CN105247756A - 可再充电电池的充电方法及装置 - Google Patents

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Abstract

本发明是关于一种适应性充电可充电电池、特别为锂离子电池的方法。除此以外，本发明关于一种充电此类电池的装置。为提出一种充电一锂基电池的方法/一种充电一锂基电池的装置，其中可较佳地运用电池容量、充电时间极度缩短、电池的耐久性延长、实际防止一已充电电池退化及/或可能增加电池的容量，提出一方法，其步骤包括：脉冲化充电电池，其中充电脉冲(31)期间的充电电流IL超过电池的标称充电电流ILmax；及电池在这些充电脉冲(31)之间通过负载脉冲(32)放电。

Description

可再充电电池的充电方法及装置
本发明涉及一种用于适应性充电特别为锂离子电池、或锂基电池的可充电电池的方法。此外，本发明是关于一种充电此类电池的装置。
为重新适应以再生能源为基础、特别是依靠光伏或风力的发电，生成能量的有效率的储存的需求与日俱增，以在需要时，能够有储存电能可供使用。
另外，特别为用于通讯与建筑业中的，以可充电蓄电池或电池驱动的可携式且蓄电池供电的装置的数量已有明显增加。在这些装置中，可充电蓄电池的容量代表重要的功能特点。影响可充电电池容量的因素，一方面为几何大小，其传统上通过加大电池或蓄电池几何大小尺寸达成。另一方面，由于通常在蓄电池供电装置中，蓄电池或电池最先失效，即当提及此类装置组件的耐久性时，可充电蓄电池或电池在这些组件中具最短使用寿命，因此耐久性或最大可能充电循环次数扮演主要角色。
同样，当认同极快速发展中、包含油电混合或电动车辆的电动(E-mobility)领域新技术时，如可充电电池/蓄电池/储存模块的容量、耐久性、及充电时间等特征，尤为重要。在此，可充电电池的几何尺寸及重量，亦扮演非常重要的角色。
在最近数个月中，已证明锂离子电池因具有长的使用寿命，其充电循环次数较其它技术者高，而在各种可充电电池中属特别优良者。锂离子电池亦具有较其它可充电电池高的储存容量。
在锂离子电池中，电池是根据设计而放电达其容量的30%。换言之，储存于电池中的30%内在固有能量，将因电池放电至30%低限以下可导致锂离子电池无法挽回的破坏，而无法提供使用者运用。若电池放电至该低限以下，则离子将自电极材料(铜、铝)分离，而因此毁坏电极。
除此以外，若包含现今锂离子电池的电池充电至100%，则将因电流通常在达充电截止电压时受到限制，以致最后20%容量将以较小安培数充电，所以在时间方面，仅较少能量储存或载入电池中，而需耗费呈指数增多的时间，如此充电将不超过其容量的80%。
在此又再次突显出，具有有效库容的电池充电时，应尽可能快速，但亦应非常谨慎，以一方面达到最大充电循环次数，且另一方面使充电所需的时间保持尽可能地短，这是因可用于充电的时间，强烈地根据使用者的行为而定。
可缩短锂离子电池充电时间的一个已知方法是脉冲充电。在此方面，美国专利案第5,481,174号描述一种充电锂离子电池的方法，其使用正与负脉冲，其中在达预设最大电压后，正电流脉冲的高度将减小，而导致长的充电过程。
基于此情况，本发明的需求是提出一种充电锂基电池的方法/一种充电锂基电池的装置，其中该电池的容量将最佳化地使用、及/或充电时间是极度缩短、及/或该电池的耐久性将加长、及/或实际防止经充电的电池退化。
本发明据以为基础的概念为，以比常规快的速率，给可充电电池、或蓄电池充电。为此，提出一种脉冲充电方法，其中一方面，以非常谨慎且有效率的方式充电电池，且其中另一方面，尽可能有效地使用充电时间。
进一步地，还提供一个充电准备阶段，为脉冲充电阶段准备或活化可充电电池。然而，为达上述目的，仅实施脉冲充电阶段即足够。
现在将先对依据本发明的脉冲充电阶段作详细解说。在脉冲充电阶段期间，实施脉冲充电方法，其中电池是以充电电流IL充电，该充电电流超过该电池最大可容许充电电流ILmax，譬如达制造商在其数据表上所规范数值的五倍。该脉冲充电方法是由复数个正脉冲与负脉冲组成。这些负脉冲代表，以一既定负载对电池加载。换言之，该电池释放能量、或电流朝相反方向流动。这些正脉冲称作充电脉冲，同时这些负脉冲可称作负脉冲或放电脉冲。有时亦使用反向脉冲一词。在充电脉冲期间，电压脉冲是以相对应电流脉冲施加。接续于该充电脉冲后，切断该电压，且电池连接至电流槽或负载以用作负脉冲，即电流朝相反方向流动。电池的电压在负载脉冲的时间期间，将根据该电池的充电状态而降低。
通过施加高于最大可容许电流的充电电流，在电池中储存能量将比施加最大可容许电流时快速。如此，在充电期间，更多离子将自某一电极运送至另一个，而这些离子将在施加负载时又向回运动。如果在较长时段上，连续地以高于可容许充电电流的充电电流实施能量储存，则电池将加热，且建构于电池中的安全机制(正温系数电阻器(PTC)、熔断保险丝、脱气阀、平衡器)将中断此充电动作。枝晶将因连续充电动作而持续地累积于电池的电极上，其一方面将增加电池的内阻，造成电池的电压增加。另一方面，可能的充电循环次数也将因枝晶数量增加而减少。
