[发明专利]用于锂离子单元电池的传感器装置、锂离子单元电池

说明书

本发明涉及一种用于能量存储器的锂离子单元电池、特别地袋型单元电池(1)的传感器装置(7)，其具有参比电极(10)，该参比电极可设置在锂离子单元电池(1)的阳极(5)和阴极(6)之间并且可通过评估装置(20)电接触。在此设成，参比电极(10)沿环形框架(8)延伸，该环形框架承载可布置在阳极(5)和阴极(6)之间的隔板(4)，其中参比电极(10)至少分段地在框架(8)的朝向/可朝向阳极(5)和/或阴极(6)的端面(12,13)上延伸。此外，本发明涉及具有这种传感器装置的锂离子单元电池、特别地袋型单元电池。

技术领域

本发明涉及一种用于能量存储器的锂离子单元电池、特别地袋型单元电池的传感器装置，其具有参比电极，该参比电极可布置在锂离子单元电池的阳极和阴极之间并且可通过评估装置电接触。

此外，本发明涉及具有这种传感器装置的锂离子单元电池、特别地袋型单元电池。

背景技术

从现有技术中已知所述类型的传感器装置和锂离子单元电池。例如，出版物DE102012 202 433 A1公开了一种用于电池单元的传感器装置，其具有参比电极和评估装置，其中所述评估装置一方面与参比电极电连接以及另一方面与锂离子单元电池的阳极和阴极电连接。借助于该参比电极，可检测阳极和阴极的电极电位，从而例如在操作期间对锂离子单元电池的性能或任何发生的老化进行监测。参比电极在此布置在阴极和阳极之间，使得相对于阳极和相对于阴极均具有相应可测量的电势，从而可确定锂离子电池的状态。由出版物DE 10 2014 220 993 A1还已知一种制备用于锂离子单元电池的参比电极的方法，其中将参比电极电沉积在中性金属杯的内侧。

发明内容

本发明的目的是提供一种改进的传感器装置，其允许更容易地集成到锂离子单元电池、特别地袋型电池中，并且特别地还以节省空间的方式设计。

本发明的目的通过一种用于能量存储器的锂离子单元电池的传感器装置实现，所述传感器装置具有：

环形的框架；

被夹紧在框架中且被框架承载的隔板，所述隔板能够布置在锂离子单元电池的阳极和阴极之间；

布置在框架上的参比电极，该参比电极能够设置在锂离子单元电池的阳极和阴极之间并且能够通过评估装置电接触，

其中，参比电极沿环形的框架延伸，其中参比电极至少分段地在框架的能够朝向阳极的第一端面和/或能够朝向阴极的第二端面上延伸。

这具有以下优点：参比电极能够以节省空间的方式被引入到锂离子单元电池中，方式是将所述参比电极分配给(zuordnen)布置在阴极和阳极之间的隔板。在此，参比电极布置在同样承载隔板的框架上。通过将隔板布置在阳极和阴极之间，由此也同时将参比电极定位在阳极和阴极之间。因此，迄今为止传统的隔板被根据本发明的由框架、参比电极和隔板组成的单元所代替，该单元特别地为预组装组件。由此，能够实现简单地集成到锂离子单元电池中。在此，参比电极布置在所述框架的朝向或可分配给/分配给阴极和/或阳极的端面上，以能够检测或测量相对于阳极的电位、相对于阴极的电位或相对于阳极的电位和相对于阴极的电位两者。根据应用情况，参比电极仅布置在两个端面中的一个上可能就足够了。然而，参比电极优选地可在两个端面上提供，以便对锂离子单元电池的两个电极(阳极和阴极)进行有利的电位测量。

根据本发明的优选的实施方式设成，框架的环形形状沿着偏离圆形的形状延伸。由此，框架不是圆形的，而是具有不规则的轮廓，这允许框架在锂离子单元电池中的明确定位，特别地相对于锂离子单元电池的电极。由此导致，一方面组装以及另一方面传感器装置的运行可靠性得到优化。

特别地设成，框架的环形形状至少基本上沿矩形形状延伸。由此导致，框架与参比电极一起可有利地用在袋型单元电池中，该袋型单元电池通常同样是矩形的。矩形形状在锂离子单元电池的框架和壳体之间和/或锂离子单元电池上的电极和参比电极之间提供有利的抗扭转(防转动锁定Verdrehsicherung)。