(57)【要約】【課題】確実かつ高い信頼性でバッテリケーシングの極めて小さな損傷さえも検出することができ、かつ簡単かつコスト的に有利なエネルギ蓄積器を提供すること。【解決手段】セルスペースを含むエネルギ蓄積器であって、このセルスペースには、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されている、エネルギ蓄積器において、セルスペースは、少なくとも一部分がケーシングによって外部環境から隔離されており、ケーシングが、エネルギ蓄積器の動作時にケーシング内に存在する少なくとも１つの成分またはこの成分の反応生成物を検出する検出手段を有する、ことを特徴とするエネルギ蓄積器を構成する。【選択図】図１
2014053308.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルスペースを含む殊にリチウム−イオン−バッテリのようなエネルギ蓄積器であって、
当該セルスペースには、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されている、エネルギ蓄積器において、
前記セルスペースは、少なくとも一部分がケーシング（１２）によって外部環境から隔離されており、
前記ケーシング（１２）は、前記エネルギ蓄積器（１０）の動作時に前記ケーシング（１２）内に存在する少なくとも１つの成分または当該成分の反応生成物を検出する検出手段（１８）を有する、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）は、コーティングの形態で前記ケーシング（１２）の外側面に被着されている、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギ蓄積器において、
前記ケーシング（１２）は、前記検出手段（１８）によって完全にコーティングされている、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項４】
請求項１また２に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）は、前記ケーシング（１２）の接続箇所に配置されている、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）により、電解質構成要素または電解質構成要素の反応性生成物を検出可能である、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項６】
請求項５に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段は、ジルコニウム−アリザリン−Ｓおよびチオシアン酸鉄からなるグループから選択される、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）は、前記エネルギ蓄積器（１０）の動作時に前記ケーシング（１２）内に存在する成分を感知する、または当該成分の反応生成物を感知する電極を有する、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項８】
殊にリチウム−イオン−バッテリのようなエネルギ蓄積器（１０）を製造する方法において、
当該エネルギ蓄積器（１０）の動作時にケーシング（１２）内に存在する少なくとも１つの成分または当該成分の反応生成物を検出するための検出手段（１８）を前記エネルギ蓄積器（１０）のケーシングに被着する方法ステップを含む、
ことを特徴とする、エネルギ蓄積器（１０）を製造する方法。
【請求項９】
請求項８に記載の方法において、
前記検出手段（１８）をコーティングの形態で前記ケーシング（１２）に被着する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１０】
殊にリチウム−イオン−バッテリのようなエネルギ蓄積器（１０）を製造するために、エネルギ蓄積器の動作時にエネルギ蓄積器（１０）のケーシング（１２）内に存在する少なくとも１つの成分または当該成分の反応生成物を検出するための検出手段（１８）を使用する、
ことを特徴とする使用方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はエネルギ蓄積器に関する。本発明は殊にリチウム−イオン−バッテリに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の技術
リチウム−イオン−バッテリは、多くの日常的な応用分野においてエネルギ蓄積器として広く使用されている。リチウム−イオン−バッテリは、例えば、ラップトップなどのコンピュータ、移動電話、スマートフォンおよび別の応用に使用されている。今日、強力に推進されている例えば自動車などの車両の電化においても上記のバッテリは有利である。
【０００３】
