KR20140024410A - 배터리 제조 장치 및 배터리 제조 장치의 제어 방법 - Google Patents

배터리 제조 장치 및 배터리 제조 장치의 제어 방법 Download PDF

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KR20140024410A
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Abstract

배터리 제조 장치, 특히 전기 화학 전지들(4)을 형성하기 위한 형성 장치(1)로서, 상기 배터리 제조 장치는 제조 유닛, 특히 하나 이상의 전기 화학 전지(4), 특히 복수의 전기 화학 전지들(4)을 수용하기 위한 수용 장치(3), 배터리 제조 장치가 바람직하게는 회생적으로 생산된 전기 에너지를, 특히 공적 전력망인 전력망(2)으로부터 인출할 수 있고 또 전기 에너지를 전력망에 공급할 수 있도록 이용되는 전력망 연결 장치(5) 및 배터리 제조의 적어도 일부를 제어하기 위한 피드백 제어 장치(7)를 포함한다. 상기 피드백 제어 장치(7)는, 상기 배터리 제조 장치는 전력망(2)으로부터 인출되는 전기 에너지 및/또는 전력망(2)에 공급되는 전기 에너지가 전력망의 전력 가용도에 따라서 및/또는 전력망(2)의 상태를 특성화한 하나 이상의 파라미터에 따라서 및/또는 전력망(2)의 상태를 특성화하는 하나 이상의 변경 파라미터에 따라서 제어될 수 있는, 특히 언제라도 전력망에서 전력 가용도에 따라 제어될 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.

Description

배터리 제조 장치 및 배터리 제조 장치의 제어 방법{BATTERY PRODUCTION DEVICE AND METHOD FOR CONTROLLING A BATTERY PRODUCTION DEVICE}
본 발명은 배터리 제조 장치, 특히 전기 화학 전지들을 형성하기 위한 형성 장치 및 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법 및 대응하는 배터리 그리고 이와 같은 배터리에 대한 추가적 처리 단계들을 위한 방법 그리고 에너지 전달 및/또는 에너지 분배를 위한 시스템에 관한 것이다.
회생 에너지들, 예컨대 풍력 에너지 또는 태양 에너지는 전력 공급의 변동(fluctuation)이라는 단점을 갖고 있다. 적절한 날씨 조건일 때 풍력 발전소 또는 태양열 발전소는 큰 전력을 공급하지만, 날씨 상태가 바뀌면 전력 공급이 단시간 내에 매우 낮은 값으로 떨어질 수 있다. 전력망의 전력 가용도에 있어서 이와 같은 변동은 특히 전기 에너지를 많이 소비하는 경우 에너지 공급에 있어서 병목 현상을 야기할 수 있다. 그외에도, 공급 병목은 에너지 인출의 비용의 상승을 언제라도 야기할 수 있다. 예컨대 배터리를 충전하기 위해 전기 에너지를 요구하는 배터리 제조 장치들은 전력 가용도의 변동에 적응할 수 있어야 한다.
본 발명의 과제는 개선된 배터리 제조 장치, 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 개선된 방법, 개선된 배터리 및 배터리에서 추가적 처리 단계들을 실시하기 위한 개선된 방법을 제공하는 데 있다.
상기 과제는 배터리 제조 장치, 특히 전기 화학 전지들을 형성하기 위한 형성 장치에 의해 해결되며, 이때 배터리 제조 장치는 제조 유닛, 특히 하나 이상의 전기 화학 전지를 수용하기 위한 수용 장치, 특히 복수의 전기 화학 전지들을 수용하기 위한 수용 장치 및 전력망 연결 장치를 포함하며, 이 전력망 연결 장치에 의해 배터리 제조 장치가 바람직하게는 회생 방식으로 생산된 전기 에너지를 전력망, 특히 공적 전력망으로부터 인출할 수 있고 또 전기 에너지를 전력망에 공급할 수 있다. 배터리 제조 장치는 배터리 제조의 적어도 일부를 제어하기 위해 이용되는 피드백 제어 장치를 포함한다. 이 피드백 제어 장치는, 전력망으로부터 인출되는 에너지 및/또는 전력망에 공급되는 에너지가 전력망의 전력 가용도에 따라서 및/또는 전력망의 상태를 특성화한 하나 이상의 파라미터에 따라서 및/또는 전력망의 상태를 특성화하는 하나 이상의 변경 파라미터에 따라서 제어될 수 있도록 형성되어 있다. 특히 이 전력 가용도는 한 시점에서의 전력 가용도를 의미한다.
배터리 제조 장치란 본 발명과 관련하여, 전기 화학 전지들 또는 하나 이상의 전기 화학 전지를 포함하는 배터리 장치들의 제조라는 맥락에서 사용될 수 있는 장치를 말한다. 이때, 하나의 전기 화학 전지 또는 하나 이상의 전기 화학 전지를 포함하는 하나의 배터리 장치의 제조는, 상기 전기 화학 전지 또는 하나 이상의 전기 화학 전지를 포함하는 상기 배터리 장치를 적절하게 사용할 수 있는 완제품으로서 완성할 때까지, 경우에 따라서는 에너지 및 그외 작업 수단들의 사용 하에 천연 출발 물질 또는 선생산된 출발 물질을 전달하는 공정에 관한 것이다. 직접적인 제조 공정은 제조 유닛 안에서 이루어진다. 나머지 장치들, 예컨대 피드백 제어 장치 또는 전력망 연결 장치는 제조 공정에 직접 참여하지 않는다. 배터리 제조의 중요한 구성 요소로서 전기 화학 전지의 형성이 간주될 수 있다. 이와 같은 형성은 전기 화학 전지들의 전극에서 특수한 표면 층들을 만드는 데 이용될 수 있으며, 전기 화학 전지들에서 중요한 기계적 변화들은 반드시 실시될 필요는 없다. 전기 화학 전지들의 형성은 전기 화학 전지들의 여러 번의 충전과 방전을 포함할 수 있다. 이때, 형성하려는 전기 화학 전지들을 위한 수용 장치는 가능한 제조 유닛을 의미한다.
본 발명의 의미에서 전기 화학 전지란 화학 에너지를 저장하기 위해 이용되고 전기 에너지를 공급하기 위해 이용되는 장치를 말한다. 이런 목적을 위해, 본 발명에 따른 전기 화학 전지가 적어도 전극 스택 또는 전극 코일을 가질 수 있으며, 이것은 케이싱에 의해 케이싱에 대해 대체로 기밀하게 그리고 수밀하게 구획되어 있다. 또한, 전기 화학 전지는, 충전시 전기 에너지를 흡수할 수 있도록 형성될 수 있다. 이를 이차 전지 또는 어큐뮬레이터라고도 한다.
