TW488123B - Battery charger for lithium based batteries - Google Patents

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488123 A7 B7 五、發明說明（ 消 相關審請案之交互參考 此專利申請案要求1999年6月8曰申請之美國臨時專利 申請案案號爲第60/138,047號之優先權。 技術領域 本發明爲鋰基電池之快速充電程序。 發明背景 可攜式裝置之數目及種類已經由小應用如細胞式電話、 個人數位助理器（PDA)以及可攜式電腦不斷增加至如大電 子運載工具及起重卡車之應用。結果，改良這些裝置效能 1焦點已經專注在二領域：較佳電池以及更有效能量產 口口。更有效说I產品意I胃電腦晶片以及耗損更少能量之其 他組件，因此降低再充電頻率。 較佳電池領域牵涉二特徵：電池本身以及將電池充電之 万法。關於電池本身，較佳電池意謂較小及較輕電池，在 操作之變化狀況下以較大能量密度可以更有效地儲存更多 能量更長週期，以及在構裝上具有更大彈性。雖然電池製 造商已經成功發展展現這些特徵中之至少一特徵之新電 池，但是那些電池經常具有較短之循環壽命以及漸增地二 用不穩定及較不瞭解之元件以達成那些特徵。 研具有較快速及更有效將電池充電之方法之較強烈焦 點。然而，在不同種類電池之電子化學特性中具有顯著差 異：所以不同種類電池充電器以及不同充電方法爲需要= 足境些不同種類電池以及其相關不同充電需求及限制。然 項 頁 4 本紙張尺度規格⑵〇

4- x 297 公"IT 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 B7 五、發明說明（2 ) 而，縱使具有具有相關更有效能量裝置及較佳電池之繼續 發展，電池運作裝置之使用者仍然繼續經歷到問題。 多數先前技藝之電池充電方法已經專注於鉛酸、鎳鎘以 及鎳氫金屬電池之充電方法。實際上，這些電池化學今曰 使用之多數充電器具有傳統常數電流及細流充電技術之態 樣。其他充電器使用快速充電技術，與常數電流較高位準 沒有差異。某些快速充電方法爲伴隨基本充電終止方法完 成，以及某些方法當接近充電循環結束或是接近預先決定 之充電位準時使用電流減少。其他充電器利用脈衝充電， 包括由休止週期、放電脈衝或是二者分離之正電流脈衝。 然而，這些充電方法經常造成長充電時間及/或過早之電 池衰減以及所以缺乏可使用性及/或那些電池操作裝置之 可靠度。 某些先前技藝之電池充電器，尤其是那些與NiCd及 NiMH電池使用之充電器，如藉由感應位於電池内部之電 熱調節器之電阻而測量電池溫度。假使電池溫度爲不在預 先決定之參數内時，故障情況存在而且充電器不啓動或是 停止充電程序。假使沒有故障情況時，可以啓動迅速充電 順序。電池溘度及電壓爲監視。除·此之外，電池電壓之變 化可以監視。當電池充電曲線之斜率變負或是電池溫度到 達預先決定値時，電池爲完全充電，所以快速充電爲終止 而且開始細流充電程序。 然而，此類型快速充電程序以鋰基電池，如鋰離子及鋰 聚合物電池不能良好工作以及當上述快速充電技術以鋰基 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 丨Ί*--匕------裝--------訂---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 __B7_ 五、發明說明（3) 電池使用時，發生問題。連續高電流，亦即大於1C速 率，其中C爲電池容量，造成金屬化鋰鍍層或是沈積在電 極上。此情形永久降低電池容量。另一問題爲電解質之分 解。由傳統快速充電方法造成之問題爲電池過熱，該問題 造成電池可使用壽命縮短。另一問題爲電池爆炸、破壞性 失效。 鋰離子電池具有使迅速充電成爲困難之獨特特徵：鋰離 子電池不能忍受高振幅直流之應用。此外，裡離子電池已 經在過量充電電壓之應用上展示爆炸性失效之傾向。因 此，爲安全性理由，所有製造商強加大約4.2伏特之電壓 限制。另外，連續高電流（亦即大於電池1C速率）造成金屬 化鋰鍍層在電極上，而非吸附在電極内。此情形永久降低 電池容量。 因此，爲將鋰基電池充電，常數電流/常數電壓（CC/CV) 技術爲最普通方法。結合CC/CV方法，許多充電器將以細 流充電階段完成充電程序。假使電池溫度到達預先決定値 或是電池電壓到達某預先決定値時，則主要充電爲終止以 防止電池過熱。充電器之後爲置放在細流充電模式，其中 電池以近似C710或是C/20之速率充電。例如，假使電池具 有1000 mAh時，該充電器以C/10速率將使用100 mAh之電 流將電池充電。這些先前技藝之方法典型需要3至10小時 以將鋰基電池完全充電而且仍然傾向於使電池加熱，而造 成電池可使用壽命縮短。 -6- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -·1_— ·ϋ —me ii-i n ϋ ϋ _1· i_i in n I ϋ h 口、 ϋ 1 n (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) •線 五 A7 、發明說明（ /f濃度梯度增加以及鋰離子至碳或是石墨電極之擴散率 或疋插入減低而且電池接近穩定狀況，其中電池將不接受 充電電流時，結果形成長充電時間及短電池壽命。當此狀 況到達時，低振幅充電電流結果形成完全充電之數小時充 弘時間。當此狀況發生時，充電電壓經常增加以試圖減低 2電時間而強制較高充電電流至電池内。此結果形成電解 質溶解、金屬鋰鍍層以及電池壽命之縮短結果。因此，除 了 3至4小時之仍然太長充電時間之外，那些電池之實際 壽命減低，通常爲大約3〇〇循環。 因此，有需要提供不會造成電池衰減之鋰基電池安全、 快速再充電之充電技術。 發明總結 本發明提供安全及迅速將鋰基電池充電之方法及裝置， 而減低造成過早電池容量衰減或是破壞性失效之負面邊際 效應。 如本發明較佳具體實施例，製作一些階段以使電池快速 及有效充電、電池完全充電以及電池充電終止產生效應。 這些階段包含一充電階段、二移除階段以及一測量階段。 該充電階段包括由休止週期分離之至少_充電脈衝。一移 除階段包括多數交替充電脈衝及放電脈衝，以休止週期分 離。另一移除階段包括由休止週期跟隨之至少一大振幅放 電脈衝。這些三階段以迅速將電池充電、在電池内有效混 合電解質、提供電壓及阻抗測量以決定電池狀況以及恢復 I h--l·%------裝--------訂--- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) !線 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 B7_ 五、發明說明（5 ) 電池容量之順序應用至電池。