CN112582696B - 充电方法、电子装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

一种电池的充电方法，包括以下步骤：获取电池的阳极析锂电位；根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n，n为大于等于0的整数；及在第m次充放电循环中，利用所述第二充电电流I_m对所述电池进行充电，其中，m为大于n的整数，I_m＝k₁×I_n，0.5≤k₁≤1。本申请的实施例还提供了一种电子装置及存储介质。上述的充电方法、电子装置及存储介质，可以快速地为电池充电。

Description

充电方法、电子装置及存储介质

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、电子装置及存储介质。

背景技术

现有普遍应用的充电方法为恒流恒压充电方法，即在充电时先通过恒定电流充电至预先设置的截止电压(可理解为充电限制电压)，恒流充电终止，再以该截止电压对电池进行恒压充电直至满充状态。由于电池在充电过程中存在极化现象，电流越大极化现象越严重。当电池通过恒流充电至截止电压时，由于极化现象的存在使得电池并没有达到满充状态。因此，需要继续采用恒压充电的方式对电池继续充电。在恒压充电过程中，电压保持恒定，充电电流逐渐衰减，当监测到所述充电电流减小至截止电流时，电池达到满充状态。采用所述恒流恒压充电方法对电池充电时会存在恒压充电过程充电时间长，并且充电电量较小的问题。同时电池在长时间高压充电过程中，容易产生副反应造成电池结构破坏或电解液消耗，从而影响循环寿命。

另外，现有的快速充电的方法包括分步充电和升电压充电两种。上述两种充电方法均可以实现较好的快充过程，并且缩短恒压充电时间，对于电池循环寿命也有一定的改善。但是以上两种充电方法，没有从原理上探究快速充电的极限，并且没有根据循环过程中电池的状态进行充电电流的调整，不能保证实现最高效的充电过程。

因此，有必要提出一种快速高效的电池充电方案，以解决现有技术中的一个或多个缺陷。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种电池的充电方法、电子装置及存储介质，可以实现电池的快速充电。

本申请一实施方式提供一种电池的充电方法，所述方法包括：

获取电池的阳极析锂电位；根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n，n为大于等于0的整数；及在第m次充放电循环中，利用第二充电电流I_m对所述电池进行充电，其中，m为大于n的整数，I_m＝k₁×I_n，0.5≤k₁≤1。

根据本申请的一些实施方式，所述获取电池的阳极析锂电位的步骤包括：获取所述电池在不同温度下的析锂充电倍率；及根据所述析锂充电倍率确定所述电池在不同温度下的阳极析锂电位。

根据本申请的一些实施方式，所述获取电池在不同温度下的析锂充电倍率的步骤包括：第一充电步骤，在所述电池放电至满放状态后，在预设温度下使用第一预设电流对所述电池充电至满充状态；第一放电步骤，使用第二预设电流对所述电池进行放电至满放状态；循环步骤，循环执行所述第一充电步骤和第一放电步骤预设次数后，确定所述电池是否出现析锂；第一确定步骤，当所述电池出现析锂时，确定所述电池在所述预设温度下的所述析锂充电倍率；及第一重复步骤，改变所述预设温度，并重复执行所述第一充电步骤至所述第一重复步骤，得到所述电池在不同温度下的所述析锂充电倍率。

根据本申请的一些实施方式，所述根据所述析锂充电倍率确定所述电池在不同温度下的阳极析锂电位的步骤包括：第二充电步骤，在一所述预设温度下，以与所述预设温度相对应的所述析锂充电倍率对所述电池进行充电；监测步骤，监测所述电池在充电过程中的阳极电位；第二确定步骤，根据所述阳极电位的变化，确定所述电池在所述预设温度下的阳极析锂电位；及第二重复步骤，改变所述预设温度，并重复执行所述第二充电步骤至所述第二重复步骤，得到所述电池在不同温度下的所述阳极析锂电位。

