充电方法、电子装置以及存储介质

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、电子装置以及存储介质。

背景技术

现在通常采用的充电方法为恒流恒压充电方法，即恒定电流充电至充电限制电压，然后以所述充电限制电压进行恒压充电，其中充电限制电压指电池由恒流充电转入恒压充电时的最大电压值，或者电池产品包装上写的限制电压。采用恒流恒压充电方法是因为在充电过程中电池存在极化现象，电流越大极化越明显。当恒流充电至所述充电限制电压时，由于存在极化，电芯并没有完全满充的现象，因此需要继续进行恒压充电。而在恒流阶段，由于电池在不同荷电状态下，充电电流窗口并不相同。在现有充电方法中，基本上为一步恒流充电到截止电压，再进行恒压充电，未能有效利用恒流阶段不同荷电状态的电流窗口。并且当电池在恒流充电过程中充电电流过大，会有析锂风险，而当充电电流过小时，充电速度又太慢。

发明内容

有鉴于此，有必要提供一种充电方法、电子装置以及存储介质，可以在保证电池循环使用寿命的同时，还能够缩短电池的总充电时间。

本申请一实施方式提供了一种电池的充电方法，所述充电方法包括第一阶段和第二阶段。在第一阶段，以第一充电方式或第二充电方式对电池充电至第一阶段电压。所述第一充电方式包括依序的N个充电子阶段，N为大于或等于2的整数，所述N个充电子阶段分别定义为第i充电子阶段，i＝2、3、…、N；在所述第i充电子阶段时，以第i电流、第i电压及第i功率的其中一者对所述电池进行充电；在第i+1充电子阶段时，以第i+1电流、第i+1电压及第i+1功率的其中一者对所述电池进行充电；其中，所述电池在所述第i+1充电子阶段时的充电电流小于或等于在所述第i充电子阶段时的充电电流。所述第二充电方式包括依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，且每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中一者，对所述电池不充电或以第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中另一者，对所述电池以第j后充电子电流进行充电达Tj2时长；其中，所述第j前充电子电流的绝对值小于所述第j后充电子电流的绝对值。在第二阶段，以第三充电方式对电池充电至第二阶段电压，所述第二阶段电压大于所述第一阶段电压，其中所述第三充电方式采用所述第一充电方式或所述第二充电方式。

根据本申请的一些实施方式，所述第三充电方式采用所述第一充电方式时，两者之间的充电子阶段个数N相同。

根据本申请的一些实施方式，所述第三充电方式采用所述第二充电方式时，两者之间的充电子阶段个数M相同。

根据本申请的一些实施方式，所述第i+1电压大于或等于所述第i电压。

根据本申请的一些实施方式，所述第i+1功率小于或等于所述第i功率。

根据本申请的一些实施方式，第j+1充电子阶段的充电电流的平均值小于或等于所述第j子阶段的充电电流,且当所述第三充电方式采用所述第二充电方式时，第j充电子阶段的充电电流的平均值小于所述第一充电方式或所述第二充电方式中的充电电流。

根据本申请的一些实施方式，所述第一阶段电压等于所述电池的充电限制电压，所述第二阶段电压小于所述电池中电解液的氧化分解电压。

根据本申请的一些实施方式，所述第二阶段电压小于或等于所述第一阶段电压加上500毫伏特。

根据本申请的一些实施方式，所述方法还包括：在第三阶段，以所述第二阶段电压对所述电池进行恒压充电。

根据本申请的一些实施方式，所述第三充电方式中的充电电流小于或等于所述第一充电方式或所述第二充电方式中的充电电流。

本申请一实施方式提供了一种电子装置，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。

本申请一实施方式提供了一种存储介质，其上存储有至少一条计算机指令，所述计算机指令由处理器加载并用于执行如上所述的电池的充电方法。

本申请的实施方式通过在第一阶段以恒定电流、恒定电压或恒定功率的其中至少一种方式充电至所述第一阶段电压；并在第二阶段以恒定电流、恒定电压或恒定功率的其中至少一种方式充电。或者，在所述第一阶段和所述第二阶段也可以是脉冲充电或脉冲充放电的充电方式。通过本申请的充电方法可以对电池充电的前期(第一阶段)进行优化，以减少前期常规充电时间，降低析锂风险，缩短阴极高电位时间，进而改善电芯循环寿命和提升充电速度。并且所述电池的充电限制电压由所述第一阶段电压提高到所述第二阶段电压，从而能够提高电池在充电过程中的充电速度，缩短总的充电时间。

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是根据本申请一实施方式的电池在充电过程中电压与电流的对应关系图。