該測量階段控制其他三階段 之應用以及充電脈衝、放電脈衝以及休止週期之參數。 本發明藉由在正電極上建立電阻層（金屬4$)、藉由將造 成内部短路之樹枝狀結晶形成最小化以及藉由將電解質之 分解最小化而提供電池之迅速充電。這些三因素，電阻 層、樹枝狀結晶形成以及電解質分解通常爲鋰基電池電池 效能減低以及所以可利用壽命循環時間之理由。 如本發明，提供用於將鋰基電池如鋰離子及鋰聚合物電 池包及電池充電之方法及演算法。 本發明提供用於將電池充電之方法，該方法包括應用多 數充電脈衝至該電池，該充電脈衝各具有持續時間以及由 相對應多數休止週期分離、應用延伸充電脈衝至該電池， 該延伸充電脈衝具有大於充電脈衝持續時間之持續時間、 在該延伸充電脈衝期間測量電池充電脈衝電壓（CPV)、在 該延伸充電脈衝之後應用後續休止週期至電池、在該後續 休止週期期間測量電池開路電壓（OCV)、決定介於CPV及 OCV之間之差異以及假使該差異小於預先決定値時終止電 池充電之步驟。 本發明亦提供用於將電池充電之另一方法，該方法包括 應·用多數充電脈衝至電池，該充電脈衝各具有持續時間以 及由相對應多數休止週期分離、應用多數交替充電脈衝及 放電脈衝至該電池、在至少一交替充電脈衝期間測量電池 之充電脈衝電壓（CPV)、在多數交替充電脈衝及放電脈衝 之後應用後續休止週期至電池、在該後續休止週期期間測 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ----訂----- 線·1 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 _B7_ 五、發明說明（6 ) · 量電池之開路電壓（OCV)、決定介於CPV及OCV之間之差 異以及假使該差異小於預先決定値時終止電池充電之步 驟。此方法之變化在於應用多數充電脈衝步驟之後應用延 伸充電脈衝至該電池，該延伸充電脈衝具有大於充電脈衝 持續時間之持續時間以及在該延伸充電脈衝之後應用休止 週期至該電池。 本發明亦提供用於將電池充電之另一方法，該方法包括 應用多數充電脈衝至電池，充電脈衝由相對應多數休止週 期分離、應用後續放電脈衝至電池、在後續休止週期期間 測量電池負載電路電壓（LCV)、在該後續放電脈衝之後應 用後續休止週期至電池、在後續休止週期期間測量電池之 開路電壓（OCV)、決定介於LCV及OCV之間之差異以及假 使該差異小於預先決定値時終止電池充電之步驟丨此方法 之變化在於應用多數充電脈衝步驟之後，該充電脈衝各具 有持續時間，應用延伸充電脈衝至電池，該延伸充電脈衝 具有大於充電脈衝持續時間之持續時間以及在該延伸充電 脈衝之後應用休止週期至電池。此方法之另一變化在於應 用多數充電脈衝步驟之後，應用多數交替充電脈衝及放電 脈衝至電池，各放電脈衝具有一振幅，以及在多數交替充 電脈衝及放電脈衝之後應用休止週期至電池，其中該放電 脈衝具有大於多數交替充電脈衝及放電脈衝之放電脈衝振 幅之振幅。此方法之另一變化在於應用多數充電脈衝步驟 之後，該充電脈衝各具有持續時間，應用延伸充電脈衝至 電池，該延伸充電脈衝具有大於充電脈衝持續時間之持續 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-裝--------訂---------線I 488123 A7 B7_ 五、發明說明（7 ) (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 時間、在該延伸充電脈衝之後應用休止週期至電池、應用 多數交替充電脈衝及放電脈衝至電池、各放電脈衝具有一 振幅，在多數交替充電脈衝及放電脈衝振幅之後應用休止 週期至電池，其中該放電脈衝具有大於多數交替充電脈衝 及放電脈衝之放電脈衝振幅之振幅。此方法之另一變化在 於假使該差異大於預先決定値但是小於第二預先決定値 時，則增加後續放電脈衝至少一振幅或是持續時間以及重 複這些步驟之前之步驟。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 本發明亦提供用於將電池充電之另一方法，該方法包括 應用多數充電脈衝至電池，該充電脈衝各具有持續時間以 及由相對應多數休止週期分離、在多數充電脈衝之後應用 休止週期至電池、應用後續放電脈衝至電池，該後續放電 脈衝具有大於多數充電脈衝振幅之振幅、在後續放電脈衝 期間測量電池負載電路電壓（LCV)、在後續放電脈衝之後 應用後續休止週期至電池、在後續休止週期期間測量電池 之開路電壓（OCV)、決定介於LCV及OCV之間之差異以及 假使該差異小於預先決定値時終止電池充電之步驟。此方 法之變化在於應用多數充電脈衝之後之應用休止週期至電 池之步驟之後，應用延伸充電脈衝至電池，該延伸充電脈 衝具有一大於充電脈衝持續時間之持續時間，該延伸充電 脈衝具有一振幅以及在延伸充電脈衝之後應用休止週期至 電池，其中該後續放電脈衝之振幅大於該延伸充電脈衝之 振幅。此方法之另一變化在於多數充電脈衝之後之應用休 止週期至電池之步驟之後，提供應用多數交替充電脈衝及 -10- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ 488123 A7 B7_ 五、發明說明（8 ) 放電脈衝至電池，各放電脈衝具有一振幅、在多數交替充 電脈衝及放電脈衝之後應用休止週期至電池，其中後續放 電脈衝具有大於多數交替充電脈衝及放電脈衝之放電脈衝 振幅之振幅。此方法之另一變化在於多數充電脈衝之後之 應用休止週期至電池之步驟之後，應用延伸充電脈衝至電 池，該延伸充電脈衝具有大於充電脈衝持續時間之持續時 間，該延伸充電脈衝具有一振幅以及在該延伸充電脈衝之 後應用休止週期至電池、應用多數交替充電脈衝及放電脈 衝至電池，各放電脈衝具有一振幅，在多數交替充電脈衝 及放電脈衝之應用休止週期至該電池，其中後續放電脈衝 之振幅大於延伸充電脈衝之振幅以及大於多數交替充電脈 衝及放電脈衝之放電脈衝振幅。此方法之另一變化在於假 使該差異大於預先決定値但是小於第二預先決定値時，則 增加後續放電脈衝至少一振幅或是持續時間以及重複這些 步驟先前之步驟。 本發明亦提供用於將電池充電之另一方法，該方法包括 應用放電脈衝至電池、在放電脈衝之後應用休止週期至電 池、應用延伸充電脈衝至電池、在延伸充電脈衝之後應用 休止週期至電池、應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至電 池、在多數交替充電脈衝及放電脈衝之放電脈衝期間測量 電池之負載電路電壓（LCV)、在多數交替充電脈衝及放電 脈衝之後應用休止週期至電池、在多數交替充電脈衝及放 電脈衝之後之休止週期期間測量電池之開路電壓（OCV)以 及決定介於LCV及OCV之間之差異以及假使該差異小於預 -11 - 本紙張尺度適用中國國家標i (CNS)A4規格（210 X 297公釐） _ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) ^1 ϋ I ϋ In ·ϋ —ϋ 一 口，_ aa»· aam IW 屢