根据本申请的一些实施方式，所述根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n的步骤包括：在预设温度下，使用预设的初始充电电流对所述电池进行充电；在第n次充放电循环的充电过程中，控制所述电池的阳极电位保持为与所述预设温度相对应的所述阳极析锂电位；在所述预设温度下，监测和获取所述电池在所述充电过程中的不同荷电状态下的所述第一充电电流；及改变所述预设温度，并重复执行上述步骤，以获得在不同温度下，所述电池在所述第n次充放电循环中的不同荷电状态下的所述第一充电电流，并建立所述温度、所述荷电状态与所述第一充电电流I_n的对应关系。

根据本申请的一些实施方式，所述在第m次充放电循环中，利用第二充电电流I_m对所述电池进行充电的步骤包括：获取电池在第m-1次充放电循环中的放电容量Q_m-1；及在第m次充放电循环中，利用所述第二充电电流I_m对所述电池充电至满充状态。

根据本申请的一些实施方式，所述在第m次充放电循环中，利用所述第二充电电流I_m对所述电池充电至满充状态的步骤包括：在第m次充放电循环中，将所述电池在充电过程中的荷电状态分成N个区间；根据所述对应关系获取得到所述N个区间中每一区间的所述荷电状态对应的所述第一充电电流I_n；获取每个所述区间内的所述荷电状态对应的所述第一充电电流的最小值，并将所述最小值定义为第三充电电流I_c；根据所述第三充电电流确定相应的每个所述区间的所述第二充电电流I_m，I_m＝k₂×I_c，0.5≤k₂≤1；及在第m次充放电循环中，利用确定的每个所述区间对应的所述第二充电电流对所述电池充电至满充状态。

根据本申请的一些实施方式，每个所述区间的充电容量等于相应的所述区间的两个端点对应的所述荷电状态之差的绝对值乘以所述放电容量Q_m-1。

根据本申请的一些实施方式，所述电池充电至满充状态时的充电截止容量为所述放电容量Q_m-1。

本申请一实施方式提供一种电子装置，所述电子装置包括电池和处理器，所述处理器用于执行如上所述的充电方法对所述电池进行充电。

本申请一实施方式提供一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，所述指令由处理器加载并用于执行如上所述的充电方法。

与现有技术相比，上述电池的充电方法、电子装置及存储介质，可以在保证电池的阳极不析锂的情况下，获得所述电池在不同荷电状态下的第一充电电流，再根据所述第一充电电流确定第二充电电流，通过所述第二充电电流对电池进行充电，从而可大幅度地缩短充电时间，并且可减少电池中的电解液与阴极的副反应的发生，从而达到对所述电池阴极的影响较小的效果。因此，采用本申请的技术方案不仅可以保证电池快速充电，而且还可以相对提升电池的循环寿命。

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是分别采用传统方法和本申请的充电方法对电池进行充放电的电池容量衰减对比示意图。

图4为采用本申请的充电方法与采用传统方法对电池充电时的充电电流随时间变化图。

图5为通过实施例1中的充电方法和对比例1中的传统方法对新鲜电池和待充电电池进行充电所需要的时间对比图。

图6为通过实施例4中的充电方法和对比例2中的传统方法对循环后的电池和待充电电池进行充电所需要的时间对比图。

图7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	1
		充电系统	10
存储器	11
		处理器	12
电池	13
		第一获取模块	101
第二获取模块	102
		处理模块	103

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

下述为对本申请中出现的一些专业名词作的解释说明，以帮助理解本申请。

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

进一步需要说明的是，在本文中，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者装置中还存在另外的相同要素。

参阅图1所示，充电系统10运行于电子装置1中。所述电子装置1包括，但不仅限于，存储器11、至少一个处理器12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。

在另一实施例中，所述电子装置1还可以包括，但不仅限于，至少一个处理器12及电池13，所述至少一个处理器12及电池13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1。在其他实施例中，电子装置1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1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装置。

在一个实施例中，所述电池13为可充电电池，用于给所述电子装置1提供电能。例如，所述电池13可以锂离子电池、锂聚合物电池及磷酸铁锂电池等。所述电池13包括至少一个电池单元(battery cell)，其可以采用可循环再充电的方式。所述电池13通过电源管理系统(Battery Management System，BMS)与所述处理器12逻辑相连，从而通过所述电源管理系统实现充电、放电、以及功耗管理等功能。

