本發(fā)明涉及一種電池，該電池具有至少兩個利用至少一個電連接元件相互連接的電池單體、上級的控制設備，其中每個電池單體具有至少一個電元件、用于容納電元件的電池單體殼體、用于獲取電池單體的物理和/或化學特性的至少一個傳感器設備和用于與該上級的控制設備通信的通信設備。本發(fā)明此外還涉及一種具有電池的機動車。

背景技術(shù)：

現(xiàn)有技術(shù)已經(jīng)公開了，將各單個電池單體電連接成電池或電池系統(tǒng)并以機械方式可靠固定。這些電池現(xiàn)今作為牽引電池應用在機動車中，例如電動車輛或混合動力車輛中，以用于驅(qū)動機動車。但電池在機動車中的使用必須滿足一定要求。由于牽引電池能夠提供數(shù)百伏特，所以必須采取特殊安全措施來避免例如人員危險。此外必須確保電池的高可用性。該可用性尤其取決于電池的損傷度或老化。電池由于制造原因在容量方面具有波動以及本身具有內(nèi)阻，所以通常充電和放電速度不同。在此，如果各單個單體例如被耗空或過充，則會造成電池受損。損壞會導致電池單體故障，在此尤其是會在電池單體的串聯(lián)電路中造成整個電池故障。

為了監(jiān)控電池或各單個電池單體，由現(xiàn)有技術(shù)公開了多種措施。de102010011740a1示出一種電池，其中由傳感器獲取各電池單體的狀態(tài)，并且無線發(fā)送給上級的中央單元。wo2012/034045a1描述了一種電池監(jiān)控系統(tǒng)，其中在電池單體上或電池單體中安裝測量設備。wo2004/047215a1還公開了一種電池管理系統(tǒng)，其中為延長電池的使用壽命監(jiān)控電池的物理特性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是，提供一種特別可靠的具有長使用壽命的電池，以及提供一種具有這種電池的機動車。

該任務根據(jù)本發(fā)明提供具有根據(jù)獨立權(quán)利要求所述特征的電池以及機動車實現(xiàn)。本發(fā)明有利的實施方案是從屬權(quán)利要求、說明書和附圖的主題。

根據(jù)本發(fā)明的電池具有至少兩個電池單體和上級的控制設備。該至少兩個電池單體借助于至少一個電連接元件彼此連接。每個電池單體都具有至少一個電元件、用于容納電元件的電池單體殼體、用于獲取電池單體的物理和/或化學特性的至少一個傳感器設備和用于與該上級的控制設備通信的通信設備。此外，該上級的控制設備被設計用于，根據(jù)電池單體的物理和/或化學特性控制到電池單體中的至少一個電池單體中的能量流和/或來自電池單體中的至少一個電池單體的能量流。

每個電池單體的電元件都尤其被構(gòu)造為二次電池，其能夠為給電部件供電被放電和能夠在放電后再次充電。電元件在此以已知方式具有兩個電極和電解液。電元件布置在電池單體殼體中，其例如由鋁制成。電元件能夠相對于電池單體殼體電絕緣。為此，可以例如在電池單體殼體的壁的內(nèi)側(cè)與電元件之間布置電絕緣的材料。電池單體殼體具有兩個接線端，其中電元件的電極分別與相應的接線端電耦合。

為電連接各電池單體，電池單體中的第一電池單體的至少一個接線端與電池單體中的第二電池單體的接線端借助于電連接元件相連接。電連接元件可以例如被構(gòu)造為匯流排。在此，電池單體可以串聯(lián)和/或并聯(lián)電連接。在此可以提出，各單個電池單體被連接成電池模塊，電池模塊被連接成電池。

每個電池單體的至少一個傳感器設備用于獲取該電池單體的物理和/或化學特性。該至少一個傳感器設備能夠例如被構(gòu)造為溫度傳感器用于獲取在該電池單體殼體中的溫度和/或被構(gòu)造作為壓力傳感器用于獲取在該電池單體殼體中的壓力和/或被構(gòu)造作為化學傳感器用于獲取電解液的化學組成。

