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CN106532160A - 电池充电方法及装置 - Google Patents

电池充电方法及装置 Download PDF

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CN106532160A
CN106532160A CN201611249446.3A CN201611249446A CN106532160A CN 106532160 A CN106532160 A CN 106532160A CN 201611249446 A CN201611249446 A CN 201611249446A CN 106532160 A CN106532160 A CN 106532160A
Authority
CN
China
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battery
charging
current
equal
constant
Prior art date
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Pending
Application number
CN201611249446.3A
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English (en)
Inventor
党琦
郑强
方占召
龚美丽
曾巧
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ningde Amperex Technology Ltd
Original Assignee
Ningde Amperex Technology Ltd
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Publication date
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    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
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    • H02J7/00—Circuit arrangements for charging or depolarising batteries or for supplying loads from batteries
    • H—ELECTRICITY
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Abstract

本发明实施例提供一种电池充电方法及装置。本发明实施例提供的电池充电方法中，包括：对所述电池进行至少两次脉冲充电，直到所述电池的电压达到电压阈值时，停止对所述电池进行脉冲充电；以及，对所述电池进行恒压充电，直到所述电池的电流达到截止电流时，停止对所述电池进行恒压充电；其中，每次所述脉冲充电包括：使用第一恒定电流对所述电池进行恒流充电；使用第二恒定电流对所述电池进行恒流充电；静置所述电池。本发明的技术方案每次脉冲充电过程中均会静置电池，从而可以消除电池在充电过程中产生的极化现象，因此提高了电池的安全性及循环寿命，并且在脉冲充电过程中，没有放电过程，缩短了充电时间，进而提高了充电速度。

Description

电池充电方法及装置
技术领域
本发明涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池充电方法及装置。
背景技术
随着现代科技技术的不断提升，人们对于终端的依赖度越来越高，作为为终端提供电能的电池，其如何增强续航能力与和提高充电速度等问题越来越受到重视。
对于电池的充电来说，现有技术中的最常见的充电方法为：先以恒定电流充电直至电池达到一定的电压，再以恒定电压进行充电直至达到充电至截止电流为止。采用这种方式进行充电，若要提高充电速度，就需要采用较大的恒定电流为电池进行充电，阳极电位由于较大的欧姆极化和浓差极化，将迅速下降，将导致锂离子在阳极表面被还原成金属锂，这将对锂电池造成极大的安全风险，并促使电池容量迅速衰减。
因此，采用现有技术中的充电方法为电池进行充电，充电速度较慢，若改变现有技术的充电方法中的充电参数来实现提高充电速度，则安全系数较低。
若要提高充电速度，又会带来安全风险。
发明内容
本发明实施例提供一种电池充电方法及装置，以提高充电速度的同时，保障了电池的安全性和改善循环寿命。
本发明实施例提供一种充电方法，包括：
对所述电池进行至少两次脉冲充电，直到所述电池的电压达到电压阈值时，停止对所述电池进行脉冲充电；以及，对所述电池进行恒压充电，直到所述电池的电流达到截止电流时，停止对所述电池进行恒压充电；
其中，每次所述脉冲充电包括：
使用第一恒定电流对所述电池进行恒流充电；
使用第二恒定电流对所述电池进行恒流充电；
静置所述电池。
进一步地，上述方法中，各次所述脉冲充电所使用的所述第一恒定电流相同，且每次所述脉冲充电所使用的所述第一恒定电流大于或者等于0.2C，且小于或者等于3C。
