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.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Batteriezelle 10 bei einer ersten Messung zur Dichtigkeitsprüfung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, 1 shows a schematic view of a battery cell 10 in a first measurement for leak testing according to an embodiment of the invention,

2 zeigt eine schematische Ansicht der Batteriezelle 10‘ bei einer zweiten Messung zur Dichtigkeitsprüfung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung, und 2 shows a schematic view of the battery cell 10 ' in a second measurement for leak testing according to an embodiment of the invention, and

3 zeigt eine schematische Ansicht eines Verfahrens 20 zur Dichtigkeitsprüfung einer Batteriezelle 10; 10‘ gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a schematic view of a method 20 for leak testing of a battery cell 10 ; 10 ' according to another embodiment of the invention.

1 zeigt eine schematische Ansicht einer Batteriezelle 10 bei einer ersten Messung zur Dichtigkeitsprüfung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 1 shows a schematic view of a battery cell 10 in a first measurement for leak testing according to an embodiment of the invention.

Die Batteriezelle 10 kann, wie in 1 beispielhaft gezeigt, als prismatische Batteriezelle ausgebildet sein und einen Batteriedeckel 110 1 mit Batterieanschlüssen (Zellterminals, Terminals) 115 1, 115 2 und ein Batteriegehäuse mit einem Batteriegehäuseboden (Gehäuseboden) 110 2, zwei einander gegenüberliegenden Gehäuseseitenwänden (Seitenwänden) 120 1, 120 2 und zwei einander gegenüberliegenden Gehäusestirnflächen (Stirnwänden) 130 1, 130 2 umfassen. Der Batteriedeckel 110 1, die Batterieanschlüsse 115 1, 115 2 und / oder das Batteriegehäuse können Metall wie Aluminium, eine Aluminiumlegierung, Stahl oder Edelstahl umfassen. Übergänge zwischen dem Batteriedeckel 110 1 und den Batterieanschlüssen 115 1, 115 2 und / oder dem Batteriegehäuse müssen dicht beispielsweise hermetisch dicht wie gasdicht oder flüssigkeitsdicht ausgebildet sein, sodass die Batteriezelle 10 dicht verschlossen und somit ihr Inneres vor Umwelteinflüssen durch Umgebungsluft beispielsweise Feuchtigkeit wie Luftfeuchtigkeit und / oder Schadstoffen geschützt ist.The battery cell 10 can, as in 1 shown as an example, be designed as a prismatic battery cell and a battery cover 110 1 with battery connections (cell terminals, terminals) 115 1 , 115 2 and a battery case with a battery case bottom (case bottom) 110 2 , two opposite housing side walls (side walls) 120 1 , 120 2 and two opposite housing end faces (end walls) 130 1 , 130 2 include. The battery cover 110 1 , the battery terminals 115 1 , 115 2 and / or the battery case may include metal such as aluminum, an aluminum alloy, steel or stainless steel. Transitions between the battery cover 110 1 and the battery connections 115 1 , 115 2 and / or the battery case must be dense example, hermetically sealed as gas-tight or liquid-tight, so that the battery cell 10 tightly sealed and thus its interior is protected from environmental influences by ambient air, for example moisture such as humidity and / or pollutants.

Die Seitenflächen 120 1, 120 2 können, wie in 1 gezeigt, im Vergleich zum Gehäusedeckel 110 1, dem Gehäuseboden 110 2 und den Stirnflächen 130 1, 130 2, den größten Flächeninhalt aufweisen. Auf den Seitenflächen 120 1, 120 2 bestimmt jeweils ein Schnittpunkt von zwei Diagonalen einen Mittelpunkt 125 1 der Seitenflächen 120 1, 120 2. Ein Abstand der Mittelpunkte 125 1 bestimmt einen Dickenwert der Batteriezelle 10.The side surfaces 120 1 , 120 2 can, as in 1 shown, compared to the housing cover 110 1 , the housing bottom 110 2 and the faces 130 1 , 130 2 , have the largest surface area. On the side surfaces 120 1 , 120 2 each determines an intersection of two diagonal centers 125 1 of the side surfaces 120 1 , 120 2 . A distance of the centers 125 1 determines a thickness value of the battery cell 10 ,

Alternativ kann die Batteriezelle 10 beispielsweise als Nussschalenzelle (nutshell cell) mit zwei Gehäuseschalen ausgebildet sein. Dabei können Grundflächen der Gehäuseschalen, im Vergleich zu Mantelflächen der Gehäuseschalen, den größten Flächeninhalt aufweisen. Auf den Grundflächen kann jeweils ein Schnittpunkt von zwei Diagonalen einen Mittelpunkt der Grundflächen bestimmen.Alternatively, the battery cell 10 For example, be configured as Nutschellenzelle (nutshell cell) with two housing shells. In this case, base surfaces of the housing shells, in comparison to lateral surfaces of the housing shells, have the largest surface area. On the base surfaces, an intersection of two diagonals can determine a midpoint of the base surfaces.