尽管未示出，所述电子装置1还可以包括无线保真(Wireless Fidelity，WiFi)单元、蓝牙单元、扬声器等其他组件，在此不再一一赘述。

请参阅图2，图2为根据本申请一实现方式的电池的充电方法的流程图。根据不同的需求，所述流程图中步骤的顺序可以改变，某些步骤可以省略。所述电池的充电方法可以包括以下步骤。

步骤S1、获取电池的阳极析锂电位。

在本实施方式中，所述获取电池的阳极析锂电位的步骤包括：获取电池在不同温度下的析锂充电倍率；以及根据所述析锂充电倍率确定所述电池在不同温度下的阳极析锂电位。

在本实施方式中，所述析锂充电倍率为所述电池充电至析锂状态时的电流充电倍率。

具体地，所述获取电池在不同温度下的析锂充电倍率的方法包括：

(a1)在所述电池放电至满放状态后，在预设温度下使用第一预设电流对所述电池充电至满充状态。其中，所述第一预设电流可以为1C、1.1C或1.2C。需要说明的是，C为充放电倍率，所述充放电倍率是指在规定时间内充电至额定容量或者放出其额定容量时所需要的电流值，它在数值上等于充放电电流/电池额定容量。例如，当额定容量为10Ah电池以2A放电时，其放电倍率为0.2C；以20A放电时，则其放电倍率为2C。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。

(b1)使用第二预设电流对所述电池进行放电至满放状态。所述第二预设电流可以为0.2C，也可为其它电流。

(c1)循环执行(a1)步骤和(b1)步骤预设次数后，确定所述电池是否出现析锂。对所述电池循环充电放电5-10次后，将所述电池充满，然后将所述电池进行拆解，观察所述电池的阳极极片是否出现析锂现象。当所述阳极极片出现析锂现象，确认所述电池出现析锂现象；当所述阳极极片没有出现析锂现象，确认所述电池没有出现析锂现象。需要说明的是，确定所述电池是否出现析锂的方法不限于上述的拆解电池的方法，还可以是其他任何可实现的方法。例如，通过监测电池电压变化情况来确定是否出现析锂的方法。

(d1)当所述电池出现析锂时，确定所述电池在所述预设温度下的所述析锂充电倍率，然后改变所述预设温度，并重复执行(a1)步骤至所述(d1)步骤，得到所述电池在不同温度下的所述析锂充电倍率。

在本实施方式中，通过三电极监测所述电池在充电过程中的阳极电位，从而确定所述电池在不同温度下的阳极析锂电位。具体地：

(a2)在一所述预设温度下(如25度)，以与所述预设温度相对应的所述析锂充电倍率对所述电池进行充电；

(b2)监测所述电池在充电过程中的阳极电位；

(c2)根据所述阳极电位的变化，确定所述电池在所述预设温度下的阳极析锂电位。采用下述的方法来确定阳极析锂电位：在一所述预设温度下(如25度)，以与所述预设温度相对应的所述析锂充电倍率对所述电池进行充电，可用三电极来监测充电过程中的阳极电位，将所取得的阳极电位的最小值作为所述预设温度下的阳极析锂电位。

(d2)改变所述预设温度，并重复执行(a2)步骤至(d2)步骤，得到所述电池在不同温度下的所述阳极析锂电位。

步骤S2、根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n，n为大于等于0的整数。

在一实施方式中，在不同温度下，根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n的方法包括：

(a3)在预设温度下，使用预设的初始充电电流(如1C)对所述电池进行充电；

(b3)在第n次充放电循环的充电过程中，控制所述电池的阳极电位保持为与所述预设温度相对应的所述阳极析锂电位，对所述电池进行恒压充电；

(c3)在所述预设温度下，监测和获取所述电池在所述充电过程中的不同荷电状态下的所述第一充电电流I_n；

(d3)改变所述预设温度，并重复执行上述(a3)至(d3)步骤，以获得在不同温度下，所述电池在不同温度时在所述第n次充放电循环中的不同荷电状态下的所述第一充电电流I_n，并建立所述温度、所述荷电状态与所述第一充电电流I_n的对应关系。

需要说明的是，在改变所述预设温度后，使用充放电循环n-1次的电池来重复执行上述(a3)至(d3)步骤，从而获得在不同温度下，所述电池在所述第n次充放电循环中的不同荷电状态下的所述第一充电电流I_n。

