CN107408738B - 用于机动车电池的电池单体、电池以及机动车 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于机动车电池的电池单体(1)，其具有电元件(2)、电池单体壳体(3)、用于检测电池单体(1)的物理和/或化学特性的至少两个传感器装置(6、7、8、9)和通信装置(10)，其中，电元件(2)设置在电池单体壳体(3)内，其中，第一传感器装置(6)和通信装置(10)经由第一信号路径(12)耦合以在第一传感器装置(6)和通信装置(10)之间传输信号，而第一传感器装置(6)和第二传感器装置(7)经由第二信号路径(13)耦合以在第一传感器装置和第二传感器装置(6、7)之间传输信号，其中，在通信装置(10)与第二传感器装置(7)之间可经由通过第一和第二信号路径(12、13)形成的第三信号路径交换信号。此外本发明涉及一种电池以及机动车。

Description

用于机动车电池的电池单体、电池以及机动车
技术领域
本发明涉及一种用于机动车电池的电池单体，该电池单体具有电元件/电化学元件(galvanisches Element)、电池单体壳体、至少两个用于检测电池单体的物理和/或化学特性的传感器装置以及通信装置，其中电元件设置在电池单体壳体内。此外本发明还涉及一种电池以及机动车。
背景技术
在自身已知的电池单体中，通常分别一个电元件设置在电池单体壳体中。为了提供特定的电压或特定的电流，可以将多个电池单体连接为一个电池。这些电池当今特别是用作机动车、例如电动车或混合动力车辆中的牵引用电池，以用于驱动机动车。在将电池应用在机动车中时这些电池然而必须满足一定的要求。因为牵引用电池可以提供几百伏特的电压，所以必须采取特别的安全措施，以便例如避免人员的危险。此外必须确保电池的高度可用性。该可用性特别是依赖于电池的损坏度或老化。因为电池单体由制造决定地具有在其容量以及内电阻方面的波动，所以电池单体通常充电和放电速度不同。在此如果各个单体例如深度放电或过度充电，那么可能导致电池的损坏。
为了监控电池或各个电池单体，由现有技术已知各种措施。文献DE 10 2010 011740 A1示出一种电池，其中由传感器检测各个电池单体的状态并且无线发送给上级中央单元。在文献WO 2012/034045 A1中描述一种电池监控系统，其中测量装置安装在电池单体上或中。文献WO 2004/047215 A1也公开一种电池管理系统，其中为了延长电池的使用寿命，监控电池的物理特性。
发明内容
本发明的任务在于，提出一种解决方案，通过该解决方案能实现在电池单体的各部件之间特别可靠的信号交换。
该任务按照本发明通过具有按照独立权利要求的特征的电池单体、电池以及机动车来解决。本发明有利的实施方案是从属权利要求、说明书和附图的主题。
按照本发明的用于机动车电池的电池单体包括电元件、电池单体壳体、用于检测电池单体的物理和/或化学特性的至少两个传感器装置以及通信装置，其中电元件设置在电池单体壳体内。
除此之外，第一传感器装置和通信装置经由用于在第一传感器装置和通信装置之间传输信号的第一信号路径耦合，而第一传感器装置和第二传感器装置经由用于在第一传感器装置和第二传感器装置传输信号的第二信号路径耦合之间。在此信号在通信装置与第二传感器装置之间经由通过第一和第二信号路径形成的第三信号路径是可交换的。
