DE102021005544A1 - Process for the aging of single battery cells after formation - Google Patents

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Alterung von Batterieeinzelzellen (4) nach der Formierung, wozu diese mit unterschiedlichen vorgegebenen thermischen und/oder elektrischen Bedingungen beaufschlagt werden. Das erfindungsgemäße Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass die Alterung während eines Transports zu einem Einbauort, während einer Zwischenlagerung am Einbauort und/oder nach erfolgtem Einbau durchgeführt wird.The invention relates to a method for aging individual battery cells (4) after formation, for which purpose they are subjected to different predetermined thermal and / or electrical conditions. The method according to the invention is characterized in that the aging is carried out during transport to an installation site, during intermediate storage at the installation site and / or after installation has taken place.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Alterung von Batterieeinzelzellen nach der Formierung nach der im Oberbegriff von Anspruch 1 näher definierten Art.The invention relates to a method for aging individual battery cells after formation according to the type defined in more detail in the preamble of claim 1.

Die Produktion von Einzelzellen für Batterien erfolgt mit allen benötigten Schritten typischerweise in einer Zellfabrik. Zuerst erfolgt dort die Montage der Einzelteile und das Befüllen der Zelle mit Elektrolyt. Danach umfasst die Produktion von Batterieeinzelzellen jedoch auch Schritte zur Bereitstellung der vollen elektrischen Funktionalität. Dies umfasst die sogenannte Formierung, also das erste Laden und elektrochemische Aktivieren der Zellen und im Anschluss daran das sogenannte Aging, ein Prozess der Alterung bzw. Voralterung.The production of single cells for batteries typically takes place in a cell factory with all the necessary steps. First there is the assembly of the individual parts and the filling of the cell with electrolyte. After that, however, the production of individual battery cells also includes steps to provide full electrical functionality. This includes the so-called formation, i.e. the first charging and electrochemical activation of the cells and then the so-called aging, a process of aging or pre-aging.

Bezüglich der Formierung kann auf eine entsprechende Formierungsvorrichtung und ein zur Formierung geeignetes Verfahren aus der WO 2014/023543 A1 hingewiesen werden.With regard to the formation, a corresponding formation device and a method suitable for formation can be found in FIG WO 2014/023543 A1 be pointed out.

Die Alterung bzw. das Aging ist dabei der zeitintensivste Prozess, der insgesamt bis zu zwei oder drei Wochen dauert, während welchen die bereits formierten Batterieeinzelzellen ausgelagert werden. Zumindest im ersten Teil dieser Lagerung kann dabei die Umgebungstemperatur auf eine Temperatur von 30 bis 40° C erhöht sein, um dann im zweiten Teil der Lagerung auf eine normale Raumtemperatur von in etwa 20° C abgesenkt zu werden. Denkbar ist es ferner, die Batterieeinzelzellen dabei elektrisch zu zyklisieren, also mit definierten Energiemengen zu laden und zu entladen.Aging is the most time-consuming process, which takes up to two or three weeks in total, during which the single battery cells that have already been formed are relocated. At least in the first part of this storage, the ambient temperature can be increased to a temperature of 30 to 40 ° C, in order then to be lowered to a normal room temperature of around 20 ° C in the second part of the storage. It is also conceivable to electrically cycle the individual battery cells, that is to say to charge and discharge them with defined amounts of energy.

In der heutigen Praxis ist es dabei üblich, dass nach dem Abschluss des Agings die Batterieeinzelzellen geprüft und entsprechend ihrer elektrischen Werte, wie beispielsweise ihrer elektrischen Kapazität bzw. ihrem elektrischen Innenwiderstand, in Gruppen eingeordnet werden. Dieser Vorgang wird auch als Grading bezeichnet. Defekte Zellen werden in diesem Schritt typischerweise aussortiert. Die dann entsprechend des Gradings in Gruppen eingeteilten Batterieeinzelzellen werden zur Montage in Batterie- und Fahrzeugwerke transportiert. An diesen Einbauorten werden sie dann beispielsweise in Batteriemodule, Zellblöcke, Batterien und/oder mittelbar oder direkt in Fahrzeuge als Traktionsbatterien verbaut.In today's practice, it is customary for the individual battery cells to be checked after the end of aging and to be classified in groups according to their electrical values, such as their electrical capacity or their electrical internal resistance. This process is also known as grading. Defective cells are typically sorted out in this step. The individual battery cells, which are then divided into groups according to the grading, are transported to battery and vehicle plants for assembly. At these installation locations, they are then installed, for example, in battery modules, cell blocks, batteries and / or indirectly or directly in vehicles as traction batteries.

