用于鋰電池單元的電解液計量裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種電池系統(tǒng)（10），所述電池系統(tǒng)包括至少一個具有電解質(zhì)的鋰電池單元（100），其中所述電解質(zhì)包括至少一種用電解液浸潤或可浸潤的聚合物。為了提高電池系統(tǒng)（10）的輸出容量、壽命和安全性，電池系統(tǒng)（10）此外包括至少一個電解液計量裝置（14），通過所述電解液計量裝置可以將電解液的至少一種成分輸送給鋰電池單元（100）和/或通過所述電解液計量裝置可以從鋰電池單元（100）排出電解液。除此之外，本發(fā)明涉及電解液計量裝置（14）、鋰電池單元（100）、方法以及移動的或固定的系統(tǒng)。
【專利說明】用于鋰電池單元的電解液計量裝置【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及電池系統(tǒng)、電解液計量裝置、鋰電池單元、方法以及移動的或固定的系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]在傳統(tǒng)鋰(離子)電池情況下，由有機溶劑和無機導電鹽組成的混合物被用作電解液。
[0003]其衍生物是具有固態(tài)聚合物電解質(zhì)的鋰(離子)電池。
[0004]這兩種電解質(zhì)方案的具有凝膠狀電解質(zhì)的組合也是已知的，所述凝膠狀電解質(zhì)由用電解液浸潤的聚合物組成。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的主題是電池系統(tǒng)，包括
-至少一個鋰電池單元，其具有電解質(zhì)，尤其是所謂凝膠狀電解質(zhì)或凝膠(聚合物)電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包括至少一種用電解液浸潤或可浸潤的聚合物，尤其是所謂的聚合物電解質(zhì)，和
至少一個電解液計量裝置，
其中電解液的至少一種成分可以通過電解液計量裝置輸送給鋰電池單元和/或從鋰電池單元排出。
[0006]尤其是可以將鋰電池單元理解為原電池，其包括鋰作為電化學活性電池單元成分。鋰電池單元不僅可以被理解為作為陽極材料包括金屬鋰或鋰合金的鋰電池單元，而且可以被理解為作為陽極材料包括嵌入材料(例如石墨)的所謂的鋰離子電池單元，鋰離子可以可逆地填充到所述嵌入材料中并且又被移出，這也稱為嵌入或脫嵌。
[0007]電解液的成分尤其是可以被理解為電解溶劑、導電鹽以及其混合物、尤其是溶液。例如，電解液可以包括例如從碳酸鹽和乙醚的組中選擇的一種或多種尤其是有機的電解溶劑，以及包括一種或多種導電鹽，例如LiPF6。 [0008]電解液計量裝置在此可以被設計不僅用于對(整個)電解液、也即由一種或多種電解溶劑和一種或多種導電鹽組成的混合物進行計量，而且用于(單獨地)對一種或多種電解溶劑和/或一種或多種導電鹽進行計量。
[0009]電解液計量裝置能夠有利地將例如電解液或電解溶劑和/或?qū)щ婝}形式的附加電解質(zhì)成分輸送給鋰電池單元或者從鋰電池單元中移除例如電解液形式的電解質(zhì)成分，并且從而隨時如此測量或調(diào)整聚合物中的電解液，使得可以針對相應的應用和當前運行狀態(tài)最佳地調(diào)整鋰電池單元。因此再次可以有利地在最不同的應用情況下獲得高的輸出容量。此外，因此可以保證高的安全性。此外通過可以使電解液、例如電解液量始終適配于或減小到當前的要求，也可以明顯減少寄生副反應并且從而明顯延長鋰電池單元的壽命，其中所述寄生副反應否則也許可能耗盡電解液并且甚至長期破壞鋰電池單元。此外，有利地可以補償鋰電池單元中電解液的老化引起的和必要時溫度引起的降解，其方式例如是通過電解液計量裝置對電解液進行重新計量，并且從而明顯減少老化的影響和從而同樣顯著延長壽命O
