具有至少两个电池单体的电池以及机动车

摘要

本发明涉及一种电池(1)，该电池具有至少两个利用至少一个电连接元件(3)相互连接的电池单体(2)、上级的控制设备(6)，其中每个电池单体(2)具有至少一个电元件、用于容纳电元件的电池单体壳体、用于获取电池单体(2)的物理和/或化学特性的至少一个传感器设备(7、8、9)和用于与该上级的控制设备(6)通信的通信设备(10、11)，其中，上级的控制设备(6)被设计用于，根据电池单体(2)的物理和/或化学特性控制向电池单体(2)中的至少一个电池单体中的和/或来自电池单体(2)中的至少一个电池单体的能量流。本发明此外涉及一种具有这种电池(1)的机动车。

权利要求

1.一种电池(1)，该电池具有至少两个利用至少一个电连接元件(3)相互连接的电池单体(2)和上级的控制设备(6)，其中，每个电池单体(2)具有至少一个电元件、用于容纳电元件的电池单体壳体、用于获取电池单体(2)的物理和/或化学特性的至少一个传感器设备(7、8、9)和用于与该上级的控制设备(6)通信的通信设备(10、11)，其特征在于，

该上级的控制设备(6)被设计用于，根据电池单体(2)的物理和/或化学特性控制到电池单体(2)中的至少一个电池单体的能量流和/或来自电池单体(2)中的至少一个电池单体的能量流，其中，所述电连接元件(3)具有用于获取电连接元件(3)的状态参量的至少一个传感器设备(18)和另一通信设备(12)，另一通信设备(12)用于与上级的控制设备(6)通信，所述上级的控制设备(6)被设计用于，根据所获取的状态参量控制能量流，其中，每个电池单体(2)的至少一个传感器设备(7、8、9)被构造用于，获取相应电池单体(2)的荷电状态，其中，上级的控制设备(6)被设计用于，将电池单体(2)的荷电状态相互比较并且在超出了荷电状态的规定偏差时控制能量流以便平衡荷电状态，其中，所述至少两个电池单体(2)利用电连接元件(3)串联连接，电池单体壳体中的第一电池单体壳体的至少一个侧壁(14)和电池单体壳体中的第二电池单体壳体的至少一个侧壁(14)具有导电材料(15)，上级的控制设备(6)被设计用于，在超出所述规定偏差时控制在电池单体壳体的侧壁(14)之间的电容式能量传输(17)以平衡荷电状态。

2.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，每个电池单体(2)都具有用于存储电池单体的物理和/或化学特性的存储设备，上级的控制设备(6)设计用于根据所存储的电池单体的物理和/或化学特性控制能量流。

3.根据权利要求1或2所述的电池(1)，其特征在于，每个电池单体(2)都具有至少一个开关设备(13)，利用该开关设备能够将电元件的电极与相应的电池单体(2)的接线端(4、5)电耦合以及利用该开关设备能够控制电元件与相应的电池单体(2)的接线端(4、5)之间的通过电流，该上级的控制设备(6)被设计用于，作为能量流控制在电极与电池单体(2)中的至少一个电池单体的接线端(4、5)之间的通过电流。

4.根据权利要求3所述的电池(1)，其特征在于，每个电池单体(2)的至少一个传感器设备(7、8、9)被构造为温度传感器(8)用于获取相应的电池单体(2)的温度和/或被构造为压力传感器(7)用于获取该相应的电池单体(2)的压力，所述上级的控制设备(6)被设计用于，根据相应的电池单体(2)的温度和/或压力控制在电极与相应的电池单体(2)的接线端(4、

5)之间的通过电流。

5.根据权利要求3所述的电池(1)，其特征在于，每个电池单体(2)分别具有分析设备，该分析设备被设计用于根据所获取的物理和/或化学特性确定相应的电池单体(2)的损坏程度，其中，上级的控制设备(6)和/或分析设备被设计用于，根据相应的电池单体(2)的损坏程度控制在电极与相应的电池单体(2)的接线端(4、5)之间的通过电流。

