CN107305973A - 用于确定电池组电池或电池组模块的老化的长度伸展监控 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于确定电池组电池（2）的老化的装置（1），其中，所述电池组电池（2）具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件（3）和包围所述电流元件（3）的、带有至少构造在所述电流元件（3）的侧部处的壁部（8）的壳（4），所述装置包括至少一个用于感测所述电流元件（3）的长度改变的长度传感器（5），其中，经过所述电流元件（3）的长度改变能够求取所述电池组电池（2）的老化。

Description

用于确定电池组电池或电池组模块的老化的长度伸展监控
技术领域
本发明涉及用于确定电池组电池的老化的装置、具有根据本发明的装置的电池组电池、具有至少两个根据本发明的电池组电池的电池组电池模块以及用于监控电池组电池的、尤其根据本发明的电池组电池的电流元件的长度改变的方法。
背景技术
电池组电池、例如锂离子电池典型地随着老化的提高而在其厚度中膨胀。电池组电池的这种性质归因到气体形成以及由于随着时间增大而使得电极厚度（并且在这里尤其是在阳极方面）增大。此外，如果出现Li镀层，则电池组电池的厚度还能够增大。电池厚度、也即电池组电池的伸展能够由此视为用于电池组电池的老化状态的指标。但是到目前为止并非已知的是，所述电池组电池的伸展、也即单池厚度被作为信息进行检测，因此这个伸展此时不能够被获得以作为用于电池组管理系统（BMS）的老化诊断。尤其，较大程度的厚度增大（该厚度增大提示所述电池组电池的快速地推进的老化）能够此时仅间接地经过所述电池组电池的容量估计来进行。
发明内容
本发明按照一个方面建议了一种装置、尤其一种电池组-老化侦测装置，以用于确定厚度伸展和由此电池组电池的老化，其中，该电池组电池具有用于把化学能转化为电能的至少一个电流元件和至少部分地包围所述电流元件的、具有至少构造在所述电流元件的侧部处的壁部的壳。在此，所述装置包括至少一个用于感测所述电流元件的长度改变的长度传感器，其中，经过所述电流元件的长度改变能够求取所述电池组电池的老化。经此，能够快速和可靠地求取电池组电池的老化。在优选实施例和其它实施例中说明了所述装置的有利的改型方案。
此外，本发明按照一个另外的方面建议了一种具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件的电池组电池，其中，所述电池组电池能够包括根据本发明的装置。
此外，本发明建议了一种用于提供电能的具有至少两个电池组电池的电池组电池模块，其中尤其，根据本发明的电池组电池被电池组电池模块包括。
最后，本发明建议了一种用于监控电池组电池的、尤其根据本发明的电池组电池的电流元件的或者在电池组电池模块中、尤其在根据本发明的电池组电池模块（BMS）中的至少一个电池组电池的电流元件的长度改变的方法。有利地，一个表格存放在BMS的存储器中，该表格包含依赖于SOC（充电状态）、温度的电池堆的伸展和也许另外的运行参数。这些参数有利地用于：修正所述长度伸展，也即把此长度伸展折合到纯粹的老化影响上。
本发明的其它的特征和细节从装置实施例、方法实施例、说明书和附图中得出。在此，结合根据本发明的装置所说明的特征和具体情况是适用的，当然同样结合根据本发明的电池组电池、根据本发明的电池组电池模块也或者上级的电池组包和根据本发明的方法所说明的特征和具体情况是适用的，并且相应地反之亦然，从而关于单个的发明方面的公开，始终能够相互地参照。
用于确定电池组电池的老化的根据本发明的装置（其中，所述电池组电池具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件和包围所述电流元件的、带有至少构造在所述电流元件的一个侧部处的壁部的壳）包括至少一个用于感测所述电流元件的长度改变的长度传感器，其中，经过所述电流元件的长度改变能够求取所述电池组电池的老化。
