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Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kontrollieren von Isolationseigenschaften eines Gehäuses für eine Batteriezelle, wobei das Gehäuse einen metallischen und mit einer Isolation versehenen Grundkörper aufweist, bei dem an einer Außenseite des Gehäuses ein erstes elektrisches Potential und an einer Innenseite des Gehäuses ein zweites, sich vom ersten unterscheidendes elektrisches Potential angelegt und die Isolationseigenschaften aus einem zeitlichen Verhalten der Potentiale abgeleitet werden. Ferner betrifft die Erfindung eine Vorrichtung zur Kontrolle von Isolationseigenschaften eines Gehäuses für eine Batteriezelle, wobei das Gehäuse einen metallischen und mit einer Isolation versehenen Grundkörper aufweist, mit wenigstens zwei Elektroden zur elektrischen Kontaktierung einer Außenseite und einer Innenseite des Gehäuses, und mit einer Bestimmungseinrichtung zur Bestimmung wenigstens eines der Potentiale.
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Stand der Technik
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Gehäuse für Batteriezellen sollen nicht nur die mechanische Stabilität der Batteriezelle gewährleisten, sondern auch unerwünschte Stromab- oder Stromzuflüsse über das Gehäuse von oder zu der Batteriezelle verhindern. Mechanisch besonders stabile Batteriezellen, wie sie beispielsweise zur Speicherung von elektrischer Energie von oder für Windkraftanlagen, Antriebsenergie für ein zumindest teilweise oder vollständig elektrisch antreibbares Kraftfahrzeug oder Betriebsenergie für tragbare elektronische Geräte, wie tragbare Computer, also Laptops, Notebooks oder Mobiltelefone, verwendet werden, weisen in der Regel Gehäuse mit einem Grundkörper aus Metall auf. Der metallische Grundkörper ist zwar mechanisch besonders stabil.
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Viele Metalle leiten jedoch elektrischen Strom sehr gut, so dass der Zu- oder Abfluss von elektrischer Ladung zu oder von der Batteriezelle über den Grundkörper nicht ohne weiteres zu verhindern ist. Insbesondere, wenn mehrere Batteriezellen miteinander in Kontakt sind, kann Ladung von einer Batteriezelle zu einer anderen Batteriezelle fließen. Hierdurch können sich die Batteriezellen entladen, was zu einem Funktionsverlust eines die Batteriezellen umfassenden Batteriesystems führen kann. Darüber hinaus können die auftretenden Ströme so groß sein, dass sie zu einer Gefährdung von die Batteriezellen verwendenden Personen führen können. Beispielsweise können die Ströme zu einem Brand führen.
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Um unerwünschten Stromzu- oder Stromabfluss zu oder von der Batteriezelle über deren Gehäuse zu verhindern, wird der metallische Grundkörper mit einer Isolation versehen. Die Isolation kann beispielsweise ein Isolierlack, ein Schrumpfschlauch oder eine sonstige isolierende Beschichtung sein.
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Bedeckt die Isolation zum Beispiel die Außenseite des Grundkörpers vollständig, so werden die unerwünschten Stromab- oder Stromzuflüsse über die Außenseite effektiv unterbunden. Um Isolationseigenschaften der Isolation zu kontrollieren, wird das eingangs genannte Verfahren zum Kontrollieren der Isolationseigenschaften des Gehäuses durchgeführt. Hierzu wird beispielsweise das Gehäuse mit der eingangs genannten Vorrichtung kontrolliert, wobei die Isolation und der metallische Grundkörper kontaktiert und beispielsweise der Widerstand zwischen den beiden kontaktierten Stellen gemessen wird.
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Die Messung des Widerstandes zwischen den beiden Kontaktstellen erkennt jedoch nicht zwangsläufig die kleineren oben genannten Defekte, da diese mit hoher Wahrscheinlichkeit außerhalb der Kontaktstellen liegen. Beim Anbringen der Isolation kann es jedoch vorkommen, dass kleinflächige oder punktuelle beziehungsweise linienartige Defekte vorhanden sind, an denen die Isolation geschwächt oder sogar unvollständig sein kann. Diese Defekte können zu den oben genannten, durch unkontrollierte Stromflüsse hervorgerufenen Problemen führen.