[0010]電解液有利地對電解質(zhì)的離子電導率產(chǎn)生影響。電解質(zhì)的聚合物分量有利地可以具有聞的耐熱性。
[0011 ] 在一種實施方式的范圍中，鋰電池單元中的至少一種電解液成分(尤其是電解液)的量可以通過電解液計量裝置尤其是自動地調(diào)節(jié)。例如在此電解溶劑量和/或?qū)щ婝}量和/或鋰電池單元中的電解溶劑量可以通過電解液計量裝置尤其是自動地調(diào)節(jié)。
[0012]在另一實施方式的范圍中，鋰電池單元包括陽極、陰極和布置在該陽極和陰極間的分離器。在此可能的是，分離器包括電解質(zhì)或者由電解質(zhì)構造。在分離器的區(qū)域中、尤其是在分離器邊緣處的一個或多個部位處，尤其是可以構造一個或多個用于將至少一種電解液成分(例如電解液)尤其是通過電解液計量裝置輸送和/或排出或從電解液計量裝置輸送出和/或排出到電解液計量裝置的接口。
[0013]電解液計量裝置尤其是可以通過一個或多個液體管路與鋰電池單元連接或可與鋰電池單元連接。
[0014]在另一實施方式的范圍中，電解液計量裝置具有至少一個電解液成分儲存容器，其容積可以通過可移動的壁改變?？梢苿拥谋诶珙愃朴谠谧⑸淦髑闆r下可以是由相對剛性的材料制成的可移動的、尤其是可推移的壁。但是同樣可以由彈性材料構造可移動的壁并且通過彈性材料的膨脹變化而引起容積變化。例如，電解液計量裝置也可以具有兩個或更多尤其是這種電解液成分儲存容器，其中例如一個電解液成分儲存容器可以被設計用于儲存電解液和/或一個電解液成分儲存容器可以被設計用于儲存電解溶劑和/或一個電解液成分儲存容器可以被設計用于儲存導電鹽。
[0015]在另一實施方式的范圍中，電解液計量裝置具有至少一個用于用至少一種電解液成分(例如電解液和/或電解溶劑和/或?qū)щ婝})填充電解液成分儲存容器和/或用于從電解液成分儲存容器中移除至少一種電解液成分(例如電解液和/或電解溶劑和/或?qū)щ婝})的接口。通過這種方式，電解液成分儲存容器可以被配備新的電解液和/或新的電解溶劑和/或新的導電鹽。此外從而也可以將電解液計量裝置用于例如在鋰電池單元或電池系統(tǒng)的維護過程中完全更換鋰電池單元中的電解液或通過新的電解液代替。因此可以有利地提高鋰電池單元和從而電池系統(tǒng)的輸出容量、壽命和安全性。
[0016]在另一實施方式的范圍中，電池系統(tǒng)包括至少一個測量裝置。該測量裝置尤其可以是至少一個從包括(電池單元)電壓測量裝置、(電池單元)電流測量裝置、(電池單元內(nèi)部)電阻測量裝置、(電池單元內(nèi)部)溫度測量裝置或其組合的組中選擇的測量裝置。
[0017]所述一個/多個測量裝置可以集成到電解液計量裝置中或者是電解液計量裝置的構件。但是同樣可能的是，所述一個或多個測量裝置是電池系統(tǒng)的、例如電池管理系統(tǒng)的也用于其他目的的測量裝置。
[0018]在另一實施方式的范圍中，電池系統(tǒng)包括控制裝置。該控制裝置尤其是可以被設計用于根據(jù)尤其是從包括電池單元電壓、電池單元電流、電池單元內(nèi)部電阻、溫度和其組合的組中選擇的至少一個測量參數(shù)來控制或調(diào)節(jié)電解液計量裝置。
[0019]在此，控制裝置可以集成到電解液計量裝置中或者是電解液計量裝置的構件。但是同樣可能的是，所述控制裝置是電池系統(tǒng)的、例如電池管理系統(tǒng)的也用于其他目的的控制裝置。
