CN112689934B - 充电方法、电子装置以及存储介质 - Google Patents

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Abstract

一种电池的充电方法，包括：在第m次充放电循环中，以一充电电流对所述电池进行恒流充电至第一截止电压Um；m为1、2、3、…、x的任意两个以上整数，Um在至少两次充放电循环中的数值不相同。本申请的技术方案可以缩短电池的满充时间，并且还可确保电池不会发生析锂和过充电现象，可以提高电池的使用寿命。

Description

充电方法、电子装置以及存储介质
技术领域
本申请涉及电池技术领域，尤其涉及一种电池的充电方法、电子装置以及存储介质。
背景技术
目前，普遍应用在锂电池上的充电方法是通过预设的恒定电流对锂离子电池持续充电至某一电压(例如，可以是充电限制电压)后，再以此电压对锂离子电池恒压充电至满充状态。在此情况下，随着电池的充电循环次数以及使用时间的增加，电池的阻抗增大，将会使得电池的恒流充电的时间缩短及恒压充电的时间延长，从而导致电池的总充电时间越来越长。
发明内容
有鉴于此，有必要提供一种充电方法、电子装置以及存储介质，可以缩短电池的满充时间，并且还可确保电池不会发生析锂和过充电现象。
本申请一实施方式提供一种电池的充电方法，所述充电方法包括：
在第m次充放电循环中，以一充电电流对所述电池进行恒流充电至第一截止电压Um；m为1、2、3、…、x的任意两个以上整数，Um在至少两次充放电循环中的数值不相同。
根据本申请的一些实施方式，Um＝Ucl+b，0＜b≤0.5，Ucl为第二截止电压，Ucl为所述电池或与所述电池相同的另一电池在第n次充放电循环中恒流充电阶段截止时的截止电压，或者Ucl为所述电池或所述另一电池的充电限制电压或预设值，n为大于等于0的整数，b在至少两次充放电循环中的数值不相同。
根据本申请的一些实施方式，所述b满足以下公式：b＝b1×m+b2，0≤b1≤0.0005，0≤b2≤0.1。
根据本申请的一些实施方式，所述第一截止电压Um还可通过以下方式获得：
所述第一截止电压Um为所述第二截止电压Ucl与第三截止电压U的较大者；所述第三截止电压U＝OCV1+(Ucl-OCV1)×k，其中，OCV1为所述电池或所述另一电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压，k为所述电池或所述另一电池的阻抗增长率。
根据本申请的一些实施方式，所述开路电压OCV1及所述第二截止电压Ucl可以通过以下步骤获取：
获取所述电池的开路电压与荷电状态的对应关系及电池电压与荷电状态的对应关系；以及
根据所述电池的开路电压与荷电状态的对应关系及电池电压与荷电状态的对应关系来获取所述电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压OCV1及所述第二截止电压Ucl。
根据本申请的一些实施方式，所述阻抗增长率k通过以下步骤获取：
获取所述电池在所述第n次充放电循环中的第一电池阻抗R1；及获取所述电池在所述第m-1次充放电循环中的第二电池阻抗R2；其中k＝R2/R1。
根据本申请的一些实施方式，所述充电方法还包括：
比较第一荷电状态SOC1与第二荷电状态SOC2的大小；
其中，所述SOC1为所述电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的荷电状态，所述SOC2为所述电池在第m次充放电循环前的荷电状态。
根据本申请的一些实施方式，所述充电方法还包括：
在第m次充放电循环中，当所述第二荷电状态SOC2大于或等于所述第一荷电状态SOC1时，根据所述第一截止电压Um和第一充电容量Q1对所述电池进行恒压充电，其中Q1＝(1-SOC2)×Q，Q表示所述电池当前的实际容量。
根据本申请的一些实施方式，所述充电方法还包括：
在第m次充放电循环中，当所述第二荷电状态SOC2大于或等于所述第一荷电状态SOC1时，获取所述电池在第m-1次充放电循环中的恒压充电阶段时的第四截止电压；及根据所述第四截止电压和第一充电容量Q1对所述电池进行恒压充电，其中Q1＝(1-SOC2)×Q，Q表示所述电池当前的实际容量。
根据本申请的一些实施方式，所述充电方法还包括：
在第m次充放电循环中，当所述第二荷电状态SOC2小于所述第一荷电状态SOC1时，以所述充电电流对所述电池进行恒流充电至所述第一截止电压Um，其中所述充电电流为所述电池或者与所述电池相同的另一电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段的充电电流，或者所述充电电流为预设值；
