CN108886176B - 低剖面传感器以及包括其的电化学电池 - Google Patents

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Abstract

一种电化学电池具有柔性低剖面传感器设备，其包括在共同载体材料上的使得（一个或多个）设备能够感测电池组电池状况并主动执行电池控制功能的固态设备或一系列固态设备。传感器设备的至少一部分位于电池外部。当以堆叠布置时，包括传感器的电池自动形成通信网络。

Description

低剖面传感器以及包括其的电化学电池
技术领域
本公开内容总体上涉及具有低剖面传感器的电化学电池，该低剖面传感器包括在共同载体材料上的固态设备或一系列固态设备并且检测电池组电池状况且主动执行电池控制功能。
背景技术
电池组包为了从便携式电子器件到可再生电力系统和环保车辆的各种技术提供电力。例如，混合动力车辆(HEV)连同内燃机一起来使用电池组包和电动机来增加燃料效率。电池组包由多个电池组模块形成，在这里每个电池组模块都包括若干电化学电池。在电池组模块内，电池以二维或三维阵列来布置并且以串联或并联方式电气连接。同样，电池组包内的电池组模块也以串联或并联的方式电气连接。
发明内容
在一些方面中，一种低剖面传感器设备包括设置在共同载体上的固态设备或一系列固态设备。所述（一个或多个）固态设备使得传感器设备能够感测电池组电池状况，诸如电压和温度并且还提供用来主动执行如下功能的能力，诸如消耗电池组电池能量，以用于实现在电池组电池串行串中的电荷状态平衡。在一些实施例中，传感器设备可以至少部分被嵌入电池内。在其他实施例中，该传感器设备被设置在电池的外表面上。
在一些方面中，一种单电极对电化学电池包括：阳极箔衬底，其具有贴在面向内部侧上的第一活性材料；阴极箔衬底，其具有贴在面向内部侧上的第二活性材料；设置在阳极和阴极之间的隔板片材；密封材料，诸如沿着箔的周长设置的热熔密封剂或压敏粘合剂；以及由密封材料在衬底之间密封的电解质。该衬底充当不可渗透层、外壳和电极。因此，如在本文中使用的，术语“衬底”和“电极”是可互换的。电极之间的密封材料层围绕它们的周长延伸以确保电极处于适当位置并且防止电极之间的电短路。该单电极对电化学电池极其薄并且因此提出了实际上如何将感测引线与分立设备附接以便将电池连接到电池组管理系统（BMS）的问题。这是因为一些常规感测引线与单电极对电化学电池相比要庞大得多，使得它难以感测电池状况。
在一些实施例中，一种解决这一困难的传感器设备包括至少一个半导体和柔性电路板，它们被用来将电池组电池感测电子器件外装在小的低剖面电路板中，该小的低剖面电路板还保持用于与电子设备通信的传统通信系统和方法。另外，在没有附加的外部布线的情况下在组装过程期间自动创建通信网络。
在一些实施例中，一种解决这一困难的传感器设备包括设置在共同载体上的固态设备或一系列固态设备。所述（一个或多个）固态设备使得传感器设备能够感测电池组电池状况、诸如电压和温度并且还提供用来主动执行如下功能的能力，诸如消耗电池组电池能量，以用于实现在电池组电池的串行串中的电荷状态平衡。
在一些实施例中，一种解决这一困难的传感器设备包括至少一个半导体和柔性电路板，它们被用来将电池组电池感测电子器件安装在小的低剖面电路板中，该小的低剖面电路板还保持用于与电子设备通信的传统通信系统和方法。特别地，在不需要实施至BMS的离散或直接布线的情况下将传感器设备的传感器部分直接放置到超薄电池组电池中。在一些实施例中，该传感器部分被嵌入在用来结合电极的密封材料内以便位于电极之间。
