[发明专利]控制锂离子电池组电池的再生过程的方法及装置

说明书

本发明涉及一种用于控制锂离子电池组电池（1）的再生过程的方法，所述锂离子电池组电池（1）包括阳极（2）、阴极（3）和再生电极（4）。该方法包括：检测在所述阳极（2）中的可循环的锂的当前可用性，检测在所述阴极（3）中的可循环的锂的当前可用性，在所述阳极（2）与所述再生电极（4）之间导通第一电流（I₁），直至在所述阳极（2）中的可循环的锂的当前可用性对应于在所述阳极（2）中的可循环的锂的目标可用性，以及在所述阴极（3）与所述再生电极（4）之间导通第二电流（b），直至在所述阴极（3）中的可循环的锂的当前可用性对应于在所述阴极（3）中的可循环的锂的目标可用性。

技术领域

本发明涉及一种用于控制锂离子电池组电池（Lithiumionenbatteriezelle）的再生过程的方法，所述锂离子电池组电池包括阳极、阴极和再生电极。

背景技术

为了实现电动行动力（Elektromobilitaet），需要可再充电的电池组，所述可再充电的电池组具有所获得的高能量密度以及高的循环的和按历法的（kalendarisch）使用寿命。适合于此的尤其是锂离子电池组，所述锂离子电池组具有包含在其中的锂离子电池组电池。作为按历法的使用寿命，通常要求大约10年。此外，通常要求大于1000个放电循环的使用寿命。此后，电池组的可用的容量应至少还为初始容量的80%。在锂离子电池组电池的情况下的已知的老化机制是可循环的锂由于锂离子电池组电池中的不期望的副反应造成的损耗。由此产生锂离子电池组电池的容量下降。可循环的锂损耗的原因例如可能是在电池组老化期间在锂离子电池组电池的阳极上生长SEI层（Solid Electrolyte Interface（固体电解质界面））。由于锂由此以化学方式被束缚在SEI层中，所以该锂在锂离子电池组电池的化学循环中不再可用，并且阴极材料可能不再完全锂化（lithiiert）。

为了抵抗这种效应，现代锂离子电池组电池配备有再生电极，通过该再生电极可以补偿可循环的锂的损耗。这种电池组电池例如从WO2008/002626中公知。

发明内容

根据本发明的用于控制锂离子电池组电池（该锂离子电池组电池包括阳极、阴极和再生电极）的再生过程的方法包括：检测在所述阳极中的可循环的锂的当前可用性；检测在所述阴极中的可循环的锂的当前可用性；在所述阳极与所述再生电极之间导通第一电流，直至在所述阳极中的可循环的锂的当前可用性对应于在所述阳极中的可循环的锂的目标可用性，并且在所述阴极与所述再生电极之间导通第二电流，直至在所述阴极中的可循环的锂的当前可用性对应于在所述阴极中的可循环的锂的目标可用性。

通过分开地检测在阳极中和在阴极中的可循环的锂的当前可用性，实现的是，不仅阳极而且阴极在实施本方法之后有最佳含量的可循环的锂，该最佳含量同样彼此协调。因此，保证了锂离子电池组电池的持续很长时间的高容量。可循环的锂是如下这种锂：该锂以一种形式存在，使得该锂适于有助于化学反应，所述化学反应能够实现锂离子电池组电池的充电和放电。尤其是，可循环的锂的目标可用性是锂的最初可用性，该最初可用性曾在锂离子电池组电池的寿命开始时存在。

从属权利要求表明本发明的优选的扩展方案。

有利的是，本方法此外还包括确定在阳极中的可循环的锂的短缺量，其中识别出：当长时间地导通第一电流直至已给阳极附加了所确定的短缺量时，在阳极中的可循环的锂的当前可用性对应于在阳极中的可循环的锂的目标可用性；和/或本方法此外还包括确定在阴极中的可循环的锂的短缺量，其中识别出：当长时间地导通第二电流直至已给阴极附加了所确定的短缺量时，在阴极中的可循环的锂的当前可用性对应于在阴极中的可循环的锂的目标可用性。通过事先确定所述短缺量并且因此给阳极和/或阴极附加了分别事先确定的相对应的短缺量的锂，实现了在阳极和/或阴极中特别精确地再充填可循环的锂，并且因此保证了锂离子电池组电池的特别高的容量。能够实现特别精确地估计在阳极中和在阴极中的可循环的锂的当前可用性，因为由于事先确定所述短缺量而并不存在实时要求。