본 발명에 따라 바람직하게는 세퍼레이터가 사용되고, 이 세퍼레이터는 전기 전도성을 갖지 않거나 또는 단지 나쁜 전기 전도성을 가지며 적어도 부분적으로 물질 투수성 캐리어로 이루어진다. 이 캐리어는 바람직하게는 하나 이상의 측면에서 무기 재료로 코팅되어 있다. 적어도 부분적으로 물질 투수성인 캐리어로서 바람직하게는 유기 재료가 사용되고, 이때 유기 재료는 바람직하게는 부직 플리스로서 형성되어 있다. 바람직하게는 폴리머 그리고 특히 바람직하게는 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)를 포함하는 유기 재료는 무기 재료, 바람직하게는 이온 전도성 재료로 코팅되어 있으며, 이와 같은 재료는 바람직하게는 -40℃ 내지 200℃의 온도 범위에서 이온 전도성을 갖는다. 바람직하게는, 이 무기 재료가 산화물, 인산염, 황산염, 티탄산염, 실리케이트, 원소들 Zr, Al, Li 중 하나 이상을 포함하는 알루미노실리케이트, 특히 바람직하게는 산화지르코늄의 그룹으로 이루어진 하나 이상의 화합물을 포함한다. 바람직하게는, 이온 전도성 무기 재료는 100㎚이하의 최대 직경을 갖는 입자를 포함한다. 그와 같은 세퍼레이터는 예컨대 독일 소재 Evonik AG사의 "Separion" 상표로 판매되고 있다.
상기 피드백 제어 장치는 인출되는 또는 공급되는 전기 에너지를 전력 가용도에 따라서 제어할 수 있으므로, 배터리 제조 장치는 전력 가용도의 변동에 맞게 조절될 수 있다. 이때, 전력 가용도가 커지면 전력 가용도가 작을 때보다 더 많은 전기 에너지가 인출될 수 있다. 그외에도, 전력 가용도가 크면 전력이 전력망에 적게 공급되거나 또는 전력 가용도가 작으면 더 많은 전력이 전력망에 공급될 수 있다. 네트워크 언더로드일 때 전력 가용도가 클 수 있고, 네트워크 오버로드일 때 전력 가용도가 작을 수 있다.
전기 화학 전지들을 형성하는 공정에서, 전기 에너지가 에너지원으로부터, 특히 전력망 또는 에너지 저장 장치로부터 인출된다. 이와 같은 에너지의 대부분은 전기 화학 전지들의 충전에 필요하다. 이 에너지는 각 종류의 손실 없이, 결과적으로 소비되지 않고 오히려 단지 화학적 에너지로 변환된다. 형성하려는 전기 화학 전지가 다른 한 시점에서 다시 방전되므로, 전기 에너지가 사용될 수 있다. 다수의 전기 화학 전지들이 대규모로 형성되기 때문에, 배터리 제조 장치의 제어는 전력의 인출 또는 공급 관점에서 전력망의 안정화에 일조할 수 있다. 더 나아가서, 네트워크 언더로드의 경우에 저렴한 전력 공급 비용 또는 네트워크 오버로드의 경우에 전력망에 공급되는 전력에 대한 큰 보상액을 사용함으로 비용 이득들이 발생할 수 있다.
전력망의 상태를 특성화하는 파라미터가 파라미터 그룹으로부터 선택되면 유리한 것으로 증명되었으며, 이때 상기 파라미터 그룹은 전력망 내 전력망 연결 장치에서 전압, 전력망 내 센서에서 전압, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 전압, 전력망 내 발전 장치에서 전압, 전력망 내 전력망 연결 장치에서 주파수, 전력망 내 센서에서 주파수, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 주파수, 전력망 내 발전 장치에서 주파수를 포함한다.
또한, 전력망의 상태를 특성화하는 변경 파라미터가 변경 파라미터 그룹으로부터 선택되면 유리한 것으로 증명되었으며, 이때 상기 변경 파라미터 그룹은 전력망 내 전력망 연결 장치에서 변경 전압, 전력망 내 센서에서 변경 전압, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 전압, 전력망 내 발전 장치에서 변경 전압, 전력망 내 전력망 연결 장치에서 변경 주파수, 전력망 내 센서에서 변경 주파수, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 주파수, 전력망 내 발전 장치에서 변경 주파수를 포함한다.
바람직하게는, 상기 피드백 제어 장치 및/또는 전력망 연결 장치는 부분적으로 또는 전부 회생 방식으로 생산된 전기 에너지의, 전력망으로부터 인출에 적응되며 형성되어 있다.
상기 배터리 제조 장치는, 충전 사이클 동안 전기 화학 전지들의 명목 충전 용량의 50 내지 70%의 범위에서 제1 방식의 전기 화학 전지들에 에너지를 공급하도록 형성되어 있으면 유리한 것으로 증명되었다. 이와 같은 형성은 특히 제2 세대의 배터리에 유리하다.
또한, 상기 배터리 제조 장치는, 충전 사이클 동안 전기 화학 전지들의 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 제2 방식의 전기 화학 전지들에 에너지를 공급하도록 형성되어 있으면 유리한 것으로 증명되었다. 이와 같은 형성은 특히 충전 상태가 더 높도록 형성되어 있는 제3 세대의 배터리에 유리하다. 이 실시예 및 앞의 실시예의 장점은 이송 전에 전기 화학 전지들의 충전이 실시되기 때문에 충전 시간이 추후 차량 안에 배터리를 조립할 때 제거되거나 단축될 수 있으므로, 비용 이득이 달성될 수 있는데, 조립 지점에서 전기 에너지의 소비를 제어하기 위한 피드백 제어 장치가 절약될 수 있기 때문이다.
유리하게는 상기 배터리 제조 장치는 에너지 저장 장치를 포함한다. 이때, 에너지 저장 장치란 특히 추후 사용을 위해 또는 그밖의 공급을 위해 에너지를 저장할 수 있는 모든 장치를 말한다. 에너지 저장 장치는 전기 에너지를 다른 에너지 형태로, 예컨대 기계 에너지 및/또는 화학 에너지로 변환할 수 있다. 이 에너지의 전기 에너지로의 역변환 역시 바람직하다. 상기 에너지 저장 장치는 바람직하게는 다수의 전기 화학 전지들, 특히 이차 전지들을 포함할 수 있다.
에너지 저장 장치를 제공하므로, 전기 에너지를 필요로 하는 배터리 제조 장치의 부분들은, 특히 제조 유닛은 전력망 내 전력 가용도와 무관하게 적어도 종종 충분한 전력을 공급받을 수 있으므로, 전력이 보충적으로 에너지 저장 장치를 통해 제공될 수 있다. 마찬가지로 이 제조 유닛은 일정한 작동 상태들에서 전기 에너지를 전력망의 전력 가용도와 무관하게 공급할 수 있는데, 제조 유닛은 전기 에너지를 에너지 저장 장치에도 공급할 수 있기 때문이다. 이때 배터리 제조 장치는, 어느 한 시점에서 전력 가용도가 전력 인출을 위해 양호하면, 전력망으로부터 전력을 증가적으로 인출할 수 있고, 이때 배터리 제조 장치는, 이 시점에 제조 유닛의 전력의 수요가 없거나 또는 단지 적은 범위에서 존재하면, 에너지 저장 장치 안으로 전력을 유도할 수도 있다. 이 에너지 저장 장치 안에 저장된 에너지가 임의의 시점에 제조 유닛에서 사용될 수 있다. 대안으로서, 에너지 저장 장치 안에 저장된 에너지는 임의의 시점에 전력망에 공급될 수도 있다. 하나 또는 복수의 전기 화학 전지들은 에너지 저장 장치의 구성 요소가 될 수도 있다.
