CN116154337A - 电池、用于植入电池内部的传感器的制备方法及系统 - Google Patents

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CN116154337A CN202111390062.4A CN202111390062A CN116154337A CN 116154337 A CN116154337 A CN 116154337A CN 202111390062 A CN202111390062 A CN 202111390062A CN 116154337 A CN116154337 A CN 116154337A
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Abstract

本申请提供了一种电池、用于植入电池内部的传感器的制备方法及系统，该电池中包括正电极(即正极)、负电极(即负极)以及传感器，其中传感器可以由第一基片、第二基片以及至少一个敏感元阵列热压封装制成，该第一基片上可制成有第一电极电路，该第二基片上可制成有第二电极电路，上述敏感元阵列可通过第一电极电路与正电极耦合，并且敏感元阵列还可通过第二电极电路与负电极耦合。在电池处于工作状态时，上述敏感元阵列可采集电池的内部电池参数，该内部电池参数可用于确定电池是否热失控。基于本申请，可通过敏感元阵列实时采集电池的内部电池参数来判断电池是否热失控，采样精度更高，进而提高了电池使用的安全性和可靠性。

Description

电池、用于植入电池内部的传感器的制备方法及系统
技术领域
本申请涉及微电子器件领域，尤其涉及一种电池、用于植入电池内部的传感器的制备方法及系统。
背景技术
随着电池广泛应用在电动汽车领域、通讯领域和能源领域等多种行业领域中，市场对于电池的需求逐渐增加，并针对电池使用的安全性提出了相当高的要求。由于电池在工作过程中会不断产热，在电池的内部积攒了大量热量时会发生热失控(如电池起火和爆炸)，甚至会导致安全事故的发生，因此如何实时监控电池内部的热量(如内部温度)尤为重要。
发明内容
本申请提供一种电池、用于植入电池内部的传感器的制备方法及系统，可通过敏感元阵列实时采集电池的内部电池参数来判断电池是否热失控，采样精度更高，进而提高了电池使用的安全性和可靠性。
第一方面，本申请提供了一种电池，该电池中包括正电极(也可以简称为正极)、负电极(也可以简称为负极)以及传感器，其中，该传感器可以由第一基片、第二基片以及至少一个敏感元阵列热压封装制成，至少一个敏感元阵列可设置在第一基片和第二基片之间，各敏感元阵列中的敏感元可以相同，也可以不同。这里的第一基片和第二基片由与电池内部的腐蚀性电化学环境具有很好的相容性的高分子聚合物制成，因此第一基片和第二基片可以理解为由高分子聚合物制成的具有柔性的基片。上述第一基片上可制成有第一电极电路，上述第二基片上可制成有第二电极电路，上述敏感元阵列可通过第一电极电路与正电极耦合，并且敏感元阵列还可通过第二电极电路与负电极耦合。换言之，敏感元阵列可通过第一电极电路直接连接正电极，或者第一电极电路可通过其它器件间接连接正电极；敏感元阵列可通过第二电极电路直接连接负电极，或者第二电极电路可通过其它器件间接连接负电极。这里的第一基片、第二基片以及敏感元阵列的尺寸均小于电池内部尺寸。在电池处于工作状态时，上述敏感元阵列可用于采集电池的内部电池参数，该内部电池参数可用于确定电池是否热失控。这里的内部电池参数可包括但不限于电池的内部温度、内部压力以及工作状态对应的参数。
在本申请中，可通过敏感元阵列实时采集电池的内部电池参数来判断电池是否热失控，采样精度更高，提高了电池使用的安全性和可靠性，延长了电池使用寿命；另外，上述各敏感元阵列、第一基片和第二基片可构成一个完整的可实现多点(即多个位置)、多参量(即内部电池参数)感知的传感器，其中第一基片和第二基片可作为各敏感元阵列的电连接载体并在物理上保护敏感元阵列，提高了敏感元阵列的稳定性和可靠性，适应性更强。
