DE102014222694A1 - Vorrichtung und Verfahren zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei einer Batteriezelle sowie Batteriemodul, Batterie, Batteriesystem, Fahrzeug, Computerprogramm und Computerprogrammprodukt - Google Patents

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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung (300) zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei einer Batteriezelle (1001, 1002), gekennzeichnet durch: eine Einrichtung (326) zum Empfangen eines Signals zu einer mechanischen Schwingung der Batteriezelle (1001, 1002); eine Einrichtung (322) zum Bestimmen der mechanischen Schwingung der Batteriezelle (1001, 1002) aus dem empfangenen Signal; und eine Einrichtung (322) zum Erkennen eines Kontaktfehlers, wenn die bestimmte mechanische Schwingung einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert oder Schwingungsverlauf für einen Kontaktfehler übersteigt, ein Batteriemodul (10), eine Batterie, ein Batteriesystem, ein Fahrzeug, ein Verfahren, ein Computerprogramm und ein Computerprogrammprodukt.

Description

  • Stand der Technik
  • Es ist absehbar, dass sowohl bei stationären Anwendungen, zum Beispiel bei Windkraftanlagen, als auch bei mobilen Anwendungen, zum Beispiel bei Elektrokraftfahrzeugen (electric vehicles, EV), Hybridfahrzeugen (hybrid electric vehicles, HEV) oder Steckdosenhybridfahrzeugen (plug-in hybrid electric vehicles, PHEV), als wiederaufladbare elektrische Energiespeicher (EES, electrochemical storage system, ESS) vermehrt neue Batteriesysteme, zum Beispiel mit Lithium-Ionen-Akkumulatoren, zum Einsatz kommen werden.
  • Die Batteriesysteme müssen sehr hohe Anforderungen bezüglich des nutzbaren Energieinhalts, des Lade / Entlade-Wirkungsgrads, der Zuverlässigkeit, der Lebensdauer und des tolerierbaren Kapazitätsverlusts, zum Beispiel durch häufige Teilentladung, erfüllen. Somit kommen Hochleistungs- bzw. Hochenergiebatteriezellen in speziellen Ausführungen und Bauformen zum Einsatz.
  • Ein Batteriesystem umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen. Aufgrund ihres Zelleninnenwiderstands und der stattfindenden elektrochemischen Prozesse erwärmen sich die Batteriezellen während des Ladens und Entladens. Dadurch entstehen Eigenbewegungen der Batteriezellen zueinander. Die Batteriezellen können, typischerweise mittels von Verbindern wie Zellverbindern oder Hochstromverbindern, in Reihe (Serie) verschaltet werden, um die elektrische Spannung zu erhöhen, und / oder parallel verschaltet werden, um den maximalen elektrischen Strom zu erhöhen. Dabei können die Batteriezellen zu Batterieeinheiten bzw. Batteriemodulen zusammengefasst werden. Beim Einsatz zum Antrieb von Fahrzeugen können beispielsweise ca. 100 Batteriezellen (als eine Traktionsbatterie) in Serie bzw. parallel verschaltet werden. Bei einem Hochvoltbatteriesystem kann die Gesamtspannung somit beispielsweise 450 V betragen.
  • Die Verbinder weisen einen an den elektrischen Strom angepassten Querschnitt und eine Flexibilität zum Ausgleichen von Toleranzen und / oder der Eigenbewegungen auf. Die Verbinder sind mit Zellterminals der Batteriezellen verbunden. Dabei werden die Verbinder und Zellterminals typischerweise miteinander verschweißt, um den Übergangswiderstand der Verbindung zwischen dem Verbinder und Zellterminal zu minimieren. Durch mechanische Kräfte beispielsweise aufgrund der Eigenbewegungen der Batteriezellen und / oder Vibrationen im Fahrbetrieb und / oder Korrosion kann die Verbindung beschädigt oder zerstört werden. An der fehlerhaften Verbindung kann ein Lichtbogen entstehen, der zu einem Brand führen kann. Somit kann das Batteriemodul ausfallen und / oder beschädigt bzw. zerstört werden.
