本發(fā)明涉及電池技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種電池充電方法及裝置。

背景技術(shù)：

隨著現(xiàn)代科技技術(shù)的不斷提升，人們對于終端的依賴度越來越高，作為為終端提供電能的電池，其如何增強續(xù)航能力與和提高充電速度等問題越來越受到重視。

對于電池的充電來說，現(xiàn)有技術(shù)中的最常見的充電方法為：先以恒定電流充電直至電池達(dá)到一定的電壓，再以恒定電壓進(jìn)行充電直至達(dá)到充電至截止電流為止。采用這種方式進(jìn)行充電，若要提高充電速度，就需要采用較大的恒定電流為電池進(jìn)行充電，陽極電位由于較大的歐姆極化和濃差極化，將迅速下降，將導(dǎo)致鋰離子在陽極表面被還原成金屬鋰，這將對鋰電池造成極大的安全風(fēng)險，并促使電池容量迅速衰減。

因此，采用現(xiàn)有技術(shù)中的充電方法為電池進(jìn)行充電，充電速度較慢，若改變現(xiàn)有技術(shù)的充電方法中的充電參數(shù)來實現(xiàn)提高充電速度，則安全系數(shù)較低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明實施例提供一種電池充電方法及裝置，以提高充電速度的同時，保障了電池的安全性。

本發(fā)明實施例提供一種充電方法，包括：

對所述電池進(jìn)行至少兩次脈沖充電，直到所述電池的電壓達(dá)到電壓閾值時，停止對所述電池進(jìn)行脈沖充電；以及，對所述電池進(jìn)行恒壓充電，直到所述電池的電流達(dá)到截止電流時，停止對所述電池進(jìn)行恒壓充電；

其中，每次所述脈沖充電包括：

使用第一恒定電流對所述電池進(jìn)行恒流充電；

使用第二恒定電流對所述電池進(jìn)行恒流充電；

靜置所述電池；

使用第三恒定電流對所述電池進(jìn)行恒流放電。

進(jìn)一步地，上述方法中，各次所述脈沖充電所使用的所述第一恒定電流相同，且每次所述脈沖充電所使用的所述第一恒定電流大于或者等于0.2C，且小于或者等于3C。

進(jìn)一步地，上述方法中，在各次所述脈沖充電中，使用的所述第一恒定電流進(jìn)行充電時所使用的充電時長相同，且該充電時長大于或者等于0.1s，且小于或者等于30s。

進(jìn)一步地，上述方法中，各次所述脈沖充電所使用的所述第二恒定電流相同，且每次所述脈沖充電所使用的所述第二恒定電流大于或者等于0.05C，且小于或者等于1.5C。

進(jìn)一步地，上述方法中，在各所述脈沖充電階段中，使用所述第二恒定電流進(jìn)行放電時所使用的放電時長相同，且該放電時長大于或者等于0.01s，且小于或者等于5s。

進(jìn)一步地，上述方法中，在各次所述脈沖充電中，靜置所述電池的時長相同，且該靜置時長大于或者等于0.01s，且小于或者等于5s。

進(jìn)一步地，上述方法中，在各次所述脈沖充電中所使用的所述第三恒定電流相同，且每次所述脈沖充電所使用的所述第三恒定電流大于或者等于0.01C，且小于或者等于0.2C。

進(jìn)一步地，上述方法中，在各次所述脈沖充電中，使用的所述第三恒定電流進(jìn)行充電時所使用的充電時長相同，且該充電時長大于或者等于0.01s，且小于或者等于5s。

