[發明專利]用于確定用于轉換化學能成電能的電池的狀態參數的裝置，電池，電池模塊和用于確定電池的狀態參數的方法

有效

• 申請號: 201380026801.9
• 申請日: 2013-04-24
• 公開（公告）號: CN104303358B
• 公開（公告）日: 2018-02-23
• 發明（設計）人: M.布林德爾;R.哈斯;F.亨里奇
• 申請（專利權）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類號: H01M10/42
• 分類號: H01M10/42;H01M10/48;G01L1/20;G01F22/02;H01M10/04
• 代理公司: 中國專利代理(香港)有限公司72001
• 代理人: 李永波,宣力偉

1.一種用于確定用于轉換化學能成電能的電池（100）的狀態參數的裝置（120），其中所述電池（100）具有至少一電化學元件（105）和一包圍該電化學元件的外殼（110），其中，所述裝置具有下列特征：

用于確定電池的體積變化的力傳感器（125,130），用于以體積變化為基礎確定狀態參數；和

用于確定在電池的位于至少一電化學元件和外殼之間的自由空間（140）中的電池的氣體內壓的氣體壓力傳感器（135），用于以氣體內壓為基礎確定狀態參數，其中，所述力傳感器（125,130）與電化學元件（105）的至少一局部部位固定連接，所述氣體壓力傳感器（135）設置在電池（100）的自由空間（140）里面，所述力傳感器設置在電化學元件的主側面上或者指向電池的觸頭的方向上的窄面上，所述氣體壓力傳感器與電化學元件的伸展解耦地設置在電池的自由空間里面，電池的自由空間在電池上部區域中在具有觸頭的外殼壁與指向這個外殼壁的電化學元件的窄面之間形成，

其中所述狀態參數代表電池（100）的充電狀態和老化狀態，

并且其中利用所述力傳感器的信號計算所述氣體壓力傳感器的傳感器信號，從而能夠使所述電池的充電狀態與老化狀態解耦。

2.如權利要求1所述的裝置（120），其中，所述力傳感器（125）設置在電化學元件（105）的面對自由空間（140）的窄面（145）上并且設計成，檢測該窄面的以電化學元件的體積變化為基礎的伸展。

3.如權利要求1或2所述的裝置（120），其中，所述力傳感器（130）設置在電池（100）的電化學元件的鄰接外殼（110）壁體的或者鄰接另一電化學元件（105）的主側面（210）上并且設計成，用于檢測以該電化學元件和/或該另一電化學元件的體積變化為基礎的且作用于該主側面上的壓力。

4.如權利要求1所述的裝置（120），其中，所述氣體壓力傳感器（135）用于檢測以電化學元件（105）的體積變化和/或來自電化學元件的成分放出為基礎的該電池的氣體內壓。

5.如權利要求1所述的裝置（120），其中，所述狀態參數還代表電池（100）的密封性。

6.如權利要求1所述的裝置（120），其中，所述力傳感器（125,130）和/或氣體壓力傳感器（135）設計成對測量值的檢測發揮功能的彈性膜。

7.一種用于轉換化學能成電能的電池（100），其特征在于，所述電池具有如上述權利要求中任一項所述的裝置（120）。

8.一種用于提供電能的電池模塊（400），其中所述電池模塊具有以下特征：

多個用于轉換化學能成電能的電池（100），其中每個電池（100）包括至少一電化學元件（105）和一包圍該電化學元件的外殼（110），并且其中所述電池（100）彼此相鄰地設置在一排中；

圍卡多個電池（100）的夾緊部件（410），它設計成，提供反作用于由電池（100）的體積變化引起的壓力的反壓力；和

至少一如權利要求1至6中任一項所述的裝置（120），它附屬于電池模塊（400）的多個電池（100）中的至少一個電池。

9.一種用于確定如權利要求7所述的用于轉換化學能成電能的電池（100）的狀態參數的方法（500），其中該電池包括至少一電化學元件（105）和一包圍該電化學元件的外殼（110），其中所述方法具有以下步驟：

以代表電池的體積變化和電池的氣體內壓的信號為基礎，確定狀態參數（520）。

10.如權利要求9所述的方法（500），具有步驟（510A）：通過檢測電化學元件的面對位于至少一電化學元件（105）和外殼（110）之間的自由空間（140）的窄面（145）的伸展和/或通過檢測以電化學元件的體積變化為基礎的且作用于電化學元件的主側面（210）上的壓力，確定代表體積變化的信號，并且其中，在確定的步驟（520）中確定通過狀態參數代表的該電池（100）的充電狀態。

11.如權利要求10所述的方法，具有步驟（510B）：通過檢測以電化學元件（105）的體積變化和/或來自電化學元件的成分放出為基礎的該電池的自由空間（140）中的氣體內壓，確定代表電池（100）的氣體內壓的信號，并且其中，在確定的步驟（520）中確定通過狀態參數代表的該電池的密封性。