DE102014208543A1 - Battery cell device with a battery cell and a monitoring electronics for monitoring the battery cell and corresponding method for operating and monitoring a battery cell - Google Patents

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Marco Friedrich
Matthias Heil
Stefan Butzmann
Christian Bernhardt
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Robert Bosch GmbH
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Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelleinrichtung (20), die eine Batteriezelle (21) und eine Überwachungselektronik (22) zum Überwachen der Batteriezelle (21) umfasst. Dabei ist die Überwachungselektronik (22) dazu ausgebildet, die Batteriezelle (21) von einem ersten Zustand, in dem die Batteriezelle (21) nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, in einen zweiten Zustand, in dem die Batteriezelle (21) als Energiespeicher betrieben werden kann, zu versetzen und/oder die Batteriezelle (21) von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu versetzen.The present invention relates to a battery cell device (20) comprising a battery cell (21) and a monitoring electronics (22) for monitoring the battery cell (21). In this case, the monitoring electronics (22) are adapted to the battery cell (21) from a first state in which the battery cell (21) can not be operated as energy storage in a second state in which the battery cell (21) are operated as energy storage may displace and / or move the battery cell (21) from the second state to the first state.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Batteriezelleinrichtung mit einer Batteriezelle und eine Überwachungselektronik zum Überwachen der Batteriezelle. Auch betrifft die Erfindung ein entsprechendes Verfahren zum Betreiben und Überwachen einer Batteriezelle einer solchen Batteriezelleinrichtung mittels einer Überwachungselektronik der Batteriezelleinrichtung. Ferner betrifft die Erfindung eine Batterie mit mehreren solchen Batterien.The present invention relates to a battery cell device with a battery cell and monitoring electronics for monitoring the battery cell. The invention also relates to a corresponding method for operating and monitoring a battery cell of such a battery cell device by means of monitoring electronics of the battery cell device. Furthermore, the invention relates to a battery with a plurality of such batteries.

Stand der TechnikState of the art

Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, dass elektrochemische Energiespeicher, wie zum Beispiel Batteriezellen, ein inhärentes Gefährdungspotential (Gefahrenpotential) aufweisen. Konkrete Gefahrensituationen können beispielsweise in elektrischen fehlerhaften Funktionszuständen (Fehlerfälle) von Batteriezellen auftreten, die beispielsweise bei Vorliegen von sehr hohen von Batteriezellen im Kurzschlussfall erzeugten Entladeströmen oder bei Vorliegen von chemischen Prozessen in Batteriezellen vorkommen können. Solche chemische Prozesse sind beispielsweise sehr starke exotherme Reaktionen in Lithium-lonen-Batteriezellen, die auch als ein thermisches Durchgehen (thermal runaway) der betroffenen Batteriezelle bezeichnet werden. Das Gefährdungspotential elektrochemischer Primär- und Sekundärspeicher und die durch einen fehlerhaften Funktionszustand verursachbaren Auswirkungen auf Personen, Sachwerte und die Umwelt sind nicht zu unterschätzen.From the prior art it is known that electrochemical energy storage, such as battery cells, an inherent hazard potential (hazard potential) have. Concrete dangerous situations can occur, for example, in electrical faulty functional states (fault cases) of battery cells, which can occur, for example, in the presence of very high discharge currents generated by battery cells in the event of a short circuit or in the presence of chemical processes in battery cells. Such chemical processes are, for example, very strong exothermic reactions in lithium-ion battery cells, also referred to as thermal runaway of the affected battery cell. The risk potential of electrochemical primary and secondary storage and the effects on persons, property and the environment caused by a faulty functional condition should not be underestimated.

Die Begrenzung von möglichen durch elektrochemische Energiespeicher verursachbaren Gefährdungen ist eine Herausforderung insbesondere bei Anwendungen von Energiespeichern im Elektromobilitätsbereich, wie zum Beispiel bei Anwendungen von Energiespeichern in Personenwagen (PKWs), Lastkraftwagen (LKWs) oder Förderfahrzeugen, die jeweils einen vollelektrischen Antrieb oder einen elektrisch unterstützten Antrieb aufweisen. Batteriesysteme, die für Anwendungen im Elektromobilitätsbereich eingesetzt werden, müssen oft eine hohe elektrische Leistung und eine hohe gespeicherte Energie bereitstellen und weisen, dadurch bedingt, ein hohes Gefährdungspotential auf. Gleichzeitig bestehen jedoch hohe Anforderungen an die Sicherheit von in solchen Batteriesystemen eingesetzten Energiespeichern, welche beim Entwurf des Batteriesystems berücksichtigt werden müssen.The limitation of possible hazards caused by electrochemical energy storage is a challenge, especially in applications of energy storage in the electromobility sector, such as in applications of energy storage in cars (cars), trucks (trucks) or trucks, each having a fully electric drive or an electrically assisted drive exhibit. Battery systems used for electromobility applications often have to provide high electrical power and high stored energy, and therefore pose a high potential hazard. At the same time, however, there are high demands on the safety of energy storage systems used in such battery systems, which must be taken into account in the design of the battery system.

Heutige Batteriesysteme für Anwendungen im Elektromobilitätsbereich umfassen üblicherweise eine Reihenschaltung mehrerer Batteriezellen. Die Batteriezellen werden dabei üblicherweise in Batteriezellmodulen zusammengefasst, welche jeweils mit einer Batteriezellmodulelektronik beziehungsweise Sensorik zur Batteriezellüberwachung vorgesehen sind. Mehrere Batteriezellmodule bilden die Batterie eines solchen Batteriesystems, das ferner eine zentrale Steuereinheit umfasst, welche die Signale der Batteriezellmodulelektroniken und weitere Sensorsignale zusammenfasst und einfache Steuerungsaktionen realisiert, wie zum Beispiel das vollständige Abschalten des Batteriesystems beim Vorliegen eines fehlerhaften Funktionszustand des Batteriesystems.Today's battery systems for applications in the electromobility sector usually comprise a series connection of several battery cells. The battery cells are usually summarized in battery cell modules, which are each provided with a battery cell module electronics or sensors for battery cell monitoring. Several battery cell modules form the battery of such a battery system, which further comprises a central control unit, which summarizes the signals of the battery cell module electronics and other sensor signals and realizes simple control actions, such as the complete shutdown of the battery system in the presence of a malfunctioning state of the battery system.