以所述第一截止电压Um对所述电池进行恒压充电至满充状态；及
所述电池达到满充状态时的总充电容量为第二充电容量Q2，Q2＝(1-SOC2)×Q，Q为所述电池当前的实际容量。
本申请一实施方式还提供一种电子装置，包括：
电池；及
处理器，用于执行如上述所述的电池的充电方法来对所述电池进行充电。
本申请一实施方式还提供一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，所述计算机指令由处理器加载并用于执行如上述所述的电池的充电方法。
本申请实施方式提供的电池的充电方法、电子装置以及存储介质，通过提高电池在各个充放电循环中的恒流充电阶段的第一截止电压来提高电池的恒流充电时间，缩短电池的恒压充电时间，进而可以缩短电池的满充时间(或总充电时间)，并且通过容量来截止电池在恒压阶段的充电，可确保电池不会发生析锂和过充电现象。
附图说明
图1是根据本申请一实施方式的电子装置的结构示意图。
图2是根据本申请一实施方式的电池的充电方法的流程图。
图3是根据本申请另一实施方式电池的充电方法的流程图。
图4是根据本申请另一实施方式电池的充电方法的流程图。
图5是根据本申请一实施方式的充电系统的模块图。
主要元件符号说明
电子装置 100
充电系统 10
处理器 11
电池 13
获取模块 101
比较模块 102
确定模块 103
充电模块 104
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本申请。
具体实施方式
下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。
请参阅图1，充电系统10运行于电子装置100中。所述电子装置100包括，但不仅限于，至少一个处理器11以及电池13，上述元件之间可以通过总线连接，也可以直接连接。
需要说明的是，图1仅为举例说明电子装置100。在其他实施方式中，电子装置100也可以包括更多或者更少的元件，或者具有不同的元件配置。
所述电子装置100可以为电动摩托、电动单车、电动汽车、手机、平板电脑、个数数字助理、个人电脑，或者任何其他适合的可充电式设备。
在一个实施方式中，所述电池13为可充电电池，用于给所述电子装置100提供电能。例如，所述电池13可以是铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锂聚合物电池及磷酸铁锂电池等。所述电池13通过充电系统10与所述处理器11逻辑相连，从而通过所述充电系统10实现充电、放电以及功耗管理等功能。所述电池13包括电芯(图未示)。
请参阅图2，图2为根据本申请一实施方式的电池的充电方法的流程图。
所述电池的充电方法可以包括以下步骤：
步骤S21：在第m次充放电循环中，以充电电流对所述电池进行恒流充电至第一截止电压Um。
在一实施方式中，在第m次充放电循环中，所述充电系统10利用一充电电流对所述电池13进行恒流充电至第一截止电压Um。其中，m为1、2、3、…、x的任意两个以上整数，Um在至少两次充放电循环中的数值不相同，即在至少两次充放电循环中，所述电池在恒流充电阶段的第一截止电压Um不相同。
步骤S22：利用所述第一截止电压Um对所述电池进行恒压充电至满充状态。
具体来说，在第m次充放电循环中，当所述充电系统10以所述充电电流对所述电池13进行恒流充电至所述第一截止电压Um时，所述充电系统10将以所述第一截止电压Um对所述电池13进行恒压充电至满充状态，以保证所述电池13不发生析锂且电池不发生过充电现象。
在一实施方式中，第一截止电压Um可满足以下公式：
Um＝Ucl+b (1)
其中，0＜b≤0.5，b可随电池的充放电循环次数的变化而变化，Ucl为第二截止电压，即Ucl为所述电池13或与所述电池相同的另一电池在第n次充放电循环中恒流充电阶段截止时的截止电压，或者Ucl为所述电池或所述另一电池的充电限制电压(如背景技术所述的充电限制电压，或者电池产品信息上写的充电限制电压)，或Ucl为预设值。
其中，n为大于等于0的整数，m大于n，b在至少两次充放电循环中的数值不相同，即在至少两次充放电循环中，所述电池在恒流充电阶段的第一截止电压Um不相同。
在一较佳实施方式中，所述b满足以下公式：
b＝b1×m+b2 (2)
其中，0≤b1≤0.0005，0≤b2≤0.1。公式(2)说明b值可以随循环数m变化，即在不同的充放电循环中，b值可以相同，也可以不相同。