  • Um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Batteriemoduls bzw. Batteriesystems zu gewährleisten, ist es üblich, die Batteriezellen zu überwachen. Dazu werden die Batteriezellen üblicherweise mittels einer zentralen Steuerungseinrichtung bzw. Regelungseinrichtung wie eines Batteriemanagementsystems (battery management system, BMS) bezüglich Temperatur, Spannung, Strom, daraus resultierender Kapazität und / oder resultierendem Innenwiderstand überwacht, um eine kritische oder gefährliche Situation rechtzeitig erkennen bzw. vermeiden zu können.
  • Aus JP 2008258110 A ist ein Batteriepack mit einem Gehäuse, Batteriezellen und einer Druckmessfolie, die zwischen dem Gehäuse und den Batteriezellen angeordnet ist, zur Erkennung eines Aufpralls nach einem Sturz bekannt.
  • Um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Akkumulatoren (Batterien) und Akkumulatorsystemen (Batteriesystemen) weiter zu erhöhen, ist es jedoch erforderlich, einen Kontaktfehler bei einer Batteriezelle erkennen zu können.
  • Offenbarung der Erfindung
  • Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass ein Fehler wie Kontaktfehler oder Durchführungsfehler frühzeitig erkannt und beseitigt werden. Somit kann ein größerer Schaden des Batteriemoduls beispielsweise ein Ablösen eines Verbinders von einem Anschluss und / oder ein Ausfall des Batteriemoduls verhindert werden. Weiterhin sind die Vorrichtungen und Verfahren sehr empfindlich. Dadurch kann ein Fehler sehr genau und zuverlässig erkannt werden. Somit können die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Batteriemoduls verbessert werden.
  • Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.
  • Zweckmäßiger Weise kann die Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung zum Vorverarbeiten, beispielsweise Verstärken oder Filtern der empfangenen Messwerte umfassen. Dadurch kann ein Störsignal, das in dem empfangenen Signal enthalten sein kann, entfernt werden. Somit können die Qualität und Genauigkeit der Erkennung verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann die Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung zum Erkennen eines Durchführungsfehlers, wenn die bestimmte mechanische Schwingung einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert oder Schwingungsverlauf für einen Durchführungsfehler übersteigt, umfassen. Dadurch kann die Erkennung von Fehlern weiter verbessert werden. Somit können die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Batteriemoduls weiter verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann die Vorrichtung weiterhin eine Einrichtung zum Erzeugen eines elektrischen Signals zur Anregung der mechanischen Schwingung umfassen. Dadurch können mechanische Schwingungen beispielsweise bezüglich Zeitpunkt, Höhe, Frequenz und / oder Dauer bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden. Somit können die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer des Batteriemoduls nochmals verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann die Vorrichtung weiterhin einen ersten Energiewandler beispielsweise einen piezoelektrischen Foliensensor zum Umwandeln der mechanischen Schwingung der Batteriezelle in das Signal und / oder zum Umwandeln des erzeugten elektrischen Signals in die mechanischen Schwingung der Batteriezelle umfassen. Dadurch kann die Erkennung von Fehlern verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann die Vorrichtung weiterhin einen zweiten Energiewandler beispielsweise einen piezoelektrischen Foliensensor zum Umwandeln der mechanischen Schwingung der Batteriezelle in das Signal und / oder zum Umwandeln des erzeugten elektrischen Signals in die mechanischen Schwingung der Batteriezelle umfassen. Dadurch kann die Erkennung von Fehlern verbessert werden. Weiterhin kann die Lokalisierung der Fehler verbessert werden.
