(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電池セル（２）のハウジング（３）の内部の圧力を決定する方法であって、前記電池セル（２）は、前記ハウジング（３）の内部に配置された測定電極（７０）と、前記ハウジング（３）の内部に配置された電極ユニット（１０）であって、カソードと、アノード（２１）と、電解質を浸み込ませたセパレータ（１８）と、を有する前記電極ユニット（１０）と、を備え、前記ハウジング（３）は、少なくとも部分的に導電性を有する、前記方法において、
前記測定電極（７０）と前記ハウジング（３）との間の電気インピーダンスが測定され、前記電気インピーダンスから、予め定められた相関関係に基づいて、前記ハウジング（３）の内部の前記圧力が定められ、
前記電極ユニット（１０）の、前記電解質を浸み込ませた前記セパレータ（１８）の前記電気インピーダンスが測定され、
前記電解質はイオン伝導性を有し、前記セパレータ（１８）は細孔を有することを特徴とする、方法。
【請求項２】
前記ハウジング（３）に接触する絶縁層（５０）の前記インピーダンスが測定されることを特徴とする、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記測定電極（７０）は、前記電極ユニット（１０）の前記アノード（２１）又は前記カソードであることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項４】
前記測定電極（７０）は、追加的な対応電極（５２）であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の方法。
【請求項５】
前記電気インピーダンスを測定するために、前記測定電極（７０）と前記ハウジング（３）との間に交流電圧が印加されることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の方法。
【請求項６】
前記電気インピーダンスから、追加的に、前記ハウジング（３）の内部の温度が定められることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の方法。
【請求項７】
少なくとも部分的に導電性を有するハウジング（３）と、
前記ハウジング（３）の内部に配置された測定電極（７０）と、
前記ハウジング（３）の内部に配置された電極ユニット（１０）であって、カソードと、アノード（２１）と、電解質を浸み込ませたセパレータ（１８）と、を有する前記電極ユニット（１０）と、
を備える、電池セル（２）において、
前記セパレータ（１８）は、前記測定電極（７０）と前記ハウジング（３）との間の電気インピーダンスが測定可能であるように、前記ハウジング（３）と前記測定電極（７０）との間に配置され、
前記電極ユニット（１０）の、前記電解質を浸み込ませた前記セパレータ（１８）の前記電気インピーダンスが測定され、
前記電解質はイオン伝導性を有し、前記セパレータ（１８）は細孔を有することを特徴とする、電池セル（２）。
【請求項８】
前記ハウジング（３）に接触する絶縁層（５０）が設けられ、前記絶縁層（５０）は、少なくとも１つの切り抜き部（５４）を有し、前記セパレータ（１８）は、前記絶縁層（５０）に接触し、かつ前記切り抜き部（５４）の領域で前記ハウジング（３）に接触することを特徴とする、請求項７に記載の電池セル（２）。
【請求項９】
少なくとも部分的に導電性を有するハウジング（３）と、
前記ハウジング（３）の内部に配置された測定電極（７０）と、
前記ハウジング（３）の内部に配置された電極ユニット（１０）であって、カソードと、アノード（２１）と、電解質を浸み込ませたセパレータ（１８）と、を有する前記電極ユニット（１０）と、
を備える、電池セル（２）において、
前記ハウジング（３）に接触する絶縁層（５０）が設けられ、前記絶縁層（５０）は、前記測定電極（７０）と前記ハウジング（３）との間の電気インピーダンスが測定可能であるように、前記ハウジング（３）と前記測定電極（７０）との間に配置され、
前記電極ユニット（１０）の、前記電解質を浸み込ませた前記セパレータ（１８）の前記電気インピーダンスが測定され、
前記電解質はイオン伝導性を有し、前記セパレータ（１８）は細孔を有することを特徴とする、電池セル（２）。
【請求項１０】
前記測定電極（７０）は、前記電池セル（２）の前記アノード（２１）又は前記カソードであることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載の電池セル（２）。
【請求項１１】
