150可以存儲(chǔ)終止電流的值ITEKM。在這 種示例中，判定方塊152可以接收來(lái)自存儲(chǔ)寄存器150中的Itekm值并且將其與來(lái)自監(jiān)測(cè)方 塊148的被監(jiān)測(cè)的電流值進(jìn)行比較。在恒定電壓（CV)階段期間隨著被監(jiān)測(cè)的電流的減小， 最終達(dá)到Iteem值，于是方法130在終止方塊156中終止(例如終止在方塊132中開(kāi)始的再充 電過(guò)程)。
[0033] 圖2示出了蓄電池?cái)?shù)據(jù)或蓄電池模型的陽(yáng)極電位相對(duì)于一個(gè)或多個(gè)因子的圖204 的示例。虛曲線表示陽(yáng)極電位可以關(guān)于一個(gè)或多個(gè)因子上升。作為示例，一個(gè)或多個(gè)因子 用于以使得陽(yáng)極電位增大的方式來(lái)改變鋰離子電池的化學(xué)成分、應(yīng)力等。例如，陽(yáng)極電位可 以隨著用于放電-充電周期的周期數(shù)的增加而增大。當(dāng)示出陽(yáng)極電位的時(shí)候，方法可以包 括用于陰極電位、電解質(zhì)分解閾值的數(shù)據(jù)或模型，或用于陽(yáng)極、陰極和電解質(zhì)(例如電池化 學(xué)等）的模型或數(shù)據(jù)的任意組合。
[0034] 作為示例，先進(jìn)的蓄電池健康評(píng)估方法能夠通過(guò)監(jiān)測(cè)和控制影響電池電極退化的 條件，例如，在循環(huán)和使用場(chǎng)景期間使用一個(gè)或多個(gè)基于電池化學(xué)行為的算法來(lái)延長(zhǎng)周期 壽命。這種方法可以導(dǎo)致在循環(huán)期間的單獨(dú)的電極或多個(gè)單獨(dú)的電極的建模、測(cè)量或建模 和測(cè)量行為，可選地與電池電壓、阻抗、電池電壓和阻抗等結(jié)合。作為示例，一個(gè)或多個(gè)算法 可以使用基于特定的電池化學(xué)的已知的預(yù)處理或可以基于使用參考的電池化學(xué)的實(shí)時(shí)監(jiān) 測(cè)。
[0035] 對(duì)于單獨(dú)的電池，電壓可以被確定為在陽(yáng)極和陰極之間的能勢(shì)的差： AV(cell)=V(cathode) -V(anode)。正如所提到的，為了限制陰極退化，電位不能達(dá)到 或超過(guò)上限(例如由電極溶解閾值限定)。進(jìn)一步，可以對(duì)一個(gè)或多個(gè)電解質(zhì)分解閾值施 加條件?？刂扑惴梢詫?shí)施以使得陰極電壓沒(méi)有達(dá)到陰極溶解閾值V*(cath〇de)(例如 V(cathode)〈V*(cathode))。
[0036] 正如所提到的關(guān)于圖1的示例，管理電路系統(tǒng)110依賴于用于每個(gè)充電周期的常 數(shù)AV(cell)(例如每個(gè)AVkeg):AV(cell)=V(cathode) -V(anode)=C或AVkeg。正如所 提到的，對(duì)于基于鋰鈷的電池陰極AVkec可以被設(shè)置為4. 2V。因此，用于管理電路系統(tǒng)110 的算法可以由下述公式表示：V(cathode) =C+V(anode)〈V* (cathode)，其中假設(shè)陽(yáng)極電位 V(anode)在電池使用期期間保持為常數(shù)(或零)。
[0037] 然而，如圖204中所表示的，這種假設(shè)可能是個(gè)槽糕的假設(shè)。為了克服這個(gè)假設(shè)， 可以實(shí)施模型、測(cè)量法、或者模型和測(cè)量法以給V(anode)提供值(例如在一個(gè)電池或多個(gè) 電池的使用期期間)。作為示例，通過(guò)模型的使用(例如一個(gè)或多個(gè)方程、數(shù)據(jù)表等)，方法可 以包括預(yù)測(cè)陽(yáng)極電位變化以及，例如預(yù)先或?qū)崟r(shí)設(shè)置一個(gè)或多個(gè)參數(shù)以便試圖限制電池退 化并且延長(zhǎng)電池周期壽命。