在一些方面中，一种电化学电池包括：单个正电极，该正电极形成电池的外表面的第一部分并提供正电池端子；和单个负电极，该负电极形成电池的外表面的第二部分并提供负电池端子。该电化学电池包括设置在正电极和负电极之间的隔板，其中该正电极、负电极和隔板以堆叠配置来布置。该电化学电池包括：密封材料层，其连接正电极的周边边缘和负电极的周边边缘并且在它们之间形成密封；以及传感器设备，其包括电路板和支撑在该电路板上的电子设备，该电子设备包括传感器和通信设备。该传感器设备与正电极和负电极之一物理接触并电气连接，并且至少传感器设备的第一部分被设置在电池外部。
该电化学电池可以包括以下特征中的一个或多个：该传感器设备包括第二部分，其包括电气连接至传感器的导电传感器接触垫，并且该传感器设备的第二部分被设置在电池的外表面上。该传感器设备的第一部分包括电气连接至通信设备的导电接触垫。该传感器接触垫完全设置在电池内。该传感器接触垫被嵌入密封材料层内。该传感器设备包括第二部分，其包括电气连接至传感器的导电传感器接触垫，并且该传感器设备的第二部分被设置在正电极和负电极之间且与正电极和负电极二者物理接触。该传感器接触垫包括电气连接至正电极的第一传感器接触垫和连接至负电极的第二传感器接触垫。该传感器设备的第一部分包括电气连接至发射器的导电发射器接触垫和电气连接至接收器的导电接收器接触垫。该电路板是柔性的。该电子设备是被配置用于执行电池组电池监测功能和电池组电池控制功能其中至少之一的集成电路。
在一些方面中，一种电池组模块包括以堆叠配置来设置的电化学电池，以及传感器设备。每个传感器设备都电气连接至多个电化学电池其中唯一一个电化学电池，并且每个传感器设备都物理接触相邻电化学电池的传感器设备并与其形成电气连接以便自动形成通信网络。
该电池组模块可以包括以下特征中的一个或多个：每个传感器设备都包括电路板和支撑在该电路板的第一侧上的通信设备，该通信设备包括发射器和接收器中的至少一个，每个传感器设备都包括设置在电路板的第一侧上的导电第一接触垫和设置在电路板的第二侧上的导电第二接触垫，第一接触垫电气连接至通信设备，第一接触垫和第二接触垫通过穿过电路板从第一侧到第二侧的通孔电气连接，并且一个电化学电池的第一和第二接触垫中的一个物理触碰且电气连接至相邻电化学电池的第一和第二接触垫中的一个，由此自动形成通信网络的至少一部分。
该电池组模块还可以包括以下特征中的一个或多个：每个传感器设备都由该传感器设备连接至的多个电化学电池其中唯一一个电化学电池来供电。每个传感器设备都被配置成在相邻传感器设备之间形成串行连接时被供电。每个电化学电池都包括:单个正电极，其形成电池的外表面的第一部分并且提供正电池端子；单个负电极，其形成电池的外表面的第二部分并且提供负电池端子；以及设置在正电极和负电极之间的隔板，其中该正电极、负电极和隔板以堆叠配置来布置。每个电化学电池都包括：密封材料层，其连接正电极的周边边缘和负电极的周边边缘并且在它们之间形成密封；并且每个传感器设备都包括电路板和支撑在该电路板上的传感器。该传感器设备与正电极和负电极之一物理接触并电气连接，并且至少传感器设备的第一部分被设置在电池外部。
该电池组模块还可以包括以下特征中的一个或多个：所述多个电化学电池其中的给定的唯一一个电化学电池的传感器设备被设置在多个电化学电池其中的所述给定的唯一一个电化学电池的正电极和负电极之一的外表面上并且与其物理接触，并且多个电化学电池其中的给定的唯一一个电化学电池的传感器设备物理接触相邻电化学电池的正电极和负电极其中的另一个，由此该传感器设备由多个电化学电池其中的给定的唯一一个电化学电池和相邻电化学电池来供电。多个电化学电池其中的给定的唯一一个电化学电池的传感器设备的一部分被设置在正电极和负电极之间并且物理接触正电极和负电极二者，由此传感器设备由该传感器设备连接至的多个电化学电池其中的给定的唯一一个电化学电池来供电。该电池组模块包括模块壳体，并且所述多个电化学电池被设置在模块壳体内。
附图说明
图1是包括电池组模块的电池组包的示意性横截面视图，每个电池组模块都包括四个单电极对电池。
图2是单电极对电池的横截面视图。
图3是传感器设备的顶部平面视图。
图4是图3的传感器设备的底部平面视图。