每個電池單體的通信設備都能夠例如被構(gòu)造為無線傳輸設備，例如無線電天線，其將數(shù)據(jù)發(fā)送給上級的控制設備和/或其它電池單體的通信設備和/或從上級的控制設備和/或其它電池單體的通信設備接收數(shù)據(jù)。這種數(shù)據(jù)可以例如包括由相應電池單體的至少一個傳感器設備獲取的特征。數(shù)據(jù)可以例如通過藍牙、wlan或者還可以通過超聲波或光脈沖發(fā)送和/或接收。

為特別可靠地設計無線數(shù)據(jù)傳輸，可以作為可靠的無線電連接提供加密的電磁兼容的無線連接以用于例如在電池單體和上級的控制設備之間雙向交換數(shù)據(jù)。利用無線傳輸可以將數(shù)據(jù)特別快速和靈活傳輸。

但也可以提出，數(shù)據(jù)借助于數(shù)據(jù)模塊以導線連接方式、例如通過以太網(wǎng)傳輸。為此，導線例如與電池單體接線端和上級的控制設備連接。利用導線連接的傳輸可以有利地實現(xiàn)可靠且無干擾的加密的數(shù)據(jù)交換。

設有至少一個傳感器設備和通信設備的電池單體還可以被稱作智能電池單體或智能單元(smartcell)。

相應的電池單體的至少一個傳感器設備和通信設備在此可以優(yōu)選集成在半導體芯片中。該高度集成的智能的半導體芯片業(yè)被稱作單芯片系統(tǒng)或片上系統(tǒng)(sop)。由于該小型化，所述至少一個傳感器設備和所述通信設備能夠特別節(jié)省空間地布置在相應電池的電池單體殼體的內(nèi)部或外部。為此，可以例如在電池單體殼體內(nèi)部的、例如位于電池單體殼體的壁的內(nèi)側(cè)與電元件之間的空間中布置半導體芯片。在此，半導體芯片可以與電池單體殼體熱耦合，從而在半導體芯片運行中產(chǎn)生的熱量能夠排出至電池單體殼體并繼而排出至環(huán)境。在電池單體殼體外部，半導體芯片可以特別節(jié)省空間地布置在電池單體殼體的尤其凸起或暴露的接線端之間。

半導體芯片可以額外構(gòu)造有安全功能或保險功能。因此可以例如確保，在電池單體是由所謂的原始設備制造商(oem–originalequipmentmanufacturer)提供的能量存儲器。此外，可以電子地存儲關于每個電池單體的特有的識別碼，所謂的id，和其它信息。此外，具有安全功能的半導體芯片還被用于檢測對電池單體的錯誤使用或故意損毀。如果半導體芯片安裝在電池單體殼體內(nèi)部，則必須毀壞電池單體才能夠移除半導體芯片。這能夠被半導體芯片識別出。然后半導體芯片會例如被不可逆地去驅(qū)控。

上級的控制設備可以被構(gòu)造為智能電池控制器。在此，上級的控制設備被設計用于例如通過無線通信在例如5米或更遠距離外訪問12-bit地址并且交換數(shù)據(jù)記錄。上級的控制設備還能夠具有存儲器，其中能夠存儲數(shù)據(jù)。上級的控制設備還能夠與電池管理系統(tǒng)通信。

控制設備被設計用于，根據(jù)所獲取的關于電池單體的物理和/或化學特性控制來自電池單體中的至少一個電池單體的能量流，即對該至少一個電池的放電，和/或流入電池單體中的至少一個電池中的能量流，即對該至少一個電池的充電。在此可以提出，為控制流入電池單體中的一個電池單體的能量流或來自該電池單體的能量流，僅考慮該一個電池單體的物理和/或化學特性，或者也考慮電池中的其它電池單體的物理和/或化學特性。

