一种电池充放电方法、电池模块、电池包及电源装置制造方法及图纸

技术编号:35702536 阅读:20 留言:0更新日期:2022-11-23 14:57
本发明专利技术公开了一种电池充放电方法、电池模块、电池包及电源装置,包括:在常温温度下,对电池进行充放电循环;在高温温度下,对所述电池进行充放电循环;返回执行所述在常温温度下,对电池进行充放电循环的步骤,以开启下一个温度交替循环。本发明专利技术提供的一种电池充放电方法、电池模块、电池包及电源装置,通过将电池的充放电循环由在单一温度下进行改进为在常温温度和高温温度这两种不同的温度下交替进行,使得既能够避免形成过厚的SE I层,又能够大幅降低电解液的分解产气,从而改善了电池的循环性能,具有广阔的市场应用前景。具有广阔的市场应用前景。具有广阔的市场应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种电池充放电方法、电池模块、电池包及电源装置


[0001]本专利技术涉及锂离子电池
,尤其涉及一种电池充放电方法、电池模块、电池包及电源装置。

技术介绍

[0002]以石墨为代表的碳基材料是锂离子电池负极的主要使用材料,其直接影响着锂离子电池的电化学性能。随着人们对锂离子电池能量密度要求的日渐提高,硅基材料的应用得到极大的关注和发展。
[0003]硅在自然界分布很广,是地壳含量丰度极高的元素之一。硅的理论比容量高达4200mAh/g,是石墨的理论比容量(372mAh/g)的10倍以上,能极大地提高锂离子电池的能量密度。
[0004]然而,硅基材料作为锂离子电池的负极材料时存在的问题是:在常温下充放电时,硅基材料在脱嵌锂的过程中,体积变化较大,从而使活性材料粉化以及新固相电解质层(SEI,Solid Electrolyte Interface)重复生成,此时形成的SEI层较厚,会消耗大量的活性锂,导致电池的电导率下降,动力学恶化,最终导致电池的循环性能迅速衰退;而在高温下充放电时,电池的动力学较好,SEI层能够在形成的同时部分溶解,因而形成的SEI层较薄,但是高温加剧了电解液的分解,导致产气量增多,从而也最终导致了电池的循环性能迅速衰退。
[0005]因此,需要对现有技术进行改进。
[0006]以上信息作为背景信息给出只是为了辅助理解本公开,并没有确定或者承认任意上述内容是否可用作相对于本公开的现有技术。

技术实现思路

[0007]本专利技术提供一种电池充放电方法、电池模块、电池包及电源装置,以解决现有技术中在单一的温度下对电池进行充放电循环时存在的电池循环性能迅速衰退的问题。
[0008]为实现上述目的,本专利技术提供以下的技术方案:
[0009]第一方面,本专利技术提供一种电池充放电方法,所述方法包括:
[0010]在常温温度下,对电池进行充放电循环;
[0011]在高温温度下,对所述电池进行充放电循环;
[0012]返回执行所述在常温温度下,对电池进行充放电循环的步骤,以开启下一个温度交替循环。
[0013]进一步地,所述电池充放电方法中,所述常温温度小于所述高温温度,且所述高温温度减去所述常温温度的差值大于设定值。
[0014]进一步地,所述电池充放电方法中,所述常温温度的范围为18

30℃;
[0015]所述高温温度的范围为45

60℃;
[0016]所述设定值为25℃。
[0017]进一步地,所述电池充放电方法中,所述在常温温度下,对电池进行充放电循环的步骤为:
[0018]在常温温度下,对电池进行充放电循环M周,M为正数;
[0019]所述在高温温度下,对所述电池进行充放电循环的步骤为:
[0020]在高温温度下,对所述电池进行充放电循环N周,N为正数。
[0021]进一步地,所述电池充放电方法中,所述M大于所述N,且所述M和所述N满足设定关系式。
[0022]进一步地,所述电池充放电方法中,所述M的范围为20