图5是与电池组装的图3的传感器设备的示意性横截面视图。
图6是电池堆叠的一部分的分解的、横截面的视图，该电池堆叠的每个电池都包括图3的传感器设备，在这里传感器设备被布置成使得相邻电池的传感器设备彼此接触，接触位置由虚线来表示。
图7是当感测设备被上下叠置时自动形成的通信网络的表示。
图8是备选实施例传感器设备的顶部平面视图。
图9是图8的传感器设备的底部平面视图。
图10是与电池组装的图8的传感器设备的示意性横截面视图。
图11是电池堆叠的一部分的分解的、横截面的视图，该电池堆叠的每个电池都包括图8的传感器设备，在这里传感器设备被布置成使得相邻电池的传感器设备彼此接触，接触位置由虚线来表示。
具体实施方式
参考图1和图2，电池组模块6是电力生成和存储设备，其包括电气互连并且以有组织的方式存储在电池组模块壳体8内的电化学电池20。例如，该电池20可以是一个布置在另一个顶部上的，以形成电池堆叠10。尽管电池20可以在电池组模块壳体8内串行或并行地电气连接，但是堆叠布置导致其自己在堆叠10的电池20之间形成串行电气连接。若干电池组模块6可以被设置在电池组包壳体4中以形成电池组包2，并且在电池组包壳体4内，电池组模块6串行或并行电气连接。柔性传感器设备40被稳固至可以被用来在模块的电池20之间以及/或者电池20和其他设备之间形成通信网络的每个电池20。下面详细描述该柔性传感器设备40。
该单层电池20是锂离子电池，其包括以分层的导体-隔板-导体配置来布置的单个正电极22、单个隔板30和单个负电极26。该正电极22包括第一箔衬底，其由第一导电材料形成且具有设置在面向内部侧上的第一活性材料层24。例如，该正电极22可以由铜箔来形成并且包括设置在面向内部侧上的石墨活性材料层24。该负电极26包括第二箔衬底，其由第二导电材料形成且具有设置在面向内部侧上的第二活性材料层28。例如，该负电极26可以由铝箔来形成并且包括设置在面向内部侧上的锂化金属氧化物活性材料层28。
该电池20包括设置在正和负电极22、26之间的隔板30。该隔板30是可渗透膜，其功能是保持正和负电极22、26分开以防止电气短路，同时还允许在电解质中提供离子电荷载流子的通道，并且其被需要，以用来在电池20内电流通过的期间闭合电路。该隔板30由电气绝缘材料、诸如例如聚丙烯-聚乙烯-聚丙烯三层膜来形成。
密封材料层36、诸如热熔密封剂或压敏粘合剂沿着正和负电极22、26的周长23、27来设置，并且通过密封材料将电解质密封在正和负电极22、26之间。该密封材料层36设置在衬底之间，所述衬底在它们的周长周围形成正和负电极22、26以确保衬底放置在适当位置并且防止衬底之间的电短路。
因为电池20由正和负电极22、26以及隔板30的堆叠布置来形成，所以相对于一些常规电池而言，电池20是非常薄的。作为电池厚度的一个非限制性示例，在一些实施例中，电池20可以具有与在正和负电极外表面之间的距离对应的厚度，其在0.5mm至1.5mm的范围内。在其他实施例中，该电池20可以具有在0.2mm至0.5mm的范围内的厚度。
在所图示的实施例中，四个电池20以堆叠配置来布置在模块壳体8内。然而，设想根据具体应用的要求，电池堆叠10可以包括更大或更小数目的电池。例如，在一些实施例中，该电池堆叠10可以包括大约一百个电池20或更多。该模块壳体8包括正（+）汇流条52、负（-）汇流条54。
参考图3-5，传感器设备40连接至模块6的电池20中的至少一个。该传感器设备40是柔性低剖面设备，其允许电池组电池状况（诸如电压和温度）的检测，并且还提供用来主动执行如下功能的能力，诸如消耗电池组电池能量以用于实现在电池组电池串行串中的平衡电荷的状态。此外，该传感器设备40被配置成使得当以堆叠配置来布置多个电池20时，相应传感器设备40自动形成通信网络，而无需手动连接、焊接等等。下面详细描述这些和其他特征。
