DE102014223359A1 - Apparatus and method for leak testing a battery cell and computer program, computer program product, battery cell, battery module, battery, battery system and vehicle - Google Patents
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung einer Batteriezelle (10; 10‘), gekennzeichnet durch eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen (215) eines ersten Messwerts eines Parameters der Batteriezelle (10; 10‘), wobei der Parameter eine Masse, ein Volumen, eine Dimension oder eine Dicke der Batteriezelle (10; 10‘) umfasst und zum, nach einem Zeitabschnitt, Erfassen (255) eines zweiten Messwerts des Parameters der Batteriezelle (10; 10‘); eine Vergleichseinrichtung zum Vergleichen (265) des zweiten Messwerts mit dem ersten Messwert; und eine Bestimmungseinrichtung zum, wenn sich der zweite Messwert und der erste Messwert um mehr als einen vorbestimmten Schwellenwert unterscheiden (265.1), Bestimmen (270), dass die Batteriezelle (10; 10‘) undicht ist, oder zum, wenn sich der zweite Messwert und der erste Messwert um weniger als den vorbestimmten Schwellenwert unterscheiden (265.2), Bestimmen (275), dass die Batteriezelle (10; 10‘) dicht ist, ein Verfahren, ein Computerprogramm, ein Computerprogrammprodukt, eine Batteriezelle (10; 10‘), ein Batteriemodul, eine Batterie, ein Batteriesystem und ein Fahrzeug.The present invention relates to a device for leak testing a battery cell (10, 10 '), characterized by a detection device for detecting (215) a first measured value of a parameter of the battery cell (10, 10'), wherein the parameter is a mass, a volume, a Dimension or thickness of the battery cell (10, 10 ') and, after a period of time, detecting (255) a second measured value of the parameter of the battery cell (10, 10'); a comparison device for comparing (265) the second measured value with the first measured value; and determining means for, when the second measurement and the first measurement differ by more than a predetermined threshold (265.1), determining (270) that the battery cell (10; 10 ') is leaking, or when the second measurement and the first measurement differ by less than the predetermined threshold (265.2), determining (275) that the battery cell (10; 10 ') is leakproof, a method, a computer program, a computer program product, a battery cell (10; 10'), a battery module, a battery, a battery system and a vehicle.
Description
Stand der TechnikState of the art
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.It is foreseeable that both in stationary applications, for example in wind turbines, and in mobile applications, for example in electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV) or plug-in hybrid electric vehicles, PHEV), as rechargeable electrical energy storage systems (EES, electrochemical storage system, ESS) increasingly new battery systems, for example with lithium-ion batteries, will be used.
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. Beispielsweise können die Batteriezellen ein prismatisches Gehäuse, das Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Stahl oder Edelstahl umfasst, umfassen.The battery systems must meet very high requirements in terms of usable energy content, charge / discharge efficiency, reliability, life and tolerable capacity loss, for example, by frequent partial discharge. Thus, high performance and high energy battery cells are used in special designs and designs. For example, the battery cells may comprise a prismatic housing comprising aluminum, an aluminum alloy, steel or stainless steel.
Um eine volle Funktionsfähigkeit und / oder Lebensdauer einer Batteriezelle zu erreichen, umschließt das Gehäuse die Bestandteile der Batteriezelle, die luftempfindlich und / oder feuchtigkeitsempfindlich sind, hermetisch dicht zum Schutz vor der Umgebungsatmosphäre. Das Gehäuse kann eine Sollbruchstelle, die beispielsweise als verdünnte Stelle im Gehäuse ausgeführt sein kann, zur Entgasung der Batteriezelle bei übermäßigem Überdruck in einem Fehlerfall umfassen. Bei einer Undichtigkeit des Gehäuses, die beispielsweise durch einen Fertigungsfehler, unsachgemäße Handhabung der Batteriezelle und / oder Beschädigung der Sollbruchstelle verursacht werden kann, darf die Batteriezelle nicht mehr verwendet werden.To achieve full functionality and / or life of a battery cell, the housing encloses the components of the battery cell that are sensitive to air and / or moisture, hermetically sealed for protection from the ambient atmosphere. The housing may include a predetermined breaking point, which may be embodied, for example, as a thinned point in the housing, for degassing the battery cell in the event of an excessive overpressure in the event of a fault. In case of a leakage of the housing, which may be caused for example by a manufacturing defect, improper handling of the battery cell and / or damage to the predetermined breaking point, the battery cell may not be used.
