使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法
【专利摘要】本发明属于锂离子电池生产【技术领域】，尤其涉及使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法。本发明提供的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法通过使用脉冲电流对锂离子电池进行充电，并于每个充电周期内设置至少一正向脉冲电流充电阶段和至少一反向脉冲电流充电阶段，利用正向脉冲电流充电阶段实现锂离子电池的快速充电，利用反向脉冲电流充电阶段实现锂离子电池极化现象大幅度的消除，从而缩短整个锂离子电池的充电时间。
【专利说明】 使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法
【技术领域】
[0001]本发明属于锂离子电池生产【技术领域】，尤其涉及使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法。
【背景技术】
[0002]随着锂离子电池技术和产业的发展，锂离子电池的应用领域越来越广，从手机、电脑等电子数码类消费品，到电动汽车、基站备用电源等大型储能设备，锂离子电池以其较高的能量密度，较好的循环性能，在生产、生活中扮演着越来越重要的角色。锂离子电池作为一种二次电池，实现对锂离子电池进行快速的充、放电显得尤为必要。
[0003]现在常规的充电方法，是直接用直流电源对电池进行恒流充电和恒压充电。在恒流充电阶段，随着极化的加剧，锂离子电池电压上升至上限电压后，再进行恒压充电。按照此种充电方式为了将锂离子电池充满，需要进行很长时间的恒压充电。例如对锂离子电池的电池电容为0.5C充电时，理论上充电时间为2h，但在实践中，为了将锂离子电池充满，充电时间都在3_4h或以上，需要进行长时间的去极化过程。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题在于提供使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，通过增加反向脉冲电流充电阶段，以达到降低充电过程中产生的极化现象，从而缩短锂尚子电池的充电时长。
[0005]本发明提供的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法是这样实现的:
[0006]使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，包括若干个脉冲电流充电周期，任一所述脉冲电流充电周期包括至少一正向脉冲电流充电阶段与至少一反向脉冲电流充电阶段，且同一所述脉冲电流充电周期内所述正向脉冲电流充电阶段充入的电量大于所述反向脉冲电流充电阶段充入的电量。
[0007]具体地，任一所述脉冲电流充电周期包括一正向脉冲电流充电阶段与一反向脉冲电流充电阶段。
[0008]具体地，在任一所述脉冲电流充电周期内，记所述正向脉冲电流充电阶段电流值为I1，正向脉冲电流充电时间为，所述反向脉冲电流充电阶段电流值为I2，反向脉冲电流充电时间为t2，且所述I1和所述I2均为恒定值，其满足:-0.1I1彡I2彡0.1I1, t2 ( 0.1t1O
[0009]具体地，所述正向脉冲电流充电阶段和/或所述反向脉冲电流充电阶段的充电限制电压U12为4.0-5.0Vo
[0010]具体地，该方法还包括恒压充电周期。
[0011 ] 具体地，该方法先执行所述若干个脉冲电流充电周期再执行所述恒压充电周期。
[0012]具体地，所述恒压充电周期的充电电压U3为4.0-5.0V。
[0013]具体地，记电池容量Ctl、所述恒压充电周期充电截止电流为I3、所述恒压充电周期充电时间t3，其满足0.0lC0彡I3彡0.2C0，0.5h彡t3彡4h。
[0014]本发明的有益效果在于:本发明提供的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法通过使用脉冲电流对锂离子电池进行充电，并于每个充电周期内设置至少一正向脉冲电流充电阶段和至少一反向脉冲电流充电阶段，利用正向脉冲电流充电阶段实现锂离子电池的快速充电，利用反向脉冲电流充电阶段实现锂离子电池极化现象大幅度的消除，从而缩短整个锂离子电池的充电时间。
【专利附图】
【附图说明】
[0015]图1是本发明一较佳实施例进行脉冲电流充电周期的电流-时间曲线图，其中
12 关 0 ;
[0016]图2是本发明一较佳实施例进行脉冲电流充电周期的电流-时间曲线图，其中12=ο ；
[0017]图3是本发明一较佳实施例进行恒压充电周期的电压-时间曲线图。
【具体实施方式】
[0018]为了使本发明所要解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
[0019]实施例一
[0020]使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，包括若干个脉冲电流充电周期，任一所述脉冲电流充电周期包括至少一正向脉冲电流充电阶段与至少一反向脉冲电流充电阶段，且同一所述脉冲电流充电周期内所述正向脉冲电流充电阶段充入的电量大于所述反向脉冲电流充电阶段。
