ES2948893T3 - Disposición de batería - Google Patents

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Abstract

Se especifica una disposición de batería que tiene varias celdas de batería conectadas eléctricamente entre sí, teniendo cada una de las celdas de batería una pluralidad de celdas electroquímicas individuales. Cada una de las celdas de la batería está aislada térmicamente de las otras celdas de la mayoría de las celdas de la batería. Cada una de las celdas electroquímicas individuales tiene un dispositivo de monitoreo. El dispositivo de control está configurado para aislar eléctricamente la celda de batería de las otras celdas de batería si al menos un valor medido a controlar por el dispositivo de control se encuentra fuera de un rango de valores predeterminado. (Traducción automática con Google Translate, sin valor legal)

Description

DESCRIPCIÓN
Disposición de batería
Diversas formas de realización se refieren generalmente a una disposición de batería y a un vehículo que tiene una disposición de batería.
En la construcción de vehículos, por ejemplo en la construcción de automóviles y aviones, se utilizan cada vez con mayor frecuencia acumuladores para accionamientos eléctricos, accionamientos parciales o al menos para el suministro de energía de dispositivos eléctricos. Aquí se utilizan varios acumuladores a base de litio, entre otras cosas, ya que tienen una energía específica relativamente grande.
En el caso de varios acumuladores a base de litio con electrolitos líquidos o poliméricos, puede ser posible que, en determinadas circunstancias, se produzca una fuga térmica sin medidas de protección especiales. Los daños mecánicos pueden provocar, por ejemplo, cortocircuitos internos. Las altas corrientes que circulan pueden, en determinadas circunstancias, provocar el calentamiento del acumulador. Las carcasas de plástico, por ejemplo, pueden derretirse e incendiarse. En determinadas circunstancias, es posible que un defecto mecánico no se reconozca de inmediato. Incluso mucho tiempo después del defecto mecánico, aún puede ocurrir un cortocircuito interno. Los daños externos también pueden hacer que el aire y, en particular, la humedad del aire penetren en la celda y provoquen reacciones químicas. En caso de estrés térmico, el separador utilizado en varias baterías de iones de litio puede fundirse y provocar un cortocircuito interno con liberación repentina de energía (calentamiento, incendio). Otro peligro puede surgir posiblemente de las reacciones exotérmicas de descomposición de los productos químicos de la celda en caso de sobrecarga, especialmente durante la carga.
En la construcción de automóviles y en particular en la construcción de aeronaves, los acumuladores utilizados tienen requisitos de seguridad especialmente altos debido a las grandes cantidades de energía instaladas.
El documento DE 102011 113798 A1 describe una batería cuyos componentes no tienen voltajes elevados y por lo tanto potencialmente peligrosos.
Partiendo de esto, el objeto de la invención es proporcionar una disposición de batería mejorada.
Este objeto se logra con un dispositivo que tiene las características de la reivindicación 1. Las formas de realización a modo de ejemplo están representadas en las reivindicaciones subordinadas. Debe señalarse que las características de los ejemplos de realización de los dispositivos también se aplican a las formas de realización del uso del dispositivo y viceversa.
Se especifica un vehículo con una disposición de batería, teniendo la disposición de batería una pluralidad de celdas para batería conectadas eléctricamente entre sí, teniendo cada una de las celdas para batería una pluralidad de celdas electroquímicas individuales. Cada una de las celdas para batería está térmicamente aislada de las otras celdas para batería de la pluralidad de celdas para batería. Cada una de las celdas electroquímicas individuales tiene un dispositivo de monitoreo. El dispositivo de control está configurado para aislar eléctricamente la celda de batería de las otras celdas de batería si al menos un valor de medición a controlar por el dispositivo de control está fuera de un rango de valores predeterminado.
La invención se basa en la idea de que cada una de las celdas de batería es un componente independiente y que las celdas de batería de la disposición de batería deben estar térmicamente separadas entre sí. En el caso de que al menos una de las celdas electroquímicas individuales de las celdas para batería tenga un valor de medición que se encuentre fuera de un rango de valores predeterminado, la celda de batería completa se aísla eléctricamente de las otras celdas de batería de la disposición de batería. Por un lado, esto tiene la ventaja de que la separación térmica no daña otras celdas electroquímicas individuales de las celdas de batería adicionales. Además, esto tiene la ventaja de que si falla una o varias celdas para batería, las otras celdas para batería siguen estando disponibles de forma independiente. Si solo falla un número limitado de celdas para batería, la disposición de la batería puede continuar utilizándose con un rendimiento algo reducido.