Batteriezellen, die in Batteriesystemen für Anwendungen im Elektromobilitätsbereich eingesetzt werden, sind oft Hochleistungs- beziehungsweise Hochenergiebatteriezellen, die eine spezielle Bauform aufweisen. Solche Batteriezellen weisen oft ein prismatisches Batteriezellgehäuse aus Aluminiumlegierungen oder Edelstahl auf. Derzeitig werden üblicherweise Lithium-lonen-Batteriezellen für Anwendungen im Elektromobilitätsbereich verwendet. Fehlerhafte Funktionszustände einer Batteriezelle, insbesondere auch einer Lithium-Ionen-Batteriezelle, können sowohl während des Betriebs der in einem Batteriesystem eingebauten Batteriezelle als auch während eines Zeitraumes auftreten, in dem die Batteriezelle nicht betrieben wird (in dem Zeitraum des Nicht-Betriebes der Batteriezelle). Solche Zeiträume, in denen Batteriezellen nicht betrieben werden, kommen zum Beispiel während der Produktion von Batteriezellen, bei Transport und Handling von Batteriezellen, Batteriezellmodulen und Batteriesystemen oder bei einer Montage beziehungsweise Demontage von Batteriezellen in Batteriesysteme vor.Battery cells that are used in battery systems for applications in the field of electromobility are often high-performance or high-energy battery cells, which have a special design. Such battery cells often have a prismatic battery cell housing made of aluminum alloys or stainless steel. Currently, lithium ion battery cells are commonly used for electromobility applications. Faulty functional states of a battery cell, in particular also a lithium-ion battery cell, can occur both during operation of the battery cell installed in a battery system and during a period in which the battery cell is not operated (in the period of non-operation of the battery cell) , Such periods in which battery cells are not operated occur, for example, during the production of battery cells, in the transport and handling of battery cells, battery cell modules and battery systems, or in the assembly or disassembly of battery cells in battery systems.

Beispielsweise können externe Wärmequellen oder in Batteriezellen vorkommende Fehler eine starke Erwärmung dieser Batteriezellen verursachen. Ferner kann bei Überschreitung einer kritischen Batteriezelltemperatur eine selbst erhaltende exotherme Reaktion in der entsprechenden Batteriezelle, die als thermisches Durchgehen (thermal runaway) bezeichnet wird, ausgelöst werden. Während solcher fehlerhaften Funktionszustände von Batteriezellen können gefährliche Batteriezellbrände und Batteriezellexplosion auftreten. Das Auftreten von solchen fehlerhaften Funktionszuständen von Batteriezellen ist sowohl für Zeiträume, in denen die Batteriezellen betrieben werden, als auch für Zeiträume, in denen die Batteriezellen nicht betrieben werden, relevant.For example, external heat sources or failures occurring in battery cells can cause severe heating of these battery cells. Furthermore, when a critical battery cell temperature is exceeded, a self-sustaining exothermic reaction in the corresponding battery cell, referred to as thermal runaway, may be triggered. During such faulty battery cell functional states, dangerous battery cell fires and battery cell explosion can occur. The occurrence of such defective functional states of battery cells is relevant both for periods in which the battery cells are operated and for periods in which the battery cells are not operated.

Beispielsweise kann eine hohe Gefährdung auch durch einen externen Kurzschluss einer Batteriezelle verursacht werden. Die durch die Batteriezelle fließenden, sehr hohen Kurzschlussströme führen zu einer starken Erwärmung der Batteriezelle. Durch diese Erwärmung der Batteriezelle kann auch ein thermisches Durchgehen der Batteriezelle ausgelöst werden. Auch weitere Gefährdungen, wie beispielsweise eine Verbrennungsverletzungs- oder eine Brandauslösungsgefahr, können durch eine starke Erwärmung eines an eine Batteriezelle angeschlossenen Stromleiters oder durch eine Lichtbogenbildung verursacht werden. Das Auftreten solcher fehlerhaften Funktionszustände von Batteriezellen ist insbesondere während einer Montage und/oder einer Demontage von Batteriezellen in einem entsprechenden Batteriesystem sowie während eines Transports und einer Bearbeitung (Handling) von Batteriezellen, das heißt, während Zeiträumen, in denen die Batteriezellen nicht betrieben werden, relevant.For example, a high risk can also be caused by an external short circuit of a battery cell. The very high short-circuit currents flowing through the battery cell lead to a strong heating of the battery cell. As a result of this heating of the battery cell, thermal runaway of the battery cell can also be triggered. Other hazards, such as a burn injury or fire hazard, can by a strong heating of a connected to a battery cell conductor or caused by arcing. The occurrence of such faulty functional states of battery cells is particularly during assembly and / or disassembly of battery cells in a corresponding battery system and during transport and handling of battery cells, that is, during periods in which the battery cells are not operated, relevant.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Erfindungsgemäß wird eine Batteriezelleinrichtung bereitgestellt, die eine Batteriezelle und eine Überwachungselektronik zum Überwachen der Batteriezelle umfasst. Dabei ist die Überwachungselektronik dazu ausgebildet, die Batteriezelle von einem ersten Zustand, in dem die Batteriezelle nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, in einen zweiten Zustand, in dem die Batteriezelle als Energiespeicher betrieben werden kann, zu versetzen und/oder die Batteriezelle von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu versetzen.According to the invention, a battery cell device is provided which comprises a battery cell and monitoring electronics for monitoring the battery cell. In this case, the monitoring electronics are configured to move the battery cell from a first state in which the battery cell can not be operated as an energy store to a second state in which the battery cell can be operated as an energy store and / or the battery cell from the second one State to the first state.

Erfindungsgemäß wird ferner ein Verfahren zum Betreiben und Überwachen einer Batteriezelle einer Batteriezelleinrichtung mittels einer Überwachungselektronik der Batteriezelleinrichtung bereitgestellt. Dabei wird die Batteriezelle mittels der Überwachungselektronik von einem ersten Zustand, in dem die Batteriezelle nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, in einen zweiten Zustand, in dem die Batteriezelle als Energiespeicher betrieben werden kann, versetzt, und/oder die Batteriezelle wird mittels der Überwachungselektronik von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand versetzt.The invention further provides a method for operating and monitoring a battery cell of a battery cell device by means of monitoring electronics of the battery cell device. In this case, the battery cell by means of the monitoring electronics from a first state in which the battery cell can not be operated as energy storage, in a second state in which the battery cell can be operated as energy storage, offset, and / or the battery cell is by means of the monitoring electronics of the second state in the first state.