在另一实施方式中，请参阅图3，所述充电系统10还可以通过以下步骤来确定所述电池13在第m次充放电循环时的第一截止电压Um，具体如下：
步骤S31：获取所述电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压OCV1及第二截止电压Ucl。
在一实施方式中，所述充电系统10将获取所述电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压OCV1及所述第二截止电压Ucl。
具体来说，所述充电系统10将会存储或获取所述电池13的开路电压与荷电状态(State of Charge，SOC)的对应关系及电池电压与荷电状态的对应关系，其中SOC指电池的剩余容量与该电池的满充容量的比值。
进一步地，所述充电系统10还将根据所述电池13的开路电压与荷电状态的对应关系以及电池电压与荷电状态的对应关系，来获取所述电池13在n次充放电循环中且在不同温度下的恒流充电阶段截止时的开路电压OCV1以及不同温度下的恒流充电阶段截止时的第二截止电压Ucl。
即充电系统10根据上述两个对应关系和电池在第m次充放电循环中充电前的环境温度获取电池13在第n次充放电循环中且在该环境温度下的开路电压OCV1和第二截止电压Ucl。
其中，所述电池13的开路电压与荷电状态的对应关系描述的是：在对所述电池13在进行充电之前，采集电池的开路电压以及荷电状态，并预先建立电池的开路电压与其荷电状态之间的映射关系。所述电池13的电池电压与荷电状态的对应关系描述的是：在对所述电池13在进行充电之前，采集电池的电压以及荷电状态，并预先建立电池的电压与其荷电状态之间的映射关系。
由此，可以获得电池在不同温度下恒流充电阶段截止时的开路电压OCV1以及第二截止电压Ucl。所述充电系统10也可以预先存储电池13在不同温度下恒流充电阶段截止时的开路电压OCV1以及第二截止电压Ucl。
步骤S32：获取所述电池13的阻抗增长率k。
具体来说，在本实施方式中，所述充电系统10将获取所述电池13在第n次充放电循环中且在不同温度下的电池阻抗，记为第一电池阻抗R1。
由此，所述充电系统10可以获得电池在不同温度下的不同荷电状态下的电池阻抗。
在本实施方式中，所述充电系统10还将会获取所述电池13在第m-1次充放电循环中的电池阻抗，记为第二电池阻抗R2。
所述充电系统10可根据相同荷电状态下的所述第一电池阻抗R1以及所述第二电池阻抗R2确定所述电池13的阻抗增长率。
具体而言，所述充电系统10通过获取在相同温度和荷电状态下的所述第一电池阻抗R1与所述第二电池阻抗R2，来确定所述电池13的阻抗增长率。
R1与R2可为电池在放电过程中相同荷电状态下的电池阻抗，也可为电池在充电过程中相同荷电状态下的电池阻抗。
在本实施方式中，所述电池13的阻抗增长率记为k，则k满足以下公式：
k＝R2/R1 (3)
步骤S33：根据所述开路电压OCV1、所述第二截止电压Ucl及所述阻抗增长率k来计算所述第三截止电压U。
具体来说，所述第三截止电压U满足以下公式：
U＝OCV1+(Ucl-OCV1)×k (4)
其中，OCV1为所述电池13在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压，k为所述电池13的阻抗增长率。
步骤S34：所述第一截止电压Um为所述第二截止电压Ucl与第三截止电压U的较大者。
在一实施方式中，所述充电系统10将会比较所述第二截止电压Ucl与第三截止电压U的大小，并将所述第二截止电压Ucl与第三截止电压U的较大者作为所述第一截止电压Um。
在一实施方式中，请参考图4，所述充电系统10利用充电电流对所述电池进行恒流充电至第一截止电压Um，具体可以通过以下步骤进行：
步骤S41：获取所述电池13在各个充放电循环中的实际容量。
在本实施方式中，所述电池13在各个充放电循环中的实际容量为所述电池13在相应的充放电循环中的真实电池容量，即所述电池13在各个循环过程中，将电池13从满充状态放电至满放状态的最大容量，所述放电容量可通过电量计来测量。
在本实施方式中，所述满放状态为所述电池放电后，所述电池中的电量为0。
在其他实施方式中，所述满放状态可以为所述电池放电至预设电量、预定电压或预设电流。
其中，所述充电系统10获取所述电池13在各个充放电循环中的实际容量，并记录电池的温度及相对应的倍率等，根据已知的不同温度以及不同倍率间容量的对应关系，对所述电池13的实际容量进行转换计算，进而获取所述电池13的实际充电温度以及充电倍率下的最大容量。所述最大容量即为上述的实际容量。