Ein Batteriesystem umfasst eine Vielzahl von Batteriezellen. Die Batteriezellen können 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.A battery system includes a plurality of battery cells. The battery cells can be connected in series (series) to increase the voltage and / or connected in parallel to increase the maximum electric current. In this case, the battery cells can be combined to form battery units or battery modules. When used to drive vehicles, for example, about 100 battery cells (as a traction battery) can be connected in series or in parallel. For example, in a high voltage battery system, the total voltage may be 450V.
Typischerweise werden die Batteriezellen nach ihrer Herstellung bei einem Zellhersteller zur Herstellung von Batteriemodulen zu einem Modulhersteller transportiert. Somit können längere Zeitabschnitte beispielsweise Wochen und / oder räumliche Distanzen zwischen der Herstellung der Batteriezellen und der Herstellung der Batteriemodule liegen.Typically, once manufactured, the battery cells are transported to a cell manufacturer for manufacturing battery modules to a module manufacturer. Thus, longer periods of time may be, for example, weeks and / or spatial distances between the manufacture of the battery cells and the manufacture of the battery modules.
Um eine Erfüllung von Sicherheitsanforderungen, Zuverlässigkeitsanforderungen und / oder Qualitätsanforderungen zu gewährleisten, werden üblicherweise beim Zellhersteller und beim Modulhersteller Prüfungen (Tests) durchgeführt. Beim Zellhersteller werden bei Wareneingangstests und / oder bei der Zellherstellung Komponenten der Batteriezellen überprüft. Dazu werden beispielsweise mechanischen Werte wie Länge, Dimensionen oder Gewicht einer Komponente ermittelt und mit einer Prüfzeichnung verglichen. Weiterhin werden vor dem Transport beim Zellhersteller 100 %-Warenausgangstests durchgeführt. Dabei werden üblicherweise Spannungswerte und Innenwiderstandswerte der Batteriezellen ermittelt und an den Modulhersteller übermittelt. Nach dem Transport werden beim Modulhersteller 100 %-Wareneingangstests durchgeführt. Dabei werden wiederum Spannungswerte und Innenwiderstandswerte der Batteriezellen ermittelt und mit den übermittelten Spannungswerten und Innenwiderstandswerten verglichen. Außerdem können die Batteriezellen durch Sichtprüfung auf sichtbare mechanische Beschädigungen und / oder Verschmutzungen überprüft werden. Weiterhin können Dimensionen einer Batteriezelle ermittelt und mit der Prüfzeichnung verglichen werden.In order to ensure compliance with safety requirements, reliability requirements and / or quality requirements, tests (tests) are usually carried out at the cell manufacturer and the module manufacturer. At the cell manufacturer, components of the battery cells are checked during incoming goods tests and / or during cell production. For example, mechanical values such as length, dimensions or weight of a component are determined and compared with a test drawing. In addition, 100% product output tests are performed at the cell manufacturer prior to shipment. In this case, voltage values and internal resistance values of the battery cells are usually determined and transmitted to the module manufacturer. After transport, the module manufacturer performs 100% goods receipt tests. In turn, voltage values and internal resistance values of the battery cells are determined and compared with the transmitted voltage values and internal resistance values. In addition, the battery cells can be checked visually for visible mechanical damage and / or contamination. Furthermore, dimensions of a battery cell can be determined and compared with the test drawing.