Durch die Erfindung wird eine deutliche Erhöhung der Sicherheit der Batteriezelle erreicht, indem in Zeiträumen, in denen die Batteriezellen nicht betrieben werden, die durch einen Batteriezellkurzschluss verursachbaren Gefährdungen beseitigt werden. Dies wird durch das Bereitstellen von Batteriezellen erreicht, die sich in solchen Zeiträumen in einem ersten Zustand, in dem die Batteriezellen nicht als Energiespeicher betrieben werden können, befinden. Solche Zeiträume kommen beispielsweise während eines Transports von Batteriezellen oder beim Einbau und Ausbau von Batteriezellen in Batteriesystemen vor.By the invention, a significant increase in the safety of the battery cell is achieved by eliminating in periods in which the battery cells are not operated, the dangers caused by a battery cell short circuit hazards. This is achieved by providing battery cells that are in such a period in a first state in which the battery cells can not be operated as energy storage. Such periods occur, for example, during transportation of battery cells or during installation and removal of battery cells in battery systems.

Die Unteransprüche zeigen bevorzugte Weiterbildungen der Erfindung.The dependent claims show preferred developments of the invention.

Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungselektronik ferner dazu ausgebildet, einen eingebauten Zustand der Batteriezelle in eine Batterie durch Überwachung eines Schaltzustandes mindestens eines elektrischen Kontaktes, insbesondere einer Drahtbrücke, zu erkennen. Bevorzugt ist die Überwachungselektronik dazu ausgebildet, einen eingebauten Zustand der Batteriezelle in eine Batterie mittels einer Sensorik der Überwachungselektronik und/oder durch Kommunikation mit einer weiteren Batteriezelle der Batterie oder mit einer zentralen Steuereinheit zum Ansteuern der Batterie zu erkennen. Weiter bevorzugt ist die Überwachungselektronik dazu ausgebildet, die Batteriezelle in einem eingebauten Zustand, insbesondere die Batteriezelle in einem erkannten eingebauten Zustand, insbesondere durch Kommunikation mit einer weiteren Batteriezelle der Batterie oder mit einer zentralen Steuereinheit zum Ansteuern der Batterie von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand und/oder von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu versetzen.In a preferred embodiment of the invention, the monitoring electronics is further adapted to detect a built-in state of the battery cell in a battery by monitoring a switching state of at least one electrical contact, in particular a wire bridge. Preferably, the monitoring electronics is adapted to detect an installed state of the battery cell in a battery by means of a sensor of the monitoring electronics and / or by communication with another battery cell of the battery or with a central control unit for driving the battery. More preferably, the monitoring electronics are adapted to the battery cell in a built-in state, in particular the battery cell in a detected installed state, in particular by communication with another battery cell of the battery or with a central control unit for driving the battery from the first state to the second state and / or from the second state to the first state.

Durch diese technischen Realisierungen wird es ermöglicht, eine Batteriezelle zu aktivieren, das heißt, eine Batteriezelle von dem ersten Zustand (Modus Nicht-Betrieb), in dem die Batteriezelle nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, in den zweiten Zustand (Modus „aktiviert zur Nutzung als Energiespeicher“), in dem die Batteriezelle als Energiespeicher betrieben werden kann, zu versetzen.These technical implementations make it possible to activate a battery cell, that is, a battery cell from the first state (non-operating mode), in which the battery cell can not be operated as energy storage, in the second state ("activated for use as energy storage "), in which the battery cell can be operated as energy storage to put.

Ergänzend oder alternativ sind auch technische Realisierungen möglich, durch welche ermöglicht wird, die Batteriezellen nach ihrer Aktivierung wieder in den ersten Zustand zu versetzen. Dadurch kann insbesondere mithilfe mindestens einer der im Folgenden näher erläuterten Funktionalitäten die Sicherheit beispielsweise während eines Transports eines fertig zusammengesetzten Batteriesystems oder bei der Reparatur eines Batteriesystems erhöht werden. Eine erfindungsgemäße Überwachungselektronik kann neben der Sensorik zur Zustandsdefinition auch Aktuatoren enthalten, welche im ersten Zustand einer Batteriezelle die Realisierung mindestens einer der genannten Funktionalitäten ermöglichen können.In addition or as an alternative, technical implementations are also possible, by means of which it is possible to put the battery cells back into the first state after their activation. As a result, in particular with the aid of at least one of the functionalities explained in more detail below, security can be increased, for example, during transport of a fully assembled battery system or during the repair of a battery system. A monitoring electronics according to the invention, in addition to the sensor for state definition also include actuators, which can allow the realization of at least one of the above functionalities in the first state of a battery cell.

Bevorzugt ist die Überwachungselektronik dazu ausgebildet, zum Versetzen der Batteriezelle von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen von außerhalb der Batteriezelle unzugänglichen spannungsführenden Batteriezellanschlüssen und von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellteilen, insbesondere von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellterminals, herzustellen. Weiter bevorzugt ist die Überwachungselektronik dazu ausgebildet, zum Versetzen der Batteriezelle von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen von außerhalb der Batteriezelle unzugänglichen spannungsführenden Batteriezellanschlüssen und von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellteilen, insbesondere von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellterminals, zu trennen, und insbesondere beim Vorliegen des ersten Zustandes der Batteriezelle die von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellterminals über eine elektrische Verbindung miteinander zu verbinden.Preferably, the monitoring electronics is configured to establish an electrical connection between inaccessible battery cells outside of the battery cell and battery cells accessible from outside the battery cell, in particular from battery cell terminals accessible outside the battery cell, for moving the battery cell from the first state to the second state. Further preferably, the monitoring electronics are configured to disconnect the battery cell from the second state to the first state an electrical connection between inaccessible from outside the battery cell voltage-carrying battery cell terminals and accessible from outside the battery cell battery cell parts, in particular accessible from outside the battery cell battery cell terminals, and in particular at Presence of the first state of the battery cell to connect from outside the battery cell accessible battery cell terminals via an electrical connection with each other.

Vorzugsweise ist die Überwachungselektronik ferner dazu ausgebildet, einen Ladeversuch der sich im ersten Zustand befindlichen Batteriezelle anhand einer zwischen den von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellterminals der Batteriezelle anliegenden Spannung und/oder eines durch eine elektrische Verbindung der Batteriezellterminals fließenden Stromes zu erkennen, und die Batteriezelle bei einem erkannten Ladeversuch in einen Ladestromkreis zuzuschalten.Preferably, the monitoring electronics is further adapted to detect a charging attempt of the battery cell located in the first state using a voltage applied between the battery cell terminals accessible from outside the battery cell battery voltage and / or a current flowing through an electrical connection of the battery cell terminal current, and the battery cell at connect a detected charging attempt in a charging circuit.