图4是根据本申请实施方式一的电池在充电过程中电流和电压随时间变化示意图。

图5是根据本申请实施方式二的电池在充电过程中电流和电压随时间变化示意图。

图6是根据本申请一实施方式的第一阶段中功率和电压随时间变化，以及第二阶段中电流和电压随时间变化示意图。

图7是根据本申请实施方式三的电池在充电过程中电流和电压随时间变化示意图。

图8是根据本申请实施方式四的电池在充电过程中电流和电压随时间变化示意图。

图9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

处理器 11

电池 12

第一充电模块 101

第二充电模块 102

第三充电模块 103

如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。

具体实施方式

下面将结合本申请实施方式中的附图，对本申请实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本申请一部分实施方式，而不是全部的实施方式。

基于本申请中的实施方式，本领域普通技术人员在没有付出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都是属于本申请保护的范围。

请参阅图1，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，至少一个处理器11以及电池12，上述元件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。在其他实施方式中，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设备。

在一个实施例中，所述电池12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12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12包括至少一个电芯，所述电池12可以采用可循环再充电的方式反复充电。

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为根据本申请一实施方式的电池的充电方法的流程图。所述电池的充电方法可以包括以下步骤：

步骤S21：在第一阶段，以第一充电方式或第二充电方式对电池充电至第一阶段电压。

在本实施方式中，所述第一充电方式包括依序的N个充电子阶段，N为大于或等于2的整数，所述N个充电子阶段分别定义为第i充电子阶段，i＝2、3、…、N。在所述第i充电子阶段时，以第i电流、第i电压及第i功率的其中一者对所述电池进行充电。在第i+1充电子阶段时，以第i+1电流、第i+1电压及第i+1功率的其中一者对所述电池进行充电。所述电池在所述第i+1充电子阶段时的充电电流小于或等于在所述第i充电子阶段时的充电电流。

在本实施方式中，所述第i+1电压大于或等于所述第i电压，所述第i+1功率小于或等于所述第i功率。

所述第二充电方式包括依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，且每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中一者，对所述电池不充电或以第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中另一者，对所述电池以第j后充电子电流进行充电达Tj2时长。其中，所述第j前充电子电流的绝对值小于所述第j后充电子电流的绝对值。

在本实施方式中，第j+1充电子阶段的充电电流的平均值小于或等于所述第j子阶段的充电电流，且当所述第三充电方式采用所述第二充电方式时，第j充电子阶段的充电电流的平均值小于所述第一充电方式或所述第二充电方式中的充电电流。

需要说明的是，所述第一阶段电压等于所述电池12的充电限制电压(可以理解为背景技术中所述的充电限制电压)。

步骤S22：在第二阶段，以第三充电方式对电池充电至第二阶段电压，所述第二阶段电压大于所述第一阶段电压，其中所述第三充电方式采用所述第一充电方式或所述第二充电方式。

需要说明的是，当所述第三充电方式采用所述第一充电方式时，所述第三充电方式中的充电子阶段的个数N与所述第一充电方式中的充电子阶段的个数N可以相同，也可以不相同。也就是说，当所述第三充电方式采用所述第一充电方式时，所述第二阶段中的充电子阶段的个数N与所述第一阶段中的充电子阶段的个数N可以相同，也可以不相同。

当所述第三充电方式采用所述第二充电方式时，所述第三充电方式中的充电子阶段的个数M与所述第二充电方式中的充电子阶段的个数M可以相同，也可以不相同。也就是说，当所述第三充电方式采用所述第二充电方式时，所述第二阶段中的充电子阶段的个数M与所述第一阶段中的充电子阶段的个数M可以相同，也可以不相同。

在本实施方式中，所述第三充电方式中的充电电流小于或等于所述第一充电方式或所述第二充电方式中的充电电流。

在一实施方式中，当在第一阶段以第一充电方式对所述电池12进行充电时，所述第一阶段包含依序的N个充电子阶段，N为正整数，所述N个充电子阶段分别定义为第i充电子阶段，i＝2、…、N。在所述第i充电子阶段时，以一个恒定的第i电流、一个恒定的第i电压及一个恒定的第i功率的其中一者对所述电池12进行充电。当在第二阶段以所述第一充电方式对所述电池12进行充电时，所述第二阶段包含依序的N个充电子阶段，N为正整数，所述N个充电子阶段分别定义为第i充电子阶段，i＝2、…、N。在所述第i充电子阶段时，以一个恒定的第i电流、一个恒定的第i电压及一个恒定的第i功率的其中一者对所述电池12进行充电。可以理解的是，第一阶段中的充电子阶段个数N与第二阶段中的充电子阶段个数N可以相同，也可以不相同。

在一实施方式中，当在第一阶段以第二充电方式对所述电池12进行充电时，所述第一阶段包含依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，且每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中一者，对所述电池不充电或以第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中另一者，对所述电池以第j后充电子电流进行充电达Tj2时长。当在第二阶段以所述第二充电方式对所述电池12进行充电时，所述第二阶段包含依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，且每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中一者，对所述电池不充电或以第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中另一者，对所述电池以第j后充电子电流进行充电达Tj2时长。可以理解的是，第一阶段中的充电子阶段个数M与第二阶段中的充电子阶段个数M可以相同，也可以不相同。

