Methods and arrangements for identifying the charge state of lithium batteries using optical means

Abstract

The invention relates to methods and arrangements for metrologically monitoring the charge state of lithium-ion batteries. In particular, the charge state of charge-storing electrode materials can be optically detected. According to the invention, the large-area light guidance through the separator and the optical interaction in the region of the separator are used for this purpose. Light from light sources is coupled into the separator film and coupled out once it has passed through a planar region. The entire surface of this region is contacted by the electrode films. The guided-through luminous power is influenced by the interaction of the light with the active electrode materials. The transmission power is detected by a light sensor and is used to indicate the charge state.

Die Erfindung betrifft Verfahren und Anordnungen zur messtechnischen Beobachtung des Ladezustandes von Lithium-Ionen-Batterien. Insbesondere kann der Ladezustand von ladungspeichernden Elektrodenmaterialien optisch erfasst werden. Erfindungsgemäß wird hierzu die großflächige Lichtleitung durch den Separator und die optische Wechselwirkung im Bereich des Separators verwendet. Dazu wird Licht aus Lichtquellen in die Separatorfolie eingekoppelt und nach einem Durchlaufen eines flächigen Bereichs ausgekoppelt. Dieser Bereich wird von den Elektrodenfolien vollflächig berührt. Die durchgeleitete Lichtleistung wird von der Wechselwirkung des Lichtes mit den aktiven Elektrodenmaterialien beeinflusst. Die Transmissionsleistung wird mit einem Lichtsensor erfasst und zur Indikation des Ladezustandes genutzt.

L'invention concerne des procédés et des agencements pour la surveillance métrologique de l'état de charge de batteries au lithium-ion. En particulier, l'état de charge de substances d'électrode stockant une charge peut être détecté optiquement. Selon l'invention, un guidage de lumière à grande superficie à travers le séparateur et une interaction optique dans la zone du séparateur sont utilisés à cet effet. De la lumière provenant de sources de lumière est couplée dans le film séparateur et couplée en sortie après avoir traversé une région plane. La totalité de la surface de cette région est en contact avec les films d'électrode. L'interaction de la lumière avec les substances actives d'électrode influe sur la puissance lumineuse guidée à travers. La puissance transmise est détectée par un capteur de lumière et est utilisée pour indiquer l'état de charge.