Bei einer besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungselektronik dazu ausgebildet, eine in der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle gespeicherte Energie zu begrenzen, insbesondere indem ein Laden der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle durch Zuschalten in einen Ladestromkreis höchstens bis zum Erreichen des Ladezustandsgrenzwertes erfolgt. Bei einer anderen besonders vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung ist die Überwachungselektronik dazu ausgebildet, bei einem den Ladezustandsgrenzwert überschreitenden Ladezustand der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle diese zumindest bis zum Erreichen des Ladezustandsgrenzwertes zu entladen. Dabei erfolgt ein Entladen insbesondere durch Zuschalten eines Widerstandes und/oder einer geregelten Stromsenke zwischen den von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellterminals. Vorzugsweise erfolgt ein Entladen oder Laden insbesondere über ein getaktetes Ein- und Ausschalten eines durch die Batteriezelle fließenden Entladestromes oder Ladestromes durch mehrere an die Batteriezelle angeschlossene und von der Überwachungselektronik angesteuerte Leistungshalbleiter.In a particularly advantageous embodiment of the invention, the monitoring electronics is designed to limit a stored in the first state battery cell energy, in particular by charging the battery cell located in the first state by switching into a charging circuit at most until reaching the Charge state limit occurs. In another particularly advantageous embodiment of the invention, the monitoring electronics is designed to discharge at a state of charge exceeding the state of charge of the battery cell located in the first state, at least until it reaches the state of charge limit value. In this case, discharging takes place in particular by connecting a resistor and / or a regulated current sink between the battery cell terminals accessible from outside the battery cell. Preferably, a discharging or charging takes place in particular via a clocked switching on and off of a discharge current flowing through the battery cell or charging current through a plurality of power semiconductors connected to the battery cell and controlled by the monitoring electronics.

Bei der Erfindung wird bevorzugt eine Erhöhung der Sicherheit von Batteriezellen durch eine Begrenzung der in den sich in den ersten Zustand befindlichen Batteriezellen gespeicherten Energie erreicht. Es ist bekannt, dass durch eine Begrenzung der in einer Batteriezelle gespeicherten elektrischen Energie die gefährlichen Auswirkungen eines fehlerhaften Funktionszustandes einer solchen Batteriezelle reduziert oder vermieden werden. Beispielsweise tritt dann nur eine unkritische Erwärmung der Batteriezelle an Stelle von einem Batteriezellbrand auf, wodurch eine Erhöhung der Sicherheit dieser Batteriezelle erreicht wird.In the invention, an increase in the safety of battery cells is preferably achieved by limiting the energy stored in the battery cells located in the first state. It is known that the dangerous effects of a faulty functional state of such a battery cell can be reduced or avoided by limiting the electrical energy stored in a battery cell. For example, then only a non-critical heating of the battery cell in place of a battery cell fire occurs, whereby an increase in the safety of this battery cell is achieved.

Ein weiterer Aspekt der Erfindung betrifft eine Batterie mit mehreren erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtungen.Another aspect of the invention relates to a battery having a plurality of battery cell devices according to the invention.

Ein anderer Aspekt der Erfindung betrifft ein Batteriesystem mit einer erfindungsgemäßen Batterie mit mehreren erfindungsgemäßen Batteriezelleinrichtungen.Another aspect of the invention relates to a battery system having a battery according to the invention with a plurality of battery cell devices according to the invention.

Auch betrifft die Erfindung ein Fahrzeug mit einem erfindungsgemäßen Batteriesystem.The invention also relates to a vehicle with a battery system according to the invention.

Kurze Beschreibung der ZeichnungShort description of the drawing

Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung unter Bezugnahme auf die begleitende Zeichnung im Detail beschrieben. In der Zeichnung ist:Hereinafter, embodiments of the invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawing is:

1 ein Batteriesystem nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. 1 a battery system according to a first embodiment of the invention.

Ausführungsform der ErfindungEmbodiment of the invention

1 zeigt ein erfindungsgemäßes Batteriesystem 10 nach einer ersten Ausführungsform der Erfindung. Das erfindungsgemäße Batteriesystem 10 umfasst eine Batterie 11 mit mehreren in Reihe geschalteten Batteriezelleinrichtungen 20, die jeweils eine Batteriezelle 21 und eine der Batteriezelle 21 zugeordnete Überwachungselektronik 22 aufweisen. Zur Vereinfachung der Darstellung aus der 1 wurden nur zwei Batteriezelleinrichtungen skizziert und jeweils mit dem Bezugszeichen 20 versehen. Jede Überwachungselektronik 22 ermöglicht ein individuelles Betreiben und eine individuelle Überwachung der einzelnen Batteriezellen 21. Das Batteriesystem 10 umfasst ferner eine zentrale Steuereinheit 30 zur Steuerung des Batteriesystems 10, insbesondere zur Steuerung der Batterie 11. 1 shows a battery system according to the invention 10 according to a first embodiment of the invention. The battery system according to the invention 10 includes a battery 11 with several battery cell devices connected in series 20 , each one a battery cell 21 and one of the battery cell 21 assigned monitoring electronics 22 exhibit. To simplify the illustration from the 1 only two battery cell devices have been outlined and each with the reference numeral 20 Mistake. Every monitoring electronics 22 enables individual operation and individual monitoring of the individual battery cells 21 , The battery system 10 further comprises a central control unit 30 for controlling the battery system 10 , in particular for controlling the battery 11 ,

Im Folgenden wird die Funktionsweise einer jeden Überwachungselektronik 22 näher erläutert.The following is the operation of each monitoring electronics 22 explained in more detail.

Jede Batteriezelle 21 wird mit einer Überwachungselektronik 22 kombiniert, welche den ersten Zustand der zugeordneten Batteriezelle 21, in dem die entsprechende Batteriezelle 21 nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, das heißt, den Zustand „Nicht-Betrieb der Batteriezelle", erkennt beziehungsweise verändert. Das bedeutet, dass jede Überwachungselektronik 22 erkennen kann, dass die zugeordnete Batteriezelle 21 nicht in ihrer Anwendung als Energiespeicher betrieben wird. Every battery cell 21 comes with a monitoring electronics 22 combining the first state of the associated battery cell 21 in which the corresponding battery cell 21 can not be operated as an energy storage, that is, the state "non-operation of the battery cell", detects or changes 22 can recognize that the associated battery cell 21 is not operated in their application as energy storage.

