WO2014194964A1 - Verfahren und vorrichtung zum laden einer mehrzahl von energiespeichereinheiten - Google Patents

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Holger GRITZKA
Hans Stein
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Jens Schulze
Lars Ebert
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ThyssenKrupp System Engineering GmbH
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Definitions

  • the present invention is based on a method for charging, in particular forming, a plurality of energy storage units.
  • battery cells are formed in the manufacturing process after assembly in a subsequent manufacturing step.
  • the battery cells are charged with a charging current, for example charged and / or discharged.
  • the charging of the battery cells takes place as a function of defined environmental conditions, for example at a constant ambient temperature, of a gas surrounding the battery cells.
  • the battery cells are in an air-conditioned chamber during the charging and / or forming process and are charged and / or formed during a period of several hours or days.
  • This object is achieved with a method for charging, in particular forming, a plurality of energy storage units, wherein in a first process step, the plurality of energy storage units are electrically conductively connected to a control unit, wherein in a second process step, the plurality of energy storage units by the control unit in a charging process is applied to a charging current, wherein in a third process step during the charging process operating state information of the plurality of energy storage units is detected, wherein the operating state information having the operating state information having operating state signal is provided by the control unit to an evaluation unit, wherein in a fourth step by the Evaluation unit depending on the operating state signal error state information is selected from a plurality of error state information, wherein in Abh Danger of the selected error state information, a danger avoidance step is performed.
  • the device according to the invention has the advantage over the prior art that the charging process of the plurality of energy storage units can be carried out more reliably and reliably, whereby occurring dangers can be detected early and countermeasures can be initiated.
  • the consequences of thermal runaway of the energy storage units continue to be locally treatable, so that damage to intact energy storage units is largely reduced.
  • the occurrence of local cell warming, which is often an indication of imminent runaway is advantageously detected and treated prior to such runaway.
  • error state information which are also called error levels, allows easy monitoring of the method according to the invention or a device for carrying out the method according to the invention.
  • early safety-critical errors are kept under control in such a way that damage effects are largely avoided or reduced.
  • charging energy storage unit here means in particular charging and / or discharging of the energy storage unit, wherein the energy storage unit during the charging process with a charging current, ie
  • a surface layer is generated or changed, so that the functional capability of the energy storage unit is brought about and / or improved first passing through a defined charge-discharge sequence of an energy storage unit, in particular a galvanic cell, which, for example, a lithium-ion cell (Li-ion), a nickel-metal hydride cell (NiMh) or a lead-acid cell (Pb acid).
  • the energy storage unit is a primary cell or a secondary cell or an accumulator.
  • the formation takes place in particular as part of the production process of the energy storage unit or lithium-ion cell in a device provided for this purpose. The formation therefore has a significant influence on the electrical properties and the life of such energy storage units.
  • the error state information is selected by comparing the operating state information with a reference operating state information of the plurality of error state information.
  • the control unit is preferably configured for detecting an energy storage temperature, wherein in particular the operating state information is generated as a function of the detected energy storage temperature.
  • a further operating state information is detected, wherein a further operating state signal having the detected further operating state information is provided to the evaluation unit by the further control unit, wherein in the fourth method step the error state information is selected by the evaluation unit as a function of the further operating state signal.
  • an ambient condition within a recording unit is detected by means of the further control unit.
  • an ambient temperature, ambient humidity and / or ambient composition of a gas, in particular of the air are detected in the receiving unit by the further control unit and / or regulated by means of an air conditioning unit.
  • the functionality and / or life of the energy storage units is regulated and / or optimized depending on the environmental conditions.
  • the advantage is achieved that the energy storage units of the plurality of recording units can be loaded and / or formed simultaneously, wherein in the case of a occurring energy storage defect for each receiving unit of the plurality of recording units, a danger avoidance step is feasible.
  • the risk of damage to several, preferably all, intact energy storage units due to the runaway and / or overheating of an energy storage unit is largely avoided and / or reduced.
  • the operating state information is generated as a function of a detection of a fault-free operating state, an energy storage temperature and / or defect information of an energy storage unit of the plurality of energy storage units, wherein in particular the defect information by means of detection of a short circuit, a deviation an internal resistance of a reference internal resistance and / or a deviation of a charging characteristic from a reference charging characteristic at the energy storage unit is generated.
  • the provision of the operating state information makes the selection more suitable Danger avoidance steps made possible, so that the risks of thermal run through one or more energy storage units risks are largely reduced and / or avoided.
  • this advantageously makes it possible to detect at an early stage the manufacturing defects present in the unformed state and / or the manufacturing defects occurring only during the charging process.
  • manufacturing defects introduced during production impurities, metal parts or metal chips, as well as joint defects and / or leaks of the energy storage unit.
  • manufacturing defects or energy storage defects for example battery cell defects, during charging and / or filling of an electrolyte lead to severe heating, blowing off of hot gases, smoke, respirable particulate matter and / or bursting or explosion of the energy storage unit.
  • it is advantageously possible by means of the detection of a short circuit and / or a faulty current contact to avoid or reduce a punctual heat generation within the energy storage unit.
  • the operating state information is generated in particular as a function of the detection of a fault-free operating state or as a function of the detection of an energy storage temperature or as a function of the defect information or as a function of the detection of a fault-free operating state and the detection of an energy storage temperature or as a function of the detection of an energy storage temperature and the defect information.
  • the plurality of energy storage units are arranged in a receiving unit, in particular a forming chamber, wherein in the third method step the further operating status information is dependent on
  • the environmental information is generated by means of detection of an ambient temperature, an ambient humidity and / or an ambient composition of the gas in the recording unit.
  • ambient conditions for example the ambient temperature, of the gas or of the air surrounding the battery cell during charging, have a significant influence on the electrochemical processes in the interior of the energy storage unit, which influence the functioning of the energy storage unit and / or service life.
  • ambient information of a gas includes, in particular, the presence of the gas, the presence of a specific proportion of gas or gas status information, such as, for example, pressure, temperature, density or saturation of the gas.
  • a control step is carried out by the control unit in the danger avoidance step, a further control step by the further control unit and / or a first and / or second securing step by a safety unit.
  • the dangers that occur such as explosions and / or fires, can be detected at an early stage and appropriate countermeasures initiated.
  • the consequences of thermal runaway of the energy storage units continue to be locally treatable, so that damage to intact energy storage units is largely reduced.
  • the charging current of one, several or all energy storage units of the plurality of energy storage units is interrupted and / or regulated depending on the selected fault state information
  • an ambient temperature, ambient humidity and / or environmental composition of the recording unit is controlled by the further control unit in dependence on the selected error state information
  • the recording unit is acted upon by the fuse unit depending on the selected error state information with an extinguishing agent and / or wherein in the second securing step, the recording unit by the Secured unit is transferred into a securing position, wherein the receiving unit in particular hermetically and / or thermally isolie rt is.
  • the provision of several danger avoidance sub-steps largely eliminates and / or reduces the dangers emanating from an energy storage defect, in particular thermal runaway, so that a reliable and waste-reducing charging process is made possible.
  • a first error state information is selected if the operating state information is associated with a detected, trouble-free operating state of one or more or all energy storage units of the plurality of energy storage units;
  • a second error state information is selected if the operating state information is associated with a detected defect information of an energy storage unit having the defect information of the plurality of energy storage units;
  • a third error state information is selected if the operating state information is connected to a first energy storage temperature of a first energy storage temperature of the plurality of energy storage units that has the first energy storage temperature and a first energy storage temperature of a first reference temperature; a fourth error state information is selected when the operating state information is associated with a second energy storage temperature of a second energy storage temperature of the plurality of energy storage units having a second reference temperature, wherein in particular the second reference temperature is greater than the first reference temperature; and or
  • a fifth error state information is selected if the further operating state information relates to a deviation of an environment information detected in the recording unit, in particular an ambient temperature, an ambient humidity and / or an ambient composition, of a gas in the recording unit from a reference environment information.
  • an environment information detected in the recording unit in particular an ambient temperature, an ambient humidity and / or an ambient composition, of a gas in the recording unit from a reference environment information.
  • a first hazard avoidance step is performed when the first error condition information is selected, wherein in the first hazard avoidance step, the charging of the plurality of energy storage units continues uninterrupted;
  • a second hazard avoidance step is performed when the second
  • Error state information is selected, wherein in the second danger avoidance step, the control step is performed, wherein in particular the control step is performed only for the defect information having energy storage unit;
  • a third danger avoidance step is carried out when the third error state information is selected, wherein in the third danger avoidance step the control step is carried out, wherein in particular the control step is performed only for an energy storage unit having the first energy storage temperature;
  • a fourth hazard avoidance step is performed when the fourth error state information is selected, wherein in the fourth hazard avoidance step, the control step is performed for all the energy storage units and the first securing step;
  • a fifth danger avoidance step is carried out when the fifth error state information is selected, wherein in the fifth hazard avoidance step the first securing step and the second securing step are performed, in particular the control step being carried out, wherein in particular the control step is carried out for all energy storage units.