リチウム−イオン−バッテリなどのエネルギ蓄積器に起因する危険を回避するため、種々異なる選択肢が公知である。これらの選択肢は、例えば、海難・航空機事故の際にエネルギ蓄積器が、加熱しすぎたり、燃えたり、または危険なガスまたは粉塵を放出し得るという危険を回避するために使用される。すべてを合わせた相応の安全手段により、重大な危険なしに、リチウム−イオン−蓄電池のようなエネルギ蓄積器を利用できるのである。
【０００４】
刊行物DE 3818694 Alからは、陳列および商品用のバッテリパックが公知である。このようなバッテリパックでは、電気的なコンタクトによってバッテリの極を接続することができるため、電流が流れた際にバッテリ電圧の大きさを示すことができる。しかしながらこのようなバッテリパックは、安全性を得るのには適切でない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】DE 3818694 Al
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明の課題は、確実かつ高い信頼性でバッテリケーシングの極めて小さな損傷さえも検出することができ、かつ簡単かつコスト的に有利なエネルギ蓄積器を提供することであり、本発明の別の課題は、エネルギ蓄積器を製造する方法およびエネルギ蓄積器を製造するために検出手段を使用する使用方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記のエネルギ蓄積器についての課題は、本願発明の請求項１により、セルスペースを含む殊にリチウム−イオン−バッテリのようなエネルギ蓄積器であって、このセルスペースには、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されている、エネルギ蓄積器において、セルスペースは、少なくとも一部分がケーシングによって外部環境から隔離されており、ケーシングが、エネルギ蓄積器の動作時にケーシング内に存在する少なくとも１つの成分またはこの成分の反応生成物を検出する検出手段を有する、ことを特徴とするエネルギ蓄積器を構成することによって解決される。
【０００８】
またエネルギ蓄積器を製造する方法についての課題は、本願発明の請求項８により、エネルギ蓄積器の動作時にケーシング内に存在する少なくとも１つの成分またはこの成分の反応生成物を検出するための検出手段をエネルギ蓄積器のケーシングに被着する方法ステップを含む、エネルギ蓄積器を製造する方法によって解決される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明によるエネルギ蓄積器の１実施形態の概略図である。
【図２】本発明によるエネルギ蓄積器の別の実施形態の概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明が対象とするのは、例えばリチウム−イオン−バッテリのようなエネルギ蓄積器であり、このエネルギ蓄積器は、セルスペースを有しており、このセルスペースには、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されている。このセルスペースは、少なくとも一部分がケーシングによって外部環境から隔離されており、このケーシングは、エネルギ蓄積器の動作時にケーシング内にある少なくとも１つの成分またはこの成分の反応生成物を検出する検出手段を有する。
【００１１】
本発明においてエネルギ蓄積器は、殊に任意のバッテリとすることが可能である。例えばエネルギ蓄積器は、１次バッテリの他に殊に２次バッテリ、すなわち再充電可能な蓄電池とすることが可能である。ここでバッテリとは、１つのガルバニック素子または互いに接続される複数のガルバニック素子とすることが可能である。例えば、エネルギ蓄積器にはリチウム−イオン−バッテリが含まれ得る。リチウム−イオン−バッテリとは例えば、充電ないしは放電過程中の電気化学的プロセスの少なくとも一部がリチウムイオンをベースにするエネルギ蓄積器のことであると理解することができる。
【００１２】
さらに本発明においてセルスペースとは、アノード、カソードならびに電解質が存在するないしは配置されているスペースのことであると理解することができる。したがってこのセルスペースとは殊に、エネルギ蓄積器の充電ないしは放電過程に対して進行する電気化学プロセスが行われるスペースのことである。さらにセルスペースを囲むケーシングは、セルスペースを直接囲む、すなわち純粋に例示的にセルスペースの壁として構成することができるか、またはセルスペースを間接的に囲むことも可能である。後者のケースでは、上記のケーシングは、例えばセルスペースを直接囲むケーシングを包囲する別のケーシングとして構成することができる。
【００１３】
さらに上記の外部環境は、殊にエネルギ蓄積器ないしは上記のケーシングを取り巻く雰囲気、すなわち殊にエネルギ蓄積器を取り巻く空気とすることが可能である。
【００１４】