然而依据本发明，提出在充电脉冲后具有负载脉冲。在该负载脉冲期间，由于电池再次释放能量，因此电池中的电流将朝对立方向流动。因此，在该充电脉冲期间累积的剩余量，将在接续的负载脉冲期间减少。该负载脉冲具有将该充电脉冲期间所累积枝晶或结晶移除的效应。这些结晶或枝晶可导致，刺穿该电池中阴极与阳极之间的隔板，这在最差情况下将导致短路。该负载脉冲可造成，累积的结晶反复地移除。因此，可在下一充电脉冲期间，以高于可容许充电脉冲的充电脉冲充电电池，而不致使其过热。正脉冲期间的较高充电电流可造成，在电池中储存比已知充电方法多的能量。接续的负载脉冲将对抗固定的枝晶形成，而允许再次以一较高充电电流对电池充电。负载脉冲的高度小于充电脉冲的高度，或换言之，在负载脉冲期间的绝对安培数较小。这样，隔板中的通道将涌出离子交换，然而通过将由于较高的充电电流，而使较多的能量仍保持于电池中。
可基于短暂的高充电电流及后续的负载脉冲，安排隔板。负载脉冲的高度是调整隔板涌流强度的基准。负载脉冲愈小、即小负载电流，涌流效应愈小。负载脉冲的持续时间特别对放电总量具有影响，即当以非常高负载电流、但非常短负载脉冲持续时间工作时，将造成涌流效应，释放的能量将因短负载脉冲而较小。
涌流效应一方面可防止锂或离子不均匀分布或沉积于其中一个电极上。此外，由于短充电脉冲及负载脉冲，可防止电池中温度到达临界高度。由于二个电流方向的脉冲皆短暂，因此电极的温度不致显著地上升。除此以外，电极可能的温升（温度升高），可在这些脉冲之间的时间内再次下降。临界温升将在电极中造成不均匀的电阻分布，且因此最终为电极上的不均匀锂沉积。
在电池中，接线端子通常是沿对角线相互配置，即电极中的线电阻各不相同，特别在卷绕型电池中。对于长与短充电电流，其中也对于缓慢脉冲充电电流，锂离子是朝最小电阻方向迁移，即其并非试图采取最短路线到达对立电极，而直接迁移至对立极性的接线端子。然而，这将具有不均匀沉积锂于电极上的效应。然，不均匀沉积锂于电极上，将因整个电极表面不再都用于化学反应，而导致使用寿命减少及电池容量减小。
然而，由于短充电脉冲结合增大的充电电流，且还由于负载脉冲，使离子没有时间来寻找最小电阻路径，且必须选择电极之间的最短路线，使全电极长度因此皆可用于离子交换，且锂沉积在电极之间仍保持均匀分布。
较佳地，充电脉冲期间的充电电流是超过1.5倍于电池的标称充电电流，譬如最大可容许充电电流的二或三倍或更大。充电电流可能达最大可容许充电电流的五倍。脉冲充电阶段期间所传送的充电电流IL/抽取的放电电流ILAST(亦称作负载电流)，在二个电流流动方向上仅由PTC限制，该PTC的传导性是根据温度而定。该PTC是根据电池的设计而布置，使其相当于充电电流ILmax的5倍或10倍。如果较强电流流通，则该PTC将中断该电流流动。
在某特定充电时间及相对应充电脉冲数后，电压UZ将超过或到达充电截止电压ULmax。通过已知的充电方法，电流现在具有限制，譬如在美国专利第US5,481,174号中。另外，通过本发明的充电方法，在充电脉冲期间，当达充电截止电压ULmax后，该充电脉冲的电流电平将降低。可由充电装置所处理的充电程序来执行该降低。为防止电池的电压UZ在充电脉冲期间进一步增加，将在电流充电脉冲期间已达充电截止电压ULmax时，尽早减小电流。
依据本发明的一个方面，脉冲充电方法包括以下步骤：脉冲化充电电池，其中充电脉冲期间的充电电流IL超过电池可容许最大充电电流ILmax达其值5倍；及在充电脉冲之间通过负载脉冲将电池放电，其中负载脉冲较充电脉冲短。依据本发明，可施加充电及/或负载脉冲的最大次数mMAX已预定，且当该既定次数mMAX达到时，该充电方法将完成。除上述优点以外，这将因充电脉冲期间的恒定的减小充电电流、或减低电流电平，使储存于电池中的总能量相较于需求时间仍保持小量，而具有非必要加长充电时间的效应。
根据本发明的另一方面，充电至少一个锂离子基可充电电池的方法包括以下步骤：检查是否符合脉冲充电方法的至少一个既定条件，其中当已符合电池脉冲充电的至少一个既定条件时，开始脉冲充电方法，其中充电脉冲期间的充电电流IL超过电池可容许最大充电电流ILmax达其值5倍；及在充电脉冲之间通过负载脉冲将电池放电，其中负载脉冲较充电脉冲短。
优选地，所述既定条件包含至少一个以下准则：在负载脉冲期间存在电池电压UZ，其至少相当于该电池的放电截止电压UEL；或一个外部信号，其表明急需实施脉冲充电方法。
基于这些条件，一方面可确保仅在某些特定条件下开始该脉冲充电方法。由于该脉冲充电方法代表一种快速充电方法，因此该电池必须符合至少既定基本准则，譬如其必须不包括深度放电状态或其它临界状态。另一方面，必须由需要脉冲充电的应用或控制装置符合某些条件，譬如电动车在加油站快速充电，即应存有其需快速充电的外部信号。
依据本发明的另一方面，一种充电至少一个锂离子基可充电电池的方法包括以下步骤：脉冲化充电电池，其中充电脉冲期间的充电电流IL超过电池可容许最大充电电流ILmax达其值5倍；及在充电脉冲之间通过负载脉冲将电池放电，其中负载脉冲较充电脉冲短，其中在达充电截止电压ULmax后，充电脉冲的持续时间将减短。
如此将具有，至少对接续的充电脉冲尽可能地避免在充电脉冲期间减小充电电流的优点。可在缩短的充电脉冲期间保持过度的充电电流IL，这是由于若非如此，充电程序将由于具吸收充电电流的充电脉冲持续时间未作最佳化运用而需加长。因此，可确保运用过度充电电流，这是由于施加该过度充电电流的充电脉冲持续时间将因此而缩短。结果，由于具过度充电电流的脉冲将持续尽可能地长，且充电电流将因充电脉冲缩短而不减小，直到无法再防止电池电压升高为止，因此可特别在充电程序中，达成更进一步缩短。换言之，该至少一个电池可较快速地达到其充电截止状态。