  • the charging process is performed even more reliably and reliably by providing the five avoidance steps.
  • the emerging hazards such as explosions and / or fires, detected early and appropriate countermeasures initiated.
  • the consequences of a thermal runaway of the energy storage units continue to be locally treatable, so that damage to intact energy storage units and health risks to humans are largely reduced.
  • a further subject of the present invention is a device for charging, in particular forming, a plurality of energy storage units, the device having a receiving unit, a control unit, a fuse unit and an evaluation unit, wherein the receiving unit is provided for receiving a plurality of energy storage units, wherein the Control unit is provided for charging the plurality of energy storage units with a charging current in a charging operation, wherein the control unit is provided for detecting an operating state information of the plurality of energy storage units during the charging process, wherein the control unit for providing a RadioSssignals having the detected operating state information to a Evaluation unit is provided, wherein the evaluation unit for selecting an error state information from a plurality of error state information in dependence the operating condition signal is configured, the apparatus being configured to perform a hazard avoidance step in response to the selected fault condition information.
  • the device enables reliable and reliable charging of the plurality of energy storage units, energy storage defects being detected early on. and appropriate countermeasure to avoid the risks emanating therefrom substantially before a passage through one or more energy storage units is made possible.
  • the consequences of thermal runaway of the energy storage units continue to be locally treatable, so that damage to intact energy storage units is largely reduced.
  • the occurrence of local cell warmings, which is often an indication of impending passage is advantageously recognized and treated prior to such passage.
  • the device is in particular a forming system, which has in particular a receiving unit designed as a forming chamber, a safety unit designed as an extinguishing system, a control unit designed as an electrical forming system and / or a further control unit designed as a temperature monitoring system.
  • the shaping system or the control unit for controlling the charging current which is also referred to as forming current, and / or detection of charging currents and / or cell voltages is configured between two connection means of the plurality of energy storage units.
  • the device is configured in such a way that, depending on the indication of the operating state information which indicates a cell defect during the formation, an error state information, also referred to as an error level, exists, wherein specific reactions or danger avoidance steps are initiated depending on the error state information.
  • an error state information also referred to as an error level
  • the device has a plurality of identically designed receiving units, wherein in particular in each case a plurality of energy storage units per receiving unit are arranged.
  • the device for carrying out the method according to the invention is configured for each receiving unit of the plurality of receiving units.
  • the device has a further control unit, wherein the further control unit is provided for detecting a further operating state information, the further control unit for providing a further operating state signal having the detected further operating state information is provided to the evaluation unit, wherein the evaluation unit for selecting the error state information is configured in dependence of the further operating state signal.
  • Ambient condition detected within a recording unit by means of the further control unit Ambient condition detected within a recording unit.
  • an ambient temperature, ambient humidity and / or ambient composition of a gas, in particular of the air is detected in the receiving unit by the further control unit and / or regulated by means of an air conditioning unit.
  • the functionality and / or life of the energy storage units is regulated and / or optimized depending on the environmental conditions.
  • Figure 1 shows schematically a device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 schematically shows a flow chart of a method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 schematically shows a device 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the device 1 is configured to charge a plurality of energy storage units 11, 11 ', 11', etc.
  • Such energy storage units are designed, for example, as galvanic elements, in particular lithium-ion accumulators a forming system 1 and / or a test apparatus 1.
  • the apparatus 1 has a receiving unit 10, a control unit 20, a further control unit 20 ', a fuse unit 30 and an evaluation unit 40.
  • the plurality of energy storage units 1 1, 1 1 ', 1 1 “, ... are arranged in a receiving unit 10, in particular a forming chamber 10, and electrically conductively connected to the control unit 20 via a contacting means 13.
  • each energy storage unit has the plurality of energy storage units 1 1, 1 1 ', 1 1 ", ... connecting means 12, which in each case connected to the contacting means 13 on.
  • the contacting means 13 has a multiplicity of lines, so that each energy storage unit 11, 11 ', 11', ... can be contacted individually by the control unit 20.
  • the control unit 20 is here to load the energy storage units 11, 11 ', 1 1 ", ... with a charging current 100 configured.
  • an operating state can be detected via the contacting means 13 for each energy storage unit, wherein an operating state information is provided by the control unit as a function of the detected operating states.
  • An operating state of an energy storage unit 1 1, 1 1 ', 1 1 includes, for example, information about a trouble-free functionality, an energy storage temperature, a short circuit, an internal resistance and / or a charging characteristic of the energy storage unit. Furthermore, a deviation of an operating state of an energy storage unit 11, 11 ', 11',...
  • an operating state signal 200 is generated by the control unit 20 and provided with the operating state information to the evaluation unit 40. Furthermore, the further control unit 20 'provides a further operating state signal 200' with further operating state information to the evaluation unit 40.
  • the further control unit 20 ' is here configured, in particular, for detecting ambient information of a gas in the recording unit 10, the environmental information in particular comprising an ambient temperature, an ambient humidity and / or an ambient composition of the gas in the recording unit 10.
  • the gas is in particular the air in a receiving unit 10 designed as a forming chamber 10.
  • the device 1 preferably has a multiplicity of receiving units 10 (not illustrated), with a plurality of energy storage units 11, 11 ', 11', are arranged in a recording unit 10 and that an environmental information for each recording unit can be detected by the further control unit 20 '
  • the evaluation unit 40 is used to generate a first danger avoidance signal 400 and / or a second danger avoidance signal 400' in dependence on the operating state signal 200 and /
  • an error status information is selected from a plurality of error state information 421, 422, 423, 424, 425 by the evaluation unit 40 as a function of the operating state signal 200 and / or further operating state signal 200 'and subsequently selected as a function of the selected state hlten error state information generated for the first and / or second danger avoidance signal 400, 400 '.
  • the evaluation unit 40 provides the first danger avoidance signal 400 to the control unit 20 and the further danger avoidance signal 400 'to the securing unit 30.
  • the device performs a danger avoidance step.
  • a control step as a function of the first danger avoidance signal 400, and in particular of the further control unit 20 'in response to another first danger avoidance signal (not shown), a further control step, and / or from the securing unit 30 a first and / or second securing step in response to the second hazard avoidance signal 400 'performed.
  • FIG. 2 schematically shows a flow chart of a method according to an embodiment of the present invention.
  • evaluation unit 40 selects error state information from a plurality of error state information 421, 422, 423, 424, 425 as a function of operating state signal 200 and / or further operating state signal 200 ', the first danger avoidance signal 400 being used as a function of the selected error state information. or the second hazard avoidance signal 400 'is generated.
  • the operating state signal 200 here provides operating state information and / or the further operating state signal 200 'provides further operating state information to the evaluation unit 40.
  • a first error state information 421 is selected when the operating state information is associated with a detected uninterrupted operating state of the plurality of energy storage units (1 1, 1 1 ', 1 1 ", 7)
  • the control unit 20 is activated by means of the first danger avoidance signal 400 and the backup unit 30 is made to use the second danger avoidance signal 400 'to initiate the charging process
  • a plurality of energy storage unit, in particular properly and / or without interruption, to continue, ie the formation and / or charge of all energy storage units 1 1, 1 1 ', 1 1 in the receiving unit 10 is carried out regularly
  • a second error state information 422 selected when the operating state information with a detected defect information of the defect information having energy storage unit 1 1, 1 1 ', 1 1 is in communication.
  • the second error state information element 422 is selected if an increased internal resistance or a non-monotonous charging characteristic is detected by the control unit 20 compared to a reference energy storage unit.
  • second evaluation step 420 is here in Ab- Dependency of the second error state information 422 by means of the first hazard avoidance signal 400 causes the control unit 20 to load only those energy storage units of the plurality of energy storage units 1 1, 1 1 ', 1 1 ", - in the receiving unit 10, in particular form, which is a befitting Have h operability and / or interrupt the charging current 100 to the one energy storage defect having energy storage units and / or the defective energy storage units not continue charging and / or form.
  • a third is selected when the operating state information with a respect to a first reference temperature larger energy storage temperature of the first energy storage temperature having energy storage unit 1 1, 1 1 ', 1 1 ", ... in connection.
  • the first reference temperature is between 20 ° C and 60 ° C, more preferably between 30 ° C and 50 ° C, most preferably about 40 ° C.
  • the control unit 20 is caused here, as a function of the third error state information 423, by means of the first danger avoidance signal 400, only those energy storage units 11, 1 1 ', 1 1 ", ... in the receiving unit 10 to load, in particular form, which have an energy storage temperature lower than the first reference temperature and / or the charging current 100 to those energy storage units 1 1, 1 1 ', 1 1 ", ... to interrupt and / or not on charge and / or form, which have an energy storage temperature greater than the first reference temperature.