电元件特别是设计为二次电池单体，其可放电以给电气部件供电并且在放电之后又可充电。电元件在此以已知的方式包括电解质和两个电极。电元件设置在电池单体壳体中。电池单体壳体可以设计为两件式的铝壳体，其中这两个部分在内置了电元件或电池单体卷之后可以相互“气密地”焊接。在此电元件可以相对于电池单体壳体电气绝缘。为此，例如绝缘材料可以设置在电池单体壳体的壁的内侧与电元件之间。为了给电气部件供以由电池单体提供的电压和/或为了给电池单体充电和/或为了使该电池单体与另一电池单体连接，电池单体壳体在此具有两个特别是暴露的电池正负极或电池连接端，其中分别一个电池正负极与电元件的分别一个电极电气连接。
传感器装置用于检测电池单体的物理和/或化学特性。传感器装置或传感器可以设计为所谓的微电子机械系统(MEMS)。传感器可以例如设计为以下传感器中的至少一个：振动传感器、加速度传感器、陀螺仪、温度传感器、力传感器、压力传感器、弯曲传感器、膨胀传感器、位移传感器、倾斜传感器、距离传感器、接近传感器、光学传感器(例如光电传感器、光传感器、紫外传感器、颜色传感器、红外传感器、特别是NDIR(非频散红外)传感器、光谱传感器)、用于液位测量、例如用于测量电解质的液位的传感器、用于导电能力测量、例如用于测量电解质的导电能力的传感器、用于证明自由的运动的分子、原子或基本粒子的粒子探测的传感器、用于电流测量的传感器、磁场传感器、霍尔传感器、用于电压测量的传感器、气体传感器(例如用于电池单体内的气体组分)、电化学传感器(例如用于电解质或气体的化学组分)、pH传感器、超声波传感器、用于高精度间距测量的感应式传感器、压电传感器或光电传感器。此外可设置传感器用于检测绝缘电阻或用于检查在电池单体壳体与电元件之间是否绝缘。这样的传感器也可以称为绝缘监测器。因此可以识别电池单体的安全性或无故障性。传感器装置可以设置在电池单体壳体之内或之外。
通信装置可以具有控制装置并且设计为，双向地与传感器装置通信。为此，由传感器装置检测到的传感器数据可以作为信号发送到通信装置并且由该通信装置接收。通信装置可以将控制信号发送给传感器装置。也可以规定，通信装置例如经由无线连接与上级电池管理系统和/或与另一电池单体的通信装置通信。通信装置在此可以设置在电池单体壳体内或也可以设置在电池单体壳体外。
在按照本发明的电池单体中换言之规定，第一传感器装置、第二传感器装置和通信装置分别是一个网络拓扑例如网状网络的各个网络节点，其中，通信装置是中央网络节点或通信节点。换言之，这表示每个传感器装置可以与通信装置通信并且双向交换信号。在此通信装置可以经由第一信号路径直接地、亦即信号路径没有经过另外的网络节点地与第一传感器装置通信。通信装置可以间接地、亦即经由第三信号路径与第二传感器装置通信，该第三信号路径经过第一传感器装置。此外，第一和第二传感器装置可以经由第二信号路径相互通信。
信号的通信或交换在此可以连续地或以限定的时间间隔来实现。但是也可以规定，仅在一种事件的情况下、例如在超过预定阈值的情况下交换信号。因此可以规定，例如设计为温度传感器的传感器装置仅仅当检测到的温度超过预定最大温度值时才经由相应信号路径发送信号给通信装置。
通过传感器装置和通信装置的联网，形成所谓的智能网(SmartMesh)，其中可以以有利地方式向作为上级网络节点的通信装置通知每个传感器装置的状态。在此特别是不必要的是，通信装置经由直接信号路径与每个传感器装置通信。换言之这表示，传感器装置可以用作所谓的路由器，其中经由直接信号路径与通信装置耦合的传感器装置可以转发信号给另一传感器装置并且因此是在通信装置与另一传感器装置之间的耦合环节。因此例如在最简单情况下全部传感器装置可以设置在一个链中，在该链的末端上设置通信装置。设置在链的始端的传感器装置的信号可以从该传感器装置经由所有后面的传感器装置转发到通信装置。