Con el término celda electroquímica individual debe entenderse como un acumulador de energía preferentemente recargable para energía eléctrica, también denominado elemento secundario. Una celda de batería comprende una pluralidad de celdas electroquímicas individuales o elementos secundarios. Preferiblemente, las celdas individuales de la celda de batería están conectadas eléctricamente entre sí en serie. Alternativamente, las celdas individuales de una celda de batería también se pueden conectar entre sí en paralelo. El término batería generalmente se entiende como un denominado acumulador, es decir, una batería recargable. Preferiblemente, el dispositivo de vigilancia está dispuesto parcialmente sobre o al menos cerca de la celda electroquímica individual, estando dispuesto el dispositivo de vigilancia preferiblemente al menos parcialmente de tal manera que puede detectar o recibir directa o indirectamente el valor de medición de la celda electroquímica individual a vigilar.
Con el término aislamiento térmico debe entenderse una separación térmica de las celdas de batería de la disposición de batería. En el caso extremo, en el caso de una fuga térmica de una celda individual electroquímica, un aislamiento térmico puro basado en un aislamiento térmico relacionado puramente con el material podría no ser suficiente, de modo que las celdas de batería vecinas podrían dañarse.
Un rango de valores está definido por al menos dos valores de una magnitud física, por ejemplo temperatura, voltaje, corriente, etc. Preferiblemente, el rango de valores está determinado por un valor superior y otro inferior, es decir, dos valores diferentes. Alternativamente, el rango de valores también puede estar determinado por un solo valor y la indicación de si el rango de valores está por encima o por debajo de este valor.
De acuerdo con una forma de realización, las celdas de la batería están separadas espacialmente entre sí. Para lograr una mejor separación térmica entre sí, las celdas de batería individuales de la disposición de batería están dispuestas preferiblemente separadas entre sí espacialmente. Para decirlo de manera más precisa, las celdas de batería múltiples de la disposición de batería están dispuestas, por ejemplo, en diferentes zonas de un vehículo, por ejemplo, un avión, un automóvil o similar. La separación espacial de las celdas de batería logra un mejor aislamiento térmico de las celdas de batería individuales entre sí. Si una o varias celdas individuales electroquímicas de una celda de batería se queman, por lo tanto no se ven afectadas otras celdas de batería de la disposición de batería que están separadas espacialmente de ella.
De acuerdo con una forma de realización, el dispositivo de vigilancia tiene una unidad de detección que está configurada para detectar el valor de medición de la celda electroquímica individual a vigilar. La unidad de detección capta el valor de medición a vigilar de la celda individual electroquímica. La unidad de detección está dispuesta preferiblemente de tal manera que está al menos parcialmente en contacto térmico, eléctrico o de otro tipo con la celda electroquímica individual para que el valor de medición pueda ser detectado. Por ejemplo, la unidad de detección está dispuesta al menos parcialmente sobre o en la celda individual electroquímica o al menos partes de la misma.
Según una forma de realización, el dispositivo de vigilancia presenta un dispositivo de evaluación que recibe el valor de medición detectado por la unidad de detección y determina si éste se encuentra fuera del rango de valores predeterminado. Para evaluar el valor de medición detectado por la unidad de detección, el valor de medición detectado o, si hay varios valores de medición, se transmite desde la unidad de detección al dispositivo de evaluación del dispositivo de vigilancia. El dispositivo de evaluación determina si el valor de medición detectado se encuentra fuera del rango de valores predeterminado. El rango de valores predeterminado, por ejemplo, dos valores de temperatura preferentemente diferentes, se almacena en un dispositivo de almacenamiento del dispositivo de vigilancia o del dispositivo de evaluación, por ejemplo. El dispositivo de evaluación compara, por ejemplo, el valor de temperatura detectado por la unidad de detección con los valores de temperatura almacenados para determinar si el valor de temperatura detectado se encuentra dentro del rango de valores definido por los dos valores de temperatura almacenados.