结合第一方面，在第一种可能的实施方式中，上述敏感元阵列中包括至少两个敏感元，每个敏感元中包括第一电极和第二电极，其中，每个敏感元的第一电极与第一电极电路电连接以耦合正电极，每个敏感元的第二电极与第二电极电路电连接以耦合负电极。本申请可以将传感器中具有敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的电子元件称之为敏感元，例如，温度敏感元或者压力敏感元，其中，温度敏感元可用于采集电池的内部温度，压力敏感元可用于采集电池的内部压力。在本申请提供的电池中，可通过每个敏感元阵列中的各敏感元采集电池内部的多个位置(即多点)的电池参数(如内部温度、内部压力以及其它参数)，采样精度更高，采样灵活性强。
结合第一方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述第一电极电路和敏感元的第一电极上涂覆有导电胶，其中敏感元的第一电极可通过导电胶与第一电极电路电连接以耦合正电极。这里的导电胶可以理解为一种固化或干燥后具有一定导电性的胶粘剂，可用于将多种导电材料(如敏感元的第一电极和第一电极电路)连接在一起以使被连接的导电材料间形成电的通路。在本申请提供的电池中，可通过导电胶使敏感元的第一电极和第一电极电路形成电的通路，从而与电池中的正电极之间建立可靠稳定的电连接，成本低且操作流程简单，电池参数的采样效率更高，适应性更强。
结合第一方面第一种可能的实施方式或者第一方面第二种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，上述第二电极电路和敏感元的第二电极上涂覆有导电胶，其中敏感元的第二电极可通过导电胶与第二电极电路电连接以耦合负电极。可以理解，可通过导电胶使敏感元的第二电极和第二电极电路形成电的通路，从而与电池中的负电极之间建立可靠稳定的电连接，成本低且操作流程简单，电池参数的采样效率更高，适应性更强。可选的，在第一电极电路和敏感元的第一电极上涂覆有导电胶，且第二电极电路和敏感元的第二电极上涂覆有导电胶的情况下，可使得敏感元的第一电极通过导电胶与第一电极电路电连接、且敏感元的第二电极通过导电胶与第二电极电路电连接，从而可同时与电池中的正电极和负电极之间建立可靠稳定的电连接，进一步提高了敏感元阵列的可靠性和稳定性，适应性更强。
结合第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第三种可能的实施方式中任一种，在第四种可能的实施方式中，上述敏感元阵列中各敏感元的第一电极和第二电极可由电镀工艺制成，可提高敏感元的耐腐蚀性，从而可与电池内部的腐蚀性电化学环境兼容，进而提高了敏感元阵列的稳定性和可靠性。
结合第一方面第一种可能的实施方式至第一方面第四种可能的实施方式中任一种，在第五种可能的实施方式中，上述敏感元还包括设置在第一电极和第二电极之间的敏感层，该敏感元的形状可包括但不限于正方形或者长方形，且敏感元的面积大于或者等于1.5mm×1mm、且小于或者等于4.5mm×2.5mm，敏感元的厚度大于或者等于100μm、且小于或者等于600μm。上述第一电极和第二电极的厚度均大于或者等于10nm、且小于或者等于1000nm，上述敏感元阵列中敏感元的行距和列距大于或者等于5.5mm、且小于或者等于20.5mm，其中敏感元所在的位置与第一基片和第二基片中各基片的边缘位置之间的距离大于或者等于2.5mm、且小于或者等于7.5mm。可以理解，上述敏感元的形状、敏感元的面积和厚度、第一电极的厚度、第二电极的厚度、敏感元阵列中敏感元的行距和列距、以及敏感元的具体位置可由电池内部尺寸以及现有工艺决定，在此不作限制。