CN115939548A - 电池单体、储能装置和电动汽车 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种电池单体、储能装置和电动汽车。电池单体包括电芯和电芯监测装置，电芯监测装置包括传感器单元和供电单元。传感器单元位于负极且固定于负极集流体表面，电芯通过供电单元向传感器单元供电。传感器单元包括传感器模块和信号调制器，传感器模块通过信号线路将电芯参数信号发送到信号调制器。供电单元通过导电线路向传感器单元供电。信号线路和导线线路均为刻蚀于负极集流体表面的刻蚀电路。本申请将电芯监测装置固定于负极集流体表面且将信号线路和导线线路刻蚀于负极集流体表面，能够解决电芯监测装置体积过大、结构过于复杂而影响电芯容量的问题。

Description

电池单体、储能装置和电动汽车

技术领域

本申请涉及储能技术领域，尤其涉及一种电池单体、储能装置、电动汽车

背景技术

电池在电动汽车、储能等领域被广泛使用。随着对电池安全性的要求越来越高，仅通过外部电流、电压等参数很难对电芯内部状态进行准确、及时地判断，因此在电芯内部设置传感器以监测电芯状态对于精确管理电芯安全、健康状态具有重要意义。但在电芯内部布置传感器会占据电芯内部空间，对电芯内部结构和电芯容量有不利影响。因此如何在不影响电芯内部结构和容量的情况下获取电芯参数是电池发展的关键技术问题。

发明内容

第一方面，本申请提出一种电池单体，电池单体包括电芯和电芯监测装置，电芯包括隔膜、正极、负极、正集流体及负极集流体，电芯监测装置包括传感器单元、供电单元。传感器单元设置于负极并固定于负极集流体表面，传感器单元用于采集电芯参数并输出至少一个参数信号。电芯通过供电单元为传感器单元供电。

本申请通过将传感器单元设置于负极并固定在负极集流体表面的方式能够解决监测装置占据电芯内部空间过大的问题。具体而言，将传感器单元固定于负极集流体表面而不需要设置固定结构件从而可以减小电芯监测装置的体积。此外，将传感器单元固定于负极集流体表面，相关的线束均可以贴着负极集流体表面布置而无需增加额外的电路连接从而可以简化电芯装置的结构。

本申请中的供电单元直接从电芯取电，供电单元利用电芯中的电能给传感器单元供电而无需为电芯检测装置单独设置电源从而简化了电芯检测装置的结构，降低了制造成本，减小了电芯检测装置占据的空间。

一种可能的实现方式中，传感器单元包括传感器模块和信号调制器。传感器模块包括至少一个传感器，传感器用于采集电芯参数、将电芯参数转换为电芯参数信号并发送电芯参数信号到信号调制器。信号调制器用于接收电芯参数信号并将电芯参数信号调制为电芯参数调制信号。

一种可能的实现方式中，电芯监测装置包括信号线路、导电线路。信号线路用于连接传感器和信号调制器，传感器通过信号线路将电芯参数信号发送到信号调制器。导电线路用于连接供电单元和传感器单元，供电单元接收电芯供电并通过导电线路向传感器单元供电。信号线路和导电线路均为刻蚀于负极集流体表面的刻蚀电路。

本申请通过将信号线路和导电线路设置为刻蚀在负极集流体上的刻蚀电路简化了电芯监测装置结构、降低了额外的体积占用。具体的，负极集流体的材料为导电性良好的铜。因此本申请在负极集流体表面刻蚀信号线路和导电线路而无需使用导电线束作为信号线路和导电线路。刻蚀在负极集流体上信号线路和导电线路节约了线束，简化了电芯检测装置的结构，降低了占据的空间，降低了电芯检测装置的制造成本。

一种可能的实现方式中，电池单体的负极包括负极过量区域。负极过量区域为负极长度和宽度方向多出正极之外的部分，传感器单元和供电单元位于负极过量区域且固定于负极集流体表面。