Der gravierende Nachteil liegt nun darin, dass die Montage der Batteriezellen einschließlich des Befüllens bzw. Tränkens mit Elektrolyt und des anschließenden Formierens einen relativ geringen Zeitaufwand verursacht. All diese Schritte lassen sich leicht in ein bis zwei Tagen in einer Zellfabrik realisieren. Wie oben bereits erwähnt stellt die nachgelagerte Alterung mit ihren bis zu zwei oder drei Wochen andauernden Zeitzyklen dahingegen einen erheblichen Zeitaufwand dar, welcher enorme Lagerflächen und Kapazitäten in einer solchen Zellfabrik bindet.The serious disadvantage now lies in the fact that the assembly of the battery cells, including the filling or soaking with electrolyte and the subsequent forming, takes a relatively short time. All of these steps can easily be accomplished in a day or two in a cell factory. As already mentioned above, the subsequent aging with its time cycles of up to two or three weeks represents a considerable expenditure of time, which ties up enormous storage areas and capacities in such a cell factory.

Parallel dazu ist es so, dass beispielsweise bei Batterieeinzelzellen in Lithium-Ionen-Technologie, welche in zunehmendem Maße für die Herstellung von Traktionsbatterien für zumindest teilweise elektrisch angetriebene Fahrzeuge produziert werden, mit größeren Stückzahlen eine immer weiter ausgereifte Serienproduktion existiert. Hierdurch sinken die Fehlerraten, sodass in der aktuellen Praxis nach dem Aging nur noch sehr wenige defekte Zellen aussortiert werden müssen. Auch weichen die elektrischen Eigenschaften der Zellen aufgrund der hohen Automatisierung in der Serienproduktion immer weniger stark voneinander ab, sodass auf das sogenannte Grading heute im Prinzip schon verzichtet werden könnte.At the same time, it is the case that, for example, single battery cells in lithium-ion technology, which are increasingly being produced for the manufacture of traction batteries for at least partially electrically powered vehicles, are increasingly being mass-produced in larger quantities. This reduces the error rates, so that in current practice only very few defective cells have to be sorted out after aging. The electrical properties of the cells also differ less and less from one another due to the high level of automation in series production, so that what is known as grading can in principle be dispensed with today.

Die Aufgabe der hier vorliegenden Erfindung besteht nun darin, ein verbessertes Verfahren zur Alterung von Batterieeinzelzellen nach der Formierung anzugeben, welches Produktionskapazität und Zeit bei der Herstellung von Batterieeinzelzellen einspart.The object of the present invention now consists in specifying an improved method for aging individual battery cells after formation, which method saves production capacity and time in the manufacture of individual battery cells.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe durch ein Verfahren zur Alterung von Batterieeinzelzellen nach der Formierung mit den Merkmalen im Anspruch 1, und hier insbesondere im kennzeichnenden Teil des Anspruchs 1, gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich dabei aus den hiervon abhängigen Unteransprüchen.According to the invention, this object is achieved by a method for aging individual battery cells after formation with the features in claim 1, and here in particular in the characterizing part of claim 1. Advantageous refinements and developments of the method according to the invention result from the dependent claims.

Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren ist es vorgesehen, dass auf einen eigenständigen Schritt der Alterung im Rahmen der Herstellung der Batterieeinzelzellen in der Zellfabrik verzichtet wird. Vielmehr ist es bei dem erfindungsgemäßen Verfahren so, dass diese für die einwandfreie Funktionalität der Batterieeinzelzellen notwendige Alterung nach der in der Zellfabrik erfolgenden Formierung während eines Transports zu einem Einbauort, während einer Zwischenlagerung am Einbauort und/oder nach erfolgtem Einbau stattfindet. Die Alterung der Batterieeinzelzellen wird also parallel zu einem oder mehreren anderen Schritten, welche die formierten Batterieeinzelzellen durchlaufen, verlagert. Die Alterung während des Transports spielt dabei eine entscheidende Rolle, da häufig ein vergleichsweise langer Transport der Batterieeinzelzellen von den Produktionsstätten hin beispielsweise zu Fahrzeugwerken oder Batteriewerken erfolgt, in welchen die Batterieeinzelzellen dann zu Batterien zusammengefasst oder direkt in die Fahrzeuge verbaut werden. Werden die Batterien beispielsweise auf dem Seeweg von einem Land in ein anderes transportiert bevor sie verbaut werden, können während dieser Produktionszeit die Aging-Vorgänge ablaufen, ohne dass hier zusätzlich ansonsten nicht benötigte Zeit anfällt. Auch bei kürzeren Transportwegen kann das Verfahren genutzt werden, da die Batterieeinzelzellen häufig bis zur endgültigen Verwendung in Zellmodulen bei einem sogenannten Cell-to-Pack-Concept oder im Rahmen der Fahrzeugproduktion, wenn anstelle vorgefertigter Batterien hier die Zellen direkt eingebaut werden, bei einem sogenannten Cell-to-Car-Concept zwischengelagert werden. All diese Zeiten für eine Zwischenlagerung, welche aufgrund anderer Produktionsabläufe ohnehin anfallen und häufig nicht zu vermeiden sind, können nun für den Aging-Vorgang genutzt werden. Auch ist es so, dass fertige Fahrzeuge mit eingebauten Batterien oder in dem Fahrzeug direkt eingebauten Batterieeinzelzellen meist nicht unmittelbar an den Endkunden gehen, sondern nochmals zwischengelagert oder transportiert werden, beispielsweise auf Auslieferungsflächen geparkt werden oder als Seefracht unterwegs sind. Auch diese Zeiten lassen sich nun für die Aging-Vorgänge einzusetzen.In the method according to the invention it is provided that an independent aging step is dispensed with as part of the production of the individual battery cells in the cell factory. Rather, it is the case with the method according to the invention that this aging, which is necessary for the proper functionality of the individual battery cells, takes place after the formation in the cell factory during transport to an installation site, during interim storage at the installation site and / or after installation. The aging of the individual battery cells is thus shifted in parallel to one or more other steps which the formed individual battery cells go through. Aging during transport plays a decisive role, since the individual battery cells are often transported for a comparatively long time from the production facilities to, for example, vehicle plants or battery plants, in which the individual battery cells are then combined into batteries or installed directly in the vehicles. For example, if the batteries are transported by sea from one country to another before they are installed, the aging processes can take place during this production time without any additional work otherwise unnecessary time is incurred. The method can also be used for shorter transport routes, as the individual battery cells are often used until they are finally used in cell modules in a so-called cell-to-pack concept or in the context of vehicle production, if the cells are installed directly here instead of prefabricated batteries, in a so-called Cell-to-Car-Concept can be temporarily stored. All these times for interim storage, which arise anyway due to other production processes and often cannot be avoided, can now be used for the aging process. It is also the case that finished vehicles with built-in batteries or individual battery cells built directly into the vehicle usually do not go directly to the end customer, but are again temporarily stored or transported, for example parked in delivery areas or are en route as sea freight. These times can now also be used for the aging processes.