利用所述根据本发明的装置（该装置在电池组电池中，有利地在包围所述电池组电池的电流元件的壳内，设置了长度传感器），能够测量长度伸展，也即增大的电极厚度，该长度伸展随着所述电池组电池的老化而出现。所述电流元件的经过所述长度传感器所感测到的长度改变、尤其电子厚度的改变能够有利地进一步导送至电池组管理系统，该电池组管理系统把在感测时所测量的测量值例如借助于基准值转化为所述电池组电池的直接的老化确定。此外，能够有利地经过借助于存放在所述电池组管理系统中的基准值感测所述电流元件的长度改变，也即电极厚度的增大，通过例如Li镀层直接检测关键的、较大程度地在平均水平以上的老化。
就此而言，所述根据本发明的装置能够应用在全部的电池组电池或电池组模块中，以用于所述电池组电池或者所述电池组模块的老化确定，在其中，所述电池、尤其所述电流元件通过老化显著地（在几何上）伸展。相应于此，所述根据本发明的装置例如能够应用于具有通过老化进行的显著伸展的棱柱形的硬盒电池或者当然也例如袋式电池或者其它的（电池组）电池。
不同于在很厚的Li镀层情况中的已知的容量估计，利用所述根据本发明的装置也能够利用所述长度传感器通过电极厚度的增大、也即通过所述电流元件的长度改变直接检测推进的、也或许缓慢的老化。
所述长度传感器能够例如布置在所述电流元件和包围所述电流元件的壳之间的自由空间中，其中尤其，所述自由空间构造在所述电流元件的至少一个端侧和包围所述电流元件的壳的壁部之间。为了对于电池组电池、也即尤其对于该电池组电池的电流元件实现伸展（该伸展也尤其通过在所述电池组电池的不同的荷电状态中的不同的长度伸展所要求），在一个侧部（经过该侧部呈现了所述长度伸展或所述电极厚度的增大）和包围所述电流元件的壳之间容许了自由空间，以便允许在所述壳中的电子厚度的增大或所述长度伸展的改变。因此以有利的方式，在所述电流元件的至少一个端侧、尤其所述电流元件的两个端侧和包围所述电流元件的壳之间相应构造了自由空间。这点就此而言是有利的，即，所述电流元件的在两侧的长度伸展能够超过所述端侧来进行。为了测量所述长度伸展或所述电极厚度的增大，根据本发明至少在自由空间之一中布置有长度传感器，经过（或通过）该长度传感器能够测量在包围所述电流元件的壳内的所述电流元件的长度改变。仅一个长度传感器在仅一个自由空间中的有利的布置优选地在成本敏感的系统中实现。但是，利用仅一个长度传感器，已经能够在几乎对称的电流元件或电池组模块中考虑能够接受的测量值。但是，相应至少一个长度传感器在各一个自由空间中的布置方式是所述根据本发明的装置的尤其有利的实施变体方案。因为不依赖于：是否长度的增大、也即电极厚度的增大能够对称地在所述电流元件的两个端侧上进行，则经过分别布置在所述自由空间中的长度传感器能够测量所述长度的、也即所述电流元件的电极厚度的相应的增大。
因为在所述长度传感器在电池组电池中的所说明的布置方式中，所述传感器必须从在所述电池外部的被密封的壳中导引到所述电池的化学的周围区域中，则一方面所述传感器能够被所述化学的周围区域影响或者破坏，另一方面，通过所述传感器的这种布置方式减小了所述电池组电池的自由空间，从而消极地影响了所述电池组电池的体积方面的能量密度。因此，所述长度传感器优选地集成在由多个电池形成的模块的边缘处，因为在此优选的布置方式中，所述传感器的测量室分配到多个电池上。在当前发明的意义中优选地，把包围所述电池的壳的壁部至少以区段的方式构造为长度传感器的构造方案理解作为长度传感器在所述模块的边缘处的集成。