  • Zweckmäßiger Weise kann die die Einrichtung zum Erkennen eines Kontaktfehlers aus dem empfangenen Signal eine Position des Kontaktfehlers bestimmen. Dadurch kann die Behebung des Fehlers vereinfacht werden.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Batteriemodul bereit, das die zuvor beschriebene Vorrichtung umfasst.
  • Die Erfindung stellt weiterhin eine Batterie bereit, die die zuvor beschriebene Vorrichtung oder das zuvor beschriebene Batteriemodul umfasst.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Batteriesystem bereit, das die zuvor beschriebene Vorrichtung, das zuvor beschriebene Batteriemodul oder die zuvor beschriebene Batterie umfasst.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Fahrzeug, insbesondere Kraftfahrzeug wie Elektrokraftfahrzeug, Hybridfahrzeug, Plug-In Hybridfahrzeug oder Elektromotorrad (Elektro-Bike, E-Bike), Elektrofahrrad (Pedal Electric Cycle, Pedelec), ein Seefahrzeug wie Elektroboot oder Unterseeboot (U-Boot), ein Luftfahrzeug oder ein Raumfahrzeug, bereit, das die zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Vorrichtung, das zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batteriemodul, die zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batterie oder das zuvor beschriebene und mit dem Fahrzeug verbundene Batteriesystem umfasst.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Computerprogramm bereit, das auf einem Datenträger oder in einem Speicher eines Computers gespeichert ist und das von dem Computer lesbare Befehle umfasst, die zur Ausführung eines der zuvor beschriebenen Verfahren bestimmt sind, wenn die Befehle auf dem Computer ausgeführt werden.
  • Die Erfindung stellt weiterhin ein Computerprogrammprodukt bereit, das das zuvor beschriebene Computerprogramm umfasst.
  • Es liegt im Rahmen der Erfindung, die Verfahrensschritte nicht zwangsläufig in der beschriebenen Reihenfolge auszuführen. In einer weiteren Ausführungsform können die Verfahrensschritte auch ineinander verschachtelt sein (Interleaving).
  • Weiterhin ist es möglich, dass einzelne Abschnitte des beschriebenen Verfahrens als einzelne verkaufsfähige Einheiten und restliche Abschnitte des Verfahrens als andere verkaufsfähige Einheiten ausgebildet werden können. Damit kann das erfindungsgemäße Verfahren als verteiltes System auf unterschiedlichen Computer-basierten Instanzen, zum Beispiel Client-Server-Instanzen, zur Ausführung kommen. So ist es beispielsweise möglich, dass ein Modul seinerseits unterschiedliche Sub-Module umfasst.
  • Weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann aus der nachfolgenden Beschreibung beispielhafter Ausführungsformen, die jedoch nicht als die Erfindung beschränkend auszulegen sind, unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ersichtlich.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Batteriemoduls 10 mit einer Vielzahl von Batteriezellen 100 1, 100 2 und einer Vorrichtung 300 zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei einer Batteriezelle 100 1, 100 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und
  • 2 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf einer Impulsantwort eines Kontaktfehlers auf ein spontanes Ereignis.
  • 1 zeigt eine schematische Ansicht eines Batteriemoduls 10 mit einer Vielzahl von Batteriezellen 100 1, 100 2 und einer Vorrichtung 300 zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei einer Batteriezelle 100 1, 100 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
  • Das Batteriemodul 10 umfasst die Vielzahl von Batteriezellen 100 1, 100 2. Die Batteriezellen 100 1, 100 2 können, wie in 1 beispielhaft gezeigt, räumlich beieinander bzw. nebeneinander angeordnet sein. Die Batteriezellen 100 1, 100 2 umfassen jeweils elektrische Anschlüsse (Zellterminals, Terminals) 110 1, 110 2, 150 1, 115 2 zum elektrischen Verbinden der Batteriezellen 100 1, 100 2. Die Batteriezellen 100 1, 100 2 können beispielsweise seriell oder parallel miteinander elektrisch verbunden sein.