電池通常由于制造原因在容量方面具有波動以及本身具有內(nèi)阻，通過單獨控制每個電池單體的能量流，能夠尤其避免電池單體的過度放電或過度充電，尤其避免整個電池的損壞。因此能夠明顯延長電池的使用壽命和可用性。

優(yōu)選每個電池單體都具有存儲設備或電子存儲器用于存儲電池單體的物理和/或化學特性。在此，該上級的控制設備被設計用于，根據(jù)所存儲的電池單體的物理和/或化學特性控制能量流。該存儲設備能夠有利地與至少一個傳感器設備和通信設備一起集成到半導體芯片中。在此，存儲設備能夠與至少一個傳感器設備通信，從而至少一個傳感器設備的所獲取的數(shù)據(jù)能夠傳輸給存儲設備。因此可以在電池單體的終身存儲具有電池單體的物理和/或化學特性的電池單體歷史記錄。這種特性可以例如包括相應的電池單體的荷電狀態(tài)(soc-stateofcharge)、健康狀態(tài)(soh-stateofhealth)、最大電流值、所謂的電流峰值或電流曲線。在此可以在整個壽命中監(jiān)控電池單體并因此有利地還將能量流與相應電池單體的使用壽命或老化匹配。

可以規(guī)定，所述電連接元件具有用于獲取電連接元件的狀態(tài)參量的至少一個傳感器設備和用于與上級的控制設備通信的通信設備，所述上級的控制設備被設計用于，根據(jù)所獲取的狀態(tài)參量控制能量流。這種狀態(tài)參量可以是關于電連接元件的電流和/或溫度和/或電勢和/或機械應變和/或機械彎曲。借助尤其集成到例如構(gòu)造為匯流排的電連接元件中的傳感器設備，能夠因此以有利的方式還獲取在各單個電池單體之間的相互作用。

優(yōu)選每個電池單體都具有至少一個開關設備，利用該開關設備能夠?qū)㈦娫碾姌O與相應的電池單體的接線端電耦合并且利用該開關設備能夠控制電元件與相應的電池單體的接線端之間通過電流。此外，該上級的控制設備被設計用于，作為能量流控制在電極與電池單體中的至少一個電池單體的接線端之間的通過電流。在此，每個電池單體都借助于開關元件與相應的接線端耦合或者兩個電極中的僅一個電極借助于開關設備與相應的接線端耦合。

開關設備優(yōu)選被構(gòu)造為電子開關元件或半導體開關，其中通過電子開關元件借助于在電子開關元件上的控制電壓能夠控制通過電流。換而言之，這意味著，通過規(guī)定相應的控制電壓能夠改變在電極與接線端之間的電阻。在此該上級的控制設備被設計用于，驅(qū)控電子開關元件，即例如規(guī)定相應的控制電壓。

開關元件例如能夠被構(gòu)造為功率-mosfet(金屬氧化物半導體場效應晶體管)或者igbt(絕緣柵雙極二級管)，其能夠根據(jù)控制電壓在不同區(qū)域內(nèi)運行。如果電子開關元件在截止區(qū)域內(nèi)運行，即控制電壓低于規(guī)定閾值，則該電子開關元件截止或阻塞在電極與相應接線端之間的通過電流。如果電子開關元件在線性區(qū)域內(nèi)運行或者在三極管區(qū)域內(nèi)運行，則可以通過提高控制電壓來線性提高通過電流。如果電子開關元件在飽和區(qū)域內(nèi)運行，則可以從確定的控制電壓時起在接線端與電極之間流過恒定的、最大的電流?？刂圃O備這時被設計用于，根據(jù)電池單體的物理和/或化學特性為電子開關元件規(guī)定控制電壓。