Die Batteriezelle 10 kann ein Identifikationsmittel 140 zur eindeutigen Identifikation der Batteriezelle 10 umfassen. Das Identifikationsmittel 140 kann eine Identifikationsnummer umfassen. Die Identifikationsnummer kann als ein Kode beispielsweise maschinenlesbarer Kode wie Barcode ausgeführt sein.The battery cell 10 can be an identification means 140 for unambiguous identification of the battery cell 10 include. The means of identification 140 may include an identification number. The identification number can be embodied as a code, for example, machine-readable code such as barcode.

1 zeigt die Batteriezelle 10 bei der ersten Messung zur Dichtigkeitsprüfung der Batteriezelle 10. Die erste Messung umfasst ein erstes Erfassen von ersten mechanischen Messwerten wie gravimetrischen und / oder volumetrischen Messwerten der Batteriezelle 10. Die gravimetrischen Messwerte können beispielsweise Gewichtsmesswerte oder Massemesswerte der Batteriezelle 10 umfassen. Die volumetrischen Messwerte können beispielsweise Streckenmesswerte wie Breitenmesswerte bzw. Messwerte des Dickenwerts (Dickenmesswerte), Längenmesswerte und / oder Höhenmesswerte der Batteriezelle 10 oder Volumenmesswerte umfassen. Die erste Messung kann weiterhin ein erstes Erfassen von ersten elektrischen Messwerten wie Ladungs-(state of charge-, SoC-)messwerten Spannungsmesswerten, Strommesswerten, Widerstandsmesswerten der Batteriezelle 10 umfassen. 1 shows the battery cell 10 at the first measurement for leak testing of the battery cell 10 , The first measurement comprises a first acquisition of first mechanical measured values, such as gravimetric and / or volumetric measured values of the battery cell 10 , The gravimetric measured values can be, for example, weight measured values or mass readings of the battery cell 10 include. The volumetric measured values can be, for example, distance measured values, such as width measured values or measured values of the thickness value (thickness measured values), length measured values and / or height measured values of the battery cell 10 or volume readings. The first measurement may further include first acquiring first electrical measurements such as state of charge (SoC) measurements, voltage measurements, current readings, resistance measurements of the battery cell 10 include.

Die erste Messung kann beispielsweise nach einer Herstellung der Batteriezelle 10, vor einer Lagerung der hergestellten Batteriezelle 10 oder vor einem Transport wie Bahntransport, Lufttransport, Seetransport oder Straßentransport der hergestellten oder gelagerten Batteriezelle 10 erfolgen. Die erste Messung kann beispielsweise bei einem Hersteller von Batteriezellen (Batteriezellenhersteller, Zellenhersteller), in einer Herstellungsanlage bzw. Produktionsanlage für Batteriezellen oder in einem Warenausgang erfolgen.The first measurement may be, for example, after production of the battery cell 10 , before storage of the manufactured battery cell 10 or before a transport such as rail transport, air transport, maritime transport or road transport of the manufactured or stored battery cell 10 respectively. The first measurement can be carried out, for example, at a manufacturer of battery cells (battery cell manufacturer, cell manufacturer), in a manufacturing plant or production plant for battery cells or in a goods issue.

2 zeigt eine schematische Ansicht der Batteriezelle 10‘ bei einer zweiten Messung zur Dichtigkeitsprüfung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 shows a schematic view of the battery cell 10 ' in a second leak test according to an embodiment of the invention.

Die in 2 gezeigte Batteriezelle 10‘ ist die in 1 gezeigte Batteriezelle 10 nach einem Zeitabschnitt (Zeitraum, Zeitintervall).In the 2 shown battery cell 10 ' is the in 1 shown battery cell 10 after a period of time (period, time interval).

Wenn die Batteriezelle 10‘ undicht ist, kann sie während des Zeitabschnitts aus der Umgebungsluft Luftfeuchtigkeit aufnehmen und einlagern. Dadurch können eine Masse und / oder ein Volumen der Batteriezelle 10‘ zunehmen. Somit werden, wie in 2 veranschaulicht, der Abstand der Mittelpunkte 125 1‘ und der Dickenwert der Batteriezelle 10‘ zunehmen. Die Batteriezelle 10‘ dehnt sich aus, insbesondere wölben sich bzw. bombieren dabei die Seitenflächen 120 1, 120 2 nach außen.When the battery cell 10 ' If it is leaking, it can absorb and store atmospheric moisture during the time period from the ambient air. As a result, a mass and / or a volume of the battery cell 10 ' increase. Thus, as in 2 illustrates the distance between the centers 125 1 'and the thickness value of the battery cell 10 ' increase. The battery cell 10 ' expands, in particular, the side surfaces bulge or camber 120 1 , 120 2 to the outside.