以有利的方式，所述长度传感器直接或间接地测量所述电流元件的长度改变，也即所述电极厚度的增大。间接的测量能够例如经过布置在所述端侧和包围所述电流元件的壳之间的自由空间中的弹簧板的扭转测量来进行，其中，以有利的方式，所述扭转的测量、也即经过所述电流元件的端侧通过所述电流元件的长度伸展而加载到所述弹簧板上的力被换算为所述电流元件的长度的改变。所述长度伸展、也即所述电极厚度的增大的直接的测量有利地通过感测所述电池组电池的或者所述电池组模块的端侧相对于包围所述电池组电池或所述电池组模块的壳的位置改变来进行。例如，滑块能够沿着线绕电阻随着所述端侧在该线绕电阻处（该线绕电阻布置在所述壳处）移动。在此，长度测量有利地在欧姆基础上进行。也能够考虑的是，在线圈中的铁素体芯随着所述电流元件的长度伸展而在所述线圈内移动。这样执行的长度测量在此有利地感应地进行。所述长度测量的直接测量能够有利地也光学地在应用干涉的测量方法的情况下执行。在此，通过干涉的物理效应能够获取关于长度伸展、也即电池组电池的电极厚度的信息。
干涉的测量方法作为光学的方法尤其适用于所述电池组电池的长度伸展的精确测量（尤其用于带有小的伸展的很小的电池）并且在开发期间用于很小的伸展的精确测量。在此，能够例如在壳壁部处，在所述自由空间中把聚光透镜布置在所述电池组电池的端侧上方，该聚光透镜把由所述电池组电池的该端侧到来的光操纵到燃烧平面中并且使得此光在该处干涉。自然，当然也能够考虑其它的干涉类型，利用该干涉能够测量所述电池组电池的长度伸展。
所述电流元件的长度改变的借助所述长度传感器的直接或间接的测量能够离散地或连续地进行。
对于离散的测量，能够例如使用接触开关以用于所述电流元件的或所述电池组模块的特定的长度伸展，其中，接近信号通过所述开关生成。另外，接近开关（触觉的、电容的或者电感的）能够正如在不同的实施方式中在工厂自动化中使用它们那样安装在所述自动空间内的不同的位置处。开关的位置能够例如被选择为在所述电池组电池的生命期上所计划的长度伸展的50%处或者例如所述长度伸展的100%处。在此，由所述开关生成的开关信号优选地直接从电池组管理系统转化为信号，该信号给定了关于所述电池组电池或所述电池组模块的老化的情况。在最简单的情况中，所述电流元件的长度改变能够利用仅一个接近开关或者接近传感器来测量。作为尤其优选的，接近开关或者接近传感器在感应的基础上作为长度传感器用于测量所述电流元件的长度改变。
以有利的方式，所述长度传感器构造为力传感器，尤其所述力传感器是应变传感器、有利的是应变片，该应变传感器与能够布置在所述电流元件的端侧和所述壳之间的自由空间中的弹簧元件如此地有效连接：使得在促成所述弹簧元件的形变的所述电流元件的长度改变时，能够感测到所述弹簧元件的形变。在所述弹簧元件构造为弯曲的弹簧片时能够把所述应变片直接涂装到所述弹簧元件上。
为了能够避免额外的和占据位置的弹簧元件的布置方式，所述电流元件的壳壁能够以有利的方式用作以弹簧元件为形式的长度传感器。尤其，典型的金属壳（棱柱形硬盒电池）能够有利地构造为隐含（implizit）的弹簧元件。
如果例如所述电流元件的或者所述电池组模块的壳壁用作弹簧元件，则所述应变片能够在外部安设到所述电池壳上也即安设到所述壳壁上，以便侦测所述电流元件的长度改变。在此，构造为应变片的力传感器能够有利地直接涂装到所述电池的或者所述电池模块的壳的壳壁上。
如果在所述电流元件的或者所述电池组模块的长度伸展时改变了所述壳壁的或者所述弹簧板的弯曲，则有利地改变了与所述弹簧元件有效连接的应变片的应变。也即，在经过所述电流元件的端侧的在所述电流元件的长度伸展时的力加载到构造为弯曲的一个弹簧板或多个弹簧板或者构造为弹簧元件的壳壁上时，所述力传感器或应变片随着所述弹簧板或者所述壳壁伸长或者压缩，其中，经过被构造为所述应变片的力传感器所测量的所述弹簧元件的形变有利地能够换算为所述电流元件的长度改变。也就是说，通过所述弹簧元件的形变，利用力加载所述力传感器，其中，所述力加载例如能够作为所述力传感器的电阻的改变来测量，其中尤其，所述电阻的改变能够作为电信号传导给用于所述电池组电池的电池组管理系统并且在那里有利地被评估。在此，所述电池组管理系统能够优选地经过弹簧元件的已知的弹簧常数把所述弹簧元件的伸长或者压缩换算为该模块的长度伸展。