具体地，所述电池13的实际容量会随着所述电池13的使用时间或者充放电循环次数的增加而变化，电池的实际容量与电芯的老化衰退具有直接的关系。
因此，通过电池在上一个充放电循环中的实际容量或放电容量来截止下一个充放电循环中的充电过程，可使得电池不会发生过充，可提高其使用寿命。
步骤S42：获取电池在第n次充放电循环中且在不同温度对应充电倍率下的恒流充电阶段截止时的荷电状态，记为第一荷电状态SOC1，n为大于等于0的整数。本文中的温度可以指环境温度。
在一实施方式中，获取所述电池在不同温度对应充电倍率下的恒流充电阶段截止时的荷电状态的方式可以为：
(1)根据电池电压与荷电状态的对应关系；
(2)根据电池电流与荷电状态的对应关系；
(3)根据恒流阶段的充电容量与充电的总容量的比值，但不仅限于以上方式。
通过上述方法均可以获取到所述电池在不同温度对应充电倍率下的恒流充电阶段截止时的第一荷电状态。
在一实施方式中，所述电池13的电池电压与荷电状态的对应关系描述的是：在对所述电池13进行充电之前，采集所述电池13的电压以及荷电状态，并预先建立电池13的电压与其荷电状态之间的映射关系。
在一实施方式中，所述电池13的电流与荷电状态的对应关系描述的是：
在对所述电池13在进行充电之前，采集所述电池13的电流以及荷电状态，并预先建立所述电池13的电流与其荷电状态之间的映射关系。
在一较佳实施方式中，在所述电池13的充电过程中，所述充电系统10可获取所述电池13在不同温度对应充电倍率下的恒流充电阶段截止时对应的第一荷电状态SOC1。
步骤S43：获取所述电池在第m次充放电循环前的荷电状态和电池13在第m次充放电循环前的环境温度。
在一实施方式中，所述充电系统10可获取所述电池13在第m次充放电循环前的第二荷电状态SOC2和电池13在第m次充放电循环前的环境温度。
步骤S44：判断所述第二荷电状态SOC2是否小于所述第一荷电状态SOC1。
若所述第二荷电状态小于所述第一荷电状态，则进入步骤S46，否则进入步骤S45。
在本实施方式中，在所述电池13的充电过程中，所述充电系统10将会比较在相同温度下的所述第一荷电状态SOC1与所述第二荷电状态SOC2的大小。
步骤S45：根据所述第一截止电压Um以及第一充电容量对所述电池13进行恒压充电。
在一实施方式中，所述充电系统10可根据所述第一截止电压Um和第一充电容量Q1对所述电池13进行恒压充电，即Um＝Ucl+b。
在另一实施方式中，所述充电系统10获取所述电池13在相同温度下的在第m-1次充放电循环中的恒压充电阶段时的第四截止电压。在第m次充放电循环中，所述充电系统10可根据所述第四截止电压和第一充电容量Q1对所述电池13进行恒压充电。
具体来说，所述第一充电容量记为Q1，则Q1满足以下公式：
Q1＝(1-SOC2)×Q (3)
其中，Q表示所述电池13当前的实际容量。
由此可知，当所述第二荷电状态SOC2大于或等于所述第一荷电状态SOC1时，所述充电系统10将利用所述第四截止电压对所述电池13进行恒压充电，即充电容量为所述第一充电容量Q1，以保证所述电池13不发生过充电。
步骤S46：利用所述充电电流对所述电池进行恒流充电至所述第一截止电压Um。
具体来说，在本实施方式中，在第m次充放电循环中，当所述第二荷电状态SOC2小于所述第一荷电状态SOC1时，所述充电电流为所述电池13或者与所述电池13相同的另一电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段的充电电流，或者所述充电电流为预设值。所述充电系统10将获取所述电池13在第n次充放电循环中的恒流充电阶段时的充电电流。
在第m次充放电循环中，所述充电系统10将利用所述充电电流对所述电池13进行恒流充电至所述第一截止电压Um。
步骤S47：利用所述第一截止电压Um对所述电池进行恒压充电至满充状态。
具体来说，在第m次充放电循环中，当所述充电系统10以所述充电电流对所述电池13进行恒流充电至所述第一截止电压Um时，所述充电系统10将以所述第一截止电压Um对所述电池13进行恒压充电至满充状态，以保证所述电池13不发生析锂且电池不发生过充电现象。
在步骤S46和步骤S47的充电过程中，所述电池13的总充电容量为第二充电容量Q2，Q2＝(1-SOC2)×Q，Q为所述电池13当前的实际容量。