  • Dazu umfasst das Batteriemodul 10 einen Verbinder 200 beispielsweis Zellverbinder oder eine Vielzahl von Verbindern. Der Verbinder 200 kann, wie in 1 beispielhaft gezeigt, einen ersten Anschlussbereich 210 1 und eine zweiten Anschlussbereich 210 2 zum Kontaktieren der elektrischen Anschlüsse 110 1, 110 2, 150 1, 115 2 und einen Verbindungsbereich 220 zum elektrischen Verbinden der Anschlussbereiche (Befestigungsbereiche) 210 1, 210 2 miteinander umfassen. Der Verbindungsbereich 200 kann flexibel beispielsweise wellenförmig ausgebildet sein. Zum Kontaktieren kann eine Fläche der Anschlussbereiche 210 1, 210 2 mit einem der elektrischen Anschlüsse 110 1, 110 2, 150 1, 115 2 verbunden beispielsweise verschraubt, verklebt oder verschweißt sein. Beispielsweise durch Korrosion einer Kontaktfläche (Spaltkorrosion), einen Riss aufgrund einer fehlerhaften Verbindung und / oder Überlastung oder Lösen wie teilweises Lösen des Verbinders 200 von dem elektrischen Anschlüsse 110 1, 110 2, 150 1, 115 2 kann ein Kontaktproblem oder Kontaktfehler entstehen. Außerdem kann ein Fehler in einer der Batteriezellen 100 1, 100 2 beispielsweise in Bereichen (Durchführungen), in denen die elektrischen Anschlüsse 110 1, 110 2, 150 1, 115 2 bzw. Kollektoren durch Zelldeckel der Batteriezellen 100 1, 100 2 hindurchführen, auftreten.
  • Das Batteriemodul 10 umfasst weiterhin eine Vorrichtung 300 zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei den Batteriezellen 100 1, 100 2.
  • Die Vorrichtung 300 umfasst einen ersten Energiewandler 310 1, der auf dem Verbinder 200, beispielsweise auf einer Fläche des ersten Anschlussbereichs 210 1, angeordnet und befestigt ist. Alternativ kann der erste Energiewandler 310 1 auf oder in einer der Batteriezellen 100 1, 100 2 angeordnet und befestigt sein. Der erste Energiewandler 310 1 kann eine Isolierung, die beispielsweise als Isolationsfolie ausgebildet sein kann, zur elektrischen Isolation zum Verbinder 200 aufweisen. Der erste Energiewandler 310 1 kann als mechanischelektrischer Wandler wie piezoelektrischer Wandler vorzugsweise als piezoelektrischer Sensor wie piezoelektrischer Foliensensor ausgebildet sein. Der piezoelektrische Wandler umfasst einen Festkörper, der bei Auftreten einer elastischen Verformung eine elektrische Spannung erzeugt (direkter Piezoeffekt bei Sensor) und / oder, umgekehrt, sich bei Anlegen einer elektrischen Spannung mechanisch verformt (inverser Piezoeffekt bei Aktor).
  • Dementsprechend kann die Vorrichtung 300 weiterhin einen zweiten Energiewandler 310 2 umfassen, der auf dem Verbinder 200, beispielsweise auf einer Fläche des zweiten Anschlussbereichs 210 2, angeordnet und befestigt sein kann.