进一步地，上述方法中，在各次所述脉冲充电中，使用的所述第一恒定电流进行充电时所使用的充电时长相同，且该充电时长大于或者等于0.1s，且小于或者等于30s。
进一步地，上述方法中，各次所述脉冲充电所使用的所述第二恒定电流相同，且每次所述脉冲充电所使用的所述第二恒定电流大于或者等于0.01C，且小于或者等于1.5C。
进一步地，上述方法中，在各所述脉冲充电阶段中，使用所述第二恒定电流进行充电时所使用的充电时长相同，且该充电时长大于或者等于0.01s，且小于或者等于10s。
进一步地，上述方法中，在各所述脉冲充电阶段中，使用所述静置所述电池的时长相同，且该静置时长大于或者等于0.01s，且小于或者等于10s。
进一步地，上述方法中，所述电池在充电过程中的环境温度大于或者等于0℃，且小于或者等于60℃。
进一步地，上述方法中，所述方法应用于电池充电器、电池适配器、电池控制电路、或芯片中。
进一步地，上述方法中，所述电池应用于终端、可穿戴设备、电动工具、移动电源、无人机、电动车、或电动汽车中。
本发明实施例还提供一种电池充电装置，包括：
脉冲充电单元，用于对所述电池进行至少两次脉冲充电，直到所述电池的电压达到电压阈值时，停止对所述电池进行脉冲充电；
恒压充电单元，用于对所述电池进行恒压充电，直到所述电池的电流达到截止电流时，停止对所述电池进行恒压充电；
其中，每次所述脉冲充电包括：
使用第一恒定电流对所述电池进行恒流充电；
使用第二恒定电流对所述电池进行恒流充电；
静置所述电池。
进一步地，上述装置应用于电池充电器、电池适配器、电池控制电路或芯片中。
本发明实施例提供的电池充电方法及装置，在电池的电压未达到电压阈值时，通过使用脉冲充电的方式对电池进行充电，在每次脉冲充电过程中均包括，使用第一恒定电流对电池进行恒流充电、使用第二恒定电流对电池进行恒流充电、静置电池，在对电池进行至少两次脉冲充电后，电池的电压达到电压阈值时停止对电池进行脉冲充电，然后对电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流时，停止对电池进行恒压充电，在本发明的技术方案中，每次脉冲充电过程中均会静置电池，从而可以消除电池在充电过程中产生的极化现象，因此提高了电池的安全性及循环寿命，并且在脉冲充电过程中，没有放电过程，缩短了充电时间，进而提高了充电速度。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的电池充电方法实施例的流程图；
图2为本发明实施例提供的电池充电方法中电流-充电时间关系图；
图3为对比方案一与实施方案一的电流-时间关系图；
图4为对比方案一与实施方案一的电压-时间关系图；
图5为对比方案一与实施方案一的充电时间-电池电流百分比关系图；
图6为对比方案四与实施方案四的容量保持率-循环次数关系图；
图7为本发明实施例提供的电池充电装置实施例的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
现有技术中的脉冲充电方法，已公开的是使用第一电流进行充电，然后使用第二电流进行放电，再使用第一电流进行充电，第二电流进行放电的循环方式对电池进行充电，电池内的阳极材料石墨将完成多次快速嵌入锂离子、脱离锂离子的过程，这将对阳极石墨结构造成一定程度的破坏，从而对电芯的安全性和循环寿命造成一定的影响。而且，使用第一电流进行充电后，还需要使用第二电流进行放电，使得充电时间变长，充电速度较慢。因此，在本发明实施例中提供一种既可以保证电池安全性和循环寿命又可以提高充电速度的电池充电方法。
实施例一
图1为本发明实施例提供的电池充电方法实施例的流程图，如图1所示，本发明实施例提供的电池充电方法，具体可以包括如下步骤：
101、对电池进行至少两次脉冲充电，直到电池的电压达到电压阈值时，停止对电池进行脉冲充电。
本发明实施例中，使用不同正极材料、负极材料制成电池的电芯，由于其电芯材料自身性质的不同，所以共同决定了电池的性能。在电池的性能难以改变的情况下，通过减少充电时间的方式来提高电池的充电速度。因此，在本发明实施例中，使用脉冲充电的方式为电池进行充电。
通常情况下，电池的电量在没有达到电池容量上限时，且还需要保障电池的安全性，均需要至少两次脉冲充电才可以将电池电压达到电压阈值。需要说明的是，在本发明实施例中，电压阈值是根据不同型号电池或者组成材料不同的电池的自身特性进行设定的。
在对电池充电过程中，随着电压的升高，电池内的电芯会发生不同程度的化学变化。随着对电池多次进行充电、放电，电池内的电芯所发生的化学变化会逐渐积累。因此，为了降低电池内的电芯发生极化现象的概率，在本发明实施例中，对每次脉冲充电的循环步骤进行了改进。
其中，每次脉冲充电包括：
使用第一恒定电流对电池进行恒流充电；
使用第二恒定电流对电池进行恒流充电；
静置电池。
图2为本发明实施例提供的电池充电方法中电流-充电时间关系图，如图2所示，其中，第一恒定电流为I1，第二恒定电流为I2，静置时长为T3，具体地，使用第一恒定电流对电池进行恒流充电时，使用的电流比第二恒定电流大，通过采用较大的恒定电流进行恒流充电，可以使得电池的剩余电量快速增加，然后采用第二恒定电流对电池进行恒流充电，采用电流较小的电流进行恒流充电，可缓解由于第一恒定电流造成的极化现象，从而缓解阳极电位降低的速度，并且电池的剩余电流仍然会增加，最后通过静置电池可进一步消除极化，降低析锂风险，并且使电池内的电芯中的正极材料石墨嵌锂而膨胀的现象得到一定的缓解。