在其他实施方式中，可以通过使用新鲜电池来获得所述第一充电电流I_n，并利用第二充电电流对新鲜电池或者循环使用过的电池进行充电。具体地，通过使用新鲜电池来获得所述第一充电电流的方法包括：获取新鲜电池在不同温度下的析锂充电倍率；根据所述析锂充电倍率确定所述新鲜电池在不同温度下的阳极析锂电位；及在不同温度下，根据所述阳极析锂电位获取所述新鲜电池在不同荷电状态下的第一充电电流。所述新鲜电池是指刚出厂未循环使用过的电池，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。另外，同样可以采用上述(a3)至(d3)的类似步骤来获得所述新鲜电池在不同温度时的不同荷电状态下的所述第一充电电流，并建立所述温度、所述荷电状态与所述第一充电电流的对应关系。

步骤S3、在第m次充放电循环中，利用第二充电电流I_m对所述电池进行充电，其中，m为大于n的整数，I_m＝k₁×I_n，0.5≤k₁≤1。

在其它实施方式中，0.8≤k₁≤1，k₁越大时，将电池充电至满充状态所需的充电时间越短。

需要说明的是，通过使用所述新鲜电池获得的第一充电电流计算得到第二充电电流，该第二充电电流可以作为所述新鲜电池在后续的循环充放电过程中每一次充电过程的充电电流，也可以作为已经循环使用过的电池在后续的循环充放电过程中每一次充电过程中的充电电流。例如，可以利用所述第二充电电流对新鲜电池进行充电，也可以利用所述第二充电电流对循环充放电300次(也可以为其它次数)之后的电池进行充电。通过使用所述第二充电电流给电池充电时，不仅能实现电池的快速充电，还能起到延长电池循环使用寿命的作用。

在本实施方式中，在利用所述第二充电电流对电池进行充电之前，获取所述电池在第m-1次充放电循环中的放电容量，并将第m-1次充放电循环的放电容量作为第m次充放电循环的充电截止容量。例如，获取电池在第m-1次充放电循环中的放电容量，在所述电池的第m次充放电循环中，利用所述第二充电电流对所述电池充电至满充状态，其中，所述满充状态时的充电截止容量为所述电池在第m-1次充放电循环中的放电容量。

具体地，在一实施方式中，当对所述电池进行充电时，可以采用如下方法：获取所述电池在第m-1次充放电循环中的放电容量Q_m-1；在第m次充放电循环中，将所述电池在第m次充电过程中的荷电状态分成N个区间；根据所述电池的所述对应关系获取得到所述N个区间中每一区间的所述荷电状态对应的所述第一充电电流I_n；获取每个所述区间内的所述荷电状态对应的所述第一充电电流的最小值，并将所述最小值定义为第三充电电流I_c；根据所述第三充电电流确定相应的每个所述区间的所述第二充电电流I_m，I_m＝k₂×I_c，0.5≤k₂≤1；以及在第m次充放电循环中，利用确定的每个所述区间对应的所述第二充电电流对所述电池充电至满充状态。

在其它实施方式中，0.8≤k₂≤1，k₂越大时，将电池充电至满充状态所需的充电时间越短。

需要说明的是，每个所述区间的充电容量等于相应的所述区间的两个端点对应的所述荷电状态之差的绝对值乘以所述放电容量Q_m-1。所述电池充电至满充状态时的充电截止容量为所述放电容量Q_m-1。

在另一实施方式中，当对所述新鲜电池进行充电时，获取所述新鲜电池的放电容量，在所述新鲜电池的第m次充放电循环中，利用所述第二充电电流对所述新鲜电池充电至满充状态，其中，所述满充状态的充电截止容量为所述新鲜电池在第m-1次充放电循环中的放电容量。具体地，获取所述新鲜电池的放电容量Q₀；将所述新鲜电池在充电过程中的荷电状态分成N个区间(10<N<∞)；根据所述新鲜电池的所述对应关系获取所述N个区间中每一区间的所述荷电状态对应的所述第一充电电流I_n；获取每个所述区间内的所述荷电状态对应的所述第一充电电流的最小值，并将所述最小值定义为第三充电电流I_c；根据所述第三充电电流确定相应的每个所述区间的所述第二充电电流I_m，I_m＝k₂×I_c，0.5≤k₂≤1；每个所述区间的充电容量等于相应的所述区间的两个端点对应的所述荷电状态之差的绝对值乘以所述放电容量Q₀；及利用每个所述区间对应的所述第二充电电流对所述新鲜电池充电至满充状态。