为了经过电接触部、尤其在欧姆基础上、感应地和/或光学地检测电流元件的端侧相对于包围所述电流元件的壳的位置改变或者在多个电池组电池的边缘处的自由空间中的模块的长度改变，所述长度传感器有利地构造为具有至少一个长度测量节段的长度测量系统。在此，在所述电流元件的长度改变时，所述长度测量节段检测所述电流元件的端侧相对于包围所述电流元件的壳的位置改变。在欧姆基础上、感应地和/或光学地工作的长度测量节段能够（正如上文已经说明的那样）是在线圈（电感）中的能够运动的铁素体芯、在线绕电阻（在欧姆基础上）处的滑块或者在干涉的测量方法中的用于光学的检测的聚光透镜。
作为接触元件（该接触元件例如是接触开关或者接近开关），能够在电流元件的长度改变时经过所述电流元件的端侧来接触，其中尤其，在接触时通过所述接触元件产生的信号能够导送给所述电池组管理系统。所述信号有利地能够由电池组管理系统评估并且能够转换为光学的和/或声学的信号。所述光学的和/或声学的信号能够例如构造为警示信号，该警示信号例如输出的是，所计划的长度伸展处于在生命期上的50%处或者在100%处。所述信号当然也能够存储在由诊断器能够读出的故障存储器中，以便这样来提供关于所述电池组电池的老化状态的信息。
总体上，关于所述根据本发明的装置作为有利方案能够概括的是，电池组电池的或者电池组模块的老化特性间接地能够经过所述厚度伸展来测量。
在此，有利地能够经过基准值、优选地借助于特性曲线或者特性图、例如基准曲线能够把伸展ref（q）与当前的伸展act（q）进行比较，其中，q代表电荷通过量。如果在所述比较时超过了公差范围或者公差值（例如离开了公差带），则有利地首先能够进行警报。在离开第二较大的公差带时或者在显著地超过公差范围或者公差值时，才能够有利地优选地通过电池组管理系统（BMS）进行故障报告。此外，通过利用根据本发明的装置的直接测量，能够警示与电池组电池的或者电池组模块的惯常的老化走势的偏差，于是其中有利地，所述警示能够例如用于在工厂中的预防性的模块替换或者电池组电池替换。
警示或故障报告也能够被激活，当达到了特定的老化值（=伸展值）时。由此，预防性的服务措施也或者电池组的剩余寿命的估计是可行的。
通过所述电流元件的、也即所述电池组电池的或者所述电池组模块的长度伸展的直接的测量，当然也能够有利地备选地实现所述电池组的运行策略的匹配，以便减小所述电池组电池的或者所述电池组模块的老化。这能够例如通过减小充电电流或者总体上通过匹配所述电池组电池的或者所述电池组模块的充电策略和放电策略来进行。
关于具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件的所述根据本发明的电池组电池的优点（根据本发明的装置包括该电池组电池），为避免重复起见，参照所述根据本发明的装置的有利的构造方案的说明并且完全地动用此说明。
用于提供电能的具有至少两个电池组电池的、尤其具有至少一个根据本发明的电池组电池的电池组电池模块（其中，电池组电池中的每个均具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件，并且其中，所述电池组电池具有共同的包围所述电流元件的具有壁部的壳，并且其中，至少一个电池组电池具有根据本发明的装置）设置的是，所述装置能够布置在自由空间中，其中，所述自由空间构造在所述电池组电池之一的端侧至少之一和包围所述电池组电池的壳的壁部之间。如果例如为了提高容量而使得多个电池组电池彼此连接，以便形成电池组电池模块，则根据本发明的装置也应能够经过电池组电池的至少一个电流元件的长度伸展来确定所述具有多个电池组电池的电池组电池模块的老化。 所述电池组电池也即所述电流元件在此能够在模块壳内堆叠地布置为电池堆。在按压板（该按压板能够是电流元件的端侧）和所述模块壳之间能够有利地布置根据本发明的装置。为了在这里避免在所述根据本发明的电池组电池模块的另外的优点方面的重复，参照根据本发明的装置的优点的说明并且完全地动用此说明。