Um die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer von Akkumulatorzellen (Batteriezellen), Akkumulatormodulen (Batteriemodulen), Akkumulatoren (Batterien) und Akkumulatorsystemen (Batteriesystemen) weiter zu erhöhen, ist es jedoch erforderlich, die Dichtigkeitsprüfung (Dichtheitsprüfung) von Batteriezellen zu verbessern.However, in order to further increase the safety, reliability and life of battery cells, battery modules, accumulators (batteries) and battery systems, it is necessary to improve the leakage test of battery cells.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Die erfindungsgemäßen Vorrichtungen und Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche haben den Vorteil, dass die Dichtigkeitsprüfung einer Batteriezelle vereinfacht wird. Durch die Dichtigkeitsprüfung kann eine Gewichtsänderung bzw. Gewichtszunahme, Volumenänderung bzw. Volumenzunahme und / oder Dickenänderung bzw. Dickenzunahme aufgrund von Eindringen von Feuchtigkeit wie Luftfeuchtigkeit über den Zeitabschnitt bei Undichtigkeit der Batteriezelle ermittelt und bewertet werden. Dabei können Veränderungen der Batteriezelle aufgrund einer Undichtigkeit von Veränderungen der Batteriezelle aufgrund von Änderungen der Umgebungsbedingungen beispielsweise Temperaturschwankungen und / oder Luftdruckschwankungen unterschieden werden. Somit kann die Dichtigkeitsprüfung ohne aufwändige Vorrichtungen und Verfahren durchgeführt werden. Weiterhin kann die Dichtigkeitsprüfung zerstörungsfrei durchgeführt werden. Somit kann die Dichtigkeitsprüfung bei allen Batteriezellen durchgeführt werden, sodass eine 100 %-Prüfung erreicht werden kann. Weiterhin kann die Dichtigkeitsprüfung im Rahmen einer Wareneingangsprüfung beim Modulhersteller durchgeführt werden. Außerdem kann die Dichtigkeitsprüfung teilweise oder ganz automatisiert werden. Somit kann die Dichtigkeitsprüfung manuell, teilautomatisch oder vollautomatisch durchgeführt werden. Damit kann die Sicherheit, Zuverlässigkeit und Lebensdauer der Batteriezellen sowie Batteriemodule, Batterien und Batteriesysteme erhöht werden. Weiterhin können Kosten reduziert werden.The devices and methods according to the invention with the features of the independent claims have the advantage that the leak test of a battery cell is simplified. By the tightness test, a weight change or increase in weight, volume change or increase in volume and / or thickness change or increase in thickness due to penetration of moisture such as humidity over the period of leakage of the battery cell can be determined and evaluated. In this case, changes in the battery cell due to a leak of changes in the battery cell due to changes in environmental conditions such as temperature fluctuations and / or changes in air pressure can be distinguished. Thus, the leak test without consuming Devices and methods are performed. Furthermore, the leak test can be carried out non-destructive. Thus, the leak test can be performed on all battery cells, so that a 100% test can be achieved. Furthermore, the leak test can be carried out as part of a goods receipt inspection at the module manufacturer. In addition, the leak test can be partially or completely automated. Thus, the leak test can be performed manually, semi-automatically or fully automatically. This can increase the safety, reliability and service life of the battery cells as well as battery modules, batteries and battery systems. Furthermore, costs can be reduced.
Vorteilhafte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen beschrieben.Advantageous embodiments of the present invention are described in the dependent claims.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Übertragen des ersten Messwerts umfassen bzw. veranlassen. Dadurch kann die Dichtigkeitsprüfung auf verschiedene Orte beispielsweise Zellhersteller und Modulhersteller verteilt ausgeführt werden. Dadurch kann die Batteriezelle während des Zeitabschnitts zwischen den Orten bewegt werden. Somit kann die Dichtigkeitsprüfung räumlich und zeitlich flexibilisiert werden.Conveniently, the method and / or the device may further include transmitting the first measurement value. As a result, the tightness test can be carried out distributed to different locations, for example cell manufacturers and module manufacturers. This allows the battery cell to be moved between locations during the period of time. Thus, the leak test can be made more flexible spatially and temporally.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Übertragen einer Identifikation beispielsweise Identifikationsnummer der Batteriezelle umfassen bzw. veranlassen. Dadurch kann die Zuordnung der Messwerte vereinfacht werden. Außerdem können Fehler reduziert oder vermieden werden.Expediently, the method and / or the device can furthermore include or initiate the transmission of an identification, for example the identification number of the battery cell. As a result, the assignment of the measured values can be simplified. In addition, errors can be reduced or avoided.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Bereitstellen des ersten Messwerts umfassen bzw. veranlassen, wobei das Bereitstellen mittels der Identifikation der Batteriezelle erfolgen kann. Dadurch kann die Dichtigkeitsprüfung vereinfacht werden.Expediently, the method and / or the device can furthermore comprise or initiate provision of the first measured value, wherein the provision can take place by means of the identification of the battery cell. As a result, the tightness test can be simplified.