進(jìn)一步地，上述方法中，所述電壓閾值大于或者等于3V，且小于或者等于5V。

進(jìn)一步地，上述方法中，所述電池在充電過程中的環(huán)境溫度大于或者等于0℃，且小于或者等于60℃。

進(jìn)一步地，上述方法中，所述方法應(yīng)用于電池充電器、電池適配器、電池控制電路、或芯片中。

進(jìn)一步地，上述方法中，所述電池為鋰離子電池、鋰金屬電池、鉛酸電池、鎳鉻電池、鎳氫電池、鋰硫電池、鋰空氣電池或鈉離子電池。

進(jìn)一步地，上述方法中，所述電池應(yīng)用于終端、可穿戴設(shè)備、電動工具、移動電源、無人機(jī)、電動車、或電動汽車中。

本發(fā)明實施例還提供一種電池充電裝置，包括：

脈沖充電單元，用于對所述電池進(jìn)行至少兩次脈沖充電，直到所述電池的電壓達(dá)到電壓閾值時，停止對所述電池進(jìn)行脈沖充電；

恒壓充電單元，用于對所述電池進(jìn)行恒壓充電，直到所述電池的電流達(dá)到截止電流時，停止對所述電池進(jìn)行恒壓充電；

其中，每次所述脈沖充電包括：

使用第一恒定電流對所述電池進(jìn)行恒流充電；

使用第二恒定電流對所述電池進(jìn)行恒流充電；

靜置所述電池；

使用第三恒定電流對所述電池進(jìn)行恒流放電。

進(jìn)一步地，上述裝置應(yīng)用于電池充電器、電池適配器、電池控制電路或芯片中。

本發(fā)明實施例提供的電池充電方法及裝置，在電池的電壓未達(dá)到電壓閾值時，通過使用脈沖充電的方式對電池進(jìn)行充電，在每次脈沖充電過程中均包括，使用第一恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電、使用第二恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電、靜置電池、使用第三恒定電流對電池進(jìn)行恒流放電，使得在對電池進(jìn)行至少兩次脈沖充電后，電池的電壓達(dá)到電壓閾值時停止對電池進(jìn)行脈沖充電，然后對電池進(jìn)行恒壓充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流時，停止對電池進(jìn)行恒壓充電，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，每次脈沖充電過程中均會靜置電池以及放電，從而可以消除電池在充電過程中產(chǎn)生的極化現(xiàn)象，每次脈沖過程中使用第二恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電還可以起到修復(fù)固體電解質(zhì)界面膜的作用，因此提高了電池的安全性，采用脈沖充電的方式縮短了充電時間，進(jìn)而提高了充電速度。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作一簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)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)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1為本發(fā)明實施例提供的電池充電方法實施例的流程圖；

圖2為本發(fā)明實施例提供的電池充電方法中電流-充電時間關(guān)系圖；

圖3為對比方案一與實施方案一的電流-時間關(guān)系圖；

圖4為對比方案一與實施方案一的電壓-時間關(guān)系圖；

圖5為對比方案四與實施方案一的容量保持率-循環(huán)次數(shù)關(guān)系圖；

圖6為對比方案一與實施方案一的充電時間-電池電流百分比關(guān)系圖；

圖7為本發(fā)明實施例提供的電池充電裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實施方式

為使本發(fā)明實施例的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領(lǐng)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他實施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

實施例一

圖1為本發(fā)明實施例提供的電池充電方法實施例的流程圖，如圖1所示，本發(fā)明實施例提供的電池充電方法，具體可以包括如下步驟：

101、對電池進(jìn)行至少兩次脈沖充電，直到電池的電壓達(dá)到電壓閾值時，停止對電池進(jìn)行脈沖充電。

本發(fā)明實施例中，使用相同正極材料、負(fù)極材料制成電池的電芯，由于其電芯材料自身性質(zhì)的相同，所以共同決定了電池的性能是無差異的。在電池的性能難以改變的情況下，通過減少充電時間的方式來提高電池的充電速度。因此，在本發(fā)明實施例中，使用脈沖充電的方式為電池進(jìn)行充電。

通常情況下，電池的電量在沒有達(dá)到電池容量上限時，且還需要保障電池的安全性，均需要至少兩次脈沖充電才可以將電池電壓達(dá)到電壓閾值。需要說明的是，在本發(fā)明實施例中，電壓閾值是根據(jù)不同型號電池或者組成材料不同的電池的自身特性進(jìn)行設(shè)定的，其可以是電池的陽極不發(fā)生析鋰現(xiàn)象時所能達(dá)到的最大電壓值。

在對電池充電過程中，隨著電壓的升高，電池內(nèi)的電芯會發(fā)生不同程度的化學(xué)極化。隨著對電池多次進(jìn)行充電、放電，電池內(nèi)的電芯所發(fā)生的化學(xué)極化會逐漸積累。因此，為了降低電池內(nèi)電芯的極化，在本發(fā)明實施例中，對每次脈沖充電的循環(huán)步驟進(jìn)行了改進(jìn)。