所建议的用于监控电池组电池的电流元件的长度改变的、尤其用于监控根据本发明的电池组电池的长度改变的、或者在电池组电池模块中尤其在根据本发明的电池组电池模块中的至少一个电池组电池的电流元件的长度改变的根据本发明的方法有利地具有下述步骤：
- 直接或间接地利用根据本发明的装置来测量所述电流元件的长度改变，
- 把在测量所述长度改变时获得的测量数据转化为电信号，
- 进一步导送所述电信号至电池组管理系统，
- 通过检测所述电池组电池的荷电状态来修正经过所述电信号所转化的测量值，
- 借助于所述经修正的测量值，尤其借助于所述被转化为电信号的和经修正的测量值，确定所述电池组电池的老化。
如果利用所述根据本发明的方法求取到了从电池组电池的或者所述电池组模块的惯常的老化走势的偏差，其中，所述电池组电池的或者所述电池组模块的惯常的老化走势作为基准值例如存放在所述电池组管理系统中并且被参数化，则例如能够经过所述电池组管理系统在从所述电池组电池的或者所述电池组模块的惯常的老化走势偏差时作为任选方案导入下述的措施：
- 输出警示信号，和/或
- 匹配所述电池组电池的或者所述电池组模块的运行策略，以便影响所述电池组电池的或者所述电池组模块的老化走势，
- 例如在工厂中替换所述电池组电池或者所述电池组模块。
在所述方法的一个有利的改型方案中，把所述电池组电池的电流元件的所测量的长度改变与用于所述电池组电池的电流元件的基准长度改变进行比较。在此，用于所述基准长度改变的值有利地考虑所述电池组电池的或所述电池组模块的相应的荷电状态。如果利用所述根据本发明的装置所求取的用于所述电池组电池的或所述电池组模块的长度伸展（该长度伸展参照所述电池组电池的或者所述电池组模块的荷电状态被修正）的值从所存放的基准长度改变偏差，则有利地产生信号、并且在这里尤其产生警示信号，该信号例如声学地和/或光学地警示例如所述电流元件的通过极端的Li镀层进行的强烈的老化。为了也在这里避免在所述根据本发明的方法的另外的优点方面的重复，参照根据本发明的装置的有利的构造方案的说明并且完全地动用此说明。
优选的实施例
另外的改进本发明的措施从本发明的实施例的下述的说明中得出，所述实施例在附图中是示意展示的。全部从实施例、说明书或者附图中得知的包括在结构上的细节和、空间上的布置方式和方法步骤的特征和/或优点能够不仅针对自身也在极为不同的组合可行方案中是本发明的主要方面。在此要注意的是，附图仅具有所描述的特征并且不被考虑用于以任意的形式局限本发明。
附图说明
图示：
图1是具有长度传感器的根据本发明的装置的实施例，该长度传感器与弹簧元件有效连接；在电池组模块内，在示意的剖视图中，
图2是具有被构造为接触元件的长度传感器的根据本发明的装置的另一个实施例，并且
图3在树形图中示出了根据本发明的方法的方法步骤的示意。
具体实施方式
在不同的附图中，相同的技术特征始终设有相同的附图标记，因而这些一般地仅一次被说明。
图1示出了多个彼此相继地连接的电池组电池2，其带有各一个电流元件3，该电池组电池由共同的壳4包围。所述壳4指的是电池组电池模块100的壳4，其此外包括彼此连接的电池组电池2。所述电池组电池2的电流元件3用于把化学能转化为电能。分别按照电池组电池2的荷电状态和老化状态，会出现电流元件3的在正的或负的x轴方向上的长度伸展。所述长度伸展能够通过气体形成以及通过所述电池组电池2的电极厚度的增大而出现。在相应的外部的电池组电池2的两个侧部处并且在包围所述电流元件3的壳4的壁部8之间，各一个自由空间6构造在通过所述电池组电池2形成的电池复合体或者电池堆的两侧，其中，所述自由空间6用于：实现关于不同的荷电状态而自身改变的长度伸展或者通过所述电池组电池2的老化所造成的在所述电池组模块100的壳4内的所述电流元件3的长度伸展。为了保证在所述壳内的电池堆的经限定的位置并且弹动地固定此电池堆，存在构造为弹簧的端板10。