可以理解的是，每次脉冲充电为一次循环，由于每次脉冲充电设定的时间较短，因此在只有一次脉冲充电时，电池的电压很难达到电压阈值，因此在至少两次循环后，直到电池的电压达到电压阈值时，停止为电池进行脉冲充电。
102、对电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流时，停止对电池进行恒压充电。
在本发明实施例中，当对电池进行脉冲充电后，开始对电池进行恒压充电，在对电池进行恒压充电的过程中，随着电池的电量逐渐增加，充电电流将逐渐减小，因此浓差极化及欧姆极化也将逐渐减小，阳极电位也将逐渐上升，直到电池的电流达到截止电流时，停止对电池进行恒压充电。
需要说明的是，本发明实施例中所提及的恒压充电时所使用的电压数值以及截止电流数值，根据实际应用中不同的构造，不同型号的电池分别进行设定，在此并不做具体的限定。
为了更好的发挥本发明的电池充电方法的效果，各次脉冲充电所使用的第一充电电流相同，且每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于0.2C，且小于或者等于3C。
在一个具体的实现过程中，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于0.5C，且小于或者等于2.8C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于0.5C，且小于或者等于2.5C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于0.5C，且小于或者等于2.0C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于0.7C，且小于或者等于2.8C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于0.7C，且小于或者等于2.5C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于0.7C，且小于或者等于2.0C；或者,每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.0C，且小于或者等于2.8C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.0C，且小于或者等于2.5C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.0C，且小于或者等于2.0C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.2C，且小于或者等于2.8C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.2C，且小于或者等于2.5C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.2C，且小于或者等于2.0C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.5C，且小于或者等于2.8C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.5C，且小于或者等于2.5C；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电电流大于或者等于1.5C，且小于或者等于2.0C。
为了更好的发挥本发明的电池充电方法的效果，在各次脉冲充电中，使用的第一恒定电流进行充电时所使用的充电时长相同，且该充电时长大于或者等于0.1s，且小于或者等于30s。
在一个具体的实现过程中，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.2s，且小于或者等于25s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.2s，且小于或者等于20s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.2s，且小于或者等于15s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.5s，且小于或者等于25s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.5s，且小于或者等于20s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.5s，且小于或者等于15s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于1s，且小于或者等于25s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于1s，且小于或者等于20s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