6.根据权利要求1所述的电池(1)，其特征在于，每个电池单体(2)都具有尤其与相应的电池单体壳体热耦合的电阻元件，上级的控制设备(6)被设计用于，在超出规定偏差时，将电池单体(2)中的至少一个电池单体的电阻元件与相应的电池单体(2)的电元件的电极电连接以平衡荷电状态。

7.一种具有根据权利要求1至6之一所述的电池(1)的机动车。

说明书

具有至少两个电池单体的电池以及机动车

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电池，该电池具有至少两个利用至少一个电连接元件相互连接的电池单体、上级的控制设备，其中每个电池单体具有至少一个电元件、用于容纳电元件的电池单体壳体、用于获取电池单体的物理和/或化学特性的至少一个传感器设备和用于与该上级的控制设备通信的通信设备。本发明此外还涉及一种具有电池的机动车。

背景技术

[0002] 现有技术已经公开了，将各单个电池单体电连接成电池或电池系统并以机械方式可靠固定。这些电池现今作为牵引电池应用在机动车中，例如电动车辆或混合动力车辆中，以用于驱动机动车。但电池在机动车中的使用必须满足一定要求。由于牵引电池能够提供数百伏特，所以必须采取特殊安全措施来避免例如人员危险。此外必须确保电池的高可用性。该可用性尤其取决于电池的损伤度或老化。电池由于制造原因在容量方面具有波动以及本身具有内阻，所以通常充电和放电速度不同。在此，如果各单个单体例如被耗空或过充，则会造成电池受损。损坏会导致电池单体故障，在此尤其是会在电池单体的串联电路中造成整个电池故障。

[0003] 为了监控电池或各单个电池单体，由现有技术公开了多种措施。DE 10 2010 011 740 A1示出一种电池，其中由传感器获取各电池单体的状态，并且无线发送给上级的中央单元。WO 2012/034045 A1描述了一种电池监控系统，其中在电池单体上或电池单体中安装测量设备。WO 2004/047215 A1还公开了一种电池管理系统，其中为延长电池的使用寿命监控电池的物理特性。

发明内容

[0004] 本发明的目的是，提供一种特别可靠的具有长使用寿命的电池，以及提供一种具有这种电池的机动车。

[0005] 该任务根据本发明提供根据本发明的电池以及机动车实现。

[0006] 根据本发明的电池具有至少两个电池单体和上级的控制设备。该至少两个电池单体借助于至少一个电连接元件彼此连接。每个电池单体都具有至少一个电元件、用于容纳电元件的电池单体壳体、用于获取电池单体的物理和/或化学特性的至少一个传感器设备和用于与该上级的控制设备通信的通信设备。此外，该上级的控制设备被设计用于，根据电池单体的物理和/或化学特性控制到电池单体中的至少一个电池单体中的能量流和/或来自电池单体中的至少一个电池单体的能量流，所述电连接元件具有至少一个传感器设备和通信设备，所述至少一个传感器设备用于获取电连接元件的状态参量，通信设备用于与上级的控制设备通信，所述上级的控制设备被设计用于，根据所获取的状态参量控制能量流。

[0007] 每个电池单体的电元件都尤其被构造为二次电池，其能够为给电部件供电被放电和能够在放电后再次充电。电元件在此以已知方式具有两个电极和电解液。电元件布置在电池单体壳体中，其例如由铝制成。电元件能够相对于电池单体壳体电绝缘。为此，可以例如在电池单体壳体的壁的内侧与电元件之间布置电绝缘的材料。电池单体壳体具有两个接线端，其中电元件的电极分别与相应的接线端电耦合。

[0008] 为电连接各电池单体，电池单体中的第一电池单体的至少一个接线端与电池单体中的第二电池单体的接线端借助于电连接元件相连接。电连接元件可以例如被构造为汇流排。在此，电池单体可以串联和/或并联电连接。在此可以提出，各单个电池单体被连接成电池模块，电池模块被连接成电池。

[0009] 每个电池单体的至少一个传感器设备用于获取该电池单体的物理和/或化学特性。该至少一个传感器设备能够例如被构造为温度传感器用于获取在该电池单体壳体中的温度和/或被构造作为压力传感器用于获取在该电池单体壳体中的压力和/或被构造作为化学传感器用于获取电解液的化学组成。