Ein entscheidender Aspekt für ein erfolgreiches Aging sind dabei häufig Temperaturprofile, sodass die Lagerung der Batterien bei vorgegebenen Temperaturen, beispielsweise zu Beginn der Lagerung Temperaturen von 30 bis 40° C und in der zweiten Hälfte der Alterung Temperaturen von ca. 20° C vorliegen müssen. Sowohl beim Transport und/oder auch der Zwischenlagerung lässt sich dies realisieren, indem die Batterieeinzelzellen bzw. Batterien oder gegebenenfalls auch die fertigen Produkte wie beispielsweise Fahrzeuge während des Transports oder der Zwischenlagerung in Transportbehältern transportiert werden, welche über eine Temperierungseinrichtung verfügen. Über eine solche Temperierungseinrichtung kann dann beispielsweise zeitgesteuert das entsprechende Temperaturprofil bereitgestellt werden, um parallel zum Transport der Batterieeinzelzellen, Batteriemodule oder Endprodukte die Alterung der Batterieeinzelzellen vor ihrem ersten realen Einsatz vorzunehmen.Temperature profiles are often a decisive aspect for successful aging, so that the batteries must be stored at specified temperatures, for example temperatures of 30 to 40 ° C at the beginning of storage and temperatures of approx. 20 ° C in the second half of the aging process. This can be achieved during transport and / or interim storage by transporting the individual battery cells or batteries or possibly also the finished products such as vehicles during transport or interim storage in transport containers which have a temperature control device. Such a temperature control device can then, for example, provide the corresponding temperature profile in a time-controlled manner in order to carry out the aging of the individual battery cells prior to their first real use in parallel with the transport of the individual battery cells, battery modules or end products.

Dabei kann es vorgesehen sein, dass nach einem Transport und/oder einer Zwischenlagerung eine Zwischenprüfung der Batterieeinzelzellen erfolgt, bei welcher erkennbar fehlerhafte Batterieeinzelzellen aussortiert werden. Eine solche Zwischenprüfung kann beispielsweise nach dem Transport und/oder der Zwischenlagerung vor dem Einbau der Batterieeinzelzellen in eine Batterie oder ein Fahrzeug erfolgen. Werden dabei fehlerhafte Zellen erkannt, welche zu diesem Zeitpunkt auch bei einem gegebenenfalls noch nicht abgeschlossenen Prozess der Alterung bereits als defekt erkennbar sind, so können diese entsprechend aussortiert werden.It can be provided that after a transport and / or an interim storage an interim test of the individual battery cells takes place, during which recognizable defective individual battery cells are sorted out. Such an intermediate test can take place, for example, after transport and / or intermediate storage before the individual battery cells are installed in a battery or a vehicle. If defective cells are detected in the process, which at this point in time can already be recognized as defective even if the aging process has not yet been completed, then these can be sorted out accordingly.

Insbesondere beim Einbau von Batterieeinzelzellen einzeln oder in Form von Zellmodulen oder Zellblöcken innerhalb einer Batterie in ein Fahrzeug kann die Alterung oder ein Teil der Alterung innerhalb des Fahrzeugs selbst erfolgen. Dabei ist es so, dass in der Produktion die Fahrzeuge häufig noch bei entsprechend hohen Umgebungstemperaturen beispielsweise in Produktionshallen verbleiben, bis sie endgültig fertiggestellt sind, sodass hier keine oder keine nennenswerten Beeinflussung zur Realisierung des Agings notwendig ist. Darüber hinaus ist es so, dass nach dem Einbau in das Fahrzeug typischerweise eine Batteriesteuerung des Fahrzeugs angeschlossen ist, sodass gemäß einer außerordentlich günstigen Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens bei einer zumindest teilweise in einen Fahrzeug erfolgenden Alterung die Überwachung und Steuerung der elektrischen und thermischen Bedingungen für die Batterieeinzelzellen über diese Batteriesteuerung des Fahrzeugs erfolgen kann. Damit entsteht kein zusätzlicher Aufwand bezüglich der Hardware, sondern es sind lediglich Anpassungen bezüglich einer den Prozess steuernden Software notwendig, welche lediglich einmal für eine große Anzahl von Fahrzeugen und Batterieeinzelzellen erfolgen müssen.In particular when installing single battery cells individually or in the form of cell modules or cell blocks within a battery in a vehicle, the aging or part of the aging can take place within the vehicle itself. It is the case that in production the vehicles often remain in production halls, for example, at correspondingly high ambient temperatures, until they are finally completed, so that no or no significant influence is necessary here to realize aging. In addition, after installation in the vehicle, a battery control of the vehicle is typically connected so that, according to an extremely favorable development of the method according to the invention, the monitoring and control of the electrical and thermal conditions for the at least partially occurring in a vehicle Single battery cells can be done via this battery control of the vehicle. This means that there is no additional expense with regard to the hardware, but only adjustments with regard to the software controlling the process are necessary, which only need to be carried out once for a large number of vehicles and individual battery cells.