于1s，且小于或者等于15s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于2s，且小于或者等于25s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于2s，且小于或者等于20s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于2s，且小于或者等于15s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于5s，且小于或者等于25s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于5s，且小于或者等于20s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于5s，且小于或者等于15s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于10s，且小于或者等于25s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于10s，且小于或者等于20s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于10s，且小于或者等于15s。
为了更好的发挥本发明的电池充电方法的效果，各次脉冲充电所使用的第二充电电流相同，且每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.01C，且小于或者等于1.5C。
在一个具体的实现过程中，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.05C，且小于或者等于1.2C；或者，每次脉冲充电阶段所使用的第二充电电流大于或者等于0.05C，且小于或者等于1.0C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.05C，且小于或者等于0.7C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.1C，且小于或者等于1.2C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.1C，且小于或者等于1.0C；或者每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.1C，且小于或者等于0.7C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.2C，且小于或者等于1.2C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.2C，且小于或者等于1.0C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.2C，且小于或者等于0.7C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.5C，且小于或者等于1.2C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.5C，且小于或者等于1.0C；或者，每次脉冲充电所使用的第二充电电流大于或者等于0.5C，且小于或者等于0.7C。
为了更好的发挥本发明的电池充电方法的效果，在各脉冲充电阶段中，使用第二恒定电流进行充电时所使用的充电时长相同，且该充电时长大于或者等于0.01s，且小于或者等于10s。
在一个具体的实现过程中，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.02s，且小于或者等于7s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.02s，且小于或者等于5s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.05s，且小于或者等于7s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.05s，且小于或者等于5s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.1s，且小于或者等于7s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.1s，且小于或者等于5s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.5s，且小于或者等于7s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于0.5s，且小于或者等于5s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于1s，且小于或者等于7s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于1s，且小于或者等于5s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于2s，且小于或者等于7s；或者，每次脉冲充电所使用的第一充电时长大于或者等于2s，且小于或者等于5s。