2 zeigt die Batteriezelle 10‘ bei der zweiten Messung zur Dichtigkeitsprüfung der Batteriezelle 10‘. Wie mit Bezug auf 1 beschrieben, umfasst die zweite Messung ein zweites Erfassen von zweiten mechanischen Messwerten der Batteriezelle 10‘. Die zweite Messung kann weiterhin ein zweites Erfassen von zweiten elektrischen Messwerten der Batteriezelle 10‘ umfassen. 2 shows the battery cell 10 ' in the second measurement for leak testing of the battery cell 10 ' , As with respect to 1 described, the second measurement comprises a second detection of second mechanical measurements of the battery cell 10 ' , The second measurement can furthermore be a second detection of second electrical measured values of the battery cell 10 ' include.

Die zweite Messung kann beispielsweise nach der Lagerung der hergestellten Batteriezelle 10‘, nach dem Transport der hergestellten oder gelagerten Batteriezelle 10‘ oder vor einer Herstellung eines Batteriemoduls, das die Batteriezelle 10‘ umfasst, erfolgen. Die zweite Messung kann beispielsweise bei einem Hersteller von Batteriemodulen (Batteriemodulhersteller, Modulhersteller), in einem Wareneingang oder in einer Herstellungsanlage bzw. Produktionsanlage für Batteriemodule erfolgen.The second measurement may be, for example, after storage of the manufactured battery cell 10 ' after transport of the manufactured or stored battery cell 10 ' or prior to making a battery module containing the battery cell 10 ' includes. The second measurement may, for example, be carried out by a manufacturer of battery modules (battery module manufacturer, module manufacturer), in a goods receipt or in a production facility or production facility for battery modules.

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 10; 10‘. Wenn eine Masse und / oder ein Volumen der Batteriezelle 10; 10‘ nachdem Zeitabschnitt, ggf. unter Berücksichtigung zugenommen hat, ist die Batteriezelle 10; 10‘ und für eine weitere Verwendung beispielsweise in einem Batteriemodul ungeeignet.A comparison of the second mechanical measured values and / or second electrical measured values with the first mechanical measured values and / or first electrical measured values allows conclusions to be drawn about the tightness of the battery cell 10 ; 10 ' , If a mass and / or a volume of the battery cell 10 ; 10 ' after the time period has increased, if necessary taking into account, the battery cell is 10 ; 10 ' and unsuitable for further use in, for example, a battery module.

Eine Vorrichtung zur Dichtigkeitsprüfung der Batteriezelle 10; 10‘ umfasst eine erste Messeinrichtung und ggf. eine zweite Messeinrichtung zum ersten Erfassen der ersten mechanischen Messwerte der Batteriezelle 10 und zum zweiten Erfassen der zweiten mechanischen Messwerte der Batteriezelle 10‘ nach einem Zeitabschnitt und eine Verarbeitungseinrichtung, die beispielsweise als Prozessor, Mikroprozessor oder Mikrocontroller ausgebildet sein kann, zum programmgesteuerten Verarbeiten der Messwerte, Bestimmen und Vergleichen von Massewerten und / oder Volumenwerten der Batteriezelle 10; 10‘, eine Speichereinrichtung, die mit der Verarbeitungseinrichtung verbunden ist und beispielsweise als Speicher wie nichtflüchtiger Speicher und / oder flüchtiger Speicher ausgebildet sein kann, zum Speichern von Befehlen und / oder Daten wie Identifikationsnummern, Messwerten, Schwellenwerten und / oder Stellwerten, und eine Verbindungseinrichtung, die mit der Verarbeitungseinrichtung verbunden ist und beispielsweise als Schnittstelle ausgebildet sein kann, zum Übertragen von Daten wie Identifikationsnummern und Messwerten. Die Vorrichtung kann in einer Herstellungsanlage für Batteriezellen oder Batteriemodule integriert sein. Die Vorrichtung kann durch ein Produktionsplanungs- und Steuerungssystem (PPS) verwirklicht werden. Alternativ kann die Vorrichtung durch einen entfernten bzw. verteilten Computer bzw. Rechner beispielsweise einen zentralen Server verwirklicht werden. Dabei können die Daten beispielsweise über das Internet oder drahtlos übertragen werden. A device for leak testing the battery cell 10 ; 10 ' comprises a first measuring device and possibly a second measuring device for first detecting the first mechanical measured values of the battery cell 10 and for second detecting the second mechanical measurements of the battery cell 10 ' after a period of time and a processing device which can be designed, for example, as a processor, microprocessor or microcontroller for program-controlled processing of the measured values, determining and comparing mass values and / or volume values of the battery cell 10 ; 10 ' a memory device which is connected to the processing device and may be embodied, for example, as memory such as non-volatile memory and / or volatile memory for storing commands and / or data such as identification numbers, measured values, threshold values and / or control values, and a connection device which is connected to the processing device and may be formed, for example, as an interface for transmitting data such as identification numbers and measured values. The device may be integrated in a manufacturing plant for battery cells or battery modules. The device can be realized by a production planning and control system (PPS). Alternatively, the device can be realized by a remote or distributed computer or computer, for example, a central server. The data can be transmitted, for example, over the Internet or wirelessly.