在一实施方式中，当在第一阶段以第一充电方式对所述电池12进行充电时，所述第一阶段包含依序的N个充电子阶段，N为正整数，所述N个充电子阶段分别定义为第i充电子阶段，i＝2、…、N。在所述第i充电子阶段时，以一个恒定的第i电流、一个恒定的第i电压及一个恒定的第i功率的其中一者对所述电池12进行充电。当在第二阶段以所述第二充电方式对所述电池12进行充电时，所述第二阶段包含依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，且每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中一者，对所述电池不充电或以第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中另一者，对所述电池以第j后充电子电流进行充电达Tj2时长。

在一实施方式中，当在第一阶段以第二充电方式对所述电池12进行充电时，所述第一阶段包含依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，且每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中一者，对所述电池不充电或以第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长；在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中另一者，对所述电池以第j后充电子电流进行充电达Tj2时长。当在第二阶段以所述第一充电方式对所述电池12进行充电时，所述第二阶段包含依序的N个充电子阶段，N为正整数，所述N个充电子阶段分别定义为第i充电子阶段，i＝2、…、N。在所述第i充电子阶段时，以一个恒定的第i电流、一个恒定的第i电压及一个恒定的第i功率的其中一者对所述电池12进行充电。

由于在第二阶段的第1充电子阶段的充电电流小于所述第一阶段电流，且在所述第i+1充电子阶段的充电电流小于或等于在所述第i充电子阶段的充电电流，使得所述电池12的阳极电位不低于一个析锂电位。析锂电位可以通过如下的途径测试而获得。针对本实施例中的所述电池12，制作另一个规格相同的三电极电池，所述三电极电池相较于本实施例的所述电池12多增加一个电极，也就是包含三个电极，分别是阳极、阴极及参比电极。所述参比电极的材料为锂，所述三电极电池用于测试，以获得本实施例的所述电池12的阳极的析锂电位。

所述阳极的析锂电位的具体测试方法为：制作多个三电极电池，分别采用不同倍率(例如1C、2C、3C)的充电电流对所述三电极电池进行充放电，且循环多次(例如10次)，并检测充放电过程中阳极与参比电极的电位差。然后，对所述三电极电池进行满充拆解，分别观察采用不同倍率充电的三电极电池的阳极是否发生析锂现象(即观察阳极表面是否有金属锂析出)。确定未发生析锂现象的三电极电池所对应的最大倍率，则将所述倍率下充放电过程中阳极与参比电极的电位差的最小值作为阳极的析锂电位。另外要补充说明的是：锂电池的充电电流一般用C作参照，C是对应锂电池容量的数值。锂电池容量一般用Ah、mAh表示，例如电池容量是1200mAh时，对应的1C就是1200mA，0.2C就等于240mA。

再举例来说，分别以1C、2C和3C的充电电流对多个三电极电池进行充放电且循环10次。通过拆解三电极电池发现，采用1C与2C充放电时阳极未发生析锂现象，采用3C充放电时阳极发生析锂现象。那么，2C倍率下阳极与参比电极的电位差的最小值即为阳极的析锂电位。此外，阴极的析锂电位也可以采用类似的方式作测试，此处不再赘述。通过上述阳极的析锂电位的测试过程还可以对所述电池12的阳极电位及阴极电位进一步理解如下：阳极电位为阳极与参比电极的电位差，即阳极对锂电位，阴极电位为阴极与参比电极的电位差，即阴极对锂电位。

所述第二阶段电压小于所述电池12中电解液的氧化分解电压。电池中电解液的氧化分解电压可以作如下的理解：在电池的电位超过某个电位阈值时，电解液中溶剂分子、添加剂分子、甚至是杂质分子会在电极与电解液的界面发生不可逆的还原或氧化分解的反应，这种现象称为电解液分解。所述电位阈值即为电池中电解液的还原分解电压及氧化分解电压。

电解液的氧化分解电压可以通过如下的途径测试而获得。例如，制作对称电池(比如采用Pt电极的纽扣电池)，在对称电池中注入相应的电解液，即与本实施例中所述电池12的电解液相同的电解液。再参阅图3，图3说明对所述对称电池施加逐渐增大的电压，并以仪器进行电压对电流的扫描而获得电压与电流的对应关系，其中，横轴为电压，纵轴为电流。更详细地说，从开始加载电压后，仪器所采样到的第二个电压点的电流值作为一个初始电流值(对应图3的位置P1)，接着，随着电压逐渐增大，当仪器所采样到的电流值等于所述初始电流值的100倍时，此时所对应的电压即作为所述电解液的氧化分解电压，在图3的例子中，即为位置P2所对应的电压6.2伏特。在本实施例中，所述第二阶段电压还小于或等于所述第一阶段电压加上500毫伏特。