为了使本申请的发明目的、技术方案和技术效果更加清晰，以下结合附图和实施例，对本申请进一步地详细说明。本申请的各对比例和各实施例采用的电池体系以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。部分电芯在卷绕过程中在阴阳极极片间加入参比电极，制作成三电极电池，用以测试对比充电过程阴阳极电位差异。需要说明的是，本申请的各对比例和各实施例也可以采用其它化学体系的电池，即以其它物质作为阴极材料，如锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料等，本申请不以此为限。本申请中各对比例和各实施例的电池的恒流充电截止电压(充电限制电压)以4.45V为例，在此说明本申请的充电方法可适用于各种电压体系电池，并不局限于4.45V体系。对该体系使用后的电芯采用现有技术中的充电方法和采用本申请的充电方法进行循环性能测试，对比其充电过程中的恒流阶段充电时间、恒压阶段充电时间以及总充电时间。
以下陈述的对比例为采用现有技术中的充电方法对电池进行充电。
对比例1
需要说明的是，对比例1公开的是采用新鲜电池来执行现有技术的充电方法(即每个充放电循环中的恒流充电阶段以相同的固定电压截止)的具体实施过程。
环境温度：25℃；
充电过程：
步骤一、使用1.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.45V(可理解为恒流充电截止电压)；
步骤二、继续使用4.45V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；
步骤三、将电池静置5分钟；
步骤四、再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤五、接着再将电池静置5分钟；
步骤六、重复上述5个步骤500个循环。
需要说明的是，具体实施例1～3公开的是采用新鲜电池来获取相应的参数，且根据本申请的充电方法对该新鲜电池进行充电的具体实施过程。在此过程中的环境温度保持不变且与对比例1相同。其中，在所述实施例1中，所述新鲜电池是指刚出厂未使用过的电池，或者是出厂后充放电循环次数小于预设次数(如10次，也可为其它次数)的电池。
实施例1
(1)参数Um设置
电池循环过程中的Um按照如下规律变化：
Um＝Ucl+b1×m+b2，其中Ucl＝4.45V，Ucl为所述电池在第1次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的截止电压，1≤m≤80，b1＝0，b2＝0；81≤m≤500，b1＝0.0002，b2＝0。
(2)充电过程
环境温度：25℃；
充电过程：
步骤一：获取电池当前的实际容量Q；
步骤二：使用1.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压Um，Um按照预先设定的公式随循环次数m变化；
步骤三：继续使用Um的恒定电压对电池进行充电，直到电池的总容量为Q；
步骤四：将电池静置5分钟；
步骤五：再使用1.0C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；
步骤六：获取步骤五中的放电容量以得到电池的实际容量Q；
步骤七：重复上述步骤二至步骤六500个循环(即m从1开始递增至500)。
实施例2
(1)参数Um设置
电池循环过程中的Um按照如下规律变化：
Um＝Ucl+b1×m+b2，其中Ucl＝4.45V，1≤m≤80，b1＝0，b2＝0；81≤m≤500，b1＝0.0001，b2＝0.01。
(2)充电过程
与实施例1相同，不同的是采用实施例2设置的Um。
实施例3
(1)参数Um设置
电池循环过程中的Um按照如下规律变化：
在每个循环中，Um取U和Ucl中数值大的一个，其中U＝OCV1+(Ucl-OCV1)×k，Ucl＝4.45V，OCV1＝4.10V，Ucl和OCV1分别为所述电池在第1次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的截止电压和开路电压，k为电池的阻抗增长率，需要在电池循环过程中随时采集电池的实际阻抗并计算增长率，k＝R2/R1，R2为电池在第m-1次充电过程中SOC＝50％时的电池阻抗，R1为电池在第1次充电过程中SOC＝50％时的电池阻抗，且数值为R1＝60mOhm；
(2)充电过程
与实施例1相同，不同的是采用实施例3设置的Um。
对比例2
与对比例1相同，不同的是采用已循环过100次的电池来执行现有技术的充电方法的。
