提高在电池组电池运行时的安全性的方法以及电池组电池技术

提高在电池组电池运行时的安全性的方法以及电池组电池。本发明专利技术涉及一种用于提高在电池组电池（1）运行时的安全性的方法，该电池组电池（1）至少具有阴极部分（2）、阳极部分（3）和电解质（4），其中阴极部分（2）和阳极部分（3）至少部分地被电解质（4）包围，而且其中电解质（4）包括可聚合化合物（5）。本发明专利技术还涉及一种电池组电池（1），该电池组电池至少具有阴极部分（2）、阳极部分（3）和电解质（4），其中阴极部分（2）和阳极部分（3）至少部分地被电解质（4）包围，而且其中电解质（4）包括可聚合化合物（5），该电池组电池还具有用于监控该电池组电池（1）的监控单元（10）。

Methods to improve the safety of battery pack when it is running and battery pack

【技术实现步骤摘要】
提高在电池组电池运行时的安全性的方法以及电池组电池
本专利技术涉及一种用于提高在电池组电池运行时的安全性的方法，该电池组电池至少具有阴极部分、阳极部分和电解质，其中该阴极部分和该阳极部分至少部分地被该电解质包围，而且其中该电解质包括可聚合化合物。本专利技术还涉及一种电池组电池，该电池组电池至少具有阴极部分、阳极部分和电解质，其中该阴极部分和该阳极部分至少部分地被该电解质包围，而且其中该电解质包括可聚合化合物，该电池组电池还具有用于监控该电池组电池的监控单元。
技术介绍
在现代技术中，原则上公知的是：使用电池组电池、尤其是可再充电的电池组电池，以便尤其是可以在移动应用中提供电能。这种电池组电池例如可基于锂离子技术。公知的电池组电池大多数具有：阳极部分，该阳极部分具有阳极；和阴极部分，该阴极部分具有阴极；以及至少部分地包围该阳极和该阴极的电解质。在某些情况下、诸如内部或外部短路、温度升高和/或强烈的机械负荷，这种电池组电池可能被损坏而且尤其是可能过热，其中这种过热常常自行增强而且由此尤其也可能是对电池组电池的周围的威胁。导致过热的热反应大多在阳极上开始，例如由于在阳极的表面上的惰性的边界层（solidelectrolyteinterface（固体电解质界面膜），SEI）的分解而开始，而且开始由此触发的与电池组电池的电解质的放热反应。由于越来越升高的温度而造成地，稍后可能在阴极上尤其是开始释放氧气，由此自行增强的过热还进一步被提高。按照现有技术，还公知：采取安全措施，以便防止这种自行增强的过热过程。尤其公知的是：在电池组电池的电解质中，尤其是通过可聚合化合物在电解质中的混合，在电池组电池中的温度升高时触发由于聚合反应引起的聚合。以这种方式可以实现对电解质流动性的降低和/或调整，由此尤其是导致对电解质与阳极或在阳极上的放热反应的抑制。借此，生热的自行增强被抑制和停止。按照现有技术，尤其公知的是：通过可聚合化合物的热的并且由此被动的激活来控制对聚合反应的触发，尤其是参见DE4406617A1、DE102012221761A1以及DE102016210562A1。然而，在这种情况下已经被证明为不利的是：如上文所描述的那样，对聚合反应的触发仅仅被动地进行，由此不能控制触发的时间点。对聚合反应的预防性的触发也不能通过可聚合化合物的这种被动的热激活来提供。
技术实现思路
因而，本专利技术的任务是：至少部分地消除上文所描述的在现有技术中的缺点。本专利技术的任务尤其是：提供一种用于提高在电池组电池运行时的安全性的方法以及一种电池组电池，该方法和该电池组电池能够以特别简单并且成本低廉的方式和方法来实现：能够实现对在电池组电池的电解质中的可聚合化合物的聚合反应的主动地受控制和/或受监控的触发，其中尤其是也可以考虑其它的、优选地不是热的触发标准。上述任务通过专利权利要求书来解决。该任务尤其通过一种具有独立权利要求1的特征的用于提高在电池组电池运行时的安全性的方法来解决。该任务还通过一种具有独立权利要求4的特征的电池组电池来解决。本专利技术的其它优点和细节从从属权利要求、说明书和附图中得到。在此，与按照本专利技术的方法相关联地描述的特征当然也与按照本专利技术的电池组电池相关联地适用，而且分别反之亦然，使得关于对各个专利技术方面的公开内容始终相互参考或可以相互参考。按照本专利技术的第一方面，该任务通过一种用于提高在电池组电池运行时的安全性的方法来解决，该电池组电池至少具有阴极部分、阳极部分和电解质，其中该阴极部分和该阳极部分至少部分地被该电解质包围，而且其中该电解质包括可聚合化合物。