Die Funktionsweise der Vorrichtung wird im Folgenden mit Bezug auf die 3 ausführlich beschrieben.The operation of the device will be described below with reference to FIGS 3 described in detail.

3 zeigt eine schematische Ansicht eines Verfahrens 20 zur Dichtigkeitsprüfung einer Batteriezelle 10; 10‘ gemäß einer anderen Ausführungsform der Erfindung. 3 shows a schematic view of a method 20 for leak testing of a battery cell 10 ; 10 ' according to another embodiment of the invention.

Das Verfahren 20, das beispielsweise in der Vorrichtung und / oder als Computer-implementiertes Verfahren ausgeführt werden kann, kann, wie in 3 beispielhaft gezeigt, in einer ersten Stufe und einer zweiten Stufe ausgeführt werden.The procedure 20 , which can be carried out, for example, in the device and / or as a computer-implemented method can, as in 3 shown by way of example in a first stage and a second stage.

Die erste Stufe des Verfahrens 200 beginnt mit Schritt 210. In Schritt 210 werden beispielsweise Befehle, die in der Speichereinrichtung gespeichert sind, in die Verarbeitungseinrichtung übertragen.The first stage of the process 200 starts with step 210 , In step 210 For example, commands stored in the storage device are transferred to the processing device.

In Schritt 215 wird ein erster Messwert eines Parameters der Batteriezelle 10; 10’ erfasst. Der Parameter kann eine Masse, ein Volumen, eine Dimension und /oder eine Dicke der Batteriezelle 10; 10‘ umfassen. Der Schritt 215 kann beispielsweise nach Herstellung der Batteriezelle 10; 10‘ oder in einem Warenausgang erfolgen. Wenn die Batteriezelle 10; 10‘ als prismatische Batteriezelle oder Polymerzelle mit zwei einander gegenüberliegenden größten Flächen 120 1, 120 2 ausgebildet ist, kann der erste Messwert an einander gegenüberliegenden Mittelpunkten 125 1 der größten Flächen (120 1, 120 2) erfasst werden.In step 215 becomes a first measured value of a parameter of the battery cell 10 ; 10 ' detected. The parameter may be a mass, a volume, a dimension and / or a thickness of the battery cell 10 ; 10 ' include. The step 215 For example, after production of the battery cell 10 ; 10 ' or in a goods issue. When the battery cell 10 ; 10 ' as a prismatic battery cell or polymer cell with two opposite largest surfaces 120 1 , 120 2 , the first measured value may be at opposing center points 125 1 of the largest areas ( 120 1 , 120 2 ).

In Schritt 220 kann der erste Messwert zum Übertragen des ersten Messwerts an die zweite Stufe gesendet werden. Der erste Messwert kann gespeichert beispielsweise zwischengespeichert werden.In step 220 For example, the first measurement may be sent to the second stage to transmit the first measurement. The first measured value can be stored, for example, temporarily stored.

In Schritt 225 kann eine Identifikation der Batteriezelle 10; 10‘ zum Übertragen der Identifikation der Batteriezelle 10; 10‘ an die zweite Stufe gesendet werden. Die Identifikation der Batteriezelle 10; 10‘ kann gespeichert beispielsweise zwischengespeichert werden. Der erste Messwert und die Identifikation der Batteriezelle 10; 10‘ können als Datenpaar oder, in einer Tabelle für eine Vielzahl von Batteriezellen, als Datensatz übertragen und / oder gespeichert bzw. zwischengespeichert werden.In step 225 can be an identification of the battery cell 10 ; 10 ' for transmitting the identification of the battery cell 10 ; 10 ' be sent to the second stage. The identification of the battery cell 10 ; 10 ' can be stored stored, for example. The first measured value and the identification of the battery cell 10 ; 10 ' can be transmitted as a data pair or, in a table for a plurality of battery cells, as a data set and / or stored or cached.