[0038] 作為示例，算法可以通過(guò)獲知何時(shí)以及怎樣改變充電條件而延長(zhǎng)蓄電池壽命。作 為示例，電路系統(tǒng)可以提供蓄電池的健康的監(jiān)測(cè)狀態(tài)并且限制一個(gè)或多個(gè)可能導(dǎo)致安全問(wèn) 題、長(zhǎng)壽問(wèn)題等的條件。作為示例，結(jié)合提供參考電位的參考電極，電路系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)(例 如或周期性地）提供監(jiān)測(cè)陰極至參考的電壓和陽(yáng)極至參考的電壓中的至少一個(gè)以及進(jìn)而可 以提供調(diào)整一個(gè)或多個(gè)充電參數(shù)(例如，以避免一個(gè)或多個(gè)已知的可以加快電極退化的狀 況)。
[0039] 作為示例，陰極可以包括LiCoO2,該LiCoO2采用基于具有在立方體巖鹽結(jié)構(gòu)的交 替的（111)平面上排序的Li+和Co3+離子的氧原子的密堆積網(wǎng)狀物的層狀巖鹽結(jié)構(gòu)，其對(duì)于 六角對(duì)稱(chēng)引入了晶格的輕微失真。
[0040] 作為示例，陽(yáng)極可以包括銅箔上的石墨。石墨可以作為客體種類(lèi)的以形成所謂的 石墨層間化合物（GIC)。例如，GIC能夠可逆地插入鋰離子以響應(yīng)電化學(xué)力。例如，石墨的 電化學(xué)嵌鋰特性取決于結(jié)晶度、形態(tài)和晶粒的取向。石墨材料能確定插層反應(yīng)的電位和電 流兩個(gè)特征，以及也能確定LiCn化合物溶解的趨向。
[0041] 作為層狀結(jié)構(gòu)的含碳材料，用于石墨的基本構(gòu)建塊是排列在六角陣列的碳原子的 規(guī)劃的薄片，被稱(chēng)為是石墨烯層。石墨烯層可以通過(guò)范德華力弱結(jié)合在一起，沿著C軸以具 有約0. 3354nm的中間翼距離以ABAB序列堆疊。這種結(jié)構(gòu)導(dǎo)致了六角石墨(例如2H石墨)。 在不常見(jiàn)的多形體中，ABCABC堆疊發(fā)生，被稱(chēng)為棱形或3R石墨。
[0042] 石墨嵌鋰可以涉及分階段現(xiàn)象，例如，嵌入的鋰離子被已知留在一個(gè)或多個(gè)石墨 層之間。階段可以指的是位于間隔的鋰層之間的石墨層的數(shù)量。當(dāng)鋰被嵌入到石墨中時(shí)， 下述的階段，例如稀釋階段-1、階段-4、液態(tài)階段-2L、階段-2和階段-1可以被陸續(xù)地形 成。這種階段可以通過(guò)在含有電解質(zhì)的鋰離子中碳的電化學(xué)還原來(lái)監(jiān)測(cè)和控制。完全嵌鋰 的石墨表現(xiàn)出接近鋰金屬的電位的電位。
[0043] 對(duì)于相鄰石墨烯片的客體種類(lèi)的GIC平面排序可以形成"超晶格結(jié)構(gòu)"。例如，階 段-ILi-GIC的結(jié)構(gòu)給出了LiC6的成分，其將石墨的理論容量約束到372mAh/g。石墨的特 性可以根據(jù)鋰嵌入而改變。例如，在鋰嵌入反應(yīng)期間，石墨中的石墨烯層的堆疊順序變?yōu)?AAAA并且LiC6的中間翼距離適當(dāng)?shù)貜募s0? 3354nm增加到約0? 370nm。平面間距的增加可 能表示在嵌入期間石墨經(jīng)歷體積膨脹以及在脫嵌期間石墨經(jīng)歷體積收縮。體積膨脹和收縮 能夠引起來(lái)自集電器的電極微粒的分離并且最終可能導(dǎo)致不可逆容量。
[0044] 在Li離子蓄電池中找到其用途的石墨(例如石墨碳)能夠呈現(xiàn)各種形狀和形態(tài)(例 如珠子、纖維、片狀等)。作為示例，混合有PVDF和導(dǎo)電性碳的石墨碳可以被涂覆在作為集 電器的銅箔上以便成為L(zhǎng)i離子蓄電池的石墨電極。