为了可以更好的提高充电的速度，本发明实施例中的电池充电方法中，在各脉冲充电阶段中，使用静置所述电池的静置时长相同，且该静置时长大于或者等于0.01s，且小于或者等于10s。
为了可以更好的提高充电的速度，本发明实施例中的电池充电方法中，电池在充电过程中的环境温度大于或者等于0℃，且小于或者等于60℃。
在一个具体的实现过程中，本发明实施例中的电池充电方法可以应用于电池充电器、电池适配器、电池控制电路、芯片中。在本实施例中，仅列举以上几种用于为电池进行充电的设备，相应的其他具有相同功能的设备均在本发明保护范围之内。
在一个具体的实现过程中，使用本发明实施例中的电池充电方法所充电的电池，可以应用于终端、可穿戴设备、电动工具、移动电源、无人机、电动车、电动汽车中。
需要说明的是，本发明实施例中所涉及的终端可以包括但不限于个人计算机(Personal Computer，PC)、个人数字助理(Personal Digital Assistant，PDA)、无线手持设备、平板电脑(Tablet Computer)、手机、MP3播放器、MP4播放器等。
需要说明的是，本发明实施例中所涉及的可穿戴设备可以包括但不限于智能手环、智能手表、智能眼镜、蓝牙耳机等。
需要说明的是，本发明实施例中所涉及的电动车可以包括但不限于电动自行车、电动三轮车、电动平衡车等。
本发明实施例提供的电池充电方法，在电池的电压未达到电压阈值时，通过使用脉冲充电的方式对电池进行充电，在每次脉冲充电过程中均包括，使用第一恒定电流对电池进行恒流充电、使用第二恒定电流对电池进行恒流充电、静置电池，在对电池进行至少两次脉冲充电后，电池的电压达到电压阈值时停止对电池进行脉冲充电，然后对电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流时，停止对电池进行恒压充电，在本发明的技术方案中，每次脉冲充电过程中均会静置电池，从而可以消除电池在充电过程中产生的极化现象，因此提高了电池的安全性及循环寿命，并且在脉冲充电过程中，没有放电过程，缩短了充电时间，进而提高了充电速度。
为了使本发明的发明目的、技术方案和技术效果更加清晰，以下结合附图和实施方案，对本发明进一步详细说明。应当理解的是，本说明书中给出的实施方案只是为了解释本发明，并非为了限定本发明，本发明并不局限于说明书中给出的实施方案。
以下将采用对比方案和实施方案进行说明，其中，对比方案和各实施方案采用的电池体系以LiCoO2作为阴极，石墨作为阳极，再加上隔膜、电解液及包装壳，通过混料、涂布、装配、化成和陈化等工艺制成。其中，阴极由96.7％LiCoO2(作为阴极活性物质)+1.7％PVDF(作为粘结剂)+1.6％SP(作为导电剂)混合组成，阳极由98％人造石墨(作为阳极活性物质)+1.0％SBR(作为粘结剂)+1.0％CMC(作为增稠剂)混合组成，隔膜为PP/PE/PP复合膜，电解液由有机溶剂(30％EC+30％PC+40％DEC)与1mol/L的LiPF6，再加入添加剂(0.5％VC、5％FEC、4％VEC)组成。
以下陈述的对比方案一、对比方案二、对比方案三为采用现有技术中的充电方法，在不同的充电条件下进行的测试。
对比方案一
测试温度：室温
充电条件设定：恒定电流为0.7C、截止电压为4.4V、截止电流为0.05C。
充电过程：使用0.7C的恒定电流为电池进行充电，直到电池的电压达到截止电压4.4V，继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.05C。
对比方案二
测试温度：0℃
充电条件设定：恒定电流为0.1C、截止电压为4.4V、截止电流为0.05C。
充电过程：使用0.1C的恒定电流为电池进行充电，直到电池的电压达到截止电压4.4V，继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.05C。
对比方案三
测试温度：60℃
充电条件设定：恒定电流为0.7C、截止电压为4.4V、截止电流为0.05C。
充电过程：使用0.7C的恒定电流为电池进行充电，直到电池的电压达到截止电压4.4V，继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.05C。
以下陈述的实施方案一、实施方案二、实施方案三、实施方案四、实施方案五、实施方案六、实施方案七为采用本发明实施例中的充电方法，在不同的充电条件下进行的测试。
实施方案一
测试温度：室温
充电条件设定：第一恒定电流I1为1.2C、第二恒定电流I2为0.1C、第一充电时长T1为9s、第二充电时长T2为0.5s、静置时间T3为0.5s、截止电压为4.4V、截止电流Iend为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流Iend0.05C。
实施方案二
测试温度：0℃
充电条件设定：第一恒定电流I1为0.2C、第二恒定电流I2为0.01C、第一充电时长T1为0.9s、第二充电时长T2为0.5s、静置时间T3为0.05s、截止电压为4.4V、截止电流Iend为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流Iend0.05C。