其中，每次脈沖充電包括：

使用第一恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電；

使用第二恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電；

靜置電池；

使用第三恒定電流對電池進(jìn)行恒流放電。

圖2為本發(fā)明實施例提供的電池充電方法中電流-充電時間關(guān)系圖，如圖2所示，其中，第一恒定電流為I1，第二恒定電流為I2，靜置時長為T3，第三恒定電流為I 3，具體地，使用第一恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電時，使用的電流比第二恒定電流大，通過采用較大的恒定電流進(jìn)行恒流充電，可以使得電池的電量快速增加，然后，使用第二恒定電流進(jìn)行恒流充電，在充電過程中修復(fù)正極材料、負(fù)極材料與電解液在固液相界面上發(fā)生反應(yīng),形成一層覆蓋于電極材料表面的鈍化層，即SEI(solid electrolyte interface，固體電解質(zhì)界面)膜的作用。然后，靜置電池，可緩解由于第一恒定電流造成的極化現(xiàn)象，從而緩解陽極電位降低的速度，并且可以緩解電池內(nèi)的電芯中的正極材料石墨由充電直接轉(zhuǎn)換為放電而造成的晶格劇烈變化，導(dǎo)致晶格坍塌，石墨失效。最后采用第三恒定電流對電池進(jìn)行恒流放電，采用電流較小的電流進(jìn)行恒流放電，可以進(jìn)一步地降低由第一恒定電流造成的極化現(xiàn)象，降低析鋰風(fēng)險。

可以理解的是，每次脈沖充電為一次循環(huán)，由于每次脈沖充電設(shè)定的時間較短，因此在只有一次脈沖充電時，電池的電壓很難達(dá)到電壓閾值，因此在至少兩次循環(huán)后，直到電池的電壓達(dá)到電壓閾值時，停止為電池進(jìn)行脈沖充電。

102、對電池進(jìn)行恒壓充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流時，停止對電池進(jìn)行恒壓充電。

在本發(fā)明實施例中，當(dāng)對電池進(jìn)行脈沖充電后，開始對電池進(jìn)行恒壓充電，在對電池進(jìn)行恒壓充電的過程中，隨著電池的電量逐漸增加，充電電流將逐漸減小，因此濃差極化及歐姆極化也將逐漸減小，陽極電位也將逐漸上升，直到電池的電流達(dá)到截止電流時，停止對電池進(jìn)行恒壓充電。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中所提及的恒壓充電時所使用的電壓數(shù)值以及截止電流數(shù)值，根據(jù)實際應(yīng)用中不同的構(gòu)造，不同型號的電池分別進(jìn)行設(shè)定，在此并不做具體的限定。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，各次脈沖充電所使用的第一恒定電流相同，且每次脈沖充電所使用的第一恒定電流大于或者等于0.2C，且小于或者等于3C。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，在各次脈沖充電中，使用的第一恒定電流進(jìn)行充電時所使用的充電時長相同，且該充電時長大于或者等于0.1s，且小于或者等于30s。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，各次脈沖充電所使用的第二恒定電流相同，且每次脈沖充電所使用的第二恒定電流大于或者等于0.05C，且小于或者等于1.5C。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，在各脈沖充電階段中，使用第二恒定電流進(jìn)行放電時所使用的放電時長相同，且該充電時長大于或者等于0.01s，且小于或者等于5s。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，在各次脈沖充電中，靜置電池的時長相同，且該靜置時長大于或者等于0.01s，且小于或者等于5s。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，各次脈沖充電中所使用的第三恒定電流相同，且每次脈沖充電所使用的第三恒定電流大于或者等于0.01C，且小于或者等于0.2C。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，在各次脈沖充電中，使用的第三恒定電流進(jìn)行充電時所使用的充電時長相同，且該充電時長大于或者等于0.01s，且小于或者等于5s。

為了更好的發(fā)揮本發(fā)明的電池充電方法的效果，電壓閾值大于或者等于3V，且小于或者等于5V。

為了可以更好的提高充電的速度，本發(fā)明實施例中的電池充電方法中，電池在充電過程中的環(huán)境溫度大于或者等于0℃，且小于或者等于60℃。

在一個具體的實現(xiàn)過程中，本發(fā)明實施例中的電池充電方法可以應(yīng)用于電池充電器、電池適配器、電池控制電路、芯片中。在本實施例中，僅列舉以上幾種用于為電池進(jìn)行充電的設(shè)備，相應(yīng)的其他具有相同功能的設(shè)備均在本發(fā)明保護(hù)范圍之內(nèi)。