經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 B7_ 五、發明說明（9 ) 先決定値時終止電池充電之步驟。此方法之變化在於應用 放電脈衝至電池之步驟之前應用多數充電脈衝至電池，該 充電脈衝各具有一振幅以及由相對應多數休止週期分離， 該放電脈衝具有大於多數充電脈衝振幅之振幅。此方法之 另一變化在於應用放電脈衝至電池之步驟之前應用多數充 電脈衝至電池，該充電脈衝各具有一振幅以及由相對應多 數休止週期分離，該放電脈衝具有大於多數充電脈衝振幅 之振幅以及在多數充電脈衝之後應用休止週期至電池。此 方法之另一變化在於假使該差異大於預先決定値但是小於 第二預先決定値時，則增加後續放電脈衝至少一振幅或是 持續時間以及重複這些步驟之前之步驟。 包含多數充電脈衝之上述方法之變化在於由多數充電脈 衝開始至多數充電脈衝結束增加多數充電脈衝之充電脈衝 之預先決定參數，所以多數充電脈衝之最後充電脈衝之參 數大於多數充電脈衝之充電脈衝之參數，其中該預先決定 參數爲選擇之一充電脈衝之振幅或是充電脈衝之持續時 間。 包含多數充電脈衝之上述方法之另一變化在於，假使該 差異大於預先決定値時，則增加多數充電脈衝之充電脈衝 數以及重複這些步驟之前之步驟。 包含多數充電脈衝之上述方法之另一變化在於，假使該 差異大於預先決定値但是小於第二預先決定値時，則增加 介於多數充電脈衝之間之持續時間。 -12- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） " (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

-裝--------訂---------線I 五、發明說明（10) 本發明亦提供用於使用由此説明之方法完成電池充電之 裝置。 圖式之簡單説明 圖1爲本發明充電程序之解釋，· 圖2爲本發明充電裝置之方塊圖。 圖式之詳細説明 ，圖1 A本發明較佳充電程序之解釋。爲解釋之方便性， 波形已I顯7F局万形。然而，那些熟知相關技藝之人士將 欣f以及由下文説明閲讀所瞭解的是，波形通常具有不同 一 4如斜坡、斜率以及雜訊。該處理可以視爲重複循 環，較佳地具有上文提到之4個階段：充電階段、樹枝狀 結晶及粒子移除階段、麵電艘層移除階段以及測量階段。 這些階段爲重複直到電池充電所需位準已經達到爲止。雖 然无電階段爲較佳地第—執行，但是這些階段不需要以任 何特別順序應用，而且假使必要時，可以由另—階段效能 中斷或是圍繞。二移除階段爲較佳，但是各階段不爲強 1，以及各階段沒有另一階段將提供某種利益。 充電階段 二：充電階段包括—系列充電脈mA_1N，由 疋寺待週期2A-2M、另—休止週期3以及至少—延伸充· 脈衝7如充電脈衝7A分離。在充電階段中 = =較佳地具有讀至100毫秒之持續時間。充 以全邵具有相同持續時間，或是不同持續時間而且^ 无電階段内或是由充電階段至充電階段變化。在較佳具触 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 B7_ 五、發明說明（11) 實施例中，該持續時間在充電階段内爲固定。該持續時間 可以最高增加至預先決定之限制持續時間。充電脈衝 1A-1N較佳地具有1C至15C之振幅。充電脈衝可以全部具 有相同持續時間，或是不同持續時間而且可以在充電階段 内及/或由充電階段至充電階段變化。然而，在較佳具體 實施例中，該振幅在充電階段内爲固定，以及由第一充電 階段之低啓始値增加至後續充電階段之較高値，直到達到 預先決定之最高振幅，或是測定指示不該更進一步增加或 是應該減低爲止。充電脈衝之振幅爲動態以及回應電池狀 況如下文説明之充電狀態或是金屬鋰沈積而變化。充電脈 衝之數目N可以爲固定或是在預先決定之限制内可變化以 及可以由充電階段至充電階段變化。假使較低限制爲太小 時，則充電程序可以不必要延伸；以及假使較高限制爲太 大時，可能在測定階段開始之前爲過度充電或是損毀。在 較佳具體實施例中，N爲固定。在另一較佳具體實施例 中，N依據電池充電狀態而變化。例如，N可以從小開 始，直到電池狀況決定爲止，以及之後增加，直到電池接 近完全充電爲止，以及如充電完成之後減低。在較佳具體 實施例中，充電脈衝1之數目N在介於1與1000之間之範 圍。較佳地是，N爲200至300之範圍，所以負載電路電壓 可以被測量以及電池狀況爲頻繁地決定，如每500至600毫 秒，以避免損毀該電池以及避免過量充電時間。 休止週期2A-2M較佳地具有小於或是等於充電脈衝 1A-1N持續時間之持續時間。該休止週期可以具有相同持 -14- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） —U--:---------------訂---- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 線nr Α7 B7

^ t門或疋不同持續時間，以及亦可以由充電階段至充電 =&欠化。較佳地是，休止週期2A-2M之持續時間遵守充 :脈衝1A-1N〈持續時間。也就是説，假使充電脈衝之持 :時門曰加時’在充電階段内或是由充電階段至充電階段 ^則休止週期之持續時間亦將增加，反之亦然。跟隨 脈衝1N之休止週期3，5或6較佳地具有小於或是等於 :電脈衝:N持續時間之持續時間。在較佳具體實施例 依據陽核_型以及該陽極❿納麵之能力，休止週期2 具有2至6亳秒之持續時間。 ’ 二充弘1¾奴可以在最後充電脈衝in之後結束。然而， 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 車 < 八、把只施例之充電階段中，充電脈衝1N由休止週期 或ό跟紋以及心後由至少一延伸充電脈衝μ跟隨。在 乂 f體實施例中，具有至少二延伸充電脈衝7Α，7Β以 及了把具有更多（沒有顯示）。在較佳具體實施例中，延伸 充電脈衝7具有（U至15安培之振幅或是以⑼以及= 0 ^1 — ^ ^ ^, 或疋可以依據電池充電階段及電池類 Λ 變化。假使具有至少二充電脈衝7時，則它們由至：二 =Γ::。休止週期8較佳地具有大於或是等於_毫 電脈衝二:止且小於或是等於3秒。假使具有至少二充 據充電脈V 期8之持續時間可以在充電循環内依 7時，休止二之持續時間變化。假使具有至少二充電脈衝 時間由充電==持㈣間亦可以依據充電脈衝7之持續 九包循裱至无電循環變化。 丨本紙張規格⑽‘