需要说明的是，所述新鲜电池充电至满充状态时的充电截止容量为所述放电容量Q₀。另外，可以通过使用预设电流(如0.1C)对所述新鲜电池进行放电，并记录所述新鲜电池在放电过程中的容量得到所述放电容量Q₀。

通过上述步骤S1-S3，可以在保证电池的阳极不析锂的情况下，获得第二充电电流，可大幅度地缩短所述电池在所述第二充电电流下的恒流阶段的充电时间。虽然在此充电过程中，电池阴极的相对电位会有所上升，但是所述电池阴极在高电位的时间比较短，可减少电池中的电解液与阴极的副反应的发生，从而达到对所述电池阴极的影响较小的效果。因此，采用本方案提供的充电方法不仅可以保证快速充电，而且还可以相对提升电池的循环寿命。

为了进一步说明本发明，以下结合实施例对本发明提供的一种电池的充电方法进行详细描述。

对比例1

采用传统的充电方法(如恒流恒压充电方法)对所述电池(此处采用已进行1次充放电循环的新鲜电池)进行充电。其中，所述电池在充电过程中的环境温度以45℃为例。

1)使用0.7C的充电电流对所述电池进行恒流充电至4.45V；

2)以恒定的充电电压4.45V对电池恒压充电至截止电流0.05C；

3)将电池静置5min；

4)使用0.5C的放电电流对所述电池进行恒流放电至放电截止电压(如3.0V)；

5)将电池静置5min；

6)循环上述步骤1)至步骤5)500次，即对所述电池进行500次循环充放电。

实施例1

采用本申请提供的电池的充电方法对所述电池进行充电。需要说明的是，所述实施例1-3公开的是使用新鲜电池(此处指第1次充放电循环时)来获得第一充电电流，并对该新鲜电池进行充放电，在此过程中的环境温度与对比例1相同且保持不变。

(1)建立所述荷电状态与所述第一充电电流的对应关系。

1)通过三电极和电位监测仪时刻监测新鲜电池(选取电池容量为2000mAh)的阳极电位。其中，所述新鲜电池可以以LiCoO₂作为阴极，石墨作为阳极，再加上隔膜、电解液及包装壳等制成，也可选用其它材料的阴极和阳极来制得。

2)确定新鲜电池的阳极析锂电位；

3)在充电过程中，控制所述新鲜电池的阳极电位保持为所述阳极析锂电位，得到充电过程的不同荷电状态下的第一充电电流，以建立所述荷电状态与所述第一充电电流的对应关系。

(2)充电过程。

1)将待充电电池(即所述电池)的充电过程的荷电状态分成25个区间，根据上述(1)建立的对应关系获取每个区间内的荷电状态对应的第一充电电流的最小值，将该最小值定义为第三充电电流I_c，I_m＝k₂×I_c，取k₂等于1，即以该最小值作为该区间的第二充电电流。例如，当荷电状态区间为40％-45％时，获取的充电电流为1.7A(0.85C)；当荷电状态区间为45％-47％时，获取的充电电流为1.8A(0.9C)。

2)获取所述电池上一个充放电循环的放电容量Q；

3)使用步骤1)中每个荷电状态区间对应的第二充电电流对所述电池进行恒流充电，所充电的容量等于放电容量Q；

4)将电池静置5min；

5)使用0.5C的放电电流对所述电池进行恒流放电至放电截止电压(如3.0V)，并获取相应的放电容量Q以作为下一个充放电循环的充电容量；

6)将电池静置5min；

7)循环上述步骤3)至步骤6)500次，即对所述电池进行500次循环充放电。

实施例2

同实施例1，不同的是步骤2)中采用k₂＝0.8。

实施例3

同实施例1，不同的是步骤2)中采用k₂＝0.5。

需要说明的是，尽管所述电池在充放电循环中的容量会有所衰减，但是在使用所述充电方法对所述电池进行充电时，仍然可以按新鲜电池的所述荷电状态与所述第一充电电流的对应关系进行充电。即不考虑容量衰减带来的荷电状态(SOC)的偏移，可以加速容量衰减后的电池的充电过程。

