時長約為107.0min,相比之下,本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)方式一在常溫下的將電池充滿電的充電時長為105.0min,因此,與現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖充電技術(shù)相比,本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)方式一的充電時長更短,充電效率更高。另一方面,本發(fā)明實施例中,在充電過程剛開始時采用小充電倍率進行充電,相較于現(xiàn)有技術(shù)中直接用一個大的充電倍率直接進行快速充電的方式,使得電池的石墨陽極表面的SEI膜能夠更好地成膜,且形成的SEI膜更加致密和更加穩(wěn)定。然后,在第一充電階段的每個充電子階段中,通過上述兩個恒流充電過程,能夠避免在石墨陽極尚處于放電的時候就直接進入大電流充電模式的情況,避免對對石墨陽極造成破壞。如此一來,電池在整個充電過程中,由于小電流充電和大電流充電的組合減小了電池的極化現(xiàn)象,陽極都不會快速從嵌鋰狀態(tài)進入脫鋰狀態(tài),也不會直接快速從脫鋰狀態(tài)進入嵌鋰狀態(tài),可以減小對電池陽極的石墨結(jié)構(gòu)的破壞,從而,電池的循環(huán)壽命也可以得到明顯的延長具體的,請參考圖5,圖5是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有脈沖充電技術(shù)的循環(huán)壽命對比示意圖。如圖5所示,曲線1為本發(fā)明實施例中以上述實現(xiàn)方式一以對電池進行充電得到的容量保持率-循環(huán)次數(shù)關系曲線,曲線2為以上述現(xiàn)有脈沖充電技術(shù)對電池進行充電得到的容量保持率-循環(huán)次數(shù)關系曲線。如圖5所示,隨著循環(huán)次數(shù)的增長,以上述實現(xiàn)方式一對電池進行充電的電池有更高的容量保持率,電池的循環(huán)壽命得到延長。如表1所示,當以較大的充電倍率1.5C對電池進行恒流恒壓充電時,至電池充滿電所需要的充電時長為100.1min;與本發(fā)明實施例提供的實現(xiàn)方式一相比,二者至電池充滿電所需要的充電時長相當。但是,請參考圖6,圖6是本發(fā)明實施例所提供的充電方法與現(xiàn)有充電方法(大倍率)的循環(huán)壽命對比示意圖。如圖6所示,曲線1為本發(fā)明實施例中以上述實現(xiàn)方式一以對電池進行充電得到的容量保持率-循環(huán)次數(shù)關系曲線,曲線2為以現(xiàn)有充電方法(大倍率)對電池進行充電得到的容量保持率-循環(huán)次數(shù)關系曲線。當使用現(xiàn)有技術(shù)中恒流恒壓充電方式對電池進行充電時,由于大電流充電會使得電池發(fā)生析鋰現(xiàn)象,從而,使得電池的循環(huán)壽命在電池循環(huán)使用過程中急劇衰退;如圖6所示的曲線2中,電池的容量保持率在電池經(jīng)過350次循環(huán)后就降低至80%左右。相比之下,本發(fā)明實施例提供的充電方法中的實現(xiàn)方式一雖然也使用了較大的倍率,I2為1.2C,但是,在電池的整個循環(huán)使用過程中,并沒有發(fā)生析鋰現(xiàn)象;如圖6所示的曲線1中,電池的容量保持率在電池經(jīng)過500次循環(huán)后依然能達到90%左右。由此可見,相較于現(xiàn)有的充電技術(shù),本發(fā)明實施例提供的充電方法能夠切實地改善電池的循環(huán)壽命。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明實施例提供的充電方法中,在充電一開就先采用一個時間較短的小電流對電池進行充電,如此,可以使得電池陽極表面的SEI膜成膜更為穩(wěn)定和致密,也能夠緩解電池在充電過程中石墨陽極的膨脹過程;然后,再采用一個時間較長的大電流對電池進行充電,以提升充電速度;并且,在每個充電子階段中,都可以通過一個時間較短的小電流充電過程緩解大電流充電帶來的電池極化現(xiàn)象,避免在電池的陽極尚處于放電的時候就直接進入大電流充電模式,如此,電池陽極沒有快速從嵌鋰狀態(tài)進入脫鋰狀態(tài),或直接快速從脫鋰狀態(tài)進入嵌鋰狀態(tài),可以減小對電池陽極的石墨結(jié)構(gòu)的破壞,從而降低了電池析鋰的風險,進而電池的循環(huán)壽命得以延長。因此,本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案,既能夠提升電池的充電速度,又能夠通過形成穩(wěn)定致密的SEI膜和對析鋰現(xiàn)象的緩解作用改善了電池的安全性能,延長了電池的使用壽命,解決了現(xiàn)有的充電方式會造成電池極化的積累,并隨著充電速度的提升使得電池存在較大的安全隱患的問題。實施例三基于上述實施例一所提供的充電方法,本發(fā)明實施例進一步給出實現(xiàn)上述方法實施例中各步驟及方法的裝置實施例。請參考圖7,其為本發(fā)明實施例所提供的充電裝置的功能方塊圖。