如果例如由電池單體中的一個電池單體的傳感器設備獲取到在該電池單體殼體中內(nèi)壓升高或溫度升高，這例如意味著該電池單體故障，則上級的控制設備使該電池單體的開關設備在截止區(qū)域內(nèi)運行并由此有利地截止在電極與該電池單體的接線端之間的通過電流。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，每個電池單體都具有各自的分析設備，該分析設備被設計用于根據(jù)所獲取的物理和/或化學特性確定相應的電池單體的損壞程度。上級的控制設備和/或分析設備被設計用于，根據(jù)相應的電池單體的損壞程度控制在電極與相應的電池單體的接線端之間的通過電流。該分析設備能夠例如被實施為微型控制器，并且同樣集成到半導體芯片中。因此，能夠立即在電池單體內(nèi)部分析傳感器數(shù)據(jù)并且例如只有當所分析的傳感器數(shù)據(jù)位于確定的公差區(qū)域之外時才向上級的控制設備傳輸該傳感器數(shù)據(jù)。

分析設備因而優(yōu)選被設計用于，根據(jù)物理和/或化學特性控制確定相應電池單體的損壞程度或老化。該損壞程度通過通信設備被傳遞給上級的控制設備，該控制設備然后通過驅(qū)控開關元件尤其限制通過電流。但也可以提出，分析設備本身通過驅(qū)控開關設備限制通過電流。因此能夠延長相應電池單體的使用壽命，確保相應電池單體的安全運行。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，每個電池單體的傳感器設備都被設計用于獲取相應電池單體的荷電狀態(tài)。該上級的控制設備被設計用于，將電池單體的荷電狀態(tài)相互比較并且在荷電狀態(tài)超出規(guī)定偏差時控制到至少一個電池單體中的和/或來自至少一個電池單體的能量流以便平衡荷電狀態(tài)。通過獲取荷電狀態(tài)或容量以及將各單個荷電狀態(tài)或各電池單體的容量相互比較能夠?qū)嵤┖呻姞顟B(tài)補償，即所謂的平衡。荷電狀態(tài)可以例如通過獲取電池單體電壓確定得出。在荷電狀態(tài)補償時，控制電池單體中的至少一個電池單體的能量流，直至所有電池單體在考慮到通常的公差的情況下具有相等的荷電狀態(tài)。通過平衡得到的優(yōu)勢是，提高電池單體的使用壽命并且因此提到整個電池的使用壽命。

根據(jù)本發(fā)明的一種實施方式，每個電池單體都具有尤其與相應的電池單體殼體熱耦合的電阻元件。上級的控制設備被設計用于，在超出規(guī)定偏差時，將電池單體中的至少一個電池單體的電阻元件為平衡荷電狀態(tài)而與相應電池單體的電元件的電極電連接。在此實施所謂的被動或損耗型的平衡，其中，對相比于其它電池單體具有更高荷電狀態(tài)的那個電池單體或那些電池單體有針對性地通過電阻元件放電。相應電池單體的能量在此通過該電阻元件轉(zhuǎn)換為熱量。換句話說，將電池單體向相同的電壓水平或相同的充電水平平衡。

為此，所述上級的控制設備被設計用于，將相比于其他電池單體具有更高荷電狀態(tài)的那個電池單體或那些電池單體的電阻元件連接到電元件的電極上。為此可以將所述電阻元件例如通過至少一個開關元件與電元件的電極電連接，其中控制設備被設計用于為了實現(xiàn)平衡而閉合開關元件。電阻元件在此尤其在電池單體殼體內(nèi)并因此以特別節(jié)省空間的方式布置，并且與電池單體殼體熱耦合。由于電阻元件，電元件的能量為了使電池單體放電而轉(zhuǎn)換為熱量，所以該熱量能夠有利地排出到電池單體殼體或繼而排出至電池單體的環(huán)境中。因此能夠防止在電池單體殼體中溫度過分升高。

本發(fā)明的一種有利的實施方式提出，至少兩個電池單體利用至少一個電連接元件相互連接，電池單體殼體中的第一電池單體殼體的至少一個側(cè)壁與電池單體殼體中的第二電池單體殼體的至少一個側(cè)壁具有導電材料，上級的控制設備被設計用于，在超出規(guī)定偏差時控制在電池單體殼體的側(cè)壁之間的電容形式的能量傳輸。

