浅谈锂离子电池阶梯充电方式

   目前，锂离子电池应用和测试使用的充电制度主要是恒流恒压(CC-CV)充电方法。这种充电方法简单易行，操作方便。但随着锂离子电池快充的应用需求越来越高，该方法的局限性也越来越明显。特别是大电流恒流恒压充电会直接影响电池的使用寿命，甚至在电池经历一定时间使用后，大电流恒流恒压充电的潜在风险会越来越大。

还有其他比较有代表性的充电制式，如阶梯充电制式(MSCC)和脉冲充电制式(PC)。阶梯充电可以简单理解为几个CC-CV的分段进行，分段的选择需要依据电池的基本充电属性来确定。脉冲充电制式主要表现在充电电流在大小和方向上呈现出周期性的变化。这种充电制式操作起来相对比较复杂，对设备的响应精度要求高。

锂离子电池充电过程中涉及复杂的正、负极材料相变转化、界面电化学反应、极化作用和不可逆反应。从电池CC-CV充电电压-容量曲线也可以看到，在恒流充电阶段，电池容量并非随电池充电电压呈现线性增加，而是在不同荷电状态(SOC)下，充电电压变化表现出明显区别。这是由正极、负极材料和电池设计所决定的。本文依据锂离子电池充电属性，结合电池材料相变转化特点，在保证电池循环寿命前提下，制定阶梯充电制度，提高电池的充电效率。