바람직하게는 상기 에너지 저장 장치 및 제조 유닛은 공동의 장치에 의해 형성되어 있다. 이때, 에너지 저장 장치 또는 제조 장치는 각각 동종의 요소들로 형성될 수 있다. 이에 대한 대안으로서 또는 조합으로서, 작동 상태에 따라 배터리 제조 장치의 요소가 상기 에너지 저장 장치 또는 제조 유닛에 할당될 수도 있다. 다른 한 작동 상태에서 상기 요소는 각각 다른, 즉 제조 유닛 또는 에너지 저장 장치에 할당될 수 있다. 이는 전기 화학 전지들을 위한 수용 장치의 경우이고, 한 작동 상태에서 형성될 수 있는 전기 화학 전지들이 이 수용 장치에 설치될 수 있다. 또한, 시간상으로 전기 화학 전지들의 형성 후 작동 상태에서, 선행하는 작동 상태에서 형성된 전기 화학 전지가, 형성의 공정이 종료하였을지라도, 수용 장치 안에 남을 수 있다. 이런 작동 상태에서 전기 화학 전지는 에너지 저장에 일조할 수 있다. 그 결과, 에너지 저장을 위해 배치된 전기 화학 전지가 설치되어 있는 수용 장치가 이와 같은 작동 상태에서, 경우에 따라서는 전기 화학 전지와 함께 에너지 저장 장치의 기능을 실행한다. 그런 점에서, 에너지 저장 장치와 제조 유닛이 단지 현재의 기능을 고려하여 배터리 제조 장치라는 맥락에서 구별될 수 있다.
바람직하게는, 상기 배터리 제조 장치는 네트워크 이용율 센서를 포함하며, 이 네트워크 이용율 센서는 특히 전력망의 네트워크 오버로드 및/또는 네트워크 언더로드를 검출할 수 있다. 네트워크 오버로드 및/또는 네트워크 언더로드의 검출에 의해 전력망의 전력 가용도가 추론될 수 있다. 네트워크 이용율 센서는 예컨대 전력망의 네트워크 주파수를 검출할 수 있다. 네트워크 이용율 센서는 소프트웨어 모듈로서 실행될 수 있고 및/또는 피드백 제어 장치의 요소로서 형성될 수도 있다. 전력의 가용도 초과 시에 네트워크 주파수가 증가할 수 있다. 가용도 미달 시에 네트워크 주파수가 감소할 수 있다. 대안으로서, 네트워크 이용율 센서가 데이터 처리 유닛이 될 수도 있으며, 이때 데이터 처리 유닛은 바람직하게는 처리된, 외부로부터 통신선을 통해 배터리 제조 장치에 전송될 수 있는 네트워크 이용율 데이터를 평가할 수 있으며 네트워크 이용율을 추론할 수 있게 한다. 이와 같은 네트워크 이용율 데이터는 전기 에너지의 현재 또는 장래 공급 비용에 대한 가격을 포함할 수도 있다.
또한, 배터리 제조 장치가 전력망의 전력 가용도에 따라서 및/또는 전력망의 하나 이상의 파라미터에 따라서 및/또는 전력망의 하나 이상의 변경 파라미터에 따라서 개별적인 전기 화학 전지들을 위해 또는 전기 화학 전지들의 그룹을 위해 상기 형성을 도입하거나 종료하도록 형성되어 있으면 유리한 것으로 증명되었다.
본 발명의 근거가 되는 과제는 제2 관점에 따라서 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법, 특히 전기 화학 전지들을 형성하기 위한 형성 장치를 제어하기 위한 방법을 통해 해결되며, 이 배터리 제조 장치는 제조 유닛, 특히 하나 이상의 전기 화학 전지, 특히 복수의 전기 화학 전지들을 수용하기 위한 수용 장치 및 전력망 연결 장치를 포함하며, 이 전력망 연결 장치에 의해 배터리 제조 장치가 바람직하게는 회생 방식으로 생산된 전기 에너지를 전력망으로부터 인출할 수 있고 또 전기 에너지를 전력망에 공급할 수 있으며, 그외에도 배터리 제조 장치는 배터리 제조의 적어도 일부를 제어하기 위한 피드백 제어 장치를 포함한다. 이때, 전력에서 가용도, 즉 전력망의 전력 가용도 및/또는 전력망의 상태를 특성화하는 하나 이상의 파라미터 및/또는 전력망의 상태를 특성화하는 하나 이상의 변경 파라미터가 검출되고, 전력 가용도 검출에 의해 및/또는 파라미터 검출에 의해 및/또는 변경 파라미터 검출에 의해, 전력망으로부터 인출되고 및/또는 전력망에 공급되는 에너지의 범위가 결정된다.
전력망의 상태를 특성화하는 파라미터가 파라미터 그룹으로부터 선택되면 유리한 것으로 증명되었으며, 이때 상기 파라미터 그룹은 전력망 내 전력망 연결 장치에서 전압, 전력망 내 센서에서 전압, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 전압, 전력망 내 발전 장치에서 전압, 전력망 내 전력망 연결 장치에서 주파수, 전력망 내 센서에서 주파수, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 주파수, 전력망 내 발전 장치에서 주파수를 포함한다.
또한, 전력망의 상태를 특성화하는 변경 파라미터가 변경 파라미터 그룹으로부터 선택되면 유리한 것으로 증명되었으며, 이때 상기 변경 파라미터 그룹은 전력망 내 전력망 연결 장치에서 변경 전압, 전력망 내 센서에서 변경 전압, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 전압, 전력망 내 발전 장치에서 변경 전압, 전력망 내 전력망 연결 장치에서 변경 주파수, 전력망 내 센서에서 변경 주파수, 전력망 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 주파수, 전력망 내 발전 장치에서 변경 주파수를 포함한다.
바람직하게는 상기 피드백 제어 장치 및/또는 전력망 연결 장치는 부분적으로 또는 전부 회생 방식으로 생산된 전기 에너지의, 전력망으로부터 인출에 적응되며 형성되어 있다.
또한, 충전 사이클 동안 전기 화학 전지들의 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 제2 방식의 전기 화학 전지들에 에너지가 공급되면 유리한 것으로 증명되었고, 이러한 형성은 특히 제3 세대의 배터리에 유리하다.
전력망의 전력 가용도는 네트워크 이용율 센서에 의해 검출될 수 있다. 인출될 및/또는 공급될 에너지의 범위가 그외 파라미터들을 통해 영향을 받을 수 있다. 배터리 제조 장치에 대해 언급된 장점들이 나온다.