本申请通过将传感器单元和供电单元设置于负极过量区域减小了电芯监测装置对电芯容量的影响。具体的，负极过量区域是为了保护电池安全的冗余设计，负极过量区域相对于负极本体对电池的容量影响较小。本申请实施例将电芯监测装置布置于负极过量区域，尽管电芯监测装置会占据负极过量区域的部分空间，但由于负极过量区域不参与电芯充放电，因此电芯监测装置不影响电芯能量密度。

一种可能的实现方式中，至少一个传感器贴着隔膜。贴着隔膜的至少一个传感器用于采集隔膜参数并将隔膜参数转换为隔膜参数信号。

本申请通过设置至少一个传感器贴着隔膜来采集隔膜参数可以更加及时有效地监测电芯安全状态。具体的，电芯温度不断升高会触发电芯发生热失控。热失控是指电芯内的化学活性材料发生燃烧而使得电芯迅速起火爆炸的现象。在电芯发生热失控前，电芯会有隔膜温度上升、隔膜收缩、隔膜应力变化的现象发生。因此隔膜的温度、应力、应变参数对于判断电芯热失控具有重要意义。本申请中贴着隔膜的至少一个传感器可以及时采集隔膜参数，电池管理系统可以根据隔膜参数的变化及时监测电芯安全状态的变化。

一种可能的实现方式中，传感器单元包括温度传感器、气压传感器、应力传感器或应变传感器中的至少一个，温度传感器、气压传感器、应力传感器、应变传感器分别用于监测电芯的温度、气压、应力和应变。

一种可能的实现方式中，传感器单元与电池管理单元连接并输出至少一个电芯参数调制信号到电池管理单元。

第二方面，本申请提出一种储能装置，储能装置包括电池包和电池管理系统，其特征在于，电池包包括多个如第一方面所述的电池单体，电池管理系统包括电池管理单元和电池管理控制器，电池管理单元用于接收传感器单元发送的电芯参数调制信号并发送信号到电池管理控制器。

一种可能的实现方式中，电池管理系统用于根据隔膜参数判断电池单体安全性。电池管理单元响应于隔膜温度大于预设隔膜温度输出安全预警信号或电池管理单元响应于隔膜应力大于预设隔膜应力或隔膜应变大于预设隔膜应变输出安全预警信号。电池管理控制器响应于电池管理单元输出安全预警信号发出安全警告。

本申请实施例提出的电池管理系统根据隔膜参数进行电池安全警告可以起到及时预警电芯安全问题的作用。如前所述，隔膜的温度、应力、应变参数对于判断电芯安全具有重要意义。因此本申请提出的电池管理系统可以更加准确、及时地预警电池安全问题。

第三方面，本申请提出一种电动汽车，电动汽车包括如第一方面所述的的电池单体，或电动汽车包括如第二方面所述的储能装置。

本申请提出的电动汽车通过设置如第一方面所述的电池单体，可以提升电动汽车续航里程。具体的，如第一方面所述的电池单体由于电芯监测装置占据的电芯内部空间较小，对电芯能量密度影响较小，从而电芯储能的能量较多，因此设置了如第一方面所述的电池单体的电动汽车具有较长的续航里程。

本申请提出的电动汽车通过设置如第二方面所述的储能装置，可以提升电动汽车安全性。具体的，如第二方面所述的储能装置的电池管理系统可以及时准确的监测电池安全状态，因此设置了如第二方面所述的储能装置的电动汽车具有较高的安全性。

附图说明

图1为一种储能系统的示意图；

图2为一种电动汽车的示意图；

图3为本申请实施例提供的一种电池单体的示意图；

图4为本申请实施例提供的一种电池单体中电芯的示意图；

图5为本申请实施例提供的一种电池单体的的另一示意图；

具体实施方式

下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本申请。在本申请实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，甲和/或乙，可以表示：单独存在甲，同时存在甲和乙，单独存在乙这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