通过各个传感器装置的路由功能的可能性，提供了一种特别灵活的通信网络，其可以任意地扩展另外的网络节点、例如以传感器装置的形式的网络节点。如果例如两个网络节点之间的直接的信号路径例如出于空间原因在电池单体壳体内是不可能的，那么有利地可以经由另一网络节点提供间接的信号路径。
特别优选地，通信装置和第二传感器装置经由至少一个用于在第二传感器装置和通信装置之间传输信号的第四信号路径耦合，其中，信号在第二传感器装置与通信装置之间经由第三信号路径和/或经由该至少一个第四信号路径是可传输的。具有至少两个传感器装置和通信装置的所述网络于是构成为所谓的全连接网络。在全连接网络中所有网络节点可以经由直接信号路径并且经由至少一个间接信号路径相互通信。在此第二传感器装置和通信装置可以经由第四信号路径直接相互通信和/或经由第三信号路径间接相互通信。第一传感器装置和通信装置可以经由第一信号路径直接相互通信和/或经由第二和第四信号路径间接地相互通信。被构造成全连接网络的网络基于冗余而特别安全地设计，这时因为提供了至少两个信号路径用以在各个网络节点之间信号传输。再者可以在非常低的电流消耗的情况下提供特别高的网络可用性。
按照本发明的一个改进方案，被构造成网络节点的传感器装置和通信装置分别具有能量转换装置，该能量转换装置被设计为，从由另一网络节点发送的信号提供电能用以给相应网络节点供能。如下物理量被称为信号，在该物理量中一个或多个参数携带有信息。能量转换装置那么设计为，将接收到的信号的物理量用于为相应网络节点供能。为此能量转换装置特别是设计为，将非电物理量转换为电参量。这也称为能量收集或能量采集。在本情况下这表示，经由信号路径有利地不仅传输信息而且也传输用于供能的能量。
在电信号——该电信号具有例如电流强度或电压作为物理量并且在该信号中信息例如以电流强度或电压的频率或相位来传输——的情况下，能量转换装置现在设计为，将接收到的信号的电流强度或电压提供给相应网络节点用于供能。在光学信号——该光学信号具有光波作为物理量——的情况下，被构造成太阳能传感器的能量转换装置被设计为，将光波转换为电能用于网络节点的供能。对于借助于RFID(无线射频识别)将信息感应式地传输到网络节点上的信号，磁波例如可以借助于被构造成接收线圈的能量转换装置转换为电压用于相应网络节点的供能。
因此，经由相应信号路径传输的信号可以有利地不仅用于能量交换而且用于信号交换。网络节点在此例如不必由电元件自身供电。
备选或附加地，电池单体具有用于为至少两个传感器装置供能的供能装置。在此第一传感器装置和供能装置经由用于将能量由供能装置传输到第一传感器装置的第一能流路径相耦合，而第一和第二传感器装置经由用于将能量由第一传感器装置传输到第二传感器装置的第二能流路径相耦合。在此，能量经由通过第一和第二能流路径形成的第三能流路径可由供能装置传输到第二传感器装置。因此，传感器装置和供能装置同样形成一个网络，其网络拓扑可以如已经结合具有传感器装置和通信装置用于信号交换的网络所述的那样构造。能量那么可以经由第一能流路径直接供应给第一传感器装置。能量可以间接经由第三能流路径供应给第二传感器装置，该第三能流路径经过第一传感器装置。在该情况下第一传感器装置用作能量缓存器，用于中间存储由供能装置为第二传感器装置提供的能量。也可能的是，通信装置由供能装置供能。通过提供供能装置以及与网络节点联网，能量可以中央提供。因此不必须为每个单个的网络节点提供供能装置、例如单独的电池。
优选地，至少一个第四能流路径构成在供能装置与第二传感器装置之间，其中，能量经由第三能流路径和/或经由至少一个第四能流路径可由供能装置传输到第二传感器装置。换言之，这表示，每个传感器装置被设计为用于由供能装置为另一传感器装置提供的能量的能量缓冲器。在此例如可以由通信装置为每个传感器装置计算由供能装置到相应传感器装置的能量最有利的路径。紧接着，传感器装置可以或者经由直接能流路径或者经由间接能流路径被供以由供能装置提供的能量。由此产生如下优点，即：网络特别能量有效地设计。