该传感器设备40包括：以柔性电路板44的形式的载体和支撑在该电路板44上的电子设备42。该电子设备42可以包括但不限于一个或多个集成电路（IC）或专用集成电路（ASIC）。在所图示的实施例中，提供以IC的形式的单个电子设备42。该电子设备42包括：被配置用于检测温度、电池组电压等等的一个或多个传感器，向诸如电池组监测系统（BMS）（未示出）这样的外部设备发射由（一个或多个）传感器所生成的信息的发射器，以及从BMS接收包括指令的信息的接收器。
在所图示的实施例中，该电路板44由薄的柔性电气绝缘材料形成。此外，当以顶部平面视图来看时该电路板44的形状通常是矩形的。该电路板44可以具有分层的结构并且由至少两个层形成。
所述（一个或多个）传感器、发射器和接收器中的每个都包括在电路板44的相对侧47、48的每一个上的对应电气接触垫60、62、64。电气接触垫60、62、64由导电材料、诸如铜形成，并且被提供在电路板44的最外层的面向外部的表面上。
传感器接触垫60使得传感器设备40能够执行电压感测和/或温度感测。此外，该传感器接触垫60使得传感器设备40能够从电池汲取能量以便为IC 42供电和/或通过使电池20放电来使其平衡。特别地，所述（一个或多个）传感器包括设置在电路板44的第一表面47上的第一传感器接触垫60（1）和设置在电路板44的第二表面48上的第二传感器接触垫60（2）。该第一传感器接触垫60（1）通过穿过电路板44的通孔61电气连接至第二传感器接触垫60（2）。该第一和第二传感器接触垫60（1）、60（2）实现与正电极和负电极24、26之一的衬底的电气连接，如下面进一步讨论的。该第一传感器接触垫60（1）通过在电路板44的第一表面47上提供的导电第一迹线51电气连接至电子设备42。
该发射器接触垫62和接收器接触垫64使得传感器设备40能够具有与电池堆叠10的其他传感器设备以及与诸如BMS的主控制器的串行通信。此外，该发射器和接收器接触垫62、64实现通信网络在电池堆叠10内的形成。
该发射器包括设置在电路板第一表面47上的第一发射器接触垫62（1）和设置在电路板第二表面48上的第二发射器接触垫62（2）。该第一发射器接触垫62（1）通过穿过电路板44的通孔63电气连接至第二发射器接触垫62（2）。该第一和第二发射器接触垫62（1）、62（2）实现至相同传感器设备40的发射器的电连接以及与该发射器的通信，其中所述传感器设备40附接到相邻电池20，诸如电池堆叠10中的上覆和/或下覆电池。该第一发射器接触垫62（1）通过在电路板44的第一表面47上提供的导电第二迹线53电气连接至电子设备42。
类似地，该接收器包括设置在电路板第一表面47上的第一接收器接触垫64（1）和设置在电路板第二表面48上的第二接收器接触垫64（2）。该第一接收器接触垫64（1）通过穿过电路板44的通孔65电气连接至第二接收器接触垫64（2）。该第一和第二接收器接触垫64（1）、64（2）实现至相同传感器设备40的接收器的电连接以及与该接收器的通信，其中所述传感器设备40附接到相邻电池20、诸如电池堆叠10中的上覆电池和/或下覆电池。该第一接收器接触垫64（1）通过在电路板44的第一表面47上提供的导电第三迹线55电气连接至电子设备42。
该传感器设备40包括设置在电路板第一表面47上在第一传感器接触垫60（1）和电子设备42之间的正极端子66。该正极端子66例如通过在电路板第一表面47上形成的导电第四迹线57电气连接至第一传感器接触垫60（1）。另外，该传感器设备40包括设置在电路板第二表面48上在第二传感器接触垫60（2）和电子设备42之间的负极端子68。该负极端子68例如通过在电路板第二表面48上形成的导电第五迹线58和通孔59电气连接至电子设备42。该柔性电路板44使设置在电路板第一表面47上的正极端子66与设置在电路板第二表面48上的负极端子68电气隔离。