Según una forma de realización, la unidad de detección comprende al menos un sensor de temperatura para detectar la temperatura de la celda individual electroquímica. Para detectar la temperatura de la celda individual electroquímica, la unidad de detección tiene, por ejemplo, un sensor de temperatura, por ejemplo un sensor PTC (sensor de temperatura con coeficiente de temperatura positivo) o un sensor NTC (sensor de temperatura con coeficiente de temperatura negativo) . Para registrar la temperatura de la celda individual electroquímica con la mayor precisión posible, el sensor de temperatura se dispone lo más cerca posible de la fuente de calor, es decir, parcial o completamente sobre o en partes de la celda individual electroquímica.
De acuerdo con una forma de realización, el dispositivo de vigilancia está configurado para separar eléctricamente la celda de batería de las otras celdas de batería de la pluralidad de celdas de batería cuando la temperatura de la celda individual electroquímica detectada por el sensor de temperatura está fuera de un rango de temperatura predeterminado. Si, por ejemplo, el valor de medición registrado por la unidad de detección está fuera del rango de medición predeterminado, esto podría indicar que una de las celdas individuales electroquímicas de la celda de batería está comenzando a quemarse. Para reducir daños adicionales, el dispositivo de vigilancia aísla eléctricamente esta celda de batería de las otras celdas de batería de la disposición de batería.
De acuerdo con una forma de realización, el dispositivo de vigilancia está configurado para separar eléctricamente la celda de batería de las otras celdas de la batería cuando la temperatura detectada de la celda individual electroquímica está por encima de un valor de temperatura predeterminado. Si, por ejemplo, el valor de medición registrado por la unidad de detección está por encima de un valor de temperatura predeterminado, esto podría indicar que una de las celdas individuales electroquímicas de la celda de batería está comenzando a quemarse. Alternativamente, solo se puede almacenar un único valor en el dispositivo de almacenamiento, que representa un valor umbral para la temperatura de la celda electroquímica individual a detectar por el dispositivo de detección..
De acuerdo con una forma de realización, cada una de las celdas de la batería tiene al menos una unidad de detección adicional, que incluye un sensor de voltaje para detectar el voltaje que se aplica a la celda de batería. Por medio del sensor de voltaje de la unidad de detección adicional, se puede detectar un cambio de voltaje, como una caída de voltaje en la celda de batería, por ejemplo, que podría indicar el fallo de una o varias celdas individuales electroquímicas de la celda de batería. Mediante la separación eléctrica de toda la celda de batería de las otras celdas de batería de la disposición de batería, se pueden evitar daños adicionales de la disposición de batería o de la propia celda de batería bajo ciertas circunstancias.
De acuerdo con una forma de realización específica, la al menos una unidad de detección adicional incluye un sensor de corriente para detectar la corriente que se aplica a la celda de batería. Por medio del sensor de corriente de la otra unidad de detección, se puede detectar, por ejemplo, una caída de potencia en la celda de batería, lo que podría indicar el fallo de una o varias celdas individuales electroquímicas de la celda de la batería. Mediante una separación eléctrica de toda la celda de batería de las otras celdas de batería de la disposición de batería, se pueden evitar daños adicionales de la disposición de batería o de la propia celda de batería bajo ciertas circunstancias.
Según una forma de realización, la celda individual electroquímica es un acumulador de iones de litio. Un acumulador de iones de litio o acumulador de litio es un acumulador basado en compuestos de litio en las tres fases de la celda electroquímica. Los materiales reactivos en los electrodos negativo y positivo y el electrolito contienen iones de litio. Por ejemplo, la fuga térmica puede ocurrir en varios acumuladores de iones de litio con electrolitos líquidos o poliméricos sin medidas de protección especiales. La disposición de batería descrita en este documento minimiza los efectos de la fuga térmica de una o varias celdas electroquímicas individuales de una celda de batería sobre las otras celdas de batería de la disposición de batería.
Según una forma de realización, el acumulador de iones de litio es un acumulador de litio-azufre (Li-S). En una batería de litio-azufre, el azufre generalmente se usa como un compuesto con carbono en el cátodo. Esto le da al electrodo suficiente conductividad eléctrica. Las propiedades estructurales, como la geometría de los poros y la superficie específica del carbono, tienen un efecto decisivo sobre la proporción de azufre utilizable y, por lo tanto, la capacidad específica del cátodo. El metal de litio se usa generalmente como lámina o revestimiento para el ánodo. Se pueden producir baterías con un peso significativamente reducido sobre la base de celdas Li-S con el mismo contenido de energía y volumen.