本发明的另一设计方案规定，至少一个能流路径和/或至少一个信号路径具有线路以用于有线传输能量和/或信号。这样的线路可以是例如用于以电流和电压的形式传输能量和/或信号的电导线。这样的电导线例如可以设计为柔性的导体道路/印制导线，网络节点通过它在电池单体壳体内相互电气连接。但是也可以规定，所述线路被构造成用于传输光学参量例如光波的光波导体或玻璃纤维。被构造成光波导体的导体允许在网络节点之间特别快速的信号交换。假如例如网络节点部分设置在电池单体壳体之内且部分设置在之外，那么电池单体壳体可以具有用于线路的穿通部。
备选或附加地，至少一个能流路径和/或至少一个信号路径被设计用于以光波的形式无接触地传输能量和/或信号。信号和/或能量例如可以以闪光的形式传输，所述闪光由一个网络节点和/或所述供能装置发送并且由另一网络节点接收。在由光学反射的材料例如铝制造的电池单体壳体中，闪光可以有利地在电池单体壳体的壁的内侧上反射，在电池单体壳体的内部空间中分布并且提供给例如具有太阳能传感器的所述另一网络节点。信号和/或能量但是例如也可以感应式传输。
由导电材料制造的电池单体壳体如法拉第笼那样表现。也就是说，电池单体壳体形成由电导体例如金属板或金属网构成的所有侧闭合的包套，其用作电气屏蔽。在外部的静态场或准静态场的情况下，内部区域保持无场。在时间上变化的过程如电磁波中，屏蔽作用基于形成在导电包套中的涡流，其与外部电磁场反作用。
基于该事实，特别是可以使电磁信号路径、例如WLAN通信几乎完全与电池单体壳体外的环境屏蔽。电池电压因此具有特别高的电磁兼容性。
按照本发明的另一设计方案，网络节点和/或供能装置与电池单体壳体耦合，以便将能量和/或信号以声波的形式传输给电池单体壳体并且接收由电池单体壳体传输的声波。为此，网络节点和/或供能装置例如可以具有振动致动器/激振器，其在电池单体壳体上产生声波形式的激励。该声波经由电池单体壳体继续传输并且例如可以由另一网络节点的振动传感器接收。通过使用电池单体壳体，可以有利地省去单独的线路。声波此外可以基于压电效应转换为电能以用于供能，和/或可以提取出由声波传输的信息。
本发明此外也包括电池，其具有包括至少两个按照本发明的电池单体的串联电路和/或并联电路。
按照本发明的机动车包括至少一个按照本发明的电池。机动车例如可以被构造成轿车，特别是被构造成电动车辆或混合动力车辆。机动车但是也可以被构造成电动的摩托车或自行车。
但是也可能的是，电池设置在静止的蓄能系统中。在此例如可以规定，提供在机动车中的电池被进一步用作在静止蓄能系统中的所谓的二次生命电池。
参照按照本发明的电池单体提出的优选实施形式及其优点相应地适用于按照本发明的电池以及按照本发明的机动车。
附图说明
在下文中现在根据优选实施例以及参照附图进一步阐明本发明。其中：
图1示出电池单体的示意图，其中电池单体的传感器装置和通信装置构成联网的网络；以及
图2-8示出这样的和其他网络拓扑的例子。
下文中阐明的实施例是本发明的优选实施形式。但是在该实施例中，实施形式的所描述的部件分别表示本发明的各个可视为相互独立的特征，这些特征分别也相互独立地改进本发明并因此也单独地或者以不同于所示组合的组合可视为本发明的组成部分。此外所述实施形式也可以通过本发明的另外的已经描述的特征加以补充。
具体实施方式