实施方案三
测试温度：60℃
充电条件设定：第一恒定电流I1为0.8C、第二恒定电流I2为0.05C、第一充电时长T1为0.9s、第二充电时长T2为0.05s、静置时间T3为0.05s、截止电压为4.4V、截止电流Iend为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流Iend0.05C。
实施方案四
测试温度：室温
充电条件设定：第一恒定电流I1为1.2C、第二恒定电流I2为0.7C、第一充电时长T1为15s、第二充电时长T2为5s、静置时间T3为5s、截止电压为4.4V、截止电流Iend为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流Iend0.05C。
实施方案五
测试温度：室温
充电条件设定：第一恒定电流I1为2C、第二恒定电流I2为1.5C、第一充电时长T1为0.9s、第二充电时长T2为0.05s、静置时间T3为0.1s、截止电压为4.4V、截止电流Iend为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流Iend0.05C。
实施方案六
测试温度：室温
充电条件设定：第一恒定电流I1为0.8C、第二恒定电流I2为0.4C、第一充电时长T1为30s、第二充电时长T2为1s、静置时间T3为0.1s、截止电压为4.4V、截止电流Iend为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流Iend0.05C。
实施方案七
测试温度：室温
充电条件设定：第一恒定电流I1为3C、第二恒定电流I2为0.7C、第一充电时长T1为0.1s、第二充电时长T2为10s、静置时间T3为0.1s、截止电压为4.4V、截止电流Iend为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流Iend0.05C。
实验结果：
实施方案一～实施方案七中的电池，在充电过程中，均未发生阳极析锂的情况。
在实验过程中，记录每个电池在不同阶段的数据值，其结果可以通过下面三幅图以及表1来进行说明。
图3为对比方案一与实施方案一的电流-时间关系图，如图3所示，实施方案中一中在脉冲充电阶段可以使用的充电电流更大，且在达到截止电压之前，与对比方案一相比，实施方案一中所使用的充电时间更短。
图4为对比方案一与实施方案一的电压-时间关系图，如图4所示，实施方案中一中在脉冲充电阶段电池的电压更小，通过较小的第二恒定电流和静置的作用，使得电池的电压在一定阶段处于较低的电压，促使电池不会发生析锂，提高电池的安全性。
图5为对比方案一与实施方案一的充电时间-电池电流百分比关系图，如图5所示，采用本发明实施例中的电池充电方法，其充电速度明显快于对比方案一中的充电速度。
表1为对比方案与实施方案关于充满时间的对比表，如表1所示，通过比较对比方案一与实施方案一、对比方案二与实施方案二、对比方案三与实施方案三、对比方案一与实施方案四、对比方案一与实施方案五、对比方案一与实施方案六、对比方案三与实施方案七，使用本实施例中的电池充电方法为电池进行充电时，其满充时间均比现有技术中的充电方法所需要的时间更短。
表1
下面一组测试中，均采用脉冲充电的方式为电池进行充电，其中，对比方案四为采用现有技术中的电池充电方法对电池进行充电，实施方案四为采用本发明实施例中的电池充电方法对电池进行充电。
对比方案四
测试温度：室温
充电条件设定：第一恒定电流I1为1.2C、第二恒定电流I2为0.1C、第一充电时长T1为10s、第二充电时长T2为1s、第三恒定电流I3为0.1C、放电时间T3为2s、截止电压为4.4V、截止电流为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，使用I3为电池放电，放电时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到电池的预充电电压4.39V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.05C。
实施方案八
测试温度：室温
充电条件设定：第一恒定电流I1为1.2C、第二恒定电流I2为0.1C、第一充电时长T1为10s、第二充电时长T2为1s、静置时间T3为2s、截止电压为4.4V、截止电流为0.05C。
充电过程：
第一阶段为脉冲充电阶段：
步骤一，使用I1为电池充电，充电时长为T1；
步骤二，使用I2为电池充电，充电时长为T2；
步骤三，静置电池，静置时长为T3。
重复步骤一直步骤三，直至电池的电压达到截止电压4.4V。
第二阶段为恒压充电阶段：
继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.05C。
实验结果：
实施方案八中的电池，在充电过程中，未发生阳极析锂的情况。
在实验过程中，记录每个电池在不同阶段的数据值，其结果可以通过下面一幅图以及表2来进行说明。
图6为对比方案四与实施方案八的容量保持率-循环次数关系图，如图6所示，采用本发明实施例中的电池充电方法在多次对电池进行充放电测试过程中，相较于现有技术中的电池充电方法来说，电池的容量保持率更高。