其中，第一电极和第二电极的材料可包括但不限于铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、铂钛(PtTi)、AuPtTi或者NiCr，该敏感层的材料可包括但不限于陶瓷材料、石英晶体或者镧镓硅酸盐(La2Ga5SiO14，可以简称为LGS)晶体。在本申请提供的电池中，根据上述参数制成的敏感元阵列具有小体积特点(如敏感元阵列的厚度小于500μm)，从而减小了对电池的容量影响，进而高效地发挥电池的效能；另外，根据上述参数制成的敏感元阵列可满足小面元、高密度大规模阵列器件的制备技术要求，同时可获得高数量的参量(内部电池参数)感知，适用性更强。
结合第一方面至第一方面第五种可能的实施方式中任一种，在第六种可能的实施方式中，上述第一电极电路和第二电极电路可由柔性印制电路板(flexible printedcircuit，FPC)工艺制成，可大大缩小传感器的体积和重量，从而制成高密度、小型化、高可靠性的具有柔性的传感器，成本更低，适用性更强。
结合第一方面至第一方面第六种可能的实施方式中任一种，在第七种可能的实施方式中，上述第一基片和第二基片可以为由高分子聚合物制成的具有柔性的基片，其中第一基片和第二基片中各基片的厚度可大于或者等于25μm、且小于或者等于100μm，各基片的长度和宽度可大于或者等于70mm、且小于或者等于160mm。可以理解，上述各基片的长度、宽度和厚度可由电池内部尺寸以及现有工艺决定，在此不作限制。在本申请提供的电池中，根据上述参数所制成的传感器更具有柔性且对电池的容量影响甚微(即体积更小)，并且该传感器可与电池内部的腐蚀性电化学环境更好地兼容，易于实现工业化生产；另外，该传感器可在电池的内部长期稳定存在(即不会影响传感器的使用性能和精度)，从而保证传感器实时采集电池内部的多个位置的电池参数，进一步提高了内部电池参数的采样精度，适用性更强。
第二方面，本申请提供了一种用于植入电池内部的传感器的制备方法，该方法可由具有传感器制造功能的设备(可以简称为传感器制造设备)执行。在该方法中，上述传感器制造设备可在第一基片上制成第一电极电路以得到具有第一电极电路的第一基片，并在第二基片上制成第二电极电路以得到具有第二电极电路的第二基片。这时，传感器制造设备可根据敏感元阵列的阵列图形、敏感元阵列中敏感元的尺寸和加工工艺制成至少一个敏感元阵列，其中，阵列图形可包括敏感元阵列中各敏感元的排列位置，该敏感元中包括第一电极和第二电极。这里的阵列图形、敏感元的尺寸和加工工艺可由电池内部尺寸以及电池内部的电化学环境、以及传感器采集内部电池参数的需求决定。在制成至少一个敏感元阵列之后，传感器制造设备可对具有第一电极电路的第一基片、具有第二电极电路的第二基片以及各敏感元阵列进行热压封装以得到传感器。其中，上述各敏感元阵列中敏感元的第一电极可与第一电极电路电连接，且第一电极电路用于耦合电池的正电极，各敏感元阵列中敏感元的第二电极与第二电极电路电连接，第二电极电路用于耦合电池的负电极。可以理解，传感器制造设备可在制成传感器之后将其植入电池内部以采集电池的内部电池参数，或者在电池制造过程中制成传感器以采集电池的内部电池参数，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。在该方法中，可制成一个完整的可实现多点、多参量感知的阵列式传感器，其中第一基片和第二基片可作为敏感元阵列的电连接载体并在物理上保护敏感元阵列，并且该阵列式传感器可与电池内部腐蚀性的电化学环境具有更好的相容性，提高了传感器的可靠性和稳定性；另外，该阵列式传感器可更好地探测电池的内部电池参数以判断电池是否热失控，采样精度更高，提高了电池使用的安全性和可靠性，适应性更强。