图1示出电池单体1，其具有电元件2或电池单体卷以及电池单体壳体3。在此电元件2设置在电池单体壳体3中。电池单体壳体3例如可以由铝制造。电池单体壳体3在此具有两个暴露的或突出的连接端4、5，经由所述连接端可截取电能例如用于给电气部件供能。电池单体1也可以经由连接端4、5被输入用于充电的电能。经由连接端4、5也可以将电池单体1与其他相同的电池单体连接成一个电池。这样的电池例如可以设置在这里未示出的机动车中用于驱动机动车。这样的电池但也可以设置在在此未示出的静止不动的供能系统中。
电池单体1具有第一传感器装置6、第二传感器装置7、第三传感器装置8和第四传感器装置9。也可以设有比在此示例性示出的四个传感器装置6、7、8、9多的传感器装置。此外电池单体1具有通信装置10和供能装置11。传感器装置6、7、8、9、通信装置10和供能装置11的在此示出的空间上的布置仅仅是示例性的。例如在此第一和第二传感器装置6、7设置在空腔中，该空腔存在于电池单体壳体3的壁的内侧与电元件2之间。第三和第四传感器装置8、9在此设置在电池单体卷内。
因为在电池单体壳体3内特别是液态的电解质可以聚集在空腔中，传感器装置6、7、8、9优选具有对于电解质的化学稳定性，从而电解质在传感器装置6、7、8、9工作时不引起传感器装置6、7、8、9的功能限制。
传感器装置6、7、8、9、通信装置10和/或供能装置11也可以至少部分安装在电池单体之外，例如安装在电池单体壳体的壁的外侧上、在连接端4、5之间。
为了信号交换，第一传感器装置6经由第一信号路径12与通信装置10耦合并且经由第二信号路径13与第二传感器装置7耦合。第二传感器装置7经由第三信号路径——其由第一信号路径12和第二信号路径13形成——并且经由第四信号路径14与通信装置10耦合。第一传感器装置6、第二传感器装置7和通信装置10那么形成全连接网络，其中网络节点(其通过传感器装置6、7和通信装置10形成)之间的信号交换可以直接地和/或经由另一网络节点实现。
第三传感器装置8在此经由第五信号路径15与通信装置10耦合，经由第六信号路径16与第一传感器装置6耦合，并且经由第七信号路径17与第四传感器装置9耦合。在第三传感器装置8与通信装置10之间的信号交换在此可以直接经由第五信号路径15和/或间接经由通过第六和第一信号路径12、16形成的总路径来实现。通信装置10、第一传感器装置6和第三传感器装置8在此同样构成全连接网络。在第四传感器装置9与通信装置10之间的信号交换在此仅仅间接经由通过第七和第五信号路径17、15形成的总路径来实现。通信装置10、第三和第四传感器装置8、9在此构成所谓的线拓扑。
在此示出的通过传感器装置6、7、8、9和通信装置10的联网而形成的网络拓扑结构仅仅是示例性的。这样的或其他拓扑的例子在图2至8中示出，其中点24示例性地表示网络节点，例如传感器装置6、7、8、9之一或通信装置10，并且连接25示例性地表示在网络节点之间的信号路径。图2示出环形拓扑，图3示出网状拓扑，图4示出星形拓扑，图5示出全连接拓扑，图6示出线形拓扑，图7示出树状拓扑，而图8示出总线拓扑。而且所谓的混合拓扑也是可能的，其通过两个拓扑的组合而形成。
传感器装置6、7、8、9中的每一个也可以分别具有能量转换装置18，其设计为，将经由相应的信号路径12、13、14、15、16传输的信号转换为电能，以便给相应的传感器装置6、7、8、9供能。能量转换装置18在此设计为所谓的能量收集传感器或能量采集传感器。人们将从源、如环境温度、振动或空气流动获得少量电能称为能量收集。为此应用的结构亦即能量转换装置18也称为纳米发电机。能量收集避免了在无线技术中受到有线电源或单独的或独立的电池的限制。