因此實施所謂的主動平衡。在此有利地將更高載荷的電池單體的能量傳輸給更低載荷的電池單體。因此將更高充電的電池單體放電，更低充電的電池單體被利用更高充電的電池單體的能量充電。在此，串聯(lián)的電池單體被這樣相互布置，使得借助于兩個相鄰的電池單體殼體的導電的側(cè)壁形成平板電容器，通過它將電容能量通過在平板電容器中產(chǎn)生電交變場傳遞。在此，導電的側(cè)壁構(gòu)成了平板電容器的電極。在側(cè)壁之間可以存在電絕緣件，其構(gòu)成了平板電容器的電極之間的電介質(zhì)。在此，側(cè)壁或者被涂覆導電材料、例如膜，或者由導電材料、例如鋁制成。

通過電池單體并進而平板電容器的串聯(lián)連接或聯(lián)結(jié)布置，能夠因此將能量動態(tài)地從一個電池單體傳遞至相鄰的電池單體。電容式的能量傳遞以由于變化的電場產(chǎn)生的移動電流為基礎，該電容式能量傳遞的大優(yōu)勢在于，幾乎不會出現(xiàn)例如熱量形式的損耗。

整體上，通過本發(fā)明示出了一種電池，其具有由電池單體或智能電池構(gòu)成的組合電路。每個智能電池都具有智能設備，例如傳感器設備、分析設備和通信設備形式，通過它們能夠隨時獲取關于相應單體的信息以及隨時知道電池單體的狀態(tài)。通過集成智能設備到半導體芯片中，每個智能電池都被實施為高度集成的、緊湊的能量存儲器。優(yōu)選將傳感器設備、分析設備和通信設備實施為超低功耗部件，由此能夠確保特別節(jié)省能量地監(jiān)控電池單體。

根據(jù)本發(fā)明的機動車具有至少一個根據(jù)本發(fā)明的電池。該機動車可以例如被實施為乘用車，尤其是電動車輛或混合動力車輛。但該機動車也可以例如被實施為電驅(qū)動的摩托車或自行車。

但也可以實現(xiàn)，電池設置在靜止的能量存儲器系統(tǒng)中。在此，也可以例如提出，本身就存在于機動車中的電池作為所謂的二次使用電池在靜止的能量存儲器系統(tǒng)中繼續(xù)使用。

結(jié)合根據(jù)本發(fā)明的電池提出的優(yōu)選的實施方式和其優(yōu)點都相應適用于根據(jù)本發(fā)明的機動車。

附圖說明

下面根據(jù)優(yōu)選實施例以及參照附圖詳述本發(fā)明。

唯一的附圖示意性示出具有電池單體的電池。

具體實施方式

下面所述實施例涉及的是本發(fā)明的優(yōu)選的實施方式。在該實施例中，該實施方式的各所述部件分別示出本發(fā)明的各單獨的、要彼此獨立看待的特征，它們分別彼此獨立地改進本發(fā)明并且進而要被單獨或以其他有別于所示組合的方式被視作是本發(fā)明的組成部分。此外，所述實施方式還能夠通過本發(fā)明的已經(jīng)所述的特征補充。

附圖示出了電池1，對其僅示意性示出了五個電池單體2。對于電池單體2在此僅可見電池單體殼體。在電池單體殼體中分別布置了一個電元件。電池單體2在此通過各自一個電連接元件3電連接成電池1，該電連接元件為匯流排形式。在此，電池單體2通過電連接元件3串聯(lián)連接，其方式為，電池單體2的一個電池單體的正接線端4與相鄰電池單體2的負接線端5分別電連接。此外，電池1具有上級的控制設備6。