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Offenbarung der Erfindung
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Erfindungsgemäß wird ein Verfahren zum Kontrollieren von Isolationseigenschaften eines Gehäuses für eine Batteriezelle der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, bei dem eines der elektrische Potentiale an einen flächigen Kontrollabschnitt der Außenseite oder der Innenseite vollständig bedeckend angelegt wird. Des Weiteren wird erfindungsgemäß eine Vorrichtung zur Kontrolle von Isolationseigenschaften eines Gehäuses für eine Batteriezelle der eingangs genannten Art zur Verfügung gestellt, wobei zumindest eine der Elektroden verformbar und sich an einen flächigen Kontrollabschnitt der Außenseite oder der Innenseite im Betrieb anschmiegend ausgestaltet ist. Durch die vollständige Kontaktierung des flächigen Kontrollabschnittes mit der verformbaren und sich an den Kontrollabschnitt anschmiegenden Elektrode wird anstelle des punktuellen Messverfahrens des Standes der Technik ein flächiger Teil des Gehäuses auf seine Isolationseigenschaften hin kontrolliert. Je größer der Kontrollabschnitt im Vergleich zur Außen- oder zur Innenseite ist, desto höher ist die Wahrscheinlichkeit, dass auch kleinere Defekte bei der Kontrolle erkannt werden können.
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Die Erfindung kann durch verschiedene, jeweils für sich vorteilhafte, beliebig miteinander kombinierbare Ausgestaltungen weiter verbessert werden. Auf diese Ausgestaltungsformen und die mit ihnen verbundenen Vorteile wird im Folgenden eingegangen.
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So kann gemäß einer ersten Ausführungsform die verformbare, das Potential im Betrieb an den Kontrollabschnitt anlegende Elektrode so an den Kontrollabschnitt angelegt werden, dass die Elektrode den Kontrollabschnitt vollständig kontaktiert und sich zumindest teilweise an den Kontrollabschnitt anschmiegt. Der Kontrollabschnitt entspricht also der Oberfläche des Gehäuses, die von der Elektrode abgedeckt oder an der das Potential vollflächig angelegt wird. Lücken in der Kontaktierung zwischen der Elektrode und dem Kontrollabschnitt werden so vermieden, so dass die Isolationseigenschaften des vollständigen Kontrollabschnittes kontrolliert werden können.
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Der Kontrollabschnitt kann insbesondere auf einer vom Grundkörper weg weisenden Seite der Isolation angeordnet sein, wobei die vom Grundkörper weg weisende Seite der Isolation beispielsweise die Außenseite des Gehäuses bildet.
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Ferner kann der Kontrollabschnitt die Außenseite oder die Innenseite des Gehäuses vollständig bedecken, so dass die Elektrode zur Kontrolle die Außenseite oder die Innenseite vollständig kontaktierend an das Gehäuse angelegt ist.
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Das Gehäuse kann eine prismatische oder zylindrische Form aufweisen, wobei die Außenseite durch eine äußere und die Innenseite durch eine innere Mantelfläche des prismatischen oder zylindrischen Gehäuses ausgebildet ist. Zusätzlich kann die Isolation und folglich auch der Kontrollabschnitt eine vom Inneren des Gehäuses weg weisende Seite eines Bodens des Gehäuses bedecken.
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Um die Isolationseigenschaften der Isolation des Gehäuses bestimmen zu können, kann es ausreichen, nur die Isolation flächig und beispielsweise im Wesentlichen vollständig und den metallischen Grundkörper unvollständig und beispielsweise punktuell zu kontaktieren. Das elektrische Potential verteilt sich bei einer guten punktuellen Kontaktierung gleichmäßig über den Grundkörper, so dass es an einer zum Grundkörper weisenden Seite der Isolation großflächig beziehungsweise vollständig anliegt. Falls jedoch die von der Isolation weg weisende Mantelfläche des Grundkörpers keine homogenen elektrischen Eigenschaften aufweist, kann jeweils eine flexible Elektrode an die Außenseite und die Innenseite des Gehäuses diese vollständig kontaktierend angelegt werden.
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Alternativ zur direkten Kontaktierung des Grundkörpers des Gehäuses kann das Potential auch über einen Anschlusskontakt der Batteriezelle, der mit dem Grundkörper elektrisch leitfähig verbunden ist, an diesen angelegt werden. Hierzu kontaktiert eine der Elektroden im Betrieb der Vorrichtung den Anschlusskontakt.
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Insbesondere an der vom Grundkörper weg weisenden Seite der Isolation kann vor dem Anlegen der Elektroden bereits ein elektrostatisches Potential vorhanden sein, welches die Kontrolle der Isolationseigenschaften stören kann. Um das elektrostatische Potential abzuleiten, kann die Elektrode mit einem Massepotential elektrisch leitfähig verbunden werden. Die Verbindung mit dem Massepotential zum Ableiten des elektrostatischen Potentials kann geschehen, bevor das erste und das zweite Potential angelegt werden.