300;
[0023]所述N的范围为5

30;
[0024]所述设定关系式为M>5N。
[0025]进一步地,所述电池充放电方法中,所述在常温温度下,对电池进行充放电循环M周,M为正数的步骤包括:
[0026]在常温温度下,以固定的充电倍率对电池进行充电,并充电至电压上限;
[0027]静置,并在静置之后以固定的放电倍率对电池进行放电,直至放电至电压下限;
[0028]返回执行所述在常温温度下,以固定的充电倍率对电池进行充电,并充电至电压上限步骤,以开启下一个充放电循环,直至循环M周,M为正数。
[0029]进一步地,所述电池充放电方法中,所述在常温温度下,对电池进行充放电循环M周,M为正数的步骤包括:
[0030]在常温温度下,以不同的充电倍率对电池进行阶梯充电,直至充电至电压上限;
[0031]静置,并在静置之后以固定的放电倍率对电池进行放电,直至放电至电压下限;
[0032]返回执行所述在常温温度下,以不同的充电倍率对电池进行阶梯充电,直至充电至电压上限的步骤,以开启下一个充放电循环,直至循环M周,M为正数。
[0033]进一步地,所述电池充放电方法中,所述在高温温度下,对所述电池进行充放电循环N周,N为正数的步骤包括:
[0034]在高温温度下,以固定的充电倍率对电池进行充电,并充电至电压上限;
[0035]静置,并在静置之后以固定的放电倍率对电池进行放电,直至放电至电压下限;
[0036]返回执行所述在高温温度下,以固定的充电倍率对电池进行充电,并充电至电压上限步骤,以开启下一个充放电循环,直至循环N周,N为正数。
[0037]进一步地,所述电池充放电方法中,所述在高温温度下,对所述电池进行充放电循环N周,N为正数的步骤包括:
[0038]在高温温度下,以不同的充电倍率对电池进行阶梯充电,直至充电至电压上限;
[0039]静置,并在静置之后以固定的放电倍率对电池进行放电,直至放电至电压下限;
[0040]返回执行所述在高温温度下,以不同的充电倍率对电池进行阶梯充电,直至充电至电压上限的步骤,以开启下一个充放电循环,直至循环N周,N为正数。
[0041]第二方面,本专利技术提供一种电池模块,包括电池本体和与所述电池本体连接的电池管理单元,所述电池管理单元采用如上述第一方面所述的电池充放电方法对所述电池本体进行充放电。
[0042]第三方面,本专利技术提供一种电池包,包括如上述第二方面所述的电池模块。
[0043]第四方面,本专利技术提供一种电源装置,包括如上述第二方面所述的电池模块或如
上述第三方面所述的电池包。
[0044]与现有技术相比,本专利技术具有以下有益效果:
[0045]本专利技术提供的一种电池充放电方法、电池模块、电池包及电源装置,通过将电池的充放电循环由在单一温度下进行改进为在常温温度和高温温度这两种不同的温度下交替进行,使得既能够避免形成过厚的SEI层,又能够大幅降低电解液的分解产气,从而改善了电池的循环性能,具有广阔的市场应用前景。
附图说明
[0046]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0047]图1是本专利技术实施例一提供的一种电池充放电方法的流程示意图;
[0048]图2是本专利技术实施例一在进行对比组1实验时,含硅基负极材料的锂离子电池仅在25℃的常温温度下进行充放电循环时的截面电镜图;
[0049]图3是本专利技术实施例一在进行实验组1实本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种电池充放电方法,其特征在于,所述方法包括:在常温温度下,对电池进行充放电循环;在高温温度下,对所述电池进行充放电循环;返回执行所述在常温温度下,对电池进行充放电循环的步骤,以开启下一个温度交替循环。2.根据权利要求1所述的电池充放电方法,其特征在于,所述常温温度小于所述高温温度,且所述高温温度减去所述常温温度的差值大于设定值。3.根据权利要求2所述的电池充放电方法,其特征在于,所述常温温度的范围为18

30℃;所述高温温度的范围为45

60℃;所述设定值为25℃。4.根据权利要求1或2或3所述的电池充放电方法,其特征在于,所述在常温温度下,对电池进行充放电循环的步骤为:在常温温度下,对电池进行充放电循环M周,M为正数;所述在高温温度下,对所述电池进行充放电循环的步骤为:在高温温度下,对所述电池进行充放电循环N周,N为正数。5.根据权利要求4所述的电池充放电方法,其特征在于,所述M大于所述N,且所述M和所述N满足设定关系式。6.根据权利要求5所述的电池充放电方法,其特征在于,所述M的范围为20

300;所述N的范围为5

30;所述设定关系式为M>5N。7.根据权利要求4所述的电池充放电方法,其特征在于,所述在常温温度下,对电池进行充放电循环M周,M为正数的步骤包括:在常温温度下,以固定的充电倍率对电池进行充电,并充电至电压上限;静置,并在静置之后以固定的放电倍率对电池进行放电,直至放电至电压下限;返回执行所述在常温温度下,以固定的充电倍率对电池进行充电,并充电至电压上限步骤,以开启下一个充放电循环,直至循环M周,M为正数。8.根据权利要求4所述的电池充放电方法,其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员:刘娇邓云华江柯成
申请(专利权)人:江苏正力新能电池技术有限公司
类型:发明
国别省市:

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