本申请提供了一种电化学装置、充电方法和电子设备。该电化学装置的充电过程包括多个恒流充电阶段和多个恒压充电阶段，在电化学装置充电至第一荷电状态时，电化学装置经历至少一个恒压充电阶段，其中，第一荷电状态小于或等于80％。基于本申请方案，可以增加在内阻较低时电化学装置的充电容量，减少在高荷电状态高内阻下的充电时间，从而缩短电化学装置总的充电时间；此外，由于避免在高电压下长时间恒压充电，减少了高压下正极与电解液副反应，从而可以改善电化学装置的高温循环性能。可以改善电化学装置的高温循环性能。可以改善电化学装置的高温循环性能。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】电化学装置、充电方法和电子设备
[0001]本申请涉及电化学
，尤其涉及一种电化学装置、电化学装置的充电方法和电子设备。
技术介绍
[0002]随着市场对锂离子电池的能量密度需求的增加，克容量较高的材料(例如，硅及硅基材料)被认为是一种有前途的负极材料。近年来，采用硅基负极的硅体系电池得到广泛研究。
[0003]对于硅体系电池，现在普遍应用的电池充电方式为恒流充电加恒压充电，即恒定电流充电至充电上限电压(在下文也称为规定电压)或接近规定电压，然后转为恒压充电。采用该充电方式的主要原因是：在充电过程中电池存在极化现象，且充电电流越大，电池的极化现象越明显。在通过恒流充电将电池充电至规定电压时，由于存在极化现象，电池的电芯并没有完全充满，因此需要继续采用恒压充电以消除极化。
[0004]由于硅及硅基材料的导电性较差、嵌锂反应速度较慢以及硅体系电池极化较大，在硅体系电池采用上述充电方式充电时，恒压充电耗时较长，这导致硅体系电池的整个充电耗时较长。此外，对于高电压(例如，≥4.5V)体系，在高压下长时间恒压充电会使得硅体系电池的高温循环性能恶化。
技术实现思路
[0005]有鉴于此，本申请实施例提供了一种电化学装置、电化学装置的充电方法和电子设备，以至少部分或全部解决上述技术问题。
[0006]根据本申请实施例的第一方面，提供一种电化学装置，所述电化学装置的充电过程包括多个恒流充电阶段和多个恒压充电阶段，在所述电化学装置充电至第一荷电状态(state of charge，SOC)时，所述电化学装置经历至少一个恒压充电阶段，其中，所述第一SOC小于或等于80％。通过这样设计，可以增加在内阻较低时电化学装置的充电容量，减少在高SOC高内阻下的充电时间，从而缩短电化学装置总的充电时间。
[0007]在另一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述多个恒流充电阶段包括以第一充电电流进行恒流充电的第一恒流充电阶段，所述第一充电电流为所述电化学装置的充电能力的1.2至1.5倍；在所述电化学装置充电至第二SOC时，所述电化学装置经历至少一个所述第一恒流充电阶段，其中，所述第二SOC小于或等于第一SOC。通过分段充电的设计，在保证电池安全性的前提下，增加在内阻较低时电化学装置的充电容量。
[0008]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述第二SOC小于或等于35％。
[0009]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述恒流充电阶段包括以第二充电电流进行恒流充电的第二恒流充电阶段，所述第二充电电流为所述电化学装置的充电能力的1.0至1.3倍；在所述电化学装置充电至第三SOC时，所述电化学装置经历至少一个所述第二恒流充电阶段，其中，所述第三SOC大于或等于第一SOC。
[0010]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述第三SOC大于或等于87％
±
3％。
[0011]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述恒流充电阶段包括以第二充电电流进行恒流充电的第二恒流充电阶段，所述第二充电电流为所述电化学装置的充电能力的1.0至1.3倍，且所述第二充电电流小于所述第一充电电流；
[0012]在所述电化学装置充电至第三SOC时，所述电化学装置经历至少一个所述第二恒流充电阶段，其中，所述第三SOC大于或等于第一SOC。
[0013]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述恒流充电阶段包括以第三充电电流进行恒流充电的第三恒流充电阶段，所述第三充电电流为所述电化学装置的充电能力的0.5至0.8倍；在所述电化学装置的荷电状态大于第三SOC时，所述电化学装置执行至少一次所述第三恒流充电阶段，其中，所述第三SOC大于或等于第一SOC。通过这样设计，
[0014]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述多个恒流充电阶段包括N个恒流充电阶段，所述多个恒压充电阶段包括N个恒压充电阶段，N为整数且N≥2。所述N个恒流充电阶段和所述N个恒压充电阶段交替执行。
[0015]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，在第一恒流充电阶段，所述电化学装置以第一充电电流和第一充电时间进行恒流充电，在第一恒压充电阶段，所述电化学装置以在所述第一充电时间结束时达到的第一截止电压和第二充电时间进行恒压充电，所述第一充电电流为所述电化学装置的充电能力的1.2至1.5倍。