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Um Lücken in der Isolation detektieren zu können, kann es ausreichen, konstante und sich voneinander unterscheidende erste und zweite Potentiale an das Gehäuse anzulegen. Ein durch die defekte Isolation, also zum Beispiel durch die Isolationslücke, fließender elektrischer Strom kann selbst oder die anliegenden Potentiale beeinflussend auf den Defekt hinweisen. Es kann jedoch vorkommen, dass die Isolation erst ab einer bestimmten Potentialdifferenz versagt. Um auch einen derartigen Defekt bestimmen zu können, kann eines der Potentiale in Bezug auf das jeweils andere Potential variiert werden.
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Zur Bestimmung der Potentialdifferenz, bei dem ein Defekt der Isolation zu einer Verschlechterung der Isolationseigenschaften des Gehäuses führt, kann eines der Potentiale beispielsweise zumindest zeitweise rampenförmig geändert werden, so dass die Potentialdifferenz stetig ansteigt. Beispielsweise bei der Verwendung von Isolationslacken kann dabei die Potentialdifferenz mit 200 V/s ansteigen. Versagt die Isolation während die Potentialdifferenz ansteigt, so kann die Potentialdifferenz, bei der die Isolation versagt hat, aufgezeichnet und zur weiteren Analyse des Defektes verwendet werden. Falls die Versagenspotentialdifferenz nicht relevant für die Kontrolle der Isolationseigenschaften ist, kann eines der Potentiale auch sprungartig geändert werden. Alternativ zu diesen beiden vorgegebenen Potentialänderungen können auch andere Potentialänderungen, die zum Beispiel zufällig oder sinusförmig ausgeformt sind, verwendet werden. Die Potentialänderung kann auch mehrere der genannten Formen miteinander kombiniert aufweisen.
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Damit getestet werden kann, ob die Isolation einer vorbestimmten Potentialdifferenz über einen vorgegebenen Mindestzeitraum standhält, kann eines der Potentiale, also die Potentialdifferenz, bei Erreichen eines vorgegebenen Schwellwertes konstant gehalten werden. Der Schwellwert kann so vorgegeben sein, dass eine Isolation mit ausreichenden Isolationseigenschaften der Potentialdifferenz für den vorgegebenen Mindestzeitraum standhält. Sind die Isolationseigenschaften der Isolation mangelhaft, so kann dies zu einem Versagen der Isolation während des Mindestzeitraums führen. Der vorgegebene Schwellwert kann dabei größer als 60 V sein und der Mindestzeitraum kann beispielsweise 60 Sekunden betragen.
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Um die Isolationseigenschaften zu kontrollieren, können von der vorgegebenen Potentialdifferenz oder Potentialänderung abweichende Potentialdifferenz oder Potentialänderungen bestimmt werden. Hierzu kann die Bestimmungseinrichtung ausgebildet sein, den zeitlichen Verlauf der Potentialdifferenz oder der Potentialänderung, also zumindest zu zwei Zeiten wenigsten eines der Potentiale oder die Potentialdifferenz, zu bestimmen. Die abweichenden Potentialdifferenzen oder Potentialänderungen können zum Beispiel durch einen elektrischen Stromfluss oder Durchschlag durch die Isolation hervorgerufen sein. Ein solcher Stromfluss oder Durchschlag führt zu einem Zusammenbrechen der Potentialdifferenz, was in der Messung der Potentialdifferenz zu einer deutlichen Abweichung von der vorgegebenen Potentialdifferenz oder Potentialänderung führt. Auch resultiert der Durchschlag in einem Stromfluss, der zur Kontrolle der Isolationseigenschaften bestimmt und ausgewertet werden kann.
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Ein elektrischer Durchschlag kann ferner zu einer Beschädigung der Isolation führen, so dass der Durchschlag auch direkt am Gehäuse erkennbar ist. Folglich kann sowohl die Versagenspotentialdifferenz, bei der der Durchschlag stattgefunden hat, als auch der Ort des Defektes, an dem der Durchschlag am Gehäuse stattgefunden hat, bestimmt werden.