如圖7所示,該裝置應用于對電池進行充電的方法,充電包括第一充電階段和第二充電階段;該裝置包括:充電單元71和停止單元72;第一充電階段包括至少兩個充電子階段,在每個充電子階段中,充電單元71用于依次對電池進行第一恒流充電和第二恒流充電;在第二充電階段中,充電單元71還用于對電池進行恒壓充電,停止單元72用于當電池的電流達到截止電流時,停止恒壓充電。在一個具體的實現(xiàn)過程中,第一充電倍率小于第二充電倍率;其中,第一充電倍率為對電池進行第一恒流充電的充電倍率,第二充電倍率為對電池進行第二恒流充電的充電倍率。在一個具體的實現(xiàn)過程中,第一時長小于第二時長;其中,第一時長為對電池進行第一恒流充電的時長,第二時長為對電池進行第二恒流充電的時長。具體的,本發(fā)明實施例中,停止單元72,還用于:在第一充電階段對電池進行充電的過程中,當電池的電壓達到截止電壓時,停止第一充電階段對電池的充電。由于本實施例中的各單元能夠執(zhí)行圖1所示的方法,本實施例未詳細描述的部分,可參考對圖1的相關說明。本發(fā)明實施例的技術(shù)方案具有以下有益效果:本發(fā)明實施例提供的充電裝置中,在充電一開就先采用一個時間較短的小電流對電池進行充電,如此,可以使得電池陽極表面的SEI膜成膜更為穩(wěn)定和致密,也能夠緩解電池在充電過程中石墨陽極的膨脹過程;然后,再采用一個時間較長的大電流對電池進行充電,以提升充電速度;并且,在每個充電子階段中,都可以通過一個時間較短的小電流充電過程緩解大電流充電帶來的電池極化現(xiàn)象,避免在電池的陽極尚處于放電的時候就直接進入大電流充電模式,如此,電池陽極沒有快速從嵌鋰狀態(tài)進入脫鋰狀態(tài),或直接快速從脫鋰狀態(tài)進入嵌鋰狀態(tài),可以減小對電池陽極的石墨結(jié)構(gòu)的破壞,從而降低了電池析鋰的風險,進而電池的循環(huán)壽命得以延長。因此,本發(fā)明實施例提供的技術(shù)方案,既能夠提升電池的充電速度,又能夠通過形成穩(wěn)定致密的SEI膜和對析鋰現(xiàn)象的緩解作用改善了電池的安全性能,延長了電池的使用壽命,解決了現(xiàn)有的充電方式會造成電池極化的積累,并隨著充電速度的提升使得電池存在較大的安全隱患的問題。所屬領域的技術(shù)人員可以清楚地了解到,為描述的方便和簡潔,上述描述的系統(tǒng),裝置和單元的具體工作過程,可以參考前述方法實施例中的對應過程,在此不再贅述。在本發(fā)明所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的系統(tǒng),裝置和方法,可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述單元的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如,多個單元或組件可以結(jié)合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或單元的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的單元可以是或者也可以不是物理上分開的,作為單元顯示的部件可以是或者也可以不是物理單元,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網(wǎng)絡單元上??梢愿鶕?jù)實際的需要選擇其中的部分或者全部單元來實現(xiàn)本實施例方案的目的。另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能單元可以集成在一個處理單元中,也可以是各個單元單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上單元集成在一個單元中。上述集成的單元既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用硬件加軟件功能單元的形式實現(xiàn)。上述以軟件功能單元的形式實現(xiàn)的集成的單元,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質(zhì)中。上述軟件功能單元存儲在一個存儲介質(zhì)中,包括若干指令用以使得一臺計算機裝置(可以是個人計算機,服務器,或者網(wǎng)絡裝置等)或處理器(Processor)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的部分步驟。而前述的存儲介質(zhì)包括:U盤、移動硬盤、只讀存儲器(Read-OnlyMemory,ROM)、隨機存取存儲器(RandomAccessMemory,RAM)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質(zhì)。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已,并不用以限制本發(fā)明,凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi),所做的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本發(fā)明保護的范圍之內(nèi)。當前第1頁1 2 3 
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