在所述第二阶段的所述第N充电子阶段或者第M充电子阶段时，对所述电池12进行充电至所述第二阶段电压，此时，对所述电池12进行充电的截止条件是一个截止电压、一个截止电流或一个截止容量。更具体地说，在所述第N充电子阶段或者第M充电子阶段时，当电池12的充电电流等于所述截止电流、所产生的充电电压等于所述截止电压或者侦测所述电池12的电容量(State of charge,SOC)等于所述截止容量时，停止对所述电池12进行充电，即充电截止。针对不同规格的所述电池12，所述截止电流、所述截止电压、所述截止容量可以采用前述三电极电池的测试方式，观察所述三电极电池的阴极不发生过脱锂的现象而获得，以确保所述电池12的电容量与现有技术的常规充电方式的电容量相当，并确保所述电池12的阴极不发生过脱锂。

另外，要补充说明的是：在本实施例中，所述第一阶段电流、所述第一阶段电压、所述第二阶段的所述第i子阶段的所述第i电流、所述第i电压、与所述第i功率的其中一者、所述第二阶段电压及所述截止条件的数值可以是预先储存于所述电池12中或所述处理器11中，所述处理器11读取所述预先储存的数值，以正确地控制所述充电系统10进行充电。

参阅图4所示，其中，横轴是时间，纵轴是电流大小。在第一阶段中，在时间t1、t2、…、t(i-2)、t(i-1)、ti、…tN时，所述电池12的电压分别为U1、U2、…、U(i-1)、Ui、…、Ucl。在第二阶段中，在时间t1'、t2'、t3'、t4'、t5'、…、t(i-1)'、ti'、t(i+1)'、…tN'时，所述电池12的电压分别为Ucl、U1'、U2'、…、Ui'、U(i+1)'、…、Um。需要说明的是，所述tN与t1'为同一时间。

在第一阶段，在时间0至t1间，以恒定电流I1对所述电池12充电至电压U1；在时间t1至t2间，以恒定电流I2充电至电压U2；在时间t(i-2)至t(i-1)间，以恒定电流I(i-1)充电至电压U(i-1)；在时间ti-1至ti间，以恒定电流Ii充电至电压Ui；在时间t(N-1)至tN间，以恒定电流Icl充电至电压Ucl。在时间t2至t(i-2)间，及在时间ti至t(N-1)间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

在第二阶段，在时间t1'至t2'间，以恒定电流I1'充电至电压U1'；在时间t2'至t3'间，以恒定电压U1'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I2'；在时间t3'至t4'间，以恒定电流I2'对电池进行充电至电压U2'；在时间t4'至t5'间，以恒定电压U2'对电池充电；在时间t(i-1)'至ti'间，以恒定电流Ii'充电至电压Ui'；在时间ti'至t(i+1)'间，以恒定电压Ui'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I(i+1)'；在时间t(N-2)'至t(N-1)'间，以恒定电流Im充电至电压Um；在时间t(N-1)'至tN'间，以恒定电压Um对电池充电，此段时间对应的充电电流由Im下降至电流Im’。在时间t5'至t(i-1)'间，在时间t(i+1)'至t(N-1)'间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

需要说明的是，在第一阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，都以一个恒定的充电电流对所述电池12充电，且I1≧I2≧…≧Icl，U1≦U2≦…≦Ucl；在第二阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，都以一个恒定的充电电流和恒定电压交替对所述电池12充电，Icl≧I1'≧I2'≧…≧Im’，Ucl≦U1'≦U2'≦…≦Um。

参阅图5，其中，横轴是时间，纵轴是电流大小。在第一阶段，在时间t1、t2、…、ti、…tN时，所述电池12的电压分别为U1、U2、…、Ui、…、Ucl。在第二阶段，在时间t1'、t2'、…、ti'、t(i+1)'、…tN'时，所述电池12的电压分别为U1'、U2'、…、Ui'、U(i+1)'、…、Um。需要说明的是，所述tN与t1'为同一时间。

在第一阶段，在时间0至t1间，以恒定电压U1对所述电池12充电至电流为I1；在时间t1至t2间，以恒定电压U2充电至电流为I2；在时间t(i-1)至ti间，以恒定电压Ui充电至电流为Ii；在时间t(N-1)至tN间，以恒定电压Ucl充电至电流为Icl。在时间t2至t(i-1)间，及在时间ti至t(N-1)间执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

