[发明专利]用于锂电池单元的电解液计量装置

说明书

技术领域

本发明涉及电池系统、电解液计量装置、锂电池单元、方法以及移动的或固定的系统。

背景技术

在传统锂（离子）电池情况下，由有机溶剂和无机导电盐组成的混合物被用作电解液。

其衍生物是具有固态聚合物电解质的锂（离子）电池。

这两种电解质方案的具有凝胶状电解质的组合也是已知的，所述凝胶状电解质由用电解液浸润的聚合物组成。

发明内容

本发明的主题是电池系统，包括

-至少一个锂电池单元，其具有电解质，尤其是所谓凝胶状电解质或凝胶（聚合物）电解质，所述电解质包括至少一种用电解液浸润或可浸润的聚合物，尤其是所谓的聚合物电解质，和

至少一个电解液计量装置，

其中电解液的至少一种成分可以通过电解液计量装置输送给锂电池单元和/或从锂电池单元排出。

尤其是可以将锂电池单元理解为原电池，其包括锂作为电化学活性电池单元成分。锂电池单元不仅可以被理解为作为阳极材料包括金属锂或锂合金的锂电池单元，而且可以被理解为作为阳极材料包括嵌入材料（例如石墨）的所谓的锂离子电池单元，锂离子可以可逆地填充到所述嵌入材料中并且又被移出，这也称为嵌入或脱嵌。

电解液的成分尤其是可以被理解为电解溶剂、导电盐以及其混合物、尤其是溶液。例如，电解液可以包括例如从碳酸盐和乙醚的组中选择的一种或多种尤其是有机的电解溶剂，以及包括一种或多种导电盐，例如LiPF₆。

电解液计量装置在此可以被设计不仅用于对（整个）电解液、也即由一种或多种电解溶剂和一种或多种导电盐组成的混合物进行计量，而且用于（单独地）对一种或多种电解溶剂和/或一种或多种导电盐进行计量。

电解液计量装置能够有利地将例如电解液或电解溶剂和/或导电盐形式的附加电解质成分输送给锂电池单元或者从锂电池单元中移除例如电解液形式的电解质成分，并且从而随时如此测量或调整聚合物中的电解液，使得可以针对相应的应用和当前运行状态最佳地调整锂电池单元。因此再次可以有利地在最不同的应用情况下获得高的输出容量。此外，因此可以保证高的安全性。此外通过可以使电解液、例如电解液量始终适配于或减小到当前的要求，也可以明显减少寄生副反应并且从而明显延长锂电池单元的寿命，其中所述寄生副反应否则也许可能耗尽电解液并且甚至长期破坏锂电池单元。此外，有利地可以补偿锂电池单元中电解液的老化引起的和必要时温度引起的降解，其方式例如是通过电解液计量装置对电解液进行重新计量，并且从而明显减少老化的影响和从而同样显著延长寿命。

电解液有利地对电解质的离子电导率产生影响。电解质的聚合物分量有利地可以具有高的耐热性。

在一种实施方式的范围中，锂电池单元中的至少一种电解液成分（尤其是电解液）的量可以通过电解液计量装置尤其是自动地调节。例如在此电解溶剂量和/或导电盐量和/或锂电池单元中的电解溶剂量可以通过电解液计量装置尤其是自动地调节。

在另一实施方式的范围中，锂电池单元包括阳极、阴极和布置在该阳极和阴极间的分离器。在此可能的是，分离器包括电解质或者由电解质构造。在分离器的区域中、尤其是在分离器边缘处的一个或多个部位处，尤其是可以构造一个或多个用于将至少一种电解液成分（例如电解液）尤其是通过电解液计量装置输送和/或排出或从电解液计量装置输送出和/或排出到电解液计量装置的接口。

电解液计量装置尤其是可以通过一个或多个液体管路与锂电池单元连接或可与锂电池单元连接。

在另一实施方式的范围中，电解液计量装置具有至少一个电解液成分储存容器，其容积可以通过可移动的壁改变。可移动的壁例如类似于在注射器情况下可以是由相对刚性的材料制成的可移动的、尤其是可推移的壁。但是同样可以由弹性材料构造可移动的壁并且通过弹性材料的膨胀变化而引起容积变化。例如，电解液计量装置也可以具有两个或更多尤其是这种电解液成分储存容器，其中例如一个电解液成分储存容器可以被设计用于储存电解液和/或一个电解液成分储存容器可以被设计用于储存电解溶剂和/或一个电解液成分储存容器可以被设计用于储存导电盐。