摘 要

如今，石油能源越来越少，环境日益严重，人们正清楚地认识到寻找一种安全可靠，低污染，低排放的新型能量的重要性，而在众多可替代能源中，锂电池以其独特的优点成为当下众多汽车公司研究开放的对象，它具有高功率，高能量，污染少，安全，工作温度范围广，循环寿命较长等众多优势，目前汽车公司主要研究其充电方法，以期待能找到一种充电时间短，充电容量高，能量效率高，并且对环境，对电池本身使用寿命无影响的充电方法，本文首先介绍了国内一些学者基于传统方法的改进充电方法，然后介绍了充电锂电池的一些基本特性，基于这些特性和传统充电方法，本文着重研究充电倍率对电池性能，如充电时间，充电能量，充电效率的影响通过比较不同充电方法相关性能规律，希望能找到一种相对于原有充电方法，更能发挥锂电池性能的充电方式。

关键词：充电方法；锂电池；充电倍率；能量效率

Abstract

With the continuous depletion of oil energy and environmental pollution, governments around the world and the automotive industry are generally aware of the high world governments and the automotive industry is generally aware of the importance of energy efficient, low emissions or zero emissions on the future development of the automotive industry, the most important of which An important work is to develop new green energy. Lithium-ion batteries, as a new type of green energy, are considered ideal for high-capacity, high-power batteries. The average voltage is 3.6V, the specific energy is high (140Wh / Kg), the self-discharge rate is low (3% ~ 5%), the output voltage is high (the average voltage is 3.6V) ),Allowing a wide temperature range, long cycle life, small size, light weight, no memory should be, environmental pollution is small, relative to other batteries have outstanding advantages, so the lithium-ion battery market is not only huge and long-term and stable, very Persistence and development potential. At present, many automobile manufacturers in the world are studying the charging method of power lithium-ion battery, hoping to shorten the charging time and improve the charging efficiency. This paper reviews the research progress of charging method of lithium-ion battery at home and abroad, analyzes various charging methods, The charging efficiency, charging time, charging energy and charging capacity are summarized as the theoretical basis for the design of the lithium ion battery charger.

Key Words: Charging method； lithium battery； charging magnification； energy efficiency

目录

摘要 I

Abstract II

第1章 绪论 1

1.1研究背景 1

1.2动力蓄电池的发展进程 2

1.3锂电池应用现状与未来发展 3

1.4锂电池充电方法的研究现状 4

第2章 锂离子电池特性 6

2.1 锂电池工作原理与特点 6

2.2锂电池的电池的特性 7

2.3锂电池的充电特性 7

2.4锂电池的最佳充电曲线 8

2.5电池极化现象 8

2.6用实验锂电池的实验参数和实验平台 9

第3章 常见的充电方法 11

3.1恒流充电 11

3.1.1恒流充电的实验方案 11

3.1.2恒流充电的一些特性 11

3.2恒压充电 11

3.2.1恒压充电的实验方案 11

3.2.2恒压充电的一些特性 11

3.3恒流恒压充电 12

3.3.1实验方案 12

3.3.2充电特性 12

3.3采用从小电流到大电流的充电方法 13

3.3.1实验方案 13

3.3.2充电特性 13

3.4采用从大电流到小电流的充电方法 14

3.4.1实验方法 14

3.4.2实验特性 14

3.5脉冲充电 14

3.5.1脉冲充电的分类 14

3.5.2间歇脉冲充电实验方案 15

3.5.3间隙脉冲方法特性 15

第4章 充电方法的指标参数的一些变化规律 16

4.1充电方法的优劣评判指标 16

4.2恒流恒压充电倍率与电池性能的关系 17

4.2.1恒流恒压充电充电倍率与充电时间的关系 17

4.2.2恒流恒压阶段不同充电倍率与容量效率的关系 18

4.3小电流到大电流充电性能与充电倍率的关系 21

4.3.1保持充电时间不变，改变充电倍率 21

4.3.2保持充电容量不变，改变充电倍率 22

4.4大电流到小电流充电性能与充电倍率的关系 22

4.4.1充电时间不变，改变充电倍率 22

4.4.2充电容量一定，改变充电倍率 23

4.5脉冲充电与充电倍率的关系 24

4.6优化充电方法 25

第5章 全文总结 27

5.1研究总结 27

5.2研究展望 27

参考文献 28

致 谢 29

第1章 绪论

1.1研究背景

随着世界经济的发展，环境与能源的问题越来越得到人们的重视，石油资源与环境恶化问题是目前世界各国必须重视考虑的问题，并亟需解决的，汽车工业的不断发展，人们在交通工具上的选择越来越多样化，但大量的汽车尾气排放严重污染空气，造成了一系列的环境污染问题，如雾霾，温室效应，巨大沙尘暴等问题，这些同时也反过来阻止了人类的发展进程，这些问题必须在未来很长一段时间得到解决，燃油汽车的发展也导致世界能源日益减少，能源危机日益加深，现有的资源的巨大消耗，导致目前可用石油资源数量急剧下降，据有关专家估算，地球的石油存储量如果按照目前消耗的速度使用，在未来40年以后，石油资源将会面临枯竭。

因此，世界各国都认识到寻找高效节能，低排放的新型能源对可持续发展的重要性，并花费大量资金与精力于开发研究新型绿色能源。而加快电动汽车的发展是解决能源消耗和环境变差问题的关键技术之一，电动汽车一般可分为纯电动汽车（BEV）、混合动力汽车（PHEV）以及燃料电池汽车（FCEV）这三种。燃料电池汽车以氢气作为其能源，与纯电动汽车相比，其具有续航里程长、燃料补充速度快以及低温冷启动性能好等优点，但氢气的制取与储存、加氢站的建设、燃料电池整车集成技术与发动机技术等都制约着其发展。混合动力汽车可根据其实际工作状况调节使发动机保持在最佳工作范围内，从而达到降低燃油油耗和减少尾气排放的目的，但是长时间高速或匀速行驶时并不能省油，且其还是需要燃油作为其能源，所以其并不能根本上解决能源与环境问题。因此，发展纯电动汽车是未来的主流，是解决能源与环境的根本措施

与传统内燃机汽车相比，纯电动汽车在使用过程中除噪声低、零排放且使用电能较经济外，还具有能量转换效率高、使用维修方便、安全性相对较好以及政府补贴高等优点。动力电池对于纯电动汽车来说，其重要性与发动机之于传统汽车一样，只有电池水平逐步提高，纯电动汽车才能相应发展。与铅酸、镍镉、镍氢等电池相比，锂离子电池在能量密度和充放电性能等方面都明显更优，被认为是最符合纯电动车使用要求的动力电池。作为动力使用的动力电池，是电动汽车研究的重中之重，如果能找到一种低价，且方便制作，大规模生产的动力电池，且电动汽车的出售价格和燃料汽车持平，那么电动汽车在不久的将来将会取代燃料汽车，石油的消耗量也会下降，环境问题也能得到显著改善，人们的生活质量也会随之提高。

1.2动力蓄电池的发展进程

动力电池的使用特别有:高功率密度，高体积比能量和质量比能量，工作范围广，使用寿命长，安全可靠，世界各国的动力电池可以描述为以下几个过程: