CN104979591B - 电化学储能电芯和蓄电池及获取其电极电位的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种用于重复储存电能的电化学储能电芯、一种用于为用电器供给电能的蓄电池、特别是锂离子蓄电池以及一种获取电化学储能电芯的电极的电极电位的方法，其中所述电化学储能电芯具有至少一个参考电极元件用于获取两个电极中的至少一个电极的电极电位。

Description

电化学储能电芯和蓄电池及获取其电极电位的方法

技术领域

本发明涉及一种根据权利要求1前序部分所述的用于重复储存电能的电化学储能电芯以及一种根据权利要求9前序部分所述的用于为用电器供给电能的蓄电池、特别是锂离子蓄电池。此外，本发明涉及一种根据权利要求10所述的用于获取电化学储能电芯的电极的电极电位的方法。

背景技术

作为基础已知，可再充电的电芯、特别是例如蓄电池这样的电化学储能电芯由两个电极组成，特别是由正电极或带正电的电极、例如阳极和负电极或带负电的电极、例如阴极组成，在两者之间发生化学反应。在该化学反应的基础上释放电能。例如在镍镉蓄电池中正电极具有例如氢氧化镍的镍化合物，而负电极例如具有镉。与此相应地，镍氢电池的负电极例如具有储存氢的金属合金。如作为基础已知的，特别是锂离子蓄电池是很常见的应用，其中其正电极具有锂金属氧化物，而负电极优选具有可嵌入锂离子的专用的碳。此外被视为基础性地已知的是，借助于隔膜将各个电极彼此间隔开、特别是彼此绝缘，以避免内部的短路，进而避免电能消散为热量。此外特别是需要电解液，使得发生电化学反应，其中电解液本身例如可为含有导电盐的液体。电解液本身例如位于电极和隔膜之间，其中特别是在镍蓄电池中使用氢氧化钾溶液或者在锂离子蓄电池中在特殊的有机溶剂中使用溶解的锂盐。除了电极卷之外，电化学储能电芯还可具有例如由电芯容器和电芯盖板组成的壳体。因此被视为基础性地已知的是，这种壳体的电芯容器例如也可用作相当于负极的负导体，而电芯盖板例如可用作相当于正极的正导体。可再充电的电芯可设计为卷绕电芯的形式，其中至少正电极、隔膜和负电极例如以带状的夹心面包的形式相叠放并且被卷起，使得电极形成尽可能大的表面，这又有利于实现蓄电池的短的充电时间和高的容量。

电池状态的、特别是蓄电池状态的一项指标是充电状态，所述蓄电池具有至少一个电化学储能电芯、优选具有多个电化学储能电芯，并且不仅在例如风力设备的固定应用中，或者在例如混合动力车辆或电动车辆的车辆中，而且在例如手提电脑或移动电话的消费领域中均日益广泛地应用所述蓄电池。充电状态特别重要，因为对于所使用的电池系统或蓄电池系统在其可靠性、容量和使用寿命方面均提出了很高的要求。蓄电池的电化学储能电芯的充电状态、特别是蓄电池的伽凡尼电池的充电状态也被称为SOC(State ofCharge)，就作为基础已知的而言，充电状态通过电芯电压获得。这意味着，特别是开路电压(OCV-Open Circuit Voltage)在非工作状态被测量。然而在此只记录外部的电芯电压，结果不利地导致只能测量电芯、特别是储能电芯的总电压，然而不能获得电芯、特别是储能电芯的各个电极的电位。

发明内容

因此本发明的目的是，至少部分地克服在电化学储能电芯、特别是例如锂离子蓄电池的蓄电池中的上述缺点。本发明的目的特别是提供一种用于重复储存电能的电化学储能电芯以及一种蓄电池、特别是锂离子蓄电池，以及提供一种用于获取电化学储能电芯的电极的电极电位的方法，借助于它们可以简单且成本低廉的方式确定电化学储能电芯的、特别是具有至少一个电化学储能电芯的蓄电池的各个电极的电位，其中即使在获取电极电位期间也不会对蓄电池的、特别是电化学储能电芯的应用、特别是容量和使用寿命产生负面影响。

通过具有权利要求1所述特征的用于重复储存电能的电化学储能电芯以及通过具有权利要求9所述特征的用于为用电器供给电能的蓄电池、特别是锂离子蓄电池实现上述目的。此外，通过具有权利要求10所述特征的用于获取电化学储能电芯的电极的电极电位的方法实现上述目的。由从属权利要求、说明书和附图中得到本发明的其他特征和细节。在此，涉及电化学储能电芯的特征和细节当然也与根据本发明的蓄电池和/或根据本发明的方法相关，反之亦然，从而在关于各个发明方面的公开内容方面始终互相参考或可互相参考。此外，在根据本发明的电化学储能电芯中可执行根据本发明的方法。

用于重复储存电能的电化学储能电芯具有电芯核和电极卷，该电极卷具有绕在电芯核上的由至少两个电极以及至少一个设置在电极之间的隔膜组成的至少一个卷，电化学储能电芯具有至少一个参考电极元件用于获取两个电极中的至少一个电极的电极电位。电化学储能电芯也可被称为伽凡尼电池并且可构造为平板电芯或圆形电芯的形式，电化学储能电芯有利地具有至少一个壳体和设置在壳体内部的卷绕在电芯核上的电极卷。

电极卷，简称为卷，其有利地具有卷带的多个电极层，其中负电极、例如阴极和正电极、例如阳极与位于两者之间的隔膜卷绕在电芯核上。根据电化学储能电芯的设计方案电极卷也被相应地设计并且因此具有扁平或棱柱的形状，有利地具有矩形或圆形、特别是柱形或圆柱形的形状。电极和/或隔膜有利地构造为扁平的、特别是薄膜的形式，由此以电极卷的形式相互连接。隔膜用于电绝缘并且进而使电极彼此电流隔离，隔膜有利地可包括电解质或由相应的电解质构成。此外可考虑，除了设置在电极之间的隔膜，绕电芯核设置另一同样为薄膜隔膜的隔膜，以在至少其中一个电极和电芯核之间形成电流隔离。

此外，有利地以气密方式工作的具有电极卷的电化学储能电芯还具有用于获取至少其中一个电极的、如特别是正电极或负电极的电极电位的参考电极元件。因此，也可被称为参考电极的参考电极元件是具有有利地恒定的平衡电位的参考电极或比较电极，该平衡电位可调整重现。参考电极元件有利地用作测量其中一个电极的相对电位的参考元件，其中一个电极的绝对电位原则上无法通过实验确定，而只能通过两个电极之间的电位差定义。因此，为了获取各个电极电位，须获取阴极的电位相对于参考电极的电位的差或者阳极的电位相对于参考电极的电位的差。在此例如EL-Cell公司的测量电芯可用作参考电极元件。参考电极元件有利地具有例如镍材料、铜材料、镀镍的铜材料或铝材料或者形成至少一层所述材料。

因此有利的是，可借助于本发明以简单且成本低廉的方式获取并使用各个电极电位进而也可获得总的电芯电压，其中特别是通过了解各单个阳极电位，可提早识别进而可在必要时避免出现的或刚开始的锂金属包层。在此须注意，特别是当单个阳极电位下降到“0”(零)值以下时，则可出现锂金属包层。在获取始终从两个电极的差得出的外部的电芯电压时，无法提早识别这种刚开始的锂金属包层现象。其理由特别是因为在获取纯粹的外部的电芯电压时，原理上无法获知各个电极的电位是否仍然表现为作为参考的初始值或新鲜值，或者单个电位或者说各个电极的电位是否向上或向下偏移。因此，利用本发明通过相对于合适的参考电极、特别是合适的参考电极元件的测量有利地确定电极的单个电位或者说各个电极的电极电位、如阳极或阴极的电极电位。

此外，在本发明的范围中可考虑，电芯核为卷绕芯轴或卷绕剑轴或可变形的塑料薄膜卷芯。也可被称为枢轴销的卷绕芯轴有利地具有塑料材料并且因此优选地设计为塑料棒的形式。卷绕芯轴有利地具有优选为柱形、特别是圆柱形的形状，有利地为空心圆柱形的形状，其中卷绕芯轴的空腔被设置用于容纳自动卷绕机的卷绕元件，该卷绕元件带动卷绕芯轴做旋转运动，以使有利地由正电极和负电极以及位于中间的隔膜组成的卷带层特别是呈螺旋状卷绕，其中在例如用耐碱性胶带或金属套对卷进行固定后，卷、特别是电极卷也可与卷绕芯轴或者说电芯核一起被插入相应的壳体中。

而卷绕剑轴是有利地构造为矩形、特别是棱柱形的构件，该构件类似于卷绕芯轴用于卷绕有利地由负电极和正电极以及位于它们之间的隔膜层组成的卷带层，其中特别是在使用卷绕剑轴时产生棱柱形、特别是矩形的电极卷，以使电极卷布置在用于形成平板电芯的壳体中。

此外可考虑，使用可变形的塑料薄膜卷芯作为电芯核，其中有利地避免了绕卷芯设置附加的隔膜层，特别是因为塑料薄膜卷芯本身可用于第一电极和电芯核之间的电流隔离。塑料薄膜卷芯有利地是可变形的电芯核，其在电极和至少一个隔膜卷绕之后可变形为任何形态，以除了应用在圆形电芯中之外也可使用在平板电芯或者与之不同地设计的电化学储能电芯中。

此外可考虑，参考电极元件为电化学储能电芯的壳体，该壳体至少部分地包围电极卷。在此，壳体可为电化学储能电芯的组成部分或者只是包围电化学储能电芯。壳体有利地具有导电材料，如铝材料或不锈钢材料。因此只要参考电极元件本身是电化学储能电芯的壳体或者至少是壳体的组成部分，就直接通过壳体本身接触参考电极元件，从而不需要进而可避免将例如附加的探针或导线引入壳体中、特别是电极卷的区域中。因此，以简单且成本低廉的方式直接通过壳体测量通过参考电极元件获取的参考电极值。

此外在本发明的范围中，参考电极元件可设置在电化学储能电芯的至少部分地包围电极卷的壳体的内部表面上。若壳体本身构成参考电极元件那么会存在电芯壳体腐蚀的风险使得可能由于壳体的电感效应和表面反应导致测量不准确时，此时将独立的参考电极元件布置在壳体上是特别有利的，该壳体可为电化学储能电芯的组成部分或者只是包围电化学储能电芯。

此外可考虑，参考电极元件以层的形式敷设在壳体的内壁上，其中钛酸锂(Li₄Ti₅O₁₂)材料或二氧化钛材料有利地对此适用。特别是当参考电极元件在壳体的底部区域或盖板区域中设置在壳体的内部表面上时，在此即使在将之前制造的电极卷布置或引入到壳体中时也有利地不会损坏参考电极元件。由于参考电极元件与电化学储能电芯的壳体直接接触，在测量单个电极电位时又有利地通过壳体进行接通，使得不需要将附加的探针或导线引入壳体中、特别是电极卷的区域中。

此外在本发明的范围中可考虑，将参考电极元件布置在至少部分地包围电极卷的保持元件上或保持元件中，其中该保持元件与至少部分地包围该保持元件的壳体至少部分地接触，该壳体可为电化学储能电芯的组成部分或者仅仅作为独立的构件包围电化学储能电芯。保持元件有利地是用于布置电极卷、特别是用于固定电极卷并且在壳体内部使电极卷对壳体屏蔽的定位元件或稳固元件。保持元件例如可具有底部保持件(bottomretainer)、顶盖保持件(top retainer)和/或一个侧面保持件或多个侧面保持件。保持元件有利地由塑料材料、例如聚丙烯制成或者具有塑料材料。参考电极元件有利地敷设在其中一个所述保持件的表面上、特别是内部表面上、特别是敷设在保持元件上，或者引入保持元件中。在本发明的范围中，将参考电极元件引入保持元件中可理解为在制造保持元件时例如以注射成型工艺的形式对参考电极元件例如进行注塑包封。在此参考电极元件有利地完全被保持元件的材料包围。

此外可考虑，参考电极元件插入或引入保持元件的凹槽中并且因此只是部分地或局部地被保持元件的材料包围。在使用其中参考电极元件有利地完全被保持元件的材料包围的上述注射成型工艺时，有利地可使参考电极元件的接触部位至少部分地从保持元件的材料中延伸出来或从其中突出，以能够被获取从而实现触点接通。接触部位有利地从保持元件的外壁伸出，并且有利地与壳体、特别是壳体的内壁接触，壳体有利地至少局部地包围保持元件。为了测量参考电极电位、特别是为了获取各个电极中的一个电极的单个电极电位，壳体有利地被接触，其中特别是在壳体的外壁上安装有用于询问参考电极值的接触元件，从而不需要并且有利地可避免将附加的探针或导线等引入壳体中或者电极卷的区域中。

此外，参考电极元件可施加在塑料薄膜卷芯上，该塑料薄膜卷芯与电化学储能电芯的至少部分地包围电极卷的壳体至少部分地接触。在本发明的范围中，施加特别是可理解为压印、压紧和/或层压。因此可考虑，将参考电极元件施加在也卷绕有至少由第一电极和第二电极以及设置在电极之间的隔膜薄膜组成的卷的塑料薄膜卷芯上。参考电极元件向壳体的传输可有利地通过塑料薄膜卷芯与壳体的接触进行。

此外在本发明的范围中，可在电化学储能电芯的至少部分地包围电极卷的壳体的外壁上设置用于获取参考电极值的测量导线和/或通信导线。因此在本发明的范围中，设置可理解为钎焊或焊接，其中特别是例如将导线带钎焊或焊接在壳体的外壁上。因此通过这种导线带可传输对参考电极元件的测量值，该参考电极元件例如由壳体本身形成，或者设置在壳体的内壁上，或者设置在保持元件的区域中并且具有与壳体连接的接触部位。此外可考虑，特别是电力线通信也可通过相应的测量导线实现，从而只使用一条导线就能够传送测量值并且传输电流。

此外可考虑，只要壳体与其中一个电极有效连接，参考电极元件相对于电化学储能电芯的至少部分地包围电极卷的壳体绝缘。在此特别是为了能够实现对参考电极元件的测量值的询问，可考虑通过无线电实现无导线的信号传输，其中例如可使用蓝牙或无线局域网。

此外要求保护一种用于为用电器供给电能的蓄电池、特别是锂离子蓄电池，该蓄电池具有根据前述权利要求1至8中至少一项所述的至少一个电化学储能电芯。因此，蓄电池有利地具有上述类型的电化学储能电芯。在本发明的范围中，用电器例如是例如风力设备的固定用电器或者是可电驱动的、如可设计为陆上车辆、水上交通工具或飞行器形式的运输交通工具，例如混合动力交通工具或电动交通工具，或者是例如便携式移动电话或手提电脑或平板电脑的消费产品。蓄电池特别是可再充电的储能器，其具有至少一个、有利地多于一个、特别是多个上述类型的电化学储能电芯，其中电化学储能电芯特别是也可被称为伽凡尼电池。电化学储能电芯有利地是将化学能自发地转化为电能的伽凡尼电池。可再充电的储能器有利地可理解为能够多于一次、有利地多次充放电的储能器、特别是电化学储能器。