[0020]為了從一個或多個測量裝置接收測量參數(shù)，控制裝置可以具有至少一個用于在信號技術上連接測量裝置的接口。例如，控制裝置可以具有用于在信號技術上連接(電池單元)電壓測量裝置的接口和/或用于在信號技術上連接(電池單元)電流測量裝置的接口和/或用于在信號技術上連接(電池單元內(nèi)部)電阻測量裝置的接口和/或用于在信號技術上連接(電池單元內(nèi)部)溫度測量裝置的接口。
[0021]在另一實施方式的范圍中，只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下高于預定的極限值、尤其是上極限值，控制裝置就控制電解液計量裝置將電解液輸送給鋰電池單元。
[0022]在另一實施方式的范圍中，只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下低于預定的極限值、尤其是下極限值，控制裝置就控制電解液計量裝置從鋰電池單元排出電解液。
[0023]在另一實施方式的范圍中，只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下對應于預定的極限值或者處于從下極限值延伸至上極限值的范圍內(nèi)，控制裝置就控制電解液計量裝置不向鋰電池單元輸送電解液或不從鋰電池單元排出電解液。
[0024]只要對于電池單元內(nèi)部電阻設置唯一的極限值，例如X，就可以例如在電池單元內(nèi)部電阻大于X時輸送電解液或者在電池單元內(nèi)部電阻小于X時排出電解質(zhì)或者在電池單元內(nèi)部電阻等于X時不發(fā)生電解液輸送和排出。
[0025]但是同樣可以設置容差范圍。這例如可以通過以下方式進行，即設置上極限值、例如X。和下極限值、例如Xu。例如于是可以在電池單元內(nèi)部電阻大于X。時輸送電解液或者在電池單元內(nèi)部電阻小于Xu時排出電解質(zhì)或者在電池單元內(nèi)部電阻大于或等于Xu并且小于或等于X。時不發(fā)生電解液輸送和排出。
[0026]在另一實施方式的范圍中，待輸送或待排出的電解液量與在電池單元內(nèi)部電阻與一個或?qū)臉O限值之間的差成比例。
[0027]在另一實施方式的范圍中，電解液計量裝置的可移動的壁的位置或膨脹可以與在電池單元內(nèi)部電阻與一個或?qū)臉O限值之間的差成比例地改變。
[0028]電池系統(tǒng)不僅可以包括一個鋰電池單元而且可以包括兩個或更多鋰電池單元。只要電池系統(tǒng)包括多個鋰電池單元，電池系統(tǒng)就不僅可以包括一個電解液計量裝置，其例如被設計用于所有鋰電池單元的電解液供應，而且可以包括多個電解液計量裝置，它們例如被分別設計用于鋰電池單元之一的電解液供應。只要電池系統(tǒng)包括被設計用于多個鋰電池單元的電解液供應的電解液計量裝置，該電解液計量裝置就可以尤其是對于每個要被供應電解液的鋰電池單元而言包括尤其是自動地可控制的閥門。尤其是在該情況下，尤其是自動地可控制的閥門可以集成到每個通向鋰電池單元的液體管路片段中。因此可以有利地引起，在一個或多個確定的鋰電池單元中可以調(diào)節(jié)電解液的量，而在例如已經(jīng)包含電解液的最佳量的其他鋰電池單元中可以保持電解液的量。
[0029]在本發(fā)明電池系統(tǒng)的其他特征和優(yōu)點方面，對此明確地參照關于后面闡述的本發(fā)明電解液計量裝置、后面闡述的本發(fā)明鋰電池單元、后面闡述的本發(fā)明方法、后面闡述的本發(fā)明移動的或固定的系統(tǒng)的闡述以及參照圖和【專利附圖】

【附圖說明】。