  • Die Vorrichtung 300 umfasst weiterhin eine Erkennungseinrichtung 320, umfassend eine Verarbeitungseinrichtung 322, die beispielsweise als Prozessor, Mikroprozessor oder Mikrocontroller ausgebildet sein kann, zum programmgesteuerten Verarbeiten von Messwerten wie Spannungsmesswerten und Erkennen von Kontaktfehlern bei den Batteriezellen 100 1, 100 2 beispielsweise mittels Schallanalyse wie Schallemissionsanalyse, eine Speichereinrichtung 324, die mit der Verarbeitungseinrichtung 322 verbunden ist und beispielsweise als Speicher wie nichtflüchtiger Speicher und / oder flüchtiger Speicher ausgebildet sein kann, zum Speichern von Befehlen und / oder Daten wie Messwerten, Schwellenwerten und / oder Stellwerten, und eine Verbindungseinrichtung 326, die mit der Verarbeitungseinrichtung 322 verbunden ist und beispielsweise als Schnittstelle ausgebildet sein kann, zum Übertragen von Daten. Die Verbindungseinrichtung 326 kann beispielsweise über Verbindungsleitungen 330 11, 330 12, 330 21, 330 22 mit dem ersten Energiewandler 310 1 und ggf. dem zweiten Energiewandler 310 2 verbunden sein. Die Erkennungseinrichtung 320 kann in dem Batteriemodul 10 integriert sein. Die Erkennungseinrichtung 320 kann durch ein Batteriemanagementsystem verwirklicht werden. Alternativ kann die Erkennungseinrichtung 320 durch einen entfernten Computer bzw. Rechner beispielsweise einen zentraler Server verwirklicht werden. Dabei können die Daten beispielsweise über das Internet oder drahtlos übertragen werden.
  • Ein Verfahren zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei den Batteriezellen 100 1, 100 2, das beispielsweise in der Erkennungseinrichtung 300 und / oder als Computer-implementiertes Verfahren ausgeführt werden kann, beginnt beispielsweise mit Übertragen von Befehlen, die in der Speichereinrichtung 324 gespeichert sind, in die Verarbeitungseinrichtung 322.
  • Wenn in der Verbindung von dem Verbinder 200 und einem der elektrischen Anschlüsse 110 1, 110 2, 150 1, 115 2 durch die Einwirkung mechanischer Kräfte beispielsweise aufgrund von Vibrationen Risse entstehen und / oder durch den Ablauf chemischer Reaktionen Änderungen in der Oberflächenstruktur der Verbindung und / oder, beispielsweise bei Stromfluss, Mikrolichtbögen verursacht werden, werden mechanische Schwingungen erzeugt. Diese Ereignisse finden eher zufällig statt.
  • Das Verfahren umfasst Empfangen von Messwerten bzw. Messsignalen von dem ersten Energiewandler 310 1 und / oder dem zweiten Energiewandler 310 2, die die mechanischen Schwingungen in elektrische Signale umwandeln können, und Verarbeiten bzw. Analysieren der empfangenen Messwerte. 2 zeigt einen beispielhaften zeitlichen Verlauf einer Impulsantwort eines Kontaktfehlers auf ein spontanes Ereignis. In Antwort auf ein zufälliges Ereignis entsteht ein Prellen aufgrund des elastischen Stoßes und somit eine gedämpfte mechanische Schwingung aufgrund des Kontaktfehlers.
  • Die empfangenen Messwerte können andere bzw. weitere mechanische Schwingungen umfassen. Die mechanischen Schwingungen können einander überlagert sein. Beispielsweise können die empfangenen Messwerte mechanische Schwingungen aufgrund eines Fahrbetriebs, die von einem Fahrzeug über die Batteriezellen 100 1, 100 2 übertragen werden, umfassen. Dabei kann eine Amplitude der mechanische Schwingungen aufgrund eines Fahrbetriebs von der Qualität der Durchführung des elektrischen Anschlusss 110 1, 110 2, 150 1, 115 2 bzw. Kollektors durch den Zelldeckel der Batteriezelle 100 1, 100 2 abhängig sein: mit Abnahme der Qualität nimmt die Dämpfung der mechanischen Schwingung aufgrund des Fahrbetriebs ab.
  • Das Verarbeiten kann Vorverarbeiten wie Verstärken oder Filtern der empfangenen Messwerte umfassen. Dadurch können die überlagerten Schwingungen entfernt oder reduziert werden.
  • Das Verarbeiten umfasst Bestimmen von der mechanischen Schwingung aus den empfangenen bzw. vorverarbeiteten Messwerten.