在第二阶段，在时间t1'至t2'间，以恒定电流I1'充电至电压U1'；在时间t2'至t3'间，以恒定电压U1'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I2'；在时间t3'至t4'间，以恒定电流I2'对电池进行充电至电压U2'；在时间t4'至t5'间，以恒定电压U2'对电池充电；在时间t(i-1)'至ti'间，以恒定电流Ii'充电至电压Ui'；在时间ti'至t(i+1)'间，以恒定电压Ui'对电池充电，此段时间对应的充电电流由Ii'下降至电流I(i+1)'；在时间t(N-2)'至t(N-1)'间，以恒定电流Im充电至电压Um；在时间t(N-1)'至tN'间，以恒定电压Um对电池充电，此段时间对应的充电电流由Im下降至电流Im’。在时间t5'至t(i-1)'间，在时间t(i+1)'至t(N-2)'间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

需要说明的是，在第一阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，都以一个恒定的充电电压对所述电池12充电，且U1≦U2≦…≦Ucl，I1≧I2≧…≧Icl。在第二阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，都以一个恒定的充电电流和恒定的充电电压交替对所述电池12充电，且Ucl≦U1'≦U2'≦…≦Um，Icl≧I1'≧I2'≧…≧Im’。

参阅图6所示，其中，横轴是时间，左纵轴是功率大小，右纵轴是电流大小。在第一阶段，在时间t1、t2、…、t(i-1)、ti、…tN时，所述电池12的电压分别为U1、U2、…、U(i-1)、Ui、…、Ucl。在第二阶段，在时间t2'、t4'、…、ti'、…、t(N-1)'时，所述电池12的电压分别为U1'、U2'、…、Ui'、…、Um。需要说明的是，所述tN与t1'为同一时间。

在第一阶段，在时间0至t1间，以恒定功率P1对所述电池12充电至电压为U1；在时间t1至t2间，以恒定功率P2充电至电压U2；在时间t(i-2)至t(i-1)间，以恒定功率P(i-1)充电至电压U(i-1)；在时间t(i-1)至ti间，以恒定功率Pi充电至电压Ui；在时间t(N-1)至tN间，以恒定功率Pcl充电至电压Ucl。在时间t2至t(i-2)间，及在时间ti至t(N-1)间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

在第二阶段，在时间t1'至t2'间，以恒定电流I1'充电至电压U1'；在时间t2'至t3'间，以恒定电压U1'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I2'；在时间t3'至t4'间，以恒定电流I2'对电池进行充电至电压U2'；在时间t4'至t5'间，以恒定电压U2'对电池充电；在时间t(i-1)'至ti'间，以恒定电流Ii'充电至电压Ui'；在时间ti'至t(i+1)'间，以恒定电压Ui'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I(i+1)'；在时间t(N-2)'至t(N-1)'间，以恒定电流Im充电至电压Um；在时间t(N-1)'至tN'间，以恒定电压Um对电池充电，此段时间对应的充电电流由Im下降至电流Im’。在时间t5'至t(i-1)'间，在时间t(i+1)'至t(N-2)'间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

需要说明的是，在第一阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，都以一个恒定的功率对所述电池12充电，且P1≧P2≧…≧Pcl，U1≦U2≦…≦Ucl。在第二阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，都以一个恒定的充电电流和恒定的充电电压交替对所述电池12充电，且Ucl≦U1'≦U2'≦…≦Um，Icl≧I1'≧I2'≧…≧Im’。

参阅图7所示，其中，横轴是时间，纵轴是电流大小。在第一阶段，在时间t1、t2、…、t(i-2)、t(i-1)、ti、…tN时，所述电池12的电压分别为U1、U2、…、U(i-1)、Ui、…、Ucl。在第二阶段，在时间t2'、t4'、…、t(i-1)'、ti'、…、t(N-1)'时，所述电池12的电压分别为U1'、U2'、…、Ui'、…、Um。需要说明的是，所述tN与t1'为同一时间。

在第一阶段，在时间0至t1间，以恒定电流I1对所述电池12充电至电压U1；在时间t1至t2间，以恒定电压U1对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1下降至电流I2；在时间t2至t3间，以恒定电流I2充电至电压U2；在时间t3至t4间，以恒定电压U2对电池充电，此段时间对应的充电电流由I2下降至电流I3；在时间t(i-2)至t(i-1)间，以恒定电流Ii充电至电压Ui；在时间t(i-1)至ti间，以恒定电压Ui对电池充电；在时间t(N-2)至t(N-1)间，以恒定电流Icl充电至电压Ucl；在时间t(N-1)至tN间，以恒定电压Ucl对电池充电，此段时间对应的充电电流由Icl下降至电流I1'。在时间t4至t(i-2)间，及在时间ti至t(N-2)间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

