CN103151570A - 一种锂离子电池组充电器的充电方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种锂离子电池组充电器的充电方法，对特定的电池组，选择一定的充电电流，第一步恒流充电与常规相同，充电至设定电压后，以一定规则降低充电电流，继续恒流充电，此时由于充电电流降低，电池组整体电压会降低，至电压再次达到设定电压后再次降低电流，依此类推地降低充电电流，然后恒流充电至电压达到设定电压，直至电流降至设定的截止充电电流，降流结束，接着恒流充电至设定电压，充电完成。本发明能够有效的减少充电时间，并使电池组在充电后期容易出现的压差变大和电池组容量衰减较快的情况得到明显的改善，从而可以延长电池组的循环寿命。

Description

一种锂离子电池组充电器的充电方法

技术领域

本发明涉及一种电池充电器的充电方法，特别是涉及一种锂离子电池组充电器的充电方法。

背景技术

目前，锂离子电池组充电器的充电方法与锂离子单体电池充电器的充电方法基本一致，主要表现为恒流充电至一定电压再转恒压充电至电流降至一定电流后停止，即以设定电流进行恒流充电，电池电压升到设定值时，改为恒压充电，充电电流逐渐下降，当电流下降至截止电流后，充电结束。

上述的常规充电方法，在充电后期，锂离子电池组中各单体电池电压压差持续增大，电池组容量衰减较快，电池组的循环寿命缩短。

发明内容

本发明的目的是提供一种锂离子电池组充电器的充电方法，能够有效的减少充电时间，并使电池组在充电后期容易出现的压差变大和电池组容量衰减较快的情况得到明显的改善，从而可以延长电池组的循环寿命。

为达到上述目的，本发明采用多次恒流充电后降流再恒流的方式充电；

第一步，恒流（X*C）充电至设定电压；

第二步，降低充电电流，恒流（X*C*1/n）充电至电压再次达到设定电压；

第三步，继续降低充电电流，恒流（X*C*1/n）*1/n充电至电压再次达到设定电压；

依此类推地降低充电电流，然后恒流充电至电压达到设定电压，直至电流降至设定的截止充电电流，降流结束，接着恒流充电至设定电压，充电完成；

其中：n为特定值，1/n表明电流降低的幅度，X为初始恒流充电倍率，C为锂离子电池组的容量。

根据实验得知，当n取值范围为1.5-3时，可以得到较佳的效果。

与常规的锂离子电池组充电器的充电方法相比，本发明通过将恒流转恒压降流的过程调整为多次恒流充电后降流再恒流充电，有效的减少了充电时间，并使电池组在充电后期容易出现的压差变大电池组容量衰减较快的情况得到明显的改善，延长了电池组的循环寿命。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明进行说明。

本发明的一种锂离子电池组充电器的充电方法，是采用多次恒流充电后降流再恒流的方式充电。具体为：对特定的电池组，其选择的充电电流一定，第一步的恒流充电与常规相同，充电至设定电压后，以一定规则降低充电电流,继续恒流充电，此时由于充电电流降低，电池组整体电压会降低，至电压再次达到设定电压后再次降低电流，依此类推地降低充电电流，然后恒流充电至电压达到设定电压，直至电流降至设定的截止充电电流，降流结束，接着恒流充电至设定电压，充电完成。

以串联数为N、容量为C的磷酸铁锂电池组为例描述充电过程如下：

其中，大写的X为初始恒流充电倍率，与电池使用模式和电池性能有关系，n为特定值，1/n表明电流降低的幅度；小写的x为特定值，1/x表明最终降低电流至一定值，每次电流降低调整为上步恒流电流的1/n，截止电流为初始电流的1/x，即整个充电过程经过3-5次恒流充电过程。

第一步，恒流(一定值，X*C)充电至N*（3.60—3.85）V；

第二步，降低充电电流，恒流(X*C* 1/n)充电至N*（3.60—3.85）V；

第三步，继续降低充电电流，恒流（（X*C* 1/n) *1/n）充电至N*（3.60—3.85）V；

依此类推地降低充电电流，然后恒流充电至电压达到设定电压，直至电流降至初始电流的1/x，降流过程结束，接着恒流充电至设定电压，充电完成。

实际上，在电池组的不同使用环境下，充电电流的初始选择可以有不同，每次电流降低值也可以不同，主要取决于电池组的使用模式和对充电时间的要求。

接下来采用本发明的充电方法对三组锂离子电池组进行充电，然后，作为对比，对一组锂离子电池组采用常规充电方法进行充电，然后记录下来相关数据。

取4串26650磷酸铁锂离子电池，测量常规充电方法下充放电容量，记录充电结束时压差，记录放电容量；测量本发明充电方法下充放电容量，记录充电结束时压差，记录放电容量；其中，初始电流选择1.5A，常规充电截止电流为0.1A，截止电压为14.4V。

采用本发明充电方法的试验组：试验组1为1.5A恒流充电至14.4V；1A恒流充电至14.4V；0.5A恒流充电至14.4V；0.2A恒流充电至14.4V；0.1A恒流充电至14.4V；搁置3min后1.5A恒流放电至10V；

试验组2为1.5A恒流充电至14.4V；1A恒流充电至14.4V；0.5A恒流充电至14.4V；0.2A恒流充电至14.4V；搁置3min后1.5A恒流放电至10V。

试验组3为1.5A恒流充电至14.4V；1A恒流充电至14.4V；0.5A恒流充电至14.4V；搁置3min后1.5A恒流放电至10V。

采用常规充电方法的对比组：1.5A恒流充电至14.4V；恒压14.4V充电至电流降低至0.1A；搁置3min后1.5A恒流放电至10V。

表1 容量、压差及循环衰减检测结果

标号	试验组1	试验组2	试验组3	对比组
					首次充电时间（min）	170	156	144	162
首次放电容量（Ah）	3.16	3.14	3.12	3.16
					充电截止压差（mv）	54	45	29	55
100次循环容量衰减率（%）	0.95	0.78	0.52	1.03
					100次循环后充电截止压差（mv）	60	49	30	80
200次循环容量衰减率（%）	1.92	1.13	0.95	2.12
					200次循环后充电截止压差（mv）	72	55	32	99

结果表明：由表1可以看出,与采用常规充电方法的对比组相比,三个采用本发明充电方法的试验组的充电截止压差均有一定的改善,在循环100次及200次时压差截止压差的差异也可以明显看出,可以认为本发明的充电方法对电池组使用过程中一致性差异的增大有较好的平抑作用；此外,100次循环和200次循环后试验组和对比组的容量衰减率可以看出,试验组的衰减明显要慢,可以认为新方法明显有效的延长了电池组的循环寿命，对电池组的衰减有较好的抑制作用。

Claims (2)

1.一种锂离子电池组充电器的充电方法，其特征是：采用多次恒流充电后降流再恒流的方式充电；

第一步，恒流（X*C）充电至设定电压；

第二步，降低充电电流，恒流（X*C*1/n）充电至电压再次达到设定电压；

第三步，继续降低充电电流，恒流（X*C*1/n）*1/n充电至电压再次达到设定电压；

依此类推地降低充电电流，然后恒流充电至电压达到设定电压，直至电流降至设定的截止充电电流，降流结束，接着恒流充电至设定电压，充电完成；

其中：n为特定值，1/n表明电流降低的幅度，X为初始恒流充电倍率，C为锂离子电池组的容量。

2.根据权利要求1所述的一种锂离子电池组充电器的充电方法，其特征在于，n取值范围为1.5-3。