已经针对按照本发明的上述方面所述的根据本发明的电化学储能电芯所阐述的所有优点都体现在所述的根据本发明的蓄电池中。

此外要求保护一种用于获取根据前述权利要求1至8中至少一项所述的电化学储能电芯的电极的电极电位的方法，其中通过设置在电化学储能电芯的至少部分地包围电极卷的壳体上的测量导线和/或通信导线将至少部分地接触壳体或者形成壳体的至少一部分的参考电极元件的参考电极值传输到评估单元。因此，即使在电化学储能电芯运行期间、特别是在由电化学储能电芯的电能驱动的用电器运行期间，也能够借助于根据本发明的方法以简单且成本低廉的方式询问电化学储能电芯的至少其中一个电极、例如阴极或阳极的电极电位。对此，特别是电化学储能电芯在壳体的外侧区域被接触，其中参考电极元件与壳体连接，使得不必为了确定各个电极的电位而将用于获取参考电极值的导线、特别是附加的探针引入电化学储能电芯的内部中，并且由此不必引入电化学储能电芯的壳体的内部中、特别是电极卷的区域中。而有利地，只是壳体的外侧区域借助于测量导线和/或电流导线被接触，其中可有利地通过唯一的导线传输例如由电化学储能电芯产生的电能，并且同时可询问参考电极值。电化学储能电芯的壳体可以是电化学储能电芯的组成部分或者是蓄电池的相对于电化学储能电芯可独立设置的构件。因此可考虑，壳体也包围或封闭不止一个电化学储能电芯。

已经针对按照本发明的上述方面所述的根据本发明的电化学储能电芯和/或根据本发明的蓄电池所阐述的所有优点体现在所述的根据本发明的方法中。

附图说明

下面借助于附图详细阐述根据本发明的蓄电池的根据本发明的电化学储能电芯的实施方式。在示意性的附图中：

图1示出了根据本发明的电化学储能电芯的第一实施方式的立体视图，

图2示出了根据本发明的电化学储能电芯的图1所示的实施方式的电极卷的实施方式的立体视图，

图3示出了根据本发明的电化学储能电芯的另一实施方式的立体视图，

图4示出了根据本发明的电化学储能电芯的图3所示的实施方式的电极卷的实施方式的立体视图，

图5示出了根据本发明的电化学储能电芯的具有塑料薄膜卷芯的电极卷的实施方式在卷绕期间的原理图，

图6示出了电极卷的图5所示的实施方式在变形过程之后的原理图，

图7示出了根据本发明的电化学储能电芯的保持元件的实施方式的侧视图，以及

图8示出了根据本发明的电化学储能电芯的保持元件的底部保持件的实施方式的立体视图。

在图1至图8中具有相同功能和工作原理的元件以同一附图标记表示。

具体实施方式

在图1中示意性地示出了根据本发明的电化学储能电芯10的一种实施方式的立体视图。电化学储能电芯10根据图1的实施方式构造为圆形电芯的形式，其具有设置在壳体2中的电极卷1。壳体2可借助于盖板3被覆盖，传输元件3.1设置为从该盖板伸出。该传输元件特别是用作测量导线和/或通信导线以获取例如参考电极值。壳体2本身可用作参考电极。然而也可考虑，在壳体2的内部、特别是在壳体2的内壁2.2上设置附加的电极、特别是参考电极元件40。此外可考虑，参考电极元件40也可设置在壳体2的底部区域2.1中和/或盖板3中。参考电极元件有利地在壳体2的内壁上设置在底部区域2.1中。在图2中只是示意性地示出了参考电极元件40。壳体2可以是电化学储能电芯10的组成部分或者也可以是包围电化学储能电芯的独立的构件。电极卷1由卷带11构成，该卷带至少具有第一电极6和第二电极7以及第一隔膜4和第二隔膜5并且设置为以多层卷绕在卷芯或者说电芯核上的卷绕物的形式。

在图2中示意性地示出了电极卷1的实施方式的立体视图，该电极卷通过将由扁平的电极6和7与隔膜4和5组成的卷带卷绕在电芯核8上形成，该电芯核设计为卷绕芯轴9的形式。此外，电芯核8或卷绕芯轴9可具有空腔8.1，该空腔有利地用于导入卷绕机的卷绕棒，以带动卷绕芯轴做旋转运动，使得卷带以多个层或者说多个卷绕层卷绕在电芯核8上。图2所示的电极卷1的实施方式有利地具有圆形的且特别是柱形的形状，例如圆柱形的形状，并且有利地用于构造圆形电芯、特别是例如如图1所示的圆形的储能电芯10。

