[发明专利]蓄能模块、蓄能系统、车辆和用于测量电池电压的方法

说明书

本发明涉及一种蓄能模块、尤其是固体蓄电池、一种蓄能系统、一种车辆以及一种用于测量在这样的蓄能模块或这样的蓄能系统上的电压的方法。两个堆叠设置的且串联连接的蓄能电池分别具有一个阳极层和一个阴极层。与第一蓄能电池的处于堆叠内部的阳极层并且与相邻于第一蓄能电池的第二蓄能电池的处于堆叠内部的阴极层电连接的接触元件从堆叠中引出，使得至少一个接触元件可从堆叠外部电触通。

技术领域

本发明涉及用于电化学存储能量的蓄能模块、尤其是固体蓄电池、包括这样的蓄能模块的蓄能系统、包括这样的蓄能模块或蓄能系统的车辆以及用于测量在这样的蓄能模块或蓄能系统上的电压的方法。

背景技术

固体蓄电池是电化学的蓄能电池，其中代替液体电解质使用固体电解质。通过使用固体电解质，实现比液体电解质显著较高的能量密度。此外由此简化这样的电池的制造并且提高其在运行中的安全性。为了提高可达到的电压，通常将多个蓄能电池串联连接。

发明内容

本发明的任务是，允许进一步提高蓄能模块在运行中的可靠性并且尤其是在高能量密度的同时实现较长的使用寿命。

用于电化学存储能量的、尤其是以固体蓄电池形式的、按照本发明的蓄能模块具有设置成堆叠的且串联连接的至少两个蓄能电池，所述蓄能电池分别具有一个阳极层和一个阴极层，其特征在于设有至少一个接触元件，所述接触元件与第一蓄能电池的处于堆叠内部的阳极层并且与相邻于第一蓄能电池的第二蓄能电池的处于堆叠内部的阴极层电连接并且从堆叠中引出，从而所述至少一个接触元件可从堆叠外部电触通。

按照本发明的第一蓄能系统具有至少两个按照本发明的蓄能模块，其中，蓄能模块并排地和/或相叠地设置，使得至少一个从第一蓄能模块中引出的接触元件和至少一个从与第一蓄能模块相邻的第二蓄能模块中引出的接触元件接触。

按照本发明的第二蓄能系统具有多个蓄能模块，其中，在蓄能模块的构造方面相对应的不同蓄能模块的接触片以如下方式设置，即，所述接触片尤其是沿堆叠方向分别处于一条线中。

在本发明的意义中，“多个”涉及至少两个、优选三个、进一步优选更多个的物体或对象。

按照本发明的车辆、尤其是机动车具有按照本发明的蓄能模块和/或按照本发明的蓄能系统。所述车辆优选具有电驱动装置或混合驱动装置。

用于测量在按照本发明的蓄能模块和/或蓄能系统上的电压的、按照本发明的第一方法，所述蓄能模块和/或蓄能系统具有至少两个接触元件，在所述接触元件之间设置一个或多个蓄能电池，其特征在于，获取并且测量在从串联连接的蓄能电池的堆叠中引出的相应两个接触元件上的电压。

用于测量在多个蓄能模块的至少一个蓄能模块上和/或在蓄能系统上的电压的、按照本发明的第二方法，所述蓄能模块和/或蓄能系统具有接触片，其中，尤其是沿堆叠方向处于一条线中的接触片电连接并且分别形成第一并联电路，多个第一并联电路分别彼此平行延伸，并且获取和测量在接触片上的电压。

本发明的一个方面基于如下措施，即，电化学的蓄能电池形成所谓的双极堆叠，在所述堆叠中，相邻的蓄能电池的阳极层和阴极层通过导电的接触元件相互电连接，其中，接触元件从堆叠中引出，以便使得该接触元件在堆叠外部可接近。由此串联连接的各个电池的相应的电势、尤其是单独的电池电压(下文也称为“单电池电压”)可以被容易地获取和测量，以便由此例如获得关于各个蓄能电池的单独的充电状态的启示。

通过由此能够实现的对在双极堆叠中串联连接的电池的单电池电压的测量或监控可以在蓄能模块充电或放电时及时检测各个电池的即将发生的过度充电和/或深度放电，以便用于避免各个电池的损害及时引入分别需要的对应措施。例如可以在需要时，例如在各个电池即将发生过度充电或深度放电时，对各个蓄能电池的充电状态通过从外面经由接触元件输入或输出的电荷来影响，例如其方式为，将电源或电消耗器施加或连接到相应两个接触元件、尤其是与单个电池的阴极和与其阳极连接的接触元件上。