바람직하게는, 전력망의 전력 가용도는 네트워크 주파수의 측정에 의해 검출된다. 이때, 바람직하게는 한 시점의, 즉 네트워크 주파수를 측정하는 시점에 존재하는 전력 가용도가 검출된다. 그에 대한 대안으로서 또는 조합으로서 전력망의 전력 가용도가 통계적으로 검출될 수 있다. 이 경우, 한 시점의 전력 가용도가 검출될 수 있다. 그에 대한 대안으로서 또는 조합으로서 전력 가용도 역시 장차 임의의 시점에, 특히 장래 한 시점에 검출될 수 있다. 이를 위해 필적할만한 경계 조건에서 예컨대 전력 가용도가, 경우에 따라서는 다른 경계 조건을 추가로 고려하여, 더 이른 시점에 사용될 수 있다.
바람직하게는, 네트워크 언더로드에서보다 네트워크 오버로드에서 더 많은 전기 에너지가 전력망으로부터 인출된다. 이와 같은 비교를 위해 각각의 경우 배터리 제조 장치의 거의 동일한 작동 상태들이 이용되며, 이들은 네트워크 오버로드 또는 네트워크 언더로드의 존재를 통해서만 서로 구별된다. 이때 제어 장치 안에서 실행되는 기능에 의해, 배터리 제조 장치의 부분들이 네트워크 오버로드의 경우에서보다 네트워크 언더로드의 경우 더 많은 에너지를 인출할 수 있다. 대안으로서 또는 조합으로서 제어 장치 안에서 실행되는 기능에 의해, 네트워크 오버로드의 경우 배터리 제조 장치의 부분들에 더 적은 에너지가 제공되거나 또는 배터리 제조 장치의 부분들이 네트워크 언더로드의 경우보다 더 적게 전력을 수요할 수 있다.
네트워크 언더로드 및 네트워크 오버로드 용어는 상대적 개념으로서 이해할 수 있으며 바람직하게는 전력망의 2가지 상태에 관한 것이고, 네트워크 오버로드의 경우에 전력망의 전력 가용도가 각각 다른 상태에서보다 작고 또는 네트워크 언더로드의 경우에 전력망의 전력 가용도가 각각 다른 상태에서보다 더 크다. 물론, 이는 절대적인 네트워크 오버로드 또는 절대적인 네트워크 언더로드의 상태들도 포함하며, 전력망 안에서 수요되는 전력의 전부가 전력망 내에서 사용할 수 있는 전력의 전부보다 더 크거나 또는 작다.
바람직하게는, 네트워크 오버로드의 경우보다, 특히 그 밖의 같은 조건의 경우보다 네트워크 언더로드의 경우 더 많은 전력이 전력망으로부터 인출된다. 인출된 전력은 바람직하게는 제조 유닛 및/또는 에너지 저장 장치에 제공된다. 그런 점에서, 전력 소비 증가로 인해 전력망에서 전력의 가능성 있는 초과 가용도에 반응이 이루어질 수 있으므로, 제조 유닛은 더 많은 전력을 공급받을 수 있다. 대안으로서 또는 조합으로서 에너지 저장 장치는 더 많은 전력을 공급받을 수 있고, 그 후 이 전력은, 전력망의 전력 가용도가 다른 한 시점에 더 작으면, 제조 장치를 위해 사용될 수도 있다.
네트워크 언더 로드인 경우보다, 특히 그밖의 같은 조건에서보다 네트워크 오버로드인 경우 특히 제조 유닛을 위해 더 많은 전력이 에너지 저장 장치로부터 인출될 수 있다. 그러므로 전력망에서 감소한 전력 공급은 에너지 저장 장치에 의해 보충될 수 있다.
바람직하게는, 네트워크 언더로드인 경우보다, 특히 그 밖의 같은 조건에서보다 네트워크 오버로드인 경우 특히 제조 유닛 및/또는 에너지 저장 장치에 의해 더 많은 전력이 전력망 안으로 도입될 수 있다. 특히, 상기 제조 유닛이 형성의 공정을 처리하면, 처리하려는 전기 화학 전지들 안에 저장되어 있는 에너지가 이들로부터 인출될 수 있다. 이것은 에너지 저장 장치 안으로 또는 전력망 안으로 도입될 수 있다. 이때, 네트워크 오버로드의 경우에 더 많은 에너지를 전력망 안으로 도입하는 것이 적절하다. 그에 반해, 네트워크 오버로드의 경우보다, 특히 그 밖의 동일한 조건들에서보다 네트워크 언더로드의 경우에 더 많은 전력이, 특히 전력망에 의해 및/또는 제조 유닛에 의해 에너지 저장 장치 안으로 도입될 수 있다. 더 큰 전력 가용도가 이용되면, 에너지 저장 장치가 충전될 수 있다. 그에 대한 대안으로서 또는 조합으로서 제조 유닛에 의해 공급된 전력이, 네트워크 오버로드의 경우보다 증가적으로 에너지 저장 장치 안으로 도입될 수 있다.
바람직하게는, 전기 화학 전지가 제조 작업의 한 작동 상태에서 처리되고 시간상으로 이 작동 상태 뒤에 있는 작동 상태에서 전기 화학 전지로서 에너지 저장 장치가 이용된다. 특히, 상기 제조 유닛이 전기 화학 전지들의 형성을 위해 사용되면, 전기 화학 전지들은 형성 후 일정한 시간 동안 배터리 제조 장치 안에 머무르며 이때 경우에 따라서는 충전된 또는 적어도 부분적으로 충전된 상태에 있을 수 있다. 그와 같은 종류의 작동 상태에서, 전기 화학 전지의 저장 용량은 전기 에너지의 저장을 위해 사용될 수 있다. 이때, 전기 화학 전지는, 전기 화학 전지가 제조 공정 동안 있었던 수용 장치로부터 특히 에너지 저장 장치의 다른 수용 장치 안으로 공간적으로 변위될 수 있다. 그러나 대안으로서 전기 화학 전지는 수용 장치 안에 머무를 수도 있다. 그와 같은 경우에, 배터리 제조 장치는, 이것이 에너지 저장 장치로서도, 경우에 따라서는 그 안에 설치된 전기 화학 전지와 함께 사용될 수 있도록 형성되어 있다.
또한, 상기 방법에서, 만약 전력망 내 전력 가용도에 따라서 및/또는 전력망 내 하나 이상의 파라미터에 따라서 및/또는 전력망 내 하나 이상의 변경 파라미터에 따라서 개별적인 전기 화학 전지들을 위해 또는 전기 화학 전지들의 그룹을 위해 상기 형성이 도입되거나 종료되면 유리한 것으로 증명되었다.
본 발명의 제3의 관점에 따라, 본 발명에 따라 제조되는 제1 방식의 전기 화학 전지들을 포함하는 배터리, 특히 리튬 이온 배터리의 상기 과제를 해결하기 위해, 충전 사이클 동안 명목 충전 용량의 50 내지 70%의 범위에서 에너지가 상기 전기 화학 전지들에 제공되어 있다.