Eine außerordentlich günstige Weiterbildung dieser Variante des erfindungsgemäßen Verfahrens kann es dabei vorsehen, dass das Fahrzeug dazu an eine externe Energiequelle angeschlossen wird, sodass die Temperierung über die ohnehin vorhandenen Kühlkreisläufe sowie gegebenenfalls die elektrische Ladung und Endladung der Batterieeinzelzellen im Zusammenhang mit dieser externen Energiequelle erfolgen kann und damit sichergestellt ist, dass beispielsweise eine ausreichende Temperierung nicht an fehlenden energetischen Ressourcen scheitert.An extremely favorable development of this variant of the method according to the invention can provide that the vehicle is connected to an external energy source for this purpose, so that the temperature can be controlled via the cooling circuits that are already present and, if necessary, the electrical charging and discharging of the individual battery cells in connection with this external energy source This ensures that, for example, adequate temperature control does not fail due to a lack of energetic resources.

Prinzipiell kann es sein, dass auch nach Abschluss der Alterung am endgültigen Einbauort einzelne Zellen defekt sind. Aus den oben geschilderten Gründen wird diese Zahl zunehmend sinken, einzelne defekte Zellen werden jedoch weiterhin auftreten. Diese können nun gegen funktionierende Zellen auch nach dem endgültigen Einbau ausgetauscht werden, beispielsweise direkt oder im Rahmen einer ersten Wartung, beispielsweise des Fahrzeugs.In principle, it can be the case that individual cells are defective at the final installation location even after the aging process is complete. For the reasons outlined above, this number will continue to decrease, but individual defective cells will still occur. These can now be exchanged for functioning cells even after the final installation, for example directly or as part of an initial maintenance, for example of the vehicle.

Prinzipiell ist es jedoch so, dass bei immer größer werdenden Zellmodulen und Batterien, welche beispielsweise eine Vielzahl von parallel verschalteten Batterieeinzelzellen aufweisen, der Defekt einer einzigen Zelle in einem solchen Zellmodul kaum einen Einfluss auf die Leistungsfähigkeit der Batterie als solches hat. Die defekten Batterieeinzelzellen können dann gemäß einer sehr günstigen Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Verfahrens lediglich elektrisch von den restlichen Batterieeinzelzellen getrennt werden, können aber mechanisch an ihrem Ort verbleiben, sodass nur ein minimaler Zusatzaufwand entsteht.In principle, however, with increasingly larger cell modules and batteries, which for example have a large number of individual battery cells connected in parallel, the defect of a single cell in such a cell module has hardly any influence on the performance of the battery as such. According to a very advantageous embodiment of the method according to the invention, the defective individual battery cells can then only be electrically separated from the remaining individual battery cells, but can remain mechanically in their place, so that only minimal additional expenditure arises.

Grundlegend wäre es auch denkbar, die defekte Zelle unverändert in dem Batteriemodul zu belassen und diese in dem realisierten Aufbau der Batterie quasi „mit zu schleppen“.In principle, it would also be conceivable to leave the defective cell unchanged in the battery module and to “drag it along” as it were in the implemented structure of the battery.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens ergeben sich auch aus dem Ausführungsbeispiel, welches nachfolgend unter Bezugnahme auf die Figur näher dargestellt ist.Further advantageous refinements of the method according to the invention also result from the exemplary embodiment, which is shown in more detail below with reference to the figure.

Die einzige beigefügte Figur zeigt dabei ein schematisch angedeutetes Fahrzeug mit einer Antriebsbatterie.The only attached figure shows a schematically indicated vehicle with a drive battery.