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Lagern der Batteriezelle während des Zeitabschnitts umfassen bzw. veranlassen. Dadurch kann die Dichtigkeitsprüfung in Prozesse wie Zellherstellung oder Modulherstellung integriert werden.Conveniently, the method and / or apparatus may further include storing the battery cell during the period of time. This allows the tightness test to be integrated into processes such as cell production or module manufacturing.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Transportieren der Batteriezelle während des Zeitabschnitts umfassen bzw. veranlassen. Dadurch kann die Dichtigkeitsprüfung in Prozessketten wie Zellherstellung bei Zellhersteller und Modulherstellung bei Modulhersteller integriert werden. Somit kann eine Transportzeit als Zeitabschnitt ausgenutzt werden. Weiterhin können Kosten wie Lagerkosten reduziert werden.Conveniently, the method and / or apparatus may further include transporting the battery cell during the period of time. As a result, leak testing can be integrated into process chains such as cell production at cell manufacturers and module production at module manufacturers. Thus, a transport time can be used as a period of time. Furthermore, costs such as storage costs can be reduced.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Einstellen eines vorbestimmten Ladezustands oder Mindestladezustands der Batteriezelle während des Zeitabschnitts umfassen bzw. veranlassen. Dadurch kann die Empfindlichkeit der Dichtigkeitsprüfung erhöht werden.Conveniently, the method and / or apparatus may further include setting a predetermined state of charge or minimum state of charge of the battery cell during the period of time. As a result, the sensitivity of the leak test can be increased.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Einstellen einer vorbestimmten Umgebungsbedingung, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle während des Zeitabschnitts umfassen bzw. veranlassen. Dadurch kann die Empfindlichkeit der Dichtigkeitsprüfung weiter erhöht werden.Conveniently, the method and / or apparatus may further include setting a predetermined ambient condition, ambient temperature, ambient pressure, or ambient humidity for the battery cell during the period of time. As a result, the sensitivity of the leak test can be further increased.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Erfassen von Messwerten von weiteren Parametern während des Zeitabschnitts umfassen bzw. veranlassen, wobei die weiteren Parameter beispielsweise eine Länge des Zeitabschnitts, eine tatsächliche Spannung der Batteriezelle, einen tatsächlichen Ladezustand der Batteriezelle, eine tatsächliche Umgebungsbedingung, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck und / oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle während des Zeitabschnitts umfassen. Dadurch kann der Schwellenwert unter Berücksichtigung von relevanten Parametern angepasst werden. Somit kann die Zuverlässigkeit der Dichtigkeitsprüfung weiter erhöht werden. Somit kann die Anzahl von falsch bestimmten dichten Batteriezellen reduziert werden. Dadurch können Ausschuss und somit Kosten reduziert werden.Conveniently, the method and / or apparatus may further include sensing measurements of other parameters during the time period, the further parameters being, for example, a length of time, an actual voltage of the battery cell, an actual state of charge of the battery cell, an actual environmental condition , Ambient temperature, ambient pressure and / or ambient humidity for the battery cell during the period of time. This allows the threshold value to be adjusted taking into account relevant parameters. Thus, the reliability of the leak test can be further increased. Thus, the number of misjudged dense battery cells can be reduced. This can reduce scrap and thus costs.
Zweckmäßiger Weise können das Verfahren und / oder die Vorrichtung weiterhin Bestimmen des vorbestimmten Schwellenwerts umfassen bzw. veranlassen, wobei der vorbestimmte Schwellenwert unter Berücksichtigung der Messwerte für die weiteren Parameter erfolgen kann. Dadurch kann der Schwellenwert für jede Batteriezelle individuell bestimmt werden. Somit kann die Zuverlässigkeit der Dichtigkeitsprüfung weiter erhöht werden. Somit kann die Anzahl von falsch bestimmten dichten Batteriezellen weiter reduziert werden. Dadurch können Ausschuss und somit Kosten weiter reduziert werden.Conveniently, the method and / or the apparatus may further comprise determining the predetermined threshold value, wherein the predetermined threshold value may take place taking into account the measured values for the further parameters. Thereby, the threshold value can be determined individually for each battery cell. Thus, the reliability of the leak test can be further increased. Thus, the number of misjudged dense battery cells can be further reduced. This can further reduce scrap and thus costs.
Zweckmäßiger Weise können das Erfassen des ersten Messwerts nach Herstellung der Batteriezelle oder in einem Warenausgang erfolgen und / oder das Erfassen des zweiten Messwerts in einem Wareneingang oder vor Herstellung eines Batteriemoduls erfolgen. Dadurch kann die Dichtigkeitsprüfung räumlich und zeitlich weiter flexibilisiert werden.Appropriately, the detection of the first measured value can take place after production of the battery cell or in a goods issue and / or the acquisition of the second measured value can take place in a goods receipt or before production of a battery module. As a result, the tightness test can be made more flexible spatially and temporally.