さらに検出手段とは、直接または間接的に成分を検出可能な任意の手段のことである。例えば検出手段は、電子センサとすることができ、または検出すべき成分と例えば化学反応し得る物質とすることも可能である。ここでこの成分は、例えば検出手段の急激な変色によって検出可能であり、殊にエネルギ蓄積器の通常の動作条件では実質的に非可逆的である、検出手段の急激な変色によって検出可能である。一般的には上記の検出手段は、例えば検出すべき成分を視覚的に表示することができる。
【００１５】
さらに上記の検出手段は、エネルギ蓄積器の通常かつ所望の動作時にケーシング内に存在する物質のような成分を感知ないし選り分けることができる。この際にこの検出手段は、上記のような成分を直接的に選り分けることができ、ないしこの成分を直接的に検出することができる。さらに検出出段は、上記の成分の反応生成物を選り分けることができ、殊にケーシング外部の雰囲気ないしは外部環境においてこの成分が反応することによって形成される生成物を選り分けることができる。最後のケースにおいて検出手段は、上記の成分を間接的に検出するのである。
【００１６】
このようなエネルギ蓄積器により、ケーシングの損傷を早期かつ確実に検出することができ、これによって損傷の広がりないしは拡大と、例えばエネルギ蓄積器の利用者に対する危険性を格段に低減することができるかまたは完全に阻止することさえも可能である。これによって本発明のエネルギ蓄積器を殊に安全に動作させることができるのである。
【００１７】
詳しくいうと、バッテリカバーとして使用できるかないしはそのようなものとして構成することの可能なケーシングが、エネルギ蓄積器の動作時にケーシング内に存在する少なくとも１つの成分またはこの成分の反応生成物を検出するための検出手段を有するように構成されることにより、このような成分の漏れ出しを直接的に検出することができる。選択される検出手段に依存して極めてわずかな濃度も確実に識別できるため、比較的大きな損傷を直接検出できるだけではなく、例えば微小穿孔または微小割れなどの極めてわずかな漏れも直接識別できる。これにより、例えば裸眼では識別できないような損傷さえも識別できるのである。
【００１８】
これにより、極めて小さい損傷にも反応することができるため、物質の漏れ出しまたは損傷の拡大を終了させるかないしは阻止することができ、これにより、例えば別のエネルギ蓄積器のような周辺の構成部材の損傷を確実に阻止することができる。したがって、場合によっては予想される修理コストを最小限に低減することができるのである。
【００１９】
さらに、例えばガスまたは液体などの物質がエネルギ蓄積器から継続的に漏れ出してしまうなどの事態を直ちに終了させることができるため、例えば利用者の危険性を最小化できるかまたは完全に阻止することができる。これは殊に、エネルギ蓄積器内に存在する物質、または空気または空気中の水分などとのその反応生成物および分解生成物の一部は、操作者ないしはエネルギ蓄積器の直近の周囲にいる人員を危険に晒し得る有害な物質になることがあるため、殊に有利になり得る。これによって本発明によれば、エネルギ蓄積器に接触する人員の保護を実現することができる。さらに、熱暴走などの安全に対してクリティカルな状況の危険性を大きく低減させることができる。
【００２０】
したがって上記のエネルギ蓄積器は、ケーシングの極めて小さな損傷をも直接、迅速かつ確実に検出できることにより、極めて簡単かつコスト的に有利に殊に安全な動作を保証することができるのである。これにより、エネルギ蓄積器の周囲の損傷を低減するかまたは完全に阻止することができ、人員を危険に晒す事態を低減するかまたはこれを排除することできる。したがって上記の検出手段を含むエネルギ蓄積器は例えば、漏れに対する、ないしは損傷に対する表示器なのであり、ひいてはエネルギ蓄積器の品質管理ないしは品質保証の有利な手段なのである。ここで上記のようにエンドユーザにおける品質保証も、メーカにおける品質保証も共に改善することができる。なぜならば、上記の検出手段により、エネルギ蓄積器の製造直後および販売の前に漏れを識別することができ、これにより、この点についての選別ステップが可能になるからである。
【００２１】
さらに欠陥のあるバッテリは、場合によっては熱暴走を起こす危険性を有するが、この危険性も上記のエネルギ蓄積器によって阻止することが可能である。
【００２２】
したがって上記のエネルギ蓄積器により、第一には性能低下に対抗することができ、また損傷したエネルギ蓄積器によって発生し得る潜在的なリスクも低減することもできるのである。さらに製造後または動作中に漏れが発生しているかまたはしそうなエネルギ蓄積器は、直ちに識別して取り除くことができる。
【００２３】