在一個具體的實現(xiàn)過程中，使用本發(fā)明實施例中的電池充電方法所充電的電池，其截止電流可以大于或者等于0.01C，且小于或者等于05C。

在一個具體的實現(xiàn)過程中，使用本發(fā)明實施例中的電池充電方法所充電的電池，可以應(yīng)用于終端、可穿戴設(shè)備、電動工具、移動電源、無人機(jī)、電動車、電動汽車中。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中所涉及的終端可以包括但不限于個人計算機(jī)(Personal Computer，PC)、個人數(shù)字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、無線手持設(shè)備、平板電腦(Tablet Computer)、手機(jī)、MP3播放器、MP4播放器等。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中所涉及的可穿戴設(shè)備可以包括但不限于智能手環(huán)、智能手表、智能眼鏡、藍(lán)牙耳機(jī)等。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中所涉及的電動車可以包括但不限于電動自行車、電動三輪車、電動平衡車等。

需要說明的是，本發(fā)明實施例中所涉及的電池可以為鋰離子電池、鋰金屬電池、鉛酸電池、鎳鉻電池、鎳氫電池、鋰硫電池、鋰空氣電池或鈉離子電池中的一種。

本發(fā)明實施例提供的電池充電方法，在電池的電壓未達(dá)到電壓閾值時，通過使用脈沖充電的方式對電池進(jìn)行充電，在每次脈沖充電過程中均包括，使用第一恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電、使用第二恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電、靜置電池、使用第三恒定電流對電池進(jìn)行恒流放電，使得在對電池進(jìn)行至少兩次脈沖充電后，電池的電壓達(dá)到電壓閾值時停止對電池進(jìn)行脈沖充電，然后對電池進(jìn)行恒壓充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流時，停止對電池進(jìn)行恒壓充電，在本發(fā)明的技術(shù)方案中，每次脈沖充電過程中均會靜置電池以及放電，從而可以消除電池在充電過程中產(chǎn)生的極化現(xiàn)象，每次脈沖過程中使用第二恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電還可以起到修復(fù)固體電解質(zhì)界面膜的作用，因此提高了電池的安全性，采用脈沖充電的方式縮短了充電時間，進(jìn)而提高了充電速度。

為了使本發(fā)明的發(fā)明目的、技術(shù)方案和技術(shù)效果更加清晰，以下結(jié)合附圖和實施方案，對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解的是，本說明書中給出的實施方案只是為了解釋本發(fā)明，并非為了限定本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于說明書中給出的實施方案。

以下將采用對比方案和實施方案進(jìn)行說明，其中，對比方案和各實施方案采用的電池體系以LiCoO₂作為陰極，石墨作為陽極，再加上隔膜、電解液及包裝殼，通過混料、涂布、裝配、化成和陳化等工藝制成。其中，陰極由96.7％LiCoO₂(作為陰極活性物質(zhì))+1.7％PVDF(作為粘結(jié)劑)+1.6％SP(作為導(dǎo)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)+1.0％CMC(作為增稠劑)混合組成，隔膜為PE/薄膜，電解液由有機(jī)溶劑(30％EC+30％PC+40％DEC)與1mol/L的LiPF6，再加入添加劑(0.5％VC、5％FEC、4％VEC)組成。

以下陳述的對比方案一、對比方案二、對比方案三、對比方案四為采用現(xiàn)有技術(shù)中的充電方法，在不同的充電條件下進(jìn)行的測試。

對比方案一

測試溫度：25℃

充電條件設(shè)定：恒定電流為0.7C、截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：使用0.7C的恒定電流為電池進(jìn)行充電，直到電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V，繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

對比方案二

測試溫度：0℃

充電條件設(shè)定：恒定電流為0.1C、截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：使用0.1C的恒定電流為電池進(jìn)行充電，直到電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V，繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

對比方案三

測試溫度：60℃

充電條件設(shè)定：恒定電流為0.7C、截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：使用0.7C的恒定電流為電池進(jìn)行充電，直到電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V，繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

對比方案四

測試溫度：25℃

充電條件設(shè)定：恒定電流為1.2C、截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：使用1.2C的恒定電流為電池進(jìn)行充電，直到電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V，繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

以下陳述的實施方案一、實施方案二、實施方案三、實施方案四、實施方案五、實施方案六與實施方案七為采用本發(fā)明實施例中的充電方法，在不同的充電條件下進(jìn)行的測試。

實施方案一

測試溫度：25℃

充電條件設(shè)定：第一恒定電流I₁為1.2C、第一充電時長T₁為9s、第二恒定電流I₂為0.1C，第二充電時長T₂為0.5s，靜置時間T₃為0.5s，第三恒定電流I₃為100mA、第一放電時長T₄為0.5s，截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：

