54]蓄电池通常由并联或串联的多个电池组成。在此型蓄电池或电源组中设置一个平衡器，其通常可防止电池深度放电。在已知电池中，若电池仍含有其容量的30%，则称其“已放电”。若电池放电达较30%更深，则称此为“深度放电”。这可因有缺陷的平衡器或若电池于极低温度加载或在非常低温下储存于已放电状态而发生。
[0055]这是为何为进一步改善充电程序而在脉冲充电阶段前执行充电准备阶段的原因，该充电准备阶段包括以下步骤:量测无负载下的电池电压Uz，根据该量测电压仏设定充电电流电平II，设定关于一既定时间tA的充电电流I ^增加量，历经该既定时间t A、通过在第一线性上升阶段内上升达该设定充电电流电平的充电电流来充电电池，其中充电电流I在其最大处是相当于电池的最大可容许充电电流，其中在达该设定充电电流电平后，可在一既定负载下量测电池的电压uz，及根据负载下量测到的电池电压uz，重复该第一线性上升阶段一次或多次。
[0056]优选地，若量测到的电池电压仏在第一上升阶段后呈第一低限值以上及第二低限值以下，则以高于电池最大可容许充电电流Iu.的充电电流I d丸行第二线性上升阶段。特别地，可量测负载下的电池电压uz，是否达容许脉冲充电的既定最小电压，其中因此脉冲充电阶段将在达例如放电截止电压的既定最小电压后开始。
[0057]如上所述，充电准备阶段中包含无负载下的第一电池电压量测，即无先前供应电流的量测。若电池显示无电压，则推论必为缺陷电池。现在根据该量测电压设定一充电电流电平。该充电准备阶段期间的充电电流电平在第一上升阶段是限制于最大可容许充电电流电平。进一步，设定该增加量或时间，其中充电电流应自零或一低起始值增加至指定的充电电流电平。如果该电压量测显示非常低的电压，则应在该第一上升阶段期间施加例如最大可容许充电电流的50%。电压愈低，该第一上升阶段的时间应愈长，即一低电压的充电电流增加量较小。
[0058]此后，历经例如1分钟的既定时间，以在第一线性上升阶段内上升达例如1安培的设定充电电流电平的指定充电电流，执行电池充电，其中充电电流在最大处是相当于电池的最大可容许充电电流。该充电是用于活化电池，使离子慢慢开始自某一电极迀移至另一个。当达该设定充电电流电平后，将有一无供应任何充电电流的停顿。可尽早在此量测电池的电压。接着，可在一既定负载下量测电池的电压。该既定负载相似或等于脉冲充电阶段中的负载脉冲。除此以外，可在充电脉冲前及/或后，插入一无供应任何充电电流的停顿，以量测电压。可根据在负载下量测到的电池电压，重复该第一上升阶段。此重复在当负载下电压尚未显示展现需求值时，非常重要。例如，若在该第一上升阶段后尚未达电池的放电截止电压，则重复该第一上升阶段。可根据电池型式及电池的状态，重复该第一上升阶段多次，该第一上升阶段具有一充电电流，其最大处是相当于标称充电电流。一旦负载下的电池显示，例如高于放电截止电压超过5%的电压，则可较佳地执行第二上升阶段，其中电池是依一线性上升方式充电达，高于标称充电电流的一既定充电电流。例如，电池可在该第二上升阶段期间，充电达标称充电电流的两倍。在该第二上升阶段结束时，再次量测负载下的电池电压。若现在已达一电压，且该电压包括使电池适合于脉冲充电阶段的一既定值时，该充电准备阶段已完成。倘可在一个或多个第一充电准备阶段后尽早达放电截止电压，则可省略该第二上升阶段。
[0059]
【附图说明】
[0060]现在请参考附图，说明本发明的实施例，其中:
图1是显示通常使用的锂离子电池结构；
图2是呈一卷绕状态的锂离子电池；
图3是显示，依据本发明的一充电方法，用于一高能量电池时的概略电流信号特征；
图4是显示依据本发明的一脉冲充电方法，在用于具10个高能量电池的储存模块中起始时的电流与电压特征；
图5是显示依据本发明的脉冲充电方法，在用于具10个高能量电池的储存模块中结束时的电流与电压特征；
图6是显示依据本发明的脉冲充电方法，在用于具10个高能量电池的一储存模块中的电流与电压特征；
图7是显示依据本发明的充电方法流程图；
图8是显示依据本发明的充电准备阶段流程图；
图9是显示依据另一具体实施例，在该充电准备阶段期间的信号特征具体实施例；
图10是概略显示，用于实施依据本发明的脉冲充电方法的充电装置结构；
图11是显示，使用依据本发明的适应性脉冲充电方法的储存模块。
【具体实施方式】
[0061]图1是概略显示一锂离子电池的结构，其包括一阴极与一阳极。在充电动作期间，锂离子由正电极迀移至，例如涂覆有锂石墨的负电极。在放电动作期间，锂离子由负电极迀移回正电极。该二电极是通过一隔板而互相分离，其中锂离子是迀移通过该隔板。
[0062]相较于其它可充电电池，锂离子电池的特征在于，其不具记忆效应，且自我放电非常低。以一 3.6伏特标称电压为基础，锂离子电池的正规充电截止电压大约为4.2伏特。锂离子电池譬如包含锂聚合物电池、硫酸锂铁电池、锂石墨电池及锂钴电池。