Die erste Stufe endet mit Schritt 230.The first stage ends with step 230 ,

Während eines Zeitabschnitts kann die Batteriezelle 10; 10‘ beispielsweise gelagert und / oder transportiert werden. Die Länge des Zeitabschnitts kann beispielsweise im Bereich von Stunden, Tagen, Wochen oder Monaten liegen. Dabei können während des Zeitabschnitts ein vorbestimmter Ladezustand und / oder Mindestladezustand der Batteriezelle 10; 10‘ eingestellt werden. Weiterhin kann während des Zeitabschnitts eine vorbestimmte Umgebungsbedingung wie Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck und / oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle 10; 10‘ eingestellt werden. Alternativ oder ergänzend können während des Zeitabschnitts Messwerten von weiteren Parametern beispielsweise eine Länge des Zeitabschnitts, eine tatsächliche Spannung der Batteriezelle 10; 10‘, einen tatsächlichen Ladezustand der Batteriezelle 10; 10‘, eine tatsächliche Umgebungsbedingung wie Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck und / oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle 10; 10‘ erfasst werden.During a period of time, the battery cell can 10 ; 10 ' for example, stored and / or transported. The length of the time period may be in the range of hours, days, weeks or months, for example. In this case, during the time period, a predetermined state of charge and / or minimum state of charge of the battery cell 10 ; 10 ' be set. Furthermore, during the time period, a predetermined environmental condition such as ambient temperature, ambient pressure and / or ambient humidity for the battery cell 10 ; 10 ' be set. Alternatively or additionally, during the time period measured values of further parameters, for example, a length of the time segment, an actual voltage of the battery cell 10 ; 10 ' , an actual state of charge of the battery cell 10 ; 10 ' , an actual environmental condition such as ambient temperature, ambient pressure and / or ambient humidity for the battery cell 10 ; 10 ' be recorded.

Die zweite Stufe des Verfahrens 200 beginnt mit Schritt 235. In Schritt 235 werden beispielsweise Befehle, die in der Speichereinrichtung gespeichert sind, in die Verarbeitungseinrichtung übertragen.The second stage of the process 200 starts with step 235 , In step 235 For example, commands stored in the storage device are transferred to the processing device.

In Schritt 240 kann der übertragene erste Messwert empfangen werden.In step 240 the transmitted first measured value can be received.

In Schritt 245 kann die übertragene Identifikation der Batteriezelle 10; 10‘ empfangen werden.In step 245 can the transmitted identification of the battery cell 10 ; 10 ' be received.

In Schritt 250 kann der erste Messwert bereitgestellt werden. Der erste Messwert kann mittels der Identifikation der Batteriezelle 10; 10‘ bereitgestellt werden.In step 250 the first measured value can be provided. The first measured value can be determined by means of the identification of the battery cell 10 ; 10 ' to be provided.

In Schritt 255 wird, nach dem Zeitabschnitt, ein zweiter Messwerts des Parameters der Batteriezelle 10; 10‘ erfasst. Der Schritt 255 kann beispielsweise in einem Wareneingang oder vor Herstellung eines Batteriemoduls erfolgen. Wenn die Batteriezelle 10; 10‘ als prismatische Batteriezelle oder Polymerzelle mit zwei einander gegenüberliegenden größten Flächen 120 1, 120 2 ausgebildet ist, kann der zweite Messwert wiederum an den einander gegenüberliegenden Mittelpunkten 125 1 der größten Flächen (120 1, 120 2) erfasst werden.In step 255 is, after the period, a second measured value of the parameter of the battery cell 10 ; 10 ' detected. The step 255 can be done for example in a goods receipt or before producing a battery module. When the battery cell 10 ; 10 ' as a prismatic battery cell or polymer cell with two opposite largest surfaces 120 1 , 120 2 , the second measured value can in turn be at the opposing center points 125 1 of the largest areas ( 120 1 , 120 2 ).

In Schritt 260 kann ein Schwellenwert bestimmt werden. Dabei kann der Schwellenwert unter Berücksichtigung der Messwerte für die weiteren Parameter bestimmt werden.In step 260 a threshold can be determined. The threshold value can be determined taking into account the measured values for the other parameters.