另外，该电子设备42和接触垫60、62、64所有都是低剖面元件，因此传感器设备40作为整体是薄的。与给定电子设备42的接触垫的接触表面之间的距离对应的传感器设备厚度ts是相对小的，其中所述给定电子设备的接触垫例如是接收器64的接触垫64（1）、64（2）。例如，在一些实施例中，该传感器设备厚度ts小于单电极对电池20的厚度的两倍。例如，在其他实施例中，传感器设备厚度ts小于或等于单电极对电池20的厚度。例如，在还有的其他实施例中，传感器设备厚度ts小于密封材料层36的厚度。
例如，在一些实施例中，该传感器设备40的厚度小于或等于电池20的厚度，因为其单电极对构造，该电池20自身是薄的。
该接触垫60、62、64被布置在电路板44上以使得电路板44的第一端部45上的接触垫（例如发射器和接收器接触垫62（1）、62（1）、64（1）、64（2））被配置用于通信，并且电路板44的相对的第二端部46上的接触垫（例如传感器接触垫60（1）、60（2））被配置用于感测功能、诸如电池电压感测和温度感测以及用于功率传输。
参考图5，该传感器设备40连接至电池20以便使整个传感器设备40位于电池20外部。特别地，传感器设备40的包括传感器接触垫60（1）、60（2）的部分沿着电池周边边缘23覆盖在电池20上，并且第二传感器接触垫60（2）电气连接至电池20的面向外部的表面。在所图示的实施例中，因为电池20以正电极22在最上面的取向来堆叠，所以该第二传感器接触垫60（2）电气连接至正电极22。传感器设备40的剩余部分不会覆盖在电池20上并且作为代替设置在电池20旁边，其中所述剩余部分包括对应于端子66、68、电子设备42、和发射器和接收器接触垫62（1）、62（2）、64（1）、64（2）的部分。
参考图6，在制造电池组电池20之间的串行电气连接的过程中，电池20被彼此上下堆叠并且这允许感测设备40彼此进行电气接触以用于通信目的。例如，当第一电池20a和第二电池20b串行堆叠以使得第一电池20a覆盖在第二电池20b上并且与其相邻时，对应感测设备（例如第一传感器设备40a和第二传感器设备40b）自动对齐。
在对齐的配置中，第一传感器设备40a的第一传感器接触垫60（1）接触相邻上覆电池20c的电极、例如负电极26，而第一传感器设备40a的第二传感器接触垫60（2）则接触第一电池20a的电极、例如正电极22。第二传感器设备40b的第一传感器接触垫60（1）接触第一电池20a的电极、例如负电极26，而第二传感器设备40b的第二传感器接触垫60（2）则接触相邻下覆电池20d的电极、例如正电极22。
当具有对应传感器设备40的电池20串行堆叠时，该感测设备40能够从电池20汲取功率，其中该感测设备40被设置在电池20之间并且通过传感器接触垫60（1）、60（2）连接至电池20。因此，电池组电池串行连接可以被用来向传感器设备40提供功率，使得传感器设备40能够执行感测功能以及控制功能二者，诸如以受控的方式电气耗尽电池组电池以便使电荷状态（SOC）平衡。
在对齐配置中，第一传感器设备40a的第一发射器接触垫62（1）接触相邻上覆电池20c的传感器设备40c的第二发射器接触垫62（2），而第一传感器设备40a的第二发射器接触垫62（2）接触第二传感器设备40b的第一发射器接触垫62（1）。此外，第二传感器设备40b的第二发射器接触垫62（2）接触相邻下覆电池20d的传感器设备40d的第一发射器接触垫62（1）。
同样，第一传感器设备40a的第一接收器接触垫64（1）接触相邻于上覆电池20c的传感器设备40c的第二接收器接触垫64（2），而第一传感器设备40a的第二接收器接触垫64（2）接触第二传感器设备40b的第一接收器接触垫64（1）。此外，第二传感器设备40b的第二接收器接触垫64（2）接触相邻下覆电池20d的传感器设备40d的第一接收器接触垫64（1）。