图1为一种储能装置。储能装置1包括电池包11、电池管理系统12。电池包11用于储存电能，电池管理系统12用于管理电池包11。电池包11包括多个电池模组111，每个电池模组包括多个电池单体。每个电池单体包括电芯，电芯包括正极集流体、正极、隔膜、负极、负极集流体。电池管理系统12包括多个电池管理单元121和电池管理控制器122。每个电池管理单元121管理一个电池模组111，电池模组111中的每个电池单体均与电池管理单元121相连接。电池管理控制器122与多个电池管理单元121相连接，电池管理控制器122接收来自电池管理单元121的信号。

储能装置1可应用于不同的场景，如光伏发电场景、风力发电场景、电动汽车场景。

图2为一种电动汽车。电动汽车2包括如上所述的储能装置1。电池包11用于为电动汽车提供电能驱动电动汽车，电池管理系统12用于管理电池包11。例如，电池管理系统12用于监测电池包11中各个电池单体的安全状态和健康状态。

为了对电池单体进行有效的管理，电池管理单元121需要及时、准确地接收各个电池单体的电芯参数以进行芯电芯安全状态和电健康状态的判断，因此电池单体中存在用于监测电芯参数的电芯监测装置。电芯监测装置用于采集电芯参数并将采集到的电芯参数调制为电芯参数调制信号后发送到电池管理单元121。

可以理解的是，电芯监测装置需要固定设置于电池单体内部、且不能影响电芯密封性和不能影响电芯正常膨胀和充放电。而且，电芯内部布置传感器会占据电芯内部空间，对电芯内部结构和电芯容量有不利影响。

为了解决以上问题，本申请实施例提供了一种电池单体、储能装置和电动汽车。

图3为本申请实施例提供的一种电池单体的示意图。如图3所示，电池单体4包括电池电芯41、电芯监测装置42。电芯41用于储存电化学能，电芯监测装置42用于采集并输出电芯参数。电芯监测装置42与电池管理单元121相连接，电芯监测装置42用于采集电芯参数、将电芯的参数信号调制为电芯参数调制信号并将电芯参数调制信号发送到电池管理单元121。

图4为本申请实施例提供的一种电池单体中电芯的示意图。如图4所示，电芯41包括正极411、负极412、隔膜413、正极集流体414、负极集流体415、负极过量区域416。其中，正极411为电芯41电势较高的一端，正极411包括正极活性材料。负极412为电芯41电势较低的一端，负极412包括负极活性材料。隔膜413位于正极411和负极412之间，用于分隔正极411和负极412。正极集流体414为表面涂覆正极活性材料411的金属薄层，正极集流体414的作用为承载正极活性材料和传导电流。负极集流体415为表面涂覆负极活性材料415的金属薄层，负极集流体415的作用为承载负极活性材料和传导电流。

负极过量区域416为负极412长度和宽度多出正极411之外的部分。在一种实施方式中，电芯41为锂离子电池电芯，在锂离子从正极411移动到负极412过程中，负极过量区域416提供了充足的锂离子嵌入空位。负极过量区域416可以避免锂离子在负极412表面析出形成锂枝晶。锂枝晶是锂离子电池中的由锂离子堆积形成的金属结晶，锂枝晶持续生长刺破隔膜会诱发锂电池内短路进而对锂电池安全造成极大威胁。因此，负极过量区域416是为了保护电芯安全的冗余设计，负极过量区域416相对于负极412本体对电芯41的容量影响较小。

在一种实施例中，电芯41为铅酸电池电芯。在一种实施例中，电芯41为钠电池电芯。在一种实施例中，电芯41为铝电池电芯。在一种实施例中，电芯41为钾电池电芯。在一种实施例中，电池41为锂电池电芯。

在一种实施例中，电芯41为绕卷式方形电池电芯。在一种实施例中，电芯41为叠片式方形电池电芯。在一种实施例中，电芯41为软包电池电芯。在一种实施例中，电芯41为圆柱形电池电芯。

图5为本申请实施例提供的一种电池单体的的另一示意图。如图5所示，电芯监测装置42包括传感器单元421、供电单元422。传感器单元421位于负极412区域且固定于负极集流体415表面。传感器单元421用于采集电芯41参数并输出至少一个参数信号。供电单元422连接正极411、负极412从电芯41取电并为传感器单元421供电。

