[发明专利]电能存储单元的至少部分导电外壳内腐蚀检测方法和设备

说明书

电能存储单元的至少部分导电的外壳内的腐蚀检测方法和设备，电能存储单元有正端子并以正端子与至少部分导电的外壳之间有预先分配的电阻值的电阻元件为特征，其中方法包括以下步骤：针对至少一个第一时刻和至少一个第二时刻确定电能存储单元的电荷状态值和/或针对至少一个第三时刻确定电能存储单元的外壳与位于电能存储单元外部的至少一个参考点之间的电气隔离电阻值，并还包括执行所确定的电荷状态值的差异与针对电能存储单元的预先定义的电荷状态差异值的第一比较和/或执行所确定的电气隔离电阻值与针对电能存储单元的预先定义的电气隔离电阻值的第二比较的步骤，并还包括取决于第一比较结果和/或第二比较结果生成关于腐蚀检测的信号的步骤。

技术领域

本发明出自根据独立权利要求的前序的用于电能存储单元的至少部分导电的外壳中的腐蚀的检测的方法和设备以及电能存储系统。

背景技术

在许多应用中，例如在机动车领域中，基于锂离子技术的电池单元具有金属外壳。这提供机械稳定性并且防止液体进入到电气敏感的区域中。这在机动车领域中尤其重要，在机动车领域中安全要求是高的并且必须不受到损害，因为生命可能处于危险中。然而，在某些条件下，金属外壳有电化学反应的倾向，其可能发生在电池单元内部，例如在与电解质接触的外壳的区域中。电池单元内的电位梯度可能使能这些反应，这些反应可能造成从电池单元内部的腐蚀。最终，这可能甚至导致电池单元的泄漏。因此在其发展中的早期检测可能的腐蚀问题以能够实施必要的措施是至关重要的。

文档DE 3904894 C1描述了一种用于组件上的腐蚀的确定的方法和设备。为此目的，在组件旁边安装导电测量导线，针对腐蚀对所述组件进行监视。导电测量导线因而也暴露于可能腐蚀的环境。通过分析测量导线的电阻，可以检测和分析腐蚀。

发明内容

发明优点

根据本发明，提供了一种具有独立权利要求的特性特征的用于电能存储单元的至少部分导电的外壳中的腐蚀的检测的方法和设备以及电能存储系统。

用于电能存储单元的至少部分导电的外壳中的腐蚀的检测的方法包括若干步骤，并且电能存储单元具有正端子并且以正端子与至少部分导电的外壳之间的具有预先分配的电阻值的电阻元件为特征。该方法包括针对至少一个第一时刻和至少一个第二时刻确定电能存储单元的电荷状态值，和/或针对至少一个第三时刻确定电能存储单元的外壳与位于电能存储单元外部的至少一个参考点之间的电气隔离电阻值。该方法还包括所确定的电荷状态值的差异与针对电能存储单元的预先定义的电荷状态差异值的第一比较，和/或所确定的电气隔离电阻值与针对电能存储单元的预先定义的电气隔离电阻值的第二比较。取决于第一比较结果和/或第二比较结果，生成关于腐蚀的检测的信号。预先定义的值充当评估腐蚀的发生的阈值。这是有利的，因为确定电荷状态值和确定电气隔离电阻值是已经可用的功能性，其在此与仔细预先定义的值组合使用，使得可以提取除了仅仅数字值之外的附加信息。电荷状态值的确定和比较特别良好地适合于在电荷状态确定不确定度（即实际电荷状态可以被确定并且从其它电荷状态值区分开的不确定度）为低时，即电荷状态值可以以高精度被确定并且可靠地从其它电荷状态值区分开时，因为所确定的电荷状态值的固有不精确或不确定度是低的。结合电能存储单元的低的自放电电流，这创建针对该变型的有益条件。依赖于电气隔离电阻值的确定的另一变型将总是不但检测腐蚀而且还检测其它电气隔离故障情况。组合两个变型的优点是改进可靠性和不同故障情况的辨别力的另一变型。

另外，在从属权利要求中给出本发明的另外的说明性实施例。

作为可替换方案，所有电荷状态值可以变换成开路电压值，和/或电荷状态差异值可以变换成开路电压差异值。

优选地，电能存储单元是基于锂的电池单元，例如锂离子电池单元，其外壳可以优选地部分或完全地由铝构成。也可以使用其它金属。所使用的材料的纯度可以通过对应的行业规范来设定。这是有利的，因为这些类型的电能存储单元被广泛使用并且因而良好地适合于根据本发明的方法的应用。