In Schritt 265 wird der zweite Messwert mit dem ersten Messwert verglichen. Wenn sich der zweite Messwert und der erste Messwert um mehr als den vorbestimmten Schwellenwert unterscheiden 265.1, wird in Schritt 270 bestimmt, dass die Batteriezelle 10; 10‘ undicht bzw. „schlecht“ ist. Weiterhin kann in Schritt 270 ein Aussortieren der Batteriezelle 10; 10) ausführt oder veranlasst werden. Wenn sich der zweite Messwert und der erste Messwert um weniger als den vorbestimmten Schwellenwert unterscheiden 265.2, wird in Schritt 275 bestimmt, dass die Batteriezelle 10; 10‘ dicht bzw. „gut“ ist. Weiterhin kann in Schritt 275, ein Verarbeiten oder Einbauen der Batteriezelle 10; 10‘ beispielsweie in ein Batteriemodul ausführt oder veranlasst werden.In step 265 the second measured value is compared with the first measured value. If the second measured value and the first measured value differ by more than the predetermined threshold value 265.1 , gets in step 270 determines that the battery cell 10 ; 10 ' is leaking or "bad". Furthermore, in step 270 a sorting out of the battery cell 10 ; 10 ) or caused. If the second measurement and the first measurement differ by less than the predetermined threshold 265.2 , gets in step 275 determines that the battery cell 10 ; 10 ' is dense or "good". Furthermore, in step 275 , processing or installing the battery cell 10 ; 10 ' For example, be executed in a battery module or caused.

Die zweite Stufe endet mit Schritt 280.The second stage ends with step 280 ,

Für eine Vielzahl von Batteriezellen 10; 10‘ kann das Verfahren wiederholt ausgeführt werden.For a variety of battery cells 10 ; 10 ' the process can be carried out repeatedly.

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)