每個電池單體1都具有至少一個傳感器設備7、8、9，其用于獲取該電池單體2的物理和/或化學特性。在此，傳感器設備7被構(gòu)造為荷電狀態(tài)傳感器用于獲取相應的電池單體2的荷電狀態(tài)，傳感器設備8被構(gòu)造為溫度傳感器用于獲取在相應電池單體2的電池單體殼體中的溫度，傳感器設備9被構(gòu)造為壓力傳感器用于獲取在相應電池單體2的電池單體殼體中的壓力。在此，在每個電池單體2的電池單體殼體中都布置有傳感器設備7、8、9。

此外，每個電池2具有形式為無線電天線的通信設備10。電池2能夠通過相應的通信設備10與上級的控制設備6通信。通信在此無線地、例如通過wlan或藍牙或類似形式實現(xiàn)。但在此可以提出，每個電池單體2通過分別一個線路11與上級的控制設備6通信。為此，導線11例如與電池單體2的接線端4、5連接。導線11可以是所謂的以太網(wǎng)纜線。因此能夠通過“以太網(wǎng)供電”在上級的控制設備6與相應的電池單體2之間傳遞數(shù)據(jù)。導線11還可以是所謂的電力線，其中通過電力網(wǎng)傳遞數(shù)據(jù)。

每個電池單體2在此都具有安全功能19，例如保險功能，利用它能夠例如確保電池單體2是由所謂的原始設備制造商(oem–originalequipmentmanufacturer)提供的能量存儲器。在此還可以電子地存儲關于每個電池單體2的特有的識別碼，所謂的id，和其它信息。

在此還可以提出，每個電連接元件3都具有傳感器設備18和用于與上級的控制設備6通信的通信設備12。借助于通信設備12能夠?qū)㈦娺B接元件3的傳感器設備18的數(shù)據(jù)傳輸給上級的控制設備6。這種數(shù)據(jù)可以例如表明在兩個電池單體2的接線端4、5之間經(jīng)由電連接元件3流動的電流，或者電連接元件3的或溫度和/或機械彎曲。

控制設備6被設計用于，接收所傳遞的數(shù)據(jù)，即傳感器設備7、8、9的數(shù)據(jù)和/或涉及電連接元件3的數(shù)據(jù)，并且根據(jù)所獲取數(shù)據(jù)控制來自電池單體2中的至少一個電池單體的能量流和/或流入電池單體2中的至少一個電池中的能量流。在此還可以提出，上級的控制設備6例如通過總線連接20與在此未示出的電池管理系統(tǒng)通信。

在此還可以提出，每個電池單體2都具有未示出的分析設備，分析設備被設計用于自己執(zhí)行對傳感器設備7、8、9的數(shù)據(jù)的分析。在此還可以提出，由上級的控制設備6執(zhí)行計算并且僅將結(jié)果傳遞給相應電池單體2的分析設備。

借助分析設備可以例如在每個電池單體2中執(zhí)行阻抗分析或阻抗檢查，并因此例如對每個電池單體2的內(nèi)阻做出診斷。因此可以例如根據(jù)相應電池單體2的內(nèi)阻調(diào)整能量流，以便因此確保電池1的所有電池單體2的同等負荷。還可以將每個電池單體2的實際狀態(tài)，例如健康狀態(tài)(soh)主動通知給充電樁，即提供充電能量的裝置。因此能夠根據(jù)相應電池單體2的狀態(tài)動態(tài)匹配充電并且例如在電池單體2緊急狀態(tài)時主動關閉充電。

為了控制能量流，每個電池單體2都可以具有開關設備13。開關設備13可以具有電子開關元件和/或繼電器。通過開關設備13尤其控制在電池單體殼體中的電元件與該電池單體2的接線端4、5之間的通過電流，其方式例如是通過上級的控制設備6提供控制信號，例如提供控制電壓。通過開關設備13尤其可以限制或中斷在電元件與接線端4、5之間的通過電流。開關設備13可以因此滿足已知的保險絲功能。