Bei einer möglichen technischen Realisierung zur Erkennung des ersten Zustandes einer Batteriezelle 21 erfolgt eine mittels der zugeordneten Überwachungseinrichtung 22 durchgeführte Überwachung mindestens eines elektrischen Kontaktes, dessen Zustand nach dem Einbau der entsprechenden Batteriezelle 21 in die Batterie 11 zum Beispiel durch Schließen einer Drahtbrücke verändert wird.In a possible technical realization for the detection of the first state of a battery cell 21 an is done by means of the associated monitoring device 22 performed monitoring of at least one electrical contact whose state after installation of the corresponding battery cell 21 in the battery 11 for example, by closing a wire bridge is changed.

Bei einer alternativen technischen Realisierung zur Erkennung des ersten Zustandes einer Batteriezelle 21 wird eine in der zugeordneten Überwachungseinrichtung 22 eingebauten Sensorik verwendet, welche erkennt, dass diese Batteriezelle 21 in dem Batteriesystem 10 verbaut ist. In an alternative technical realization for the detection of the first state of a battery cell 21 becomes one in the associated monitoring device 22 built-in sensor used, which detects that this battery cell 21 in the battery system 10 is installed.

Bei einer weiteren alternativen technischen Realisierung zur Erkennung und/oder zur Veränderung des ersten Zustandes einer Batteriezelle 21 erfolgt eine Aktivierung der Batteriezelle 21 mittels der zugeordneten Überwachungselektronik 22 durch deren Kommunikation mit der zentralen Steuereinheit 30 oder einer benachbarten Batteriezelle 21.In a further alternative technical realization for the detection and / or modification of the first state of a battery cell 21 there is an activation of the battery cell 21 by means of the associated monitoring electronics 22 through their communication with the central control unit 30 or an adjacent battery cell 21 ,

Ferner sind auch andere technische Realisierungen möglich.Furthermore, other technical implementations are possible.

Durch die zuvor genannten technischen Realisierungen wird es ermöglicht, eine Batteriezelle 21 zu aktivieren, das heißt, eine Batteriezelle 21 aus dem ersten Zustand, in dem die Batteriezelle 21 nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, in einen zweiten Zustand, in dem die Batteriezelle 21 als Energiespeicher betrieben werden kann, das heißt, in den Zustand „aktiviert zur Nutzung als Energiespeicher", zu versetzen.The aforementioned technical realizations make it possible to have a battery cell 21 to activate, that is, a battery cell 21 from the first state in which the battery cell 21 can not be operated as energy storage, in a second state in which the battery cell 21 can be operated as an energy storage, that is, in the state "activated for use as energy storage" to put.

Ergänzend oder alternativ sind auch technische Realisierungen denkbar, durch welche es ermöglich wird, eine Batteriezelle 21 nach ihrer Aktivierung wieder in den ersten Zustand zu versetzen.Additionally or alternatively, technical implementations are conceivable, by which it is possible, a battery cell 21 to put back into the first state after their activation.

Jede Überwachungselektronik (Elektronikschaltung) 22 kann neben der Sensorik zur Zustandsdefinition auch Aktuatoren enthalten, welche im ersten Zustand der zugeordneten Batteriezelle 21, das heißt, im Zustand „Nicht-Betrieb der Batteriezelle", das Ausführen mindestens einer der im Folgenden näher beschriebenen Aktionen ermöglichen.Each monitoring electronics (electronic circuit) 22 In addition to the sensor for state definition, it may also contain actuators, which in the first state of the associated battery cell 21 that is, in the "non-battery cell operation" state, enabling at least one of the actions described in more detail below.

Während Zeiträumen, in denen eine Batteriezelle 21 nicht betrieben wird, können eine oder mehrere der im Folgenden aufgelisteten und durchnummerierten Aktionen durchgeführt werden.