Para resolver el problema, también se especifica un vehículo que tiene al menos una disposición de batería como se describe anteriormente. Por vehículo se entiende una aeronave, una embarcación o un vehículo terrestre.
De acuerdo con una forma de realización específica, la pluralidad de celdas de batería de al menos una disposición de batería está distribuida espacialmente sobre el vehículo. Por ejemplo, la disposición de batería descrita anteriormente se puede usar en un vehículo de tal manera que las celdas de batería individuales de la disposición de batería estén dispuestas en diferentes áreas del vehículo, por ejemplo, un avión. Al separar espacialmente las celdas de la batería, se logra el aislamiento térmico de las celdas de batería individuales. En el caso de una fuga térmica de una o más celdas individuales electroquímicas de una celda de batería, las otras celdas de batería de la disposición de batería no se ven afectadas.
Según una forma de realización, el vehículo es una aeronave. Alternativamente, el vehículo también puede ser un automóvil, por ejemplo, un automóvil, o una embarcación, por ejemplo, un barco. Por aeronave se entiende una aeronave, más precisamente un dispositivo que vuela o se desplaza dentro de la atmósfera terrestre.
Según una forma de realización, la aeronave es una aeronave no tripulada, como un UAV (vehículo aéreo no tripulado). Por ejemplo, la aeronave puede ser una aeronave ligera o ultraligera no tripulada. Alternativamente, la aeronave también puede ser una aeronave tripulada.
Según una forma de realización, la aeronave es una plataforma de gran altitud o un pseudosatélite, o un denominado pseudolito. Pseudolito es un término compuesto de pseudo y satélite. Un pseudosatélite es un transmisor terrestre o casi terrestre que emite señales que imitan las de un satélite. En su forma actual, la aeronave sirve como un transmisor casi terrestre (en comparación con un verdadero satélite). Los pseudolitos se utilizan, por ejemplo, para aumentar localmente la precisión de medición de los sistemas de navegación basados en satélites, como, por ejemploGPS. Para un receptor GPS, los pseudolitos aparecen como satélites adicionales. Los pseudolitos también se utilizan para propagar señales de radio satelital en las ciudades. Más concretamente, los pseudolitos realizan, entre otras cosas, tareas que generalmente realizan los satélites, pero tienen la ventaja de que el coste de dicho pseudolito suele ser considerablemente inferior al de un satélite real. En particular, no hay costes elevados para un vehículo de lanzamiento, que generalmente es necesario para poner en órbita un satélite "real". Plataforma de gran altitud, (en inglés, plataforma de gran altitud (estación) HAP(S)) es un término genérico para vehículos aéreos no tripulados cuasi estacionarios a gran altura. Una plataforma de gran altitud se puede utilizar para vigilar (tráfico, eventos, clima) o, a la altura correspondiente, incluso para comunicaciones móviles sin el retraso conocido de los satélites.
Por ejemplo, la disposición de batería descrita anteriormente se puede usar en un avión de tal manera que las celdas de batería individuales de la disposición de batería estén dispuestas en diferentes áreas del avión. Al separar espacialmente las celdas de batería, se logra el aislamiento térmico de las celdas de batería individuales. En el caso de una fuga térmica de una o varias celdas individuales electroquímicas de una celda de batería, las otras celdas de batería de la disposición de batería no se ven afectadas.
En los dibujos, los mismos números de referencia generalmente se refieren a las mismas partes en las diferentes vistas. Los dibujos no son necesariamente a escala; en su lugar, generalmente se hace hincapié en ilustrar los principios de la invención. En la siguiente descripción, se describen diferentes formas de realización de la invención con referencia a los siguientes dibujos, en los que:
La figura 1 muestra una forma de realización de la disposición de batería;
la figura 2 muestra una forma de realización de un dispositivo de vigilancia en una sola celda electroquímica; la figura 3 muestra una forma de realización de una celda de batería;
la figura 4 muestra una disposición de batería convencional; y
la figura 5 muestra un avión con una forma de realización de la disposición de batería.
La siguiente descripción detallada se refiere a los dibujos adjuntos que muestran, a modo de ilustración, detalles y formas de realización específicos en los que se puede poner en práctica la invención.
La expresión "a modo de ejemplo" se usa aquí con el significado de "que sirve como ejemplo, caso o ilustración". Cualquier forma de realización o configuración descrita en el presente documento como "a modo de ejemplo" no debe interpretarse necesariamente como preferida o ventajosa sobre otras formas de realización o configuraciones.