In 1 ist ein Fahrzeug 1 schematisch dargestellt. Es umfasst eine Antriebsbatterie 2, welche aus wenigstens einem Zellblock 3 bzw. Zellmodul ausgebildet ist. Innerhalb eines der dargestellten Zellblöcke 3 sind dabei einzelne Batterieeinzelzellen 4, welche nachfolgend auch lediglich als Zellen 4 bezeichnet werden, angedeutet. Die Antriebsbatterie 2 beinhaltet bereits formierte Zellen 4, die nach ihrem Einbau in das Fahrzeug nun jedoch gealtert, also dem Aging-Prozess unterzogen werden sollen. Die Zellen 4 werden dazu bei vorgegebenen Temperaturzyklen bzw. Temperaturbereichen in der Antriebsbatterie 2 ausgelagert.In 1 is a vehicle 1 shown schematically. It includes a traction battery 2 , which consist of at least one cell block 3 or cell module is formed. Within one of the cell blocks shown 3 are single battery cells 4th , which in the following also only appear as cells 4th are indicated. The drive battery 2 contains already formed cells 4th which, however, have aged after being installed in the vehicle, i.e. are to be subjected to the aging process. The cells 4th are used for this at specified temperature cycles or temperature ranges in the drive battery 2 outsourced.

Die Überwachung und Regelung dieses vorgegebenen Alterungsprozesses der Batterieeinzelzellen 4 innerhalb des Fahrzeugs 1 kann dabei mittels eines Fahrzeugsteuergeräts 8 erfolgen, sodass notwendige Temperierungsprozesse durch das Steuergerät entsprechend vorgegeben werden und dieses auch den Zustand der Antriebsbatterie 2 entsprechend überwacht. Dazu kann eine Signalkommunikation zwischen der Antriebsbatterie 2 und dem Fahrzeugsteuergerät 8 über eine Signalleitung intern in dem Fahrzeug 1 erfolgen. Eine energetische Verbindung ist über die angedeutete Leitung 5 realisiert. Um anfallende Energie nicht in dem Fahrzeug 1 aufbrauchen zu müssen und um nicht durch das Fahrzeug 1 die benötigte Energie bereitstellen zu müssen, kann außerdem eine Energieversorgungsleitung 7 das Fahrzeug 1 mit einer externen Energiequelle 9 einschließlich einer Steuereinheit 10 verbinden. Diese ist wiederum über eine Signalleitung 11 mit dem Steuergerät 8 des Fahrzeugs 1 verbunden.The monitoring and regulation of this specified aging process of the individual battery cells 4th inside the vehicle 1 can use a vehicle control unit 8th take place so that the necessary temperature control processes are specified accordingly by the control unit and this also the state of the drive battery 2 monitored accordingly. Signal communication between the drive battery can be used for this purpose 2 and the vehicle control unit 8th internally in the vehicle via a signal line 1 respectively. An energetic connection is via the indicated line 5 realized. In order to avoid the accumulated energy in the vehicle 1 to have to use up and not to get through the vehicle 1 An energy supply line can also have to provide the required energy 7th the vehicle 1 with an external energy source 9 including a control unit 10 associate. This is in turn via a signal line 11 with the control unit 8th of the vehicle 1 connected.

Dieser Aufbau macht es möglich, einen kontinuierlichen Energiedurchsatz beispielsweise für die Temperierung der Zellen 4 oder auch für das sogenannte Balancing, also den Ladungsausgleich zwischen den Zellen 4, bereitzustellen und entsprechend der gesendeten Steuersignale abzusichern. Um eine unzulässige Belastung bzw. Überlastung der Antriebsbatterie 2 im Aging-Prozess zuverlässig zu vermeiden, kann, wie bereits erwähnt, auch die Signalleitung 11 Teil einer Schnittstelle zur externen Energiequelle 9 sein. Die Schnittstelle kann bei einem rein elektrischen Fahrzeug 1 oder einem Plug-In-Hybrid vorteilhafterweise die ohnehin vorhandene Ladeschnittstelle des Fahrzeugs 1 sein.This structure makes it possible to have a continuous energy throughput, for example for temperature control of the cells 4th or also for the so-called balancing, i.e. the charge equalization between the cells 4th to provide and to secure according to the transmitted control signals. To avoid an impermissible load or overload of the drive battery 2 As already mentioned, the signal line can also reliably avoid this in the aging process 11 Part of an interface to the external energy source 9 being. The interface can be used in a purely electric vehicle 1 or a plug-in hybrid advantageously the already existing charging interface of the vehicle 1 being.