[0010] 每个电池单体的通信设备都能够例如被构造为无线传输设备，例如无线电天线，其将数据发送给上级的控制设备和/或其它电池单体的通信设备和/或从上级的控制设备和/或其它电池单体的通信设备接收数据。这种数据可以例如包括由相应电池单体的至少一个传感器设备获取的特征。数据可以例如通过蓝牙、WLAN或者还可以通过超声波或光脉冲发送和/或接收。

[0011] 为特别可靠地设计无线数据传输，可以作为可靠的无线电连接提供加密的电磁兼容的无线连接以用于例如在电池单体和上级的控制设备之间双向交换数据。利用无线传输可以将数据特别快速和灵活传输。

[0012] 但也可以提出，数据借助于数据模块以导线连接方式、例如通过以太网传输。为此，导线例如与电池单体接线端和上级的控制设备连接。利用导线连接的传输可以有利地实现可靠且无干扰的加密的数据交换。

[0013] 设有至少一个传感器设备和通信设备的电池单体还可以被称作智能电池单体或智能单元(Smart cell)。

[0014] 相应的电池单体的至少一个传感器设备和通信设备在此可以优选集成在半导体芯片中。该高度集成的智能的半导体芯片业被称作单芯片系统或片上系统(SoP)。由于该小型化，所述至少一个传感器设备和所述通信设备能够特别节省空间地布置在相应电池的电池单体壳体的内部或外部。为此，可以例如在电池单体壳体内部的、例如位于电池单体壳体的壁的内侧与电元件之间的空间中布置半导体芯片。在此，半导体芯片可以与电池单体壳体热耦合，从而在半导体芯片运行中产生的热量能够排出至电池单体壳体并继而排出至环境。在电池单体壳体外部，半导体芯片可以特别节省空间地布置在电池单体壳体的尤其凸起或暴露的接线端之间。

[0015] 半导体芯片可以额外构造有安全功能或保险功能。因此可以例如确保，在电池单体是由所谓的原始设备制造商(OEM–Original Equipment Manufacturer)提供的能量存储器。此外，可以电子地存储关于每个电池单体的特有的识别码，所谓的ID，和其它信息。此外，具有安全功能的半导体芯片还被用于检测对电池单体的错误使用或故意损毁。如果半导体芯片安装在电池单体壳体内部，则必须毁坏电池单体才能够移除半导体芯片。这能够被半导体芯片识别出。然后半导体芯片会例如被不可逆地去驱控。

[0016] 上级的控制设备可以被构造为智能电池控制器。在此，上级的控制设备被设计用于例如通过无线通信在例如5米或更远距离外访问12-Bit地址并且交换数据记录。上级的控制设备还能够具有存储器，其中能够存储数据。上级的控制设备还能够与电池管理系统通信。

[0017] 控制设备被设计用于，根据所获取的关于电池单体的物理和/或化学特性控制来自电池单体中的至少一个电池单体的能量流，即对该至少一个电池的放电，和/或流入电池单体中的至少一个电池中的能量流，即对该至少一个电池的充电。在此可以提出，为控制流入电池单体中的一个电池单体的能量流或来自该电池单体的能量流，仅考虑该一个电池单体的物理和/或化学特性，或者也考虑电池中的其它电池单体的物理和/或化学特性。

[0018] 电池通常由于制造原因在容量方面具有波动以及本身具有内阻，通过单独控制每个电池单体的能量流，能够尤其避免电池单体的过度放电或过度充电，尤其避免整个电池的损坏。因此能够明显延长电池的使用寿命和可用性。

[0019] 优选每个电池单体都具有存储设备或电子存储器用于存储电池单体的物理和/或化学特性。在此，该上级的控制设备被设计用于，根据所存储的电池单体的物理和/或化学特性控制能量流。该存储设备能够有利地与至少一个传感器设备和通信设备一起集成到半导体芯片中。在此，存储设备能够与至少一个传感器设备通信，从而至少一个传感器设备的所获取的数据能够传输给存储设备。因此可以在电池单体的终身存储具有电池单体的物理和/或化学特性的电池单体历史记录。这种特性可以例如包括相应的电池单体的荷电状态(SoC-State of Charge)、健康状态(SoH-State of Health)、最大电流值、所谓的电流峰值或电流曲线。在此可以在整个寿命中监控电池单体并因此有利地还将能量流与相应电池单体的使用寿命或老化匹配。