본 발명의 제4의 관점에 따라서, 본 발명에 따라 제조되는 제2 방식의 전기 화학 전지들을 포함하는 배터리, 특히 리튬 이온 배터리의 상기 과제를 해결하기 위해, 충전 사이클 동안 전기 화학 전지들의 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 에너지가 상기 전기 화학 전지들에 제공되어 있다.
본 발명의 제5의 관점에 따라서, 본 발명에 따라 제조되는 제1 방식의 전기 화학 전지들을 포함하는 배터리에서 다른 한 처리 단계를 실시하기 위한 방법의 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 다른 처리 단계 전에 충전 사이클 동안 명목 충전 용량의 50 내지 70%의 범위에서 에너지가 상기 전기 화학 전지들에 제공되어 있으며, 바람직하게는 상기 다른 처리 단계는 배터리의 이송 및/또는 차량 안에 배터리의 설치를 포함한다.
본 발명의 제5의 관점에 따라서, 본 발명에 따라 제조되는 제2 방식의 전기 화학 전지들을 포함하는 배터리에서 다른 한 처리 단계를 실시하기 위한 방법의 상기 과제를 해결하기 위해, 상기 다른 처리 단계 전에 충전 사이클 동안 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 에너지가 상기 전기 화학 전지들에 제공되어 있으며, 바람직하게는 상기 다른 처리 단계는 배터리의 이송 및/또는 차량 안에 배터리의 설치를 포함한다.
본 발명의 제6의 관점에 따라서, 전력망 및 발전소들 중 하나 이상이 회생 전류를 생산하도록 형성되어 있는 하나 또는 복수의 발전소를 포함하는 에너지 전달 및/또는 에너지 분배 시스템에서의 상기 과제를 해결하기 위해, 이 에너지 전달 및/또는 에너지 분배 시스템은 본 발명의 제1 관점에 따른 하나 이상의 배터리 제조 장치와 연결되어 있으며, 만약 발전소가 풍력 발전소, 태양열 발전소, 수력 발전소, 지열 발전소 또는 조력 발전소 그룹에서 선택되면 유리한 것으로 증명되었다.
하기에서, 바람직한 실시예들 및 도면들을 참고하여 본 발명의 장점들을 상술한다.
도 1은 본 발명에 따른 형성 장치의 블록도이다.
도 2는 본 발명에 따른 형성 장치의 대안적 실시예로서 블록도이다.
도 3은 제1 실시예에서 전력 인출을 위한 제어 특성맵에 관한 도이다.
도 4는 제1 실시예의 전력 공급을 위한 제어 특성맵에 관한 도이다.
도 5는 제2 실시예에서 전력 인출을 위한 제어 특성맵에 관한 도이다.
도 6은 제2 실시예의 전력 공급을 위한 제어 특성맵에 관한 도이다.
도 7은 제3 실시예에서 전력 인출을 위한 제어 특성맵에 관한 도이다.
도 8은 제3 실시예의 전력 공급을 위한 제어 특성맵에 관한 도이다.
도 9는 본 발명에 따른 형성 장치를 제어하기 위한 흐름도이다.
도 1에는 본 발명에 따른 배터리 제조 장치에 대한 예로서 형성 장치(1)가 도시되어 있다. 이 형성 장치(1)는 전기 화학 전지들(4)을 위한 수용 장치(3)를 포함한다. 수용 장치(3) 안에 수용되어 있는 전기 화학 전지들(4)은 형성 장치(1) 안에서 제조 공정이 실시되는 전지들이며, 이 제조 공정은 이 경우에 형성화를 통해 형성될 수 있다. 그에 대한 대안으로서 또는 조합으로서 다른 제조 공정들도 실시될 수 있다.
그외에도, 형성 장치(1)는 전력망 연결 장치(5)를 포함하며, 이때 전력망 연결 장치는 양방향 전력선(10)에 의해 공적 전력망(2)에 연결되어 있다. 한편으로 전력망 연결 장치(5)에 의해 전력망(2)으로부터 전력이 인출될 수 있다. 다른 한편으로 전력망 연결 장치(5)에 의해 형성 장치(1)로부터 전력망(2)으로 전력이 공급될 수 있다. 전력망 연결 장치(5)는 다른 한 양방향 전력선(10)에 의해 수용 장치(3)와 연결되어 있으므로, 전력망 연결 장치(5)로부터 수용 장치(3)로 전력이 공급될 수 있으며, 수용 장치(3)로부터 전력망 연결 장치(5)에 전력이 공급될 수도 있다.
그외에도, 형성 장치(1)는 에너지 저장 장치(6)를 포함한다. 에너지 저장 장치(6) 안에 다수의 전기 화학 전지들(11)이 배치되어 있다. 에너지 저장 장치(6) 안에 배치되어 있는 전기 화학 전지들(11)은 바람직하게는 이미 제조 완료된 전기 화학 전지들이며, 상기 형성 장치 내 이들 전기 화학 전지들에서는 어떤 제조 공정도 실시되지 않는다. 오히려 에너지 저장 장치(6) 내 전기 화학 전지들(11)은 전기 에너지를 저장하기 위한 유닛으로서 이용된다. 에너지 저장 장치(6)는 양방향 전력선들(10)에 의해 수용 장치(3) 및 전력망 연결 장치(5)와 연결되어 있다.
형성 장치(1)는 피드백 제어 장치(7)를 포함한다. 피드백 제어 장치(7)는 양방향 데이터선들(10)에 의해 전력망 연결 장치(5), 수용 장치(3) 및 에너지 저장 장치(6)와 연결되어 있다. 피드백 제어 장치(7)는 이미 언급한 장치들(3, 5, 6) 내에서 개별 공정들을 개루프 및 폐루프 제어할 수 있다. 특히, 피드백 제어 장치(7)는 전력선들(10) 내 전력 흐름을 개루프 또는 폐루프 제어할 수 있다. 피드백 제어 장치(7)는 다른 한 데이터선(8)에 의해 네트워크 이용율 센서(9)와 연결되어 있다. 네트워크 이용율 센서(9)는 전력망(2) 내 네트워크 주파수를 검출하도록 형성되어 있으므로, 전력망(2) 내 네트워크 이용율의 추론이 검출될 수 있다. 더 나아가서, 도시되어 있지 않은 다른 한 데이터선에 의해 네트워크 이용율 센서(9)는 지역 전력망 운영자로부터 데이터를 받으며, 이 데이터는 네트워크 이용율의 정도 및 현 에너지 인출 비용을 포함하고 있다. 에너지 인출 비용이란 네거거브 에너지 인출 비용, 즉 형성 장치로부터 전력망에 공급된 전력에 대한 전력망 운영자에 의한 보상을 말한다.