表2为对比方案四与实施方案八关于充满时间的对比表，如表2所示，通过比较对比方案四与实施方案八，使用本实施例中的电池充电方法为电池进行充电时，其满充时间均比现有技术中的充电方法所需要的时间更短，且电池的容量保持率更高。
表2
下面七组测试中，均采用脉冲充电的方式为电池进行充电，其中，对比方案五～对比方案十为采用现有技术中的电池充电方法对电池进行充电，其过程均与对比方案四的过程相同，仅为测试参数不同。实施方案九～实施方案十四为采用本发明实施例中的电池充电方法对电池进行充电，其过程均与对比方案四的过程相同，仅为测试参数不同。
在实验过程中，记录每个电池在不同阶段的数据值，其结果可以通过下面表3来进行说明。
表3为对比方案与实施方案关于充满时间的对比表，如表3所示，通过比较对比方案五与实施方案九、对比方案六与实施方案十、对比方案七与实施方案十一、对比方案八与实施方案十二、对比方案九与实施方案十三、对比方案十与实施方案十四可以知晓，使用本实施例中的电池充电方法为电池进行充电时，其满充时间均比现有技术中的充电方法所需要的时间更短，且电池的容量保持率更高。
实施例二
图7为本发明实施例提供的电池充电装置实施例的结构示意图，如图7所示，本发明实施例的电池充电装置，可以包括：脉冲充电单元11和恒压充电单元12。
如图7所示，脉冲充电单元11，用于对电池进行至少两次脉冲充电，直到电池的电压达到电压阈值时，停止对电池进行脉冲充电。
恒压充电单元12，用于对电池进行恒压充电，直到电池的电流达到截止电流时，停止对电池进行恒压充电。
其中，每次脉冲充电包括：
使用第一恒定电流对电池进行恒流充电；
使用第二恒定电流对电池进行恒流充电；
静置电池。
需要说明的是，本发明实施例提供的电池充电装置可以应用于电池充电器、电池适配器、电池控制电路或芯片中。
本实施例的装置，可以用于执行图1所示方法实施例的技术方案，其实现原理和技术效果类似，此处不再赘述。
最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。

Claims (11)

1.一种电池充电方法，其特征在于，包括：
对所述电池进行至少两次脉冲充电，直到所述电池的电压达到电压阈值时，停止对所述电池进行脉冲充电；以及，对所述电池进行恒压充电，直到所述电池的电流达到截止电流时，停止对所述电池进行恒压充电；
其中，每次所述脉冲充电包括：
使用第一恒定电流对所述电池进行恒流充电；
使用第二恒定电流对所述电池进行恒流充电；
静置所述电池。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各次所述脉冲充电所使用的所述第一恒定电流相同，且每次所述脉冲充电所使用的所述第一恒定电流大于或者等于0.2C，且小于或者等于3C。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在各次所述脉冲充电中，使用的所述第一恒定电流进行充电时所使用的充电时长相同，且该充电时长大于或者等于0.1s，且小于或者等于30s。
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，各次所述脉冲充电所使用的所述第二恒定电流相同，且每次所述脉冲充电所使用的所述第二恒定电流大于或者等于0.01C，且小于或者等于1.5C。
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在各所述脉冲充电阶段中，使用所述第二恒定电流进行充电时所使用的充电时长相同，且该充电时长大于或者等于0.01s，且小于或者等于10s。
6.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，在各所述脉冲充电阶段中，使用所述静置所述电池的静置时长相同，且该静置时长大于或者等于0.01s，且小于或者等于10s。
7.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述电池在充电过程中的环境温度大于或者等于0℃，且小于或者等于60℃。
8.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述方法应用于电池充电器、电池适配器、电池控制电路或芯片中。
9.根据权利要求1-6中任一项所述的方法，其特征在于，所述电池应用于终端、可穿戴设备、电动工具、移动电源、无人机、电动车或电动汽车中。
10.一种电池充电装置，其特征在于，包括：
脉冲充电单元，用于对所述电池进行至少两次脉冲充电，直到所述电池的电压达到电压阈值时，停止对所述电池进行脉冲充电；
恒压充电单元，用于对所述电池进行恒压充电，直到所述电池的电流达到截止电流时，停止对所述电池进行恒压充电；
其中，每次所述脉冲充电包括：
使用第一恒定电流对所述电池进行恒流充电；
使用第二恒定电流对所述电池进行恒流充电；
静置所述电池。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述装置应用于电池充电器、电池适配器、电池控制电路或芯片中。
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