[0020] 可以规定，所述电连接元件具有用于获取电连接元件的状态参量的至少一个传感器设备和用于与上级的控制设备通信的通信设备，所述上级的控制设备被设计用于，根据所获取的状态参量控制能量流。这种状态参量可以是关于电连接元件的电流和/或温度和/或电势和/或机械应变和/或机械弯曲。借助尤其集成到例如构造为汇流排的电连接元件中的传感器设备，能够因此以有利的方式还获取在各单个电池单体之间的相互作用。

[0021] 优选每个电池单体都具有至少一个开关设备，利用该开关设备能够将电元件的电极与相应的电池单体的接线端电耦合并且利用该开关设备能够控制电元件与相应的电池单体的接线端之间通过电流。此外，该上级的控制设备被设计用于，作为能量流控制在电极与电池单体中的至少一个电池单体的接线端之间的通过电流。在此，每个电池单体都借助于开关元件与相应的接线端耦合或者两个电极中的仅一个电极借助于开关设备与相应的接线端耦合。

[0022] 开关设备优选被构造为电子开关元件或半导体开关，其中通过电子开关元件借助于在电子开关元件上的控制电压能够控制通过电流。换而言之，这意味着，通过规定相应的控制电压能够改变在电极与接线端之间的电阻。在此该上级的控制设备被设计用于，驱控电子开关元件，即例如规定相应的控制电压。

[0023] 开关元件例如能够被构造为功率-MOSFET(金属氧化物半导体场效应晶体管)或者IGBT(绝缘栅双极二级管)，其能够根据控制电压在不同区域内运行。如果电子开关元件在截止区域内运行，即控制电压低于规定阈值，则该电子开关元件截止或阻塞在电极与相应接线端之间的通过电流。如果电子开关元件在线性区域内运行或者在三极管区域内运行，则可以通过提高控制电压来线性提高通过电流。如果电子开关元件在饱和区域内运行，则可以从确定的控制电压时起在接线端与电极之间流过恒定的、最大的电流。控制设备这时被设计用于，根据电池单体的物理和/或化学特性为电子开关元件规定控制电压。

[0024] 如果例如由电池单体中的一个电池单体的传感器设备获取到在该电池单体壳体中内压升高或温度升高，这例如意味着该电池单体故障，则上级的控制设备使该电池单体的开关设备在截止区域内运行并由此有利地截止在电极与该电池单体的接线端之间的通过电流。

[0025] 根据本发明的一种实施方式，每个电池单体都具有各自的分析设备，该分析设备被设计用于根据所获取的物理和/或化学特性确定相应的电池单体的损坏程度。上级的控制设备和/或分析设备被设计用于，根据相应的电池单体的损坏程度控制在电极与相应的电池单体的接线端之间的通过电流。该分析设备能够例如被实施为微型控制器，并且同样集成到半导体芯片中。因此，能够立即在电池单体内部分析传感器数据并且例如只有当所分析的传感器数据位于确定的公差区域之外时才向上级的控制设备传输该传感器数据。

[0026] 分析设备因而优选被设计用于，根据物理和/或化学特性控制确定相应电池单体的损坏程度或老化。该损坏程度通过通信设备被传递给上级的控制设备，该控制设备然后通过驱控开关元件尤其限制通过电流。但也可以提出，分析设备本身通过驱控开关设备限制通过电流。因此能够延长相应电池单体的使用寿命，确保相应电池单体的安全运行。