--------1---------^ (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) Α7 五、發明說明（ 、t著充電脈衝7，較佳地具有休止週期9或是11。隨著 =%脈衝7 <休止週期較佳地具有大於或是等於該延伸充 %脈衝持績時間之持續肖間。該休止週期之持續時間可以 爲固定式 Θ $疋可以由充電循環至充電循環伴隨充電脈衝7之 持續時間或是單獨變化。 在較佳具體實施例中，其中使用至少—延伸充電脈衝7 如延伸充電脈衝7Α，該充電脈衝丨提供該電池之某充電， 但疋王要爲測試電池存在或是電池狀況，以及該延伸充電 脈衝7提供電池主要充電。在另一具體實施例中，，其中 不使用孩延伸充電脈衝7，該充電脈衝丨提供該電池之主 要充電。 樹枝狀結晶移除階段 樹枝狀結晶移除階段包括多數脈衝4，1〇及17，可以由 :止週期3，5，6，9，η，16及18分離或是在前或是跟 蚊。金屬鋰可以形成由電極往外延伸之樹枝狀結晶。假使 不同電極之樹枝狀結晶交會時，它們形成可以立即結束電 池可使用壽命之短路，以及形成電池充電之不期待結果。 該測定階段提供降低樹枝狀結晶大小之大放電脈衝4°，W 及17或是使樹枝狀結晶由電極斷開，它們之成長在卞累> 止。如以上述之其他脈衝，這些脈衝之振幅及持續= = 以爲固定或是在一循環内變化或是由循環至循環變化。在 較佳具體實施例中，這些放電脈衝在振幅及持續時間爲固 定以及具有O.iSS安培之振幅以及1至5〇毫秒之時 間。實際振幅及持續時間將與正充電之電池類型及容二有 f請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁〕 -裝--------訂---------線 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製

488123 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明說明（14) 關。測定亦可以在此移除階段期間取得。這些放電脈衝在 該延伸充電脈衝7期間亦允許較高電流以及在鋰電鍍層移 除階段之前移除鋰電鍍層。 當開路電壓到達預先決定値時，每電池包近似4伏特， 樹枝狀結晶形成爲最小所以放電脈衝4，10及17之主要功 能（樹枝狀結晶移除）不再需要。所以，在此點放電脈衝 4，10及17將中斷。 金屬鋰移除階段 金屬鋰移除階段包括多數交替放電脈衝12A-12N及充電 脈衝13A-13N，由休止週期14A-14M及15A-15M分離。在充 電期間，金屬鋰爲沈積在電極上以及形成電阻層。另外， 金屬鋰粒子可能形成以及阻斷進入該電極之孔，因此防止 在電極上之該點之更進一步吸入。該電阻層以及這些粒子 降低電池接受電荷及遞送電荷之能力，所以爲電池充電之 另一不期待結果。這些不期待效應爲藉由如上述調整充電 程序，而且亦由此階段而降低或是刪除。此階段降低或是 刪除電極上之鋰沈積物（粒子或是鍍層）以及因此增加電池 接受電荷及遞送電荷之能力。在此階段中，具有一系列N 個交替放電脈衝12A-12N及充電脈衝13A-13N。此N値與充 電階段相關之N値不相等，但是在充電階段中充電該參數 可以造成移除階段之參數再調整。放電脈衝12較佳地跟隨 休止週期14，以及充電脈衝13較佳地跟隨休止週期15。 雖然放電脈衝12A顯示爲第一發生，但並不是需求以及放 電脈衝14A可以第一發生。這些放電脈衝12以及充電脈衝 -17- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I -------------------訂--------- (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 、發明說明（15) 13可以具有相同振幅及持續時間，或是可以具有不同振幅 及持續時間，以及可以具有變化之振幅及持續時間。在較 佳具體實施例中，該放電脈衝12以及充電脈衝叫交佳地具 有相同振幅及持續時間，而且該振幅及持續時間較佳地爲 固定以及在移除階段内或是由移除階段至移除階段不變 化。亦且，在較佳具體實施例中，振幅爲在〇1至5安培之 範圍，依據正充電之特別電池容量及額定功率以及測定結 果。尚且，在較佳具體實施例中，該持續時間爲在！至咒 毫秒之範圍内，依據正充電之特別電池容量及額定功率以 及測定結果。 休止週期14及15可以具有相同持續時間，&是可以具有 不同持只時間’以及可以具有變化之持續時間。在較佳具 體實施例中’該休止週期14及15較佳地具有相同持續時 間，而且該持續時間較佳地爲固定以及在移除階段内或是 由移除階段至移除階段不變化。亦且，在較佳具體實施例 中、，該持續時間亦可以在2至2〇毫秒之範圍内，依據正充 迅疋特別屯池谷里及額足功率。如上述，測定亦可以在此 移除階段期間取得。 此私除Ρ“又I總體持續時間依據電池類型及電池狀況而 變化，但是通常在1至100毫秒之範園内。 此階U具有二功能，假使鍾沈積爲黏貼分離器之大粒 子而且封閉可供踔區域時，清除該分離器，以及由電極之 J /又透孔私除i屬叙沈積或是鏡層而且清除負電極表面。 在1¾ &之後’開路電壓測定爲更精確以及通常爲較低。 488123 五、發明說明（16) 測定階段 測定階段之測定方古+ > 在无电1¾段及/或移除階段並 是二者期間或是邱八刼/ 又/、中t一或 4刀執行。測定在整個充電程序，由開始 至終止 < 許多時間執行。 在較佳具體實施例中，在開始完整充電猶環之前，決定 電池是否呈現。一種勃, 、 一 執仃此事I万法在下文說明。一旦已 經決定電池呈現時，開路電壓（ocv)、負載電路電壓（L—cv) 經 濟 部 智 慧 財 產 局 員 工 消 費 合 作 社 印 製 以及无電脈衝電壓（CPV)爲測量。這些電壓爲用以決定充 電狀態或是電池狀況。假使這些電壓全部爲低時，則電池 實質上爲放電以及所以充電脈衝⑴之持續時間及/或振 幅及/或數目爲設定，最高至預先決定之最大値以提供實 質无電電流。假使㈣爲在正常㈣内，但是LCV爲低以 及CPV爲高時，則實質金屬鐘鏡層可能呈現。假使脈衝 及131持續時間及/或振幅及/或數目爲設定，最高至預先 決定之最大値以快速移除鍍層而改良電池狀況。在較佳具 體實施例中，這些參數以低値開始以及之後往上提升，最 南至其預先決定之最大値，所以電池狀況可以不斷評估而 且充電程序可以彳能之最大料進行而不損毁電池。 如上文説明，測定亦在其他階段期間取得。對電池狀況 之狀態決定而言，較佳地是電池之〇cv以及電池之^^乂爲 測量。這些測定在選擇之一脈衝4，12或是17以及休止週 '、月3 9 ’ 14 ’ 15 ’ 16，18以及19期間執行。電池電壓可 以在脈衝或是休止週期之任何點測量，但是較佳地是往脈 衝或是休止週期之結束測量。