结合第二方面，在第一种可能的实施方式中，上述传感器制造设备可基于第一电极电路的电路图形对第一基片进行光成像图形转移和蚀刻，以在第一基片上制成第一电极电路。这里第一电极电路的电路图形可由敏感元阵列的阵列图形和敏感元阵列中敏感元的尺寸决定。换言之，传感器制造设备可通过柔性印制电路板工艺，基于第一电极电路的图形在第一基片上制成第一电极电路，可大大缩小传感器的体积和重量，并制成高密度、小型化、高可靠性的具有柔性的传感器，成本更低，适用性更强。
结合第二方面或者第二方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，上述传感器制造设备可基于第二电极电路的电路图形对第二基片进行光成像图形转移和蚀刻，以在第二基片上制成第二电极电路。这里第二电极电路的电路图形可由敏感元阵列的阵列图形和敏感元阵列中敏感元的尺寸决定。换言之，传感器制造设备可通过柔性印制电路板工艺，基于第二电极电路的图形在第二基片上制成第二电极电路，可大大缩小传感器的体积和重量，并制成高密度、小型化、高可靠性的具有柔性的传感器，成本更低，适用性更强。
结合第二方面至第二方面第二种可能的实施方式中任一种，在第三种可能的实施方式中，上述传感器制造设备可在第一电极电路和各敏感元阵列中敏感元的第一电极上涂覆导电胶，从而实现各敏感元阵列中敏感元的第一电极通过导电胶与第一电极电路电连接的效果，进而与电池中的正电极之间建立可靠稳定的电连接，成本低且操作流程简单。
结合第二方面至第二方面第三种可能的实施方式中任一种，在第四种可能的实施方式中，上述传感器制造设备可在第二电极电路和各敏感元阵列中敏感元的第二电极上涂覆导电胶，从而实现各敏感元阵列中敏感元的第二电极通过导电胶与第二电极电路电连接的效果，进而与电池中的负电极之间建立可靠稳定的电连接，成本低且操作流程简单。可选的，在各敏感元阵列中敏感元的第一电极通过导电胶与第一电极电路电连接、且各敏感元阵列中敏感元的第二电极通过导电胶与第二电极电路电连接的情况下，可同时与电池中的正电极和负电极之间建立可靠稳定的电连接，从而提高了敏感元阵列的可靠性和稳定性，适应性更强。
第三方面，本申请提供了一种电池系统，该电池系统中包括电池管理系统(battery management system,BMS)、以及与该电池管理系统连接的多个如上述第一方面至第一方面第七种可能的实施方式中任一种提供的电池。其中，电池中的各敏感元阵列可用于采集电池的内部电池参数，并向电池管理系统输出电池的内部电池参数。这时，该电池管理系统可用于基于电池的内部电池参数确定电池是否热失控。该电池系统可适用于电动设备，电动设备可包括但不限于电动汽车、电动游乐设备、电动列车、电动自行车、高尔夫球车、通风设备、冲压设备、水晶设备、水泵以及各种机床。在本申请中，可通过各敏感元阵列可实时采集更加精准的内部电池参数并向电池管理系统输出参数，从而可基于更加精准的参数判断电池是否热失控，进而提高了电池使用的安全性和可靠性，适用性更强。
第四方面，本申请提供了一种供电系统，该供电系统中包括储能模块以及与储能模块连接的直流(direct current，DC)/DC变换模块，其中，储能模块可以由多个如上述第一方面至第一方面第七种可能的实施方式中任一种提供的电池串并联组成。可以理解，由于多个电池中各电池内部均植入有传感器，因此在电池工作的过程中，传感器可实时采集电池的内部电池参数以判断电池是否热失控，从而提高了电池使用的安全性和可靠性以保证其正常工作，进而提高了系统供电效率和供电可靠性；另外，还可延长电池的使用寿命，降低了系统供电成本，适用性强。
结合第四方面，在第一种可能的实施方式中，在混合供电应用场景下，上述供电系统还包括供电模块以及与供电模块连接的功率变换模块，其中功率变换模块可基于供电模块所提供的电压对负载供电，从而可提高系统供电效率和供电灵活性，适用性更强。
结合第四方面第一种可能的实施方式，在第二种可能的实施方式中，在光储混合供电应用场景下，上述供电模块可包括光伏阵列，功率变换模块可以为DC/DC变换模块。