需要说明的是，实施例4～6是采用新鲜电池来获取相应的参数，实施例7是采用循环过100次的电池来获取相应的参数，且实施例4～7公开的是根据本申请的充电方法对该循环过100次的电池进行充电的具体实施过程，同时在充电过程中的环境温度与对比例2相同且保持不变。
实施例4
(1)参数Um设置
电池循环过程中的Um按照如下规律变化：
Um＝Ucl+b1×m+b2，其中Ucl＝4.45V，101≤m≤500，b1＝0.0002，b2＝0。
(2)充电过程
与实施例1相同，不同的是采用实施例4设置的Um对已循环过100次的电池进行充电，且m从101开始递增至500。
实施例5
(1)参数Um设置
电池循环过程中的Um按照如下规律变化：
Um＝Ucl+b1×m+b2，其中Ucl＝4.45V，101≤m≤500，b1＝0.0001，b2＝0.01。
(2)充电过程
与实施例1相同，不同的是采用实施例5设置的Um对已循环过100次的电池进行充电，且m从101开始递增至500。
实施例6
(1)参数Um设置
需要说明的是，实施例6公开的是使用新鲜电池来获得对应的充电参数。
电池循环过程中的Um按照如下规律变化：
Um取U和Ucl中数值大的一个，其中U＝OCV1+(Ucl-OCV1)×k，Ucl＝4.45V，OCV1＝4.10V，OCV1为所述电池在第1次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压，k为电池的阻抗增长率，需要在电池循环过程中随时采集电池的实际阻抗并计算增长率，k＝R2/R1，R2为电池在第m-1次充电过程中SOC为50％时的电池阻抗，R1为电池在第1次充电过程中SOC为50％时的电池阻抗，且数值为R1＝60mOhm。
(2)充电过程
与实施例3相同，不同的是采用实施例6设置的Um对已循环过100次的电池进行充电，且m从101开始递增至500。
实施例7
(1)参数Um设置
需要说明的是，实施例7公开的是使用循环过100次的电池来获得相应的充电参数。
电池循环过程中的Um按照如下规律变化：
Um取U和Ucl中数值大的一个，其中U＝OCV1+(Ucl-OCV1)×k；Ucl＝4.45V，OCV1＝4.08V，OCV1为所述电池在第100次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压，k为电池的阻抗增长率，需要在电池循环过程中随时采集电池的实际阻抗并计算增长率，k＝R2/R1，R2为电池在第m-1次充电过程中SOC为50％时的电池阻抗，R1为电池在第100次充电过程中SOC为50％时的电池阻抗，且数值为R1＝63mOhm；
(2)充电过程
与实施例6相同，不同的是采用实施例7设置的Um对已循环过100次的电池进行充电，且m从101开始递增至500。
在实验过程中，通过记录每个对比例和实施例的电池在不同阶段的参数值(如电压、荷电状态、电流以及充电时间等)，并把相应的结果记录在下表1中。
表1各对比例和各实施例的恒流阶段截止条件和各阶段的充电时间
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由上表可知，在对比例1、2的充电方法中，随着电池的循环使用，电池阻抗会逐渐增大，电池的恒流充电时间缩短，恒压充电时间延长，总充电时间延长。与对比例1、2相比，实施例1～3与实施例4～7中采用本申请的充电方法可以延长恒流充电时间，且大幅度地降低恒压充电时间，进而可以大幅度地降低电池的满充时间，其充电速度明显地快于对比例1、2中的充电速度。
使用本申请各实施例中的充电方法为电池进行充电时，因每个充放电循环中恒流充电阶段的截止电压大于现有技术中相对应的截止电压，故本申请的充电方法的满充时间均比现有技术的充电方法所需要的时间更短。
请参阅图5，在本实施方式中，所述充电系统10可以被分割成一个或多个模块，所述一个或多个模块存储在所述处理器11中，并由所述处理器11执行，以完成本申请。所述一个或多个模块可以是能够完成特定功能的一系列计算机程序指令段，所述指令段用于描述所述充电系统10在所述电子装置100中的执行过程。例如，所述充电系统10可以被分割成图5中的获取模块101、比较模块102、确定模块103以及充电模块104。
所述获取模块101用于获取电池在第n次充放电循环中且在不同温度对应充电倍率下的恒流充电阶段截止时的第一荷电状态。
所述获取模块101还用于获取所述电池在第n次充放电循环中的第一电池阻抗。
所述获取模块101还用于在获取所述电池在第m-1次充放电循环中的第二电池阻抗和在第m次充放电循环中获取所述电池充电前的第二荷电状态。