依据本发明的一个方面，一种充电至少一个锂离子基可充电电池的方法包括以下步骤：脉冲化充电电池，其中充电脉冲期间的充电电流IL超过电池可容许最大充电电流ILmax达其值5倍；及在充电脉冲之间通过负载脉冲将电池放电，其中负载脉冲较充电脉冲短，其中在一负载脉冲之前及/或后，切断电压供应一个既定休止期或无供应充电电流，其中该休止期是依据待充电电池的数量及/或容量而定。
该休止期允许电池使用时间调整适应于，负载脉冲期间的放电电流、或充电脉冲期间的充电电流。在为充电脉冲切断电压/接续的负载脉冲切断负载后，电池中的电流方向将反转。为避免压迫电池，在负载脉冲前与后施加一个休止停顿。
优选地，连结至一个端子组件的待充电电池数量增加时，该既定休止期将增加。连结至一端子组件，即并联的电池数量增加时，流动横越该端子组件的电流将增加。电流增高下的电流方向反转，将需要在脉冲之间具有加长的休止停顿。当充电脉冲与负载脉冲之间无休止停顿时，负载脉冲期间的放电电流将无法完全有效，且电池中/具数个电池的储存模块中的张力将无法达平衡。电压将因此趋向相对立方向。通过在充电脉冲与负载脉冲之间插入休止停顿，将可避免这些不佳现象。
优选地，一端子组件处之电池数量是以最多五个为限。
脉冲充电特别终结于，一旦既定最大可施加充电及/或负载脉冲数mMax已达到时。
可将达充电截止电压ULmax后的充电脉冲持续时间缩短，结合所有其它具体实施例，即限制最大次数及/或检查脉冲充电的条件是否已符合。
在负载脉冲前及/或后的休止期使用，亦可结合所有其它具体实施例，其中在这些休止期内未供应充电电流，且其中休止期的持续时间是依据待充电电池的数量及/或容量而定。
优选地，可根据充电脉冲期间的电压量测，设定电流充电脉冲的充电电流IL电平，其中当电池的电压UZ在充电脉冲期间达充电截止电压ULmax时，下一充电脉冲的充电脉冲持续时间将缩短。在一较佳具体实施例中，当在充电脉冲期间达充电截止电压ULmax时，充电电流IL将在电流充电脉冲期间减小。
在一个示例性的配置中，负载脉冲期间的放电电流ILAST与充电脉冲期间的充电电流IL的比率为1:16。然而，可能施加50%充电电流IL的大致较高放电电流ILAST，或在特殊情况下，甚至100%充电电流IL的极短负载脉冲。这些短负载脉冲具有，使自电池抽取的能量，不超过充电脉冲期间储存在其中者的效应。显然的是，隔板处的涌流效应将获改善，特别在极高放电电流ILAST下。也就是说，放电电流/负载脉冲的电平及/或持续时间，可在连贯负载脉冲中变化。
在一较优配置中，可至少在充电脉冲外量测电池的电压UZ，以判断该电池是否在充电脉冲外、较佳地在充电脉冲期间，到达其充电截止电压ULmax。除此以外或另一选择，可连续地或周期地量测电池的电压，以获致关于某一或更多电池状态的进一步信息，其中若电池处于超过既定电压，则中止或中断充电动作。若电池中的电压升高超越该电池的既定电压，则该电池将出现异常，这必须在进一步充电期间，考虑调整适应充电电流电平或负载电流电平，或着在极端情况下通过中止充电程序或通过中断以冷却该电池。为判断电池的状态，可较佳地在至少一个负脉冲及/或充电脉冲期间，对该电池执行电压量测。在一个较佳实施例中，电压量测在所有负载脉冲下执行。由于该电池的电压量测，仅在负载下，才容许对该电池状态作真实描述，因此在负载脉冲期间量测电压。由于在负载脉冲结束时，可达最稳定的电池状态，因此在该时刻量测电压最佳。即，在负载脉冲脱离其最大值，且电流朝0方向流动前的时间点记录电压。由于电压系在无一负载下升高达极致且电流暴跌，因此该时刻之电压量测将为无法再达到负载状态。为较好控制充电脉冲及/或负载脉冲且特别地这些脉冲是高度或持续时间，若亦在充电脉冲期间量测该电池的电压，以特别地侦测向上的电压偏差或侦测是否已达充电截止电压，则属更佳。
较佳地，充电脉冲期间的充电电流IL超过电池的最大可容许充电电流ILmax1.5倍，较佳地为最大可容许充电电流ILmax的二倍或更大。
特别地，可根据电池的状态及/或根据电池的内阻及/或电池的温度，设定充电脉冲期间的充电电流IL电平及/或设定负载脉冲期间的放电电流ILAST电平。
在一个较优配置中，充电电流IL的电平是在连贯充电脉冲中变化及/或放电电流ILAST之电平是在连贯负载脉冲中变化，即该电平各调整适应电池的状态，其中在此，为侦测状态，可使用电压量测及/或温度量测，明确地，当超过某一特定电池温度时，充电动作将终止或中断。可根据电压量测，设定下一次负载脉冲的放电电流ILAST电平。
在一较优配置中，负载脉冲长度tEL相当于充电脉冲长度tL的大约1/3。负载脉冲的持续时间是根据负载电流的电平而定。通过该配置可确保，不仅在充电脉冲期间供应较负载脉冲期间高的电流，且在充电脉冲期间供应较高电流的时间，将比自电池抽取能量的负载脉冲长。一般认为，充电脉冲占3/4且负载脉冲占1/4的比率是可能的。然而，负载脉冲必须不可太长，否则电池的充电将非必要地拉长。在一较佳具体实施例中，特别地可经由充电装置上的输入单元，设定脉冲数/其各自比率。
较佳地，一旦达既定n次负载脉冲，其中量测电压UZ相当于电池的充电截止电压ULmax，电池充电即终止，其中n较佳地等于1。即，当电压UZ已达充电截止电压ULmax后，脉冲充电程序即完成。
进一步，为符合需求，提出一种充电至少一个锂离子基可充电电池的装置，其包括控制器，调整适应于实行上述方法。
较佳地，设置一个电流槽，以使电池在负载脉冲期间放电，其中负载脉冲的持续时间与高度可调整。为此，使用譬如至少一个电容器，其在负载期间充电及/或在充电脉冲期间放电。