Zweckmäßiger Weise können das Bestimmen, dass die Batteriezelle undicht ist, ein Aussortieren der Batteriezelle umfassen oder veranlassen und / oder das Bestimmen, dass die Batteriezelle dicht ist, ein Verarbeiten oder Einbauen der Batteriezelle umfassen oder veranlassen. Dadurch kann die Dichtigkeitsprüfung weiter integriert und die Prozesse automatisiert werden. Conveniently, determining that the battery cell is leaking may include or cause a sorting out of the battery cell, and / or determining that the battery cell is leaking may include or cause processing or installation of the battery cell. As a result, the leak test can be further integrated and the processes automated.
Zweckmäßiger Weise kann die Batteriezelle als prismatische Batteriezelle oder Polymerzelle mit zwei einander gegenüberliegenden größten Flächen ausgebildet sein und das Erfassen des ersten Messwerts und das Erfassen des zweiten Messwerts an einander gegenüberliegenden Mittelpunkten der größten Flächen erfolgen. Dadurch kann die Dichtigkeitsprüfung mittels einer vergleichsweise einfachen Dickenmessung ausgeführt werden. Dabei kann die Dichtigkeitsprüfung vereinfacht und / oder automatisiert werden.Conveniently, the battery cell can be formed as a prismatic battery cell or polymer cell with two opposite largest surfaces and the detection of the first measured value and the detection of the second measured value take place at opposite centers of the largest surfaces. As a result, the tightness test can be carried out by means of a comparatively simple thickness measurement. The tightness test can be simplified and / or automated.
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).It is within the scope of the invention not necessarily to carry out the method steps in the order described. In a further embodiment, the method steps can also be interleaved (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.Furthermore, it is possible that individual sections of the described method can be designed as individual salable units and remaining sections of the method as other salable units. Thus, the method according to the invention can be executed as a distributed system on different computer-based instances, for example client-server instances. For example, it is possible for a module to include different sub-modules.
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.The invention further provides a computer program stored on a data carrier or in a memory of a computer and comprising computer readable instructions for executing one of the methods described above when the instructions are executed on the computer.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Computerprogrammprodukt bereit, das das zuvor beschriebene Computerprogramm umfasst.The invention further provides a computer program product comprising the computer program described above.
Die Erfindung stellt weiterhin eine Batteriezelle bereit, die die zuvor beschriebene Vorrichtung und / oder das zuvor beschriebene Verfahren durchlaufen hat.The invention further provides a battery cell that has undergone the previously described apparatus and / or the previously described method.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Batteriemodul bereit, das die zuvor beschriebene Batteriezelle umfasst.The invention further provides a battery module comprising the previously described battery cell.
Die Erfindung stellt weiterhin eine Batterie bereit, die die zuvor beschriebene Batteriezelle oder das zuvor beschriebene Batteriemodul umfasst.The invention further provides a battery comprising the previously described battery cell or battery module described above.
Die Erfindung stellt weiterhin ein Batteriesystem bereit, das die zuvor beschriebene Batteriezelle, das zuvor beschriebene Batteriemodul oder die zuvor beschriebene Batterie umfasst.The invention further provides a battery system comprising the above-described battery cell, the above-described battery module or the previously described battery.
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 Batteriezelle, 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.The invention further provides a vehicle, in particular motor vehicle such as electric motor vehicle, hybrid vehicle, plug-in hybrid vehicle or electric motorcycle (electric bike, e-bike), electric bicycle (Pedal Electric Cycle, Pedelec), a maritime vehicle such as electric boat or submarine (submarine) , an aircraft or a spacecraft, including the battery cell previously described and connected to the vehicle, the battery module previously described and connected to the vehicle, the battery previously described and connected to the vehicle, or the battery system previously described and connected to the vehicle ,
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.Other features and advantages of the present invention will become apparent to those skilled in the art from the following description of exemplary embodiments, which should not be construed as limiting the invention, with reference to the accompanying drawings.