[0063]图2是显示呈卷绕状态的一锂离子电池。阳极21与阴极22是互相对立设置，且通过一隔板23而互相分隔。电极21与22上的接线端子24与25是在对角在线互相对立地设置。也就是说，这些电极中的电阻将随直线长度增加而提高。因此，这些电极中的电阻，将随电极至接线端子的距离增加而成长。因此，锂离子由正极迀移至负极时，力图采取最小电阻路径，然该电阻并非由恰对立的电极形成，而位在整个电池介于这些电极之间(以27指示者)。具有高于电池标称充电电流I。■的充电电流I [的短充电脉冲，可将锂离子驱至另一电极，而无时间寻找最小电阻路径。结果，可形成隔板23，因此在二对立电极21与22之间，允许均匀离子交换。此外，有限历经时间的充电脉冲及负载脉冲，可防止电极21、22的温度过度升高而造成电极内阻增加，该电极内阻增加又将再次导致不均匀电阻分布，造成一方面电极温度进一步升高且另一方面电池内锂分布的改变，导致一不均匀的锂沉积分布。不均匀的锂沉积将导致，这些电极之间不再具有全部可用的化学反应表面，因此将减少最大可能的充电循环次数。另一方面，若锂沉积在其中这些电极上不均匀地成长，则将在某时刻到达该隔板且刺穿其，而造成短路。短充电脉冲或负载脉冲具有对抗其的效应，其中防止过度温升尤为重要。附图标记27是显示，锂离子试图采取最小电阻路径的路径。若电池并非以短高充电脉冲或负载脉冲进行充电/放电，锂离子试图采取附图标记27所代表的路径，如此将导致锂沉积在电极上的不均匀分布。
[0064]图3是显示依据本发明的一充电方法，在单一电池的一充电预备阶段与一适应性脉冲充电阶段中的一段时间信号特征。在此所显示的充电方法是用于，具一 3.1安培小时容量的一高能量电池的解说范例。此类型电池包括一充电截止电压队_4.2伏特，及一标称电压3.6伏特。放电截止电压UEL为2.5伏特。最大可容许充电电流I 是大约900毫安，且标称放电电流为大约600毫安。
[0065]通过此充电方法，在该充电准备阶段期间的一第一上升阶段33，通过由在一分钟内由0上升至大约0.5安培的充电电流对电池充电。在该一分钟后，充电动作停止一段2秒钟持续时间，即不再供应该电池充电电流，其中首先在无既定负载下、接着在有该既定负载下，量测该电池的电压(未显示于信号特征中)。在已经历2秒钟且已量测到高于2.5伏特放电截止电压的电压时，充电准备阶段完成，且脉冲充电程序可开始。
[0066]在该脉冲充电阶段中，正充电脉冲31的脉冲持续时间起初为5秒，其中负载脉冲32之持续时间为1.3秒。请注意到，这些数值仅为范例，且可在上述范围内变化。在负载脉冲32期间，该电池负载为300毫安，其中该电池的电压Uz是于负载脉冲32内量测。若该电池处的电压在该负载期间超过4.2伏特，则充电动作完成。尽管未显示出，然高达2.8安培的负载电流亦可在负载脉冲期间流通，以改善涌流效应。
[0067]在依据本发明的充电动作期间，电池内将发生如下:充电脉冲31期间生成在该电池内的结晶，可损害该电池的隔板23，如此将损失电荷与容量二者。此外，这些结晶将阻碍离子在电极21、22之间的运动，造成该电池使用寿命明显降低。然而，依据本发明的负载脉冲32设于充电脉冲31之间，因此这些结晶在该负载脉冲中，将由于负载而再次立即减小，而消除这些结晶的负面效应。如此将构成，依据本发明的充电方法的主要优点。依据本发明的充电方法，如同图3，在脉冲充电阶段期间，运用2.8安培的各充电脉冲31，可导致较高能量电池最大可容许充电电流980毫安高大约三倍的充电电流。
[0068]根据其它已知充电方法，其使用的充电电流是一定值，但当到达充电截止电压时将下降。当到达充电截止电压时，因吸收电流，需要明显较高的充电时间，特别对充电一电池剩余容量时。依传统的无负载脉冲充电方法，电压更在充电脉冲中断期间量测。由于未施加任何负载脉冲，因此在充电期间形成的可损害隔板23的结晶或枝晶，将无法移除。因未能再次移除这些结晶，常用的充电方法中，必然从未使用高于最大可容许充电电流1^的升高充电电流。
[0069]还有以一连续上升电流充电的充电方法，然而其中一连续上升充电电流将造成电池退化，特别当电池充电达100%时尤然。除此以外，在运用一连续上升电流的充电方法中，已观察到一相当大温升。
[0070]基于依据本发明的充电方法，可在负载脉冲32期间使用一既定电流槽，以移除结晶或枝晶，且对抗一临界温度升高。因在负载脉冲期间持续移除结晶或枝晶，可运用较高充电电流，造成充电时间极度缩减。这些脉冲是短暂，因此可避免一温度过度提高，且确保电池在较高电流值下仍可谨慎充电，及不致损失其使用寿命长度。此外，因无存在结晶而几乎无自我放电，使一已充电电池在一闲置状态或解连时将不放电，且因此不致退化，使得甚至在储放多年后，仍可开发其完全容量。
[0071]图3是显示，充电电池用的充电电流特征，其中脉冲充电阶段是在充电准备阶段后开始。本发明提出，在每一负载脉冲32前及/或后，插入一休止期tpl与tp2。也就是说，在已切断充电脉冲的电压后，流通过电池的电流将吸收至零。在一充电脉冲后且在