Diese externe Schnittstelle mit der Energieversorgungsleitung 7 und der Datenleitung 11 stellt somit die Energieversorgung und Kommunikation mit der externen Energiequelle 9 sicher. Diese externe Energiequelle 9 selbst lässt sich auf vielfältige Arten realisieren. Es kann beispielsweise eine feste Installation auf Auslieferungsstellplätzen, Transportschiffen, Montageplätzen oder dergleichen sein. Alternativ dazu könnte sie auch Teil eines Transportsystems oder -behälters sein.This external interface with the power supply line 7th and the data line 11 thus provides the energy supply and communication with the external energy source 9 secure. This external source of energy 9 itself can be implemented in a variety of ways. For example, it can be a permanent installation on delivery sites, transport ships, assembly areas or the like. Alternatively, it could also be part of a transport system or container.

Durch den Einsatz von bereits in dem Fahrzeug verbauten Teilen wie Sensoren, der Signalleitung 6 und dem Fahrzeugsteuergerät 8 sowie der Nutzung der Ladeschnittstelle des Fahrzeugs 1 als externe Schnittstelle ist es dabei möglich, ohne zusätzlichen Hardwareaufwand in dem Fahrzeug 1, über eine einfache Bereitstellung neuer Softwaremodule die Durchführung des Alterungs-Prozesses einfach und effizient umzusetzen. Gleichzeitig kann dabei eine entsprechende Sicherheitsüberwachung beispielsweise der Zellspannungen, eine Überwachung von potenziellen Isolationsfehlern oder dergleichen erfolgen.By using parts that are already installed in the vehicle, such as sensors and the signal line 6th and the vehicle control unit 8th as well as the use of the vehicle's charging interface 1 as an external interface, it is possible without additional hardware expenditure in the vehicle 1 to implement the aging process simply and efficiently by simply providing new software modules. At the same time, a corresponding safety monitoring, for example of the cell voltages, monitoring of potential insulation faults or the like can take place.

Dabei ist es auch nicht notwendig, den gesamten Aging-Prozess innerhalb des Fahrzeugs 1 durchzuführen. Teile des Agings können auch vor dem Einbau bereits erfolgt sein. Während des Aging-Prozesses in dem Fahrzeug 1 ist es dabei auch nicht notwendig, dass das Fahrzeug 1 immer im selben Bereich verbleibt. Es kann beispielsweise transportiert werden, insbesondere verschifft werden. Sofern es die aktuelle Betriebssituation in dem Aging-Prozess erlaubt, kann des Fahrzeug auch unabhängig von einer externen Energiequelle 5 unterwegs sein, beispielsweise in einer Fertigungslinie von einer Station zu anderen bewegt werden, aber auch autark in einem batterieschonenden Modus bewegt werden, sofern der Aging-Prozess dies in der entsprechenden Situation und zum entsprechenden Zeitpunkt erlaubt.It is also not necessary to go through the entire aging process within the vehicle 1 perform. Parts of the aging process can also have taken place before the installation. During the aging process in the vehicle 1 it is also not necessary that the vehicle 1 always remains in the same area. For example, it can be transported, in particular shipped. If the current operating situation in the aging process allows, the vehicle can also be operated independently of an external energy source 5 be on the move, for example moved from one station to another in a production line, but also moved independently in a battery-saving mode, provided the aging process allows this in the appropriate situation and at the appropriate time.