該電池電壓測定允許次充電 _____ - 19- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐 488123 A7 五、發明說明（I?) 循環之參數(振幅、持續時間、數目)依據電池充電狀況加 、凋正例如，假使測定指示電池電荷爲低以及電池能容 納較高充電率時，則充電脈衝1及放電脈衝7之振幅、持 續時間及/或數目將增加，及/或移除脈衝4，ι〇，Η，口 之振幅、持續時間及/或數目將減少。相反地，假使測定 指示電池電荷爲高或是充電脈衝不能容納目前充電率時， 則充電脈衝及放電脈衝之振幅、持續時間及/或數目將減 少及/或移除脈衝之振幅、持續時間及/或數目將減少。 介於該LCV及該0CV之間之差異爲決定以及與參考値比 較。假使该差異大於該參考値時，則電池充電太迅速。在 較佳具體實施例中，此參考値爲6〇毫伏特，但不是關鍵 性。假使大參考値爲使用時，可以獲得之電池容量將降 低。相反地，假使較小參考値爲使用時，可以獲得更多電 池容量，最高至電池之限制，但是總體充電時間將增加。 假使電池充電踏迅速時，則充電率爲藉由上述方法之任何 方法降低，該充電參數將由充電階段至充電階段增加，直 到該差異電壓小於該參考値爲止。這是最大充電率。從那 時起’因電池變得越來越充電，所以該差異電壓將增加， 而且所以该充電參數將依次減低。因此，該電池如同可以 接受電荷般地充電，但是不會更快速。 在一具體實施例中，該OCV爲在休止週期3結束時測 量，該週期爲接著最後充電脈衝1之休止週期，而且該 LCV爲在脈衝4 ’較佳地是脈衝4 A結束時測量。在另一具 體實施例中’該OCV爲在休止週期9結束時測量，該週期 -20 - 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） -------- ------_裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂---------养 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 _B7_ 五、發明說明（IS) 爲接著最後延伸充電脈衝7之休止週期，而且該LCV爲在 脈衝10結束時測量。在另一具體實施例中，該OCV爲在休 止週期16結束以及在脈衝17，較佳地是脈衝17A結束時測 量。在另一具體實施例中，該LCV爲在最後脈衝17結束時 測量，而且該OCV爲在休止週期19期間測量，較佳地是進 入休止週期至少10毫秒，所以該電池狀況將具有時間以穩 定。 在該具體實施例中，充電設定檔基本上爲常數電流充電 設定檔，直到開路電池電壓達到預先決定電壓，近似每電 池包4伏特爲止。如上述，一旦OCV達到近似每電池包4 伏特時，放電脈衝4，10，17爲較佳地終止。此OCV測定 可以在任何休止週期取得，但較佳地是往休止週期19結束 時取得。一旦OCV達到此値時，則該充電設定檔基本上變 成常數電壓充電設定檔。 一旦OCV達到預先決定値時，通常對多數鋰基電池而言 爲每電池包4.2伏特，而且充電脈衝之充電電流已經降低 至100 mAh或是更少時，則該電池已經變成完全充電以及 該充電程序終止。此OCV測定可以在任何休止週期取得， 但較佳地是往休止週期19結束時取得。 在另一具體實施例中，當介於該LCV及該OCV之間之差 異小於預先決定値，如60毫伏特時終止該充電程序。 内部電子保護電路問題 某些鋰離子及鋰聚合物電池具有保護電池短路之電子保 護電路。以這些電池，樹枝狀結晶移除階段及/或鋰鍍層 -21- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） 閱 讀 背 δ 意 事 項 頁 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 B7_ 五、發明說明（l9) 移除階段，以及其中之測定，可以電路阻斷。在此案例 中，只有與充電階段相關之測定爲用以決定該電池狀況。 尚且，鋰離子及鋰聚合物電池具有電子保護電路，假使 電池電壓下降至預先決定之位準之下時，該電路將電池與 外部世界中斷。此情形防止電池過度充電。在此案例中， 該電池不能接收電荷直到電子電路重新啓動爲止。因此， 在開始一完整充電程序之前，必須決定電池之呈現。假使 該電池不具電子保護電路或是假使該電路已經啓動時，則 電池電壓將呈現在電池端，所以該充電程序可以開始。然 而，假使沒有電池呈現在充電器中或是假使該電池爲完全 失效或是該電子保護電路已經啓動時，將沒有電池電壓呈 現。因此，將需要決定爲何沒有電池電壓呈現。該充電脈 衝1爲此目的作用。在該具體實施例中，這些充電脈衝1 通常爲重複應用，而且該電池電壓在休止週期2期間測 量。假使該電子電路尚未重新啓動時，該電池將不連接或 是假使該電池爲完全失效時，則該電壓在休止週期2期間 將爲0或是近似0。然而，一旦電子電路已經重新啓動而 且該電池連接或是該電池稍稍重新充電時，該電池電壓將 在休止週期之期間呈現。則，在此點上，該充電程序可以 繼續通過充電脈衝1之應用，如藉由應用該延伸充電脈衝 7。較佳地是，放電脈衝4，10，17不爲應用，直到一些 充電循環已經通過爲止，以確定該電池電壓不下降太低， 及/或使該電子電路再次與電池中斷。 -22- ^紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） I---^-------#裝 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁)

訂---------線I 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 A7 B7_ 五、發明說明（2〇) 電池效能改良 (請先閱讀背面之注意事項再填寫本頁) 因爲傳統充電程序期間之無效率或是漏失，鋰基或是鋰 聚合物電池爲設計包含更多鋰以補償此漏失。例如，在 18650-類型電池案例中，爲具有1350 mAh額定容量，該電 池將設計爲正電極2600 mAh之容量。然而，本發明之改良 充電程序，特別是鋰鍍層移除階段，允許完全電池容量獲 得，例如最高到1500 mAh。結果，第一數百充電循環將維 持在至少電池額定容量之90%至95%。此情形具有增加電 池壽命之利益，鋰電池之案例爲最高至1000循環。尚且， 該充電時間由傳統之3至4小時往下減低爲50至65分鐘。 因此，本發明增加電池之可使用容量、增加電池循環壽命 時間以及減低電池之充電時間。 本發明充電裝置之較佳具體實施例 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 圖2爲本發明充電裝置之較佳具體實施例之方塊圖，雖 然可以使用其他具體實施例。電路110包括小键盤112、控 制器113、顯示器114、充電電路115、放電電路116以及電 流監視電路120。