[0027] 根据本发明的一种实施方式，每个电池单体的传感器设备都被设计用于获取相应电池单体的荷电状态。该上级的控制设备被设计用于，将电池单体的荷电状态相互比较并且在荷电状态超出规定偏差时控制到至少一个电池单体中的和/或来自至少一个电池单体的能量流以便平衡荷电状态。通过获取荷电状态或容量以及将各单个荷电状态或各电池单体的容量相互比较能够实施荷电状态补偿，即所谓的平衡。荷电状态可以例如通过获取电池单体电压确定得出。在荷电状态补偿时，控制电池单体中的至少一个电池单体的能量流，直至所有电池单体在考虑到通常的公差的情况下具有相等的荷电状态。通过平衡得到的优势是，提高电池单体的使用寿命并且因此提到整个电池的使用寿命。

[0028] 根据本发明的一种实施方式，每个电池单体都具有尤其与相应的电池单体壳体热耦合的电阻元件。上级的控制设备被设计用于，在超出规定偏差时，将电池单体中的至少一个电池单体的电阻元件为平衡荷电状态而与相应电池单体的电元件的电极电连接。在此实施所谓的被动或损耗型的平衡，其中，对相比于其它电池单体具有更高荷电状态的那个电池单体或那些电池单体有针对性地通过电阻元件放电。相应电池单体的能量在此通过该电阻元件转换为热量。换句话说，将电池单体向相同的电压水平或相同的充电水平平衡。

[0029] 为此，所述上级的控制设备被设计用于，将相比于其他电池单体具有更高荷电状态的那个电池单体或那些电池单体的电阻元件连接到电元件的电极上。为此可以将所述电阻元件例如通过至少一个开关元件与电元件的电极电连接，其中控制设备被设计用于为了实现平衡而闭合开关元件。电阻元件在此尤其在电池单体壳体内并因此以特别节省空间的方式布置，并且与电池单体壳体热耦合。由于电阻元件，电元件的能量为了使电池单体放电而转换为热量，所以该热量能够有利地排出到电池单体壳体或继而排出至电池单体的环境中。因此能够防止在电池单体壳体中温度过分升高。

[0030] 本发明的一种有利的实施方式提出，至少两个电池单体利用至少一个电连接元件相互连接，电池单体壳体中的第一电池单体壳体的至少一个侧壁与电池单体壳体中的第二电池单体壳体的至少一个侧壁具有导电材料，上级的控制设备被设计用于，在超出规定偏差时控制在电池单体壳体的侧壁之间的电容形式的能量传输。

[0031] 因此实施所谓的主动平衡。在此有利地将更高载荷的电池单体的能量传输给更低载荷的电池单体。因此将更高充电的电池单体放电，更低充电的电池单体被利用更高充电的电池单体的能量充电。在此，串联的电池单体被这样相互布置，使得借助于两个相邻的电池单体壳体的导电的侧壁形成平板电容器，通过它将电容能量通过在平板电容器中产生电交变场传递。在此，导电的侧壁构成了平板电容器的电极。在侧壁之间可以存在电绝缘件，其构成了平板电容器的电极之间的电介质。在此，侧壁或者被涂覆导电材料、例如膜，或者由导电材料、例如铝制成。

[0032] 通过电池单体并进而平板电容器的串联连接或联结布置，能够因此将能量动态地从一个电池单体传递至相邻的电池单体。电容式的能量传递以由于变化的电场产生的移动电流为基础，该电容式能量传递的大优势在于，几乎不会出现例如热量形式的损耗。

[0033] 整体上，通过本发明示出了一种电池，其具有由电池单体或智能电池构成的组合电路。每个智能电池都具有智能设备，例如传感器设备、分析设备和通信设备形式，通过它们能够随时获取关于相应单体的信息以及随时知道电池单体的状态。通过集成智能设备到半导体芯片中，每个智能电池都被实施为高度集成的、紧凑的能量存储器。优选将传感器设备、分析设备和通信设备实施为超低功耗部件，由此能够确保特别节省能量地监控电池单体。

[0034] 根据本发明的机动车具有至少一个根据本发明的电池。该机动车可以例如被实施为乘用车，尤其是电动车辆或混合动力车辆。但该机动车也可以例如被实施为电驱动的摩托车或自行车。

[0035] 但也可以实现，电池设置在静止的能量存储器系统中。在此，也可以例如提出，本身就存在于机动车中的电池作为所谓的二次使用电池在静止的能量存储器系统中继续使用。