在一个较优配置中，该装置还包括内存，用于储存充电程序的各参数；显示器，用于输出量测值；输入单元，用于手动操作充电程序及输入既定值；温度传感器，连续地或周期地监测电池的温度；储存模块，包含有至少一个锂离子基可充电电池；及计数器，用于记录脉冲充电程序期间的充电脉冲及/或负载脉冲。
较佳地，电池是在两正充电脉冲之间，通过一个负载脉冲放电。但，可能以其它充电型态，其中二个充电脉冲之间仅产生一次停顿，且直到二个或更多充电脉冲后才出现一个负载脉冲。然而，这将因无法选择如同一个负载脉冲接续于所有充电脉冲时，完全等高的充电脉冲期间充电电流，而对充电时间造成影响。即，当充电状态升高时，负载脉冲的高度可升高，以减少剩余量。充电脉冲/负载脉冲高度与持续时间的适应性配置，可能反应例如外部温度影响的充电程序期间特性。亦，充电脉冲及/或负载脉冲期间可发生电压趋势偏差，其是指不均匀锂沉积或其可导致一短期电极加热。
如果充电脉冲期间的电压量测指示出，电压趋势外的电压增加，则这可指充电期间的异常，其譬如指示出增加的枝晶发展或温度升高，将造成电池的内阻增加。为对抗该电压增加，下一充电脉冲的高度可较先前充电脉冲减小。即，当电池处的电压突然地增加时，下一充电脉冲中的电流将减小。较佳地，这将引发大约50%减小，使先前充电脉冲中二倍大于可容许充电电流的充电电流，现在将以仅一倍大的一充电脉冲实行充电。较佳地，下一负载脉冲或接续减小充电脉冲后的负载脉冲，也可比先前负载脉冲减小达50%。可由负载脉冲期间量测到的电压推知，下一正充电脉冲也必须减小或可再次以增加的充电电流执行。倘在负载减小的负载脉冲期间的电压，又在既定容限范围中，则可再次以先前施加的增加充电电流执行下一正充电脉冲。接着，也可依先前施加的负载实现下一负载脉冲，以使电池在短期中放电，且使其为具增加充电电流的下一正充电脉冲作准备。基于减小充电电流/放电电流，可提供电池降低譬如电极温度的可能性。
可例如因有缺陷PTC或过度电池内阻电平，使电极过热，而造成电池的电压增加。接着较佳地，充电脉冲及负载脉冲二者皆减小，直到电池的电压已再次返回至既定电压趋势。
在又一较佳具体实施例中，当至少一负载脉冲的量测电压相当于电池的充电截止电压后，终止充电电池。
若在达100%电池充电前的最后负载脉冲大于先前负载脉冲大约25%，则因在升高电压下，电池的剩余量也将因此情况下的放电用负载脉冲必须较大而升高，而属特别地佳。除此以外或另一选择，若负载脉冲期间的电压达充电截止电压，则下一充电脉冲的电流将减小。较佳地，下一充电脉冲中的电流将减半，此将持续直到，充电截止电压于下一负载脉冲仍保持稳定为止。如此，电池的充电是100%。
在所有方法步骤中，最好连续地或周期地量测电池的温度。这将提供关于待充电电池是否将在充电期间正常表现的进一步信息。只要温度呈既定限值以下，充电程序即继续。在既定限值以下的温度上升，可通过减小充电脉冲的高度或持续时间而抵消。应至少在充电脉冲/负载脉冲期间监测温度。若超过例如45℃的一既定温度(Tmax)持续一既定时间，达一个或更多充电脉冲，则电池的充电动作将中止。高能量电池与高电流电池二者的临界温度是47至48℃。
至现在已描述的是特别关于脉冲充电阶段是充电方法。上述脉冲充电阶段系在电池充电期间达成庞大时间节省的方式。如此，可能以依据本发明的充电方法，在正规充电时间的20%内对电池加载，而不致使电池加热或永久损坏。高充电脉冲与负载脉冲之间的短时间变化，可防止电池的温度上升超过一临界温度，而造成电极的电阻仍保持相同且因此可对抗锂不均匀分布。
以下所述的充电准备阶段是用于活化电池。特别重要地在于，为深度放电电池进行脉冲充电程序，作缓慢地准备。但，使用充电准备阶段本身，也将在锂离子电池充电期间造成改善。
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。
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UZ设定充电电流电平IL，设定关于一既定时间tA的充电电流IL增加量，历经该既定时间tA、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IL来充电电池，其中充电电流IL在其最大处是相当于电池的最大可容许充电电流ILmax，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。
优选地，若量测到的电池电压UZ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ILmax的充电电流IL执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。
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。
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迁移至另一个。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。
附图说明
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
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，锂离子由正电极迁移至，例如涂覆有锂石墨的负电极。在放电动作期间，锂离子由负电极迁移回正电极。该二电极是通过一隔板而互相分离，其中锂离子是迁移通过该隔板。