所述获取模块101还用于获取所述电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压及第二截止电压。
所述比较模块102用于比较在相同温度下的所述第一荷电状态与所述第二荷电状态的大小。
所述确定模块103用于根据所述第一电池阻抗及所述第二电池阻抗确定所述电池的阻抗增长率。
所述获取模块101还用于根据所述开路电压、所述阻抗增长率以及所述第二截止电压获取所述电池在第m次充放电循环中的恒流充电阶段的第三截止电压。
所述确定模块103还用于根据比较结果确定所述电池13的充电方式。
所述比较模块102还用于比较所述第三截止电压与所述第二截止电压的大小。
所述充电模块104用于对电池13进行恒流充电，直到电池13的电压达到截止电压或截止容量。
所述充电模块104还用于对电池13进行恒压充电，直到电池13的电流达到截止电流或截止容量。
通过该充电系统10可以对所述电池13进行充电管理，以提高电池的充电效率、使用寿命以及可靠性。具体内容可以参见上述电池的充电方法的实施例，在此不再详述。
在一实施方式中，所述处理器11可以是中央处理单元(Central ProcessingUnit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者所述处理器12也可以是其它任何常规的处理器等。
所述充电系统10中的模块如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机可读存储介质中，所述计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。
可以理解的是，以上所描述的模块划分，为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式。另外，在本申请各个实施例中的各功能模块可以集成在相同处理单元中，也可以是各个模块单独物理存在，也可以两个或两个以上模块集成在相同单元中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能模块的形式实现。
在另一实施方式中，所述电子装置100还可包括存储器(图未示)，所述一个或多个模块还可存储在存储器中，并由所述处理器11执行。所述存储器可以是电子装置100的内部存储器，即内置于所述电子装置100的存储器。在其他实施例中，所述存储器也可以是电子装置100的外部存储器，即外接于所述电子装置100的存储器。
在一些实施例中，所述存储器用于存储程序代码和各种数据，例如，存储安装在所述电子装置100中的充电系统10的程序代码，并在电子装置100的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。
所述存储器可以包括随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘、智能存储卡(Smart Media Card，SMC)、安全数字(Secure Digital，SD)卡、闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
对于本领域技术人员而言，显然本申请不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本申请的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本申请。因此，无论从哪一点来看，均应将本申请上述的实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本申请的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化涵括在本申请内。

Claims (12)

1.一种电池的充电方法，其特征在于，包括：
在第m次充放电循环中，以一充电电流对所述电池进行恒流充电至第一截止电压Um；m为1、2、3、…、x的任意两个以上整数，Um在至少两次充放电循环中的数值不相同；
所述第一截止电压Um可通过以下方式获得：
所述第一截止电压Um为第二截止电压Ucl与第三截止电压U的较大者；所述第三截止电压U＝OCV1+(Ucl-OCV1)×k，其中，OCV1为所述电池或所述电池相同的另一电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压，k为所述电池或所述另一电池的阻抗增长率；