  • 1. Zum Versetzen einer Batteriezelle 21 in den ersten Zustand kann ein Trennen der elektrischen Verbindung zwischen geschützt verbauten, spannungsführenden Anschlüssen der Batteriezelle 21 und von außen zugänglichen Batteriezellteilen, wie zum Beispiel von außen zugänglichen Batteriezellterminals, erfolgen. Dadurch liegt im ersten Zustand dieser Batteriezelle 21 an von außen zugänglichen Batteriezellteilen, wie zum Beispiel an von außen zugänglichen Batteriezellterminals (von außen zugänglichen Anschlüssen der Batteriezelle 21), keine Batteriezellspannung an. Durch diese Maßnahme wird eine Gefährdung durch einen externen Kurzschluss dieser Batteriezelle 21 ausgeschlossen. Ein solcher Kurzschluss kann beispielsweise während eines Transportes oder eines Verbauens einer solchen Batteriezelle 21 bei Eintreten eines fehlerhaften Funktionszustands der Batteriezelle 21 entstehen.
  • 2. Ergänzend können die von außen zugänglichen Batteriezellterminals einer sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle 21 elektrisch miteinander verbunden werden, das heißt, dass in dem ersten Zustand auch einen Bypass einer Batteriezelle 21 hergestellt werden kann.
  • 3. Zusätzlich kann ein automatisches Erkennen eines Ladeversuches durch die einer Batteriezelle 21 zugeordnete Überwachungselektronik 22 durchgeführt werden, um ein Laden dieser sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle 21 zu ermöglichen. Wird erkannt, dass eine sich in dem ersten Zustand befindliche Batteriezelle 21 geladen werden soll, erfolgt ein Zuschalten der entsprechenden Batteriezelle 21 in einen Ladestromkreis durch die zugeordnete Überwachungselektronik 22. Eine solche Erkennung kann beispielsweise durch ein Erkennen einer von außen an die entsprechende deaktivierte Batteriezelle 21 angelegten Ladespannung oder alternativ über die Erfassung (Detektion) eines im Bypass der entsprechenden deaktivierten Batteriezelle 21 fließenden Stromes realisiert werden. Hierbei sind auch andere technische Realisierungen denkbar.
  • 4. Die Überwachungselektronik 22 kann auch ein ungewolltes Entladen einer sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle 21 über von außen zugängliche Batteriezellteile verhindern.
  • 5. Die in einer sich im ersten Zustand befindlichen Batteriezelle 21 gespeicherte elektrische Energie kann durch die zugeordnete Überwachungselektronik 22 begrenzt werden, indem ein Laden dieser Batteriezelle 21 nur bis zum Erreichen eines definierten beziehungsweise maximalen Ladezustands SOCmax,off durch den Ladezustand SOC (t) (State-of-Charge) dieser Batteriezelle 21 ermöglicht wird. Bei Erreichen dieses maximalen Ladezustandes SOCmax,off der entsprechenden Batteriezelle 21, das heißt, wenn die Relation SOC (t) = SOCmax,off gültig ist, wird der Ladevorgang unterbrochen und ein weiteres Aufladen dieser Batteriezelle 21 verhindert.
  • 6. Die in einer sich im ersten Zustand befindlichen Batteriezelle 21 gespeicherte elektrische Energie kann ferner durch die zugeordnete Überwachungselektronik 22 begrenzt werden, indem diese Batteriezelle 21 durch die zugeordnete Überwachungselektronik 22 bis zum Erreichen des maximalen Ladezustands SOCmax,off entladen wird, falls beispielsweise durch einen Fehler der oben beschriebenen Ladeeinrichtung oder durch einen Missbrauch der entsprechenden Batteriezelle 21 ein zu hoher Ladezustand SOC (t) dieser Batteriezelle 21 vorhanden sein sollte, das das heißt, falls die Relation SOC (t) > SOCmax,off gültig ist. Ein Entladestrom für ein solches Entladen kann beispielsweise durch Zuschalten eines Widerstandes oder einer geregelten Stromsenke zwischen den Batteriezellterminals der entsprechenden Batteriezelle 21 erzeugt werden. Auch kann ein getaktetes Ein- und Ausschalten (Zu- und Abschalten) eines Entlade- oder Ladestromes über an die Batteriezellterminals der entsprechenden Batteriezelle 21 angeschlossene Leistungshalbleiter erfolgen, um beispielsweise mit Hilfe einer Pulsweitenmodulation einen geeigneten Batteriezellstrom zu erzeugen. Hierbei sind auch andere technische Realisierungen denkbar.
During periods in which a battery cell 21 is not operated, one or more of the following listed and numbered actions can be performed.
  • 1. To move a battery cell 21 in the first state, a disconnection of the electrical connection between protected installed, live connections of the battery cell 21 and externally accessible battery cell parts, such as externally accessible battery cell terminals. This is in the first state of this battery cell 21 on externally accessible battery cell parts, such as externally accessible battery cell terminals (externally accessible terminals of the battery cell 21 ), no battery cell voltage. This measure poses a risk of an external short circuit of this battery cell 21 locked out. Such a short circuit can, for example, during transport or installation of such a battery cell 21 upon the occurrence of a faulty functional state of the battery cell 21 arise.
  • 2. In addition, the externally accessible battery cell terminals of a battery cell located in the first state can 21 electrically connected to each other, that is, in the first state, a bypass of a battery cell 21 can be produced.
  • 3. In addition, an automatic detection of a charging attempt by a battery cell 21 assigned monitoring electronics 22 to charge this battery cell in the first state 21 to enable. It is recognized that a battery cell located in the first state 21 is to be loaded, there is a connection of the corresponding battery cell 21 in a charging circuit through the associated monitoring electronics 22 , Such recognition can be achieved, for example, by recognizing an externally connected to the corresponding deactivated battery cell 21 applied charging voltage or alternatively on the detection (detection) of a by-pass of the corresponding deactivated battery cell 21 flowing current can be realized. In this case, other technical implementations are conceivable.
  • 4. The monitoring electronics 22 may also be an unwanted discharge of a located in the first state battery cell 21 prevent from externally accessible battery cell parts.
  • 5. The in a state in the first state battery cell 21 Stored electrical energy can be generated by the associated monitoring electronics 22 be limited by charging this battery cell 21 only until reaching a defined or maximum state of charge SOC max, off by the state of charge SOC (t) (state-of-charge) of this battery cell 21 is possible. Upon reaching this maximum state of charge SOC max, off of the corresponding battery cell 21 that is, when the relation SOC (t) = SOC max, off is valid, the charging process is interrupted and another charging of this battery cell 21 prevented.
  • 6. The in a state in the first state battery cell 21 stored electrical energy may also be due to the associated monitoring electronics 22 be limited by this battery cell 21 through the associated monitoring electronics 22 is discharged until reaching the maximum state of charge SOC max, if, for example, by a fault of the charging device described above or by an abuse of the corresponding battery cell 21 too high a state of charge SOC (t) of this battery cell 21 should be present, that is, if the relation SOC (t)> SOC max, off is valid. A discharge current for such discharging can be achieved, for example, by connecting a resistor or a regulated current sink between the battery cell terminals of the corresponding battery cell 21 be generated. Also, a clocked switching on and off (switching on and off) of a discharge or charging current to the battery cell terminals of the corresponding battery cell 21 Connected power semiconductors are made to produce, for example by means of a pulse width modulation a suitable battery cell current. In this case, other technical implementations are conceivable.

Neben der voranstehenden schriftlichen Offenbarung wird hiermit zur weiteren Offenbarung der Erfindung ergänzend auf die Darstellung in der 1 Bezug genommen.In addition to the above written disclosure is hereby further disclosure of the invention supplementary to the representation in the 1 Referenced.

Claims (11)