第一階段為脈沖充電階段：

步驟一，使用I₁為電池充電，充電時長為T₁；

步驟二，使用I₂為電池充電，充電時長為T₂；

步驟三，靜置電池，靜置時長為T₂；

步驟四，使用I₂為電池放電，放電時長為T₄。

重復(fù)步驟一至步驟四，直至電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V。

第二階段為恒壓充電階段：

繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

實施方案二

測試溫度：0℃

充電條件設(shè)定：第一恒定電流I₁為0.2C、第一充電時長T₁為0.9s、第二恒定電流I₂為0.05C，第二充電時長T₂為0.01s，靜置時間T₃為0.01s，第三恒定電流I₃為0.01C、第一放電時長T₄為0.01s，截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：

第一階段為脈沖充電階段：

步驟一，使用I₁為電池充電，充電時長為T₁；

步驟二，使用I₂為電池充電，充電時長為T₂；

步驟三，靜置電池，靜置時長為T₂；

步驟四，使用I₂為電池放電，放電時長為T₄。

重復(fù)步驟一至步驟四，直至電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V。

第二階段為恒壓充電階段：

繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

實施方案三

測試溫度：60℃

充電條件設(shè)定：第一恒定電流I₁為1.2C、第一充電時長T₁為0.9s、第二恒定電流I₂為0.05C，第二充電時長T₂為0.5s，靜置時間T₃為0.5s，第三恒定電流I₃為0.01C、第一放電時長T₄為0.5s，截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：

第一階段為脈沖充電階段：

步驟一，使用I₁為電池充電，充電時長為T₁；

步驟二，使用I₂為電池充電，充電時長為T₂；

步驟三，靜置電池，靜置時長為T₂；

步驟四，使用I₂為電池放電，放電時長為T₄。

重復(fù)步驟一至步驟四，直至電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V。

第二階段為恒壓充電階段：

繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

實施方案四

測試溫度：25℃

充電條件設(shè)定：第一恒定電流I₁為3C、第一充電時長T₁為0.1s、第二恒定電流I₂為1.5C，第二充電時長T₂為0.2s，靜置時間T₃為1s，第三恒定電流I₃為0.2C、第一放電時長T₄為0.2s，截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：

第一階段為脈沖充電階段：

步驟一，使用I₁為電池充電，充電時長為T₁；

步驟二，使用I₂為電池充電，充電時長為T₂；

步驟三，靜置電池，靜置時長為T₂；

步驟四，使用I₂為電池放電，放電時長為T₄。

重復(fù)步驟一至步驟四，直至電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V。

第二階段為恒壓充電階段：

繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

實施方案五

測試溫度：25℃

充電條件設(shè)定：第一恒定電流I₁為1.2C、第一充電時長T₁為0.9s、第二恒定電流I₂為0.5C，第二充電時長T₂為5s，靜置時間T₃為0.2s，第三恒定電流I₃為0.05C、第一放電時長T₄為0.5s，截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：

第一階段為脈沖充電階段：

步驟一，使用I₁為電池充電，充電時長為T₁；

步驟二，使用I₂為電池充電，充電時長為T₂；

步驟三，靜置電池，靜置時長為T₂；

步驟四，使用I₂為電池放電，放電時長為T₄。

重復(fù)步驟一至步驟四，直至電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V。

第二階段為恒壓充電階段：

繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

實施方案六

測試溫度：25℃

充電條件設(shè)定：第一恒定電流I₁為2C、第一充電時長T₁為0.9s、第二恒定電流I₂為0.5C，第二充電時長T₂為0.05s，靜置時間T₃為0.5s，第三恒定電流I₃為0.1C、第一放電時長T₄為0.5s，截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：

第一階段為脈沖充電階段：

步驟一，使用I₁為電池充電，充電時長為T₁；

步驟二，使用I₂為電池充電，充電時長為T₂；

步驟三，靜置電池，靜置時長為T₂；

步驟四，使用I₂為電池放電，放電時長為T₄。

重復(fù)步驟一至步驟四，直至電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V。

第二階段為恒壓充電階段：

繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

實施方案七

測試溫度：25℃

充電條件設(shè)定：第一恒定電流I₁為0.8C、第一充電時長T₁為30s、第二恒定電流I₂為0.4C，第二充電時長T₂為1s，靜置時間T₃為5s，第三恒定電流I₃為0.05C、第一放電時長T₄為5s，截止電壓為4.4V、截止電流為0.05C。