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ULmax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。
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，锂离子由正极迁移至负极时，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ILmax的充电电流IL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。
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ULmax4.2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ILmax是大约900毫安，且标称放电电流为大约600毫安。
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。
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。
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。
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ULmax时将下降。当到达充电截止电压ULmax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ILmax的升高充电电流。
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IL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。
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。
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tp1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一负载脉冲前的休止期tp1，较负载脉冲tEL的持续时间短，在图式范例中较佳地为0.3秒。在负载脉冲后且在充电脉冲前的休止期tp2，可与第一休止期tp1相等，如图3中所显示，但其也可略长于第一休止期，例如0.5秒。由于电流是依循电压，且因此不致在充电电压切离时立即且仅如图4及图5中所显示者逐渐降至0安培，而可基于这些休止期，提供电池调整适应电流方向改变的机会。此效应未显示于图3中。
在第三充电脉冲中，可识别出充电电流IL中的一落差34。该落差34是发生在，当电池的电压在充电脉冲期间达充电截止电压ULmax时。如此将具有，使电池的电压不进一步上升的效应。依习知充电方法，下一充电脉冲现在将以一减小充电电流实施，其中每当再次达到充电截止电压ULmax时，充电电流将又进一步降低。在此，重要缺点在于，储存于电池中的能量总量将持续减少。结果，充电时间将相当大程度地增长。
本发明提出，将已达充电截止电压ULmax后的下一充电脉冲35持续时间缩短。这将因也可在后续充电脉冲期间，仍能结合缩短的充电时间使用升高的充电电流，而为较优者。这可依数种方式达成。一方面，下一充电脉冲35可缩短达时间td，其中充电电流在前一充电脉冲期间已有下降。然而，也可能持续减少充电脉冲的持续时间。例如，当达充电截止电压ULmax时，下一充电脉冲35可减少(未显示)达一既定值tr，即恒达0.2秒。
图4是显示，脉冲充电方法开始时的一电压特征及一电流特征，其中图式上方部分显示脉冲充电期间的电压，且下方部分是显示电流。在图4及图6中，每一电源组包括10个电池，如图11中所显示者。可清楚看出，脉冲充电程序开始时的充电脉冲期间电压，低于充电截止电压ULmax(3.85至3.95伏特)，其中电池处的电压UZ将因该电池仍处于充电程序开端，而在负载脉冲期间降低，且在3.5伏特范围。充电脉冲/负载脉冲期间的对应电流特征系显示于图4的下方部分。在此可看出，该电源组中复数个高能量电池在充电脉冲期间，是以大约28安培充电。一高能量电池之可容许充电电流IL通常是大约0.9安培，也就是一9安培电流是流经一电源组中的10个电池。因此，通过依据本发明之充电方法，可在充电脉冲期间，使用高大约三倍的一充电电流IL。当一充电脉冲完成，且充电电压UL切离时，将在负载脉冲施加，即电池连接至例如一电容器或电阻等可造成一电流朝对立方向流动的一电流槽前，出现一第一休止期tp1。负载脉冲持续时间tEL明显低于充电脉冲持续时间tL的50%，较佳地20至30%范围中。在本范例的充电脉冲期间，流通一5安培放电电流ILast。在整个电流槽时间tsenke，即充电脉冲之外，可监视电池的电压UZ，以判断充电脉冲期间是否已出现充电截止电压ULmax。在依据图4及图5的负载脉冲中所使用的负载电流ILast低于3安培。然而，由实验已显示，使用10安培或18安培、即大约30%或55%充电电流的一负载电流ILast，不致加长总充电时间，但循环次数将可更高。换言之，可使用包括一负载电流且该负载电流大约为50%或更多充电电流的负载脉冲，以有效防止电池退化，而不致加长充电时间。