结合第四方面第一种可能的实施方式，在第三种可能的实施方式中，在风储混合供电应用场景下，供电模块包括发电机，该功率变换模块可以为交流(alternatingcurrent，AC)/DC变换模块。
结合第四方面第一种可能的实施方式至第四方面第三种可能的实施方式中任一种，在第四种可能的实施方式中，上述供电系统还包括直流母线和DC/AC变换模块，其中，DC/DC变换模块和功率变换模块可分别通过直流母线连接DC/AC变换模块的输入端，DC/AC变换模块的输出端可连接交流负载或者交流电网以对交流负载或者交流电网供电，从而提高了系统供电效率。可选的，上述供电系统还可包括并离网接线盒，DC/AC变换模块的输出端可通过并联网接线盒连接交流负载或者交流电网。本申请提供的供电系统中的各功能模块之间的具体连接方式可根据实际应用场景确定，在此不做限制。
在本申请中，可通过敏感元阵列实时采集电池的内部电池参数以判断电池是否热失控，采样精度更高，提高了电池使用的安全性和可靠性；另外，上述敏感元阵列、第一基片和第二基片可构成一个完整的可实现多点、多参量(内部电池参数)感知的传感器，其中第一基片和第二基片可作为敏感元阵列的电连接载体并在物理上保护敏感元阵列，提高了敏感元阵列的稳定性和可靠性，适应性更强。
附图说明
图1是本申请提供的电池的应用场景示意图；
图2是本申请提供的电池的结构示意图；
图3是本申请提供的传感器的结构示意图；
图4是本申请提供的温度敏感元的结构示意图；
图5是本申请提供的压力敏感元的结构示意图；
图6是本申请提供的供电系统的一结构示意图；
图7是本申请提供的供电系统的另一结构示意图；
图8是本申请提供的供电系统的又一结构示意图；
图9是本申请提供的用于植入电池内部的传感器的制备方法的流程示意图；
图10是本申请提供的传感器的制备过程示意图。
具体实施方式
本申请提供的电池适用于新能源智能微网领域、输配电领域或者新能源领域(如光伏并网领域或者风力并网领域)、光储发电领域(如对用电设备(如冰箱、空调)或者电网供电)，或者风储发电领域，或者大功率变换器领域(如将直流电转换为大功率的高压交流电)，电动设备领域(如各种电动设备)等多种应用领域，具体可根据实际应用场景确定，在此不做限制。本申请提供的电池系统可适配于不同的应用场景，比如，光储供电应用场景、风储供电应用场景、纯储能供电应用场景、电动汽车应用场景或者其它应用场景，下面将以储能供电应用场景为例进行说明，以下不再赘述。
请一并参见图1，图1是本申请提供的电池的应用场景示意图。在纯储能供电应用场景下，如图1所示，供电系统中包括电池系统、DC/DC变换器以及DC/AC变换器，该电池系统可通过DC/DC变换器连接DC/AC变换器，其中电池系统可包括电池管理系统以及与电池管理系统连接的多个电池，且每个电池内部植入有传感器。在供电系统对负载供电的过程中，DC/DC变换器可基于多个电池提供的直流电压向DC/AC变换器输出目标直流电压，这时DC/AC变换器可将DC/DC变换器输入的目标直流电压转换为交流电压，并基于该交流电压对电网和用电设备供电。在对电网和用电设备供电的过程中，由于电池一直处于工作状态会不断产热，在电池的内部积攒了大量热量时甚至会发生热失控(如电池起火和爆炸)，因此需要实时监控电池内部的热量变化。这时，电池内部所植入的传感器可实时采集电池的内部电池参数，并向电池管理系统输出该内部电池参数(即表征电池内部的热量的参数)。上述电池管理系统可基于内部电池参数精准地判断电池是否热失控，从而提高了电池使用的安全性和可靠性以保证电池正常工作，延长了电池使用寿命，并且提升了系统供电效率和供电可靠性，适用性更强。
下面将结合图2至图8对本申请提供的电池、供电系统及其工作原理进行示例说明。
