寧德新能源的安全高效快充技術(shù)

寧德新能源的安全、高效電池充電方法，該方案對(duì)于人們擔(dān)憂的快充技術(shù)的安全性提出了全新的解決方案，可以有效避免在電池充電過程中因不合理的充電電壓或充電電流對(duì)電池的損耗！

集微網(wǎng)消息，現(xiàn)在手機(jī)通常使用鋰離子電池，鋰離子電池經(jīng)過20多年的發(fā)展，能量密度得到了極大提升，但是，鋰離子電池技術(shù)發(fā)展到現(xiàn)在，能量密度的提升已經(jīng)到了瓶頸階段。

目前普遍應(yīng)用在鋰電池上的充電方法是通過預(yù)設(shè)的恒定電流持續(xù)充電至某一電位后在此電位恒壓充電的方式。這種充電方式會(huì)使陽(yáng)極電位不斷下降，從而造成鋰離子在陽(yáng)極表面還原成鋰金屬而析出，這時(shí)產(chǎn)生的鋰枝晶會(huì)在電極表面進(jìn)行積累，進(jìn)而極大地威脅了電池的安全性能。

針對(duì)這一問題，寧德新能源在16年6月20日申請(qǐng)了一項(xiàng)名為“電池充電的方法及裝置”的發(fā)明專利（申請(qǐng)?zhí)枺?01610447577.6），申請(qǐng)人為寧德新能源科技有限公司。

根據(jù)目前公開的專利資料，讓我們一起來看這項(xiàng)安全、高效的快充技術(shù)吧。

首先要介紹的就是該專利中關(guān)于電池充電的整體方法流程圖，首先，系統(tǒng)獲取待充電電池對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極開路電壓曲線、陽(yáng)極阻抗曲線、析鋰電位閾值以及剩余電量。

陽(yáng)極開路電壓曲線，表示的是在電池在持續(xù)充電過程中，處于不同剩余電量情況下陽(yáng)極電位的變化情況，如下圖所示為陽(yáng)極開路電壓曲線的示意圖，是與SOC(剩余電量)相關(guān)的函數(shù)曲線。

陽(yáng)極阻抗曲線，表示的是在電池不同剩余電量情況下，陽(yáng)極阻抗的變化情況，也是與SOC相關(guān)的函數(shù)曲線；析鋰電位閾值，是在充電電流的確定過程中防止析鋰情況出現(xiàn)的基本參數(shù)，如果充電過程中陽(yáng)極電位持續(xù)在該電位值以下就會(huì)出現(xiàn)析鋰情況，而在此點(diǎn)位置之上就沒有。

其次，根據(jù)陽(yáng)極開路電壓曲線以及剩余電量，確定當(dāng)前陽(yáng)極開路電壓；根據(jù)陽(yáng)極阻抗曲線確定當(dāng)前陽(yáng)極阻抗；根據(jù)當(dāng)前的陽(yáng)極開路電壓、陽(yáng)極阻抗以及鋰電位閾值確定當(dāng)前充電的電流。

最后再根據(jù)當(dāng)前的充電電流對(duì)需要充電的電池進(jìn)行充電，這里反復(fù)提及到了陽(yáng)極開路電壓、陽(yáng)極阻抗值、鋰電池閾值等關(guān)鍵字，我們就來看看如何獲取這些關(guān)鍵參數(shù)。

如上圖所示為獲取陽(yáng)極開路電壓的流程圖，首先使用測(cè)試電流對(duì)需要充電的電池進(jìn)行充電，這個(gè)測(cè)試電流是一個(gè)固定值，可以根據(jù)工程人員的經(jīng)驗(yàn)值進(jìn)行選取。

其次，在使用測(cè)試電流對(duì)待充電電池進(jìn)行充電的過程中，采集待充電電池處于不同剩余電量時(shí)陽(yáng)極與參比電極之間的電位差，以便于確定待充電電池對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極開路電壓曲線。

如上圖是獲取陽(yáng)極阻抗的方法流程圖，首先獲取待充電電池的第一放電電位以及第二放電電位。第一放電電位為待充電電池以第一放電電流持續(xù)放電第一放電時(shí)間后的電位，第二放電電位為待充電電池以第二放電電流持續(xù)放電第二放電時(shí)間后的電位。

其次，根據(jù)公式Ra＝(U1-U2)/(I2-I1)進(jìn)行計(jì)算得到陽(yáng)極阻抗，再分別采集待充電電池處于不同剩余電量時(shí)對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極阻抗，用這個(gè)值來確定待充電電池對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極阻抗曲線。

如上圖為獲取析鋰電位閾值的方法流程圖，首先使用最大安全充電電流對(duì)待充電電池進(jìn)行充電，這個(gè)最大的安全充電電流為需要充電電池的固有硬件參數(shù)，一般是不可以改變的。在使用最大安全充電電流對(duì)待充電電池進(jìn)行充電的過程中，將采集到的待充電電池對(duì)應(yīng)的陽(yáng)極與參比電極之間的最小電位差，即確定為析鋰電位閾值。

此外，為了保證電池的安全性，并且為了盡量的延長(zhǎng)電池的壽命，需要設(shè)置合理的方案來對(duì)于充電電流進(jìn)行調(diào)整。

如上圖所示為充電電流的調(diào)整方法流程圖，在充電過程中，檢測(cè)充電電壓是否達(dá)到截止電壓，當(dāng)充電電壓未達(dá)到截止電壓時(shí)，則執(zhí)行步驟1052，否則執(zhí)行步驟1053。

在步驟1052中，會(huì)維持當(dāng)前充電方式不變，以繼續(xù)對(duì)待充電電池進(jìn)行充電；而在步驟1053中，維持當(dāng)前充電電壓，同時(shí)將當(dāng)前充電電流大小變更為截止電流大小，以繼續(xù)對(duì)待充電電池進(jìn)行充電直至充滿。

通過對(duì)充電電壓的檢測(cè)以及對(duì)充電電流的進(jìn)一步調(diào)整，可以有效避免在電池充電過程中因不合理的充電電壓或充電電流對(duì)電池的損耗！

以上就是寧德新能源的安全、高效電池充電方法，該方案對(duì)于人們擔(dān)憂的快充技術(shù)的安全性提出了全新的解決方案，作為一種通用的電池充電方案，該技術(shù)可以應(yīng)用在多種應(yīng)用場(chǎng)景下，給人們的生活帶來更大的便利！