可由图4识别出一负载循环，其中每一接续充电脉冲，可发生充电脉冲期间的电压、与负载脉冲期间电池的电压UZ二者皆提高。图4仅显示出，依据本发明的脉冲充电方法开始时的一非常短暂区段。可在X轴上读出，充电脉冲tL/负载脉冲tEL的次数。可识别出二区间单元(分隔)是相当于5秒，即某一负载脉冲持续少于2秒，其中某一充电脉冲持续5秒。
相似于图4，图5也于上方部分显示脉冲充电程序的一电压特征，及于下方部分显示一电流特征。对比于图4，本图显示结束前不久的脉冲充电程序。充电脉冲已包括，超过4.25伏特的一电压，其大约相当于充电截止电压ULmax。在负载脉冲期间，电池的电压UZ降至大约4伏特。此为电池几乎完全充电的明显征兆。如图5中所显示，当在充电脉冲期间到达大约4.25伏特的充电截止电压ULmax，充电电流将在充电脉冲期间减小。这可由充电电流在充电脉冲开始时的陡升识别出，其中该充电电流接着将通过充电装置而明显下降。倘无此下降，电池的电压UZ将进一步升高。因此，本发明提出，一旦在充电脉冲期间到达充电截止电压ULmax，且充电装置在一脉冲期间减小充电电流IL后，减短充电脉冲的持续时间tL，这可在图5的下方部分中识别出。为此，充电脉冲上方部分中的充电脉冲持续时间tL是认定为在电压切断前，该电压切断亦导致一电流急剧降低。可识别出首三个充电脉冲中，充电脉冲持续时间tL仍几乎为5秒。然而，接续充电脉冲的充电脉冲持续时间将缩短。这可例如在图5的最末充电脉冲中识别出，其在电压切断前区域中的宽度明显低于5秒。
缩短充电脉冲持续时间是基于，因一充电脉冲内的电流减小，使电池无法再有效充电，且因此充电脉冲的时间无法再有效运用。然而，为有效运用充电脉冲的时间，本发明提出，缩短充电脉冲的持续时间tL，以防止充电装置在充电脉冲期间降低充电电流IL，且因此以最大可能充电电流进行电池充电，尽管仅有一减短持续时间。也就是说，总供应能量将减少，但依充电时间而言，企图使升高的充电电流(譬如大约28安培)在充电脉冲期间保持尽可能长久。倘电池的电压UZ在负载脉冲中仍低于充电截止电压ULmax，则直到电压UZ在充电脉冲期间，因一充电脉冲持续时间tL减短，而达成不再上升超越充电截止电压ULmax，才可在充电脉冲期间实施充电电流减小。延续减短持续时间及/或降低充电电流，直到在负载脉冲期间到达充电截止电压或达既定的最大充电/负载脉冲数m为止。也就是说，充电程序将在充电已完全或在负载与充电脉冲之间反复切换已达一临界的充电及/或负载脉冲数且充电状态无法更进一步改善时完成。
图6是显示一脉冲充电方法的一完整循环，其中电压显示于上方部分，且电流显示于下方部分。可清楚地识别出，充电脉冲是于3.5伏特起始，且上升至4.3伏特，其中当在充电脉冲期间达到的，可相当于大约充电截止电压ULmax的4.3伏特时，充电脉冲期间的充电电流将减小。直到已达充电截止电压ULmax的时间点，充电脉冲中施加的充电电流IL相较于最大可容许充电电流ILmax是例如大三倍。一旦已达充电电压ULmax(图中的后四分之一)，充电电流将降低。也可识别出，充电脉冲持续时间在此将减短，以使脉冲充电尽可能有效率。
图7是显示，依据本发明的脉冲充电方法流程图。在步骤S700中，开始电池充电。在步骤S710中，量测电池的电压UZ，且检查电池的电压UZ是否高于放电截止电压UEL。较佳地，该电压量测是在未施加一负载下执行。若发现电池的电压UZ低于放电截止电压UEL，该电池是深度放电，且必须执行如步骤S711所指示的一充电准备阶段。若电池的电压高于放电截止电压UEL，则在步骤S720中检查，是否需脉冲化充电电池。若例如有足够时间，且无需实施快速脉冲充电，则可实施储存模块或电池谨慎连续充电(S721)。然而，倘因外部条件或使用者需求而必须快速地实现充电，则开始依据本发明的脉冲充电(S730)。必须设定充电脉冲的高度与持续时间(S740)，其中在本范例中，充电脉冲的持续时间tL是设为5秒，且使用大约三倍于可容许充电电流的一电流IL。相似地设定负载脉冲的高度与持续时间tEL，其中负载脉冲的持续时间是相当于大约三分之一充电脉冲(S750)。除此以外，在步骤S751中，设定休止期tp1与tp2，其中tp1与tp2的时间各相当于负载脉冲时间tEL的三分之一。这些休止期与负载脉冲的总和tEL+tp1+tp2将为，充电脉冲外的时间tsenke。
在步骤S760中，施加第一充电脉冲。在步骤S761中，对每一施加的充电脉冲增量一计数值m，用于在后续程序中，记录一最大充电脉冲数mMAX。在步骤S762中，量测充电电流IL与电池电压UZ，其中在步骤S763，判断电池电压UZ是否相当于充电截止电压ULmax。倘电池电压UZ并未相当于充电截止电压ULmax，则检查经过时间t是否已相当于充电脉冲时间tL(S766)。倘非如此，则程序将返回步骤S762，且继续检查充电脉冲期间的电流/电压。然而，在步骤S763中，若一电池的电压UZ相当于充电截止电压ULmax，则在步骤S764中检查，充电电流是否在充电脉冲内减小。若非如此，则程序将继续至步骤S766，且经过时间t将相等于充电脉冲的时间tL。然，若如图5中清楚地显示者，充电脉冲内的充电电流是减小，则为阻止电池电压UZ进一步提高，充电脉冲持续时间tL将在步骤S765中减短。可依多种方式设定减短的持续时间tΔL。例如，可使用譬如0.02秒的一固定值tr，通过此使下一充电脉冲减少0.02秒。但，也可能使用一可变值，其是基于充电电流IL在充电脉冲期间开始下降所在的时间点。此充电电流IL吸收所在且充电脉冲无法有效用于脉冲充电的该充电脉冲时间td，可因此为次一充电脉冲缩短所凭的时间。也就是说，充电脉冲内充电电流不再具有三倍于最大可容许充电电流的默认值所在的时间，将在次一充电脉冲期间扣除。一旦充电脉冲已减短一次，即不在进一步脉冲充电程序中再次延长。
