[发明专利]用于对具有至少一个锂离子电池的蓄能器进行电抛光的设备、充电器、用于运行充电器的方法

说明书

本发明涉及一种用于对具有至少一个锂离子电池（3）的蓄能器（2）进行电抛光的设备（11），所述设备具有至少一个可操纵的第一开关（S），所述至少一个可操纵的第一开关与电容器（C）和用于限流的电阻（R）串联地与至少一个锂离子电池（3）并联，其中用于使所述电容器（C）放电的装置（14）至少与所述电容器（C）并联。本发明还涉及一种充电器以及一种用于运行该充电器的方法。

技术领域

本发明涉及一种用于对具有至少一个锂离子电池的蓄能器进行电抛光的设备。本发明还涉及一种充电器以及一种用于运行这种充电器的方法。

背景技术

从现有技术中公知用于给电蓄能器充电的设备和方法。然而，随着机动车的电气化增加，对蓄能器的要求和对充电方法的要求不仅关于安全性方面而且关于耐久性和负荷能力方面都增加。在如今的具有电驱动支路的机动车中，常常使用基于锂离子电池的蓄能器，这些锂离子电池确保了高性能潜力。在此，在电蓄能器或电池组模块中，各个锂离子电池彼此串联和/或并联。在正常运行时，存储在这些电池中的电能被机动车的耗电器、尤其是一个或多个电机所消耗。通过驱动系统的发电机式运行，可能在行驶期间给蓄能器充电，其中这里通常可以实现较低的充电电流，由此针对这些锂离子电池的充电时间相对应地延长。

还公知的是：通过外部充电器来给蓄能器供应电能。经此，也可能进行快速充电，该快速充电应该在短时间内确保驱动装置的继续运行。在此，为了缩短充电时间而提高充电电流，然而这对蓄能器的使用寿命带来负面影响。高充电电流导致：在电池中发生金属锂沉积（镀锂（Li）），其中首先形成锂成核现象，其中元素锂作为纳米级颗粒沉积并且接着稍后被构造成海绵状或针状的树枝状晶。尤其是在低温下，高充电电流增强地导致针状的树枝状晶的形成。如果这些树枝状晶生长，则它们可能穿透电池的保护膜和/或分隔膜并且由此使电池丧失工作能力。因而，非常令人感兴趣的是：防止树枝状晶的形成或者可以将所形成的树枝状晶简单地除去。

为此，例如在专利申请文件DE 10 2011 087 496 A1中提出了：给电池脉冲式地充电，其中充电脉冲超过链节电池的额定充电电流；而且在这些充电脉冲之间借助于负载脉冲来使电池放电，其中负载脉冲比充电脉冲短。通过对相应的电池的脉冲式放电，实现了在充电过程期间已经构造出的树枝状晶或晶体重新被分解。通过脉冲式放电，实现了短暂、但是强烈的放电过程，该放电过程导致：由于其纳米级尺寸而具有巨大表面的锂晶核优选地在放电时被分解。该化学过程基本上等同于其中通过高电流来使金属表面平整的电抛光。因而，在下文也谈到电池的电抛光。为此而提出：给充电器配备用于在负载脉冲期间的放电的电容器以及借助于其来使该电容器放电的电阻。该电路允许电池的有针对性的放电，其中通过将海绵状或针状的树枝状晶分解来重新制造尤其是在相应的电池的阳极上的表面或将尤其是在相应的电池的阳极上的表面抛光。

发明内容

本发明所基于的任务在于：提供一种用于电抛光的经改善的设备和经改善的方法，该设备和该方法以简单且成本低廉的方式和方法允许电抛光、提高蓄能器的使用寿命、缩短充电时间并且能够实现充电电流更高的充电。