具体的，传感器单元421和供电单元422连接。供电单元422从电芯41取电为传感器单元421供电，传感器单元421在通电后处于工作状态，处于工作状态的传感器单元421采集电芯41的相关参数并将采集到的参数调制为参数调制信号输出到电池管理单元121。

在一种实施方式中，传感器单元421采集电芯负极温度参数并将负极温度参数调制为负极温度调制信号输出。在一种实施方式中，传感器单元421采集电芯负极应力参数并将负极应力参数调制为负极应力调制信号输出。在一种实施方式中，传感器单元421采集电芯负极气压参数并将负极气压参数调制为负极气压调制信号输出。

本申请实施例提供的传感器单元421包括传感器模块4211、信号调制器4212和信号线路4213。传感器模块4211用于采集电芯参数并将电芯参数转换为电芯参数信号，传感器模块4211将电芯参数信号通过信号线路4213发送到信号调制器4212。信号调制器4212用于接收并调制电芯参数信号并将电芯参数调制信号输出到电池管理单元121。

在本申请实施例中，信号线路4213为刻蚀于负极集流体表面的刻蚀电路。信号线路4213用于传感器模块4211和信号调制器4212之间的信号传输。具体的，传感器模块4211将采集到的电芯信号参数通过信号线路4213发送到信号调制器4212。传感器模块4211和信号调制器4212均固定于负极集流体415表面，而负极集流体415的材料为导电性良好的铜，因此本申请实施例中的信号线路4213为在负极集流体415表面刻蚀形成的刻蚀电路。相对于使用导线连接传感器模块4211和信号调制器4212，刻蚀线路可以减少导线的使用，降低成本，简化电芯监测装置42的结构，减小电芯监测装置42占据的体积。

在本申请实施例中，传感器模块4211包括多个用于采集电芯41参数的传感器。传感器模块4211包括温度传感器、气压传感器、应力传感器、应变传感器。其中，温度传感器用于采集电芯温度参数，气压传感器用于采集电芯气压信号，应力传感器用于采集电芯应力信号，应变传感器用于采集电芯应变信号。

在本申请实施例中，传感器单元421包括一端固定于负极集流体415表面，一端贴着隔膜的温度传感器、应力传感器、应变传感器。温度传感器、应力传感器、应变传感器用于采集隔膜温度参数、隔膜应力参数、隔膜应变参数并将隔膜温度参数、隔膜应力参数、隔膜应变参数转换隔膜温度参数信号、隔膜应力参数信号、隔膜应变参数信号。信号调制器4212接收隔膜温度参数信号、隔膜应力参数信号、隔膜应变参数信号并输出隔膜温度参数调制信号、隔膜应力参数调制信号、隔膜应变参数调制信号到电池管理单元121。

电芯41温度不断升高会触发电芯41发生热失控。热失控是指电芯41内的化学活性材料发生燃烧而使得电芯41迅速起火爆炸的现象。在电芯41发生热失控前，隔膜413温度上升、隔膜413收缩，隔膜413应力变化。因此隔膜413的温度、应力、应变参数对于判断电芯热失控具有重要意义。本申请实施例中传感器单元421将隔膜温度参数调制信号、隔膜应力参数调制信号、隔膜应变参数调制信号发送到电池管理单元121。电池管理单元121可以根据接收到的隔膜413参数判断电芯安全状态。

在本申请实施例中，传感器单元4211的各个传感器为微米级传感器。具体的，传感器单元4211的各个传感器的尺寸均为微米级。在一种实施方式中，传感器为方形传感器，方形传感器的长宽高均在1到1000微米之间。在一种实施方式中，传感器为圆柱形传感器，圆柱形传感器的高度和底面直径均在1到1000微米之间。在一种实施方式中，传感器为球形传感器，球形传感器的直径在1到1000微米之间。