Batteriezelleinrichtung (20) umfassend eine Batteriezelle (21) und eine Überwachungselektronik (22) zum Überwachen der Batteriezelle (21), dadurch gekennzeichnet, dass die Überwachungselektronik (22) dazu ausgebildet ist, die Batteriezelle (21) von einem ersten Zustand, in dem die Batteriezelle (21) nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, in einen zweiten Zustand, in dem die Batteriezelle (21) als Energiespeicher betrieben werden kann, zu versetzen, und/oder die Batteriezelle (21) von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu versetzen.Battery cell device ( 20 ) comprising a battery cell ( 21 ) and a monitoring electronics ( 22 ) for monitoring the battery cell ( 21 ), characterized in that the monitoring electronics ( 22 ) is adapted to the battery cell ( 21 ) from a first state in which the battery cell ( 21 ) can not be operated as energy storage, in a second state in which the battery cell ( 21 ) can be operated as an energy storage, to offset, and / or the battery cell ( 21 ) from the second state to the first state. Batteriezelleinrichtung (20) nach Anspruch 1, wobei die Überwachungselektronik (22) ferner dazu ausgebildet ist, einen eingebauten Zustand der Batteriezelle (21) in eine Batterie (11) durch Überwachung eines Schaltzustandes mindestens eines elektrischen Kontaktes, insbesondere einer Drahtbrücke, und/oder mittels einer Sensorik der Überwachungselektronik (22), und/oder durch Kommunikation mit einer weiteren Batteriezelle (21) der Batterie (11) oder mit einer zentralen Steuereinheit (30) zum Ansteuern der Batterie (11) zu erkennen, und/oder die Batteriezelle (21) in einem eingebauten Zustand, insbesondere in einem erkannten eingebauten Zustand, von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand und/oder von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand zu versetzen.Battery cell device ( 20 ) according to claim 1, wherein the monitoring electronics ( 22 ) is further adapted to a built-in state of the battery cell ( 21 ) into a battery ( 11 ) by monitoring a switching state of at least one electrical contact, in particular a wire bridge, and / or by means of a sensor of the monitoring electronics ( 22 ), and / or by communication with another battery cell ( 21 ) of the battery ( 11 ) or with a central control unit ( 30 ) for driving the battery ( 11 ) and / or the battery cell ( 21 ) in an installed state, in particular in a recognized built-in state, from the first state to the second state and / or from the second state to the first state. Batteriezelleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei die Überwachungselektronik (22) ferner dazu ausgebildet ist, zum Versetzen der Batteriezelle (21) von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen von außerhalb der Batteriezelle (21) unzugänglichen spannungsführenden Batteriezellanschlüssen und von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellteilen, insbesondere von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals, herzustellen, und/oder zum Versetzen der Batteriezelle (21) von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen von außerhalb der Batteriezelle (21) unzugänglichen spannungsführenden Batteriezellanschlüssen und von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellteilen, insbesondere von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals, zu trennen; und insbesondere beim Vorliegen des ersten Zustandes der Batteriezelle (21) die von außerhalb der Batteriezelle zugänglichen Batteriezellterminals über eine elektrische Verbindung miteinander zu verbinden.Battery cell device ( 20 ) according to one of claims 1 or 2, wherein the monitoring electronics ( 22 ) is further adapted to displace the battery cell ( 21 ) from the first state to the second state, an electrical connection between from outside the battery cell ( 21 ) inaccessible live battery terminals and from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell parts, in particular from outside the battery cell ( 21 ) battery cell terminals, and / or for moving the battery cell ( 21 ) from the second state to the first state an electrical connection between from outside the battery cell ( 21 ) inaccessible live battery terminals and from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell parts, in particular from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell terminals, to separate; and in particular in the presence of the first state of the battery cell ( 21 ) to connect to each other from outside the battery cell accessible battery cell terminals via an electrical connection. Batteriezelleinrichtung (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die Überwachungselektronik (22) ferner dazu ausgebildet ist, einen Ladeversuch der sich im ersten Zustand befindlichen Batteriezelle (21) anhand einer zwischen von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals der Batteriezelle (21) anliegenden Spannung und/oder eines durch eine elektrische Verbindung der Batteriezellterminals fließenden Stromes zu erkennen, und die Batteriezelle (21) bei einem erkannten Ladeversuch in einen Ladestromkreis zuzuschalten.Battery cell device ( 20 ) according to one of claims 1 to 3, wherein the monitoring electronics ( 22 ) is further adapted to a charging attempt of the battery cell located in the first state ( 21 ) by means of an between from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell terminals of the battery cell ( 21 ) voltage and / or a current flowing through an electrical connection of the battery cell terminal to detect current, and the battery cell ( 21 ) in a charging test in a charging circuit zuzuschalten. Batteriezelleinrichtung (20) nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Überwachungselektronik (22) ferner dazu ausgebildet ist, eine in der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle (21) gespeicherte Energie zu begrenzen; insbesondere indem ein Laden der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle (21) durch Zuschalten in einen Ladestromkreis höchstens bis zum Erreichen eines Ladezustandsgrenzwertes SOCmax,off erfolgt, und/oder indem bei einem den Ladezustandsgrenzwert SOCmax,off überschreitenden Ladezustand SOC (t) der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle (21) ein Entladen der Batteriezelle (21) zumindest bis zum Erreichen des Ladezustandsgrenzwertes SOCmax,off durchzuführen; wobei das Entladen insbesondere durch Zuschalten eines Widerstandes und/oder einer geregelten Stromsenke zwischen den von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals erfolgt, und/oder das Entladen oder Laden insbesondere über ein getaktetes Ein- und Ausschalten eines durch die Batteriezelle (21) fließenden Entladestromes oder Ladestromes durch mehrere an die Batteriezelle (21) angeschlossene und von der Überwachungselektronik (22) angesteuerte Leistungshalbleiter erfolgt.Battery cell device ( 20 ) according to one of the preceding claims, wherein the monitoring electronics ( 22 ) is further adapted to a in the in the first state located battery cell ( 21 to limit stored energy; in particular by charging the battery cell located in the first state ( 21 ) by switching into a charging circuit at most until reaching a state of charge limit value SOC max, off , and / or by the charge state SOC (t) exceeding the state of charge limit SOC max, off the battery cell located in the first state ( 21 ) a discharge of the battery cell ( 21 ) at least until reaching the state of charge limit value SOC max, off ; wherein the discharging in particular by connecting a resistor and / or a regulated current sink between the outside of the battery cell ( 21 ), and / or the discharging or charging in particular via a clocked switching on and off of a through the battery cell ( 21 ) flowing discharge current or charging current through several to the battery cell ( 21 ) and from the monitoring electronics ( 22 ) controlled power semiconductor takes place. Verfahren zum Betreiben und Überwachen einer Batteriezelle (21) einer Batteriezelleinrichtung (20) mittels einer Überwachungselektronik (22) der Batteriezelleinrichtung (20) dadurch gekennzeichnet, dass die Batteriezelle (21) mittels der Überwachungselektronik (22) von einem ersten Zustand, in dem die Batteriezelle (21) nicht als Energiespeicher betrieben werden kann, in einen zweiten Zustand, in dem die