电芯的充放电方法、电池管理系统、电池包与用电设备与流程

本申请涉及电池，特别是涉及一种电芯的充放电方法、电池管理系统、电池包与用电设备。

背景技术：

1、硅体系电芯在循环充电与放电的过程中，由于硅的脱嵌锂机理，硅体系电芯不断的充放电会导致硅参与脱嵌锂的程度加深。进而，硅体系电芯中的颗粒结构逐渐受到破环，电芯的固态电解质界面膜(sei)需要不断重构，导致消耗更多的锂离子，进而使得电芯容量快速衰减。同时，电芯中应力累积与颗粒膨胀破碎还会导致电芯膨胀变大。

技术实现思路

1、本申请旨在提供一种电芯的充放电方法、电池管理系统、电池包与用电设备，能够延长电芯的循环寿命，减小电芯的膨胀程度。

2、为实现上述目的，第一方面，本申请实施例提供一种电芯的充放电方法，包括：在电芯充放电过程中，响应于电芯的循环容量保持率小于或等于第一容量保持率阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第一电压；或者，在电芯充放电过程中，响应于电芯的充放电次数大于或等于第一次数阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第一电压。

3、针对于硅体系电芯而言，通过增大电芯在充放电过程中的放电截止电压，能够减小硅参与脱嵌锂的程度，以减缓电芯的容量衰减的速度，从而延长电芯的循环寿命，并减小电芯的膨胀程度。

4、在一些实施例中，在响应于电芯的循环容量保持率小于或等于第一容量保持率阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第一电压之后，方法还包括：响应于电芯的循环容量保持率小于或等于第二容量保持率阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第二电压。其中，第二容量保持率阈值小于第一容量保持率阈值，第二电压大于第一电压。

5、在一些实施例中，在响应于电芯的充放电次数大于或等于第一次数阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第一电压之后，方法还包括：响应于电芯的充放电次数大于或等于第二次数阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第三电压。其中，第二次数阈值大于第一次数阈值，第三电压大于第一电压。

6、在一些实施例中，响应于电芯的循环容量保持率小于或等于第三容量保持率阈值，电芯停止充放电。

7、在一些实施例中，电芯的阳极活性材料包括硅，电压阈值为：v＝2*x+2.7，其中，v为电压阈值，x为电芯的阳极活性材料中硅的含量。

8、在一些实施例中，放电截止电压每次增大的幅度为10mv-300mv。

9、在一些实施例中，方法还包括：电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大时，电芯在相应的充放电过程中的充电截止电压也增大。

10、在一些实施例中，放电截止电压每次增大的数值与充电截止电压每次增大的数值相同。

11、第二方面，本申请实施例提供一种电池管理系统，包括：至少一个处理器以及与至少一个处理器通信连接的存储器，存储器存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器执行，以使至少一个处理器能够执行第一方面中的方法。

12、第三方面，本申请实施例提供一种电池包，包括：电池模组以及第二方面中的电池管理系统。电池模组包括至少一个电芯。

13、第四方面，本申请实施例提供一种用电设备，包括负载以及第三方面中的电池包。电池包用于为负载供电。

14、本申请的有益效果是：本申请实施例提供的电芯的充放电方法，实现了在电芯充放电过程中，电芯的循环容量保持率或充放电次数满足一定条件时，就增大电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压。针对于硅体系电芯而言，通过增大电芯在充放电过程中的放电截止电压，能够减小硅参与脱嵌锂的程度，从而延长电芯的循环寿命，并减小电芯的膨胀程度。

技术特征：

1.一种电芯的充放电方法，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的充放电方法，其特征在于，在所述响应于所述电芯的循环容量保持率小于或等于第一容量保持率阈值，所述电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至所述第一电压之后，所述方法还包括：

3.根据权利要求1所述的充放电方法，其特征在于，在所述响应于所述电芯的充放电次数大于或等于第一次数阈值，所述电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至所述第一电压之后，所述方法还包括：

4.根据权利要求1-3任意一项所述的充放电方法，其特征在于，响应于所述电芯的循环容量保持率小于或等于第三容量保持率阈值，所述电芯停止充放电。

5.根据权利要求1-3任意一项所述的充放电方法，其特征在于，响应于所述电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压大于或等于电压阈值，所述电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压保持不变。

6.根据权利要求5所述的充放电方法，其特征在于，所述电芯的阳极活性材料包括硅；

7.根据权利要求1所述的充放电方法，其特征在于，所述放电截止电压每次增大的幅度为10mv-300mv。

8.根据权利要求1所述的充放电方法，其特征在于，所述方法还包括：所述电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大时，所述电芯在相应的充放电过程中的充电截止电压也增大。

9.根据权利要求8所述的充放电方法，其特征在于，所述放电截止电压每次增大的数值与所述充电截止电压每次增大的数值相同。

10.一种电池管理系统，其特征在于，包括：

11.一种电池包，其特征在于，包括电池模组以及如权利要求10所述的电池管理系统，所述电池模组包括至少一个电芯。

12.一种用电设备，其特征在于，包括负载以及如权利要求11所述的电池包，所述电池包用于为所述负载供电。

技术总结
本申请公开了一种电芯的充放电方法、电池管理系统、电池包与用电设备。电芯的充放电方法包括：在电芯充放电过程中，响应于电芯的循环容量保持率小于或等于第一容量保持率阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第一电压；或者，在电芯充放电过程中，响应于电芯的充放电次数大于或等于第一次数阈值，电芯在之后的充放电过程中的放电截止电压增大至第一电压。通过上述方式，能够延长电芯的循环寿命，减小电芯的膨胀程度。

技术研发人员：苏松扬,金娟
受保护的技术使用者：厦门新能安科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/9/26