[0045] 作為示例，一個(gè)或多個(gè)鋰離子電池可以包括參考電極(例如除了正電極和負(fù)電極 以外)。根據(jù)定義參考電極的目的是維持穩(wěn)定的電位(例如相對(duì)于溶解階段的恒定值)。參 考電極可有助于另一電極(例如正電極或負(fù)電極）的電位測(cè)量。
[0046] 對(duì)于用于鋰離子電池的一個(gè)參考電極或多個(gè)參考電極的示例，參考電極可以是 一塊鋰箔，在銅、鎳、鋁或鉬上的鋰，不銹鋼片，銅網(wǎng)等。作為示例，對(duì)于適合用于計(jì)算設(shè)備 (例如筆記本電腦）中的用于鋰離子電池的銅，帶有絕緣層以及外露部分的具有約80微米 直徑的銅線可以位于正電極和負(fù)電極之間，并且通過(guò)設(shè)置在銅線和負(fù)電極之間的隔板和設(shè) 置在銅線和正電極之間的隔板與電極分開(kāi)。為了獲取沉積在這種銅線的外露部分上的均 勻的鋰，可以首先在銅線和正電極之間施加恒流電流（galvanostaticcurrent),并且隨 后地，在銅線和負(fù)電極之間施加恒流電流。對(duì)于具有約80微米直徑的銅線，這樣的過(guò)程能 夠沉積具有約4微米厚度的鋰層。作為現(xiàn)場(chǎng)過(guò)程，其可能削弱電極容量，例如，削弱具有約 300mA?hrs標(biāo)稱(chēng)容量的電池的約IXl(r3mA?hrs。對(duì)于完全充電Li離子蓄電池，期望在 LixCo02(0. 5彡X彡1)和鋰金屬參考電極之間的電位差為約4. 2V，同時(shí)在LiyC6(0彡y彡1) 和鋰參考電極之間的電位差大約為0. 08V。
[0047] 作為示例，參考電極可以協(xié)助電化學(xué)阻抗譜（EIS)。EIS可以考慮到串聯(lián)電阻的確 定、擴(kuò)散/移動(dòng)電阻穿過(guò)SEI層、鋰離子嵌入/脫嵌過(guò)程中的電荷轉(zhuǎn)移電阻和固態(tài)擴(kuò)散系 數(shù)，這些可以有助于理解發(fā)生在一個(gè)或多個(gè)鋰離子電池內(nèi)部的復(fù)雜的電化學(xué)過(guò)程。其中鋰 離子電池包括參考電極，作為示例，可以執(zhí)行三電極EIS測(cè)量法；應(yīng)注意，例如，可以執(zhí)行二 電極EIS測(cè)量法(例如其中電池包括或者不包括參考電極)。
[0048]Zhou的論文"LithiumMetalMicroreferenceElectrodesandtheir ApplicationstoLi-ionBatteries，'（EindhovenUniversity出版社，2007)記錄了在 約7個(gè)充電和放電周期上用于電極電位的數(shù)據(jù)(例如作為關(guān)于銅線參考電極測(cè)量的電壓)， 其中每個(gè)充電和放電周期持續(xù)約100小時(shí)(例如約50小時(shí)充電和約50小時(shí)放電)。
[0049]Zhou報(bào)告，對(duì)于正電極，電位平穩(wěn)期可能與包含兩個(gè)略有不同尺寸的六角相的兩 個(gè)相共存區(qū)有關(guān)；然而，隨后，電位可以包括(例如單調(diào)地）與第二個(gè)六角相的單相反應(yīng)有 關(guān)。在約七個(gè)周期上，由Zhou記錄的數(shù)據(jù)表示鋰嵌入和脫嵌的正電極的可逆性可能會(huì)出現(xiàn) 相對(duì)恒定的最小值和最大值。
[0050] 對(duì)于Zhou報(bào)告的負(fù)電極的電位概況，在周期期間，電位下降到小的平穩(wěn)期(例如 這可能是由于階段-4鋰化石墨的形成）并且隨著嵌入過(guò)程，電位繼續(xù)減小具有兩個(gè)額外的 平穩(wěn)期(例如與階段-2鋰化石墨和階段-1鋰化石墨有關(guān))。在約7個(gè)周期上，由Zhou報(bào)告 的數(shù)據(jù)表示鋰離子嵌入或脫嵌的可逆性可能會(huì)出現(xiàn)相對(duì)恒定的最小值和最大值。