参考图7，当电池20处于堆叠配置时自动形成通信网络，这导致感测设备40以对齐配置来被上下叠置。在对齐配置中，相邻传感器设备40a、40b的发射器接触垫62形成电气接触，允许它们彼此通信并形成串行网络。同样，相邻传感器设备40a、40b的接收器接触垫64形成电气接触，允许它们彼此通信并形成串行网络。在一些实施例中，发射器和接收器在单个控制器局域网络（CAN）90中连接，在所述单个控制器局域网络（CAN）90中传感器设备40是网络节点。电池堆叠10的相邻传感器设备40之间的电气连接自动创建通信网络90以及用于传感器设备40的各个短线。有利地，在没有附加的外部布线的情况下，在组装过程期间自动创建通信网络90。通信网络90允许电池之间的以及与包括BMS 80的其他设备的通信。
参考图8-9，备选实施例传感器设备140是柔性低剖面设备，其允许对电池组电池状况、诸如电压和温度进行检测并且还提供用来主动执行如下功能的能力，诸如消耗电池组电池能量，以用于实现在电池组电池20的串行串中的电荷状态平衡。此外，该传感器设备140被配置成，使得当以堆叠配置来布置多个电池20时，相应的传感器设备140自动形成通信网络，而无需手动连接、焊接等等。下面详细描述这些特征和其他特征。
图8和9中图示的传感器设备140包括与上面关于图3和4描述的传感器设备40共用的许多元件，并且共用元件具有共用的附图标记。图8-10的备选实施例传感器设备140与先前描述的传感器设备40不同处在于，省略正和负端子66、68以及对应的迹线57、58，并且修改在传感器接触垫60（1）、60（2）与电子设备42之间的电气迹线的布置。特别地，该传感器设备140包括第一迹线51，其被设置在电路板第一表面47上并且将第一传感器接触垫60（1）电气连接至电子设备42。此外，该传感器设备140包括：第六迹线67，其被设置在电路板第一表面47上并且将第一传感器接触垫60（1）电气连接至电子设备42；以及第七迹线69，其被设置在电路板第二表面48上并且通过通孔59将第二传感器接触垫60（2）电气连接至电子设备42。
参考图10，图8和9的传感器设备140与前面描述的传感器设备40不同处在于，图8-10的传感器设备140连接至电池20以便传感器设备140的一部分位于电池20内部，而传感器设备140的剩余部分则突出到电池20外部。特别地，传感器设备40的包括第一和第二传感器接触垫60（1）、60（2）的部分位于电池内部以便与电池周边边缘23相邻。该第一传感器接触垫60（1）接触电极之一的、例如正电极22的面向内部的表面并且电气连接至该面向内部的表面。此外，第二传感器接触垫60（2）接触另一电极的、例如负电极26的面向内部的表面并且电气连接至该面向内部的表面。传感器设备140因此由它连接至的电池20直接供电。在该配置中，传感器设备140从一个电池20、例如该传感器设备附接至的电池汲取其所有功率，因为传感器接触垫60（1）、60（2）位于电池衬底22、26之间并且直接接触电池衬底22、26。
在一些实施例中，该第一和第二传感器接触垫60（1）、60（2）嵌入密封材料层36内。特别地，该第一和第二传感器接触垫60（1）、60（2）通过密封材料层36与电池20内的电解质隔离。
参考图10和11，将传感器设备140的剩余部分位于电池20外部并且设置在电池20旁边，其中所述剩余部分包括对应于电子设备42以及发射器和接收器接触垫62（1）、62（2）、64（1）、64（2）的部分。当电池20每个都包括传感器设备140并且以堆叠配置来布置时（如上面关于图6和7讨论的），该配置允许通信网络的自动形成。给定电池20a的传感器设备140a以及相邻电池20b的传感器设备140b之间的物理接触仅仅提供通信网络90。
在一些实施例中，在堆叠方向上向电池堆叠施加外力以确保相邻电池20之间的良好接触。
已经通过示例示出了上面描述的实施例，并且应该理解这些实施例可能易受各种修改和备选形式的影响。应该进一步理解，不旨在将权利要求限制成所公开的特定形式，而是相反覆盖落入其公开内容的精神和范围内的所有修改方案、等效方案和备选方案。