[0030]本發(fā)明的另一主題是用于鋰電池單元或電池系統(tǒng)、尤其是用于本發(fā)明電池系統(tǒng)或后面闡述的本發(fā)明鋰電池單元和/或用于執(zhí)行后面闡述的本發(fā)明方法的電解液計量裝置。[0031]尤其是，電解液計量裝置可以包括電解液成分儲存容器。該電解液成分儲存容器尤其是可以具有用于改變電解液成分儲存容器的容積的可移動的壁?？梢苿拥谋诶珙愃朴谠谧⑸淦髑闆r下可以是由相對剛性的材料制成的可移動的、尤其是可推移的壁。但是同樣可以由彈性材料構造可移動的壁并且通過彈性材料的膨脹的變化而引起容積變化。
[0032]此外，電解液計量裝置可以包括至少一個測量裝置和/或至少一個用于在信號技術上連接至少一個測量裝置的接口。該測量裝置尤其可以是至少一個從包括(電池單元)電壓測量裝置、(電池單元)電流測量裝置、(電池單元內(nèi)部)電阻測量裝置、(電池單元內(nèi)部)溫度測量裝置或其組合的組中選擇的測量裝置。
[0033]此外，電解液計量裝置可以包括控制裝置和/或至少一個用于在信號技術上連接控制裝置的接口。該控制裝置尤其是可以被設計用于根據(jù)尤其是從包括電池單元電壓、電池單元電流、電池單元內(nèi)部電阻、溫度和其組合的組中選擇的至少一個測量參數(shù)來控制或調(diào)節(jié)電解液計量裝置。
[0034]為了從一個或多個測量裝置接收測量參數(shù)，控制裝置可以具有至少一個用于在信號技術上連接測量裝置的接口。例如，控制裝置可以具有用于在信號技術上連接(電池單元)電壓測量裝置的接口和/或用于在信號技術上連接(電池單元)電流測量裝置的接口和/或用于在信號技術上連接(電池單元內(nèi)部)電阻測量裝置的接口和/或用于在信號技術上連接(電池單元內(nèi)部)溫度測量裝置的接口。
[0035]只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下高于預定的極限值、尤其是上極限值，控制裝置就可以尤其是操控電解液計量裝置將電解液輸送給鋰電池單元，和/或只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下低于預定的極限值、尤其是下極限值，控制裝置就可以尤其是操控電解液計量裝置從鋰電池單元排出電解液。
[0036]只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下對應于預定的極限值或者處于從下極限值延伸至上極限值的范圍內(nèi)，控制裝置就可以促使電解液計量裝置既不向鋰電池單元輸送電解液也不從中排出電解液。
[0037]待輸送或待排出的電解液量與在電池單元內(nèi)部電阻與一個或?qū)臉O限值之間的差成比例。
[0038]電解液計量裝置的可移動的壁的位置或膨脹可以尤其是與在電池單元內(nèi)部電阻與一個或?qū)臉O限值之間的差成比例地改變。
[0039]電解液計量裝置可以被設計用于一個以及多個鋰電池單元的電解液供應。只要電解液計量裝置被設計用于多個鋰電池單元的電解液供應，該電解液計量裝置就可以尤其是對于每個要被供應電解液的鋰電池單元而言包括尤其是自動地可控制的閥門。尤其是在該情況下，尤其是自動地可控制的閥門可以集成到每個通向鋰電池單元的液體管路片段中。因此可以有利地引起，在一個或多個確定的鋰電池單元中可以調(diào)節(jié)電解液的量，而在例如已經(jīng)包含電解液的最佳量的其他鋰電池單元中可以保持電解液的量。