请参见图2，图2是本申请提供的电池的结构示意图。如图2所示，电池1中包括正电极10、负电极11以及传感器12，其中，该传感器12可以由第一基片121、第二基片122、以及至少一个敏感元阵列(即一个或者多个敏感元阵列，如敏感元阵列123a至敏感元阵列123n)热压(即热压工艺)封装制成，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n可设置在第一基片121和第二基片122之间。这里的热压工艺可以理解为对铺装成型后的板坯(即第一基片121、第二基片122以及敏感元阵列123a至敏感元阵列123n)加热的同时加压，并制成具有一定机械强度和耐水性能的纤维板材(即传感器12)的过程。其中，电池1可包括但不限于锂离子电池(也可以简称为锂电池)，上述第一基片121和第二基片122可以由与电池内部的腐蚀性电化学环境具有很好的相容性的高分子聚合物制成，因此第一基片121和第二基片122可以理解为由高分子聚合物制成的具有柔性的基片。其中，高分子聚合物可包括但不限于聚酰亚胺(polyimide，可以简称为PI)，聚偏氟乙烯(polyvinylidene fluoride，可以简称为PVDF),聚乙烯(polyethylene，可以简称为PE)，以及聚丙烯(polypropylene，可以简称为PP)。
在一些可行的实施方式中，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n可以为同一类型的敏感元阵列，或者为不同类型的敏感元阵列。其中，敏感元阵列的具体类型可由传感器12所需要采集的内部电池参数(即用于判断电池1是否热失控的参数)决定，该敏感元阵列可包括但不限于温度敏感元阵列和压力敏感元阵列。例如，敏感元阵列123a至敏感元阵列123n均为温度敏感元阵列或者压力敏感元阵列；或者，敏感元阵列123a至敏感元阵列123n中的一部分敏感元阵列为温度敏感元阵列，敏感元阵列123a至敏感元阵列123n中的另一部分敏感元阵列均为压力敏感元阵列。其中，温度敏感元阵列可用于采集电池1内部的多个位置的温度，压力敏感元阵列可用于采集电池1内部的多个位置的压力。
在一些可行的实施方式中，上述图2所示的第一基片121上制成有第一电极电路1211，上述第二基片122上制成有第二电极电路1221，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n可通过第一电极电路1211与正电极10耦合(即直接连接或者间接连接)，并且敏感元阵列123a至敏感元阵列123n还可通过第二电极电路1221与负电极11耦合。换言之，敏感元阵列123a至敏感元阵列123n可通过第一电极电路1211直接连接正电极10；或者，敏感元阵列123a至敏感元阵列123n与第一电极电路1211电连接，且第一电极电路1211可通过其它器件间接连接正电极10。上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n可通过第二电极电路1221直接连接负电极11；或者，敏感元阵列123a至敏感元阵列123n与第二电极电路1221电连接，且第二电极电路1221可通过其它器件间接连接负电极11。本申请可以将第一基片上用于与正电极进行耦合的电路(或者电极)称之为第一电极电路，还可以将第二基片上用于与负电极进行耦合的电路(或者电极)称之为第二电极电路。
在一些可行的实施方式中，上述第一电极电路1211和第二电极电路1221的制成材料可包括但不限于铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、铂钛(PtTi)、AuPtTi或者NiCr，第一电极电路1211和第二电极电路1221可由柔性印制电路板工艺制成，柔性印制电路板工艺是指通过在一种可曲饶的基材表面(即第一基片121的表面或者第二基片122的表面)利用光成像图形转移和蚀刻工艺方法而制成导体电路(即第一电极电路1211或者第二电极电路1221)的工艺。可以理解，由于第一电极电路1211和第二电极电路1221是由柔性印制电路板工艺制成的电极电路，因此可大大缩小传感器12的体积和重量，从而制成高密度、小型化、高可靠性的具有柔性的传感器12，成本更低，适用性更强。