在第二阶段，在时间t1'至t2'间，以恒定电流I1'充电至电压U1'；在时间t2'至t3'间，以恒定电压U1'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I2'；在时间t3'至t4'间，以恒定电流I2'对电池进行充电至电压U2'；在时间t4'至t5'间，以恒定电压U2'对电池充电；在时间t(i-1)'至ti'间，以恒定电流Ii'充电至电压Ui'；在时间ti'至t(i+1)'间，以恒定电压Ui'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I(i+1)'；在时间t(N-2)'至t(N-1)'间，以恒定电流Im充电至电压Um；在时间t(N-1)'至tN'间，以恒定电压Um对电池充电，此段时间对应的充电电流由Im下降至电流Im’。在时间t5'至t(i-1)'间，及在时间t(i+1)'至t(N-2)'间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

需要说明的是，在第一阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，恒定的充电电流和恒定的充电电压交替对所述电池12充电，且I1≧I2≧…≧Icl，U1≦U2≦…≦Ucl。在第二阶段的N个充电子阶段中的每一个充电子阶段，也都以一个恒定的充电电流和恒定的充电电压交替对所述电池12充电，且I1'≧I2'≧…≧Im’，U1'≦U2'≦…≦Um，且Icl≧I1'，Ucl≦U1'。

当采用第二充电方式对电池12充电时，所述第一阶段包含依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段。所述第二阶段同样地包含依序的M个充电子阶段，M为大于或等于2的整数，所述M个充电子阶段分别定义为第j充电子阶段，j＝1、2、…、M，每一个所述第j充电子阶段包括第j前充电子阶段及第j后充电子阶段。需要说明的是，第一阶段的充电子阶段个数M与第二阶段的M可以相同，也可以不同。

在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中一者，所述处理器11控制所述充电系统10对所述电池12不充电或以一个第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长。在所述第j前充电子阶段及所述第j后充电子阶段的其中另一者，所述处理器11控制所述充电系统10对所述电池12以一个第j后充电子电流进行充电达Tj2时长。所述第j前充电子电流的绝对值小于所述第j后充电子电流的绝对值。

也就是说，在每一所述第j充电子阶段，是以一种脉冲充电或脉冲充放电的方式对所述电池12进行充电，且所述第j+1充电子阶段的充电电流的平均值小于或等于所述第j充电子阶段的充电电流，例如，(第1前充电子电流×T11+第1后充电子电流×T12)/(T11+T12)大于或等于(第2前充电子电流×T21+第2后充电子电流×T22)/(T21+T22)、(第2前充电子电流×T21+第2后充电子电流×T22)/(T21+T22)大于或等于(第3前充电子电流×T31+第3后充电子电流×T32)/(T31+T32)等等。每一所述Tj1时长与Tj2时长的和即为在所述第j充电子阶段的脉冲充电或脉冲充放电的充电周期或充放电周期。

另外要特别补充说明的是：在本实施例中，在所述第j前充电子阶段以所述第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长，且在所述第j后充电子阶段以所述第j后充电子电流进行充电达Tj2时长。而在其他实施例中，也可以是在所述第j充电前子阶段以所述第j后充电子电流进行充电达Tj2时长，且在所述第j充电后子阶段以所述第j前充电子电流进行充电或放电达Tj1时长。在其他实施例中，还可以是在所述第j充电前子阶段不充电或静置(即此时的充电电流为0)达Tj1时长，且在所述第j后充电子阶段以所述第j后子电流进行充电或放电达Tj2时长。

参阅图8所示，其中，横轴是时间，纵轴是电流大小。在第一阶段，在时间0至t1间，所述处理器11控制所述充电系统10以电流I1对所述电池12充电至电压U1。在时间t1至t1000间，也就是在所述第一阶段的所述第1充电子阶段至所述第1000充电子阶段的每一个充电子阶段中，所述处理器11控制所述充电系统10先以电流I2对所述电池12充电，再以电流I3对所述电池12充电。在时间tx至t1000间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

在时间t1000至t2000间，也就是在所述第一阶段的所述第1001充电子阶段至所述第2000充电子阶段的每一个子充电阶段中，所述处理器11控制所述充电系统10先以电流I10011对所述电池12充电，再对所述电池12静置(即不充电也不放电)。在时间ty至t2000间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。在时间t2000至tM间，也就是在所述第一阶段的所述第2001充电子阶段至所述第M充电子阶段的每一个充电子阶段中，所述处理器11控制所述充电系统10先以电流I20011对所述电池12充电，再以电流I20012对所述电池12放电，直到所述电池12的电压等于电压Ucl(即截止电压)。在时间t2002至t(M-1)间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

也就是说，在所述第一阶段的所述M个充电子阶段中，分成三种不同的脉冲充电或脉冲充放电的方式对所述电池12充电。另外要补充说明的是：M个充电子阶段中的每一个的脉冲充电或脉冲充放电的充电周期或充放电周期相同，即t1＝(t1001-t1000)＝(t2001-t2000)，而在其他实施例中，不同的脉冲充电或脉冲充放电的充电周期或充放电周期也可以不相同。