在图3中示意性地示出了根据本发明的电化学储能电芯20的另一实施方式的立体视图，该电化学储能电芯特别是构造为平板电芯的形式。如以上已针对图1所述的，储能电芯20也可具有壳体22或者被自身可用作参考电极元件40的壳体包围。然而也可考虑，在壳体22的区域中设置独立的电极、特别是参考电极或参考电极元件40。参考电极元件40有利地设置在壳体22的内部中，使得参考电极元件例如以薄层的形式与壳体22的内壁接触，从而可通过直接与壳体22的外侧连接的相应的传输元件或传输导线3.1进行参考电极元件40的参考电极值的传输。此外，在壳体22内部设置有电极卷21，该电极卷有利地具有下述图4所示的实施方式。

在图4中示意性地示出了电极卷21的另一实施方式、特别是图3所示的根据本发明的电化学储能电芯20的电极卷21的实施方式的立体视图。电极卷21有利地由卷带11卷绕形成的多个层组成，该卷带至少由第一隔膜4和第二隔膜5以及第一电极6、特别是阴极以及第二电极7、特别是阳极组成。在此，隔膜4和5有利地用于使阴极6和阳极7彼此电流隔离。有利地，至少第一隔膜4被设置卷绕在特别是构造为卷绕剑轴23的形式的电芯核8上，以防止第一电极6、特别是阴极与电芯核8或者说卷绕剑轴23接触。第二隔膜5有利地设置在第一电极6和第二电极7之间。图4所示的电极卷21的实施方式有利地设计为矩形或棱柱形的形式，以能够作为电极卷设置在例如如图3所示的平板电芯内部。

在图5中示意性地示出了另一电极卷31的实施方式的原理图，该电极卷具有塑料薄膜卷芯32作为电芯核8。绕着该塑料薄膜卷芯32设置有卷带的至少一卷绕层，该卷带由第一隔膜4和/或第二隔膜5以及第一电极6、特别是阴极以及第二电极7、特别是阳极组成。与使用如图2或4所示的卷绕芯轴或卷绕剑轴相比，有利的是，不必为了使电极6或7、特别是第一电极6与塑料薄膜卷芯32彼此间隔开或电流隔离而绕塑料薄膜卷芯32本身设置第一层隔膜。此外可考虑，塑料薄膜卷芯32也具有空腔33，在该空腔中例如可引入卷绕机的卷绕棒，以实现塑料薄膜卷芯32绕其旋转轴线D沿卷绕方向W的旋转，由此卷带11卷绕在塑料薄膜卷芯32上。在卷带11卷绕在塑料薄膜卷芯32上之后，电极卷31可变形为各种形态。这特别是在图6中被示出。

如图5所示，可将参考电极元件40施加、特别是压印、压紧或层压在塑料薄膜卷芯32上，使得不再需要在至少部分地包围电化学储能电芯的壳体的区域中设置额外的参考电极元件40。在此，具有参考电极元件40的塑料薄膜卷芯32有利地至少局部地与壳体的壁接触，由此参考电极元件的数据又能够被传输到传输元件、特别是传输导线，如测量导线和/或电流导线。

在图6中示意性地示出了变形的电极卷31、特别是图5所示的电极卷31在其变形后的原理图。由此变形的电极卷31具有卷绕在塑料薄膜卷芯32上的卷带11的多个卷绕层1.1至1.4。利用具有塑料薄膜卷芯32的电极卷31可有利地制造各种任意形式的电极卷，用以布置在壳体的内部，制造电化学储能电芯。