[0036] 结合根据本发明的电池提出的优选的实施方式和其优点都相应适用于根据本发明的机动车。

附图说明

[0037] 下面根据优选实施例以及参照附图详述本发明。

[0038] 唯一的附图示意性示出具有电池单体的电池。

具体实施方式

[0039] 下面所述实施例涉及的是本发明的优选的实施方式。在该实施例中，该实施方式的各所述部件分别示出本发明的各单独的、要彼此独立看待的特征，它们分别彼此独立地改进本发明并且进而要被单独或以其他有别于所示组合的方式被视作是本发明的组成部分。此外，所述实施方式还能够通过本发明的已经所述的特征补充。

[0040] 附图示出了电池1，对其仅示意性示出了五个电池单体2。对于电池单体2在此仅可见电池单体壳体。在电池单体壳体中分别布置了一个电元件。电池单体2在此通过各自一个电连接元件3电连接成电池1，该电连接元件为汇流排形式。在此，电池单体2通过电连接元件3串联连接，其方式为，电池单体2的一个电池单体的正接线端4与相邻电池单体2的负接线端5分别电连接。此外，电池1具有上级的控制设备6。

[0041] 每个电池单体1都具有至少一个传感器设备7、8、9，其用于获取该电池单体2的物理和/或化学特性。在此，传感器设备7被构造为荷电状态传感器用于获取相应的电池单体2的荷电状态，传感器设备8被构造为温度传感器用于获取在相应电池单体2的电池单体壳体中的温度，传感器设备9被构造为压力传感器用于获取在相应电池单体2的电池单体壳体中的压力。在此，在每个电池单体2的电池单体壳体中都布置有传感器设备7、8、9。

[0042] 此外，每个电池2具有形式为无线电天线的通信设备10。电池2能够通过相应的通信设备10与上级的控制设备6通信。通信在此无线地、例如通过WLAN或蓝牙或类似形式实现。但在此可以提出，每个电池单体2通过分别一个线路11与上级的控制设备6通信。为此，导线11例如与电池单体2的接线端4、5连接。导线11可以是所谓的以太网缆线。因此能够通过“以太网供电”在上级的控制设备6与相应的电池单体2之间传递数据。导线11还可以是所谓的电力线，其中通过电力网传递数据。

[0043] 每个电池单体2在此都具有安全功能19，例如保险功能，利用它能够例如确保电池单体2是由所谓的原始设备制造商(OEM–Original Equipment Manufacturer)提供的能量存储器。在此还可以电子地存储关于每个电池单体2的特有的识别码，所谓的ID，和其它信息。

[0044] 在此还可以提出，每个电连接元件3都具有传感器设备18和用于与上级的控制设备6通信的通信设备12。借助于通信设备12能够将电连接元件3的传感器设备18的数据传输给上级的控制设备6。这种数据可以例如表明在两个电池单体2的接线端4、5之间经由电连接元件3流动的电流，或者电连接元件3的或温度和/或机械弯曲。

[0045] 控制设备6被设计用于，接收所传递的数据，即传感器设备7、8、9的数据和/或涉及电连接元件3的数据，并且根据所获取数据控制来自电池单体2中的至少一个电池单体的能量流和/或流入电池单体2中的至少一个电池中的能量流。在此还可以提出，上级的控制设备6例如通过总线连接20与在此未示出的电池管理系统通信。

[0046] 在此还可以提出，每个电池单体2都具有未示出的分析设备，分析设备被设计用于自己执行对传感器设备7、8、9的数据的分析。在此还可以提出，由上级的控制设备6执行计算并且仅将结果传递给相应电池单体2的分析设备。

[0047] 借助分析设备可以例如在每个电池单体2中执行阻抗分析或阻抗检查，并因此例如对每个电池单体2的内阻做出诊断。因此可以例如根据相应电池单体2的内阻调整能量流，以便因此确保电池1的所有电池单体2的同等负荷。还可以将每个电池单体2的实际状态，例如健康状态(SoH)主动通知给充电桩，即提供充电能量的装置。因此能够根据相应电池单体2的状态动态匹配充电并且例如在电池单体2紧急状态时主动关闭充电。