在一些可行的实施方式中，上述第一基片121、第二基片122以及敏感元阵列123a至敏感元阵列123n的尺寸均小于电池1的内部尺寸，以保证传感器12可植入电池1内部。例如，第一基片121和第二基片122是由高分子聚合物制成的具有柔性的基片，第一基片121和第二基片122中各基片的厚度可大于或者等于25μm、且小于或者等于100μm，各基片的长度和宽度可大于或者等于70mm、且小于或者等于160mm，各基片的长度和宽度可以相同，也可以不同。其中，上述各基片的长度、宽度和厚度可由电池1的内部尺寸以及现有工艺决定，在此不作限制。可以理解，根据上述参数所制成的传感器12更具有柔性且对电池1的容量影响甚微(即体积更小)，并且该传感器12可与电池内部的腐蚀性电化学环境更好地兼容，易于实现工业化生产。另外，上述传感器12可在电池1的内部长期稳定存在(即不会影响传感器12的使用性能和精度)，从而保证传感器12(即敏感元阵列123a至敏感元阵列123n)实时采集电池1内部的多个位置的电池参数，进一步提高了内部电池参数的采样精度，适用性更强。
在一些可行的实施方式中，在电池1处于工作状态(也可称为服役状态)时，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n中各敏感元阵列可实时采集电池1的内部电池参数，其中内部电池参数可用于确定电池1是否热失控。这里的内部电池参数可包括但不限于电池1内部的多个位置的温度、多个位置的压力以及工作状态对应的参数，因此各敏感元阵列可实时监控电池1内部的温度分布、压力分布以及工作状态，进而更加精准地判断电池1是否热失控，这时的传感器12可以理解为一种电池内部温度分布、压力分布及其状态感知的内置式阵列传感器。可以理解，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n可实时采集电池1的内部电池参数以判断电池1是否热失控，采样精度更高，提高了电池使用的安全性和可靠性，延长了电池使用寿命。另外，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n、第一基片121和第二基片122可构成一个完整的可实现多点(即多个位置)、多参量(即内部电池参数)感知的传感器12，其中第一基片121和第二基片122可作为敏感元阵列123a至敏感元阵列123n的电连接载体并在物理上保护敏感元阵列123a至敏感元阵列123n，从而保证敏感元阵列123a至敏感元阵列123n不会被电池内部的电化学环境腐蚀而导致无法使用或者降低使用性能，提高了敏感元阵列的稳定性和可靠性，适应性更强。
在一些可行的实施方式中，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n中各敏感元阵列可由至少两个敏感元排列组成，该敏感元中包括第一电极和第二电极，其中，敏感元的第一电极与第一电极电路1211电连接以耦合正电极10，敏感元的第二电极与第二电极电路1221电连接以耦合负电极11。本申请可以将传感器中具有敏锐地感受某种物理、化学、生物的信息并将其转变为电信息的电子元件称之为敏感元(也可以称为敏感元件或者敏感元器件)，例如，温度敏感元或者压力敏感元，其中，温度敏感元可采集电池1的内部温度，压力敏感元可采集电池1的内部压力。本申请可以将敏感元中与第一电极电路电连接的电极称之为第一电极，还可以将敏感元中与第二电极电路电连接的电极称之为第二电极。