[0016]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，在第r恒流充电阶段，所述电化学装置以第二充电电流和第k充电时间进行恒流充电，r和k均为整数，且2≤r≤N，k＝2r
‑
1；在第r恒压充电阶段，所述电化学装置以在所述第k充电时间结束时达到的第r截止电压和第k+1充电时间进行恒压充电，所述第二充电电流小于所述第一充电电流。
[0017]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，当N>2时，在第N恒流充电阶段，所述电化学装置以第三充电电流恒流充电至充电上限电压；在第N恒压充电阶段，所述电化学装置以所述充电上限电压进行恒压充电至充电截止电流，所述第三充电电流小于所述第二充电电流。
[0018]在又一种可能的实现方式中，结合上述第一方面，所述电化学装置的负极材料至少包括硅基材料和石墨。
[0019]根据本申请实施例的第二方面，提供一种电化学装置的充电方法，所述电化学装置的充电过程包括多个恒流充电阶段和多个恒压充电阶段；在以所述充电过程将所述电化学装置充电至第一SOC时，所述电化学装置经历至少一个恒压充电阶段，其中，所述第一SOC小于或等于80％。
[0020]根据本申请实施例的第三方面，提供一种电子设备，包括如第一方面中任一项所述的电化学装置。
[0021]基于上述技术方案，电化学装置的充电过程包括多个恒流充电阶段和多个恒压充电阶段，在电化学装置充电至第一SOC时，电化学装置经历至少一个恒压充电阶段。由于第一SOC小于或等于80％，在低SOC时电化学装置的内阻较低，因此本方案中电化学装置在其内阻较低时执行了至少一次恒压充电。由于在电化学装置的内阻较低时执行恒压充电，电化学装置的电流快速下降且容量快速增加，因此本方案增加了在内阻较低时电化学装置的
充电容量，减少了在高SOC高内阻下的充电时间，从而缩短了电化学装置总的充电时间；此外，由于避免在高电压下长时间恒压充电，减少了高压下正极与电解液副反应，从而可以改善电化学装置的高温循环性能。
附图说明
[0022]为了更清楚地说明本申请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，下面描述中的附图是本申请的一些实施例，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他的附图。
[0023]图1是本申请一示例性实施例提供的电化学装置的恒压充电时间与电流和容量之间的关系的示意图；
[0024]图2是本申请一示例性实施例提供的电化学装置本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种电化学装置，其特征在于，所述电化学装置的充电过程包括多个恒流充电阶段和多个恒压充电阶段，在所述电化学装置充电至第一荷电状态时，所述电化学装置经历至少一个恒压充电阶段，其中，所述第一荷电状态小于或等于80％。2.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述多个恒流充电阶段包括以第一充电电流进行恒流充电的第一恒流充电阶段，所述第一充电电流为所述电化学装置的充电能力的1.2至1.5倍；且在所述电化学装置充电至第二荷电状态时，所述电化学装置经历至少一个所述第一恒流充电阶段，其中，所述第二荷电状态小于或等于第一荷电状态。3.根据权利要求2所述的电化学装置，其特征在于，所述第二荷电状态小于或等于35％。4.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述恒流充电阶段包括以第二充电电流进行恒流充电的第二恒流充电阶段，所述第二充电电流为所述电化学装置的充电能力的1.0至1.3倍；在所述电化学装置充电至第三荷电状态时，所述电化学装置经历至少一个所述第二恒流充电阶段，其中，所述第三荷电状态大于或等于第一荷电状态。5.根据权利要求4所述的电化学装置，其特征在于，所述第三荷电状态大于或等于87％。6.根据权利要求2所述的电化学装置，其特征在于，所述恒流充电阶段包括以第二充电电流进行恒流充电的第二恒流充电阶段，所述第二充电电流为所述电化学装置的充电能力的1.0至1.3倍，且所述第二充电电流小于所述第一充电电流；在所述电化学装置充电至第三荷电状态时，所述电化学装置经历至少一个所述第二恒流充电阶段，其中，所述第三荷电状态大于或等于第一荷电状态。7.根据权利要求1所述的电化学装置，其特征在于，所述恒流充电阶段包括以第三充电电流进行恒流充电的第三恒流充电阶段，所述第三充电电流为所述电化学装置的充电能力的0.5至0.8倍；在所述电化学装置的荷电状态大于第三荷电状态时，所述电化学装置执行至少一次所述第三恒流充电阶段，其中，所述第三荷电状态大于或等于第一荷电状态。8.根据权利要求...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘伟，赵士猛，
申请(专利权)人：宁德新能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：
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