按照本专利技术的方法的特点在于如下步骤：a)通过监控单元来监控电池组电池的运行状态，用于识别故障情况；b)在步骤a)中识别出故障情况时，通过监控单元来操控辐射源，用于通过辐射源来发出聚合辐射；而且c)将在步骤b)中通过辐射源来发出的聚合辐射引入到电解质中，用于触发在电解质中的可聚合化合物中的聚合反应。按照本专利技术的方法被设置用于在电池组电池中使用，尤其是以便可以提高在电池组电池运行时的安全性。特别优选地，这种电池组电池可以构造为锂离子电池组电池而且例如可以被设置用于在车辆、尤其是机动车中使用。该电池组电池尤其具有带阴极的阴极部分和带阳极的阳极部分，所述阴极部分和所述阳极部分分别至少部分地被电解质包围。电解质布置在其中的容积优选地也可以通过尤其是对于带电离子来说能透过的隔膜被分成至少两个子容积，优选地至少一个子容积用于阳极部分而至少一个其它的子容积用于阴极部分。按照本专利技术，在电解质中尤其还包含可聚合化合物。该可聚合化合物尤其是还可以构造为可由辐射引发的可聚合化合物。换言之，可聚合化合物的聚合反应可通过引入相对应地构造的聚合辐射来触发。按照本专利技术的方法的第一步骤a)，监控电池组电池的运行状态。该监控可以持续地或者至少基本上持续地被执行，尤其是例如通过适当的传感器元件来测量电池组电池的运行参数被执行。也可设想的是：每隔一段时间的和/或根据机动车的运行模式的监控、例如在车辆停下时对监控的至少部分的暂停。如果在这些测量中或在通过监控单元来监控电池组电池的运行状态时识别出在尤其是可预先给定的参数范围之外的测量结果，则可以通过该电池组电池的监控单元识别出故障情况。优选地，用于识别故障情况的参数限制可以被选择为使得在识别出故障情况时可以预期：电池组电池的尤其是自行增强的过热可能会即将来临。就本专利技术而言，参数限制不仅可以针对运行参数的固定值来规定而且可以针对运行参数的变化和/或梯度来规定。在接下来的步骤b)，尤其是在步骤a)中识别出的故障情况存在时，通过监控单元来操控辐射源。该辐射源尤其是构造用于发出聚合辐射。此外，通过聚合辐射，尤其可以触发在电解质中的可聚合化合物的聚合反应。换言之，就本专利技术而言的聚合辐射是一种辐射，通过该辐射可以引入和/或触发在可聚合化合物中的聚合。为了可以提供这一点，在电解质中的可聚合化合物尤其可以构造为可由辐射引发的可聚合化合物。在按照本专利技术的方法的最后的步骤c)中规定：将在步骤b)中通过辐射源来发出的聚合辐射引入到电解质中。这例如可以通过将辐射源直接放置在电解质中来提供。也可以规定：通过适当的射入孔将辐射源的聚合辐射射入到电池组电池的用电解质来填充的电池组容积的内部并且借此射入到电解质中，该辐射源在这种情况下布置在电池组电池之外。也可以使用多个优选地均匀地布置在电池组电池中和/或布置在电池组电池上的辐射源，用于提供聚合辐射。通过被引入到电解质中的聚合辐射，触发可由辐射引发的可聚合化合物的聚合反应。因此，以这种方式可以导致整个电解质的聚合。该聚合反应尤其是导致电解质流动性的降低和/或调整并且借此导致对电解质与阳极部分的阳极或在阳极部分的阳极上的反应的抑制。以这种方式，可以防止由于过热而对电池组电池的进一步损坏以及尤其是对电池组电池的周围、尤其是其它电池组电池的威胁。概括来说，通过按照本专利技术的方法可以按如下地改善在电池组电池运行时的安全性：在识别出即将来临的和/或可能的故障情况时，触发在电池组电池的电解质中的聚合反应。对聚合本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于提高在电池组电池（1）运行时的安全性的方法，所述电池组电池（1）至少具有阴极部分（2）、阳极部分（3）和电解质（4），其中所述阴极部分（2）和所述阳极部分（3）至少部分地被所述电解质（4）包围，而且其中所述电解质（4）包括可聚合化合物（5），/n其特征在于如下步骤：/na) 通过监控单元（10）来监控所述电池组电池（1）的运行状态，用于识别故障情况；/nb) 在步骤a)中识别出故障情况时，通过所述监控单元（10）来操控辐射源（20），用于通过所述辐射源（20）来发出聚合辐射（21）；而且/nc) 将在步骤b)中通过所述辐射源（20）来发出的聚合辐射（21）引入到所述电解质（4）中，用于触发在所述电解质（4）中的可聚合化合物（5）中的聚合反应。/n