例如，仅在图1中，在左侧的自由空间6中，将长度传感器5布置在以板簧为形式的弹簧元件10处，该长度传感器感测所述电池组模块100的所述一个电流元件3的或所述多个电流元件3的长度改变。经过所述长度传感器5，能够经过所述电池组电池2的电流元件3的长度改变来求取电池组电池2的和在这里当前所述电池组模块100的老化。在图1中所展示的长度传感器5构造为应变片的形式，该应变片与布置到在端侧7和壁部8之间的自由空间6中的弹簧元件10有效连接。如果出现了所述电池组电池2的电流元件3的长度伸展，则被构造为弯曲的弹簧板的弹簧元件10通过将所述端侧7向着所述电池组模块100的壳4的壁部8的方向的位移来弯曲或挤压。因为被构造为应变片的力传感器9与被构造为弯曲的弹簧板的弹簧元件10如此有效连接：使得在弯曲时，也即在挤压所述弹簧元件10时，应变片的应变也改变。也即，长度传感器5被构造为力传感器9。如果所述电池堆伸展，则所述弹簧元件10被压平，也即所述在所述电池堆的侧部粘接到所述弹簧元件10上的应变片会卸压、也即收缩。然后，读取这种改变。也即，所述弹簧元件10转化行程改变，该行程改变被作为力传感器9的、在这里尤其所述应变片的电阻的改变来测量。就此而言，在图1中所展示的装置1的长度改变的测量，间接地经过在所述电池组电池2的长度伸展时通过所述弹簧元件10进行的所述行程改变的转化来进行。同样，所述弹簧元件10能够例如在右侧的自由空间6中额外地配备有传感器5。在所述电池堆低摩擦地支承在所述壳中时，针对在图1中的示意，由于行动（Actio）=反应（Reactio），一个传感器可以是足够的，但是在强烈的摩擦中两个传感器5是有利的。就此而言，在采用仅一个传感器时，针对在图1中的示意，仅能够考虑在图1中所展示的左侧的按压板的构造方案，从而所述电池堆能够仅向左伸展。
正如在图1中所展示的那样，电阻的改变作为电信号被传导给管理系统50、也即用于所述电池组电池2的电池组管理系统50，并且能够例如借助于基准长度改变（该基准长度改变作为值存放在所述电池组管理系统50中并且被参数化）来评估。在此，如果由电池组管理系统50测量了所述电池组模块100的电池组电池2的较大程度地在平均水平以上的老化（该老化例如通过极端的Li镀层造成），则所述电池组管理系统50能够把经诊断的极端的老化直接转化为警示信号。如果借助于所述所测量的值，利用存放在所述电池组管理系统50中的基准值诊断到了所述电池组电池2的或电池组模块100的过快地推进的老化，则经过所述电池组管理系统50能够例如匹配所述电池组电池2的运行策略270，以便影响所述电池组电池2的或所述电池组模块100的老化走势。例如，经过所述电池组管理系统50也能够设置所述电池组电池2的或所述电池组模块100的替换280。
图2示出了图1中的电池组模块100，但是其中，在图1中构造为长度传感器5的力传感器9和弹簧元件10（在左侧的自由空间6中）通过布置在所述壁部8处的以接近开关为形式的接触元件11来取代。
接触元件11共同形成了根据本发明的装置1的长度传感器5。在此，如此地构造所述接触元件11：使得这些接触元件测量所述电池组电池2的、尤其电池组模块100的电流元件3的不同的长度伸展。在所示出的实施方式中，另外，构造为接近开关的接触元件11具有不同长度的开关旗片12，该开关旗片在所述电池组电池2的长度伸展时经过所述端侧7向着所述壁部8的方向有利地伸缩式地挤压到所述接触元件11中。在图2中所示的下部的接触元件11在此具有相比于所述装置1的最上部的接触元件11的更长的开关旗片12。相应地，例如通过将开关旗片12移动进入接触元件11中，所述下部的接触元件11能够以在生命期上所计划的长度伸展的50%显示电池组模块的电池组电池2的老化状态，中部的接触元件11以在生命期上所计划的长度伸展的75%，并且上部的接触元件11例如以在生命期上所计划的长度伸展的100%。通过所述开关旗片12的挤压而经过所述接触元件11产生的信号被进一步导送给电池组管理系统50并且由这个电池组管理系统例如对于图1的装置所说明的那样被处理。