En la siguiente descripción detallada, se hace referencia a los dibujos adjuntos que forman parte de la misma, y en los que se muestran, a modo de ilustración, formas de realización específicas en las que se puede poner en práctica la invención. A este respecto, se utiliza terminología direccional como "arriba", "abajo", "delante", "detrás", "frente", "trasero", etc., con referencia a la orientación de la figura o figuras que se describen. Debido a que los componentes de las formas de realización se pueden colocar en varias orientaciones diferentes, la terminología direccional se usa con fines de ilustración y no es de ninguna manera limitativa. Se entiende que pueden utilizarse otras formas de realización y pueden realizarse cambios estructurales o lógicos sin apartarse del alcance de la presente invención. Se entiende que las características de las diversas formas de realización a modo de ejemplo descritas en este documento se pueden combinar entre sí a menos que se indique específicamente lo contrario. La siguiente descripción detallada, por lo tanto, no debe tomarse en un sentido limitativo, y el alcance de protección de la presente invención está definido por las reivindicaciones adjuntas.
Dentro del alcance de esta descripción, los términos "unido", "conectado" y "acoplado" se utilizan para describir tanto una unión directa como indirecta, una conexión directa o indirecta y un acoplamiento directo o indirecto. En las figuras, los elementos idénticos o similares están provistos de idénticos símbolos de referencia, en la medida en que sea apropiado.
La figura 1 muestra una forma de realización de la disposición de batería 1. La disposición de batería 1 tiene varias celdas de batería 2, 2' conectadas eléctricamente entre sí. Cada una de las celdas de batería 2 tiene una pluralidad de celdas electroquímicas 3 individuales. Cada una de las celdas de batería 2 está aislada térmicamente de las otras celdas de batería 2' de la pluralidad de celdas de batería 2, 2' de la disposición de batería 1. Cada una de las celdas electroquímicas individuales 3 de las celdas de batería 2, 2' tiene un dispositivo de vigilancia 4. El dispositivo de vigilancia 4 está configurado para separar eléctricamente la celda de batería 2 de las otras celdas de batería 2' si al menos un valor de medición a vigilar por el dispositivo de vigilancia 4 está fuera de un rango de valores predeterminado. Aunque las celdas de batería 2, 2' de la disposición de batería 1 están dispuestas relativamente cerca entre sí en la forma de realización ilustrada de la disposición de batería 1, la distancia entre las celdas de batería 2, 2' puede ser casi arbitrariamente grande y está limitada esencialmente solo por las dimensiones, por ejemplo, de un vehículo en el que se utiliza la disposición de batería 1. Sin embargo, las distancias entre las celdas de batería 2, 2' se eligen preferiblemente de modo que la pérdida de potencia entre las celdas de batería individuales 2, 2' de la disposición de batería 1 no sea demasiado grande. Preferiblemente, sin embargo, cada celda de batería 2, 2' debe considerarse como un componente independiente, por ejemplo con su propia carcasa o similar, que está dispuesta espacialmente separada de las otras celdas de batería 2, 2'. Preferiblemente, una separación espacial logra el mejor aislamiento térmico posible de las celdas de batería 2, 2' de la disposición de batería entre sí. En el caso de una fuga térmica, es decir, quemado, de una o varias celdas electroquímicas individuales 3 de una celda de batería 2, las otras celdas de batería 2' tampoco se dañan. El dispositivo de vigilancia 4 está configurado, por ejemplo, para detectar un aumento de temperatura en la celda electroquímica individual 3. Al separar eléctricamente la celda de batería 2 dañada de las otras celdas de batería 2' del conjunto de batería 1, las celdas de batería restantes 2' de la disposición de batería 1 pueden continuar utilizándose. Si la disposición de batería 1 está subdividida en muchas celdas de batería pequeñas 2, 2', el efecto sobre la disposición de batería 1 por la pérdida de potencia de una o varias celdas de batería 2 también es relativamente pequeño.