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.Device for leak testing a battery cell ( 10 ; 10 ' ), characterized by: - a detection device for detecting ( 215 ) of a first measured value of a parameter of the battery cell ( 10 ; 10 ' ), wherein the parameter is a mass, a volume, a dimension or a 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 ) of the second measured value with the first measured value; and a determining device for when the second measured value and the first measured value differ by more than a predetermined threshold value ( 265.1 ), Determining ( 270 ) that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) or when the second measured value and the first measured value differ by less than the predetermined threshold value (FIG. 265.2 ), Determining ( 275 ) that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) is tight. Die Vorrichtung nach Anspruch 1, weiterhin umfassend: – eine Übertagungseinrichtung zum Übertragen (220, 240) des ersten Messwerts und zum Übertragen (225, 245) einer Identifikation der Batteriezelle (10; 10‘); – eine Bereitsstellungseinrichtung zum Bereitstellen (250) des ersten Messwerts, wobei das Bereitstellen (250) mittels der Identifikation erfolgen kann; – eine Lagereinrichtung zum Lagern der Batteriezelle (10; 10') während des Zeitabschnitts; – eine Transporteinrichtung zum Transportieren der Batteriezelle (10; 10') während des Zeitabschnitts; – eine Einstelleinrichtung zum Einstellen eines vorbestimmten Ladezustands oder Mindestladezustands der Batteriezelle (10; 10‘) während des Zeitabschnitts oder zum Einstellen einer vorbestimmten Umgebungsbedingung, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle (10; 10‘) während des Zeitabschnitts; – Erfassen von Messwerten von weiteren Parametern während des Zeitabschnitts, wobei die weiteren Parameter eine Länge des Zeitabschnitts, eine tatsächliche Spannung der Batteriezelle (10; 10‘), einen tatsächlichen Ladezustand der Batteriezelle (10; 10‘), eine tatsächliche Umgebungsbedingung, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle (10; 10‘) während des Zeitabschnitts umfassen; oder – Bestimmen (260) des vorbestimmten Schwellenwerts, wobei der vorbestimmte Schwellenwert unter Berücksichtigung der Messwerte für die weiteren Parameter erfolgen kann.The apparatus of claim 1, further comprising: - a transfer means for transferring ( 220 . 240 ) of the first measured value and for transmission ( 225 . 245 ) an identification of the battery cell ( 10 ; 10 ' ); A provisioning means for providing ( 250 ) of the first measured value, the providing ( 250 ) can be done by means of identification; A storage device for storing the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period of time; A transport device for transporting the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period of time; A setting device for setting a predetermined state of charge or minimum state of charge of the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the time period or for setting a predetermined ambient condition, ambient temperature, ambient pressure or ambient humidity for the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period of time; Acquiring measured values of further parameters during the time segment, the further parameters being a length of the time segment, an actual voltage of the battery cell ( 10 ; 10 ' ), an actual state of charge of the battery cell ( 10 ; 10 ' ), an actual ambient condition, ambient temperature, ambient pressure or ambient humidity for the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period; or - determining ( 260 ) of the predetermined threshold value, wherein the predetermined threshold value can be made taking into account the measured values for the further parameters. Die Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei: – die Erfassungseinrichtung den ersten Messwert nach Herstellung der Batteriezelle (10; 10‘) oder in einem Warenausgang erfasst; – die Erfassungseinrichtung den zweiten Messwert in einem Wareneingang oder vor Herstellung eines Batteriemoduls erfasst; – die Bestimmungseinrichtung beim Bestimmen, dass die Batteriezelle (10; 10‘) undicht ist (270), ein Aussortieren der Batteriezelle (10; 10‘) ausführt oder veranlasst; – die Bestimmungseinrichtung beim Bestimmen, dass die Batteriezelle (10; 10‘) dicht ist (275), ein Verarbeiten oder Einbauen der Batteriezelle (10; 10‘) ausführt oder veranlasst; oder – die Batteriezelle (10; 10‘) als prismatische Batteriezelle oder Polymerzelle mit zwei einander gegenüberliegenden größten Flächen (120 1, 120 2) ausgebildet ist und die Erfassungseinrichtung den ersten Messwert und den zweiten Messwert an einander gegenüberliegenden Mittelpunkten (125 1) der größten Flächen (120 1, 120 2) erfasst. The device according to claim 1 or 2, wherein: - the detection device measures the first measured value after the battery cell has been produced ( 10 ; 10 ' ) or in a goods issue; - The detection device detects the second measured value in a goods receipt or before production of a battery module; The determining device when determining that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) is leaking ( 270 ), a sorting out of the battery cell ( 10 ; 10 ' ) or causes; The determining device when determining that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) is tight ( 275 ), processing or installing the battery cell ( 10 ; 10 ' ) or causes; or - the battery cell ( 10 ; 10 ' ) as a prismatic battery cell or polymer cell with two opposite largest surfaces ( 120 1 , 120 2 ) is formed and the detection device, the first measured value and the second measured value at opposite centers ( 125 1 ) the largest areas ( 120 1 , 120 2 ). Verfahren (20) zur Dichtigkeitsprüfung einer Batteriezelle (10; 10‘), gekennzeichnet durch: – 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; – nach einem Zeitabschnitt, Erfassen (255) eines zweiten Messwerts des Parameters der Batteriezelle (10; 10‘); – Vergleichen (265) des zweiten Messwerts mit dem ersten Messwert; und – 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 – 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.Procedure ( 20 ) for leak testing a battery cell ( 10 ; 10 ' ), characterized by: - detecting ( 215 ) of a first measured value of a parameter of the battery cell ( 10 ; 10 ' ), wherein the parameter is a mass, a volume, a dimension or a thickness of the battery cell ( 10 ; 10 ' ); After a period of time, capture ( 255 ) a second measured value of the parameter of the battery cell ( 10 ; 10 ' ); - To compare ( 265 ) of the second measured value with the first measured value; and if the second measured value and the first measured value differ by more than a predetermined threshold value ( 265.1 ), Determining ( 270 ) that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) is leaking; or - if the