本申请实施例的传感器单元4211的各个传感器均为微米级传感器，微米级传感器体积更小、占据的电芯内的空间也更小，使得电芯容量的损失更小。

在本申请实施例中，供电单元422通过连接正极极柱、负极极柱从电芯41取电为传感器单元4211供电。

本申请实施例中的供电单元422直接从电芯取电，供电单元422利用电芯41中的电能给传感器单元421供电而无需为电芯检测装置42单独设置电源从而简化了电芯检测装置42的结构，降低了制造成本，减小了电芯检测装置42占据的空间。

在本申请实施例中，供电单元422还包括导电线路4222，导电线路4222刻蚀于负极集流体表面，电芯41通过导电线路为传感器单元421供电。

负极集流体415的材料为导电性良好的铜。因此本申请实施例中在负极集流体415表面刻蚀导电线路4222，导电线路4222连接供电单元422和传感器单元421。由于导电线路4222为刻蚀在负极集流体上的电路，因此无需使用导电线束连接供电单元422和传感器单元421，从而节约了线束，简化了电芯检测装置42的结构，降低了电芯监测装置42占据的空间，降低了电芯检测装置42的制造成本。

在一种具体实施方式中，电芯监测装置42位于负极过量区域416。传感器单元421和供电单元422均位于负极过量区域425且固定于负极集流体415表面。传感器单元421的传感器模块4211和信号调制器4212通过刻蚀在负极集流体415表面的信号线路4213连接。供电单元422和传感器单元421通过刻蚀在负极集流体415表面的导电线路4222连接。

负极过量区域416是为了保护电池安全的冗余设计，负极过量区域416相对于负极412本体对电池的容量影响较小。本申请实施例将电芯监测装置42布置于负极过量区域416，尽管电芯监测装置42会占据负极过量区域416的部分空间，但由于负极过量区域416不参与电芯充放电，因此电芯监测装置42不影响电芯41能量密度。

在本申请实施例中，传感器单元421与电池管理单元121连接并输出至少一个电芯41参数信号到电池管理单元121。具体的，传感器单元421的信号调制器4212与电池管理单元121连接，信号调制器4212将生成的调制信号发送到电池管理单元121，电池管理单元121对接收到的调制信号进行解调处理。在一种实施方式中，信号调制器4212将生成的温度调制信号发送到电池管理单元，电池管理单元121对接收到的温度调制信号进行解调处理。在一种实施方式中，信号调制器4212将生成的气压调制信号发送到电池管理单元121，电池管理单元121对接收到的气压调制信号进行解调处理。在一种实施方式中，信号调制器4212将生成的应力调制信号发送到电池管理单元121，电池管理单元121对接收到的应力调制信号进行解调处理。

本申请实施例提供一种储能装置，储能装置包括电池包11和电池管理系统12，电池包11包括多个如前所述的电池单体4。具体的，电池包11包括多个电池模组111，每个电池模组111包括多个如前所述的电池单体4。每个电池模组111均有一个相对应的电池管理单元121，电池管理单元121与电池模组111中的每个电池单体4连接，电池管理单元121用于接收来自于电池单体4的电芯参数调制信号。电池管理控制器122与电池管理单元121相连接，用于处理来自于电池管理单元121的信号。示例性的，温度传感器采集电芯41温度参数并通过信号线路4213将温度参数发送到信号调制器4212。4212将温度参数调制为温度参数调制信号并将温度参数调制信号发送到电池管理单元121，电池管理单元121将温度参数调制信号进行解调处理，并将结果发送电池管理控制器122。

在本申请实施例中，电池管理单元121用于根据电芯42参数判断电芯42热失控风险。电池管理单元121响应于隔膜温度大于预设隔膜温度输出热失控警告信号。电池管理单元121响应于隔膜应力大于预设隔膜应力或隔膜应变大于预设隔膜应变输出热失控警告信号。电池管理控制器122响应于电池管理单元121输出热失控警告信号，电池管理控制器122接收热失控警告信号并发出热失控警告。