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Unzureichende Isolationseigenschaften müssen jedoch nicht zwangsläufig zu einem Durchschlag führen. Alternativ oder zusätzlich können auch von der Bestimmung der Potentialdifferenz und einem zeitlichen Verlauf der Potentiale abgeleitete Größen zur Identifikation der Isolationseigenschaften verwendet werden. Zum Beispiel kann ein von einem der Potentiale zu dem anderen Potential fließender elektrischer Strom gemessen und zusammen mit der Potentialdifferenz zur Berechnung des elektrischen Widerstandes der Isolation verwendet werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein zum Gehäuse geleiteter elektrischer Strom mit einem vom Gehäuse weg geleiteten elektrischen Strom verglichen werden. Sind die beiden Ströme unterschiedlich, so kann dies auf einen durch unzureichende Isolationseigenschaften hervorgerufenen Leck- oder Fehlerstrom hinweisen.
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Insbesondere zur Bestimmung des elektrischen Widerstandes der Isolation kann die Potentialdifferenz jedoch zeitlich konstant sein und ein zwischen den Potentialen fließender Strom gemessen werden.
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Anstelle oder zusätzlich zur Bestimmung der Potentiale kann die Bestimmungseinrichtung ausgeformt sein, Leck- oder Fehlerströme oder andere zu einer der Elektroden hin- oder von dieser weg fließende elektrische Ströme zu bestimmen.
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Die Batteriezelle kann eine Lithium-Ionen-, Nickel-Metall-Hydrid-, Lithium-Metall-Polymer- oder andere wieder aufladbare Batteriezelle sein.
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Die bestimmten Isolationseigenschaften und womöglich abgeleiteten Größen, beispielsweise der aus den Potentialen und aus womöglich gemessenen Strömen abgeleitete elektrische Widerstand der Isolation, kann für jedes kontrollierte Gehäuse in einer Datenbank zur späteren Verwendung gespeichert werden.
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Zeichnungen
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Im Folgenden ist die Erfindung beispielhaft anhand von Ausführungsbeispielen mit Bezug auf die Zeichnungen erläutert. Die unterschiedlichen Merkmale der Ausführungsformen können dabei unabhängig voneinander kombiniert werden, wie es bei den einzelnen vorteilhaften Ausgestaltungen dargelegt wurde. Es zeigen:
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1 eine schematische Darstellung eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens als ein Ablaufdiagramm,
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2 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
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3 eine schematische Schnittdarstellung eines weiteren Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
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Ausführungsformen der Erfindung
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Zunächst werden Aufbau und Funktion des erfindungsgemäßen Verfahrens mit Bezug auf das Ausführungsbeispiel der 1 beschrieben.
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1 zeigt das Verfahren 1, das mit einem ersten Verfahrensschritt 2 startet. Im Verfahrensschritt 2 kann das zu kontrollierende Gehäuse beispielsweise in der Vorrichtung zum Kontrollieren von Isolationseigenschaften angeordnet werden.
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Im folgenden Verfahrensschritt 3 kann eine erste und eine zweite Elektrode mit dem Gehäuse elektrisch leitfähig verbunden werden. Beispielsweise kontaktiert die erste Elektrode eine Isolation und die zweite Elektrode einen metallischen Grundkörper des zu kontrollierenden Gehäuses.
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Falls ein die Kontrolle von Isolationseigenschaften womöglich störendes elektrostatisches Potential am Gehäuse vorhanden ist, kann im nun optional folgenden Verfahrensschritt 4 wenigstens eine der Elektroden mit einem Masseanschluss elektrisch leitfähig verbunden werden. Das elektrostatische Potential kann nun zum Masseanschluss hin abfließen. Insbesondere kann die die Isolation kontaktierende erste Elektrode mit dem Masseanschluss verbunden werden, da gerade auf isolierenden, also elektrisch im Wesentlichen nicht leitfähigen, Elementen häufiger elektrostatische Potentiale vorhanden sind.
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Im nun folgenden Verfahrensschritt 5 wird über die erste Elektrode ein erstes elektrisches Potential an die Isolation und über die zweite Elektrode ein zweites elektrisches Potential an den metallischen Grundkörper des Gehäuses angelegt. Die Potentiale unterscheiden sich voneinander, so dass zwischen dem metallischen Grundkörper und der Isolation eine Potentialdifferenz ausgebildet wird. Wenigstens eines der Potentiale kann variiert und beispielsweise rampenförmig, sprungartig, zufällig oder sinusförmig geändert werden. Insbesondere kann das Potential so geändert werden, dass eine maximale Potentialdifferenz von 60 V oder mehr entsteht.