对比例2

与对比例1相同，不同的是采用已进行200次充放电循环的电池来进行充放电。

实施例4

采用本申请提供的电池的充电方法对所述电池进行充电。需要说明的是，所述实施例4-5公开的是使用循环充放电200次后的电池来获得第一充电电流，并对该电池进行充放电，在此过程中的环境温度与对比例2相同且保持不变。

(1)建立所述荷电状态与所述第一充电电流的对应关系。

同实施例1的(1)，不同的是采用已循环充放电200次后的电池来获取对应的参数。

(2)充电过程。

与实施例1的充电过程相同，不同的是采用已循环充放电200次后的电池进行充放电。

需要说明的是，实施例4中采用的是循环充放电200次后的电池计算得到的第一充电电流，由于电池在循环使用过程中其阳极的阻抗在减小。因此，实施例4计算得到的所述第一充电电流大于实施例1计算得到的所述第一充电电流。

实施例5

同实施例4，不同的是步骤2)中采用k₂＝0.5。

在上述对比例1-2和实施例1-5的充放电过程中，获得相应的参数(容量保持率和满充时间)，并将各参数分别记录在表1中。

表1各对比例和各实施例的测试结果

由表1可知，采用本申请的技术方案提供的充电方法对电池进行充电所需的时间明显较传统方法对所述电池进行充电所需的时间短，可在保证阳极不析锂的情况下，大幅度地缩短电池的充电时间，以实现快速充电的效果。并且采用本申请的充电方法还可以减少电池容量衰减，能够提升电池的循环寿命，如图3所示。采用传统方法对所述电池进行充放电时，所述电池的容量随着循环次数的增加而衰减得更多，而采用本申请提供的优化方法对所述电池进行充放电时，所述电池的容量随着循环次数的增加而衰减得少。

另外，参阅图4所示，采用本申请提供的充电方法(即优化方法)与采用传统方法(即背景技术所述的恒流恒压充电方法)对所述电池充电时的充电电流随时间变化图。由图可知，传统方法先采用恒流充电一定时间后，再进行恒压充电。恒压充电过程中的充电电流随时间开始衰减。而优化方法中的充电电流在整个充电过程中是动态变化的，并且本申请的优化方法采用的充电电流大于传统方法采用的充电电流，并且优化方法的充电时间远小于传统方法的充电时间。也就是说，采用本申请提供的优化方法可以大幅度地缩短对电池充电至满充状态时的充电时间，以实现电池的快速充电。

参阅图5所示，图5为通过实施例1中的充电方法(即优化方法)和所述对比例1中的传统方法(即背景技术所述的恒流恒压充电方法)对新鲜电池和待充电电池(即所述电池)进行充电所需要的时间对比图。其中，所述待充电电池为新鲜电池进行500次循环充放电后的电池。由图可知，从左至右第一个柱状表示采用传统方法对新鲜电池进行充电的过程中，恒流充电阶段所需时间为0.48小时，恒压充电阶段所需时间为0.82小时，一共需充电1.3小时才能将所述新鲜电池充满。第二个柱状表示采用本申请中提供的充电方法对所述新鲜电池充电，只需要0.68小时就能将所述新鲜电池充满，极大地缩短了充电时间。对于已循环充放电500次的电池而言，第三个柱状表示采用传统方法对所述待充电电池进行充电的过程中，恒流充电阶段所需时间为0.37小时，恒压充电阶段所需时间为1.13小时，一共需充电1.5小时才能将所述电池充满。第四个柱状表示采用本申请中提供的充电方法对所述待充电电池充电，只需要0.62小时就能将所述电池充满，同样极大地缩短了充电时间。并且采用本申请提供的充电方法对所述待充电电池充电所需的充电时间比对所述新鲜电池充电所需的充电时间更短。