도 2에는 본 발명에 따른 형성 장치(1)의 블록도가 도시되어 있으며, 이 형성 장치는 대부분 도 1에 따른 형성 장치에 상응한다. 하기에서 그 차이점만을 다룬다. 상기 수용 장치와 에너지 저장 장치는 하나의 공동 장치에 의해 형성되어 있음을 알 수 있다. 형성 후, 형성하려는 전기 화학 전지들은 일정한 시간 동안 수용 장치 내에 저장된다. 이와 같은 저장 동안, 앞서 형성되었던 전기 화학 전지들이 충전될 수 있고 그 결과 에너지 저장 장치(6)의 전기 화학 전지들(11)의 과제들을 실행할 수 있다. 이런 점에서 에너지 저장 장치(6)의 전기 화학 전지들(11)은, 전기 화학 전지들(4)의 형성이 종료되면, 수용 장치(3)의 전기 화학 전지들(4)을 통해 형성되어 있다.
네트워크 이용율을 검출하여 상기 피드백 제어 장치는 개별 장치들의 전력 인출 또는 전력 공급을 제어하며, 이는 도 3 내지 도 8을 참고하여 설명한다.
도 3에는 제1 실시예로서 전력 인출을 위한 제어 특성맵이 도시되어 있다. 이때, 가로축은 네트워크 이용율(D)을 나타낸다. 이때, Dmin은 예컨대 네트워크 언더로드의 상태를 표시한다. 이때, Dmax은 예컨대 네트워크 오버로드의 상태를 표시한다.
세로축은 개별 장치들이 수요한 또는 이용한 전력(W)을 나타낸다. 네트워크 이용율(D)의 정도와 무관하게, 수용 장치는 일정한 전력(W3)을 필요로 한다. 이러한 전력(W3)은 한편으로 전력망 연결 장치(5)에 의해 전력망(2)으로부터 공급될 수 있으며, 이는 W5로 표시된 선으로 표현되어 있다. 전력망(2)으로부터 인출되는 전력(W5)은, 네트워크 이용율(D)이 작아지면, 커지는 것을 알 수 있다. 네트워크 이용율(D)이 커지면, 전력망(2)으로부터 인출되는 전력(W5)은 감소한다. 그럼에도 불구하고 수용 장치(3)가 수요하는 일정한 전력(W3)을 충족하기 위해, 보충적으로 전력(W6)이 에너지 저장 장치(6)에 의해 제공된다. 일정한 네트워크 오버로드(Dmax)부터는 오로지 에너지가 에너지 저장 장치(6)에 의해 인출됨을 알 수 있다. 그에 반해, 일정한 네트워크 언더로드(Dmin) 아래에서 전력은 오로지 전력망 연결 장치(5)에 의해 전력망(2)으로부터 인출될 수 있다.
도 4에는 제1 실시예의 전력 공급을 위한 제어 특성맵이 도시되어 있다. 예컨대, 수용 장치(3) 안에 배치되어 있는 전기 화학 전지들(4)이 방전될 수 있다. 전력 곡선들이 가로축 아래에 있으며 그 결과 도 3에 따른 전력 흐름에 반대되는 방향으로의 전력 흐름을 나타낸다.
배터리 수용 장치(3)가 전력(W3)을 공급할 수 있음을 알 수 있다. 네트워크 언더로드인 경우에 전력망에 전력의 공급이 선호되지 않으며, 그 결과 더 많은 전력(W6)이 에너지 저장 장치에 공급된다. 그에 반해, 네트워크 오버로드의 경우에 전력망 연결 장치(5)에 의해 전력(W5)이 증가적으로 전력망(2)에 공급된다. 일정한 네트워크 언더로드(Dmin) 아래에서는 전력이 오로지 에너지 저장 장치(6)에 공급되는 반면, 일정한 네트워크 오버로드(Dmax) 위에서는 전력이 전력망 연결 장치(5)에 의해 오로지 전력망(2)에 공급된다.
도 5 또는 도 6에는 제2 실시예로서 전력 인출 또는 전력 공급을 위한 제어 특성맵이 도시되어 있다. 이들은 대체로 도 3 및 도 4의 특성맵들에 상응하므로, 하기에서 차이점만을 다룬다. 도 5에서 알 수 있는 점으로서, 네트워크 언더로드인 경우에 일정한 네트워크 언더로드(Dmin) 아래에서, 수용 장치(3)가 필요로 하는 전력(W3)보다 더 많은 전력(W5)이 전력망 연결 장치(5)를 통해 전력망(2)으로부터 인출된다. 그외에도, 일정한 네트워크 언더로드(Dmin) 아래에서, 에너지 저장 장치에 의해 공급되는 전력(W6)이 음의 값을 취하는 것을 알 수 있다. 이는, 전력망 연결 장치(5)에 의해 전력망(2)으로부터 공급되는 전력(W5)의 초과 성분이 에너지 저장 장치(6)의 충전에 사용되는 사실로부터 결과한다. 그외에도, 일정한 네트워크 오버로드(Dmax) 위에서, 에너지 저장 장치(6)는 수용 장치(3)가 필요로 하는 것보다 더 많은 전력(W6)이 사용됨을 알 수 있다. 네트워크 이용율의 안정화에 일조하기 위해, 에너지 저장 장치(6)에 의해 공급되는 전력의 초과 성분은 전력망(2) 안으로 도입된다. 알다시피, 전력망으로부터 인출된 전력(W5)의 크기는 음의 값이며, 이는 전력이 전력망(2)에 공급되고 있음을 의미한다.
이때, 도 6에는 수용 장치가 전력(W3)을 공급할 수 있는 상태가 도시되어 있다. 일정한 네트워크 언더로드(Dmin) 아래에서, 전력망으로부터 인출된 전력(W5)이 양의 값을 취함을 알 수 있다. 이 양의 전력은 에너지 저장 장치(6)에 공급된다. 에너지 저장 장치(6)에 공급되는 전력(W6)은 수용 장치(3)에 의해 공급되는 전력(W3)보다 더 큰 것을 알 수 있다. 그외에도, 일정한 네트워크 오버로드(Dmax) 위에서 초과 전력(W6)이 전력망(2)에 공급될 수 있으므로, 전력망 연결 장치(5)에 의해 전력망(2)에 공급되는 전체 전력(W5)이 수용 장치(3)에 의해 공급되는 전력(W3)보다 더 큰 것을 알 수 있다.
도 7 및 도 8에는 제3 실시예로서 전력 인출 또는 전력 공급을 위한 제어 특성맵이 도시되어 있다. 이들은 대체로 도 5 및 도 6의 특성맵들에 상응하므로, 하기에서 그 차이점들만을 다룬다. 수용 장치(3)에 의해 요구되는 전력(W3)은 네트워크 이용율(D)의 함수로서 가변적임을 알 수 있다. 그러므로 도 7에 도시된 것처럼 네트워크 이용율(D)이 높으면, 수용 장치(3)에 의해 요구되는 전력(W3)은 피드백 제어 장치에 의해 감소한다. 네트워크 이용율이 작으면, 수용 장치(3)에 의해 요구되는 에너지(W3)가 커진다. 이와 유사하게, 도 8에 도시된 것처럼, 피드백 제어 장치가 실행되므로, 도 8에 도시된 것처럼 네트워크 언더로드에서보다 네트워크 오버로드에서 수용 장치(3)가 더 많은 전력(W3)을 공급한다.