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In Verfahrensschritt 6 werden die zeitlichen Verläufe des ersten und/oder zweiten Potentials beziehungsweise der zwischen diesen Potentialen vorhandenen Potentialdifferenz bestimmt.
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Weichen die zeitlichen Verläufe zumindest eines der Potentiale oder der Potentialdifferenz von vorgegebenen Potentialen beziehungsweise Potentialdifferenzen ab, so kann hieraus auf eine mangelhafte Isolationseigenschaft des Gehäuses geschlossen werden. Dieser Vergleich mit den vorgegebenen Potentialverläufen wird im Verfahrensschritt 7 durchgeführt.
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In Verfahrensschritt 8 endet das Verfahren. Beispielsweise kann hier anhand des Vergleichs ein für die Isolationseigenschaft repräsentatives Signal erzeugt und ausgegeben werden.
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2 zeigt schematisch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Vorrichtung zur Kontrolle von Isolationseigenschaften eines Gehäuses für eine Batteriezelle.
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Die Vorrichtung 9 der 2 weist eine erste und eine zweite Elektrode 10, 11 auf, wobei die erste oder die zweite Elektrode 10, 11 ausgebildet ist, einen flächigen Kontrollabschnitt des Gehäuses für die Batteriezelle vollständig bedeckend zu kontaktieren. Beispielsweise ist die erste Elektrode 10 verformbar oder flexibel und kann sich im Betrieb an den Kontrollabschnitt anschmiegen. Ist der Kontrollabschnitt auf der Isolation des Gehäuses vorgesehen, so kann die erste Elektrode 10 mit einem Masseanschluss 12 zum Verbinden mit einer elektrischen Masse über eine Masseleitung 13 elektrisch leitfähig verbunden sein.
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Um elektrische Potentiale P1, P2 für die Kontrolle der Isolationseigenschaften bereitzustellen, ist die Vorrichtung 9 mit einer Potentialquelle 14, beispielsweise einer Spannungsquelle, ausgebildet. Die Potentialquelle 14 kann über jeweils eine Potentialleitung 15, 16 elektrisch leitfähig mit der ersten und der zweiten Elektrode 10, 11 verbunden sein. Im Betrieb durch die Potentialquelle 14 bereitgestellte Potentiale P1, P2 werden also über die Potentialleitungen 15, 16 an der ersten und der zweiten Elektrode 10, 11 angelegt.
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Die Potentialquelle 14 kann ausgestaltet sein, um das erste und/oder das zweite Potential P1, P2 im Laufe der Zeit zum Beispiel rampenförmig, sprungartig, sinusförmig oder zufällig zu ändern. Alternativ kann die Vorrichtung 9 einen Potentialänderer, zum Beispiel einen Signalgenerator, zum Ändern zumindest eines der Potentiale P1, P2 aufweisen.
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Um zeitliche Änderungen der Potentiale P1, P2 bestimmen zu können, kann die Vorrichtung 9 mit einer Bestimmungseinrichtung 17 ausgebildet sein. Beispielsweise kann die Bestimmungseinrichtung 17 ausgebildet sein, um einen durch die Potentialleitung 15 fließenden Strom zu messen. Zusätzlich oder alternativ kann die Bestimmungseinrichtung 17 auch den durch die Potentialleitung 16 fließenden elektrischen Strom bestimmen.
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Soll nicht der durch die Potentialleitungen 15, 16 fließende Strom, sondern sollen die an den Elektroden 10, 11 anliegenden Potentiale P1, P2 zeitlich aufgelöst bestimmt werden, so kann anstelle oder zusätzlich zur Bestimmungseinrichtung 17 eine Bestimmungseinrichtung 17' vorgesehen sein. Die Bestimmungseinrichtung 17' kann beispielsweise einen Spannungsmesser aufweisen, der die an einer der beiden Elektroden 10, 11 oder an beiden Elektroden 10, 11 im Betrieb anliegenden Potentiale P1, P2 im Vergleich zu einem Referenzpotential oder im Vergleich zueinander bestimmt. Werden die Potentiale P1, P2 zueinander bestimmt, so ermittelt die Bestimmungseinrichtung 17' eine zwischen den Elektroden 10, 11 bestehende Potentialdifferenz.
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Jede der Bestimmungseinrichtungen 17, 17' kann ein für die Isolationseigenschaften repräsentatives Signal ausgeben, das in den Bestimmungseinrichtungen 17, 17' ermittelt wird. Alternativ können die Bestimmungseinrichtungen 17, 17' mit einer nicht dargestellten Recheneinrichtung verbunden sein und die bestimmten Potentialänderungen zum Vergleich mit vorgegebenen Potentialänderungen und/oder zum Erzeugen des repräsentativen Signals an die Recheneinrichtung leiten.