前記測定電極（７０）は、追加的な対応電極（５２）であることを特徴とする、請求項７〜９のいずれか１項に記載の電池セル（２）。
【請求項１２】
前記対応電極（５２）は、互いに隔離した複数の測定面（６０）を有することを特徴とする、請求項１１に記載の電池セル（２）。
【請求項１３】
電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ−Ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、又は、消費家電製品で利用される、請求項１〜７のいずれか１項に記載の方法、又は、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ−Ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、又は、消費家電製品に利用される、請求項７〜１２のいずれか１項に記載の電池セル（２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電池セルのハウジングの内部の圧力を決定する方法であって、電池セルは、ハウジングの内部に配置された測定電極と、ハウジングの内部に配置された電極ユニットと、を備え、電池セルのハウジングは、少なくとも部分的に導電性を有する、上記方法に関する。本発明はさらに、少なくとも部分的に導電性を有するハウジングと、ハウジングの内部に配置された測定電極と、ハウジングの内部に配置された電極ユニットと、を備える電池セルにも関する。
【背景技術】
【０００２】
電気エネルギーは、電池によって蓄えられる。電池は、化学的な反応エネルギーを電気エネルギーに変換する。ここで、一次電池と二次電池とが区別される。一次電池は、一度だけ稼働が可能であるが、蓄電池とも呼ばれる二次電池は再充電が可能である。電池は、特に１つ以上の電池セルを含む。
【０００３】
蓄電池では特に、所謂リチウムイオン電池セルが利用される。このリチウムイオン電池セルは、特に、高いエネルギー密度、熱的な安定性、及び、非常に低い自己放電率により卓越している。リチウムイオン電池セルは、特に自動車で使用され、特に、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、及び、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ−Ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）で使用される。
【０００４】
リチウムイオン電池セルは、カソードとも呼ばれる正の電極と、アノードとも呼ばれる負の電極と、を有する。カソードとアノードとはそれぞれ、活物質が塗布された集電体を有する。カソードのための活物質は、例えば金属酸化物である。アノードのための活物質は、例えば黒鉛である。しかしながら、ケイ素もアノードのための活物質として普及している。
【０００５】
アノードの活物質には、リチウム原子が挿入する。放電過程においては、外部回路内の電子が、アノードからカソードへと流れる。電池セルの内部では、リチウムイオンが、放電過程においてアノードからカソードへと移動する。その際に、リチウムイオンが、アノード物質の活物質から可逆的に脱離し、このことは、脱リチオ化とも呼ばれる。電池セルの充電過程においては、リチウムイオンは、カソードからアノードへと移動する。その際に、リチウムイオンは、再びアノードの活物質へと可逆的に挿入し、このことはリチオ化とも呼ばれる。
【０００６】
電池セルの電極は、フィルム状に構成されており、カソードからアノードを隔てるセパレータを間に挟んだ状態で巻回されて、電極巻回体となる。このような電極巻回体は、ジェリーロール（Ｊｅｌｌｙ−Ｒｏｌｌ）とも呼ばれる。上記電極は、重畳して層状をなして電極スタックとなってもよく、又は、他の形態により電極ユニットを形成してもよい。電池セルは、通常では、１つ以上の電極ユニットを備える。
【０００７】
電極ユニットの上記２つの電極は、コレクタ（Ｋｏｌｌｅｋｔｏｒ）によって、端子とも呼ばれる電池セルの極と電気的に接続されている。電極及びセパレータは、通常は液状の電解質によって取り囲まれている。電解質は、リチウムイオンを通し、２つの電極の間のリチウムイオンの移動を可能とする。特に、セパレータは、液状電解質が浸み込んでいる。
【０００８】
電池セルは、さらに、例えばアルミニウムで製造されるセルハウジングを有する。セルハウジングは、通常は角柱形状に形成され、特に直方体形状に形成され、耐圧性を有して構成される。しかしながら、他の形状による、例えば円筒形状ハウジングも公知であり、又は、しなやかなパウチセルも公知である。
【０００９】
電池セルの安全な駆動のためには、電池セルの現在のパラメータを監視する必要がある。上記パラメータとして、特に、端子での電圧、電池を通って流れる電流、及び、ハウジングの外部の温度が挙げられる。更なる別のパラメータを定めるために、特に、ハウジングの内部の圧力及びハウジングの内部の温度を定めるために、電池セルのハウジングの内部に対応するセンサを設けることが知られている。
【００１０】
米国特許出願公開第２００２／０１５５３２７号明細書では、カソードと、複数のアノード領域と、を有する電池セルが開示されている。カソードと、複数のアノード領域と、の間には電解質が存在する。追加的に、センサが設けられ、例えば圧力センサが設けられる。
【００１１】
米国特許出願公開第２０１４／０００４３８９号明細書は、電極ユニットと、複数のセンサと、を備えた電池セルを開示している。センサは特に、電池セルの温度を測定するために役立つ。
【００１２】
米国特許出願公開第２０１３／０００４８１１号明細書では、温度センサを備えた電池セルが開示されている。ここでは、温度センサは、アノード、カソード、又はセパレータに組み込まれうる。
【００１３】
米国特許出願公開第２００６／０２４６３４５号明細書には、個別電池セル間の圧電センサによって機械的圧力を監視する電池モジュールが記載されている。
【００１４】
独国特許出願公開第１０２００７０６３１８８号明細書は、外部の圧力センサを備えた電池セルを開示しており、上記圧力センサが、電池セルの変形を介して電池状態を検出する。ここでは、圧力センサは、外部から電池セルのハウジングへと組み込まれている。
【００１５】
独国特許出願公開第１０２０１２２０９３９７号明細書には、圧力センサが内部に存在する電池セルが開示しており、上記圧力センサは、膜として構成され、電極巻回体とハウジングとの間に配置されている。センサは、抵抗的、容量的、圧電抵抗的、及び圧電的な機能要素を有する。ここでは、電極端子が信号線として機能しうる。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【００１６】
電池セルのハウジングの内部の圧力を決定する方法が提案される。電池セルは、ハウジングの内部に配置された測定電極と、ハウジングの内部に配置された電極ユニットであって、カソードと、アノードと、電解質を浸み込ませたセパレータと、を有する上記電極ユニットと、を備える。ハウジングは、少なくとも部分的に導電性を有して実現される。ハウジングは、フローティング状態（ｐｏｔｅｎｔｉａｌｆｒｅｉ）にあり、即ち、アノードともカソードとも電気的に接続していない。
【００１７】
本発明に基づいて、測定電極とハウジングとの間の電気インピーダンスが測定される。特に、測定電極とハウジングとの間のオーム抵抗及び静電容量が測定される。ここでは、インダクタンスは、あまり重要ではない。測定された電気インピーダンスから、特に測定されたオーム抵抗及び測定された静電容量から、ハウジングの内部の圧力が定められる。その際に、測定された電気インピーダンス、特に測定された静電容量又は測定された抵抗と、ハウジングの内部の圧力と、間には相関関係が存在する。この相関関係は、通常は非線形的である。
【００１８】
本発明の有利な構成によれば、電池セルの電極ユニットの、電解質を浸み込ませたセパレータの電気インピーダンス、即ちオーム抵抗及び静電容量が測定される。電解質は、イオン伝導性を有する。さらに電解質は誘電体のように作用し、誘電率を有する。セパレータに圧縮負荷（Ｄｒｕｃｋｂｅｌａｓｔｕｎｇ）が掛った際には、セパレータの細孔であって、電解質がそこに含まれる上記細孔の変形が生じる。これにより、電解質を浸み込ませたセパレータのイオン伝導性が変化する。これによりさらに、電解質を浸み込ませたセパレータの誘電率が変化する。
【００１９】
電解質を浸み込ませたセパレータのイオン伝導性の変化は、測定されたオーム抵抗の変化によって検出可能である。電解質を浸み込ませたセパレータの誘電率の変化は、測定された静電容量の変化によって検出可能である。測定電極とハウジングとの間の、電解質を浸み込ませたセパレータの電気インピーダンス、即ちオーム抵抗及び静電容量が測定された後で、測定された電気インピーダンスとハウジングの内部の圧力と、の間の公知の相関関係に基づいて、電池セルのハウジングの内部の圧力が定められる。
【００２０】
電池セルの、ハウジングに接触する絶縁層の電気インピーダンス、特に静電容量が測定される。絶縁層は誘電体のように作用し、誘電率を有する。絶縁層に圧縮負荷が掛った際には、絶縁層の変形が生じる。これにより、絶縁層の誘電率が変化する。
【００２１】
絶縁層の誘電率の変化は、測定されたインピーダンス、即ち測定された静電容量の変化によって検出可能である。測定電極とハウジングとの間の絶縁層のインピーダンス、特に静電容量が測定された後で、測定されたインピーダンスと、ハウジングの内部の圧力と、の間の公知の相関関係に基づいて、ハウジングの内部の圧力が定められる。
【００２２】
本発明の有利な発展形態によれば、測定電極は、電池セルの電極ユニットのアノード又はカソードである。特に、アノード又はカソードの外側に配置された層が、測定電極として機能する。この場合、ハウジングの内部に追加的な電極が必要ではなく、これにより、追加的なハウジングフィードスルー（Ｇｅｈａｅｕｓｅｄｕｒｃｈｆｕｅｈｒｕｎｇ）が必要ではない。
【００２３】
本発明の他の有利な発展形態によれば、測定電極は、追加的な対応電極である。この場合には、測定電極の位置及び大きさが厳密に決定されうる。
【００２４】
電気インピーダンス、特にオーム抵抗及び静電容量を測定するために、好適に、測定電極とハウジングとの間に交流電圧が印加される。交流電圧は、例えば、方形波電圧、三角電圧、又は、高調波電圧でありうる。比較的長い時間に亘って直流電圧が印加された際には、電解質の分極が発生する可能性があるであろうし、これにより、オーム抵抗の測定は、誤りなく完璧には可能ではないであろう。
【００２５】
有利に、電気インピーダンスから、特にオーム抵抗及び静電容量から、追加的にハウジングの内部の温度が定められる。さらに、測定される電気インピーダンス、特に測定される静電容量又は測定される抵抗と、ハウジングの内部の温度と、の間の相関関係も存在する。この相関関係も通常は非線形的である。
【００２６】
測定される電気インピーダンス、特に測定される静電容量及び測定される抵抗と、ハウジングの内部の圧力と、の間の相関関係は、印加される電圧の周波数に依存する。測定される電気インピーダンス、特に測定される静電容量及び測定される抵抗と、ハウジングの内部の温度と、の間の相関関係も、印加される電圧の周波数に依存する。しかしながら、上記の相関関係は、互いに区別される。
【００２７】
有利に、測定電圧とハウジングとの間の電気インピーダンス、特にオーム抵抗及び静電容量が、複数の周波数において測定される。その後に、測定された電気インピーダンスから、ハウジングの内部の圧力及び温度が定められる。特に、測定された電気インピーダンスから、インピーダンス軌跡を記録することが可能であり、その後、記録されたインピーダンス軌跡から、ハウジングの内部の圧力及び温度を定めることが可能である。
【００２８】
さらに、少なくとも部分的に導電性を有するハウジングと、ハウジングの内部に配置された測定電極と、ハウジングの内部に配置された電極ユニットであって、カソードと、アノードと、電解質を浸み込ませたセパレータと、を有する上記電極ユニットと、を備える電池セルも提案される。ハウジングは、フローティング状態にあり、即ち、アノードともカソードとも電気的に接続していない。
【００２９】
本発明に係る電池セルでは、セパレータは、測定電極とハウジングとの間の電気インピーダンス、特にオーム抵抗及び静電容量が測定可能であるように、ハウジングと測定電極との間に配置される。
【００３０】
有利に、ハウジングに接触する絶縁層が設けられ、絶縁層は、少なくとも１つの切り抜き部を有し、セパレータは、絶縁層に接触し、かつ切り抜き部の領域でハウジングに接触する。
【００３１】
さらに、電池セルであって、本発明に基づいてハウジングに接触する絶縁層が設けられ、絶縁層は測定電極とハウジングとの間の電気インピーダンス、特に静電容量が測定可能であるように、ハウジングと測定電極との間に配置される、上記電池セルも提案される。
【００３２】
本発明の有利な構成によれば、測定電極は、電池セルのアノード又はカソードである。
【００３３】
本発明の有利な構成によれば、測定電極は、追加的な対応電極である。
【００３４】
本発明の有利な発展形態によれば、対応電極は、互いに隔離した複数の測定面を有する。このように構成された対応電極によって、インピーダンスの空間分解測定が可能となる。これにより、ハウジングの内部の様々な箇所で圧力及び温度を決定することが可能である。
【００３５】
本発明に係る方法、及び、本発明に係る電池セルは、有利に、電気自動車（ＥＶ：Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、ハイブリッド自動車（ＨＥＶ：Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、プラグインハイブリッド自動車（ＰＨＥＶ：Ｐｌｕｇ−Ｉｎ  Ｈｙｂｒｉｄ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ  Ｖｅｈｉｃｌｅ）、又は、消費家電製品で利用される。消費家電製品とは、特に、携帯電話、タブレットＰＣ、又は、ノート型パソコン（Ｎｏｔｅｂｏｏｋ）として理解される。
【発明の効果】
【００３６】
本発明に係る方法の適用の際には、追加的なセンサ素子、特に圧力センサ及び温度センサが必要ではない。本発明に係る方法は、角柱形状のハウジングを備えた電池セル、円筒形状のハウジングを備えた電池セル、及びパウチセルに適用することが可能である。
【００３７】
測定電極としてアノード又はカソードが利用される際には、さらに、測定電極のために別のハウジングフィードスルーが必要ではない。互いに隔離された複数の測定面を有する対応電極が利用される際には、インピーダンスの空間分解測定が可能である。従って、ハウジングの内部の様々な箇所で圧力及び温度を決定することが可能である。これにより特に、例えば短絡のような、局所的な加熱に繋がるエラー箇所の早期の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
本発明の実施形態が、図面及び以下の明細書の記載により詳細に解説される。
【図１】第１の実施形態に係る電池セルの概略図を示す。
【図２】第２の実施形態に係る電池セルの概略図を示す。
【図３】第３の実施形態に係る電池セルの概略図を示す。
【図４】対応電極の概略図を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明の実施形態についての以下の記載では、同一の又は類似した構成要素は同じ符号で表され、これらの構成要素についての個別の重複説明は省略される。図面は、本発明の主題を概略的に示しているに過ぎない。
【００４０】
図１は、第１の実施形態に係る電池セル２の概略図を示している。電池セル２は、角柱形状に構成されたハウジング３、即ちここでは直方体形状に構成されたハウジング３を備える。ハウジング３は、ここでは導電的に実現され、例えばアルミニウムで製造される。
【００４１】
電池セル２は、負の端子と、正の端子と、を備える。上記端子を介して、電池セル２により提供される電圧を検知することが可能である。さらに、電池セル２は、上記端子を介して充電することが可能である。
【００４２】
電池セル２のハウジング３の内部には、ここでは電極巻回体として実現された電極ユニット１０が配置されている。電極ユニット１０は、２つの電極を有し、即ちアノード２１と、ここでは見えないカソードと、を有する。アノード２１とカソードとはそれぞれフィルム状に実現され、セパレータ１８を間に挟んだ状態で巻回されて電極巻回体となる。電極巻回体の代わりに、電極ユニット１０は、例えば電極スタックとしても実現されうる。
【００４３】
アノード２１は、フィルム状に実現されたアノード活物質を含む。アノード２１はさらに、同様にフィルム状に構成されたアノード集電体を含む。アノード活物質とアノード集電体とは、面的に互いに接して配置され、互いに結合している。アノード集電体は、導電的に実現され、金属で製造され、例えば銅で製造される。アノード集電体は、コレクタによって、電池セル２の負の端子と電気的に接続されている。
【００４４】
カソードは、フィルム状に実現されたカソード活物質を含む。カソードはさらに、同様にフィルム状に構成されたカソード集電体を含む。カソード活物質とカソード集電体とは、面的に互いに接して配置され、互いに結合している。カソード集電体は、導電的に実現され、金属で製造され、例えばアルミニウムで製造される。カソード集電体は、コレクタによって、電池セル２の正の端子と電気的に接続されている。
【００４５】
アノード２１とカソードとは、セパレータ１８によって互いに離されている。セパレータ１８も同様にフィルム状に実現されている。セパレータ１８はイオン伝導性を有し、即ち、リチウムイオンを透過させる。電池セル２のハウジング３は、イオン電導性を有して構成された液状電解質で満たされている。特に、セパレータ１８には、液状電解質が浸み込んでいる。
【００４６】
示される図には、アノード２１の外側の層と、セパレータ１８の外側の層と、が示されている。ハウジング３の内側には、絶縁層５０が配置されている。セパレータ１８は、絶縁層５０に接触している。
【００４７】
絶縁層５０は、１つ以上の切り抜き部５４を有する。ここでは、切り抜き部５４のうちの１つが示されている。電極ユニット１０の内部で圧力が上昇した際には、セパレータ１８が切り抜き部５４の中へと押され、その際にハウジング３に接触する。
【００４８】
アノード２１は、ここでは測定ユニット２１として作用する。代替的に、カソードも測定ノードとして作用しうる。測定装置７２が、測定電極７０とハウジング３との間に電気的に接続されている。測定装置７２によって、測定電極７０、即ちアノード２１と、ハウジング３、との間のインピーダンスが測定されうる。ここでは、セパレータ１８のインピーダンスが、測定装置７２を用いて測定される。
【００４９】
電解質を浸み込ませたセパレータ１８の電気インピーダンス、即ち、オーム抵抗及び静電容量が測定された後で、測定された電気インピーダンスとハウジング３の内部の圧力との相関関係に基づいて、ハウジング３の内部の圧力が定められる。
【００５０】
図２は、第２の実施形態に係る電池セル２の概略図を示している。第２の実施形態に係る電池セル２は、図１で示した第１の実施形態に係る電池セル２に類似している。従って以下では、特に相違点について言及する。
【００５１】
アノード２１は、ここで示す図では見られない。第２の実施形態に係る電池セル２は、電極ユニット１０の内部に配置された対応電極５２を備える。ここでは、対応電極５２は、セパレータ１８の外側の層によって覆われている。
【００５２】
セパレータ１８が、ハウジング３の内側の面に接触している。対応電極５２が、測定電極７０として作用する。ここでは測定装置７２が、測定電極７０、即ち対応電極５２と、ハウジング３と、の間に電気的に接続されている。測定装置７２によって、セパレータ１８のインピーダンスの測定が行われる。
【００５３】
電解質を浸み込ませたセパレータ１８の電気インピーダンス、即ち、オーム抵抗及び静電容量が測定された後で、測定された電気インピーダンスとハウジング３の内部の圧力との間の公知の相関関係に基づいて、ハウジング３の内部の圧力が定められる。
【００５４】
図３は、第３の実施形態に係る電池セル２の概略図を示している。第３の実施形態に係る電池セル２は、図１に示した第１の実施形態に係る電池セル２に類似している。従って以下では、特に相違点について言及する。
【００５５】
第３の実施形態に係る電池セル２は、対応電極５２を備える。その際に、対応電極５２は、電極ユニット１０の外部に存在する。アノード２１及びセパレータ１８は、ここで示す図では見られない。対応電極５２とハウジング３との間には、絶縁層５０が設けられている。
【００５６】
対応電極５２は、さらに絶縁層５０で被覆されうる。対応電極５２は、測定電極７０として作用する。代替的に、アノード２１又はカソードも、測定電極７０として作用しうる。測定装置７２が、測定電極７０、即ち対応電極５２と、ハウジング３と、の間に電気的に接続されている。測定装置７２によって、絶縁層５０のインピーダンスが測定されうる。
【００５７】
上記の絶縁層５０は、電気的に絶縁するように構成され、即ち非導電的である。従って、絶縁層５０の測定されるインピーダンスは、ハウジング３と測定電極７０との間の絶縁層５０によって形成される静電容量と近似的に対応する。電気抵抗は測定可能ではない。
【００５８】
絶縁層５０の電気インピーダンス、即ち静電容量が測定された後で、測定された電気インピーダンスとハウジング３の内部の圧力との間の公知の相関関係に基づいて、ハウジング３の内部の圧力が定められる。
【００５９】
図４は、対応電極５２の概略図を示している。対応電極５２は、プラスチックフィルム６２を含み、プラスチックフィルム６２には、複数の測定面６０が付けられている。測定面６０は、例えば、プラスチックフィルム６２に蒸着された金属層である。
【００６０】
測定面６０は、マトリクスの形状により規則的に配置されている。対応電極５２の個々の測定面６０は、即ち複数の行及び複数の列に相並んで、プラスチックフィルム６２上に存在する。しかしながら、プラスチックフィルム６２上での他の形態による測定面６０の配置も構想されうる。
【００６１】
対応電極５２の各測定面６０は、図示されない導線を介して接触要素６４と接続されている。接触要素６４は、金属製の心線を有し、この金属製の心線と個々の測定面６０が接触している。
【００６２】
接触要素６４から、ここでは図示されない複数の導線が、電池セル２のハウジング３の対応するフィードスルーを通ってハウジング３から出ている。ここでは図示されない対応電極５２によって、電池セル２のハウジング３の内部の、すぐ近くに存在する複数の様々な箇所でそれぞれインビーダンスを測定することが可能である。
【００６３】
本発明は、本明細書に記載された実施例及び実施例で強調された観点に限定されない。むしろ、特許請求項の範囲によって示される範囲内で、当業者の業の範囲に収まる複数の変更が可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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