一種修復動力鋰離子電池的充電方法
【專利說明】一種修復動力鋰離子電池的充電方法
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技術領域
[0002]本發明涉及電池修復技術領域，具體是一種修復動力鋰離子電池的充電方法。
[0003]
【背景技術】
[0004]能源與環境問題日益嚴重，尤其是經濟發展和交通運輸對石油、煤炭、天然氣等不可再生能源的快速消耗，使得各國政府紛紛重視可再生綠色能源的推廣和應用。近年來，電動汽車和電池儲能等新能源領域的蓬勃發展，使得以動力鋰離子電池為代表的二次電池技術成為備受矚目的研究方向。動力鋰離子電池目前已成為電動汽車系統中的關鍵技術之一，在動力鋰離子電池的使用過程中，動力鋰離子電池及電池組的使用壽命是制約電動汽車和電池儲能發展的關鍵因素之一。
[0005]眾所周知，動力鋰離子電池當其實際容量為初始容量的80%時定義為壽命終止，充放電方式是影響電池壽命的重要因素，動力鋰離子電池及電池組在充電過程中，充電倍率的大小對單體電池內部結構有很大的影響。
[0006]
【發明內容】
[0007]本發明的目的在于提供一種修復動力鋰離子電池的充電方法，延長動力鋰離子電池的使用壽命。
[0008]本發明的技術方案為:
一種修復動力鋰離子電池的充電方法，包括以下順序的步驟:
(1)將壽命終止的動力鋰離子電池用小電流放電至空電態，所述小電流為IC以下的電流；
(2)將所述壽命終止的動力鋰離子電池用小電流從空電態開始充電6?30min后，再接著用大電流脈沖充電至滿電態，所述小電流為IC以下的電流，所述大電流為3C以上的電流。
[0009 ]所述的修復動力鋰離子電池的充電方法，步驟(I)中，將壽命終止的動力鋰離子電池用0.5C的電流放電至空電態。
[0010]所述的修復動力鋰離子電池的充電方法，步驟(2)中，將所述壽命終止的動力鋰離子電池用IC的電流從空電態開始充電6min后，再接著用3C的電流脈沖充電至滿電態。
[0011]本發明的有益效果為:
由上述技術方案可知，本發明采用大電流脈沖充電的方式，能夠促使壽命終止的動力鋰離子電池的負極SEI膜分解，進而延長了動力鋰離子電池的使用壽命。
[0012]
【附圖說明】
[0013]圖1是本發明的方法流程圖；
圖2是本發明中電池初始、循環后、修復后EIS測試示意圖；
圖3是本發明中電池初始循環、修復后循環壽命示意圖。
[0014]
【具體實施方式】
[0015]下面結合附圖和具體實施例進一步說明本發明。
[0016]如圖1所示，一種修復動力鋰離子電池的充電方法，包括以下順序的步驟:
51、將壽命終止的動力鋰離子電池用0.5C(基于額定容量，下同)的電流放電至空電態；
52、將壽命終止的動力鋰離子電池用IC的電流從空電態開始充電6min后，再接著用3C的電流脈沖充電至滿電態。
[0017]下面通過交流阻抗譜EIS測試對動力鋰離子電池的修復效果進行驗證說明:
(I)取一只額定容量為30Ah的動力鋰離子電池，用15A的電流滿放滿充循環5次后，滿電態截止，充放電的電壓范圍為2.0V?3.65V;記錄滿放滿充循環5次后電池的初始狀態:容量Cl、電壓V1、內阻R1、重量Gl，EIS測試曲線對應圖2中的曲線initial，對EIS測試曲線擬合后的內阻為6.925mΩ ；
(2 )對上述(I)中滿電態的電池用30A的電流進行滿放滿充循環，充放電的電壓范圍為
2.0V?3.65V，直至容量降至Cl的80%定義為壽命終止，滿電態截止，循環曲線對應圖3中的曲線before ；記錄電池壽命終止時的狀態:容量C2、電壓V2、內阻R2、重量G2，EIS測試曲線對應圖2中的曲線cycIe，對EIS測試曲線擬合后的內阻為9.7m Ω ;
(3)對上述(2)中滿電態的電池用15A的電流放電至2.0V，此時電池處于空電態，用30A的電流充電6min，此時電池的SOC為10%，循環曲線對應圖3中的曲線before;之后用180A的電流進行大電流脈沖充電至滿電態，修復完成；
(4 )對上述(3 )中修復完成后的滿電態的電池用15A的電流滿放滿充循環5次后，滿電態截止，充放電的電壓范圍為2.0V?3.65V ；記錄修復完成且滿放滿充循環5次后的電池的狀態:容量C3、電壓V3、內阻R3、重量G3，EIS測試曲線對應圖2中的曲線restore，對EIS測試曲線擬合后的內阻為8.5πιΩ，明顯小于上述(2)中壽命終止時的值；
(5 )對上述(4 )中滿電態的電池用30A的電流進行滿放滿充循環，充放電的電壓范圍為2.0V?3.65V，直至容量降至C3的80%定義為壽命終止，循環曲線對應圖3中的曲線after ；這里，對修復后的電池進行循環測試的目的在于檢驗修復的效果，即測試修復后的電池經過多少次的滿放滿充循環而再次達到壽命終止狀態，只有當達到預設的次數閾值時，才能認為是修復成功，可以繼續使用。
[0018]本發明適用于LFP/C、NCM/C兩種動力鋰離子電池，壽命終止的動力鋰離子電池經過大電流脈沖充電后，其負極的SEI膜明顯分解。本發明成本低，修復過程容易實現，修復后壽命可延長30?40%，對目前動力鋰離子電池的使用壽命具有革命性的突破。
[0019]以上所述實施方式僅僅是對本發明的優選實施方式進行描述，并非對本發明的范圍進行限定，在不脫離本發明設計精神的前提下，本領域普通技術人員對本發明的技術方案作出的各種變形和改進，均應落入本發明的權利要求書確定的保護范圍內。
【主權項】
1.一種修復動力鋰離子電池的充電方法，其特征在于，包括以下順序的步驟: (1)將壽命終止的動力鋰離子電池用小電流放電至空電態，所述小電流為IC以下的電流； (2)將所述壽命終止的動力鋰離子電池用小電流從空電態開始充電6?30min后，再接著用大電流脈沖充電至滿電態，所述小電流為IC以下的電流，所述大電流為3C以上的電流。2.根據權利要求1所述的修復動力鋰離子電池的充電方法，其特征在于，步驟(I)中，將壽命終止的動力鋰離子電池用0.5C的電流放電至空電態。3.根據權利要求1所述的修復動力鋰離子電池的充電方法，其特征在于，步驟(2)中，將所述壽命終止的動力鋰離子電池用IC的電流從空電態開始充電6min后，再接著用3C的電流脈沖充電至滿電態。
【專利摘要】本發明提供一種修復動力鋰離子電池的充電方法，包括：將壽命終止的動力鋰離子電池用小電流放電至空電態，所述小電流為1C以下的電流；將所述壽命終止的動力鋰離子電池用小電流從空電態開始充電6～30min后，再接著用大電流脈沖充電至滿電態，所述小電流為1C以下的電流，所述大電流為3C以上的電流。本發明成本低，修復過程容易實現，修復后電池使用壽命可延長30～40%，對目前動力鋰離子電池的使用壽命具有革命性的突破。
【IPC分類】H01M10/44
【公開號】CN105576310
【申請號】CN201610127095
【發明人】魏引利, 王海波, 陶靜, 侯守衛
【申請人】合肥國軒高科動力能源有限公司
【公開日】2016年5月11日
【申請日】2016年3月7日