小键盤112連接至控制器113之ΠΚΠ輸入以 及允許使用者輸入特定參數如電池類型（鋰離子、鋰聚合 物等）以及其他相關資訊，如微不足道之電池電壓或是串 連之電池數。小键盤112可以爲键盤、撥號盤、開關陣列 或是其他用於輸入資訊之裝置。爲簡化使用者操作，控制 器113可以多數電池類型之參數加以程式化。在此案例 中，使用者將簡單地輸入電池類型，如型號，而且控制器 113將自動使用適合於該電池類型之參數。顯示器114連接 -23- 本紙張尺度適用中國國家標準(CNS)A4規格（210 X 297公釐） A7 B7 五、 發明說明（21) 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 至控制器113之丨丨S”輪入以乃含从 一 ^ 及馬使用者顯示資訊、選擇、參 数寺。 控制詻II3之•丨cn輸出連接至，兩 王无％电路115。无電電路115 提供充電電流至電池ln。佑械、、产 、 、 ^ 111依據孩應用，无電電路115可以 由制器113建構以執行常數兩 吁币数包壓源或疋常數電流源。控 制器113之”D"輸出連接至放電電路116，可以由控制器113 :構以提供常數放電電流或是應用選擇之負載至電池。由 各115及116所提供脈衝之脈衝寬度由控制器⑴控制。 无電電路115之輸出以及放電電路116之輸出經由導體i2i 連接至私池ill正端。電池U1負端經由電阻器12〇連接至 7路接地點，電阻器具有〇·〇1歐姆之微不足道値。流入或 疋机出電池111 I電流必須通過電阻器12〇。所以經由電池 ill I電泥可以藉由測量跨越導體122上之電阻器12〇電壓 而決足。所以電阻器120作用爲電流監視器以及亦最用爲 電流限制ϋ。當然，其他裝置，如懸效應裝置可用以決 定電池電流。 電池電壓爲藉由測量介於導體121與電路接地點之間之 電壓而監視。電阻器12〇之效應可以藉由測量介於導體121 與122之間之電壓或是藉由導體121上之電壓減去導體122 上之電壓而刪除。導體121與122爲分別連接至控制器113 之v及I輸入。將欣賞地是假使控制器113爲邏輯裝置如微 處理器時，則信號必須轉換爲控制器丨13可使用之形式， 如藉由類比至數位轉換器。 -24- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事 —裝·-- 項再填寫本頁) -------訂---------線 9 五、發明說明（22 +電池呈現較佳地爲藉由啓動充電電路115以及在接隨充 2脈衝1之休止週期2期間監视電池之開路輸出電壓而決 定0 溫度感應、nm A選擇性但*可用〃監視電池⑴之、θ 度，所以控制器113可以調整充電脈衝及放電脈衝之I 小、數目與持續時間以及休止週期之持續時間以防止電池 :度无電。感應器⑵可以爲突跳動作裝置如自動調溫 2 ’或是類比裝置如電熱調節器或是熱耦。感應器⑵爲 2池111之部分。溫度感應器123轉換至控制器113之” τ"輸 在較佳具體實施例中，控制器113包括微處理器、紀憶 體，至少部分包含控制器⑴ ' 計時器以及記數器之； 令。計時器可以爲離散裝置或是—部份微處理器，可用於 控制无電脈衝持續時間、放電脈衝持續時間或是等待週期 ^績時間等。記數器通常具體實施在微處理器中或是由微 處理器製作’可用於積分充電電流以提供至電池之總 指示。 雖然本發明已經特別參考趣基電池而說明叶由 別需=必須注意本發明亦可以與其他類型電池使用。、尚 且，雖然本發明已經特別參考立中 八 狂序而説明，但是上 述之變化可以建議其本身給那些熟知相關技藝之人士 以，本發明範喻只由下列之申請專利範園加以限制。 -25-

Claims (1)

1. 488123 ABCD 申請專利範圍 1. 一種用於將電池充電之方法，該方法包括下列步驟： 請 先 閱 讀 背 ιέ 之 注 意 事 項 再 填遽 寫, 本 頁 應用多數充電脈衝至該電池，該充電脈衝各具有持 續時間以及由相對應多數休止週期分離； 應用延伸充電脈衝至該電池，該延伸充電脈衝具有 大於該充電脈衝之該持續時間之持續時間； 在該延伸充電脈衝期間測量該電池之充電脈衝電壓 (CPV)； 在該延伸充電脈衝之後應用後續休止週期至該電 池； 在該後續休止週期期間測量該電池之開路電壓 (OCV)； 訂 決定介於該CPV及該OCV之間之差異；以及 假使該差異小於預先決定値時終止該電池之充電。 2. —種用於電池充電之方法，該方法包括下列步驟： 應用多數充電脈衝至該電池，該充電脈衝各具有持 續時間以及由相對應多數休止週期分離； 應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至該電池； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在至少一該交替充電脈衝期間測量該電池之充電脈 衝電壓（CPV); 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後應用後續休 止週期至該電池； 在該後續休止週期期間測量該電池之開路電壓 (OCV)； 決定介於該CPV及該OCV之間之差異；以及 -26- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X 297公釐） 488123 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 假使該差異小於預先決定値時終止該電池之充電。 3. 如申請專利範園第2項之方法，其中在應用該多數充 電脈衝之該步驟之後，尚包括下列步驟： 應用延伸充電脈衝至電池，該延伸充電脈衝具有大 於充電脈衝持續時間之持續時間；以及 在該延伸充電脈衝之後應用休止週期至該電池。 4. 一種用於將電池充電之方法，該方法包括下列步驟： 應用多數充電脈衝至該電池，該充電脈衝由相對應 多數休止週期分離； 應用後續放電脈衝至該電池； 在該後續放電脈衝期間測量電池之負載電路電壓 (LCV); 在該後續放電脈衝之後應用後續休止週期至該電 池； 在該後續休止週期期間測量該電池電池之開路電壓 (OCV)； 決定介於該CPV及該OCV之間之差異；以及 假使該差異小於預先決定値時終止該電池之充電。 5. 如申請專利範圍第4項之方法，其中在應用該多數充 電脈衝之步驟之後，該充電脈衝各具有持續時間以及 尚包括下列步驟： 應用延伸充電脈衝至該電池，該延伸充電脈衝具有 大於該充電脈衝之該持績時間之持績時間；以及 在該延伸充電脈衝之後應用休止週期至該電池。 -27- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 請 先 閱 讀 背 面 之 注 意 事 項 再