Claims (18)

1.一种电化学电池，包括：
单个正电极，所述正电极形成所述电池的外表面的第一部分并提供正电池端子，
单个负电极，所述负电极形成所述电池的外表面的第二部分并提供负电池端子，
设置在所述正电极和所述负电极之间的隔板，其中所述正电极、所述负电极和所述隔板以堆叠配置来布置，
密封材料层，所述密封材料层连接所述正电极的周边边缘和所述负电极的周边边缘并且在其之间形成密封，以及
传感器设备，所述传感器设备包括电路板和支撑在所述电路板上的电子设备，所述电子设备包括传感器和通信设备，
其中
所述传感器设备与所述正电极和所述负电极之一物理接触并电气连接，以及
至少所述传感器设备的第一部分被设置在所述电池外部，
所述传感器设备包括第二部分，所述第二部分包括电气连接至所述传感器的导电传感器接触垫，以及
所述传感器设备的所述第二部分被设置在所述电池的外表面上。
2.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述传感器设备的所述第一部分包括电气连接至所述通信设备的导电接触垫。
3.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述传感器接触垫完全设置在所述电池内。
4.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述传感器接触垫被嵌入所述密封材料层内。
5.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述传感器设备的所述第一部分包括电气连接至发射器的导电发射器接触垫和电气连接至接收器的导电接收器接触垫。
6.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述电路板是柔性的。
7.根据权利要求1所述的电化学电池，其中所述电子设备是被配置用于执行电池组电池监测功能和电池组电池控制功能其中至少之一的集成电路。
8.一种电池组模块，包括
以堆叠配置来设置的电化学电池，
传感器设备，每个传感器设备都电气连接至多个所述电化学电池其中的唯一一个电化学电池，每个传感器设备都物理接触相邻电化学电池的传感器设备并与所述相邻电化学电池的所述传感器设备形成电气连接以便自动形成通信网络，其中
每个电化学电池包括：
单个正电极，所述正电极形成所述电池的外表面的第一部分并提供正电池端子，
单个负电极，所述负电极形成所述电池的外表面的第二部分并提供负电池端子，
设置在所述正电极和所述负电极之间的隔板，其中所述正电极、所述负电极和所述隔板以堆叠配置来布置，以及
密封材料层，所述密封材料层连接所述正电极的周边边缘和所述负电极的周边边缘并且在其之间形成密封，以及
每个传感器设备包括电路板和支撑在所述电路板上的传感器，以及
其中
所述传感器设备与所述正电极和所述负电极之一物理接触并电气连接，以及
至少所述传感器设备的第一部分被设置在所述电池外部，
所述传感器设备包括第二部分，所述第二部分包括电气连接至所述传感器的导电传感器接触垫，以及
所述传感器设备的所述第二部分被设置在所述电池的外表面上。
9.根据权利要求8所述的电池组模块，其中
每个传感器设备都包括电路板和支撑在所述电路板的第一侧上的通信设备，所述通信设备包括发射器和接收器其中至少之一，
每个传感器设备都包括设置在所述电路板的所述第一侧上的导电第一接触垫和设置在所述电路板的第二侧上的导电第二接触垫，
所述第一接触垫电气连接至所述通信设备，
所述第一接触垫和所述第二接触垫通过穿过所述电路板从所述第一侧到所述第二侧的通孔来电气连接，以及
一个电化学电池的所述第一接触垫和所述第二接触垫之一物理触碰且电气连接至相邻电化学电池的第一接触垫和第二接触垫之一，由此自动形成通信网络的至少一部分。