[0021]本发明提供的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法通过使用脉冲电流对锂离子电池进行充电，并于每个充电周期内设置至少一正向脉冲电流充电阶段和至少一反向脉冲电流充电阶段，利用正向脉冲电流充电阶段实现锂离子电池的快速充电，利用反向脉冲电流充电阶段实现锂离子电池极化现象大幅度的消除，从而缩短整个锂离子电池的充电时间。
[0022]请参照附图1，在本实施例中，任一所述脉冲电流充电周期包括一正向脉冲电流充电阶段与一反向脉冲电流充电阶段。更具体地，在任一所述脉冲电流充电周期内，记所述正向脉冲电流充电阶段电流值为L，正向脉冲电流充电时间为h，所述反向脉冲电流充电阶段电流值为12，反向脉冲电流充电时间为t2，且所述Ii和所述12均为恒定值，其满足:-0.1I!彡12彡0.ll1；t2 ( 0.lt1；I2 < 0A，即电流反向。这样，能够保证所述正向脉冲电流充电阶段的电流值Ii与所述反向脉冲电流充电阶段的电流值12在适当的比值范围内，可以使得所述反向脉冲电流充电阶段对消除锂离子电池内部在充电过程中产生的极化现象。
[0023]在本实施例中，所述正向脉冲电流充电阶段和/或所述反向脉冲电流充电阶段的充电限制电压u0为4.0-5.0V。
[0024]请参照附图3，在本实施例中，该方法还包括恒压充电周期。这样，经过所述若干个脉冲电流充电周期的充电作用，锂离子电池内部的电量基本充满，再经所述恒压充电周期的作用，可以使充电的效果得到保障。更具体地，该方法先执行所述若干个脉冲电流充电周期再执行所述恒压充电周期。进一步，与所述正向脉冲电流充电阶段和/或所述反向脉冲电流充电阶段的充电电压U0相类似的，所述恒压充电周期的充电电压U3为4.0-5.0V。
[0025]优选地，记电池容量Ctl、所述恒压充电周期充电截止电流为I3、所述恒压充电周期充电时间 t3，其满足 0.0lC0 彡 I3 彡 0.2C0，0.5h ^ t0 ^ 4h。
[0026]实施例二
[0027]请参照附图2，本实施例与实施例一的区别在于，在实施例一中所述反向脉冲电流充电阶段的充电电流I2 < 0A，而在本实施例中，所述反向脉冲电流充电阶段的充电电流I2=0A。换而言之，在本实施例中，在任一所述脉冲电流充电周期中，仅包括若干个正向脉冲电流充电阶段，且相邻两个正向脉冲电流充电阶段之间具有一定的时间间隙。这样，通过间隙式的正向脉冲电流充电，亦可达到消除极化现象的问题。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，包括若干个脉冲电流充电周期，其特征在于，任一所述脉冲电流充电周期包括至少一正向脉冲电流充电阶段与至少一反向脉冲电流充电阶段，且同一所述脉冲电流充电周期内所述正向脉冲电流充电阶段充入的电量大于所述反向脉冲电流充电阶段充入的电量。
2.根据权利要求1所述的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，其特征在于，任一所述脉冲电流充电周期包括一正向脉冲电流充电阶段与一反向脉冲电流充电阶段。
3.根据权利要求2所述的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，其特征在于，在任一所述脉冲电流充电周期内，记所述正向脉冲电流充电阶段电流值为I1，正向脉冲电流充电时间为h，所述反向脉冲电流充电阶段电流值为I2，反向脉冲电流充电时间为t2，且所述I1和所述I2均为恒定值，其满足:-0.1I1彡I2彡0.1I1, t2 ( 0.1t10
4.根据权利要求3所述的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，其特征在于，所述正向脉冲电流充电阶段和/或所述反向脉冲电流充电阶段的充电限制电压U12为4.0-5.0V。
5.根据权利要求1-4任一项所述的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，其特征在于，还包括恒压充电周期。
6.根据权利要求5所述的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，其特征在于，先执行所述若干个脉冲电流充电周期再执行所述恒压充电周期。
7.根据权利要求6所述的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，其特征在于，所述恒压充电周期的充电电压U3为4.0-5.0V。
8.根据权利要求6所述的使用脉冲电流对锂离子电池进行充电的方法，其特征在于，记电池容量Ctl、所述恒压充电周期充电截止电流为I3、所述恒压充电周期充电时间t3，其满足 0.0lC0 彡 I3 彡 0.2C0,0.5h 彡 t3 彡 4h。
【文档编号】H01M10/44GK104282957SQ201310297863
【公开日】2015年1月14日 申请日期:2013年7月9日 优先权日:2013年7月9日
【发明者】胡成东 申请人:深圳市动力聚能科技有限公司