这样的纳米发电机例如可以是压电晶体，其在力作用、例如通过压力、振动或声音导致的力作用下产生电压；和/或可以是热电发电机和热电晶体，其由温差获得电能；和/或可以是天线、特别是无源RFID，其收集并且在能量上应用无线电波或电磁幅射的能量；和/或可以是传感器，其基于光电效应将光转换为电能。
电池单体1也可以具有所谓的超级电容器(“Super-caps”)，其设计为，短时储存能量，以便将这些能量提供给网络节点用于供能。这些能量可以例如在机动车的回收运行中提供给设置在机动车中的电池单体1的超级电容器。超级电容器具有如下优点，即超级电容器可以存储大量能量并且被设计用于高数量的充电和放电周期。
在传感器装置6、7、8、9与通信装置10之间的信号交换可以连续地或在预定时刻或仅仅在如下情况下实现，即当相应传感器装置6、7、8、9探测到传感器值的变化，例如被构造成温度传感器的传感器装置6、7、8、9探测到在电池单体壳体3内温度的变化时。这样，可以仅当传感器装置6、7、8、9检测到显著的温度变化时，传感器装置6、7、8、9才发送信号给通信装置10和/或另一传感器装置6、7、8、9。同时，例如在温度多次略微变化时，也可以应用该温度变化用于获取能量，其方法是：将能量转换装置18例如设计为热电发电机。这些能量例如也可以在传感器装置6、7、8、9中暂时储存。因此例如可以预先给定公差带，其中位于公差带之外的传感器值指出显著的温度变化。仅仅在传感器值位于公差带之外的情况下实施数据传输、例如向通信装置10的数据传输。因此可以不仅在发送侧而且在接收侧节省能量。
也可以借助于无线电波和感应场实现在电池单体1内的信号交换。因此数据和对于相应传感器装置6、7、8、9所需的能量可以在电池单体1内交换或施加。在此传感器装置可以具有无源和/或有源的RFID收发器和/或RFID读取器，其在最紧窄的空间上以小的能耗发送和/或接收数据和能量。在需要时所发送的数据可以借助于密钥方法进行加密。
也可以规定，信号路径12、13、14、15、16中的至少之一设计为线路、例如设计为电导线或光纤并且因此有线地传输信号。信号路径12、13、14、15、16可以在此相同或不同地设计。
用于为传感器装置6、7、8、9供能的能量但是也可以由供能装置11提供。为此在此供能装置11经由第一能流路径19与第一传感器装置6耦合。第一传感器装置6经由第二能流路径20与第二传感器装置7耦合。因此可以将供能装置11的能量经由通过第一和第二能流路径19、20形成的第三能流路径提供给第二传感器装置7。在此第二传感器装置7附加地经由第四能流路径21与供能装置11耦合并且可通过供能装置11直接供以电能。在此示例性地第四传感器装置9经由第五能流路径22与供能装置11耦合。第三传感器装置8经由通过第五能流路径22和第六能流路径23形成的总能流路径与供能装置11耦合。
供能可以在此有线地实现，其方法是：例如将微电缆安装在电池单体1内。为此例如可以应用柔性薄膜、多层薄膜或柔性导体道路，其可以匹配准确地集成/内置到电池单体壳体3中。薄膜也可以直接固定在电池单体卷上或也可以固定在电池单体1之外、例如在连接端4与5之间，并且在电池单体内确保可靠的能量分配。
通过联网和与之伴随的冗余能流路径，例如第一传感器装置6的经由第一能流路径19和/或经由第三能流路径的供能，可以确保网络节点的稳定供能。
能量也可以由供能装置11无线传输。例如可以借助于压电效应通过电池单体壳体3本身来获取能量。为此供能装置11可以具有例如振动致动器，其有意地在电池单体壳体3上产生激励。该能量可以由传感器装置6、7、8、9(其为此具有用于转换振动的能量收集传感器)收集或接收并转换为电能。