本申请实施例中的贴着隔膜的传感器用于采集隔膜参数，信号调制器4212接收隔膜参数并将隔膜参数调制为隔膜参数调制信号。电池管理单元121接收来自信号调制器4212的调制信号并将调制信号进行解调处理，电池管理单元121根据隔膜参数判断当前电池单体的安全状态。若当前电池单体存在热失控风险，电池管理单元121向电池管理控制器122发出热失控警告信号。电池管理控制器122接收来自于电池管理单元121的热失控警告信号并发出热失控警告。

示例性的，贴着隔膜的温度传感器采集隔膜温度参数并将隔膜温度参数转换为隔膜温度参数信号后发送到信号调制器4212。信号调制器4212将隔膜温度信号调制为隔膜温度调制信号并将隔膜温度调制信号发送到电池管理单元121。电池管理单元121对隔膜参数调制信号进行解调，并将隔膜温度与预设隔膜温度进行比较。电池管理单元121响应于隔膜温度大于预设隔膜温度，表明此时隔膜温度异常升高，电池单体存在热失控风险，电池管理单元121发送热失控警告信号到电池管理控制器122，电池管理控制器122接收来自电池管理单元121的热失控警告信号后发出热失控警告。

示例性的，贴着隔膜的应力传感器采集隔膜应力参数并将隔膜应力参数转换为隔膜应力参数信号后发送到信号调制器4212。信号调制器4212将隔膜应力参数调制为隔膜应力参数调制信号并将隔膜应力参数调制信号发送到电池管理单元121。电池管理单元121对隔膜应力参数调制信号进行解调，并将隔膜应力与预设隔膜应力进行比较。电池管理单元121响应于隔膜应力大于预设隔膜应力，表明此时隔膜应力异常升高，隔膜已经开始收缩，电池单体存在热失控风险，电池管理单元121发送热失控警告信号到电池管理控制器122，电池管理控制器122接收来自电池管理单元121的热失控警告信号后发出热失控警告。

示例性的，贴着隔膜的应变传感器采集隔膜应变参数并将隔膜应变参数转换为隔膜应变参数信号后发送到信号调制器4212。信号调制器4212将隔膜应变参数调制为隔膜应变参数调制信号并将隔膜应变参数调制信号发送到电池管理单元121。电池管理单元121对隔膜应变参数调制信号进行解调，并将隔膜应变与预设隔膜应变进行比较。电池管理单元121响应于隔膜应变大于预设隔膜应变，表明此时隔膜应变异常升高，隔膜已经开始收缩，电池单体存在热失控风险，电池管理单元121发送热失控警告信号到电池管理控制器122，电池管理控制器122接收来自电池管理单元121的热失控警告信号后发出热失控警告。

本申请实施例提供一种电动汽车，电动汽车包括电池包11和电池管理系统12。电池包11包括多个如前所述的电池单体4。电池管理系统12包括电池管理单元121和电池管理控制器122。具体的，电池包11包括多个电池模组111，每个电池模组111包括多个如前所述的电池单体4。每个电池模组111均有一个相对应的电池管理单元121，电池管理单元121与电池模组111中的每个电池单体4连接，电池管理单元121用于接收来自于电池单体4的电芯参数调制信号。电池管理控制器122与电池管理单元121相连接，用于处理来自于电池管理单元121的信号。示例性的，温度传感器采集电芯41温度参数并通过信号线路4213将温度参数发送到信号调制器4212。4212将温度参数调制为温度参数调制信号并将温度参数调制信号发送到电池管理单元121，电池管理单元121将温度参数调制信号进行解调处理，并将结果发送电池管理控制器122。

在本申请实施例中，电池管理单元121用于根据电芯42参数判断电芯42热失控风险。响应于隔膜温度大于预设隔膜温度，电池管理单元121接收隔膜温度调制信号并输出热失控警告信号。响应于隔膜应变大于预设隔膜应变或隔膜应变大于预设隔膜应变，电池管理单元121接收隔膜应变调制信号或隔膜应变调制信号并输出热失控警告信号。响应于电池管理单元输出热失控警告信号，电池管理控制器122接收热失控警告信号并发出热失控警告