１つの実施形態の枠内において上記の検出手段は、コーティングの形態でケーシングの外側面に被着することができる。これは、上記の検出手段をケーシングに被着できるようにするための殊に簡単かつコスト的に有利な選択肢である。この実施形態は、検出すべき成分またはこの成分の反応生成物と例えば化学的に反応し得ることによって検出手段として使用できる物質に殊に有利である。このような検出手段は、例えばラッカーなどのコーティングとすることができ、ひいては殊に簡単に上記のケーシングに被着することができる。さらにコーティングは、殊に有利にもケーシングの大きな表面もカバーすることができ、また基本的には手の届きにくい、ケーシングの位置、および／または、既知のようにクリティカルであると評価される位置も監視することができる。
【００２４】
別の実施形態の枠内では上記のケーシングを検出手段によって完全にコーティングすることが可能である。殊にこの実施形態において有利であり得るのは、基本的にケーシングからのガスのような物質の漏れ出しだけを検出できるのでなく、漏れ出した位置、ひいてはケーシングの損傷位置を直接検出ができることである。これにより、例えば、エネルギ蓄積器を詳細にチェックしなくても修理のための処置を直接かつコスト的に有利に講じることができる。さらに交換を殊に迅速かつコスト的に有利に行うことができる。さらに、損傷を検出した場合にこの損傷だけがあるのか否か、または同様に修理を行わなければならないかまたは交換が必要になる別の障害があるのか否かを簡単にチェックすることができる。本発明において、上記のケーシングを検出手段によって完全にコーティングするということが意味し得るのは、例えば、ケーシングの外壁を検出手段によってコーティングし、ケーシングから延びている導線またはエネルギ蓄積器の固定に使用する固定手段のような個々の複数の位置は、殊に技術的な理由からコーティングしなくてもよいことである。
【００２５】
別の実施形態の枠内において、上記の検出手段はケーシングの接続箇所に配置することができる。例えば検出手段は、ケーシングの接続箇所だけに、ないしは専ら接続箇所に配置することができる。この実施形態では殊に、例えば微小割れまたは微小穿孔のような損傷に対し、ケーシングないしはエネルギ蓄積器の殊に弱い箇所を監視することができる。この場合にはケーシングを完全に覆う面積の大きなコーティングないしは複数のセンサの配置を省略することができ、これによってこの実施形態ではエネルギ蓄積器を殊にコスト的に有利に作製することができる。本発明においてケーシングの接続箇所とは、殊に導線用の開口部、溶接継ぎ目、個々のケーシング構成部材の接続箇所または類似のもののことである。
【００２６】
別の実施形態の枠内では、上記の検出手段により、電解質構成要素または電解質構成要素の反応生成物を検出可能である。上記の電解質は殊に揮発性または液状の構成要素を有することがあり、または上記の成分と反応し得る構成要素を有し得るため、この実施形態は殊に有利になり得る。これは殊に、上記のような構成要素が損傷を発生させ得るかまたは人間に毒性を有し得る電解質において可能である。さらに殊に電解質は、エネルギ蓄積器の大部分ないしは広い領域に存在し得るため、殊に電解質またはその構成要素を選り分ける検出手段により、エネルギ蓄積器の確実かつ信頼性の高い検出が可能になる。
【００２７】
別の実施形態の枠内において上記の検出手段は、ジルコニウム−アリザリン−Ｓおよびチオシアン酸鉄（Fe(SCN)3）から構成されるグループから選択可能である。このような検出手段は、殊に高い感度および選り分け能力で確実かつ高い信頼性で漏れの存在を検出することができる。例えば上記の検出手段は、高い信頼性でフッ化水素酸を検出することができる。これは殊にエネルギ蓄積器としての純粋に例示的なリチウム−イオン−バッテリのケースに対して有利になり得る。それは、純粋に例示的なリチウム−イオン−バッテリのケースに対して上記の電解質は、支持電解質としてヘキサフルオロリン酸リチウム（LiPF6）を有し得るからである。この支持電解質が漏れの箇所などにおいて周囲にある水分ないし空気中の水分と接触すると、この支持電解質は、例えばフッ化水素酸に分解し得る。これは、例えば、上記の支持電解質の漏れ出しおよびケーシングの外部における反応によって発生するか、または空気ないしは空気中の水分がケーシングに侵入してセルスペースのすぐ近くでないしはケーシング内で反応することによっても起こり得る。形成されるフッ化水素酸の量が多くなると、エネルギ蓄積器の老化が加速され、ひいては性能低下に結び付く。さらに上記の形成および漏れ出しは、毒性によって潜在的な危険性に生じ得る。このため、殊にフッ化水素酸の存在を選択的に検出できる検出手段が有利になり得る。ここでは殊に、上記のエネルギ蓄積器のケーシングのフッ化水素酸を感知するコーティングとしての上記の検出手段は、フッ化水素酸が存在すること、ひいては例えば微小穿孔などの損傷が存在することを間接的に光学的ないしは視覚的に示すことができる。
【００２８】
殊に上記の検出手段としてのジルコニウム−アリザリン−Ｓは、フッ化水素酸と化学的に反応し、このことは、実質的に非可逆な急激な変色によって間接的に眼に見えるようになる。詳しくいうと、例えばそれ自体紫色のラッカーを含むジルコニウム−アリザリン−Ｓは脱色し、この際に相応する箇所は黄色赤色になり得る。真紅のチオシアン酸鉄錯体については、これは、例えばフッ化水素酸の溶液において錯体Fe[F]6が形成されることによって脱色し得る。