Batteriezelle (21) als Energiespeicher betrieben werden kann, versetzt wird, und/oder die Batteriezelle (21) mittels der Überwachungselektronik (22) von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand versetzt wird.Method for operating and monitoring a battery cell ( 21 ) a battery cell device ( 20 ) by means of a monitoring electronics ( 22 ) of the battery cell device ( 20 ) characterized in that the battery cell ( 21 ) by means of the monitoring electronics ( 22 ) from a first state in which the battery cell ( 21 ) can not be operated as energy storage, in a second state in which the battery cell ( 21 ) operated as energy storage can be added, and / or the battery cell ( 21 ) by means of the monitoring electronics ( 22 ) is shifted from the second state to the first state. Verfahren nach Anspruch 6, wobei ein eingebauten Zustand der Batteriezelle (21) in eine Batterie (11) mittels der Überwachungselektronik (22) durch Überwachung eines Schaltzustandes mindestens eines elektrischen Kontaktes, insbesondere einer Drahtbrücke, erkannt wird, und/oder ein eingebauten Zustand der Batteriezelle (22) in eine Batterie (11) mittels einer Sensorik der Überwachungselektronik (22) und/oder durch Kommunikation zwischen der Überwachungselektronik (22) und einer weiteren Batteriezelle (21) der Batterie (11) oder einer zentralen Steuereinheit (30) zum Ansteuern der Batterie (11) erkannt wird, und/oder die Batteriezelle (21) in einem eingebauten Zustand, insbesondere in einem erkannten eingebauten Zustand, mittels der Überwachungselektronik (22) von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand und/oder von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand versetzt wird.The method of claim 6, wherein a built-in state of the battery cell ( 21 ) into a battery ( 11 ) by means of the monitoring electronics ( 22 ) is detected by monitoring a switching state of at least one electrical contact, in particular a wire bridge, and / or a built-in state of the battery cell ( 22 ) into a battery ( 11 ) by means of a sensor electronics of the monitoring electronics ( 22 ) and / or by communication between the monitoring electronics ( 22 ) and another battery cell ( 21 ) of the battery ( 11 ) or a central control unit ( 30 ) for driving the battery ( 11 ), and / or the battery cell ( 21 ) in an installed state, in particular in a recognized built-in state, by means of the monitoring electronics ( 22 ) is shifted from the first state to the second state and / or from the second state to the first state. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei zum Versetzen der Batteriezelle (21) von dem ersten Zustand in den zweiten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen von außerhalb der Batteriezelle (21) unzugänglichen spannungsführenden Batteriezellanschlüssen und von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellteilen, insbesondere von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals, mittels der Überwachungselektronik (21) hergestellt wird; und/oder zum Versetzen der Batteriezelle (21) von dem zweiten Zustand in den ersten Zustand eine elektrische Verbindung zwischen von außerhalb der Batteriezelle (21) unzugänglichen, spannungsführenden Batteriezellanschlüssen und von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellteilen, insbesondere von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals, mittels der Überwachungselektronik (22) getrennt werden; und insbesondere beim Vorliegen des ersten Zustandes der Batteriezelle (21) die von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals über eine elektrische Verbindung mittels der Überwachungselektronik (22) miteinander verbunden werden.Method according to one of claims 6 or 7, wherein for displacing the battery cell ( 21 ) from the first state to the second state, an electrical connection between from outside the battery cell ( 21 ) inaccessible live battery terminals and from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell parts, in particular from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell terminals, by means of the monitoring electronics ( 21 ) will be produced; and / or for displacing the battery cell ( 21 ) from the second state to the first state an electrical connection between from outside the battery cell ( 21 ) inaccessible, live battery cell terminals and from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell parts, in particular from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell terminals, by means of the monitoring electronics ( 22 ) are separated; and in particular in the presence of the first state of the battery cell ( 21 ) from outside the battery cell ( 21 ) accessible battery cell terminals via an electrical connection by means of the monitoring electronics ( 22 ). Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei ein Ladeversuch der sich im ersten Zustand befindlichen Batteriezelle (21) anhand einer zwischen den von außerhalb der Batteriezelle (22) zugänglichen Batteriezellterminals der Batteriezelle (21) anliegenden Spannung und/oder eines durch eine elektrische Verbindung der Batteriezellterminals fließenden Stromes mittels der Überwachungselektronik (22) erkannt wird, und die Batteriezelle (21) bei einem erkannten Ladeversuch mittels der Überwachungselektronik (22) in einen Ladestromkreis zugeschaltet wird.Method according to one of claims 6 to 8, wherein a charging attempt of the battery cell located in the first state ( 21 ) by means of a between the outside of the battery cell ( 22 ) accessible battery cell terminals of the battery cell ( 21 ) voltage and / or a current flowing through an electrical connection of the battery cell terminal current by means of the monitoring electronics ( 22 ), and the battery cell ( 21 ) in the case of a detected charging attempt by means of the monitoring electronics ( 22 ) is switched into a charging circuit. Verfahren nach einem der Ansprüche 6 bis 9, wobei eine in der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle (21) gespeicherte Energie mittels der Überwachungselektronik (22) begrenzt wird; insbesondere indem ein Laden der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle (21) durch Zuschalten in einen Ladestromkreis höchstens bis zum Erreichen des Ladezustandsgrenzwertes SOCmax,off erfolgt, und/oder indem bei einem den Ladezustandsgrenzwert SOCmax,off überschreitenden Ladezustand SOC (t) der sich in dem ersten Zustand befindlichen Batteriezelle 21 diese zumindest bis zum Erreichen des Ladezustandsgrenzwertes SOCmax,off mittels der Überwachungsvorrichtung (22) entladen wird; wobei ein Entladen insbesondere durch Zuschalten eines Widerstandes und/oder einer geregelten Stromsenke zwischen von außerhalb der Batteriezelle (21) zugänglichen Batteriezellterminals erfolgt, und/oder das Entladen oder Laden insbesondere über ein getaktetes Ein- und Ausschalten eines durch die Batteriezelle (21) fließenden Entladestromes oder Ladestromes durch mehrere an die Batteriezelle (21) angeschlossene und von der Überwachungselektronik (22) angesteuerte Leistungshalbleiter erfolgt.Method according to one of claims 6 to 9, wherein a in the in the first state located battery cell ( 21 ) stored energy by means of the monitoring electronics ( 22 ) is limited; in particular by charging the battery cell located in the first state ( 21 ) by switching into a charging circuit at most until reaching the state of charge limit value SOC max, off , and / or by the charge state SOC (t) exceeding the state of charge limit SOC max, off off the battery cell located in the first state 21 this at least until reaching the state of charge limit value SOC max, off by means of the monitoring device ( 22 ) is unloaded; wherein discharging, in particular by connecting a resistor and / or a regulated current sink between from outside the battery cell ( 21 ), and / or the discharging or charging in particular via a clocked switching on and off of a through the battery cell ( 21 ) flowing discharge current or charging current through several to the battery cell ( 21 ) and from the monitoring electronics ( 22 ) controlled power semiconductor takes place. Batterie mit mehreren Batteriezelleinrichtungen (20) nach einem der Ansprüche 1 bis 5.Battery with several battery cell devices ( 20 ) according to one of claims 1 to 5.
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