以上，仅是本申请的较佳实施方式而已，并非对本申请任何形式上的限制，虽然本申请已是较佳实施方式揭露如上，并非用以限定本申请，任何熟悉本专业的技术人员，在不脱离本申请技术方案范围内，当可利用上述揭示的技术内容做出些许更动或修饰为等同变化的等效实施方式，但凡是未脱离本申请技术方案内容，依据本申请的技术实质对以上实施方式所做的任何简单修改、等同变化与修饰，均仍属于本申请技术方案的范围内。

Claims (10)

1.一种电池单体，其特征在于，所述电池单体包括电芯和电芯监测装置，所述电芯包括隔膜、正极、负极、正极集流体及负极集流体，所述电芯监测装置包括：

传感器单元，所述传感器单元设置于所述负极并固定于所述负极集流体表面，所述传感器单元用于采集电芯参数并输出至少一个参数信号；

供电单元，所述电芯通过所述供电单元为所述传感器单元供电。

2.如权利要求1所述的电池单体，其特征在于，所述传感器单元包括传感器模块和信号调制器，其中：

所述传感器模块包括至少一个传感器，所述传感器用于采集电芯参数、将电芯参数转换为电芯参数信号并发送电芯参数信号到所述信号调制器；

所述信号调制器用于接收所述电芯参数信号并将所述电芯参数信号调制为电芯参数调制信号并输出到电芯外部。

3.如权利要求2所述的电池单体，其特征在于，所述电芯监测装置包括信号线路、导电线路，其中：

所述信号线路用于连接所述传感器和所述信号调制器，所述传感器通过所述信号线路将电芯参数信号发送到所述信号调制器；

所述导电线路用于连接所述供电单元和所述传感器单元，所述供电单元接收所述电芯供电并通过所述导电线路向所述传感器单元供电；

所述信号线路和所述导电线路均为刻蚀于负极集流体表面的刻蚀电路。

4.如权利要求1-3任一项所述的电池单体，其特征在于，所述电池单体的负极包括负极过量区域，所述传感器单元和所述供电单元位于所述负极过量区域且固定于所述负极集流体表面。

5.如权利要求1-4任一项所述的电池单体，其特征在于，至少一个所述传感器贴着所述隔膜，贴着所述隔膜的至少一个所述传感器用于采集所述隔膜参数并将所述隔膜参数转换为隔膜参数信号。

6.如权利要求1-5任一项所述的电池单体，其特征在于，所述传感器单元包括温度传感器、气压传感器、应力传感器或应变传感器中的至少一个，所述温度传感器、所述气压传感器、所述应力传感器、所述应变传感器分别用于监测所述电芯的温度、气压、应力和应变。

7.如权利要求1-6任一项所述的电池单体，其特征在于，所述传感器单元与电池管理单元连接并输出所述至少一个电芯参数调制信号到所述电池管理单元。

8.一种储能装置，所述储能装置包括电池包和电池管理系统，其特征在于，所述电池包包括多个如权利要求1-7任一项所述的电池单体，所述电池管理系统包括电池管理单元和电池管理控制器，所述电池管理单元用于接收所述传感器单元发送的电芯参数调制信号并发送信号到电池管理控制器。

9.如权利要求8所述的储能装置，其特征在于，所述电池管理系统用于根据所述隔膜参数判断所述电池单体安全性：

响应于所述隔膜温度大于预设隔膜温度，所述电池管理单元接收隔膜温度信号并输出安全预警信号；或，

响应于所述隔膜应力大于预设隔膜应力或隔膜应变大于预设隔膜应变，所述电池管理单元接收隔膜应力信号或隔膜应变信号并输出安全预警信号；或，

响应于所述电池管理单元输出所述安全预警信号，所述电池管理控制器接收所述安全预警信号并发出安全警告。

10.一种电动汽车，其特征在于，所述电动汽车包括如权利要求1-9任一项所述的电池单体，或所述电动汽车包括如权利要求8-9所述的储能装置。

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