  • a fourth error state information 424 is selected if the operating state information is associated with a larger energy storage temperature of a second reference temperature of an energy storage unit 1 1, 1 1 ', 1 1 ", ... having the second energy storage temperature the second reference temperature between 40 ° C and 80 ° C, more preferably between 50 ° C and 70 ° C, most preferably about 60 ° C.
  • the fourth error state information 424 is selected when heating of one or more Energyspei - ch units, 1 1 ', 1 has taken place above 60 ° C.
  • the control unit 20 is here caused, in dependence on the fourth error state information 424 by means of the first danger avoidance signal 400, to charge and / or form all energy storage units 11, 11 ', 11',.
  • the securing unit 30 is caused to perform a first securing step, wherein in the first securing step the receiving unit 10 or forming chamber 10 is charged with an extinguishing agent, ie, for example, the receiving unit with a Cooling gas and / or quenching gas is flooded and / or sprinkled.
  • a fifth error state information 425 is selected if the operating state information and / or further operating state information includes a deviation of an environmental information detected in the acquisition unit 10, in particular an ambient temperature, ambient humidity and / or ambient composition of a gas is in the recording unit 10 of a reference environment information in connection.
  • the fifth error state information 425 is selected when opening and / or gas blowing out of one or more energy storage units is detected by the first and / or second control unit 20, 20 '.
  • the fuse unit 30 is caused to carry out the first and / or second securing step here in dependence on the fifth error state information 425 by means of the second danger avoidance signal 400 '.
  • the receiving unit 10 is supplied with an extinguishing agent, ie, for example the receiving unit 10 is flooded and / or sprinkled with a cooling gas and / or extinguishing gas, wherein in the second securing step, the receiving unit 10 is transferred by the securing unit 30 in a securing position and / or transported, the receiving unit 10 in the securing position in particular hermetic and / or thermally insulated.
  • the receiving unit 10 is transported to a location with a sufficiently large distance to the device 1 and / or other recording units.
  • inventive method for example, for a plurality of recording units of the device 1 are performed in parallel.
  • an effect of a dangerous situation occurring in a receiving unit 10 is advantageously not transferred to a further receiving unit of the plurality of receiving units.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zum Laden, insbesondere Formieren, einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten vorgeschlagen, wobei in einem ersten Verfahrensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten mit einer Steuerungseinheit elektrisch leitfähig verbunden werden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten durch die Steuerungseinheit in einem Ladevorgang mit einem Ladestrom beaufschlagt werden, wobei in einem dritten Verfahrensschritt während des Ladevorgangs eine Betriebszustandsinformation der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten detektiert wird, wobei ein die detektierte Betriebszustandsinformation aufweisendes Betriebszustandssignal durch die Steuerungseinheit an eine Auswerteeinheit bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Verfahrensschritt durch die Auswerteeinheit in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals eine Fehlerzustandsinformation aus einer Mehrzahl von Fehlerzustandsinformationen ausgewählt wird, wobei in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation ein Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird.

Description

BESCHREIBUNG
Titel
Verfahren und Vorrichtung zum Laden einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten Stand der Technik Die vorliegende Erfindung geht aus von einem Verfahren zum Laden, insbesondere Formieren, einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten.
Solche Verfahren sind allgemein bekannt. Beispielsweise werden Batteriezellen im Herstellungsprozess nach der Montage in einem anschließenden Fertigungsschritt formiert. Dabei werden die Batteriezellen mit einem Ladestrom geladen, beispielsweise aufgeladen und/oder entladen. Das Laden der Batteriezellen erfolgt dabei in Abhängigkeit definierter Umgebungsbedingungen, beispielsweise bei einer konstanten Umgebungstemperatur, eines die Batteriezellen umgebenden Gases. Üblicherweise befinden sich die Batteriezellen während des Ladevorgangs und/oder Formie- rungsvorgangs in einer klimatisierten Kammer und werden während eines Zeitraums von mehreren Stunden oder Tagen geladen und/oder formiert.
Üblicherweise ist das Formieren galvanischer Batteriezellen, beispielsweise von Lithium-Ionen-Batteriezellen, auf Grund ihrer elektrochemischen Zusammensetzung ein sicherheitskritischer Fertigungsschritt. Das bedeutet, dass Batteriezelldefekte während der Formierung auftreten können, wobei solche Batteriezelldefekte entweder schon vorhanden sind oder erst während der Formierung entstehen. Hierdurch kann es zu einer unkontrollierten Überhitzung der Batteriezelle kommen, was auch als„thermisches Durchgehen der Batteriezelle" bezeichnet wird. Das thermische Durchgehen kann nachteilhaft Brände verursachen, wodurch die Gesundheit von Menschen und/oder Funktionsfähigkeit der Formierungsvorrichtung und/oder Batteriezellen beeinträchtigt wird. Hierdurch werden insbesondere hohe Kosten verursacht und/oder ein unwirtschaftlicher Herstellungsprozess bereitgestellt. Offenbarung der Erfindung
Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Laden einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten bereitzustellen, welches die während des Ladevorgangs auftretenden Gefahren vermeidet und gleichzeitig eine kostengünstige Herstellung von Energiespeichereinheiten ermöglicht.
Gelöst wird diese Aufgabe mit einem Verfahren zum Laden, insbesondere Formieren, einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten, wobei in einem ersten Verfah- rensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten mit einer Steuerungseinheit elektrisch leitfähig verbunden werden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten durch die Steuerungseinheit in einem Ladevorgang mit einem Ladestrom beaufschlagt werden, wobei in einem dritten Verfahrensschritt während des Ladevorgangs eine Betriebszustandsinformation der Mehr- zahl von Energiespeichereinheiten detektiert wird, wobei ein die detektierte Betriebszustandsinformation aufweisendes Betriebszustandssignal durch die Steuerungseinheit an eine Auswerteeinheit bereitgestellt wird, wobei in einem vierten Verfahrensschritt durch die Auswerteeinheit in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals eine Fehlerzustandsinformation aus einer Mehrzahl von Fehlerzustandsinformationen ausgewählt wird, wobei in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation ein Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat gegenüber dem Stand der Technik den Vorteil, dass der Ladevorgang der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten sicherer und zuverlässiger durchführbar ist, wobei auftretende Gefahren frühzeitig erkannt und Gegenmaßnahmen eingeleitet werden können. Hierdurch werden weiterhin die Folgen eines thermischen Durchgehens der Energiespeichereinheiten lokal behandelbar, sodass eine Beschädigung von intakten Energiespeichereinheiten weitestgehend reduziert wird. Insbesondere wird vorteilhaft das Auftreten lokaler Zellerwär- mungen, welches häufig ein Anzeichen für ein bevorstehendes Durchgehen ist, vor einem solchen Durchgehen erkannt und behandelt. Die Verwendung von Fehlerzustandsinformationen, welche auch Fehlerstufen genannt werden, ermöglicht eine einfache Überwachung des erfindungsgemäßen Verfahrens bzw. einer Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Somit können frühzeitig si- cherheitskritische Fehler auf eine solche Weise unter Kontrolle gehalten werden, dass Schadwirkungen weitestgehend vermieden oder reduziert werden. Beispielsweise sind solche Schadwirkungen eine oder mehrere die Gesundheit von Menschen und/oder Funktionsfähigkeit von Maschinen, Bauteilen und/oder Energiespeicherein- heiten beeinträchtigende Folgen eines Energiespeicherdefekts. Insbesondere bedeutet„Mehrzahl von Energiespeichereinheiten" hier mehrere zehn, mehrere hunderte oder mehrere tausende Energiespeichereinheiten. Unter dem Laden der Energiespeichereinheit ist hier insbesondere ein Aufladen und/oder Entladen der Energiespeichereinheit zu verstehen, wobei die Energiespeichereinheit während des Lade- Vorgangs mit einem Ladestrom, d.h. beispielsweise einem Aufladestrom und/oder Entladestrom beaufschlagt wird. Insbesondere wird beim Formieren während des erstmaligen Ladens der Energiespeichereinheit durch elektrische Einwirkung eine Oberflächenschicht erzeugt oder verändert, so dass die Funktionsfähigkeit der Energiespeichereinheit herbeigeführt und/oder verbessert wird. Die Formierung einer Energiespeichereinheit bezeichnet hier insbesondere das erstmalige Durchlaufen einer definierten Auflade-Entlade-Sequenz einer Energiespeichereinheit, insbesondere einer galvanische Zelle, welche beispielsweise eine Lithium-Ionen-Zelle (Li-ion), eine Nickel-Metallhydrid-Zelle (NiMh) oder eine Blei-Säure-Zelle (Pb-Säure) ist. Insbesondere ist die Energiespeichereinheit eine Primärzelle oder eine Sekundärzelle bzw. ein Akkumulator. Die Formierung