参阅图6所示，图6为通过实施例4中的充电方法(即优化方法)和所述对比例2中的传统方法(即背景技术所述的恒流恒压充电法)对所述新鲜电池循环充放电200次之后的电池(为了便于描述，后文中简称为“循环后的电池”)和待充电电池(即所述电池)进行充电所需要的时间对比图。其中，所述待充电电池为新鲜电池进行500次循环充放电后的电池。由图可知，从左至右第一个柱状表示采用传统方法对循环后的电池进行充电的过程中，恒流充电阶段所需时间为0.43小时，恒压充电阶段所需时间为0.95小时，一共需充电1.38小时才能将所述新鲜电池充满。第二个柱状表示采用本申请中提供的充电方法对所述循环后的电池充电，只需要0.6小时就能将所述循环后的电池充满，极大地缩短了充电时间。对于已循环充放电500次的电池而言，第三个柱状表示采用传统方法对所述待充电电池进行充电的过程中，恒流充电阶段所需时间为0.37小时，恒压充电阶段所需时间为1.13小时，一共需充电1.5小时才能将所述电池充满。第四个柱状表示采用本申请中提供的充电方法对所述待充电电池充电，只需要0.54小时就能将所述待充电电池充满，同样极大地缩短了充电时间。并且采用本申请提供的充电方法对所述待充电电池充电所需的充电时间比对所述循环后的电池充电所需的充电时间更短。

另外，由图5和图6中的第四个柱状图示可知，采用本申请中提供的通过新鲜电池计算得到的第二充电电流，确定的第二充电电流对所述待充电电池充电至满充状态所需的时间，大于通过本申请提供的循环后的电池计算得到的第一充电电流，确定的第二充电电流对所述待充电电池充电至满充状态所需的时间。由于电池的阳极阻抗会随着充放电循环的进行而减小，所以根据循环后的电池确定的第二充电电流会大于根据新鲜电池确定的第二充电电流。由此可知，与利用所述新鲜电池确定的第二充电电流对所述待充电电池进行充电的速度相比，利用所述循环后的电池确定的第二充电电流对所述待充电电池进行充电的速度更快，其可以更快速地将所述待充电电池充满。

请参阅图7，在一实施方式中，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存储器11中，并由至少一个处理器(本实施例为一个处理器12)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1中的执行过程。例如，所述充电系统10可以被分割成图7中的第一获取模块101、第二获取模块102以及处理模块103。

在另一实施方式中，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12中，并由所述处理器12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1中的执行过程。例如，所述充电系统10可以被分割成图7中的第一获取模块101、第二获取模块102以及处理模块103。

在一实施方式中，所述第一获取模块101用于获取电池的阳极析锂电位。所所述第二获取模块102用于根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n，n为大于等于0的整数。所述处理模块103用于在第m次充放电循环中，利利用第二充电电流I_m对所述电池进行充电，其中，m为大于n的整数，I_m＝k₁×I_n，0.5≤k₁≤1。

本申请提供的充电系统10不仅可以保证电池的快速充电，而且还可以相对提升电池的循环寿命。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。

本实施例中，所述存储器11可以是电子装置1的内部存储器，即内置于所述电子装置1的存储器。在其他实施例中，所述存储器11也可以是电子装置1的外部存储器，即外接于所述电子装置1的存储器。

在一些实施例中，所述存储器11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1中的充电系统10的程序代码，并在电子装置1的运行过程中实现高速、自动地完成程序或数据的存取。例如，在本实施例中，所述充电系统10用于根据新鲜电池在保证阳极不析锂的情况下，获得的所述新鲜电池在不同荷电状态下的第一充电电流，再根据所述第一充电电流确定第二充电电流，通过所述第二充电电流对所述待充电电池进行充电。

所述存储器11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。

在一实施方式中，所述处理器12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非易失性可读存储介质中，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。所述非易失性可读存储介质可以包括：能够携带所述计算机可读指令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)等。

可以理解的是，以上所描述的模块划分，仅仅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。

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 (11)