La figura 2 muestra una forma de realización de un dispositivo de vigilancia 4 en una celda individual electroquímica 3. En la forma de realización representada, el dispositivo de vigilancia 4 presenta una unidad de detección 41, un dispositivo de evaluación 42, un dispositivo de almacenamiento 43 y un dispositivo de comunicación 44. La unidad de detección 41, el dispositivo de evaluación 42, el dispositivo de almacenamiento 43 y el dispositivo de comunicación 44 están conectados entre sí. La unidad de detección 41 detecta el valor de medición a detectar, por ejemplo, la temperatura de la celda individual electroquímica 3, usando un sensor de temperatura (no mostrado en detalle) y transmite los valores de medición al dispositivo de evaluación 42. El dispositivo de evaluación 42 compara los valores de medición transmitidos por la unidad de detección 41 con un valor umbral o un rango de valores almacenado en el dispositivo de almacenamiento 43 , es decir, un valor umbral superior y un valor umbral inferior. El dispositivo de evaluación 42 determina si el valor de temperatura medido está por debajo o por encima del valor umbral. Un aumento en la temperatura de la celda electroquímica única posiblemente puede indicar una fuga térmica de la celda electroquímica individual. Si el dispositivo de evaluación 42 ha determinado que la temperatura de la celda individual electroquímica 3 es demasiado alta, es decir, está por encima del valor umbral almacenado, se envía una señal, por ejemplo un impulso de corriente, a través del dispositivo de comunicación 44 a un separador, por ejemplo un componente semiconductor como, por ejemplo, un MOSFET, o un transistor o similar. De este modo, toda la celda de batería 2 está separada eléctricamente de las otras celdas de batería 2' de la disposición de batería 1, como se muestra en la figura 1, por ejemplo.
La figura 3 muestra una forma de realización de una celda de batería 2. La celda de batería 2 presenta varias celdas individuales electroquímicas 3 conectadas en serie. Cada una de las celdas individuales electroquímicas 3 tiene un dispositivo de vigilancia 4 . Para detectar, por ejemplo, el voltaje de la celda de batería 2 o la corriente que se aplica a la celda de batería 2, la celda de batería 2 presenta otro dispositivo de vigilancia 5. El dispositivo de vigilancia adicional 5 comprende, por ejemplo, un sensor de voltaje y/o un sensor de corriente, por medio de los cuales se puede detectar el voltaje de la celda de batería o la corriente que se aplica a la celda de batería. Un cambio en el voltaje o la potencia puede, por ejemplo, indicar un defecto en una o varias celdas electroquímicas individuales de la celda de batería, por ejemplo debido a una fuga térmica incipiente. Por ejemplo, toda la celda de batería 2 se puede separar eléctricamente de las otras celdas de batería 2' de la disposición de batería 1, como se muestra, por ejemplo, en la figura 1, si el cambio de voltaje o potencia supera un valor crítico. Para ello, el dispositivo de vigilancia adicional 5 puede tener, por ejemplo, un dispositivo de almacenamiento en el que se almacenan uno o varios valores umbral y que pueden compararse en un dispositivo de evaluación con los valores de corriente o voltaje detectados.
La figura 4 muestra la estructura de un conjunto de batería convencional 1. En un conjunto de batería convencional 1, todas las celdas electroquímicas individuales o elementos secundarios 3 están empaquetados en una carcasa común. En el caso de una fuga térmica de una o varias celdas electroquímicas individuales 3 debido a un defecto (área sombreada), las celdas individuales circundantes 3 (área sombreada) se ven afectadas simultáneamente y posiblemente también dañadas. En determinadas circunstancias, si una sola celda se quema, puede dañar tantas otras celdas individuales circundantes, de manera que ya no se puede utilizar todo el conjunto de batería. Esto se puede evitar en gran medida mediante la disposición de batería descrita en esta solicitud.
La figura 5 muestra un avión 10 con una forma de realización de la disposición de batería. La disposición de batería tiene una pluralidad de celdas de batería 2, 2'. Las celdas de batería 2, 2' están dispuestas en diferentes zonas del avión, por ejemplo en el fuselaje y las alas. Debido a la separación espacial de las celdas de batería 2, 2', se logra el mejor aislamiento térmico posible de las celdas de batería individuales 2, 2' entre sí. En el caso de un defecto de una 0 varias celdas individuales electroquímicas de un conjunto de batería, con una posible fuga térmica asociada, esta celda de batería 2 puede separarse eléctricamente de las otras celdas de batería 2'. Las otras celdas de batería 2' todavía están disponibles y pueden continuar utilizándose con una potencia ligeramente reducida. De este modo se evita en gran medida un fallo total de la disposición de batería completo.