도 9에는 본 발명에 따른 형성 장치(1)를 제어하기 위한 흐름도가 도시되어 있다. 단계(S1)에서 파라미터 데이터들이 전력 가용도와 관련하여 전력망(2)에서 검출되고 단계(S2)에서 검출된 파라미터 데이터들이 피드백 제어 유닛(7)에 공급되며, 검출된 파라미터 데이터들에 의해 단계(S3)에서 결정값이 상기 피드백 제어 유닛 안에서 형성된다. 이어, 단계(S4)에서 결정값이 설정된 문턱값보다 더 큰지 여부가 결정된다. 만약 단계(S4)에서의 결정이 결정값이 설정된 문턱값보다 더 큰 것으로 나오면, 단계(S5)에서 전력망(2)으로부터 전기 에너지가 형성 장치(1)에 공급된다. 그에 반해 단계(S4)에서의 결정이 결정값이 설정된 문턱값보다 더 크지 않은 것으로 나오면, 단계(S6)에서 전기 에너지는 형성 장치(1)로부터 전력망(2)으로 공급된다. 또한, 만약 결정값이 설정된 값 범위 안에서 문턱값 근처에 있으면, 전력망(2)으로부터 전류가 형성 장치(1)에 공급되지 않고 그리고 형성 장치(1)로부터 전류가 전력망(2)에 공급되지 않을 수도 있다.
또한, 파라미터 데이터의 검출 후 결정값이 형성되고 이어 이와 같이 형성된 결정값은 피드백 제어 유닛(7)에 제공될 수도 있다. 파라미터 데이터란 이와 같은 맥락에서 다수의 파라미터 데이터를 의미할 뿐만 아니라 경우에 따라서는 개개의 파라미터 데이터를 의미할 수도 있다.
또한, 본 발명은 상기 전기 화학 전지들을 포함하는 배터리, 특히 전기 화학 전지들을 포함하는, 차량 안에서 이용하기 위해 형성된 배터리에 관한 것이다.
1 형성 장치
2 전력망
3 수용 장치
4 전기 화학 전지
5 전력망 연결 장치
6 에너지 저장 장치
7 피드백 제어 장치
8 데이터선
9 네트워크 이용율 센서
10 전력선
11 전기 화학 전지
D 네트워크 이용율
W 전력
S1 전력망 내 전력 가용도에 관한 파라미터 데이터의 검출
S2 피드백 제어 장치에 검출된 파라미터 데이터의 제공
S3 검출된 파라미터 데이터로부터 결정값의 형성
S4 결정값이 설정된 문턱값보다 더 큰지 여부를 결정
S5 전력망으로부터 전기 에너지의 인출
S6 전력망에 전기 에너지의 공급

Claims (30)

  1. 배터리 제조 장치, 특히 전기 화학 전지들(4)을 형성하기 위한 형성 장치(1)로서, 상기 배터리 제조 장치는 제조 유닛, 특히 하나 이상의 전기 화학 전지(4), 특히 복수의 전기 화학 전지들(4)을 수용하기 위한 수용 장치(3), 배터리 제조 장치가 바람직하게는 회생적으로 생산된 전기 에너지를, 특히 공적 전력망인 전력망(2)으로부터 인출할 수 있고 또 전기 에너지를 전력망에 공급할 수 있도록 이용되는 전력망 연결 장치(5) 및 배터리 제조의 적어도 일부를 제어하기 위한 피드백 제어 장치(7)를 포함하는 배터리 제조 장치에 있어서,
    이 피드백 제어 장치(7)는, 전력망(2)으로부터 인출되는 전기 에너지 및/또는 전력망(2)에 공급되는 전기 에너지가 전력망(2)의 전력 가용도에 따라서 및/또는 전력망(2)의 상태를 특성화한 하나 이상의 파라미터에 따라서 및/또는 전력망(2)의 상태를 특성화하는 하나 이상의 변경 파라미터에 따라서, 특히 언제라도 전력망(2)에서 전력 가용도에 따라 제어될 수 있도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    전력망의 상태를 특성화하는 파라미터가 파라미터 그룹으로부터 선택되며, 이때 상기 파라미터 그룹은 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 전압, 전력망(2) 내 센서에서 전압, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 전압, 전력망(2) 내 발전 장치에서 전압, 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 주파수, 전력망(2) 내 센서에서 주파수, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 주파수, 전력망(2) 내 발전 장치에서 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    전력망의 상태를 특성화하는 변경 파라미터가 변경 파라미터 그룹으로부터 선택되며, 이때 상기 변경 파라미터 그룹은 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 변경 전압, 전력망(2) 내 센서에서 변경 전압, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 전압, 전력망(2) 내 발전 장치에서 변경 전압, 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 변경 주파수, 전력망(2) 내 센서에서 변경 주파수, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 주파수, 전력망(2) 내 발전 장치에서 변경 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 장치(7) 및/또는 전력망 연결 장치(5)는 부분적으로 또는 전부 회생 방식으로 생산된 전기 에너지의, 전력망(2)으로부터 인출에 적응되며 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 제조 장치는, 충전 사이클 동안 전기 화학 전지들(4)의 명목 충전 용량의 50 내지 70%의 범위에서 제1 방식의 전기 화학 전지들(4)에 에너지를 공급하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 제조 장치는, 충전 사이클 동안 전기 화학 전지들(2)의 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 제2 방식의 전기 화학 전지들(2)에 에너지를 공급하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    에너지 저장 장치(6)를 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 에너지 저장 장치(6)와 상기 제조 유닛(3)이 하나의 공동 장치에 의해 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배터리 제조 장치는 네트워크 이용율 센서(9)를 포함하며, 이 네트워크 이용율 센서는 특히 전력망(2)의 네트워크 오버로드 및/또는 네트워크 언더로드를 검출할 수 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    배터리 제조 장치는, 전력망(2)의 전력 가용도에 따라서 및/또는 전력망(2)의 하나 이상의 파라미터에 따라서 및/또는 전력망(2)의 하나 이상의 변경 파라미터에 따라서 개별적인 전기 화학 전지들(4)을 위해 또는 전기 화학 전지들(4)의 그룹을 위해 상기 형성을 도입하거나 종료하도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  11. 배터리 제조 장치, 특히 전기 화학 전지들(4)을 형성하기 위한 형성 장치(1)를 제어하는 방법으로서, 상기 배터리 제조 장치는 제조 유닛, 특히 하나 이상의 전기 화학 전지(4), 특히 복수의 전기 화학 전지들(4)을 수용하기 위한 수용 장치(3), 배터리 제조 장치가 바람직하게는 회생적으로 생산된 전기 에너지를, 특히 공적 전력망인 전력망(2)으로부터 인출할 수 있고 또 전기 에너지를 전력망에 공급할 수 있도록 이용되는 전력망 연결 장치(5) 및 배터리 제조의 적어도 일부를 제어하기 위한 피드백 제어 장치(7)를 포함하는 배터리 제조 장치를 제조하기 위한 방법에 있어서,
    전력망(2)의 전력 가용도 및/또는 전력망의 상태(2)를 특성화하는 하나 이상의 파라미터 및/또는 전력망의 상태(2)를 특성화하는 하나 이상의 변경 파라미터가 검출되고, 전력망(2)에서 검출된 전력 가용도에 의해 및/또는 검출된 파라미터에 의해 및/또는 검출된 변경 파라미터에 의해, 전력망(2)으로부터 인출되고 및/또는 전력망(2)에 공급되는 에너지의 범위가 결정되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  12. 제11항에 있어서,
    전력망(2)의 상태를 특성화하는 파라미터가 파라미터 그룹으로부터 선택되며, 이때 상기 파라미터 그룹은 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 전압, 전력망(2) 내 센서에서 전압, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 전압, 전력망(2) 내 발전 장치에서 전압, 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 주파수, 전력망(2) 내 센서에서 주파수, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 주파수, 전력망(2) 내 발전 장치에서 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  13. 제11항 또는 제12항에 있어서,