findet insbesondere als Teil des Herstellungsprozesses der Energiespeichereinheit bzw. Lithium-Ionen Zelle in einer dafür vorgesehenen Vorrichtung statt. Die Formierung hat daher einen maßgeblichen Einfluss auf die elektrischen Eigenschaften und die Lebensdauer solcher Energiespeichereinheiten. Erfindungsgemäß bevorzugt wird die Fehlerzustandsinformation durch Vergleich der Betriebszustandsinformation mit einer Referenzbetriebszustandsinfor- mation aus der Mehrzahl von Fehlerzustandsinformationen ausgewählt. Insbesondere ist weiterhin erfindungsgemäß bevorzugt die Steuerungseinheit zur Detektion einer Energiespeichertemperatur konfiguriert, wobei insbesondere die Betriebszustandsinformation in Abhängigkeit der detektierten Energiespeichertemperatur er- zeugt wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im dritten Verfahrensschritt während des Ladevorgangs mittels einer weiteren Steuerungseinheit eine weitere Betriebszustandsinformation, detektiert wird, wobei ein die detektierte weitere Betriebszustandsinformation aufweisendes weiteres Betriebszustandssignal durch die weitere Steuerungseinheit an die Auswerteeinheit bereitgestellt wird, wobei in dem vierten Verfahrensschritt die Fehlerzustandsinforma- tion durch die Auswerteeinheit in Abhängigkeit des weiteren Betnebszustandssignals ausgewählt wird. In vorteilhafter Weise wird mittels der weiteren Steuerungseinheit eine Umgebungsbedingung innerhalb einer Aufnahmeeinheit detektiert. Insbesondere wird im zweiten Verfahrensschritt während des Ladevorgangs eine Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und/oder Umgebungszusammensetzung eines Gases, insbesondere der Luft, in der Aufnahmeeinheit durch die weitere Steue- rungseinheit detektiert und/oder mittels einer Klimatisierungseinheit geregelt. Hierdurch wird die Funktionsfähigkeit und/oder Lebensdauer der Energiespeichereinheiten in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen reguliert und/oder optimiert. Weiterhin ist es insbesondere vorteilhaft möglich mittels der weiteren Steuerungseinheit die Umgebungsbedingungen, insbesondere Umgebungstemperaturen, einer Vielzahl von, insbesondere gleichartig ausgebildeten, Aufnahmeeinheiten zu detektieren und/oder zu überwachen und entsprechende Gefahrenvermeidungsschritte unabhängig oder abhängig voneinander durchzuführen. Dadurch wird insbesondere der Vorteil erzielt, dass die Energiespeichereinheiten der Vielzahl von Aufnahmeeinheiten gleichzeitig geladen und/oder formiert werden können, wobei im Falle eines auf- tretenden Energiespeicherdefektes für jede Aufnahmeeinheit der Vielzahl von Aufnahmeeinheiten ein Gefahrenvermeidungsschritt durchführbar ist. Hierdurch wird die Gefahr einer Beschädigung mehrerer, bevorzugt aller, intakter Energiespeichereinheiten auf Grund des Durchgehens und/oder Überhitzens einer Energiespeichereinheit weitestgehend vermieden und/oder reduziert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Betriebszustandsinformation in Abhängigkeit einer Detektion eines störungsfreien Betriebszustands, einer Energiespeichertemperatur und/oder einer Defektinformation einer Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeicherein- heiten erzeugt wird, wobei insbesondere die Defektinformation mittels Detektion eines Kurzschlusses, einer Abweichung eines Innenwiderstands von einem Referenzinnenwiderstand und/oder einer Abweichung einer Ladekennlinie von einer Referenzladekennlinie an der Energiespeichereinheit erzeugt wird. In vorteilhafter Weise wird durch die Bereitstellung der Betriebszustandsinformation die Auswahl geeigneter Gefahrenvermeidungsschritte ermöglicht, sodass die von einem thermischen Durchgehen einer oder mehrerer Energiespeichereinheiten ausgehenden Gefahren weitestgehend reduziert und/oder vermieden werden. Insbesondere ist es dadurch vorteilhaft möglich, die im nicht formierten Zustand vorliegenden Fertigungsfehler und/oder die erst während des Ladevorgangs auftretenden Fertigungsfehler frühzeitig zu detektieren. Beispielsweise können solche Fertigungsfehler während der Herstellung eingebrachte Verunreinigungen, Metallteile oder Metallspäne, sowie Fügefehler und/oder Undichtigkeiten der Energiespeichereinheit sein. Insbesondere führen solche Fertigungsfehler bzw. Energiespeicherdefekte, beispielsweise Batterie- zelldefekte, während des Ladens und/oder Einfüllens eines Elektrolyten zu einer starken Erwärmung, ein Abblasen von heißen Gasen, Rauch, lungengängigem Feinstaub und/oder ein Platzen bzw. eine Explosion der Energiespeichereinheit. Erfindungsgemäß ist es vorteilhaft möglich mittels der Detektion eines Kurzschlusses und/oder eines fehlerhaften Stromkontaktes eine punktuelle Hitzeentstehung inner- halb der Energiespeichereinheit zu vermeiden oder zu reduzieren. Weiterhin können dadurch hervorgerufene Gefahren wie beispielsweise exotherme Reaktionen im Inneren der Energiespeichereinheit reduziert werden, wobei solche exothermen Reaktionen meist ohne die Zuführung von Luftsauerstoff ablaufen. Erfindungsgemäß können solche Reaktionen, die mit einem Löschmittel, wie beispielsweise Löschgas, nicht unterdrückt werden können, vorteilhaft vermieden werden. Weiterhin kann insbesondere anhand des elektrischen Verhaltens einer oder mehrerer Energiespeichereinheiten auf Kurzschlüsse und/oder hochohmige Kontaktstellen im Inneren der Energiespeichereinheit geschlossen werden. Die Betriebszustandsinformation wird insbesondere in Abhängigkeit der Detektion eines störungsfreien Betriebszustands oder in Abhängigkeit der Detektion einer Energiespeichertemperatur oder in Abhängigkeit der Defektinformation oder in Abhängigkeit der Detektion eines störungsfreien Betriebszustands und der Detektion einer Energiespeichertemperaturerzeugt oder in Abhängigkeit der Detektion einer Energiespeichertemperatur und der Defektinformation erzeugt.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass im ersten Verfahrensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten in einer Aufnahmeeinheit, insbesondere einer Formierkammer, angeordnet werden, wobei im dritten Verfahrensschritt die weitere Betriebszustandsinformation in Abhän- gigkeit einer Detektion einer Umgebungsinformation eines Gases in der Aufnahmeeinheit erzeugt wird, wobei insbesondere die Umgebungsinformation mittels Detektion einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und/oder einer Umgebungszusammensetzung des Gases in der Aufnahmeeinheit erzeugt wird. In vor- teilhafter Weise wird durch eine Detektion einer Umgebungsinformation ermöglicht, sowohl den Ladevorgang zu verbessern als auch eine Gefahr eines Öffnens und/oder Gasausblasens einer oder mehrerer Energiespeichereinheiten der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten zu detektieren. Die Umgebungsbedingungen, beispielsweise die Umgebungstemperatur, des Gases oder der Luft, welche die Batte- riezelle während des Ladens umgibt, hat einen maßgeblichen Einfluss auf die elektrochemischen Prozesse im Inneren der Energiespeichereinheit, welche die Funktionsfähigkeit der Energiespeichereinheit und/oder Lebensdauer beeinflussen. Somit ist es durch das erfindungsgemäße Verfahren mittels der weiteren Steuerungseinheit besonders vorteilhaft möglich, die chemischen Prozesse im Inneren der Energiespei- chereinheit derart zu regulieren oder zu regeln, dass eine gute und langanhaltende Funktionsfähigkeit der Energiespeichereinheit bereitgestellt wird. Eine Umgebungsinformation eines Gases umfasst im Sinne der vorliegenden Erfindung insbesondere das Vorhandensein des Gases, das Vorhandensein eines bestimmten Gasanteils oder eine Gaszustandsinformation, wie beispielsweise Druck, Temperatur, Dichte oder Sättigung des Gases.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Gefahrenvermeidungsschritt von der Steuerungseinheit ein Steuerschritt, von der weiteren Steuerungseinheit ein weiterer Steuerschritt und/oder von einer Sicherungseinheit ein erster und/oder zweiter Sicherungsschritt durchgeführt wird. In vorteilhafter Weise wird durch die Bereitstellung der mehreren Gefahrenvermeidungsschritte - Steuerschritt, weiterer Steuerschritt, erster Sicherungsschritt und/oder zweiter Sicherungsschritt - der Ladevorgang noch sicherer und zuverlässiger durchgeführt. Dabei können die auftretenden Gefahren, wie beispielsweise Ex- plosionen und/oder Brände, frühzeitig erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet. Hierdurch werden weiterhin die Folgen eines thermischen Durchgehens der Energiespeichereinheiten lokal behandelbar, sodass eine Beschädigung von intakten Energiespeichereinheiten weitestgehend reduziert wird. Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Steuerschritt durch die Steuerungseinheit der Ladestrom einer, mehrerer oder aller Energiespeichereinheiten der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation unterbrochen und/oder geregelt wird, wobei in dem weiteren Steuerschritt eine Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und/oder Umgebungszusammensetzung der Aufnahmeeinheit durch die weitere Steuerungseinheit in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation geregelt wird, wobei in dem ersten Sicherungsschritt die Aufnahmeeinheit durch die Sicherungseinheit in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation mit einem Löschmittel beaufschlagt wird und/oder wobei in dem zweiten Sicherungsschritt die Aufnahmeeinheit durch die Sicherungseinheit in eine Sicherungsstellung überführt wird, wobei die Aufnahmeeinheit insbesondere hermetisch und/oder thermisch isoliert wird. In vorteilhafter Weise werden durch die Bereitstellung mehrerer Gefahrenvermeidungsteilschritte die von einem Energiespei- cherdefekt, insbesondere dem thermischen Durchgehen, ausgehenden Gefahren weitestgehend vermieden und/oder reduziert, sodass ein sicherer und Ausschuss reduzierender Ladevorgang ermöglicht wird.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass, im vierten Verfahrensschritt aus der Mehrzahl von Fehlerzustandsinforma- tionen:
- eine erste Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wenn die Betriebszu- standsinformation mit einem detektierten störungsfreien Betriebszustand einer, mehrerer oder aller Energiespeichereinheiten der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten in Verbindung steht;
- eine zweite Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wenn die Betriebszu- standsinformation mit einer detektierten Defektinformation einer die Defektinformation aufweisenden Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten in Verbindung steht;
- eine dritte Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wenn die Betriebszu- standsinformation mit einer bezüglich einer ersten Referenztemperatur größeren ersten Energiespeichertemperatur einer die erste Energiespeichertemperatur aufweisenden Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten in Verbindung steht; -- eine vierte Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wenn die Betriebszu- standsinformation mit einer bezüglich einer zweiten Referenztemperatur größeren zweiten Energiespeichertemperatur einer die zweite Energiespeichertemperatur aufweisenden Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten in Verbindung steht, wobei insbesondere die zweite Referenztemperatur größer ist als die erste Referenztemperatur; und/oder
-- eine fünfte Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wenn die weitere Be- triebszustandsinformation mit einer Abweichung einer in der Aufnahmeeinheit detek- tierten Umgebungsinformation, insbesondere einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und/oder einer Umgebungszusammensetzung, eines Gases in der Aufnahmeeinheit von einer Referenzumgebungsinformation in Verbindung steht. In vorteilhafter Weise ermöglicht die Verwendung von Fehlerzustandsinforma- tionen bzw. Fehlerstufen eine einfache Überwachung des erfindungsgemäßen Verfahrens. Somit können frühzeitig sicherheitskritische Fehler auf eine solche Weise unter Kontrolle gehalten werden, dass Schadwirkungen weitestgehend vermieden oder reduziert werden, welche die Gesundheit von Menschen und/oder Funktionsfähigkeit von Maschinen, Bauteilen und/oder Energiespeichereinheiten gefährden.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgese- hen, dass in dem vierten Verfahrensschritt:
-- ein erster Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die erste Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wobei in dem ersten Gefahrenvermeidungsschritt der Ladevorgang der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten unterbrechungsfrei fortgesetzt wird;
-- ein zweiter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die zweite
Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wobei in dem zweiten Gefahrenvermeidungsschritt der Steuerschritt durchgeführt wird, wobei insbesondere der Steuerschritt nur für die eine Defektinformation aufweisende Energiespeichereinheit durchgeführt wird;
-- ein dritter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die dritte Fehlerzustandsinformation ausgewählt wird, wobei in dem dritten Gefahrenvermeidungsschritt der Steuerschritt durchgeführt wird, wobei insbesondere der Steuerschritt nur für eine die erste Energiespeichertemperatur aufweisende Energiespeichereinheit durchgeführt wird; -- ein vierter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die vierte Fehler- zustandsinformation ausgewählt wird, wobei in dem vierten Gefahrenvermeidungsschritt der Steuerschritt für alle Energiespeichereinheiten und der erste Sicherungsschritt durchgeführt werden; und/oder
-- ein fünfter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die fünfte Fehler- zustandsinformation ausgewählt wird, wobei in dem fünften Gefahrenvermeidungsschritt der erste Sicherungsschritt und der zweite Sicherungsschritt durchgeführt werden, wobei insbesondere der Steuerschritt durchgeführt wird, wobei insbesondere der Steuerschritt für alle Energiespeichereinheiten durchgeführt wird. In vorteilhaf- ter Weise wird durch die Bereitstellung der fünf Gefahrenvermeidungsteilschritte der Ladevorgang noch sicherer und zuverlässiger durchgeführt. Dabei können die auftretenden Gefahren, wie beispielsweise Explosionen und/oder Brände, frühzeitig erkannt und entsprechende Gegenmaßnahmen eingeleitet werdeb. Hierdurch werden weiterhin die Folgen eines thermischen Durchgehens der Energiespeichereinheiten lokal behandelbar, sodass eine Beschädigung von intakten Energiespeichereinheiten und Gesundheitsrisiken für Menschen weitestgehend reduziert werden.
Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Vorrichtung zum Laden, insbesondere Formieren, einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten, wobei die Vorrichtung eine Aufnahmeeinheit, eine Steuerungseinheit, eine Sicherungseinheit und eine Auswerteinheit aufweist, wobei die Aufnahmeeinheit zur Aufnahme einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten vorgesehen ist, wobei die Steuerungseinheit zur Beaufschlagung der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten mit einem Ladestrom in einem Ladevorgang vorgesehen ist, wobei die Steuerungseinheit zur Detek- tion einer Betriebszustandsinformation der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten während des Ladevorgangs vorgesehen ist, wobei die Steuerungseinheit zur Bereitstellung eines die detektierte Betriebszustandsinformation aufweisenden Betriebszu- standssignals an eine Auswerteeinheit vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinheit zur Auswahl einer Fehlerzustandsinformation aus einer Mehrzahl von Fehlerzustandsin- formationen in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals konfiguriert ist, wobei die Vorrichtung zur Durchführung eines Gefahrenvermeidungsschritts in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation konfiguriert ist. In vorteilhafter Weise wird durch die Vorrichtung ein sicheres und zuverlässiges Laden der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten ermöglicht, wobei Energiespeicherdefekte frühzeitig er- kannt und entsprechende Gegenmaßnahme zur Vermeidung der davon ausgehenden Gefahren im Wesentlichen vor einem Durchgehen einer oder mehrerer Energiespeichereinheiten ermöglicht wird. Hierdurch werden weiterhin die Folgen eines thermischen Durchgehens der Energiespeichereinheiten lokal behandelbar, sodass eine Beschädigung von intakten Energiespeichereinheiten weitestgehend reduziert wird. Insbesondere wird vorteilhaft das Auftreten lokaler Zellerwärmungen, welches häufig ein Anzeichen für ein bevorstehendes Durchgehen ist, vor einem solchen Durchgehen erkannt und behandelt. Die Vorrichtung ist insbesondere eine Formierungsanlage, welche insbesondere eine als Formierkammer ausgebildete Aufnah- meeinheit, eine als Löschsystem ausgebildete Sicherungseinheit, eine als elektrisches Formierungssystem ausgebildete Steuerungseinheit und/oder eine als Temperaturüberwachungssystem ausgebildete weitere Steuerungseinheit aufweist. Insbesondere ist das Formierungssystem bzw. die Steuerungseinheit zur Steuerung des auch als Formierungsstrom bezeichneten Ladestroms und/oder Detektion von Lade- strömen und/oder Zellspannungen zwischen zwei Anschlussmitteln der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten konfiguriert. Insbesondere ist die Vorrichtung derart konfiguriert, dass je nach Anzeichen bzw. Betriebszustandsinformation, welches auf einen Zelldefekt während der Formierung hinweist, eine auch als Fehlerstufe bezeichnete Fehlerzustandsinformation existiert, wobei in Abhängigkeit der Fehlerzustandsinfor- mation spezifische Reaktionen bzw. Gefahrenvermeidungsschritte veranlasst werden. Bevorzugt weist die Vorrichtung eine Vielzahl von gleichartig ausgebildeten Aufnahmeeinheiten auf, wobei insbesondere jeweils mehrere Energiespeichereinheiten pro Aufnahmeeinheit angeordnet sind. Insbesondere ist die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens für jede Aufnahmeeinheit der Mehrzahl von Aufnahmeeinheiten konfiguriert.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung eine weitere Steuerungseinheit aufweist, wobei die weitere Steuerungseinheit zur Detektion einer weiteren Betriebszustandsinformation vorge- sehen ist, wobei die weitere Steuerungseinheit zur Bereitstellung eines die detektier- te weitere Betriebszustandsinformation aufweisenden weiteren Betriebszustandssig- nals an die Auswerteeinheit vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinheit zur Auswahl der Fehlerzustandsinformation in Abhängigkeit des weiteren Betriebszustandssignals konfiguriert ist. In vorteilhafter Weise wird mittels der weiteren Steuerungseinheit eine Umgebungsbedingung innerhalb einer Aufnahmeeinheit detektiert. Insbesondere wird dadurch während des Ladevorgangs eine Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und/oder Umgebungszusammensetzung eines Gases, insbesondere der Luft, in der Aufnahmeeinheit durch die weitere Steuerungseinheit detektiert und/oder mittels einer Klimatisierungseinheit geregelt. Hierdurch wird die Funktionsfähigkeit und/oder Lebensdauer der Energiespeichereinheiten in Abhängigkeit der Umgebungsbedingungen reguliert und/oder optimiert. Gleichzeitig ist es vorteilhaft möglich, die Gefahren und Auswirkungen eines Energiespeicherdefekts noch stärker zu reduzieren.
Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens vorgesehen ist. Weitere Einzelheiten, Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den Zeichnungen, sowie aus der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen anhand der Zeichnungen. Die Zeichnungen illustrieren dabei lediglich beispielhafte Ausführungsformen der Erfindung, welche den wesentlichen Erfindungsgedanken nicht einschränken.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Figur 1 zeigt schematisch eine Vorrichtung gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
Figur 2 zeigt schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Ausführungsformen der Erfindung
In den verschiedenen Figuren sind gleiche Teile stets mit den gleichen Bezugszeichen versehen und werden daher in der Regel auch jeweils nur einmal benannt bzw. erwähnt. In Figur 1 ist schematisch eine Vorrichtung 1 gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Die Vorrichtung 1 ist zum Laden einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... konfiguriert. Solche Energiespeichereinhei- ten sind beispielsweise als galvanische Elemente, insbesondere Lithium-Ionen- Akkumulatoren, ausgebildet. Die Vorrichtung 1 ist insbesondere eine Formierungsanlage 1 und/oder eine Prüfvorrichtung 1 . Hier weist die Vorrichtung 1 eine Aufnahmeeinheit 10, eine Steuerungseinheit 20, eine weitere Steuerungseinheit 20', eine Sicherungseinheit 30 und eine Auswerteeinheit 40 auf.
Hier sind die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... in einer Aufnahmeeinheit 10, insbesondere einer Formierkammer 10, angeordnet und mit der Steuerungseinheit 20 über ein Kontaktiermittel 13 elektrisch leitfähig verbunden. Insbesondere weist jede Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeicherein- heiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... Anschlussmittel 12 auf, welche jeweils mit dem Kontaktiermittel 13 verbunden auf. Hierbei weist das Kontaktiermittel 13 eine Vielzahl an Leitungen auf, sodass jede Energiespeichereinheit 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... individuell durch die Steuerungseinheit 20 kontaktierbar ist. Die Steuerungseinheit 20 ist hier zur Beaufschlagung der Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... mit einem Ladestrom 100 konfigu- riert. Insbesondere ist über das Kontaktiermittel 13 für jede Energiespeichereinheit ein Betriebszustand detektierbar, wobei in Abhängigkeit der detektierten Betriebszu- stände eine Betriebszustandsinformation durch die Steuerungseinheit bereitgestellt wird. Ein Betriebszustand einer Energiespeichereinheit 1 1 , 1 1 ', 1 1 umfasst beispielsweise eine Information über eine störungsfreie Funktionsfähigkeit, eine Ener- giespeichertemperatur, einen Kurzschluss, einen Innenwiderstand und/oder einer Ladekennlinie der Energiespeichereinheit. Weiterhin wird insbesondere durch die Steuerungseinheit 20 eine Abweichung eines Betriebszustands einer Energiespeichereinheit 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... von einem Referenzbetriebszustand, welcher beispielsweise ein für eine funktionsfähige Referenzenergiespeichereinheit ermittelter und gespeicherter Betriebszustand ist, detektiert und in Abhängigkeit der Abweichung die Betriebszustandsinformation erzeugt. In Abhängigkeit der detektierten Betriebszustandsinformation wird durch die Steuerungseinheit 20 ein Betriebszustandssignal 200 erzeugt und mit der Betriebszustandsinformation an die Auswerteeinheit 40 bereitgestellt. Weiterhin wird durch die weitere Steuerungseinheit 20' ein weiteres Betriebszu- standssignal 200' mit einer weiteren Betriebszustandsinformation an die Auswerteeinheit 40 bereitgestellt. Die weitere Steuerungseinheit 20' ist hier insbesondere zur Detektion einer Umgebungsinformation eines Gases in der Aufnahmeeinheit 10 konfiguriert, wobei die Umgebungsinformation insbesondere eine Umgebungstemperatur, eine Umgebungsfeuchtigkeit und/oder eine Umgebungszusammensetzung des Gases in der Aufnahmeeinheit 10 umfasst. Das Gas ist insbesondere die Luft in einer als Formierkammer 10 ausgebildeten Aufnahmeeinheit 10. Bevorzugt weist die Vor- richtung 1 eine Vielzahl von Aufnahmeeinheiten 10 (nicht dargestellt) auf, wobei jeweils eine Mehrzahl von Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... in einer Aufnahmeeinheit 10 angeordnet sind und jeweils eine Umgebungsinformation für jede Aufnahmeeinheit durch die weitere Steuerungseinheit 20' detektierbar ist. Die Auswerteeinheit 40 ist zur Erzeugung eines ersten Gefahrenvermeidungssignals 400 und/oder eines zweiten Gefahrenvermeidungssignals 400' in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals 200 und/oder weiteren Betriebszustandssignals 200' konfiguriert. Hierbei wird durch die Auswerteeinheit 40 in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals 200 und/oder weiteren Betriebszustandssignals 200' eine Fehlerzu- Standsinformation aus einer Mehrzahl von Fehlerzustandsinformationen 421 , 422, 423, 424, 425 ausgewählt und anschließend in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation das erste und/oder zweite Gefahrenvermeidungssignal 400, 400' erzeugt. Hier wird durch die Auswerteeinheit 40 das erste Gefahrenvermeidungssignal 400 an die Steuerungseinheit 20 und das weitere Gefahrenvermei- dungssignal 400' an die Sicherungseinheit 30 bereitgestellt. In Abhängigkeit des ersten und/oder zweiten Gefahrenvermeidungssignals 400, 400' führt die Vorrichtung einen Gefahrenvermeidungsschritt durch. Hier wird in dem Gefahrenvermeidungsschritt von der Steuerungseinheit 20 ein Steuerschritt in Abhängigkeit des ersten Gefahrenvermeidungssignals 400, und insbesondere von der weiteren Steuerungsein- heit 20' in Abhängigkeit eines weiteren ersten Gefahrenvermeidungssignals (nicht dargestellt) ein weiterer Steuerungsschritt, und/oder von der Sicherungseinheit 30 ein erster und/oder zweiter Sicherungsschritt in Abhängigkeit des zweiten Gefahrenvermeidungssignals 400' durchgeführt. In Figur 2 ist schematisch ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung dargestellt. Hier wird durch die Auswerteeinheit 40 in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals 200 und/oder weiteren Be- triebszustandssignals 200' eine Fehlerzustandsinformation aus einer Mehrzahl von Fehlerzustandsinformationen 421 , 422, 423, 424, 425 ausgewählt, wobei in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation das erste Gefahrenvermeidungssignal 400 und/oder das zweite Gefahrenvermeidungssignal 400' erzeugt wird. Das Betriebszustandssignal 200 stellt hier eine Betriebszustandsinformation und/oder das weitere Betriebszustandssignal 200' eine weitere Betriebszustandsin- formation an die Auswerteeinheit 40 bereit.