10.根据权利要求8所述的电池组模块，其中每个传感器设备都由所述传感器设备连接至的所述多个电化学电池其中的唯一一个电化学电池供电。
11.根据权利要求8所述的电池组模块，其中每个传感器设备都被配置成，在相邻传感器设备之间形成串行连接时被供电。
12.根据权利要求8所述的电池组模块，其中所述多个电化学电池其中的给定的唯一一个电化学电池的所述传感器设备被设置在所述多个电化学电池其中的所述给定的唯一一个电化学电池的所述正电极和所述负电极其中之一的外表面上并且与所述正电极和负电极其中之一物理接触，以及
所述多个电化学电池其中的所述给定的唯一一个电化学电池的传感器设备物理接触相邻电化学电池的正电极和负电极其中的另一个，
由此所述传感器设备由所述多个电化学电池其中的所述给定的唯一一个电化学电池和所述相邻电化学电池来供电。
13.根据权利要求8所述的电池组模块，其中所述多个电化学电池其中的给定的唯一一个电化学电池的所述传感器设备的一部分被设置在所述正电极和所述负电极之间并且物理接触所述正电极和所述负电极二者，由此所述传感器设备由所述传感器设备连接至的所述多个电化学电池其中的所述给定的唯一一个电化学电池来供电。
14.根据权利要求8所述的电池组模块，其中所述电池组模块包括模块壳体，并且所述多个电化学电池被设置在所述模块壳体内。
15.一种电化学电池，包括：
单个正电极，所述正电极形成所述电池的外表面的第一部分并提供正电池端子，
单个负电极，所述负电极形成所述电池的外表面的第二部分并提供负电池端子，
设置在所述正电极和所述负电极之间的隔板，其中所述正电极、所述负电极和所述隔板以堆叠配置来布置，
密封材料层，所述密封材料层连接所述正电极的周边边缘和所述负电极的周边边缘并且在其之间形成密封，以及
传感器设备，所述传感器设备包括电路板和支撑在所述电路板上的电子设备，所述电子设备包括传感器和通信设备，
其中
所述传感器设备与所述正电极和所述负电极之一物理接触并电气连接，以及
至少所述传感器设备的第一部分被设置在所述电池外部，以及
所述传感器设备包括第二部分，所述第二部分包括电气连接至所述传感器的导电传感器接触垫，以及
所述传感器设备的所述第二部分被设置在所述正电极和所述负电极之间且与所述正电极和所述负电极二者物理接触。
16.根据权利要求15所述的电化学电池，其中所述传感器接触垫包括电气连接至所述正电极的第一传感器接触垫和连接至所述负电极的第二传感器接触垫。
17.一种电池组模块，包括
以堆叠配置来设置的电化学电池，
传感器设备，每个传感器设备都电气连接至多个所述电化学电池其中的唯一一个电化学电池，每个传感器设备都物理接触相邻电化学电池的传感器设备并与所述相邻电化学电池的所述传感器设备形成电气连接以便自动形成通信网络，其中
每个电化学电池包括：
单个正电极，所述正电极形成所述电池的外表面的第一部分并提供正电池端子，
单个负电极，所述负电极形成所述电池的外表面的第二部分并提供负电池端子，
设置在所述正电极和所述负电极之间的隔板，其中所述正电极、所述负电极和所述隔板以堆叠配置来布置，以及
密封材料层，所述密封材料层连接所述正电极的周边边缘和所述负电极的周边边缘并且在其之间形成密封，以及
每个传感器设备包括电路板和支撑在所述电路板上的传感器，以及
其中
所述传感器设备与所述正电极和所述负电极之一物理接触并电气连接，以及
至少所述传感器设备的第一部分被设置在所述电池外部，
所述传感器设备包括第二部分，所述第二部分包括电气连接至所述传感器的导电传感器接触垫，以及
所述传感器设备的所述第二部分被设置在所述正电极和所述负电极之间且与所述正电极和所述负电极二者物理接触。
18.根据权利要求17所述的电池组模块，其中所述传感器接触垫包括电气连接至所述正电极的第一传感器接触垫和连接至所述负电极的第二传感器接触垫。
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