图3在树形图中示出了根据本发明的方法200的示意图。所述方法200用于监控电池组电池2的、尤其根据本发明的电池组电池2的电流元件3的或者在电池组电池模块100中的、尤其在根据本发明的电池组电池模块100中的至少一个电池组电池2的电流元件3的长度改变。所述方法200在此按照下述步骤来执行：所述电池组电池2的或者电池组电池模块100的电流元件3的长度改变（其中，也在所述电池组电池模块100中测量所述电池组电池2的和在这里尤其所述电池组电池2的电流元件3的长度伸展）经过利用根据本发明的装置1的直接的测量210或者间接的测量220来进行。所述直接的测量210能够例如在欧姆的基础上、感应地或光学地例如借助于干涉的光测量来进行，例如对于图2所展示的那样。所述间接的测量220能够例如借助于力传感器9来进行，该力传感器与构造为弹簧元件10的弹簧板如此地有效连接：使得在长度改变时，也即在电流元件3的长度伸展时，借助于所述装置来测量扭转力、也即所述弹簧元件10的压缩或者伸长，并且转化为电信号，并且在这里尤其转化为所述优选是应变片的力传感器9的电阻的改变（它们此外图1）。在间接的或直接的长度测量210和220中获得的测量数据在所述方法步骤230中转化为电信号。在一个另外的方法步骤240中，把所述电信号进一步导送给电池组管理系统50。在所述电池组管理系统50中，所述经过所述电信号转化的测量值的修正250通过检测所述电池组电池2的或者所述电池组电池模块100的荷电状态来进行。
在一个另外的方法步骤255中，所述电池组电池2的老化借助于所述经修正的测量值、尤其借助于所述转化为电信号的经修正的测量值利用在所述电池组管理系统50中存放的基准长度改变来确定。以有利的方式，参数化所述基准长度改变，这意味着，作为任选方案在所述方法的另外的步骤中导入下述的措施：
步骤260（光学地和/或声学地输出警示信号）；匹配电池组电池2的或者所述电池组模块100的运行策略270，以便影响所述电池组电池2的或者所述电池组模块100的老化走势；或者步骤280，例如在工厂中替换所述电池组电池2或者所述电池组模块100。

Claims (12)

1.一种用于确定电池组电池（2）的老化的装置（1），其中，所述电池组电池（2）具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件（3）和包围所述电流元件（3）的、设有至少构造在所述电流元件（3）的侧部处的壁部（8）的壳（4），所述装置包括至少一个用于感测所述电流元件（3）的长度改变的长度传感器（5），其中，经过所述电流元件（3）的长度改变能够求取所述电池组电池（2）的老化。
2.根据权利要求1所述的装置（1），其特征在于，
所述长度传感器（5）布置在所述电流元件（3）和包围所述电流元件（3）的壳（4）之间的自由空间（6）中，其中尤其，所述自由空间（6）构造在所述电流元件（3）的至少一个端侧（7）和包围所述电流元件（3）的壳（4）的壁部（8）之间，和/或包围所述电流元件（3）的壳（4）的所述壁部（8）至少以区段的方式构造为长度传感器（5），其中，所述壁部（8）如此地能够形变：使得经过所述壁部的形变能够感测所述电流元件（3）的长度改变。
3.按照权利要求1或2所述的装置（1），
其特征在于，所述长度传感器（5）直接地尤其作为长度改变或者间接地尤其作为曲率改变来测量所述电流元件（3）的长度改变。
4.按照前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
所述长度传感器（5）离散地或者连续地测量所述长度改变。
5.按照前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