   頁 訂 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 488123 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 6. 如申請專利範圍第4項之方法，其中在應用該充電脈 衝之步驟之後，尚包括下列步驟： 應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至該電池，各該 放電脈衝具有一振幅；以及 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後應用休止週 期至該電池； 其中該放電脈衝具有大於該多數交替充電脈衝及放 電脈衝之該放電脈衝之該振幅之振幅。 7. 如申請專利範圍第4項之方法，其中在應用該充電脈 衝之步驟之後，該充電脈衝各具有持續時間以及尚包 括下列步驟： 應用延伸充電脈衝至該電池，該延伸充電脈衝具有 大於該充電脈衝之該持續時間之持續時間； 在該延伸充電脈衝之後應用休止週期至該電池； 應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至該電池，各該 放電脈衝具有一振幅；以及 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後應用休止週 期至該電池； 其中該放電脈衝具有大於多數交替充電脈衝及放電脈 衝之該放電脈衝之該振幅之振幅。 8. 如申請專利範圍第4項之方法，尚包括下列步驟： 假使該差異大於該預先決定値但是小於第二預先決 定値時，則增加該後續放電脈衝至少一振幅或是持續 時間；以及 -28- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） (請先閱讀背面之注意事項再本頁) _裝· 訂 線 488123 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 重複這些步驟之前之步驟。 9. 一種用於將電池充電之方法，該方法包括下列步驟： 應用多數充電脈衝至該電池，該充電脈衝各具有持 續時間以及由相對應多數休止週期分離； 在該多數充電脈衝之後應用休止週期至該電池； 應用後續放電脈衝至該電池，該後續放電脈衝具有 大於該多數充電脈衝之該振幅之振幅； 在該後續放電脈衝期間測量該電池之負載電路電壓 (LCV); 在該後續放電脈衝之後應用後續休止週期至該電 池； 在該後續休止週期期間測量該電池之開路電壓 (OCV); 決定介於LCV及OCV之間之差異；以及 假使該差異小於預先決定値時終止該電池之充電。 10. 如申請專利範圍第9項之方法，其中在該多數充電脈 衝之後應用該後續休止週期至該電池之步驟之後，尚 包括下列步驟： 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 應用延伸充電脈衝至該電池，該延伸充電脈衝具有 大於該充電脈衝之該持續時間之持續時間，該延伸充 電脈衝具有一振幅；以及 在該延伸充電脈衝之後應用休止週期至該電池；以 及 -29- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 488123 Α8 Β8 C8 D8 々、申請專利範圍 '^ 其中該後續放電脈衝之該振幅大於該延伸充電脈衝 之該振幅。 11.如申請專利範圍第9項之方法，其中在該多數充電脈 衝t後應用該後續休止週期至該電池之步驟之後，尚 包括下列步驟·· 應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至該電池，各該 放電脈衝具有一振幅； 在琢多數交替充電脈衝及放電脈衝之後應用休止週 期至至該電池；以及 其中該後續放電脈衝具有大於該多數交替充電脈衝 及放電脈衝之該放電脈衝之該振幅之振幅。 12·如申請專利範圍第9項之方法，其中在該多數充電脈 衝之後應用該後續休止週期至該電池之步驟之後，尚 包括下列步驟： 應用延伸充電脈衝至該電池，該延伸充電脈衝具有 大於孩充電脈衝之該持續時間之持續時間，該延伸充 電脈衝具有一振幅；以及 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在遺延伸充電脈衝之後應用休止週期至該電池； 應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至該電池，各該 放電脈衝具有一振幅； 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後應用休止週 期至該電池；以及 ____ -30- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )八4規格（21〇χ297公釐） 488123 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 (請先閱讀背面之注意事項再本頁) 其中該後續放電脈衝之該振幅大於該延伸充電脈衝 之該振幅以及大於該多數交替充電脈衝及放電脈衝之 該放電脈衝之該振幅。 13. 如申請專利範圍第9項之方法，尚包括下列步驟： 假使該差異大於該預先決定値但是小於第二預先決 定値時，則增加該後續放電脈衝至少一振幅或是持續 時間；以及 重複這些步驟之前之步驟。 14. 一種用於將電池充電之方法，該方法包括下列步骤： 應用放電脈衝至該電池； 在該放電脈衝之後應用休止週期至該電池； 應用延伸充電脈衝至該電池； 在該延伸充電脈衝之後應用休止週期至該電池； 應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至該電池； 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之放電脈衝期間 測量該電池之負載電路電壓（LCV); 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後應用休止週 期至該電池； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後之休止週期 期間測量該電池之開路電壓（OCV); 決定介於該LCV及該OCV之間之差異；以及 假使該差異小於預先決定値時終止該電池之充電。 15. 如申請專利範圍第14項之方法，其中在應用放電脈衝 至電池之該步驟之前，尚包括下列步驟： -31- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X297公釐） 488123 ABCD 六、申請專利範圍 應用多數充電脈衝至該電池，該充電脈衝各具有— 振幅以及由相對應多數休止週期分離，該放電脈衝具 有大於多數充電脈衝之該振幅之振幅。 