[0048] 为了控制能量流，每个电池单体2都可以具有开关设备13。开关设备13可以具有电子开关元件和/或继电器。通过开关设备13尤其控制在电池单体壳体中的电元件与该电池单体2的接线端4、5之间的通过电流，其方式例如是通过上级的控制设备6提供控制信号，例如提供控制电压。通过开关设备13尤其可以限制或中断在电元件与接线端4、5之间的通过电流。开关设备13可以因此满足已知的保险丝功能。

[0049] 上级的控制设备6优选被设计用于，作为能量流借助开关设备13控制在电元件与电池单体2中的至少一个电池单体的接线端4、5之间的通过电流。因此能够立即在电池单体中分析传感器数据并且例如只有当所分析的传感器数据位于确定的公差区域之外时才向上级的控制设备传输该传感器数据。这可以例如在如下情况下出现：传感器设备9检测到在电池单体壳体中的压力超出了规定的压力阈值，该升高的压力值例如通过电池单体2的通信设备10传递给上级的控制设备6。然后，该上级的控制设备6控制开关设备13以用于截止通过电流。如果电池2例如具有表明电池单体2的老化或损坏的健康状态(SoH)，则可以限制电池单体2的通过电流。

[0050] 开关设备13能够由相应电池单体2的分析设备切换，尤其是根据相应电池单体2的传感器设备7、8、9的数据。

[0051] 在电池1中，还可以有多个电池单体2并联连接成电池模块，多个电池模块共同连接。在开关设备13作为功率半导体元件的实施方案中，还可以确保在电池1的该实施方式中能够补偿所造成的总电阻，该总电阻取决于在相应的接线端4、5处以及在电池模块之间的过渡处的汇流排的连接和相应的长度。换而言之，这意味着，借助开关设备13能够动态调整每个电池单体2的内阻。因此能够基于总电阻补偿使电池单体负荷相等并且由此长期地同等老化。

[0052] 还可以控制电池单体2之间的能量流以使电池单体2的荷电状态平衡。如果例如由电池单体2中的一个电池单体的传感器设备7获取第一荷电状态，由另一电池单体2的传感器设备7获取到第二荷电状态，该第二荷电状态相比于第一荷电状态更大，则上级的控制设备6可以确定在第一和第二荷电状态之间的偏差。如果该偏差超出偏差的规定阈值，则上级的控制设备6可以执行平衡或荷电状态补偿。为此，具有第二荷电状态的电池单体2可以例如通过电池单体的在此未示出的电阻元件放电。为此，所述上级的控制设备6可以例如借助于开关元件将电阻元件一直连接到电池单体2的电元件的电极上，直至第二荷电状态与第一荷电状态相等。这被称作被动或损耗型平衡。

[0053] 上级的控制设备6还可以实施主动的平衡，其方式是控制从具有第二荷电状态的电池单体2向具有第一荷电状态的电池单体2的能量流。在此，电能从具有第二荷电状态的电池单体2电容式地传输到具有第一荷电状态的电池单体2。为此，电池单体2的电池单体壳体的侧壁14具有导电的材料15。还可以提出，电池单体壳体已经由导电材料15、例如铝制成。因此，借助两个不同的电池单体2的两个朝向彼此的侧壁14形成平板电容器。在此，侧壁14构成了平板电容器的电极，布置在侧壁14之间的绝缘材料16构成了平板电容器的电介质。借助于平板电容器能够实施在两个相邻的电池单体2之间的电容能量传输17。在此，电容能量从具有第二荷电状态的电池单体2经由其侧壁14向具有第一荷电状态的电池单体2在其侧壁14上传输。电容能量传输17还可以历经多个电池单体2实现。从电池单体2向相邻的电池单体2的能量传递时，并不必须将待分配的能量首先存储在相应的电池单体2中然后再次取出并由此在可能时超出由电池单体化学限制的界限运行电池单体2。通过平板电容器的联结布置，能够因此将待分配的能量直接地，即无需存储在电池单体2中，动态地、指定地传递至相邻的电池单体。