Die Batteriezelle
Die Seitenflächen
Alternativ kann die Batteriezelle
Die Batteriezelle
Die erste Messung kann beispielsweise nach einer Herstellung der Batteriezelle
Die in
Wenn die Batteriezelle
Die zweite Messung kann beispielsweise nach der Lagerung der hergestellten Batteriezelle
Ein Vergleichen der zweiten mechanischen Messwerte und / oder zweiten elektrischen Messwerte mit den ersten mechanischen Messwerten und / oder ersten elektrischen Messwerten erlaubt Rückschlüsse auf die Dichtigkeit der Batteriezelle
Eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung der Batteriezelle
Die Funktionsweise der Vorrichtung wird im Folgenden mit Bezug auf die
Das Verfahren
Die erste Stufe des Verfahrens
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Die erste Stufe endet mit Schritt
Während eines Zeitabschnitts kann die Batteriezelle
Die zweite Stufe des Verfahrens
In Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
In Schritt
Die zweite Stufe endet mit Schritt
Für eine Vielzahl von Batteriezellen
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.Finally, it is noted that terms such as "comprising" and "having" or the like do not preclude that further elements or steps may be provided. The numbers used are merely exemplary, such that a plurality may include two, four, five, six, or more elements or steps. It should also be noted that articles like "a" or "an" do not exclude a multitude. Furthermore, it is noted that numerals such as "first", "second", etc., are only for discriminating elements and steps without specifying an order of arrangement of elements or execution of steps. In addition, the features described in connection with the various embodiments may be combined with each other as desired. Finally, it is noted that the reference signs in the claims should not be construed as limiting the scope of the claims.
Claims (13)
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016117441A1 (en) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Traction battery and vehicle with such |
DE102018219370B3 (en) * | 2018-11-13 | 2019-10-24 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting a water ingress in a housing, electronic circuit for carrying out the method, housing with the electronic circuit and vehicle with the housing |
DE102021127865B3 (en) | 2021-10-26 | 2022-11-17 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for leak testing a high-voltage battery for an at least partially electrically powered motor vehicle |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106370550A (en) * | 2016-08-17 | 2017-02-01 | 广东小天才科技有限公司 | Waterproof test method and system and user equipment |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012207999A1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Robert Bosch Gmbh | Sheath foil for a galvanic cell, electrochemical storage, electrochemical storage system, flexible foil for a sheath of a galvanic cell and method for determining a state quantity of an electrochemical storage |
Family Cites Families (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3374518B2 (en) * | 1994-05-17 | 2003-02-04 | 松下電器産業株式会社 | Sealed lead-acid battery |
CN2831153Y (en) * | 2005-10-26 | 2006-10-25 | 广东省电子技术研究所 | Battery tester |
US20110273180A1 (en) * | 2010-05-07 | 2011-11-10 | Mansik Park | Battery testing method |
JP2012174487A (en) * | 2011-02-22 | 2012-09-10 | Sony Corp | Battery pack, electronic apparatus, power system and electric vehicle |
CN202615446U (en) * | 2012-03-27 | 2012-12-19 | 山东电力集团公司 | Power cell dispatching system based on RFID |
-
2014
- 2014-11-17 DE DE102014223359.3A patent/DE102014223359A1/en active Pending
-
2015
- 2015-11-16 CN CN201510782976.3A patent/CN105606306B/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102012207999A1 (en) * | 2012-05-14 | 2013-11-14 | Robert Bosch Gmbh | Sheath foil for a galvanic cell, electrochemical storage, electrochemical storage system, flexible foil for a sheath of a galvanic cell and method for determining a state quantity of an electrochemical storage |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016117441A1 (en) | 2016-09-16 | 2018-03-22 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Traction battery and vehicle with such |
US10800260B2 (en) | 2016-09-16 | 2020-10-13 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | System for detecting mechanical loading of a traction battery for a vehicle |
DE102018219370B3 (en) * | 2018-11-13 | 2019-10-24 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting a water ingress in a housing, electronic circuit for carrying out the method, housing with the electronic circuit and vehicle with the housing |
US11495841B2 (en) | 2018-11-13 | 2022-11-08 | Robert Bosch Gmbh | Method for detecting a water ingress into a housing, electronic circuit for carrying out the method, housing including the electronic circuit and vehicle including the housing |
DE102021127865B3 (en) | 2021-10-26 | 2022-11-17 | Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft | Method for leak testing a high-voltage battery for an at least partially electrically powered motor vehicle |
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