其中，第二截止电压Ucl为所述电池或与所述另一电池在第n次充放电循环中恒流充电阶段截止时的截止电压，或者Ucl为所述电池或所述另一电池的充电限制电压或预设值，n为大于等于0的整数，m为1、2、3、…、x的任意两个以上整数，m大于n，b在至少两次充放电循环中的数值不相同。
2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，Um＝Ucl+b，0<b≤0.5，Ucl为第二截止电压，Ucl为所述电池或与所述另一电池在第n次充放电循环中恒流充电阶段截止时的截止电压，或者Ucl为所述电池或所述另一电池的充电限制电压或预设值，n为大于等于0的整数，m为1、2、3、…、x的任意两个以上整数，m大于n，b在至少两次充放电循环中的数值不相同。
3.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述b满足以下公式：b＝b1×m+b2，0≤b1≤0.0005，0≤b2≤0.1。
4.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述第一截止电压Um还可通过以下方式获得：
所述第一截止电压Um为所述第二截止电压Ucl与所述第三截止电压U的较大者；所述第三截止电压U＝OCV1+(Ucl-OCV1)×k，其中，OCV1为所述电池或所述另一电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压，k为所述电池或所述另一电池的阻抗增长率。
5.如权利要求4所述的充电方法，其特征在于，所述开路电压OCV1及所述第二截止电压Ucl可以通过以下步骤获取：
获取所述电池的开路电压与荷电状态的对应关系及电池电压与荷电状态的对应关系；以及
根据所述电池的开路电压与荷电状态的对应关系及电池电压与荷电状态的对应关系来获取所述电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的开路电压OCV1及所述第二截止电压Ucl。
6.如权利要求4所述的充电方法，其特征在于，所述阻抗增长率k通过以下步骤获取：
获取所述电池在所述第n次充放电循环中的第一电池阻抗R1；及
获取所述电池在所述第m-1次充放电循环中的第二电池阻抗R2；
其中k＝R2/R1。
7.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，还包括：
获取所述电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段截止时的第一荷电状态SOC1，以及所述电池在第m次充放电循环前的第二荷电状态SOC2；
比较所述第一荷电状态SOC1与所述第二荷电状态SOC2的大小。
8.如权利要求7所述的充电方法，其特征在于，还包括：
在第m次充放电循环中，当所述第二荷电状态SOC2大于或等于所述第一荷电状态SOC1时，根据所述第一截止电压Um和第一充电容量Q1对所述电池进行恒压充电，其中Q1＝(1-SOC2)×Q，Q表示所述电池当前的实际容量。
9.如权利要求7所述的充电方法，其特征在于，还包括：
在第m次充放电循环中，当所述第二荷电状态SOC2大于或等于所述第一荷电状态SOC1时，获取所述电池在第m-1次充放电循环中的恒压充电阶段时的第四截止电压；及
根据所述第四截止电压和第一充电容量Q1对所述电池进行恒压充电，其中Q1＝(1-SOC2)×Q，Q表示所述电池当前的实际容量。
10.如权利要求7所述的充电方法，其特征在于，还包括：
在第m次充放电循环中，当所述第二荷电状态SOC2小于所述第一荷电状态SOC1时，以所述充电电流对所述电池进行恒流充电至所述第一截止电压Um，其中所述充电电流为所述电池或者与所述电池相同的另一电池在第n次充放电循环中的恒流充电阶段的充电电流，或者所述充电电流为预设值；
以所述第一截止电压Um对所述电池进行恒压充电至满充状态；及
所述电池达到满充状态时的总充电容量为第二充电容量Q2，Q2＝(1-SOC2)×Q，Q为所述电池当前的实际容量。
11.一种电子装置，其特征在于，包括：
电池；
处理器，用于执行如权利要求1-10中任意一项所述的电池的充电方法来对所述电池进行充电。
12.一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，其特征在于，所述计算机指令由处理器加载并用于执行如权利要求1-10中任意一项所述的电池的充电方法。
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