此外，充电脉冲持续时间tL不再作任何进一步减短，直到在一接续充电脉冲期间要求其它充电电流减小为止，该接续脉冲于此时已相较于开始值减短其持续时间。
一旦充电脉冲已在步骤S766中完成，充电电压UL将切断，且系统将在步骤S770中等待第一休止期tp1完成。接着，在步骤S780中引动负载脉冲，即将电池或电源组或储存模块连接至一电流槽或负载，其中该负载脉冲期间，步骤S785中执行另一电压量测。若电池在负载脉冲期间达充电截止电压ULmax，充电程序将完成。为防止量测误差，系统可等待又一负载脉冲产生，电池应在此期间再次具有充电截止电压ULmax。
若在负载脉冲期间未达到充电截止电压ULmax，则将在该负载脉冲与次一充电脉冲之间出现又一休止期。接着，检查是否已达最大充电及/或负载脉冲数(S795)。亦可在施加首次充电脉冲前或在其它适当时间点，执行该检查。
一旦已达最大充电脉冲数mMAX，充电程序即已完成。如此是意欲防止在减小范围，即在充电脉冲期间已达充电截止电压ULmax及充电脉冲期间的减小电流中，反复于充电脉冲与负载脉冲之间的无效率切换，因该无效率切换将抵消电池快速充电，且更进一步使电池退化。若尚未达预设的最大充电与负载脉冲数mMAX，则系统将返回S760，以施加次一充电脉冲。最大数mMAX可定义充电脉冲数或负载脉冲数。或着，可计数二型脉冲。最大数mMAX是以经验值为基础，且以下范例中是限制于1010次脉冲。
图8是显示，依据本发明的一脉冲充电方法流程图，其中执行一充电准备阶段与一脉冲充电阶段二者。在于步骤S301中开始充电程序后，初始量测电池电压UZ(S302)。若电压UZ大于充电截止电压ULmax，即若在一高能量电池情况下，电池处出现超过4.2伏特，则该电池已完全充电，且充电程序完成。若电池电压UZ小于充电截止电压ULmax，则在步骤S303中检查，该电池电压是否大于一放电截止电压UEL。一高能量电池的放电截止电压UEL是大约2.5伏特，且高电流电池者则为2伏特。若电池电压UZ高于放电截止电压UEL，则如同图7的脉冲充电程序可立即延续。但，若电池电压UZ低于放电截止电压UEL，则必须执行一充电准备阶段，以活化电池。
是以，在步骤S304中，产生一第一上升阶段(图3中的33)。例如，在此的电池是通过线性升高且最大达可容许充电电流IL或一既定值的一充电电流充电一分钟。在第一上升阶段33期间充电该电池后，在负载下量测电池电压UZ。此意味着，检查该电池在负载下的电压UZ强度。若电压UZ大于依所使用电池不同而为2.5伏特或2伏特的放电截止电压UEL，则可开始脉冲充电阶段。否则，在步骤S306中，重复一第一上升阶段。若在重复该第一上升阶段后，电池电压仍低于放电截止电压UEL，则使用超过可容许充电电流ILmax的一充电电流IL，施加一第二上升阶段(S308)。尽管图8中未显示出，然可在完成该第二上升阶段后，检查电池电压UZ是否已达放电截止电压UEL。若在该第二上升阶段后，电池电压UZ仍未达放电截止电压UEL，则该电池有缺陷，且无法进一步充电。图7中所显示的脉冲充电阶段，仅可在已达放电截止电压UEL下实施。在已开始脉冲充电后，起初以大于可容许充电电流ILmax的一充电电流IL施加一充电脉冲达一持续时间tL。接续该充电脉冲后，施加一负载脉冲，其较佳地仅为该充电脉冲的一半长或30%长，且此时电池是以大约可容许充电电流ILmax的25%的一放电电流ILast加载。在该充电脉冲期间，量测电池电压UZ，且检查电池电压UZ是否大于充电截止电压ULmax。若电压UZ应已高于充电截止电压ULmax，则检查是否已达充电截止电压。若是如此，则电池完成充电。
图9是显示一详细的充电准备阶段。在图9的上方信号特征中可识别出，电池起初是以一线性上升达1安培的电流充电，其中在该时间期间，电池的电压是自大约3.5伏特上升至3.7伏特。在接续的负载阶段期间，再次执行一电压量测。在该第一上升阶段后，可识别出，电池的电压UZ低于2.0伏特，此小于放电电压UEL。由于出现放电截止电压UEL是开始脉冲充电阶段的必要条件，因此必须执行又一第一上升阶段。在已重复该第一上升阶段后，再次执行一电压量测，此指示出，经重复该第一上升阶段后的电压包括一2.1伏特电压(未显示2.5伏特)，其高于譬如一高电流电池(高能量电池)的放电截止电压UEL。依据具体实施例，现在可实施一第二上升阶段，电池在此期间将充电达，高于可容许充电电流ILmax的一安培数。另一选择，可能立即继续脉冲充电程序。