[0040]在一種實施方式的范圍中，電解液計量裝置具有至少一個用于用至少一種電解液成分(尤其是電解液)填充電解液成分儲存容器和/或用于從電解液成分儲存容器中移除至少一種電解液成分(尤其是電解液)的接口。因此，也可以將電解液計量裝置用于例如在鋰電池單元或電池系統(tǒng)的維護過程中完全更換鋰電池單元中的電解液或通過新的電解液代替。因此可以有利地提高鋰電池單元和從而電池系統(tǒng)的輸出容量、壽命和安全性。[0041]在本發(fā)明電解液計量裝置的其他特征和優(yōu)點方面，對此明確地參照關于本發(fā)明電池系統(tǒng)、后面闡述的本發(fā)明鋰電池單元、后面闡述的本發(fā)明方法、后面闡述的本發(fā)明移動的或固定的系統(tǒng)的闡述以及參照圖和【專利附圖】

【附圖說明】。
[0042]本發(fā)明的另一主題是鋰電池單元，例如用于在本發(fā)明電池系統(tǒng)中使用和/或具有本發(fā)明電解液計量裝置和/或用于執(zhí)行后面闡述的本發(fā)明方法，所述鋰電池單元包括陽極、陰極、布置在該陽極和陰極間的分離器和電解質(zhì)，其中電解質(zhì)包括至少一種用電解液浸潤或可浸潤的聚合物。在此可能的是，分離器包括電解質(zhì)或者由電解質(zhì)構造。在分離器的區(qū)域中、尤其是在分離器邊緣處的一個或多個部位處，尤其是可以構造一個或多個用于尤其是通過電解液計量裝置輸送和/或排出至少一種電解液成分(尤其是電解液)的接口。
[0043]在本發(fā)明鋰電池單元的其他特征和優(yōu)點方面，對此明確地參照關于本發(fā)明電池系統(tǒng)、本發(fā)明電解液計量裝置、后面闡述的本發(fā)明方法、后面闡述的本發(fā)明移動的或固定的系統(tǒng)的闡述以及參照圖和【專利附圖】

【附圖說明】。
[0044]本發(fā)明的另一主題是用于運行電池系統(tǒng)、例如根據(jù)本發(fā)明的電池系統(tǒng)和/或鋰電池單元、例如根據(jù)本發(fā)明的鋰電池單元和/或電解液計量裝置、例如根據(jù)本發(fā)明的電解液計量裝置的方法，所述方法包括以下方法步驟:
a)求取鋰電池單元的電池單元內(nèi)部電阻和必要時鋰電池單元的溫度，
b)確定所求取的電池單元內(nèi)部電阻尤其是在所求取的溫度下是位于預定的極限值、尤其是上極限值之上還是位于預定的極限值、尤其是下極限值之下，和
c)只要所求取的電池單元內(nèi)部電阻高于預定的極限值、尤其是上極限值，就將電解液輸送到鋰電池單元中，或者
只要所求取的電池單元內(nèi)部電阻低于預定的極限值、尤其是下極限值，就從鋰電池單元移除電解液。
[0045]通過本發(fā)明方法可以有利地可變地和自調(diào)節(jié)地或自動調(diào)節(jié)地調(diào)整具有凝膠狀電解質(zhì)的鋰電池單元的電解液量，由此可以獲得前面闡述的優(yōu)點。
[0046]例如，可以由所測量的電池單元電壓和電流或由可從中計算出的電池單元內(nèi)部電阻以及電池單元內(nèi)部的當前溫度直接地導出，位于電池單元中的電解液量是足夠的(所測量的電阻對應于額定值)，必須被提高(所測量的電阻高于額定值)還是必須被減小(所測量的電阻低于額定值)。
[0047]電解液量的提高于是可以通過經(jīng)由電解液計量裝置添加來實現(xiàn)。減少可以類似地通過由相同的電解液計量裝置從電池單元中移除電解液來實現(xiàn)。電解液計量裝置的作用原理在此可以類似于注射器。
[0048]電解液的輸送或排出例如可以點狀地在分離器邊緣處的一個或多個部位處進行，因為電解液量自動在分離器或固態(tài)電解質(zhì)聚合物中擴散。電解液的輸送或排出的計算和從而所測量的電流值、電壓值和溫度值向電解液計量裝置的可移動的壁的對應行程的轉(zhuǎn)換可以通過適當?shù)碾娮涌刂蒲b置直接在電解液計量裝置處或在電解液計量裝置中接管或者由現(xiàn)有的控制裝置、例如現(xiàn)有的電池管理系統(tǒng)接管。