Aunque la invención se ha mostrado y descrito en particular con referencia a formas de realización específicas, los expertos en la materia deben entender que se pueden realizar varios cambios en la forma y los detalles sin apartarse del espíritu y el alcance de la invención, tal como se define en las reivindicaciones adjuntas. Por lo tanto, el alcance de la invención se indica en las reivindicaciones adjuntas y, por lo tanto, se pretende que se abarquen todos los cambios que entren dentro del significado de las reivindicaciones.
Listado de símbolos de referencia
1 Disposición de batería
2, 2' Celda de batería
3 Celda electroquímica individual
4 Dispositivo de vigilancia
41 Unidad de detección
42 Dispositivo de evaluación
43 Dispositivo de almacenamiento
44 Dispositivo de comunicación
5 Dispositivo de vigilancia adicional
10 Avión

Claims (13)

REIVINDICACIONES
1. Vehículo (10), que tiene al menos una disposición de batería (1), teniendo la disposición de batería (1) una pluralidad de celdas de batería (2, 2') conectadas eléctricamente entre sí;
- presentando cada una de las celdas de batería (2) una pluralidad de celdas electroquímicas individuales (3); - presentando cada una de las celdas electroquímicas individuales (3) un dispositivo de vigilancia (4); y - estando el dispositivo de vigilancia (4) diseñado para separar eléctricamente la celda de batería (2) de las demás celdas de batería (2') si al menos un valor de medición a vigilar por el dispositivo de vigilancia (4) está fuera de un rango predeterminado de valores,
caracterizado por que
cada una de las celdas de batería (2) es un componente independiente y está aislada térmicamente de las celdas de batería adicionales (2') de la pluralidad de celdas de batería (2, 2'), estando las celdas de batería (2) dispuestas separadas espacialmente entre sí en diferentes zonas del vehículo, de modo que, en el caso de que una o varias celdas electroquímicas individuales de una celda de batería se quemen, no se vean afectadas otras celdas de batería de la disposición de batería que están separadas espacialmente de ellas.
2. Vehículo (10) según la reivindicación anterior, en el que el dispositivo de vigilancia (4) presenta una unidad de detección (41) que está diseñada para detectar el valor de medición a vigilar de la celda electroquímica individual (3).
3. Vehículo (10) según la reivindicación 2, en el que el dispositivo de vigilancia (4) tiene un dispositivo de evaluación (42) que recibe el valor de medición detectado por la unidad de detección (41) y determina si este está fuera del rango predeterminado de valores.
4. Vehículo (10) según una de las reivindicaciones 2 y 3, en el que la unidad de detección (41) comprende al menos un sensor de temperatura para detectar la temperatura de la celda electroquímica individual (3).
5. Vehículo (10) según la reivindicación 4, en el que el dispositivo de vigilancia (4) está diseñado para separar eléctricamente la celda de batería (2) de las demás celdas de batería (2') de la pluralidad de celdas de batería (2, 2') si la temperatura detectada por el sensor de temperatura, de la celda electroquímica individual (3) está fuera de un rango de temperatura predeterminado.
6. Vehículo (10) según la reivindicación 5, en el que el dispositivo de vigilancia (4) está diseñado para separar eléctricamente la celda de batería (2) de las demás celdas de batería (2') si la temperatura detectada de la celda electroquímica individual (3) está por encima de un valor de temperatura predeterminado.
7. Vehículo (10) según una de las reivindicaciones 2 a 6, en el que cada una de las celdas de batería (2) tiene al menos una unidad de detección adicional (5) que comprende un sensor de voltaje para detectar el voltaje que se aplica a la celda de batería (2).
8. Vehículo (10) según una de las reivindicaciones 2 a 7, en el que la al menos una unidad de detección adicional (5) comprende un sensor de corriente para detectar la corriente que se aplica a la celda de batería (2).
9. Vehículo (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que la celda electroquímica individual (3) es un acumulador de litio.
10. Vehículo (10) según la reivindicación 9, en el que el acumulador de litio es un acumulador de litio-azufre.
11. Vehículo (10) según una de las reivindicaciones anteriores, en el que el vehículo (10) es una aeronave.
12. Vehículo (10) según la reivindicación 11, en el que la aeronave es un vehículo aéreo no tripulado.
13. Vehículo (10) según una de las reivindicaciones 11 y 12, en el que la aeronave es una plataforma de gran altitud o un pseudosatélite.
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