1.一种电池的充电方法，其特征在于，包括：

获取电池的阳极析锂电位；

根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n，n为大于等于0的整数；及

在第m次充放电循环中，利用第二充电电流I_m对所述电池进行充电，其中，m为大于n的整数，I_m＝k₁×I_n，0.5≤k₁≤1。

2.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述获取电池的阳极析锂电位的步骤包括：

获取所述电池在不同温度下的析锂充电倍率；及

根据所述析锂充电倍率确定所述电池在不同温度下的阳极析锂电位。

3.如权利要求2所述的充电方法，其特征在于，所述获取电池在不同温度下的析锂充电倍率的步骤包括：

第一充电步骤，在所述电池放电至满放状态后，在预设温度下使用第一预设电流对所述电池充电至满充状态；

第一放电步骤，使用第二预设电流对所述电池进行放电至满放状态；

循环步骤，循环执行所述第一充电步骤和第一放电步骤预设次数后，确定所述电池是否出现析锂；

第一确定步骤，当所述电池出现析锂时，确定所述电池在所述预设温度下的所述析锂充电倍率；及

第一重复步骤，改变所述预设温度，并重复执行所述第一充电步骤至所述第一重复步骤，得到所述电池在不同温度下的所述析锂充电倍率。

4.如权利要求3所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述析锂充电倍率确定所述电池在不同温度下的阳极析锂电位的步骤包括：

第二充电步骤，在一所述预设温度下，以与所述预设温度相对应的所述析锂充电倍率对所述电池进行充电；

监测步骤，监测所述电池在充电过程中的阳极电位；

第二确定步骤，根据所述阳极电位的变化，确定所述电池在所述预设温度下的阳极析锂电位；及

第二重复步骤，改变所述预设温度，并重复执行所述第二充电步骤至所述第二重复步骤，得到所述电池在不同温度下的所述阳极析锂电位。

5.如权利要求1所述的充电方法，其特征在于，所述根据所述阳极析锂电位获取所述电池在第n次充放电循环中的不同荷电状态下的第一充电电流I_n的步骤包括：

在预设温度下，使用预设的初始充电电流对所述电池进行充电；

在第n次充放电循环的充电过程中，控制所述电池的阳极电位保持为与所述预设温度相对应的所述阳极析锂电位；

在所述预设温度下，监测和获取所述电池在所述充电过程中的不同荷电状态下的所述第一充电电流；及

改变所述预设温度，并重复执行上述步骤，以获得在不同温度下，所述电池在所述第n次充放电循环中的不同荷电状态下的所述第一充电电流，并建立所述温度、所述荷电状态与所述第一充电电流I_n的对应关系。

6.如权利要求5所述的充电方法，其特征在于，所述在第m次充放电循环中，利用第二充电电流I_m对所述电池进行充电的步骤包括：

获取所述电池在第m-1次充放电循环中的放电容量Q_m-1；及

在第m次充放电循环中，利用所述第二充电电流对所述电池充电至满充状态。

7.如权利要求6所述的充电方法，其特征在于，所述在第m次充放电循环中，利用所述第二充电电流对所述电池充电至满充状态的步骤包括：

在第m次充放电循环中，将所述电池在充电过程中的荷电状态分成N个区间；

根据所述对应关系获取得到所述N个区间中每一区间的所述荷电状态对应的所述第一充电电流I_n；

获取每个所述区间内的所述荷电状态对应的所述第一充电电流的最小值，并将所述最小值定义为第三充电电流I_c；

根据所述第三充电电流确定相应的每个所述区间的所述第二充电电流I_m，I_m＝k₂×I_c，0.5≤k₂≤1；及

在第m次充放电循环中，利用确定的每个所述区间对应的所述第二充电电流对所述电池充电至满充状态。

8.如权利要求7所述的充电方法，其特征在于，每个所述区间的充电容量等于相应的所述区间的两个端点对应的所述荷电状态之差的绝对值乘以所述放电容量Q_m-1。

9.如权利要求7所述的充电方法，其特征在于，所述电池充电至满充状态时的充电截止容量为所述放电容量Q_m-1。

10.一种电子装置，其特征在于，所述电子装置包括：

电池；

处理器，用于执行如权利要求1-9中任意一项所述的充电方法对所述电池进行充电。

11.一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，其特征在于，所述指令由处理器加载并用于执行如权利要求1-9中任意一项所述的充电方法。

Images