[0049]在本發(fā)明方法的其他特征和優(yōu)點方面，對此明確地參照關于本發(fā)明電池系統(tǒng)、本發(fā)明電解液計量裝置、本發(fā)明鋰電池單元、后面闡述的本發(fā)明移動的或固定的系統(tǒng)的闡述以及參照圖和【專利附圖】

【附圖說明】。[0050]本發(fā)明的另一主題是移動的或固定的系統(tǒng)，其包括本發(fā)明電池系統(tǒng)和/或本發(fā)明電解液計量裝置和/或本發(fā)明鋰電池單元和/或執(zhí)行本發(fā)明方法。該系統(tǒng)尤其可以是車輛，例如混合動力車輛、插電式混合動力車輛或電動車輛；能量存儲設備、例如用于固定的能量存儲，例如在房屋或技術設備中；電動工具、電動園藝工具或電子設備，例如筆記本、PDA或移動電話。
[0051]由于在汽車應用中特別高的安全性要求，本發(fā)明電池系統(tǒng)、本發(fā)明電解液計量裝置、本發(fā)明鋰電池單元和/或本發(fā)明方法特別適用于混合動力車輛、插電式混合動力車輛和電動車輛。
[0052]在本發(fā)明移動的或固定的系統(tǒng)的其他特征和優(yōu)點方面，對此明確地參照關于本發(fā)明電池系統(tǒng)、本發(fā)明電解液計量裝置、本發(fā)明鋰電池單元、本發(fā)明方法的闡述以及參照圖和【專利附圖】

【附圖說明】。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0053]本發(fā)明主題的其他優(yōu)點和有利構型通過附圖來闡明并且在下面的描述中予以闡述。在此要注意的是，附圖僅具有描述性特性并且不應被認為以任何形式限制本發(fā)明。其中:
圖1示出本發(fā)明電池系統(tǒng)、本發(fā)明電解液計量裝置和本發(fā)明鋰電池單元的實施方式的示意圖。
【具體實施方式】
[0054]圖1示出電池系統(tǒng)10，其包括鋰電池單元100，所述鋰電池單元包括陽極11、陰極12、布置在該陽極和陰極間的分離器13以及未示出的由用電解液浸潤的聚合物組成的凝膠狀電解質(zhì)。為了陽極11和陰極12電接觸，鋰電池單元100此外具有陽極集流器18和陰極集流器19。
[0055]圖1闡明電池系統(tǒng)此外包括電解液計量裝置14，其被實施為注射器狀的并且具有電解液成分儲存容器14a，所述電解液成分儲存容器的容積可以通過可移動的壁14b改變。
[0056]圖1示出從電解液計量裝置14出發(fā)的液體管道在分離器13的區(qū)域中通向鋰電池單元100，經(jīng)由所述液體管道可以通過電解液計量裝置14將電解液輸送給鋰電池單元100或者從中排出。通過這種方式有利地可以通過電解液計量裝置14尤其是自動地調(diào)節(jié)鋰電池單元100中的電解液的量。
[0057]圖1示出電池系統(tǒng)此外包括電池單元內(nèi)部溫度測量裝置15、電池單元電壓測量裝置16和電池單元電流測量裝置17，包括分別在信號技術上與電解液計量裝置14連接。虛線闡明在信號技術上的連接在此可以不必通過電纜構造，而是也可以無電纜地構造。尤其是，電池單元內(nèi)部溫度測量裝置15、電池單元電壓測量裝置16和電池單元電流測量裝置17與未示出的集成到電解液計量裝置14中的控制裝置連接。
[0058]控制裝置可以從由電池單元電壓測量裝置16測量的電池單元電壓和由電池單元電流測量裝置17測量的電流中求取電池單元內(nèi)部電阻，所述電池單元內(nèi)部電阻提供對可能的電解液輸送或移除的推斷。因為電池單元內(nèi)部電阻是與溫度有關的，所以附加地可以引入通過電池單元內(nèi)部溫度測量裝置15測量的電池單元內(nèi)部溫度，以便確定經(jīng)溫度校正的電池單元內(nèi)部電阻和根據(jù)該經(jīng)溫度校正的電池單元內(nèi)部電阻調(diào)節(jié)電解液輸送或排出。