Auch wenn das Ausführungsbeispiel anhand eines angedeuteten PKWs beschrieben wurde, kann es selbstverständlich auf jede andere Art von Fahrzeugen zu Lande, im Wasser oder in der Luft übertragen werden. Auch die Produktion von Batterieeinzelzellen 4 für andere mobile oder stationäre Systeme zu Stromspeicherung kann das Verfahren nutzen.Even if the exemplary embodiment has been described on the basis of an indicated car, it can of course be transferred to any other type of vehicle on land, in the water or in the air. Also the production of single battery cells 4th the method can be used for other mobile or stationary systems for electricity storage.

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Zitierte PatentliteraturPatent literature cited

  • WO 2014/023543 A1 [0003]WO 2014/023543 A1 [0003]

Claims (7)

Verfahren zur Alterung von Batterieeinzelzellen (4) nach der Formierung, wozu diese mit unterschiedlichen vorgegebenen thermischen und/oder elektrischen Bedingungen beaufschlagt werden, dadurch gekennzeichnet, dass die Alterung während eines Transports zu einem Einbauort, während einer Zwischenlagerung am Einbauort und/oder nach erfolgtem Einbau durchgeführt wird.Method for aging individual battery cells (4) after formation, for which purpose these are subjected to different predetermined thermal and / or electrical conditions, characterized in that the aging occurs during transport to an installation site, during intermediate storage at the installation site and / or after installation is carried out. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Transport, die Zwischenlagerung und/oder ein Transport oder eine Lagerung eines Produkts mit den eingebauten Batterieeinzelzellen in Transportbehältern und/oder Transportumgebungen mit einer Temperierungseinrichtung erfolgt.Procedure according to Claim 1 , characterized in that the transport, interim storage and / or transport or storage of a product with the built-in individual battery cells takes place in transport containers and / or transport environments with a temperature control device. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass nach dem Transport und/oder der Zwischenlagerung der Batterieeinzelzellen (4) eine Zwischenprüfung der Batterieeinzelzellen (4) erfolgt, bei welcher erkennbar fehlerhafte Batterieeinzelzellen (4) aussortiert werden.Procedure according to Claim 1 or 2 , characterized in that after the transport and / or the interim storage of the individual battery cells (4), an interim test of the individual battery cells (4) takes place, during which recognizable faulty individual battery cells (4) are sorted out. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer zumindest teilweise in einem Fahrzeug (1) erfolgenden Alterung der Batterieeinzelzellen (4) die Überwachung und Steuerung der elektrischen und/oder thermischen Bedingungen für die Batterieeinzelzellen (4) über ein Fahrzeugsteuergerät (8) des Fahrzeugs (1) erfolgt.Procedure according to Claim 1 , 2 or 3 , characterized in that when the individual battery cells (4) age at least partially in a vehicle (1), the monitoring and control of the electrical and / or thermal conditions for the individual battery cells (4) via a vehicle control device (8) of the vehicle (1) he follows. Verfahren nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Fahrzeug (1) während der Alterung der Batterieeinzelzellen (4) zumindest zeitweise an eine externe Energiequelle (9) angeschlossen wird.Procedure according to Claim 4 , characterized in that the vehicle (1) is connected at least temporarily to an external energy source (9) during the aging of the individual battery cells (4). Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss der Alterung bereits verbaute defekte Batterieeinzelzellen (4) ausgetauscht werden.Method according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that defective single battery cells (4) that have already been installed are replaced after the aging process. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass nach Abschluss der Alterung bereits verbaute defekte Batterieeinzelzellen (4) elektrisch von dem Rest der Batterieeinzelzellen (4) getrennt werden, aber an ihrem Einbauort verbleiben.Method according to one of the Claims 1 until 5 , characterized in that after the aging is complete, defective individual battery cells (4) that have already been installed are electrically separated from the rest of the individual battery cells (4), but remain in their place of installation.
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DE102022118450A1 (en) 2022-07-22 2024-01-25 BAVERTIS GmbH Method for putting at least one energy storage module into operation

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WO2014023543A1 (en) 2012-08-09 2014-02-13 Robert Bosch Gmbh Forming device with a multiphase architecture, and corresponding method for forming battery cells of a battery

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