    전력망(2)의 상태를 특성화하는 변경 파라미터가 변경 파라미터 그룹으로부터 선택되며, 이때 상기 변경 파라미터 그룹은 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 변경 전압, 전력망(2) 내 센서에서 변경 전압, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 전압, 전력망(2) 내 발전 장치에서 변경 전압, 전력망(2) 내 전력망 연결 장치(5)에서 변경 주파수, 전력망(2) 내 센서에서 변경 주파수, 전력망(2) 내 전기 에너지의 대형 소비 장치에서 변경 주파수, 전력망(2) 내 발전 장치에서 변경 주파수를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  14. 제11항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 피드백 제어 장치(7) 및/또는 전력망 연결 장치(5)는 부분적으로 또는 전부 회생 방식으로 생산된 전기 에너지의, 전력망(2)으로부터 인출에 적응되며 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  15. 제11항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서,
    충전 사이클 동안 전기 화학 전지들(4)의 명목 충전 용량의 50 내지 70%의 범위에서 제1 방식의 전기 화학 전지들(2)에 에너지가 공급되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  16. 제11항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    충전 사이클 동안 전기 화학 전지들(4)의 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 제2 방식의 전기 화학 전지들(2)에 에너지가 공급되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  17. 제11항 내지 제16항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력망(2) 내 전력 가용도가 네트워크 주파수의 측정에 의해 검출되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  18. 제11항 내지 제17항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력망(2) 내 전력 가용도가 통계적으로 검출되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  19. 제11항 내지 제18항 중 어느 한 항에 있어서,
    네트워크 오버로드(Dmax)에서보다 네트워크 언더로드(Dmin)에서 더 많은 출력이, 특히 제조 유닛을 위해 및/또는 에너지 저장 장치를 위해, 전력망(2)으로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  20. 제11항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    네트워크 언더로드에서보다 네트워크 오버로드(Dmax)에서 더 많은 출력이, 특히 제조 유닛을 위해, 에너지 저장 장치로부터 인출되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  21. 제11항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서,
    네트워크 언더로드(Dmin)에서보다 네트워크 언더로드(Dmax)에서 더 많은 출력이, 특히 제조 유닛에 의해 및/또는 에너지 저장 장치에 의해, 전력망(2) 안으로 도입되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  22. 제11항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    네트워크 오버로드(Dmax)에서보다 네트워크 언더로드(Dmin)에서 더 많은 출력이, 특히 전력망(2)에 의해 및/또는 제조 유닛에 의해, 에너지 저장 장치 안으로 도입되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  23. 제11항 내지 제22항 중 어느 한 항에 있어서,
    제조 유닛에서 한 작동 상태에서 처리된 전기 화학 전지(4)가 시간상 후속 작동 상태에서 에너지 저장 장치(6)의 전기 화학 전지(11)로서 이용되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  24. 제11항 내지 제23항 중 어느 한 항에 있어서,
    전력망(2)의 전력 가용도에 따라서 및/또는 전력망(2)의 하나 이상의 파라미터에 따라서 및/또는 전력망(2)의 하나 이상의 변경 파라미터에 따라서 개별적인 전기 화학 전지들(4)을 위해 또는 전기 화학 전지들(4)의 그룹을 위해 상기 형성이 도입되거나 종료하는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치를 제어하기 위한 방법.
  25. 제11항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조되는 제1 방식의 전기 화학 전지들(4)을 포함하는 배터리, 특히 리튬 이온 배터리에 있어서,
    충전 사이클 동안 전기 화학 전지들(4)의 명목 충전 용량의 50 내지 70%의 범위에서 전기 화학 전지들(4)에 에너지가 공급되는 것을 특징으로 하는 배터리, 특히 리튬 이온 배터리.
  26. 제11항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조되는 제2 방식의 전기 화학 전지들(4)을 포함하는 배터리, 특히 리튬 이온 배터리에 있어서,
    충전 사이클 동안 전기 화학 전지들(4)의 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 전기 화학 전지들(4)에 에너지가 공급되는 것을 특징으로 하는 배터리 제조 장치.
  27. 제11항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조된 제1 방식의 전기 화학 전지들(4)을 포함하는 배터리의 다른 한 처리 단계를 실시하기 위한 방법에 있어서,
    상기 다른 처리 단계 전에 충전 사이클 동안 명목 충전 용량의 50 내지 70%의 범위에서 전기 화학 전지들(4)에 에너지가 공급되고, 바람직하게는 상기 다른 처리 단계는 배터리의 이송 및/또는 차량 안에 배터리의 설치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 다른 한 처리 단계를 실시하기 위한 방법.
  28. 제11항 내지 제24항 중 어느 한 항에 따른 방법에 따라 제조된 제2 방식의 전기 화학 전지들(4)을 포함하는 배터리의 다른 한 처리 단계를 실시하기 위한 방법에 있어서,
    상기 다른 처리 단계 전에 충전 사이클 동안 명목 충전 용량의 55 내지 115%의 범위에서, 바람직하게는 명목 충전 용량의 84 내지 94%의 범위에서 그리고 특히 명목 충전 용량의 89%로 에너지가 상기 전기 화학 전지들(4)에 제공되어 있으며, 바람직하게는 상기 다른 처리 단계는 배터리의 이송 및/또는 차량 안에 배터리의 설치를 포함하는 것을 특징으로 하는 배터리의 다른 한 처리 단계를 실시하기 위한 방법.
  29. 전력망(2) 및 발전소들 중 하나 이상이 회생 전류를 생산하도록 형성되어 있는 하나 또는 복수의 발전소를 포함하는 에너지 전달 및/또는 에너지 분배 시스템에 있어서,
    이 에너지 전달 및/또는 에너지 분배 시스템은 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 따른 하나 이상의 배터리 제조 장치와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 에너지 전달 및/또는 에너지 분배 시스템.
  30. 제29항에 있어서,
    회생 전류를 생산하기 위해 형성된 발전소가 풍력 발전소, 태양열 발전소, 수력 발전소, 지열 발전소 또는 조력 발전소를 포함하는 그룹에서 선택되는 것을 특징으로 하는 에너지 전달 및/또는 에너지 분배 시스템.
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