[0059]于是控制裝置可以根據(jù)電池單元內(nèi)部電阻，必要時在考慮電池單元內(nèi)部溫度的情況下控制電解液計量裝置14、尤其是電解液成分儲存容器14a的可移動的壁14b的位置。
[0060]在此尤其是可以這樣進行所述控制，使得只要電池單元內(nèi)部電阻在當前溫度下高于預定的極限值，就給鋰電池單元100輸送電解液，并且只要所求取的電池單元內(nèi)部電阻在當前溫度下低于預定的極限值，就從鋰電池單元100移除電解液。
[0061]因為電解液的輸送和排出又可以影響后來測量的測量參數(shù)，例如電池單元電壓、電流和電池單元內(nèi)部溫度，所以該做法必要時也可以稱為調(diào)節(jié)并且控制單元可以被稱為調(diào)節(jié)裝置。
[0062]總之，因此可以有利地尤其是根據(jù)電流、電壓和溫度在兩個方向上自動地控制或調(diào)節(jié)凝膠聚合物電解質(zhì)內(nèi)的電解液的量。
【權利要求】
1.電池系統(tǒng)(10)，包括 -至少一個鋰電池單元(100)，其具有電解質(zhì)，所述電解質(zhì)包括至少一種用電解液浸潤或可浸潤的聚合物，和 -至少一個電解液計量裝置(14)， 其中電解液的至少一種成分能夠通過電解液計量裝置(14)輸送給鋰電池單元(100)和/或從鋰電池單元(100)排出。
2.根據(jù)權利要求1所述的電池系統(tǒng)(10)，其中鋰電池單元(100)中的至少一種電解液成分、尤其是電解液的量能夠通過電解液計量裝置(14 )尤其是自動地調(diào)節(jié)。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的電池系統(tǒng)(10)，其中鋰電池單元(100)包括陽極(11)、陰極(12)和布置在該陽極和陰極間的分離器(13)，其中在分離器(13)的區(qū)域中構造一個或多個用于將至少一種電解液成分、尤其是電解液輸送和/或排出的接口。
4.根據(jù)權利要求1至3之一所述的電池系統(tǒng)(10)，其中電解液計量裝置(14)具有至少一個電解液成分儲存容器(14a)，該至少一個電解液成分儲存容器的容積能夠通過可移動的壁(14b)改變。
5.根據(jù)權利要求4所述的電池系統(tǒng)(10)，其中電解液計量裝置(14)具有至少一個用于用至少一種電解液成分、尤其是電解液填充電解液成分儲存容器和/或用于從電解液成分儲存容器中移除至少一種電解液成分、尤其是電解液的接口。
6.根據(jù)權利要求1至5 之一所述的電池系統(tǒng)(10)，其中電池系統(tǒng)包括至少一個測量裝置(15，16，17)，其尤其是從包括電壓測量裝置(16)、電流測量裝置(17)、電阻測量裝置、溫度測量裝置(15)或其組合的組中選擇。
7.根據(jù)權利要求1至6之一所述的電池系統(tǒng)(10)，其中，電池系統(tǒng)(10)包括控制裝置，所述控制裝置根據(jù)尤其是從包括電池單元電壓、電池單元電流、電池單元內(nèi)部電阻、溫度和其組合的組中選擇的至少一個測量參數(shù)來控制電解液計量裝置(14)。