In einem ersten Auswerteschritt 410 wird eine erste Fehlerzustandsinformation 421 ausgewählt, wenn die Betriebszustandsinformation mit einem detektierten störungsfreien Betriebszustand der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) in Verbindung steht. Dies bedeutet beispielsweise, dass keine Energiespeicherdefekte bzw. Fehler erkannt worden sind und ein ordnungsgemäßer Ladevorgang stattfindet. In einem nachfolgenden zweiten Auswerteschritt 420 wird in Abhängigkeit der ersten Fehlerzustandsinformation 421 mittels des ersten Gefahrenvermeidungssignals 400 die Steuereinheit 20 und mittels des zweiten Gefahrenvermeidungssignals 400' die Sicherungseinheit 30 dazu veranlasst, den Ladevorgang der Mehrzahl von Energiespeichereinheit, insbesondere ordnungsgemäß und/oder unterbrechungsfrei, fortzusetzen, d.h. die Formierung und/oder Ladung aller Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 in der Aufnahmeeinheit 10 wird regulär durchgeführt. Alternativ wird in dem ersten Auswerteschritt 410 eine zweite Fehlerzustandsinformation 422 ausgewählt, wenn die Betriebszustandsinformation mit einer detektierten Defektinformation einer die Defektinformation aufweisenden Energiespeichereinheit 1 1 , 1 1 ', 1 1 in Verbindung steht. Dies ist beispielsweise dann der Fall, wenn ein zellinterner Feinschluss, Kurzschluss und/oder fehlerhafter Kontakt am elektrischen Verhalten der Energiespeichereinheit durch die Steuereinheit 20 detektiert wird. Beispielsweise wird hier das zweite Fehlerzustandsinformationselement 422 ausgewählt, wenn ein im Vergleich zu einer Referenzenergiespeichereinheit erhöhter Innenwiderstand oder eine nicht-monotone Ladekennlinie durch die Steuereinheit 20 detektiert wird. In dem nachfolgenden zweiten Auswerteschritt 420 wird hier in Ab- hängigkeit der zweiten Fehlerzustandsinformation 422 mittels des ersten Gefahrenvermeidungssignals 400 die Steuereinheit 20 dazu veranlasst, nur diejenigen Energiespeichereinheiten der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", -.. in der Aufnahmeeinheit 10 zu laden, insbesondere formieren, die eine ordnungsgemä- ße Funktionsfähigkeit aufweisen und/oder den Ladestrom 100 zu den einen Energiespeicherdefekt aufweisenden Energiespeichereinheiten zu unterbrechen und/oder die defekten Energiespeichereinheiten nicht weiter zu laden und/oder formieren.
Alternativ wird in dem ersten Auswerteschritt 410 eine dritte Fehlerzustandsinforma- tion 423 ausgewählt, wenn die Betriebszustandsinformation mit einer bezüglich einer ersten Referenztemperatur größeren Energiespeichertemperatur einer die erste Energiespeichertemperatur aufweisenden Energiespeichereinheit 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... in Verbindung steht. Bevorzugt beträgt die erste Referenztemperatur zwischen 20°C und 60°C, besonders bevorzugt zwischen 30°C und 50°C, ganz besonders bevorzugt ungefähr 40°C. Dies bedeutet beispielsweise, dass die dritte Fehlerzustandsinformation 423 ausgewählt wird, wenn eine Erwärmung einer oder mehrerer Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 auf über 40°C stattgefunden hat. In dem nachfolgenden zweiten Auswerteschritt 420 wird hier in Abhängigkeit der dritten Fehlerzustandsinformation 423 mittels des ersten Gefahrenvermeidungssignals 400 die Steuereinheit 20 dazu veranlasst, nur diejenigen Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... in der Aufnahmeeinheit 10 zu laden, insbesondere formieren, die eine Energiespeichertemperatur niedriger als die erste Referenztemperatur aufweisen und/oder den Ladestrom 100 zu denjenigen Energiespeichereinheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... zu unterbrechen und/oder nicht weiter zu laden und/oder zu formieren, welche eine Energiespei- chertemperatur größer als die erste Referenztemperatur aufweisen.
Alternativ wird in dem ersten Auswerteschritt 410 eine vierte Fehlerzustandsinformation 424 ausgewählt, wenn die Betriebszustandsinformation mit einer bezüglich einer zweiten Referenztemperatur größeren Energiespeichertemperatur einer die zweite Energiespeichertemperatur aufweisenden Energiespeichereinheit 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... in Verbindung steht. Bevorzugt beträgt die zweite Referenztemperatur zwischen 40°C und 80°C, besonders bevorzugt zwischen 50°C und 70°C, ganz besonders bevorzugt ungefähr 60°C. Dies bedeutet beispielsweise, dass die vierte Fehlerzustandsinformation 424 ausgewählt wird, wenn eine Erwärmung einer oder mehrerer Energiespei- chereinheiten , 1 1 ', 1 auf über 60°C stattgefunden hat. In dem nachfolgenden zweiten Auswerteschritt 420 wird hier in Abhängigkeit der vierten Fehlerzustandsin- formation 424 mittels des ersten Gefahrenvermeidungssignals 400 die Steuereinheit 20 dazu veranlasst den Ladevorgang und/oder das Formieren aller Energiespeicher- einheiten 1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ... in der Aufnahmeeinheit zu stoppen. Zusätzlich wird mittels des zweiten Gefahrenvermeidungssignals 400' die Sicherungseinheit 30 dazu veranlasst, einen ersten Sicherungsschritt durchzuführen, wobei in dem ersten Sicherungsschritt die Aufnahmeeinheit 10 bzw. Formierungskammer 10 mit einem Löschmittel beaufschlagt wird, d.h. beispielsweise die Aufnahmeeinheit mit einem Kühlgas und/oder Löschgas geflutet und/oder besprenkelt wird.
Alternativ wird in dem ersten Auswerteschritt 410 eine fünfte Fehlerzustandsinforma- tion 425 ausgewählt, wenn die Betriebszustandsinformation und/oder weitere Be- triebszustandsinformation mit einer Abweichung einer in der Aufnahmeeinheit 10 de- tektierten Umgebungsinformation, insbesondere einer Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und/oder Umgebungszusammensetzung, eines Gases in der Aufnahmeeinheit 10 von einer Referenzumgebungsinformation in Verbindung steht. Dies bedeutet beispielsweise, dass die fünfte Fehlerzustandsinformation 425 ausgewählt wird, wenn ein Öffnen und/oder Gasausblasen einer oder mehrerer Energie- Speichereinheiten durch die erste und/oder zweite Steuerungseinheit 20, 20' detek- tiert wird. In dem nachfolgenden zweiten Auswerteschritt 420 wird hier in Abhängigkeit der fünften Fehlerzustandsinformation 425 mittels des zweiten Gefahrenvermeidungssignals 400' die Sicherungseinheit 30 dazu veranlasst, den ersten und/oder zweiten Sicherungsschritt durchzuführen, wobei in dem ersten Sicherungsschritt die Aufnahmeeinheit 10 mit einem Löschmittel beaufschlagt, d.h. beispielsweise die Aufnahmeeinheit 10 mit einem Kühlgas und/oder Löschgas geflutet und/oder besprenkelt wird, wobei in dem zweiten Sicherungsschritt die Aufnahmeeinheit 10 durch die Sicherungseinheit 30 in eine Sicherungsstellung überführt und/oder transportiert wird, wobei die Aufnahmeeinheit 10 in der Sicherungsstellung insbesondere herme- tisch und/oder thermisch isoliert angeordnet ist. Dies bedeutet beispielsweise, dass die Aufnahmeeinheit 10 an einen Ort mit hinreichend großem Abstand zur Vorrichtung 1 und/oder weiteren Aufnahmeeinheiten transportiert wird. Das erfindungsgemäße Verfahren, insbesondere wie in Figur 2 beschrieben, kann gemäß einer weiteren Ausführungsform der vorliegenden Erfindung beispielsweise für eine Vielzahl von Aufnahmeeinheiten der Vorrichtung 1 parallel durchgeführt werden. Hierdurch wird vorteilhaft eine Auswirkung einer in einer Aufnahmeeinheit 10 auftretenden Gefahrensituation nicht auf eine weitere Aufnahmeeinheit der Vielzahl von Aufnahmeeinheiten übertragen.
BEZUGSZEICHENLISTE
1 Vorrichtung / Formierungsvorrichtung
10 Aufnahmeeinheit / Formierungskammer
1 1 , 1 1 ', 1 1 " Energiespeichereinheit(en) / Galvanische Zelle
12 Anschlussmittel
13 Kontaktiermittel
20 Steuerungseinheit / Formierungssystem
20' Weitere Steuerungseinheit / Temperaturüberwachungssystem
30 Sicherungseinheit
40 Auswerteeinheit
100 Ladestrom
200 Betriebszustandssignal
200' Weiteres Betriebszustandssignal
400 Erstes Gefahrenvermeidungssignal
400' Zweites Gefahrenvermeidungssignal
410 Erster Auswerteschritt
420 Zweiter Auswerteschritt
421 Erste Fehlerzustandsinformation
422 Zweite Fehlerzustandsinformation
423 Dritte Fehlerzustandsinformation
424 Vierte Fehlerzustandsinformation
425 Fünfte Fehlerzustandsinformation

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1 . Verfahren zum Laden, insbesondere Formieren, einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...), wobei in einem ersten Verfahrensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) mit einer Steuerungseinheit (20) elektrisch leitfähig verbunden werden, wobei in einem zweiten Verfahrensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) durch die Steuerungseinheit (20) in einem Ladevorgang mit einem Ladestrom (100) beaufschlagt werden, wobei in einem dritten Verfahrensschritt während des Ladevorgangs eine Betriebszustandsinformation der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) detektiert wird, wobei ein die detektierte Betriebszustandsinformation aufweisendes Betriebszustandssignal (200) durch die Steuerungseinheit (20) an eine Auswerteeinheit (40) bereitgestellt wird, dadurch gekennzeichnet, dass in einem vierten Verfahrensschritt durch die Auswerteeinheit (40) in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals (200) eine Fehlerzustandsin- formation aus einer Mehrzahl von Fehlerzustandsinformationen (421 , 422, 423, 424, 425) ausgewählt wird, wobei in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzu- standsinformation ein Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass im dritten Verfahrensschritt während des Ladevorgangs mittels einer weiteren Steuerungseinheit (20') eine weitere Betriebszustandsinformation, detektiert wird, wobei ein die detektierte weitere Betriebszustandsinformation aufweisendes weiteres Betriebszustandssignal (200') durch die weitere Steuerungseinheit (20) an die Auswerteeinheit (40) bereitgestellt wird, wobei in dem vierten Verfahrensschritt die Fehlerzu- standsinformation durch die Auswerteeinheit (40) in Abhängigkeit des weiteren Betriebszustandssignals (200') ausgewählt wird.
3. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebszustandsinformation in Abhängigkeit einer Detektion eines störungsfreien Betriebszustands, einer Energiespeichertemperatur und/oder einer Defektinformation einer Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) erzeugt wird, wobei insbesondere die Defektinformation mittels Detektion eines Kurzschlusses, einer Abweichung eines Innenwi- derstands von einem Referenzinnenwiderstand und/oder einer Abweichung einer Ladekennlinie von einer Referenzladekennlinie an der Energiespeichereinheit erzeugt wird.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass im ersten Verfahrensschritt die Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) in einer Aufnahmeeinheit (10), insbesondere einer Formierkammer (10), angeordnet werden, wobei im dritten Verfahrensschritt die weitere Betriebs- zustandsinformation in Abhängigkeit einer Detektion einer Umgebungsinformation eines Gases in der Aufnahmeeinheit (10) erzeugt wird, wobei insbesondere die Umgebungsinformation mittels Detektion einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und/oder einer Umgebungszusammensetzung des Gases in der Aufnahmeeinheit (10) erzeugt wird.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gefahrenvermeidungsschritt von der Steuerungseinheit (20) ein Steuerschritt, von der weiteren Steuerungseinheit (20') ein weiterer Steuerschritt und/oder von einer Sicherungseinheit (30) ein erster und/oder zweiter Sicherungsschritt durchgeführt wird.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Steuerschritt durch die Steuerungseinheit (20) der Ladestrom (100) einer, mehrerer oder aller Energiespeichereinheiten der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ',
1 1 ", ...) in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation unterbrochen und/oder geregelt wird, wobei in dem weiteren Steuerschritt eine Umgebungstemperatur, Umgebungsfeuchtigkeit und/oder Umgebungszusammensetzung der Aufnahmeeinheit (10) durch die weitere Steuerungseinheit (20') in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation geregelt wird, wobei in dem ersten Sicherungsschritt die Aufnahmeeinheit (10) durch die Sicherungseinheit (30) in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation mit einem Löschmittel beaufschlagt wird und/oder wobei in dem zweiten Sicherungsschritt die Aufnahmeeinheit (10) durch die Sicherungseinheit (30) in eine Sicherungsstellung überführt wird, wobei die Aufnahmeeinheit (10) insbesondere hermetisch und/oder thermisch isoliert wird.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass, im vierten Verfahrensschritt aus der Mehrzahl von Fehlerzustandsinformati- onen (421 , 422, 423, 424, 425):
-- eine erste Fehlerzustandsinformation (421 ) ausgewählt wird, wenn die Be- triebszustandsinformation mit einem detektierten störungsfreien Betriebszustand einer, mehrerer oder aller Energiespeichereinheiten der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) in Verbindung steht;
-- eine zweite Fehlerzustandsinformation (422) ausgewählt wird, wenn die Be- triebszustandsinformation mit einer detektierten Defektinformation einer die Defektinformation aufweisenden Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) in Verbindung steht;
-- eine dritte Fehlerzustandsinformation (423) ausgewählt wird, wenn die Be- triebszustandsinformation mit einer bezüglich einer ersten Referenztemperatur größeren ersten Energiespeichertemperatur einer die erste Energiespeichertemperatur aufweisenden Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) in Verbindung steht;
-- eine vierte Fehlerzustandsinformation (424) ausgewählt wird, wenn die Be- triebszustandsinformation mit einer bezüglich einer zweiten Referenztemperatur größeren zweiten Energiespeichertemperatur einer die zweite Energiespeichertemperatur aufweisenden Energiespeichereinheit der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) in Verbindung steht, wobei insbesondere die zweite Referenztemperatur größer ist als die erste Referenztemperatur; und/oder -- eine fünfte Fehlerzustandsinformation (425) ausgewählt wird, wenn die weitere Betriebszustandsinformation mit einer Abweichung einer in der Aufnahmeeinheit (10) detektierten Umgebungsinformation, insbesondere einer Umgebungstemperatur, einer Umgebungsfeuchtigkeit und/oder einer Umgebungszusammensetzung, eines Gases in der Aufnahmeeinheit (10) von einer Referenzumgebungsinformation in Verbindung steht.
8. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass in dem vierten Verfahrensschritt:
-- ein erster Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die erste Fehlerzustandsinformation (421 ) ausgewählt wird, wobei in dem ersten Gefah- renvermeidungsschritt der Ladevorgang der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) fortgesetzt wird;
-- ein zweiter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die zweite Fehlerzustandsinformation (422) ausgewählt wird, wobei in dem zweiten Gefahrenvermeidungsschritt der Steuerschritt durchgeführt wird, wobei insbesondere der Steuerschritt nur für die jeweilige eine Defektinformation aufweisende Energiespeichereinheit durchgeführt wird;
-- ein dritter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die dritte Fehlerzustandsinformation (423) ausgewählt wird, wobei in dem dritten Gefahrenvermeidungsschritt der Steuerschritt durchgeführt wird, wobei insbesondere der Steuerschritt nur für eine die erste Energiespeichertemperatur aufweisende Energiespeichereinheit durchgeführt wird;
-- ein vierter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die vierte Fehlerzustandsinformation (424) ausgewählt wird, wobei in dem vierten Gefahrenvermeidungsschritt der Steuerschritt für alle Energiespeichereinheiten und der erste Sicherungsschritt durchgeführt werden; und/oder
-- ein fünfter Gefahrenvermeidungsschritt durchgeführt wird, wenn die fünfte Fehlerzustandsinformation (425) ausgewählt wird, wobei in dem fünften Gefahrenvermeidungsschritt der erste Sicherungsschritt und der zweite Sicherungsschritt durchgeführt werden, wobei insbesondere der Steuerschritt durchgeführt wird, wobei insbesondere der Steuerschritt für alle Energiespeichereinheiten durchgeführt wird.
9. Vorrichtung zum Laden, insbesondere Formieren, einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...), wobei die Vorrichtung (1 ) eine Aufnahmeeinheit (10), eine Steuerungseinheit (20), eine Sicherungseinheit (30) und eine Auswerteinheit (40) aufweist, wobei die Aufnahmeeinheit (10) zur Aufnahme einer Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) vorgesehen ist, wobei die Steuerungseinheit (20) zur Beaufschlagung der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) mit einem Ladestrom (100) in einem Ladevorgang vorgesehen ist, wobei die Steuerungseinheit (20) zur Detektion einer Betriebszu- standsinformation der Mehrzahl von Energiespeichereinheiten (1 1 , 1 1 ', 1 1 ", ...) während des Ladevorgangs vorgesehen ist, wobei die Steuerungseinheit (20) zur Bereitstellung eines die detektierte Betriebszustandsinformation aufweisenden Betriebszustandssignals (200) an eine Auswerteeinheit (40) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, dass die Auswerteeinheit (40) zur Auswahl einer Fehlerzustandsinformation aus einer Mehrzahl von Fehlerzustandsinformationen (421 , 422, 423, 424, 425) in Abhängigkeit des Betriebszustandssignals (200) konfiguriert ist, wobei die Vorrichtung (1 ) zur Durchführung eines Gefahrenvermeidungsschritts in Abhängigkeit der ausgewählten Fehlerzustandsinformation konfiguriert ist.
10. Vorrichtung (1 ) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) eine weitere Steuerungseinheit (20') aufweist, wobei die weitere Steuerungseinheit (20') zur Detektion einer weiteren Betriebszustandsinformation vorgesehen ist, wobei die weitere Steuerungseinheit (20') zur Bereitstellung eines die de- tektierte weitere Betriebszustandsinformation aufweisenden weiteren Betriebszustandssignals (200') an die Auswerteeinheit (40) vorgesehen ist, wobei die Auswerteeinheit (40) zur Auswahl der Fehlerzustandsinformation in Abhängigkeit des weiteren Betriebszustandssignals (200') konfiguriert ist.
1 1 . Vorrichtung (1 ) nach einem der Ansprüche 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1 ) zur Durchführung eines Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8 vorgesehen ist.
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