在第二阶段，在时间t1'至t2'间，以恒定电流I1'充电至电压U1'；在时间t2'至t3'间，以恒定电压U1'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I2'；在时间t3'至t4'间，以恒定电流I2'对电池进行充电至电压U2'；在时间t4'至t5'间，以恒定电压U2'对电池充电；在时间ti'至t(i+1)'间，以恒定电流Ii'充电至电压Ui'；在时间t(i+1)'至t(i+2)'间，以恒定电压Ui'对电池充电，此段时间对应的充电电流由I1'下降至电流I(i+1)'；在时间t(M-2)'至t(M-1)'间，以恒定电流Im充电至电压Um；在时间t(M-1)'至tM'间，以恒定电压Um对电池充电，此段时间对应的充电电流由Im下降至电流Im’。在时间t5'至ti'间，及在时间t(i+2)'至t(M-2)'间，执行类似的充电，但在图中省略而未画出。

步骤S23：在第三阶段，以所述第二阶段电压对所述电池进行恒压充电。

在本实施方式中，在第三阶段，以所述第二阶段电压对所述电池进行恒压充电至所述电池达到满充状态，从而完成整个充电过程。

综上所述，所述充电方法在所述第一阶段以恒定电流、恒定电压或恒定功率的其中至少一种方式对电池充电至所述第一阶段电压，也就是在所述第一阶段可以是其中一种或其中多种且执行一次或多次的充电；并在所述第二阶段以恒定电流、恒定电压或恒定功率的其中至少一种方式充电对电池充电至第二阶段电压，也就是在所述第二阶段可以是其中一种或其中多种且执行一次或多次的充电。或者，在所述第一阶段和所述第二阶段也可以是脉冲充电或脉冲充放电的充电方式。通过本申请的充电方法可以对电池充电的前期(第一阶段)进行优化，以大幅度地减少前期常规充电时间，降低析锂风险，缩短阴极高电位时间，进而改善电芯循环寿命且提升充电速度。并且所述电池的充电电压由所述第一阶段电压(即背景技术中所述的充电限制电压)提高到所述第二阶段电压，从而能够提高电池在充电过程中的充电速度，缩短总的充电时间。

为了使本申请的发明目的、技术方案和技术效果更加清晰，以下结合附图和实施例，对本申请进一步地详细说明。本申请的各对比例和各实施例采用的电池体系以LiCoO

本申请各对比例和各实施例的电池的充电限制电压Ucl为4.4V，在此说明本申请的充电方法可适用于各种电压体系电池，并不局限于4.4V体系。通过比较对比例采用的现有技术中的充电方法(恒流恒压充电)与实施例采用的本申请的充电方法，对比其充电速度，以及循环500次后的容量保持率。