[0051]Zhou也報(bào)告了負(fù)電極相對(duì)于參考電極的電位被認(rèn)為是在充電開(kāi)始和放電結(jié)束時(shí) 蓄電池的電壓改變的主要原因；然而，正電極相對(duì)于參考電極的電位被認(rèn)為是在充電結(jié)束 和放電開(kāi)始影響蓄電池電壓。
[0052] 在圖2的實(shí)施中，方法230包括用于開(kāi)始再充電的開(kāi)始方塊232,用于監(jiān)測(cè)電壓的 監(jiān)測(cè)方塊236,以及用于判定被監(jiān)測(cè)的電壓(例如AV=Vrall-Vss或其他電壓）是否等于特定 的電壓（AVkes)的判定方塊240。如果判定方塊240判定被監(jiān)測(cè)的電壓不等于特定的電壓 (AVKE(；)，那么方法230繼續(xù)到監(jiān)測(cè)方塊236,否則，方法230繼續(xù)到用于開(kāi)始恒定電壓（CV) 階段的另一開(kāi)始方塊244。在恒定電壓（CV)階段，方法230包括用于監(jiān)測(cè)電流的監(jiān)測(cè)方塊 248。另一判定方塊252提供判定被監(jiān)測(cè)的電流是否等于特定的電流（ITEKM)。如果判定方塊 252判定被監(jiān)測(cè)的電流不等于特定的電流（ITEKM)，那么方法230繼續(xù)到監(jiān)測(cè)方塊248,否則， 方法230繼續(xù)到用于終止方法230的再充電過(guò)程的終止方塊256。
[0053] 在圖2的示例中，判定方塊240可以接收來(lái)自信息方塊238的輸入，其可以提供 基于一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果的信息、基于一個(gè)或多個(gè)模型的信息、基于一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果 和一個(gè)或多個(gè)模型的結(jié)合的信息等。作為示例，輸入方塊208可以給信息方塊238提供一 個(gè)或多個(gè)輸入。在這樣的不例中，一個(gè)或多個(gè)輸入可以包括陽(yáng)極電位(例如負(fù)電極電位)、時(shí) 間、周期數(shù)、溫度曲線等。對(duì)于陽(yáng)極電位，這種電位可以基于一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果(例如如相 對(duì)于參考電極的電壓)、一個(gè)或多個(gè)模型、或者一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果和一個(gè)或多個(gè)模型的結(jié) 合而被提供。對(duì)于模型，模型可以是取決于一個(gè)或多個(gè)變量(例如周期數(shù)、周期持續(xù)時(shí)間、溫 度、相對(duì)于時(shí)間的溫度、放電速率、充電速率、放電時(shí)間、充電時(shí)間、設(shè)備操作特性、設(shè)備條件 特性等）的方程，如線性方程或非線性方程。
[0054] 在圖2的示例中，判定方塊252可以接收來(lái)自信息方塊250的輸入。作為示例，信 息方塊250可以接收來(lái)自輸入方塊209的輸入。在這樣的不例中，一個(gè)或多個(gè)輸入可以包 括陽(yáng)極電位(例如負(fù)電極電位)、時(shí)間、周期數(shù)、溫度曲線等。對(duì)于陽(yáng)極電位，這種電位可以基 于一個(gè)或多個(gè)測(cè)量結(jié)果(例如相對(duì)于參考電極的電壓)、一個(gè)或多個(gè)模型、或者一個(gè)或多個(gè) 測(cè)量結(jié)果和一個(gè)或多個(gè)模型的結(jié)合而被提供。對(duì)