此外，供能装置11可以具有至少一个光源、例如LED，其在电池单体壳体3内发出闪光。闪光可以由传感器装置6、7、8、9(其为此具有用于转换太阳能的能量收集传感器)接收并转换为电能。该光源还可以在电池单体1的所谓的无源平衡或荷电状态平衡过程中应用。因此即可以降低电池单体1的荷电状态，其方法是：由电元件2供电的光源通过发送闪光而将电元件2的能量有意地消耗或转换。

Claims (7)

1.一种用于机动车电池的电池单体(1)，该电池单体具有电元件(2)、电池单体壳体(3)、用于检测电池单体(1)的物理和/或化学特性的至少两个传感器装置(6、7、8、9)、以及通信装置(10)，其中，电元件(2)和传感器装置(6、7、8、9)设置在电池单体壳体(3)内，其特征在于，第一传感器装置(6)和通信装置(10)经由第一信号路径(12)耦合以在第一传感器装置(6)和通信装置(10)之间传输信号，而第一传感器装置(6)和第二传感器装置(7)经由第二信号路径(13)耦合以在第一传感器装置(6)和第二传感器装置(7)之间传输信号，其中，信号在通信装置(10)与第二传感器装置(7)之间能经由通过第一信号路径(12)和第二信号路径(13)形成的第三信号路径进行交换，
其中，传感器装置(6、7、8、9)和通信装置(10)分别构成网络节点，这些网络节点分别具有能量转换装置(18)，所述能量转换装置被设计为，从由其他网络节点发送的信号提供电能用以给相应网络节点供能，
其中，电池单体(1)具有用于给所述至少两个传感器装置(6、7、8、9)供能的供能装置(11)，其中，第一传感器装置(6)和供能装置(11)经由第一能流路径(19)耦合以将能量从供能装置(11)传输到第一传感器装置(6)，而第一传感器装置(6)和第二传感器装置(7)经由第二能流路径(20)耦合以将能量从第一传感器装置(6)传输到第二传感器装置(7)，其中，能量能经由通过第一能流路径(19)和第二能流路径(20)形成的第三能流路径由供能装置(11)传输到第二传感器装置(7)，并且
其中，所述网络节点(6,7,8,9,10)和/或供能装置(11)与电池单体壳体(3)耦合，以便将能量和/或信号以声波的形式传输给电池单体壳体(3)和接收由电池单体壳体(3)传输的声波。
2.根据权利要求1所述的电池单体(1)，其特征在于，通信装置(10)和第二传感器装置(7)经由至少一个第四信号路径(14)耦合以在第二传感器装置(7)和通信装置(10)之间传输信号，其中，信号在第二传感器装置(7)与通信装置(10)之间能经由第三信号路径和/或经由所述至少一个第四信号路径(14)进行传输。
3.根据权利要求1或2所述的电池单体(1)，其特征在于，在供能装置(11)与第二传感器装置(7)之间形成有至少一个第四能流路径(21)，其中，能量能经由第三能流路径和/或经由所述至少一个第四能流路径(21)由供能装置(11)传输到第二传感器装置(7)。
4.根据权利要求1或2所述的电池单体(1)，其特征在于，至少一个能流路径(19,20,21,22,23)和/或至少一个信号路径(12,13,14,15,16,17)具有线路，用以有线传输能量和/或信号。
5.根据权利要求1或2所述的电池单体(1)，其特征在于，至少一个能流路径(19,20,21,22,23)和/或至少一个信号路径(12,13,14,15,16,17)被设计用于以光波的形式无接触地传输能量和/或信号。
6.一种电池，具有至少两个根据权利要求1-5之一所述的电池单体(1)的串联电路和/或并联电路。
7.一种机动车，具有至少一个根据权利要求6所述的电池。
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