在图10中，描述一种实施一充电方法的装置。该实施充电方法用装置通常是称作一充电装置。对比于习知充电装置，实施该充电方法的一充电装置能够将一既定电流槽或一既定负载脉冲施加至电池。充电装置100是连接一储存模块或电源组140。该储存模块包括数个串联电池140，其连接一温度传感器160，该温度传感器是与充电装置100相连结，以连续或周期地作温度监测。充电装置100包括一中央处理单元(CPU)110，用于实施依据本发明的充电方法。该CPU是连接一内存120，及一显示器130以输出量测值。又，该充电装置包括一输入单元150，通过此可操作充电程序，譬如可输入待充电电池的型式。该内存中储存有，用于充电程序的不同电池的各参数。例如，可储存某一特定电池的特征，譬如容量、充电截止电压、标称电压、放电截止电压、最大充电电流、最大放电电流及连续放电电流。基于这些数值，可计算充电脉冲/负载脉冲的高度及还例如TL、TEL、tp1、tp2等时间。更，可将关于各别电池型式的复数个临界温度值储存于内存120中。较佳地，该充电装置包括一侦测装置，以识别待充电的电池。亦可能经由输入装置来输入电池的型式。该充电装置的CPU110根据充电方法，量测负载/充电脉冲中的电压UZ及/或电流。较佳地，充电装置100包括至少一电容器，用于提供充电脉冲电荷。亦可能使用至少一电容器，以在负载脉冲期间放电，其中储存的电荷将经由一电阻放电。更，存有一计数器121，其计数充电/负载脉冲的次数，以防止储存模块140在减小充电脉冲/负载脉冲之间反复切换，其中此切换并未有效率地运用脉冲充电方法。
图11是显示一储存模块，譬如用于依据图4至图6的脉冲充电方法。该储存模块包含有2x5个电池，其中五个分别并联，且各五个之二组又相并联。也就是说，10个电池是电气并联，其中各五个电池是存在于一接线端子或总线处。

Claims (15)

1.一种充电至少一锂离子基可充电电池的方法，该方法的步骤包括：
脉冲化充电该电池(140)，其中充电脉冲(31，41)期间的充电电流IL超过该电池(140)可容许最大充电电流ILmax达其值五倍；及
在这些充电脉冲(31，41)之间通过负载脉冲(32，42)将该电池(140)放电，其中负载脉冲(32，42)比充电脉冲(31，41)短，
其中在达充电截止电压ULmax后，充电脉冲的持续时间将减短，及在达一既定负载脉冲(32，42)次数(n)后，当量测电压UZ相当于该电池的充电截止电压ULmax时，该电池的充电完成。
2.根据权利要求1所述的方法，其步骤还包括：
–检查一电压UZ是否在一负载脉冲期间出现于该电池处，该电压至少相当于该电池的一放电截止电压UEL，或是否提供一外部信号，其是实施该脉冲充电方法的指示，
–其中若满足至少其中一个上述电池脉冲充电条件，则实施该脉冲充电方法。
3.根据权利要求1或2所述的方法，其中在一负载脉冲前及/或后，提供一既定休止期tp1、tp2，此时供应电池的电压将切离，其中该休止期tp1、tp2是根据待充电电池的数量及/或容量而定。
4.根据权利要求3所述的方法，其中待充电及连结至一端子组件的电池数量增多，该既定休止期tp1、tp2将增加。
5.根据权利要求1至4中任一权利要求中所述的方法，其中根据充电脉冲期间的电压量测，设定电流充电脉冲(31，41)的充电电流IL电平，其中当电池的电压UZ在充电脉冲(31，41)期间到达充电截止电压ULmax时，下一充电脉冲的充电脉冲持续时间tL将减短。
6.根据权利要求5所述的方法，其中在充电脉冲期间到达充电截止电压ULmax后，电流充电脉冲期间的充电电流IL将减小。
7.根据权利要求1至6中任一权利要求中所述的方法，其中至少在充电脉冲外量测电池的电压UZ，以判断该电池是否在这些充电脉冲外、较佳地在负载脉冲期间，到达电池的充电截止电压ULmax。
8.根据权利要求1至7中任一权利要求中所述的方法，其中在充电脉冲（31，41）期间的充电电流IL电平和/或在负载脉冲（32,42）期间的负载电流电平，是根据电池（140）和/或根据电池（140）的内阻和/或电池的温度而设置的。
9.根据权利要求1至8中任一权利要求所述的方法，其中在一负载脉冲(32，42)期间，达充电脉冲的充电电流ILast50%至100%的一放电电流ILast将流通。
10.根据权利要求1至9中任一权利要求中所述的方法，其中充电电流IL的电平在连贯充电脉冲(31，41)中不相同，及/或放电电流ILast的电平在连贯负载脉冲(32，42)中不相同。
11.根据权利要求1至10中任一权利要求所述的方法，其中如果电池的温度超过预设温度（Tmax），则终止或中断充电操作。
12.根据权利要求1至11中任一权利要求所述的方法，其中负载脉冲（32,42）的长度tEL相当于充电脉冲（31，41）的长度tL的1/3。
13.一种充电至少一锂离子基可充电电池的装置，其包括：
一控制器(110)，调整适应于实施根据权利要求1至12中任一权利要求中所述的方法。
14.根据权利要求13所述的装置，其进一步包括：
一电流槽和/或负载，以使电池在负载脉冲（32，42）期间放电，其中负载脉冲（32，42）的持续时间和高度是可调整的；和/或
至少一电容器，其在负载脉冲（32，42）期间充电及/或在充电脉冲（31，41）期间放电。
15.根据权利要求13或14所述的装置，其还包括：
一内存(120)，用于储存该充电方法的各参数；
一显示器(130)，用于输出量测数值；
一输入单元(150)，用于手动操作该充电方法，及输入既定值，譬如至少一以下数值：充电截止电压ULmax、充电脉冲持续时间tL、负载脉冲持续时间tEL、一负载脉冲前休止期持续时间tp1、一负载脉冲后休止期持续时间tp2、减短负载脉冲值td；
一温度传感器(160)，连续地或周期地监测电池的温度；
一储存模块(140)，其包含有至少一锂离子基可充电电池；及
一计数器(121)，用于记录脉冲充电程序期间的充电脉冲及/或负载脉冲数。
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