充電過程：

第一階段為脈沖充電階段：

步驟一，使用I₁為電池充電，充電時長為T₁；

步驟二，使用I₂為電池充電，充電時長為T₂；

步驟三，靜置電池，靜置時長為T₂；

步驟四，使用I₂為電池放電，放電時長為T₄。

重復(fù)步驟一至步驟四，直至電池的電壓達(dá)到截止電壓4.4V。

第二階段為恒壓充電階段：

繼續(xù)使用4.4V的恒定電壓為電池進(jìn)行充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流0.05C。

實驗結(jié)果：

實施方案一～實施方案七中的電池，在充電過程中，均未發(fā)生陽極析鋰的情況。

在實驗過程中，記錄每個電池在不同階段的數(shù)據(jù)值，其結(jié)果可以通過下面三幅圖以及表1來進(jìn)行說明。

圖3為對比方案一與實施方案一的電流-時間關(guān)系圖，如圖3所示，實施方案中一中在脈沖充電階段可以使用的充電電流更大，且在達(dá)到截止電壓之前，與對比方案一相比，實施方案一中所使用的充電時間更短。

圖4為對比方案一與實施方案一的電壓-時間關(guān)系圖，如圖4所示，實施方案中一中在脈沖充電階段電池的電壓為變化的電壓，通過靜置和較小的第三恒定電流進(jìn)行放電時，電池的電壓變小，使得電池的電壓在一定階段處于較低的電壓，促使電池不會發(fā)生析鋰，提高電池的安全性及循環(huán)壽命。

圖5為對比方案四與實施方案一的容量保持率-循環(huán)次數(shù)關(guān)系圖，如圖5所示，在對比方案四中使用的充電倍率等于實施方案一中使用的充電倍率，在多次對電池進(jìn)行充電后，對比方案四使用的電池的容量保持率會下降的很快，這是由于采用現(xiàn)有技術(shù)的充電方法，在較大的充電倍率對電池進(jìn)行充電池時，電池的電芯中正極極片上會有大量的金屬鋰析出。而采用實施方案一中的充電方式，在同樣的充電倍率下，可以明顯的延長電池的使用壽命。

圖6為對比方案一與實施方案一的充電時間-電池電流百分比關(guān)系圖，如圖6所示，采用本發(fā)明實施例中的電池充電方法，其充電速度明顯快于對比方案一中的充電速度。

表1為對比方案與實施方案關(guān)于充滿時間的對比表，如表1所示，通過比較對比方案一與實施方案一、對比方案二與實施方案二、對比方案三與實施方案三、對比方案一與實施方案四、對比方案一與實施方案五、對比方案一與實施方案六，對比方案一與實施方案七，使用本實施例中的電池充電方法為電池進(jìn)行充電時，其滿充時間均比現(xiàn)有技術(shù)中的充電方法所需要的時間更短。

表1

實施例二

圖7為本發(fā)明實施例提供的電池充電裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖，如圖7所示，本發(fā)明實施例的電池充電裝置，可以包括：脈沖充電單元11和恒壓充電單元12。

如圖7所示，脈沖充電單元11，用于對電池進(jìn)行至少兩次脈沖充電，直到電池的電壓達(dá)到電壓閾值時，停止對電池進(jìn)行脈沖充電。

恒壓充電單元12，用于對電池進(jìn)行恒壓充電，直到電池的電流達(dá)到截止電流時，停止對電池進(jìn)行恒壓充電。

其中，每次脈沖充電包括：

使用第一恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電；

使用第一恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電；

使用第二恒定電流對電池進(jìn)行恒流充電；

靜置電池；

使用第三恒定電流對電池進(jìn)行恒流放電。

需要說明的是，本發(fā)明實施例提供的電池充電裝置可以應(yīng)用于電池充電器、電池適配器、電池控制電路或芯片中。

本實施例的裝置，可以用于執(zhí)行圖1所示方法實施例的技術(shù)方案，其實現(xiàn)原理和技術(shù)效果類似，此處不再贅述。

最后應(yīng)說明的是：以上各實施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對其限制；盡管參照前述各實施例對本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)的說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解：其依然可以對前述各實施例所記載的技術(shù)方案進(jìn)行修改，或者對其中部分或者全部技術(shù)特征進(jìn)行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應(yīng)技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本發(fā)明各實施例技術(shù)方案的范圍。