second reading and the first reading differ by less than the predetermined threshold ( 265.2 ), Determining ( 275 ) that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) is tight. Das Verfahren (20) nach Anspruch 4, weiterhin umfassend: – Übertragen (220, 240) des ersten Messwerts; – Übertragen (225, 245) einer Identifikation der Batteriezelle (10; 10‘); – Bereitstellen (250) des ersten Messwerts, wobei das Bereitstellen (250) mittels der Identifikation erfolgen kann; – Lagern der Batteriezelle (10; 10') während des Zeitabschnitts; – Transportieren der Batteriezelle (10; 10') während des Zeitabschnitts; – Einstellen eines vorbestimmten Ladezustands oder Mindestladezustands der Batteriezelle (10; 10‘) während des Zeitabschnitts; – Einstellen einer vorbestimmten Umgebungsbedingung, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle (10; 10‘) während des Zeitabschnitts; – Erfassen von Messwerten von weiteren Parametern während des Zeitabschnitts, wobei die weiteren Parameter eine Länge des Zeitabschnitts, eine tatsächliche Spannung der Batteriezelle (10; 10‘), einen tatsächlichen Ladezustand der Batteriezelle (10; 10‘), eine tatsächliche Umgebungsbedingung, Umgebungstemperatur, Umgebungsdruck oder Umgebungsfeuchtigkeit für die Batteriezelle (10; 10‘) während des Zeitabschnitts umfassen; oder – Bestimmen (260) des vorbestimmten Schwellenwerts, wobei der vorbestimmte Schwellenwert unter Berücksichtigung der Messwerte für die weiteren Parameter erfolgen kann.The procedure ( 20 ) according to claim 4, further comprising: - transmitting ( 220 . 240 ) of the first measured value; - Transfer ( 225 . 245 ) an identification of the battery cell ( 10 ; 10 ' ); - Provide ( 250 ) of the first measured value, the providing ( 250 ) can be done by means of identification; - Storage of the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period of time; - Transporting the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period of time; Setting a predetermined state of charge or minimum state of charge of the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period of time; Setting a predetermined ambient condition, ambient temperature, ambient pressure or ambient humidity for the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period of time; Acquiring measured values of further parameters during the time segment, the further parameters being a length of the time segment, an actual voltage of the battery cell ( 10 ; 10 ' ), an actual state of charge of the battery cell ( 10 ; 10 ' ), an actual ambient condition, ambient temperature, ambient pressure or ambient humidity for the battery cell ( 10 ; 10 ' ) during the period; or - determining ( 260 ) of the predetermined threshold value, wherein the predetermined threshold value can be made taking into account the measured values for the further parameters. Das Verfahren (20) nach Anspruch 4 oder 5, wobei: – das Erfassen (215) des ersten Messwerts nach Herstellung der Batteriezelle (10; 10‘) oder in einem Warenausgang erfolgt; – das Erfassen (255) des zweiten Messwerts in einem Wareneingang oder vor Herstellung eines Batteriemoduls erfolgt; – das Bestimmen, dass die Batteriezelle (10; 10‘) undicht ist (270), ein Aussortieren der Batteriezelle (10; 10‘) ausführt oder veranlasst; – das Bestimmen, dass die Batteriezelle (10; 10‘) dicht ist (275), ein Verarbeiten oder Einbauen der Batteriezelle (10; 10‘) ausführt oder veranlasst; oder – die Batteriezelle (10; 10‘) als prismatische Batteriezelle oder Polymerzelle mit zwei einander gegenüberliegenden größten Flächen (120 1, 120 2) ausgebildet ist und das Erfassen (215) des ersten Messwerts und das Erfassen (255) des zweiten Messwerts an einander gegenüberliegenden Mittelpunkten (125 1) der größten Flächen (120 1, 120 2) erfolgt.The procedure ( 20 ) according to claim 4 or 5, wherein: - detecting ( 215 ) of the first measured value after production of the battery cell ( 10 ; 10 ' ) or in a goods issue; - capturing ( 255 ) of the second measured value takes place in a goods receipt or before production of a battery module; - determining that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) is leaking ( 270 ), a sorting out of the battery cell ( 10 ; 10 ' ) or causes; - determining that the battery cell ( 10 ; 10 ' ) is tight ( 275 ), processing or installing the battery cell ( 10 ; 10 ' ) or causes; or - the battery cell ( 10 ; 10 ' ) as a prismatic battery cell or polymer cell with two opposite largest surfaces ( 120 1 , 120 2 ) is formed and the detection ( 215 ) of the first measured value and the detection ( 255 ) of the second measured value at opposite centers ( 125 1 ) the largest areas ( 120 1 , 120 2 ). 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 4 bis 6 bestimmt sind, wenn die Befehle auf dem Computer ausgeführt werden.A computer program stored on a volume or memory of a computer and comprising computer readable instructions for executing the method of any one of claims 4 to 6 when the instructions are executed on the computer. Computerprogrammprodukt, das das Computerprogramm nach Anspruch 7 umfasst.A computer program product comprising the computer program of claim 7. Batteriezelle (10; 10‘), dadurch gekennzeichnet, dass sie die Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3 oder das Verfahren nach einem der Ansprüche 4 bis 6 durchlaufen hat.Battery cell ( 10 ; 10 ' ), characterized in that it has passed through the device according to one of claims 1 to 3 or the method according to one of claims 4 to 6. Batteriemodul, umfassend: – die Batteriezelle (10; 10‘) nach Anspruch 9.Battery module, comprising: - the battery cell ( 10 ; 10 ' ) according to claim 9. Batterie, umfassend: – die Batteriezelle (10; 10‘) nach Anspruch 9, oder – das Batteriemodul nach Anspruch 10.A battery comprising: - the battery cell ( 10 ; 10 ' ) according to claim 9, or - the battery module according to claim 10. Batteriesystem, umfassend: – die Batteriezelle (10; 10‘) nach Anspruch 9, – das Batteriemodul nach Anspruch 10, oder – die Batterie nach Anspruch 11. Battery system comprising: - the battery cell ( 10 ; 10 ' ) according to claim 9, - the battery module according to claim 10, or - the battery according to claim 11. Fahrzeug, umfassend: – die Batteriezelle (10; 10‘) nach Anspruch 9, verbunden mit dem Fahrzeug, – das Batteriemodul nach Anspruch 10, verbunden mit dem Fahrzeug, – die Batterie nach Anspruch 11, verbunden mit dem Fahrzeug, oder – das Batteriesystem nach Anspruch 12, verbunden mit dem Fahrzeug.Vehicle comprising: - the battery cell ( 10 ; 10 ' ) according to claim 9, connected to the vehicle, - the battery module according to claim 10, connected to the vehicle, - the battery according to claim 11, connected to the vehicle, or - the battery system according to claim 12, connected to the vehicle.
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