上級的控制設備6優(yōu)選被設計用于，作為能量流借助開關設備13控制在電元件與電池單體2中的至少一個電池單體的接線端4、5之間的通過電流。因此能夠立即在電池單體中分析傳感器數(shù)據(jù)并且例如只有當所分析的傳感器數(shù)據(jù)位于確定的公差區(qū)域之外時才向上級的控制設備傳輸該傳感器數(shù)據(jù)。這可以例如在如下情況下出現(xiàn)：傳感器設備9檢測到在電池單體殼體中的壓力超出了規(guī)定的壓力閾值，該升高的壓力值例如通過電池單體2的通信設備10傳遞給上級的控制設備6。然后，該上級的控制設備6控制開關設備13以用于截止通過電流。如果電池2例如具有表明電池單體2的老化或損壞的健康狀態(tài)(soh)，則可以限制電池單體2的通過電流。

開關設備13能夠由相應電池單體2的分析設備切換，尤其是根據(jù)相應電池單體2的傳感器設備7、8、9的數(shù)據(jù)。

在電池1中，還可以有多個電池單體2并聯(lián)連接成電池模塊，多個電池模塊共同連接。在開關設備13作為功率半導體元件的實施方案中，還可以確保在電池1的該實施方式中能夠補償所造成的總電阻，該總電阻取決于在相應的接線端4、5處以及在電池模塊之間的過渡處的匯流排的連接和相應的長度。換而言之，這意味著，借助開關設備13能夠動態(tài)調(diào)整每個電池單體2的內(nèi)阻。因此能夠基于總電阻補償使電池單體負荷相等并且由此長期地同等老化。

還可以控制電池單體2之間的能量流以使電池單體2的荷電狀態(tài)平衡。如果例如由電池單體2中的一個電池單體的傳感器設備7獲取第一荷電狀態(tài)，由另一電池單體2的傳感器設備7獲取到第二荷電狀態(tài)，該第二荷電狀態(tài)相比于第一荷電狀態(tài)更大，則上級的控制設備6可以確定在第一和第二荷電狀態(tài)之間的偏差。如果該偏差超出偏差的規(guī)定閾值，則上級的控制設備6可以執(zhí)行平衡或荷電狀態(tài)補償。為此，具有第二荷電狀態(tài)的電池單體2可以例如通過電池單體的在此未示出的電阻元件放電。為此，所述上級的控制設備6可以例如借助于開關元件將電阻元件一直連接到電池單體2的電元件的電極上，直至第二荷電狀態(tài)與第一荷電狀態(tài)相等。這被稱作被動或損耗型平衡。

上級的控制設備6還可以實施主動的平衡，其方式是控制從具有第二荷電狀態(tài)的電池單體2向具有第一荷電狀態(tài)的電池單體2的能量流。在此，電能從具有第二荷電狀態(tài)的電池單體2電容式地傳輸?shù)骄哂械谝缓呻姞顟B(tài)的電池單體2。為此，電池單體2的電池單體殼體的側(cè)壁14具有導電的材料15。還可以提出，電池單體殼體已經(jīng)由導電材料15、例如鋁制成。因此，借助兩個不同的電池單體2的兩個朝向彼此的側(cè)壁14形成平板電容器。在此，側(cè)壁14構(gòu)成了平板電容器的電極，布置在側(cè)壁14之間的絕緣材料16構(gòu)成了平板電容器的電介質(zhì)。借助于平板電容器能夠?qū)嵤┰趦蓚€相鄰的電池單體2之間的電容能量傳輸17。在此，電容能量從具有第二荷電狀態(tài)的電池單體2經(jīng)由其側(cè)壁14向具有第一荷電狀態(tài)的電池單體2在其側(cè)壁14上傳輸。電容能量傳輸17還可以歷經(jīng)多個電池單體2實現(xiàn)。從電池單體2向相鄰的電池單體2的能量傳遞時，并不必須將待分配的能量首先存儲在相應的電池單體2中然后再次取出并由此在可能時超出由電池單體化學限制的界限運行電池單體2。通過平板電容器的聯(lián)結(jié)布置，能夠因此將待分配的能量直接地，即無需存儲在電池單體2中，動態(tài)地、指定地傳遞至相鄰的電池單體。