16.如申請專利範圍第14項之方法，其中在應用放.電脈衝 至電池之該步驟之前，尚包括下列步驟： 應用多數充電脈衝至該電池，該充電脈衝各具有_ 振幅以及由相對應多數休止週期分離，該放電脈衝具 有大於多數充電脈衝之該振幅之振幅；以及 在该多數充電脈衝之後應用休止週期至該電池。 17·如申請專利範圍第14項之方法，尚包括下列步驟： 假使該差異大於該預先決定値但是小於第二預先決 定値時，則增加該後續放電脈衝至少一振幅或是持續 時間；以及 重複這些步驟之前之步驟。 1S.如申請專利範圍第；L、2、4、9、15以及16項之 方法中之任一項方法，尚包括下列步驟： 由該多數充電脈衝開始至該多數充電脈衝結束增加 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 該多數充電脈衝之該充電脈衝之預先決定參數，所以 孩多數充電脈衝之最後充電脈衝之參數大於該多數充 電脈衝之充電脈衝之該參數，以及其中該預先決定參 數係選擇之一該充電脈衝之振幅或是該充電脈衝之持 續時間。 19·如申請專利範圍第1、2、4、9、15以及16項之 方法中之任一項方法，尚包括下列步驟： 本紙張尺度 488123 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 假使該差異大於該預先決定値時，則增加該多數充 電脈衝之該充電脈衝數；以及 請 先 閱 讀 背 ιέ 冬 S 事 項 再』 重複這些步驟之前之步驟。 20. 如申請專利範圍第1、2、4、9、15以及16項之 方法中之任一項方法，尚包括下列步驟： 假使該差異大於該預先決定値但是小於第二預先決 定値時，則增加介於該多數充電脈衝之間之該休止週 期持續時間。 21. —種用於將電池充電之裝置，包括： 用於應用充電脈衝至該電池之充電電路；以及 訂

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 控制器，用於：使該充電電路應用多數充電脈衝至 該電池，該充電脈衝各具有持續時間以及由相對應多 數休止週期分離；使該充電電路應用延伸充電脈衝至 該電池，該延伸充電脈衝具有大於該充電脈衝之該持 續時間之持續時間；在該延伸充電脈衝期間測量該電 池之該充電脈衝電壓（CPV);在該延伸充電脈衝之後應 用後續休止週期至該電池；在該後續休止週期期間測 量該電池之開路電壓（OCV);決定介於該CPV及該OCV 之間之差異；以及假使該差異小於預先決定値時終止 該電池之充電。 22. —種用於將電池充電之裝置，包括： 用於應用充電脈衝至該電池之充電電路； 用於應用放電脈衝至該電池之放電電路；以及 -33- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210Χ297公釐） 488123 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 請 先 閱 讀 背 之 注 意 事 項 再 m 本 頁 控制器，用於：使該充電電路應用多數充電脈衝至 該電池，該充電脈衝各具有持續時間以及由相對應多 數休止週期分離；使該充電電路以及該放電電路應用 多數交替充電脈衝及放電脈衝至該電池；在至少一該 交替充電脈衝期間測量電池之充電脈衝電壓（CPV);在 該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後應用後續休止週 期至該電池；在該後續休止週期期間測量該電池之開 路電壓（OCV);決定介於該CPV及該OCV之間之差異； 以及假使該差異小於預先決定値時終止該電池之充 電。 23. —種用於將電池充電之裝置，包括： 訂 用於應用充電脈衝至該電池之充電電路； 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 用於應用放電脈衝至該電池之放電電路；以及 控制器，用於：使該充電電路應用多數充電脈衝至 該電池，該充電脈衝由相對應多數休止週期分離；使 該放電電路應用後續放電脈衝至該電池；在該後續放 電脈衝期間測量該電池負載電路電壓（LCV);在該後續 放電脈衝之後應用後續休止週期至該電池；在該後續 休止週期期間測量該電池之開路電壓（OCV);決定介 於該LCV及該OCV之間之差異；以及假使該差異小於 預先決定値時終止該電池之充電。 24. —種用於將電池充電之裝置，包括： 用於應用充電脈衝至該電池之充電電路； 用於應用放電脈衝至該電池之放電電路；以及 -34- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 488123 A8 B8 C8 D8 、申請專利範圍 請 先 閱 讀 背 ιέ 之 注 意 事 項 控制器，用於：使該充電電路應用多數充電脈衝至 該電池，該充電脈衝各具有持續時間以及由相對應多 數休止週期分離；在該多數充電脈衝之後應用休止週 期至該電池；使該放電電路應用後續放電脈衝至該電 池；該後續放電脈衝具有大於該多數充電脈衝之該振 幅之振幅；在該後續放電脈衝期間測量該電池之負載 電路電壓（LCV);在該後續放電脈衝之後應用後續休止 週期至該電池；在該後續休止週期期間測量該電池之 開路電壓（OCV);決定介於LCV及OCV之間之差異；以 及假使該差異小於預先決定値時終止該電池之充電。 25. —種用於將電池充電之裝置，包括： 訂 用於應用放電脈衝至該電池之放電電路；以及 用於應用充電脈衝至該電池之充電電路；

   經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 控制器，用於：使該放電電路應用放電脈衝至該電 池；在該放電脈衝之後應用休止週期至該電池；用於 使該充電電路應用延伸充電脈衝至該電池；在該延伸 充電脈衝之後應用休止週期至該電池；使該充電電路 以及該放電電路應用多數交替充電脈衝及放電脈衝至 該電池；在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之放電脈 衝期間測量該電池之負載電路電壓（LCV);在該多數交 替充電脈衝及放電脈衝之後應用休止週期至該電池； 在該多數交替充電脈衝及放電脈衝之後之休止週期期 間測量該電池之開路電壓（OCV);決定介於該LCV及該 -35- 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210 X 297公釐） 488123 A8 B8 C8 D8 六、申請專利範圍 OCV之間之差異；以及假使該差異小於預先決定値時 終止該電池充電。 經濟部智慧財產局員工消費合作社印製 -36- 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐）