[发明专利]原电池和用于制造原电池的方法

说明书

本发明涉及一种具有壳体（4）的原电池（2），在所述壳体中容纳有至少一个电池卷或者电池堆，并且所述原电池具有传感器（16）用于检测原电池（2）的压力。在这种情况下设置了，壳体（4）具有空隙，所述空隙由电池（2）的内部和外部之间的通孔构造，并且传感器（16）在电池（2）的外部直接地或者间接地紧固布置在这个壳体处。传感器（16），特别是微机电的系统，经过空隙与原电池（2）的内部处于接触中。此外，本发明提供了用于制造这样的原电池（2）的方法。

技术领域

本发明涉及一种原电池和一种用于制造原电池的方法。

背景技术

目前，监控电池组状态，例如监控用于电动车辆的电池组电池处的电压和温度是通过外部安设的传感器进行的。在推进的发展的范围内更重要的是，执行更精准的测量或者执行新式的测量参量的测量。这些用于控制电池组的健康状态的重要的测量参量之一是电池组内部压力，因为电池中压力的升高预示着故障和即将到来的失效。实现这样的测量能够通过将压力传感器引入电池中来进行。

电池组电池内部的环境条件不会肯定适合于传统的包装材料、浇铸料、电路板、胶粘剂或者凝胶。典型的耐受介质的传感器方案，例如用于车辆的排气系或者传动机构油的传感器方案却由于电池组电解质的明显不一致的化学方面是不适合的。

关注点在于，开发具有用于监控原电池的健康和安全的传感器的原电池，特别是开发具有用于检测原电池的压力的传感器的原电池。

由JP 2012-074198已知了具有多个电池组模块的能量产生设备，在所述能量产生设备中电池组模块的恶化经过在所述电池组模块中的压力测量来识别。在这种情况下，所述压力传感器是应用导电的橡胶的压力敏感的开关。

由DE 10 2012 207 999 Al公开了在所谓的袋式电池（袋=囊袋）中的压力传感器，其中所述压力传感器能够构造为微机电的系统。所述压力传感器要么从电池的内部要么从电池的外部粘贴至柔性的膜袋处。

发明内容

发明优点

在根据本发明的、具有壳体的原电池中设置的是，壳体具有空隙，在所述壳体中容纳有至少一个电池卷或者电池堆，并且在可能的情况下容纳液态的或者气态的电解质，并且所述原电池具有传感器以用于检测原电池的压力，所述空隙构造为在电池的内部和外部之间的通孔，所述传感器在电池的外部直接地或者间接地紧固布置在壳体处，特别是壳体的盖处，并且传感器经过所述空隙与原电池的内部并且在可能的情况下与原电池的液态的或者气态的电解质处于接触中。

有利地，根据本发明的传感器在这种情况下具有至电池的内部的直接的接触，并且能够直接地测量在所述原电池中的压力。传感器仍然布置在壳体的外部，以便简化电接触。

根据本发明，所述传感器此外是微机电的系统（MEMS）。在本发明的范围内，所述微机电的系统也能够称为微系统。所述微系统包括微型化的仪器、结构组件或者部件，所述部件具有优选地在微米范围内的组件，所述组件作为系统配合作用。在这种情况下，微机电的系统包括至少一个压力传感器，以及在可能的情况下也包括执行器和芯片上的控制电子设备。这样的微机电的系统例如能够在基体例如硅或者砷化镓上制造。微机电的系统具有以下优点，即所述系统基于其大小能够特别在花费上有利地制造。基于电气的和非电气的功能的集成，所述系统提供了大的功能范围。因此，压力传感器能够例如构造为压阻的压力传感器、构造为压电的压力传感器、构造为具有霍尔元件的压力传感器以及构造为电容的或者构造为电感的压力传感器，其中压阻的压力传感器形成了优选的实施方式。

壳体的空隙优选地具有在数量级从0. 1mm至5mm的尺寸，其中，该数据在圆形的横截面的情况下涉及直径或者涉及半径，并且在矩形的横截面的情况下涉及边长。