  • Wenn die bestimmte mechanische Schwingung eines Kontaktfehlers einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert und / oder Schwingungsverlauf übersteigt, wird ein Kontaktfehler erkannt. Dabei kann der Kontaktfehler lokalisiert werden. Dazu kann die Position bzw. Lage des Kontaktfehlers aus den Messwerten, Amplitudenunterschieden und / oder Laufzeitunterschieden in den Messwerten des ersten Energiewandlers 310 1 und des zweiten Energiewandlers 310 2, deren Positionen bekannt sind, bestimmt werden. Beispielsweise kann die Lage des Kontaktfehlers aus den unterschiedlichen Laufzeiten der mechanischen Schwingung von der Position des Fehlers zu dem ersten Energiewandlers 310 1 und zu dem zweiten Energiewandlers 310 2 aufgrund der unterschiedlichen Entfernungen bestimmt werden.
  • Wenn die bestimmte mechanische Schwingung eines Durchführungsfehlers einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert und / oder Schwingungsverlauf übersteigt, wird ein Fehler der Durchführung erkannt. Dabei kann der Durchführungsfehler lokalisiert werden. Dazu kann die Position bzw. Lage des Durchführungsfehlers aus den Messwerten, Amplitudenunterschieden und / oder Laufzeitunterschieden in den Messwerten des ersten Energiewandlers 310 1 und / oder des zweiten Energiewandlers 310 2 bestimmt werden.
  • Wenn ein Fehler wie Kontaktfehler und / oder Durchführungsfehler erkannt worden ist, kann eine geeignete Maßnahme wie Ausgabe einer Meldung beispielsweise an das Batteriemanagementsytem oder auf einer Anzeigeeinrichtung veranlasst werden.
  • Das Verfahren kann, vor dem Empfangen von Messwerten, zur Anregung von mechanischen Schwingungen, ein Erzeugen von elektrischen Signalen und Senden der erzeugten Signale an den ersten Energiewandler 310 1 und / oder den zweiten Energiewandler 310 2 umfassen. Somit können mechanische Schwingungen beispielsweise bezüglich Zeitpunkt, Höhe, Frequenz und / oder Dauer bedarfsgerecht zur Verfügung gestellt werden. Somit kann beispielsweise die Bestimmung eines Durchführungsfehlers ohne Fahrbetrieb bzw. in einem stationären Batteriemodul durchgeführt werden.
  • Das Verfahren kann kontinuierlich, in Intervallen oder sporadisch ausgeführt werden.
  • Abschließend wird angemerkt, dass Ausdrücke wie „umfassend“ und „aufweisend“ oder dergleichen nicht ausschließen, dass weitere Elemente oder Schritte vorgesehen sein können. Die verwendeten Anzahlen sind lediglich beispielhaft, sodass eine Vielzahl zwei, vier, fünf, sechs, oder mehr Elemente oder Schritte umfassen kann. Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass Artikel wie „ein“ oder „eine“ keine Vielzahl ausschließen. Weiterhin wird angemerkt, dass Zahlwörter bzw. Ordnungszahlen wie „erste“, „zweite“ usw. ausschließlich zur Unterscheidung von Elementen und Schritten dienen, ohne dabei eine Reihenfolge der Anordnung der Elemente oder der Ausführung der Schritte festzulegen bzw. zu beschränken. Außerdem können die in Verbindung mit den verschiedenen Ausführungsformen beschriebenen Merkmale beliebig miteinander kombiniert werden. Schließlich wird angemerkt, dass die Bezugszeichen in den Ansprüchen nicht als den Schutzbereich der Ansprüche beschränkend ausgelegt werden sollen.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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  • Zitierte Patentliteratur
    • JP 2008258110 A [0006]

Claims (12)

  1. Vorrichtung (300) zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei einer Batteriezelle (100 1, 100 2), gekennzeichnet durch: – eine Einrichtung (326) zum Empfangen eines Signals zu einer mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2); – eine Einrichtung (322) zum Bestimmen der mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2) aus dem empfangenen Signal; und – eine Einrichtung (322) zum Erkennen eines Kontaktfehlers, wenn die bestimmte mechanische Schwingung einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert oder Schwingungsverlauf für einen Kontaktfehler übersteigt.