【００２９】
これにより、例えばこの実施形態においてコストのかかる分析ユニットないしはセンサを省略することができる。むしろケーシングを単にコーティングするだけで確実かつ信頼性の高い損傷の検出が可能になる。これによってこの実施形態のエネルギ蓄積器は、殊にコスト的に有利にかつ簡単に作製できるのである。
【００３０】
上記の実施形態は、視覚的に知覚可能な急激な変色の殊に有利な実施例であり、この急激な変色は、フッ化水素酸が存在することを立証するものである。これにより、簡単、迅速かつ高い信頼性で、１つまたは複数のエネルギ蓄積器を単に視覚的にチェックすることにより、欠陥のあるエネルギ蓄積器および損傷の位置を求めることができる。
【００３１】
別の実施形態の枠内において上記の検出手段は、エネルギ蓄積器の動作時にケーシング内に存在する成分を、またはこの成分の反応生成物を感知する電極を有する。例えば、検出手段は、フッ化物を感知する電極を有し得る。したがってこの実施形態では、フッ化水素酸の存在を電圧検出によって検出することができ、これによって同様に漏れの正確かつ信頼性の高い検出を可能にすることができる。例えばこのようなフッ化物を感知する電極はLaF3/EuF2から構成するか、ないしはこれらの物質を含むことができる。
【００３２】
本発明によるエネルギ蓄積器の別の技術特徴および利点については、本発明による方法、本発明による使用方法、図面ならびに図面の説明に関連した説明を参照されたい。
【００３３】
本発明が対象とするのはさらに、例えばリチウム−イオン−バッテリのようなエネルギ蓄積器を製造する方法であり、この方法には、エネルギ蓄積器の動作時にケーシング内に存在する少なくとも１つの成分またはこの成分の反応生成物を検出するための検出手段をエネルギ蓄積器のケーシングに被着する方法ステップが含まれている。
【００３４】
本発明の方法により、殊に簡単かつコスト的に有利にエネルギ蓄積器を提供することができ、ここでこのエネルギ蓄積器は、確実かつ高い信頼性でバッテリケーシングの極めて小さな損傷さえも検出することができる。これによってこのエネルギ蓄積器それ自体の比較的大きな損傷も、またはこのエネルギ蓄積器の直近の周囲にある、例えば別のエネルギ蓄積器などのような別の構成部材の比較的大きな損傷も共に阻止することができ、またはこれを少なくとも格段に低減することができるのである。さらにエネルギ蓄積器から持続的に物質が漏れ出すことも阻止することができ、これによってエネルギ蓄積器の操作者に直接的に危険を及ぼす事態も大きく低減するか完全に阻止することができる。
【００３５】
１つの実施形態の枠内において上記の検出手段は、コーティングの形態で上記のケーシングに被着される。これは、上記の検出手段をケーシングに固定ないしは被着できるようにするための殊に簡単かつコスト的に有利な選択肢である。さらに簡単かつ所定の手法で上記のコーティングの厚さおよび広がりを制御することができる。
【００３６】
本発明による方法の別の技術特徴および利点については、本発明によるエネルギ蓄積器、本発明による使用方法、図面ならびに図面の説明に関連した説明を参照されたい。
【００３７】
本発明はさらに、例えばリチウム−イオン−バッテリのようなエネルギ蓄積器を作製するため、エネルギ蓄積器の動作時にエネルギ蓄積器のケーシング内に存在する少なくとも１つの成分ないしはこの成分の反応生成物を検出するために検出手段を使用する使用方法を対象とする。
【００３８】
エネルギ蓄積器に、殊にエネルギ蓄積器のケーシングの外側面に検出手段を使用ないしは被着することにより、殊に簡単かつコスト的に有利にまた確実および高い信頼性でエネルギ蓄積器の極めて小さな損傷であっても検出することができる。これにより、第一にはエネルギ蓄積器の近くに配置される構成部材の損傷を低減または阻止することできる。さらにエネルギ蓄積器の操作者を危険に晒す事態を格段に低減ないしは完全に阻止することができる。
【００３９】
本発明による使用方法の別の技術的特徴および利点については、本発明によるエネルギ蓄積器、本発明による方法、図面ならびに図面の説明に関連した説明を参照されたい。
【実施例】
【００４０】
本発明の対象の別の利点および有利な実施形態を、実施例および図面によって具体的に示し、以下に説明する。これらの実施例および図面は、説明的な性格しか有さず、いかなる形においても本発明を制限することを意図していないことに注意されたい。
【００４１】
図１には本発明によるエネルギ蓄積器１０の概略図が示されている。このようなエネルギ蓄積器１０は、基本的に任意のタイプのエネルギ蓄積器とすることができ、例えば再充電可能な蓄積器のようなバッテリとすることができる。例えばエネルギ蓄積器１０はリチウム−イオン−バッテリとすることが可能である。考えられ得る応用分野には、電気駆動の車両、ラップトップのようなコンピュータ、移動電話、スマートフォン、電気ツールおよび別のアプリケーションである。
【００４２】
このようなエネルギ蓄積器１０には、セルスペースが含まれており、このセルスペースには、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されている。さらに、公知のようにアノードとカソードとの間にセパレータが配置されている。
【００４３】
アノードおよびカソードは基本的にそれ自体公知のように、エネルギ蓄積器について既知のように構成することができる。純粋に例示的なリチウム−イオン−バッテリのケースに対して、アノードは、金属リチウムを含むかまたはリチウムをインターカレーションすることできる電極とすることが可能である。カソードは、例示的にＮＭＣまたはリチウムコバルト酸化物（LiCoO2）を有することができる。カソード材料は場合によっては、例えばグラファイトのような導電性炭素化合物などの導電性添加物を含むような例えばポリフッ化ビニリデン（PVDF＝Polyvinylidene fluoride）などの結合材内に設けられる。上記の電解質には、１つまたは複数の導電性の塩類が溶け込んでいる溶媒が含まれ得る。例えば、炭酸エチレン、炭酸プロピレン、炭酸ジメチルまたは炭酸ジエチルなどの非プロトン性溶媒を使用可能である。さらに導電性塩としてヘキサフルオロリン酸リチウム（LiPF6＝lithium hexafluorophosphate）を使用することができる。
【００４４】
さらにアノードとカソードを互いに空間的に分離して、殊に短絡を阻止するため、アノードとカソードとの間に公知のようにセパレータを配置する。このセパレータは、例えば、殊に多孔性のプラスチックシート、グラフファイバ織物から構成することができ、または殊に、例えばセラミック織物のような多孔性のセラミック材料から構成することも可能である。ここでは上記の電解質を、例えばセパレータ内ないしはセパレータの孔に配置することが可能である。
【００４５】
上記のアノード、カソード、セパレータおよび電解質が配置されているセルスペースは、少なくとも一部分がケーシング１２によって周囲から隔離されている。ケーシング１２には任意の材料から構成することが可能である。例えば、ケーシング１２は、堅いケーシング、すなわち形状が変化しないケーシングとすることができ、または例えば可塑性のプラスチックからなる弾性的なケーシング１２とすることも可能である。図１によれば、エネルギ蓄積器に電気的に接触接続して電気エネルギを取り出すため、ケーシング１２から導線１４、１６が突出している。
【００４６】
ケーシング１２はさらに、エネルギ蓄積器１０の動作時にケーシング１２内に存在する少なくとも１つの成分またはこの成分の反応生成物を検出する検出手段１８を有する。図１によれば、検出手段１８は、例えばラッカーコーティングのようなコーティングの形態でケーシング１２の外側面に被着されている。基本的には検出手段１８は、ケーシング１２の接続箇所だけに配置することができる。しかしながら図１には、ケーシング１２が、検出手段１８によって完全にコーティングされている様子が示されている。
【００４７】
さらに検出手段１８により、電解質構成要素または電解質構成要素の反応生成物を検出可能である。このために上記の検出手段は、例えばジルコニウム−アリザリン−Ｓまたはチオシアン酸鉄を例えばラッカーコーティングとして含み得る。
【００４８】
ケーシング１２が損傷されるかないしはケーシング１２が例えば微小割れを有する場合、上記の電解質の例えばLiPF6のような支持電解質は、空気中の水分と反応してフッ化水素酸になり得る。このフッ化水素酸が上記の検出手段と接触すると、このことは、色の急激な変化によって直接目視可能である。これは、図１において変色部２０によって示されている。
【００４９】
したがって本発明によるエネルギ蓄積器１０は、エネルギ蓄積器１０の動作時にケーシング１２内に存在する少なくとも１つの成分ないしはこの成分の反応生成物を検出する検出手段１８を、エネルギ蓄積器１０のケーシング１２上に被着する方法ステップをさらに含むそれ自体公知の方法によって作製可能である。
【００５０】
図２には、本発明によるエネルギ蓄積器１０の別の実施形態が示されている。図２のエネルギ蓄積器１０は、実質的に図１のエネルギ蓄積器１０に相応する。違いは図２のエネルギ蓄積器１０が巻き型セルとして構成されていることである。図２においても漏れの検出を識別することができ、この漏れは、色の急激な変化２０によって間接的に識別することができる。
【００５１】
当業者に明らかであるのは、本発明のエネルギ蓄積器１０の上記の説明が、単に説明的な性格しか有さず、上で説明した実施例によって制限されないことである。
【符号の説明】
【００５２】
１０  エネルギ蓄積器、  １２  ケーシング、  １４，１６  導線、  １８  検出手段、  ２０  変色部
【図１】
2014053308.tif 000003
【図２】
2014053308.tif 000004