所述长度传感器（5）是力传感器（9），尤其是应变片，该力传感器与能够布置在所述电流元件（3）的端侧（7）和所述壳（4）之间的自由空间（6）中的弹簧元件（10）如此地有效连接：使得在所述电流元件（3）的长度改变时，能够感测到所述弹簧元件（3）的形变，所述长度改变促成所述弹簧元件（10）的形变。
6.按照前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
能够把所述弹簧元件（10）的所测量到的形变换算为电流元件（3）的长度改变，其中尤其，通过所述弹簧元件（10）的形变能够力加载所述力传感器（9），其中，所述力加载能够作为所述力传感器（9）的电阻的改变被测量，其中尤其，所述电阻的改变作为电信号能够传导至用于所述电池组电池（2）的管理系统（50）处，并且其中，所述信号能够由所述管理系统（50）评估。
7.按照前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
所述长度传感器（5）构造为具有至少一个长度测量节段的长度测量系统，其中，在所述电流元件（3）的长度改变时，所述长度测量节段经过电接触部，尤其在欧姆基础上、感应地和/或光学地检测所述电流元件（3）的端侧（7）相对于包围所述电流元件（3）的壳（4）的位置改变。
8.按照前述权利要求中任一项所述的装置（1），其特征在于，
所述长度传感器（5）构造为至少一个接触元件（11），尤其构造为接近开关，其中，在所述电流元件（3）的长度改变时，所述接触元件（11）经过所述电流元件（3）的端侧（7）能够接触，其中尤其，在接触时通过所述接触元件（11）产生的信号能够传导给用于所述电池组电池（2）的管理系统（50），并且其中，所述信号能够由所述管理系统（50）评估和/或能够转化为光学的和/或声学的信号。
9.一种具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件（3）的电池组电池（2），该电池组电池包括按照前述权利要求中任一项所述的装置（1）。
10.一种用于提供电能的具有至少两个电池组电池（2）、尤其按照权利要求9所述的电池组电池（2）的电池组电池模块（100），其中，电池组电池（2）中的每个均具有至少一个用于把化学能转化为电能的电流元件（3），并且其中，所述电池组电池（2）具有共同的包围所述电流元件（3）的具有壁部（8）的壳（4），并且其中，至少一个电池组电池（2）具有按照权利要求1至8中任一项所述的装置（1），其中，所述装置（1）能够布置在自由空间（6）中，其中，所述自由空间（6）构造在所述电池组电池（2）之一的端侧（7）至少之一和包围所述电池组电池（2）的壳（4）的壁部（8）之间，和/或所述装置（1）至少以区段的方式构造在包围所述电池组电池（2）的共同的壳（4）的壁部（8）中。
11.一种用于监控电池组电池（2）、尤其按照权利要求9所述的电池组电池（2）的电流元件（3）的长度改变或者在电池组电池模块（100）、尤其按照权利要求10所述的电池组电池模块（100）中的至少一个电池组电池（2）的电流元件（3）的长度改变的方法（200），其中，所述方法（200）具有下述步骤：
- 利用按照权利要求1至8中任一项所述的装置（1）来直接（210）或者间接地测量（220）所述电流元件（3）的长度改变，
- 把在测量所述长度改变时获得的测量数据转化（230）为电信号，
- 进一步导送（240）所述电信号至电池组管理系统（50），
- 通过检测所述电池组电池的荷电状态来修正（250）经过所述电信号所转化的测量值，
- 借助于所述经修正的测量值，尤其借助于所述被转化为电信号的和利用基准长度改变来修正的测量值，确定所述电池组电池（2）的老化（255）。
12.按权利要求11所述的方法，其特征在于，
把电池组电池（2）的电流元件（3）的所测量的长度改变与用于所述电池组电池（2）的电流元件（3）的基准长度改变进行比较。
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