【技术特征摘要】
20180817 DE 102018120029.31.一种用于提高在电池组电池（1）运行时的安全性的方法，所述电池组电池（1）至少具有阴极部分（2）、阳极部分（3）和电解质（4），其中所述阴极部分（2）和所述阳极部分（3）至少部分地被所述电解质（4）包围，而且其中所述电解质（4）包括可聚合化合物（5），
其特征在于如下步骤：
a)通过监控单元（10）来监控所述电池组电池（1）的运行状态，用于识别故障情况；
b)在步骤a)中识别出故障情况时，通过所述监控单元（10）来操控辐射源（20），用于通过所述辐射源（20）来发出聚合辐射（21）；而且
c)将在步骤b)中通过所述辐射源（20）来发出的聚合辐射（21）引入到所述电解质（4）中，用于触发在所述电解质（4）中的可聚合化合物（5）中的聚合反应。


2.根据权利要求1所述的方法，
其特征在于，
对于在步骤a)中的监控来说，通过故障情况传感器（11）来确定如下运行参数中的至少一个运行参数，其中尤其是将所述故障情况传感器（11）的测量结果与故障情况极限值进行比较：
-温度
-电压
-电流
-功率输出
-机械负荷。


3.根据权利要求1或2所述的方法，
其特征在于，
使用如下辐射类型中的至少一种辐射类型，作为聚合辐射（21）：
-UV辐射
-IR辐射
-可见光
-X光
-微波
-电子。


4.一种电池组电池（1），所述电池组电池至少具有阴极部分（2）、阳极部分（3）和电解质（4），其中所述阴极部分（2）和所述阳极部分（3）至少部分地被所述电解质（4）包围，而且其中所述电解质（4）包括可聚合化合物（5），所述电池组电池还具有用于监控所述电池组电池（1）的监控单元（10），
其特征在于，
所述可聚合化合物（5）构造为可由辐射引发的可聚合化合物（5），而且所述电池组电池（1）具有可操控的辐射源（20），用来发出聚合辐射（21...

【专利技术属性】
技术研发人员：W齐普里希，
申请(专利权)人：大众汽车有限公司，
类型：发明
国别省市：德国;DE