在图7中示意性地示出了电化学储能电芯的保持元件50的侧视图、特别是侧向剖视图。保持元件50有利地具有顶盖保持件51、至少一个侧面保持件52和底部保持件53，这些保持件相互连接，使得其形成有利地封闭的保持元件50。在此，参考电极元件40例如可设置在保持元件50中、有利地设置在保持元件50的底部保持件53中，使得保持元件50的材料完全包围该参考电极元件40，其中接触部位41从参考电极元件40指向保持元件50的外侧50.2的方向或沿该方向伸出，以与在此未示出的壳体、特别是在此未示出的壳体的内壁接触。通过这种接触可有利地在壳体和参考电极元件40之间建立连接。

据此，参考电极元件40例如也可设置在保持元件50的内壁50.1上，如图7中在右侧的侧面保持件52中所示。在此，需要设置附加的接触部位41，该附加的接触部位从参考电极元件40开始经过保持元件50的材料壁直到在此未示出的壳体，以能够实现参考电极元件40与壳体内壁的接触。

由此，参考电极元件40也可设置在保持元件50的外部区域中或外壁50.2上，使得参考电极元件40只是部分地被保持元件50的材料包围并且可实现在参考电极元件40和壳体之间的直接接触。在图7中例如通过参考电极元件40在左侧的侧面保持件52上的布置方式说明了这一点。在此，有利地不需要附加的接触部位41。

在图8中示意性地示出了底部保持件53的立体视图，该底部保持件有利地具有多个凹槽54或拱起54，在这些凹槽或拱起的内部例如可设置参考电极元件40。根据参考电极元件40与在此未示出的电化学储能电芯的在此未示出的壳体是否能够直接接触，决定是否需要另外的接触部位，以实现电极元件40与电化学储能电芯的壳体的接触。

Claims (7)

1.一种用于重复储存电能的电化学储能电芯(10、20)，其具有电芯核(8)和电极卷(1、21、31)，该电极卷具有绕在所述电芯核上的至少一个卷，该卷由至少两个电极(6、7)以及设置在所述电极(6、7)之间的至少一个隔膜(4、5)组成，其特征在于，所述电芯核(8)为可变形的塑料薄膜卷芯(32)，所述电化学储能电芯(10、20)具有至少一个参考电极元件(40)用于获取所述两个电极(6、7)中的至少一个电极(6、7)的电极电位，其中所述参考电极元件(40)施加在所述塑料薄膜卷芯(32)上，该塑料薄膜卷芯与所述电化学储能电芯(10、20)的至少部分地包围所述电极卷(1、21、31)的壳体(2、22)至少部分地接触。

2.根据权利要求1所述的电化学储能电芯(10、20)，其特征在于，在所述电化学储能电芯(10、20)的至少部分地包围所述电极卷(1、21、31)的壳体(2、22)的外壁上设置有用于获取参考电极值的测量导线和/或通信导线(3.1)。

3.根据权利要求1或2所述的电化学储能电芯(10、20)，其特征在于，只要所述壳体(2、22)与所述电极(6、7)中的一个电极有效连接，所述参考电极元件(40)相对于所述电化学储能电芯(10、20)的至少部分地包围所述电极卷(1、21、31)的壳体(2、22)绝缘。

4.一种用于为用电器供给电能的蓄电池，其具有根据前述权利要求1至3中至少一项所述的至少一个电化学储能电芯(10、20)。

5.按照权利要求4所述的蓄电池，其特征在于，所述蓄电池是锂离子蓄电池。

6.一种用于获取根据前述权利要求1至3中至少一项所述的电化学储能电芯(10、20)的电极(6、7)的电极电位的方法，其中通过设置在所述电化学储能电芯(10、20)的至少部分地包围所述电极卷(1、21、31)的壳体(2、22)上的测量导线和/或通信导线(3.1)将所述参考电极元件(40)的参考电极值传输到评估单元，其中所述参考电极元件(40)施加在作为电芯核(8)的所述塑料薄膜卷芯(32)上，该塑料薄膜卷芯与所述电化学储能电芯(10、20)的至少部分地包围所述电极卷(1、21、31)的壳体(2、22)至少部分地接触。

7.按照权利要求6所述的方法，其特征在于，当确定阳极的电极电位，并且在阳极电位下降到零值以下时确定出现锂金属包层。