  2. Die Vorrichtung (300) nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: – eine Einrichtung (322) zum Vorverarbeiten, Verstärken oder Filtern der empfangenen Messwerte; – eine Einrichtung (322) zum Erkennen eines Durchführungsfehlers, wenn die bestimmte mechanische Schwingung einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert oder Schwingungsverlauf für einen Durchführungsfehler übersteigt; – eine Einrichtung (322) zum Erzeugen eines elektrischen Signals zur Anregung der mechanischen Schwingung; – einen ersten Energiewandler (210 1) zum Umwandeln der mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2) in das Signal oder zum Umwandeln des erzeugten elektrischen Signals in die mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2); oder – einen zweiten Energiewandler (210 1) zum Umwandeln der mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2) in das Signal oder zum Umwandeln des erzeugten elektrischen Signals in die mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2).
  3. Die Vorrichtung (300) nach Anspruch 1 oder 2, wobei: – die Einrichtung (322) zum Erkennen eines Kontaktfehlers aus dem empfangenen Signal eine Position des Kontaktfehlers bestimmen kann.
  4. Batteriemodul (10), umfassend: – die Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3.
  5. Batterie, umfassend: – die Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, oder – das Batteriemodul (10) nach Anspruch 4.
  6. Batteriesystem, umfassend: – die Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, oder – das Batteriemodul (10) nach Anspruch 4, – die Batterie nach Anspruch 5.
  7. Fahrzeug, umfassend: – die Vorrichtung (300) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, verbunden mit dem Fahrzeug, – das Batteriemodul (10) nach Anspruch 4, verbunden mit dem Fahrzeug, – die Batterie nach Anspruch 5, verbunden mit dem Fahrzeug, oder – das Batteriesystem nach Anspruch 6, verbunden mit dem Fahrzeug.
  8. Verfahren zur Erkennung eines Kontaktfehlers bei einer Batteriezelle (100 1, 100 2), gekennzeichnet durch: – Empfangen eines Signals zu einer mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2); – Bestimmen der mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2) aus dem empfangenen Signal; und – Erkennen eines Kontaktfehlers, wenn die bestimmte mechanische Schwingung einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert oder Schwingungsverlauf für einen Kontaktfehler übersteigt.
  9. Das Verfahren nach Anspruch 8, weiterhin umfassend: – Vorverarbeiten, Verstärken oder Filtern der empfangenen Messwerte; – Erkennen eines Durchführungsfehlers, wenn die bestimmte mechanische Schwingung einen vorbestimmten Schwingungsschwellenwert oder Schwingungsverlauf für einen Durchführungsfehler übersteigt; – Erzeugen eines elektrischen Signals zur Anregung der mechanischen Schwingung; – Umwandeln der mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2) in das Signal oder Umwandeln des erzeugten elektrischen Signals in die mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2); oder – Umwandeln der mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2) in das Signal oder Umwandeln des erzeugten elektrischen Signals in die mechanischen Schwingung der Batteriezelle (100 1, 100 2).
  10. Das Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, wobei: – das Erkennen eines Kontaktfehlers aus dem empfangenen Signal ein Bestimmen einer Position des Kontaktfehlers umfasst.
  11. Computerprogramm, das auf einem Datenträger oder in einem Speicher eines Computers gespeichert ist und das von dem Computer lesbare Befehle umfasst, die zur Ausführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 8 bis 10 bestimmt sind, wenn die Befehle auf dem Computer ausgeführt werden.
  12. Computerprogrammprodukt, das das Computerprogramm nach Anspruch 11 umfasst.
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