以下陈述的对比例1采用现有技术中的充电方法对电池进行充电，对比例2采用现有技术中的提升恒压充电过程的电压的充电方法对电池进行充电。

对比例1

环境温度：45℃。

充放电过程：

步骤一：使用0.7C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.4V(可理解为充电限制电压)；

步骤二：继续使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.05C；

步骤三：将电池静置5分钟；

步骤四：再使用0.5C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0V；

步骤五：将电池静置5分钟；

步骤六：重复上述步骤一至步骤五500个循环。

对比例2

环境温度45℃。

充放电过程：

步骤一：使用0.7C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.4V；

步骤二：继续使用0.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.45V(可理解为充电限制电压)；

步骤三：使用4.45V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.13C；

步骤四：将电池静置5分钟；

步骤五：再使用0.5C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0U

步骤六：将电池静置5分钟；

步骤七：重复上述步骤一至步骤六500个循环。

实施例1

环境温度45℃。

充放电过程：

步骤一：使用1C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.2V；

步骤二：使用0.8C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.3V；

步骤三：使用0.6C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.4V；

步骤四：使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到0.4C；

步骤五：使用0.4C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.45V；

步骤六：继续使用4.45V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.13C；

步骤七：将电池静置5分钟；

步骤八：再使用0.5C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0U；

步骤九：将电池静置5分钟；

步骤十：重复上述步骤一至步骤九500个循环。

实施例2

环境温度45℃。

充放电过程：

步骤一：使用4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到0.9C；

步骤二：使用4.2V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到0.7C；

步骤三：使用4.35V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到0.5C；

步骤四：使用0.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.4V；

步骤五：使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到0.3C；

步骤六：使用0.3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.45V；

步骤七：继续使用4.45V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.13C；

步骤八：将电池静置5分钟；

步骤九：再使用0.5C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0U；

步骤十：将电池静置5分钟；

步骤十一：重复上述步骤一至步骤十500个循环。

实施例3

环境温度45℃。

充放电过程：

步骤一：使用0.7C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.3V；

步骤二：使用4.3V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.5C；

步骤三：使用0.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.4V；

步骤四：使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.3C；

步骤五：使用0.3C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.45V；

步骤六：继续使用4.45V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.13C；

步骤七：将电池静置5分钟；

步骤八：再使用0.5C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0U；

步骤九：将电池静置5分钟；

步骤十：重复上述步骤一至步骤九500个循环。

实施例4

环境温度45℃。

充放电过程：

步骤一：使用8W的恒定功率对电池充电，直到电池的电压达到4.3V；

步骤二：使用6.5W的恒定功率对电池充电，直到电池的电压达到4.4V；

步骤三：使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到0.5C；

步骤四：使用0.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到4.4V；

步骤五：使用0.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.45V；

步骤六：继续使用4.45V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.13C；

步骤七：将电池静置5分钟；

步骤八：再使用0.5C的恒定电流对电池放电，直到电池的电压为3.0U；

步骤九：将电池静置5分钟；

步骤十：重复上述步骤一至步骤八500个循环。

实施例5

环境温度45℃。

充放电过程：

步骤一：将电池静置0.9s；

步骤二：使用0.7C的恒定电流对电池充电9.1s，当电池的电压大于或等于4.4V时，则跳转至步骤四；

步骤三：重复上述步骤一至步骤三100000个循环；

步骤四：使用0.05C的恒定电流对电池放电1s；

步骤五：使用4.4V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到0.5C；

步骤六：使用0.5C的恒定电流对电池充电，直到电池的电压达到截止电压4.45V；

步骤七：继续使用4.45V的恒定电压为电池进行充电，直到电池的电流达到截止电流0.13C；

步骤八：将电池静置5分钟；

步骤九：重复上述步骤一至步骤八500个循环。

对实施例1-5和对比例1-2的电池进行容量保持率和满充时间进行测试，并将测试结果记录在下表1中。容量保持率提供如下方法测试：在环境温度45℃时，对比例和实施例的电池均使用相对应的充电流程循环500圈，再将电池循环500圈后的放电容量除以其循环第1圈时的放电容量以得到该容量保持率。

表1实施例1-5和对比例1-2的测试结果

由表1可以看出，通过实施例1至实施例5与对比例1相比较可以得知，本申请实施例提供的充电方法相较于现有技术中的恒流恒压充电方法(即对比例1)，能够使电池在循环使用过程中保持更高的容量保持率，并且可以大幅度地缩短电池达到满充所需的时间。实施例1至实施例5与对比例2相比较可以得知，本申请实施例提供的充电方法相较于现有技术中的提升恒压充电过程的电压的充电方法(即对比例2)，同样能够使电池在循环使用过程中保持更高的容量保持率，并且也可以大幅度缩短电池达到满充所需的时间。

由此，本申请通过在第一阶段以恒定电流、恒定电压或恒定功率的其中至少一种方式对电池充电至所述第一阶段电压；并在第二阶段以恒定电流、恒定电压或恒定功率的其中至少一种方式对电池充电至第二阶段电压。或者，在所述第一阶段和所述第二阶段也可以是脉冲充电或脉冲充放电的充电方式。通过本申请的充电方法可以对电池充电的前期(第一阶段)进行优化，以减少前期常规充电时间，降低析锂风险，缩短阴极高电位时间，进而改善电芯循环寿命且提升充电速度。并且所述电池的充电电压由所述第一阶段电压(即充电限制电压)提高到所述第二阶段电压，从而能够提高电池在充电过程中的充电速度，缩短总的充电时间。

请参阅图9，在本实施方式中，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可存储在所述处理器11中，并由所述处理器11执行本申请实施例的充电方法。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9中的第一充电模块101、第二充电模块102、以及第三充电模块103。

所述建立第一充电模块101用于在第一阶段，以第一充电方式或第二充电方式对电池充电至第一阶段电压；所述第二充电模块102用于在第二阶段，以第三充电方式对电池充电至第二阶段电压，所述第二阶段电压大于所述第一阶段电压，其中所述第三充电方式采用所述第一充电方式或所述第二充电方式；所述第三充电模块103用于在第三阶段，以所述第二阶段电压对所述电池进行恒压充电。

通过所述充电系统10可以对所述电池12进行充电管理，以提高电池的充电效率、改善电池中电芯高温循环寿命。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。

在一实施方式中，所述处理器11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11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计算机可读存储介质中，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。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序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)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机可读介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机可读介质不包括电载波信号和电信信号。

可以理解的是，以上所描述的模块划分，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。

在另一实施方式中，所述电子装置1还可包括存储器(图未示)，所述一个或多个模块还可存储在存储器中，并由所述处理器11执行。所述存储器可以是电子装置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。

所述存储器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、或其他非易失性固态存储器件。

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。