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3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung 9, wobei für Elemente, die in Funktion und/oder Aufbau den Elementen des Ausführungsbeispiels der 1 entsprechen, dieselben Bezugszeichen verwendet sind. Der Kürze halber wird lediglich auf die Unterschiede zum Ausführungsbeispiel der 2 eingegangen.
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Die Vorrichtung 9 ist im Ausführungsbeispiel der 3 ohne eine der Bestimmungseinrichtungen 17, 17' dargestellt.
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Das in der 3 mit dem Bezugszeichen 18 versehene Gehäuse ist mit einem metallischen Grundkörper 18’ ausgebildet. Eine eine äußere Mantelfläche 19 des Gehäuses 18 ausbildende Isolation 20 erstreckt sich entlang der Mantelfläche 19 um das Gehäuse 18 herum. Die elektrische Isolation 20 kann als ein Isolationslack, als ein Schrumpfschlauch oder als eine andere isolierende Umhüllung beziehungsweise Beschichtung ausgebildet sein. Die äußere Mantelfläche 19 weist vom Inneren des zylindrisch ausgebildeten Gehäuses 18 weg nach außen. Das Gehäuse 18 kann bei der Kontrolle von Isolationseigenschaften als eine womöglich rohrförmige Gehäusehülse ausgebildet sein. Im Ausführungsbeispiel der 3 ist das Gehäuse 18 jedoch becherförmig ausgeformt und bereits mit einem das Gehäuse 18 verschließenden Kontaktelement 21 der Batteriezelle versehen. Vom Inneren des becherförmigen Gehäuses 18 weg weisende Seiten des Gehäuses 18 sind im gezeigten Ausführungsbeispiel vollständig mit der Isolation 20 versehen. Das Kontaktelement 21 ist mit dem metallischen Grundkörper 18’ elektrisch leitfähig verbunden.
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Die Elektrode 10 liegt vollständig an der die äußere Mantelfläche 19 ausbildenden Isolation 20 an. Der von der Elektrode 10 bedeckte Abschnitt des Gehäuses 18 ist der in einem einzigen Kontrollschritt integral, also vollständig oder vollflächig kontrollierbare Kontrollabschnitt K.
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Um die Isolation 20 integral, also deren Oberfläche vollständig; kontrollieren zu können, kann die erste Elektrode 10 gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 fluidförmig ausgebildet sein, so dass das Gehäuse 18 einfach in die erste Elektrode 10 eingetaucht und die Außenseite vollständig als Kontrollabschnitt K kontrolliert werden kann.
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Im gezeigten Ausführungsbeispiel wird also die gesamte Außenfläche des Gehäuses 18 beziehungsweise die Isolation 20 als Kontrollabschnitt K vollflächig mit einer der Elektroden 10, 11 kontaktiert.
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Die Potentialleitung 15 kann gemäß dem Ausführungsbeispiel der 3 auch die Funktion der Masseleitung 13 übernehmen. Um die erste Elektrode 10 mit einer Masse 22 elektrisch verbinden zu können, ist die Vorrichtung 9 der 3 mit einem Wechselschalter 23 ausgestattet. Ein Festkontakt 24 des Wechselschalters 23 ist mit einem zur ersten Elektrode 10 führenden Abschnitt der Masse- beziehungsweise Potentialleitung 13, 15 fest verbunden. Der an einem von der ersten Elektrode 10 im Verlauf der Leitung 13, 15 weg weisenden Ende des Schalters 23 angeordnete Masseanschluss 12 ist als ein Wechselkontakt ausgebildet, der wahlweise mit der Masse 22 oder einem Potentialanschluss 25 der Potentialquelle 14 verbindbar ist. Zum Abtransport elektrostatischer Potentiale von der Isolation 20 kontaktiert der Masseanschluss 12 die Masse 22. Um das erste Potential P1 an die erste Elektrode 10 und somit an die Isolation 20 anzulegen, ist der Masseanschluss 12 jedoch mit dem Potentialanschluss 25 der Potentialquelle 14 zu verbinden.
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Um zu verhindern, dass die fluidartige erste Elektrode 10 beispielsweise der Schwerkraft folgend wegfließt, kann diese in einem elektrisch isolierenden Isolationsbehälter 26 angeordnet sein.