8.根據(jù)權利要求7所述的電池系統(tǒng)(10)，其中 -只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下高于預定的極限值、尤其是上極限值，控制裝置就操控電解液計量裝置(14 )將電解液輸送給鋰電池單元(100 )， -只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下低于預定的極限值、尤其是下極限值，控制裝置就操控電解液計量裝置(14)從鋰電池單元(100)排出電解液，和/或 -只要電池單元內(nèi)部電阻尤其是在當前溫度下對應于預定的極限值或者處于從下極限值延伸至上極限值的范圍內(nèi)，控制裝置就操控電解液計量裝置(14)不向鋰電池單元(100)輸送電解液或不從鋰電池單元(100)排出電解液。
9.根據(jù)權利要求4至8之一所述的電池系統(tǒng)(10)，其中待輸送或待排出的電解液量與在電池單元內(nèi)部電阻與一個或?qū)臉O限值之間的差成比例，和/或電解液計量裝置(14)的可移動的壁(14b)的位置能夠與在電池單元內(nèi)部電阻與一個或?qū)臉O限值之間的差成比例地改變。
10.用于電池系統(tǒng)(10)、尤其是根據(jù)權利要求1至9之一所述的電池系統(tǒng)或者鋰電池單元(100)、尤其是根據(jù)權利要求12的鋰電單元的電解液計量裝置，所述電解液計量裝置包括至少一個電解液成分儲存容器(14a)， 尤其是其中該電解液成分儲存容器(14a)具有用于改變電解液成分儲存容器(14a)的容積的可移動的壁(14b)， 尤其是其中電解液計量裝置(14)還包括控制裝置和/或至少一個用于在信號技術上連接控制裝置的接口， 尤其是其中電解液計量裝置(14)還包括至少一個測量裝置(15，16，17)和/或至少一個用于在信號技術上連接至少一個測量裝置(15，16，17)的接口。
11.根據(jù)權利要求10所述的電解液計量裝置，其中電解液計量裝置(14)具有至少一個用于用至少一種電解液成分、尤其是電解液填充電解液成分儲存容器(14a)和/或用于從電解液成分儲存容器(14a)中移除至少一種電解液成分、尤其是電解液的接口。
12.鋰電池單元(100)，所述鋰電池單元包括陽極(11)、陰極(12)、布置在該陽極和陰極間的分離器(13)和電解質(zhì)，其中所述電解質(zhì)包括至少一種用電解液浸潤或可浸潤的聚合物，其中在分離器(13)的區(qū)域中構造一個或多個用于將至少一種電解液成分、尤其是電解液輸送和/或排出的接口。
13.用于運行電池系統(tǒng)(10)、尤其是根據(jù)權利要求1至9之一所述的電池系統(tǒng)或鋰電池單元(100)、尤其是根據(jù)權利要求12所述的鋰電池單元的方法，所述方法包括方法步驟: a)求取鋰電池單元(100)的電池單元內(nèi)部電阻和必要時求取鋰電池單元的溫度， b)確定所求取的電池單元內(nèi)部電阻尤其是在所求取的溫度下是位于預定的極限值、尤其是上極限值之上還是位于預定的極限值、尤其是下極限值之下，和 c)只要所求取的電 池單元內(nèi)部電阻高于預定的極限值、尤其是上極限值，就將電解液輸送到鋰電池單元(100)中，或者 只要所求取的電池單元內(nèi)部電阻低于預定的極限值、尤其是下極限值，就從鋰電池單元(100)移除電解液。
14.移動的或固定的系統(tǒng)，尤其是車輛、能量存儲設備、電動工具、電動園藝工具或電子設備，包括根據(jù)權利要求1至9之一所述的電池系統(tǒng)(10)和/或根據(jù)權利要求10所述的電解液計量裝置(14)和/或根據(jù)權利要求12所述的鋰電池單元和/或執(zhí)行根據(jù)權利要求13所述的方法。
【文檔編號】H01M2/38GK103999263SQ201280061585
【公開日】2014年8月20日 申請日期:2012年11月15日 優(yōu)先權日:2011年12月15日
【發(fā)明者】M.韋格納, M.米勒, M.滕策爾 申請人:羅伯特·博世有限公司