【手続補正書】
【提出日】平成25年10月2日(2013.10.2)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セルスペースを含むエネルギ蓄積器であって、
当該セルスペースには、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されている、エネルギ蓄積器において、
前記セルスペースは、少なくとも一部分がケーシング（１２）によって外部環境から隔離されており、
前記ケーシング（１２）は、前記エネルギ蓄積器（１０）の動作時に前記ケーシング（１２）内に存在する少なくとも１つの成分または当該成分の反応生成物を検出する検出手段（１８）を有する、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項２】
請求項１に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）は、コーティングの形態で前記ケーシング（１２）の外側面に被着されている、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項３】
請求項２に記載のエネルギ蓄積器において、
前記ケーシング（１２）は、前記検出手段（１８）によって完全にコーティングされている、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項４】
請求項１また２に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）は、前記ケーシング（１２）の接続箇所に配置されている、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか１項に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）により、電解質構成要素または電解質構成要素の反応性生成物を検出可能である、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項６】
請求項５に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段は、ジルコニウム−アリザリン−Ｓおよびチオシアン酸鉄からなるグループから選択される、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか１項に記載のエネルギ蓄積器において、
前記検出手段（１８）は、前記エネルギ蓄積器（１０）の動作時に前記ケーシング（１２）内に存在する成分を感知する、または当該成分の反応生成物を感知する電極を有する、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか１項に記載のエネルギ蓄積器において、
前記エネルギ蓄積器（１０）は、リチウム−イオン−バッテリである、
ことを特徴とするエネルギ蓄積器（１０）。
【請求項９】
セルスペースを含むエネルギ蓄積器（１０）を製造する方法であって、
当該セルスペースには、アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されており、
前記セルスペースは、少なくとも一部分がケーシング（１２）によって外部環境から隔離されている、エネルギ蓄積器（１０）を製造する方法において、
当該エネルギ蓄積器（１０）の動作時にケーシング（１２）内に存在する少なくとも１つの成分または当該成分の反応生成物を検出するための検出手段（１８）を前記エネルギ蓄積器（１０）のケーシングに被着するステップを含む、
ことを特徴とする、エネルギ蓄積器（１０）を製造する方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の方法において、
前記検出手段（１８）をコーティングの形態で前記ケーシング（１２）に被着する、
ことを特徴とする方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の方法において、
前記エネルギ蓄積器（１０）は、リチウム−イオン−バッテリである、
ことを特徴とする方法。
【請求項１２】
アノード、カソード、および、アノードとカソードとの間に配置される電解質が配置されたセルスペースを含み、前記セルスペースは、少なくとも一部分がケーシング（１２）によって外部環境から隔離されているエネルギ蓄積器（１０）において使用される検出手段（１８）において、
前記検出手段（１８）は、前記エネルギ蓄積器の動作時にエネルギ蓄積器（１０）のケーシング（１２）内に存在する少なくとも１つの成分または当該成分の反応生成物を検出する、
ことを特徴とする検出手段（１８）。
【請求項１３】
請求項１２に記載の検出手段（１８）において、
前記エネルギ蓄積器（１０）は、リチウム−イオン−バッテリである、
ことを特徴とする検出手段（１８）。