其中，第一电极和第二电极的材料可包括但不限于铝(Al)、金(Au)、铂(Pt)、铂钛(PtTi)、AuPtTi或者NiCr，该敏感层的材料可包括但不限于陶瓷材料、石英晶体或者镧镓硅酸盐(La2Ga5SiO14，可以简称为LGS)晶体，该陶瓷材料可包括但不限于：CaCu3Ti4O12、Ca1-xBaxCu3Ti4O12、Ca1- xSrxCu3Ti4O12、CaCu3Ti1-yZryO12、CaCu3Ti1-yMnyO12、(1-α)Ba1-xSrxZryTi1-yO3-αBiNaTiO3、Ba1- xSrxZryTi1-y-zYzO3、Ba1-xSrxZryTi1-y-zGdzO3、Ba1-xSrxZryTi1-y-zYbzO3以及Ba1-xSrxZryTi1-y- zDyzO3，石英晶体可包括AT切型、SC切型、X切型以及Y切型的晶体。可以理解，各敏感元阵列中的敏感元可采集电池内部的多个位置的电池参数(如温度、压力以及其它参数)，采样精度更高，采样灵活性强。
可选的，在一些可行的实施方式中，上述第一电极电路1211和各敏感元阵列中敏感元的第一电极上可涂覆有导电胶，其中各敏感元阵列中敏感元的第一电极可通过导电胶与第一电极电路1211电连接以耦合正电极10。这里的导电胶可以理解为一种固化或者干燥后具有一定导电性的胶粘剂，该导电胶可用于将多种导电材料(如各敏感元阵列中敏感元的第一电极和第一电极电路1211)连接在一起以使被连接的导电材料间形成电的通路。可以理解，可通过导电胶使各敏感元阵列中敏感元的第一电极和第一电极电路1211之间形成电的通路，从而与电池1中的正电极10建立可靠稳定的电连接以使敏感元正常工作，成本低且操作流程简单，适应性更强。可选的，上述第二电极电路1221和各敏感元阵列中敏感元的第二电极上可涂覆有导电胶，其中各敏感元阵列中敏感元的第二电极可通过导电胶与第二电极电路1221电连接以耦合负电极11。可以理解，可通过导电胶使各敏感元阵列中敏感元的第二电极和第二电极电路1221形成电的通路，从而与电池1中的负电极11之间建立可靠稳定的电连接以使敏感元正常工作，成本低且操作流程简单，适应性更强。可选的，在第一电极电路1211和各敏感元阵列中敏感元的第一电极上涂覆有导电胶，且第二电极电路1221和各敏感元阵列中敏感元的第二电极上涂覆有导电胶的情况下，可使得各敏感元阵列中敏感元的第一电极通过导电胶与第一电极电路1211电连接、敏感元的第二电极通过导电胶与第二电极电路1221电连接，从而可同时与电池1中的正电极10和负电极11之间建立可靠稳定的电连接，进一步提高了敏感元阵列的可靠性和稳定性，适应性更强。
在一些可行的实施方式中，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n中敏感元的第一电极和第二电极可由电镀工艺制成，可提高敏感元的耐腐蚀性，从而可与电池内部的腐蚀性电化学环境兼容，进而提高了敏感元阵列的稳定性和可靠性。可选的，上述敏感元还包括设置在第一电极和第二电极之间的敏感层，该敏感元的形状可包括但不限于正方形或者长方形，且敏感元的面积大于或者等于1.5mm×1mm、且小于或者等于4.5mm×2.5mm，敏感元的厚度大于或者等于100μm、且小于或者等于600μm。上述第一电极和第二电极的厚度均大于或者等于10nm、且小于或者等于1000nm，上述敏感元阵列中敏感元的行距和列距大于或者等于5.5mm、且小于或者等于20.5mm，其中敏感元所在的位置与第一基片121和第二基片122中各基片的边缘位置之间的距离大于或者等于2.5mm、且小于或者等于7.5mm。可以理解，根据上述参数制成的敏感元阵列具有小体积特点(如敏感元阵列的厚度小于500μm)，从而减小了对电池1的容量影响，进而高效地发挥电池1的效能；另外，根据上述参数制成的敏感元阵列可满足小面元、高密度大规模阵列器件的制备技术要求，同时可获得高数量的参量(即多个位置的电池参数)感知，适用性更强。
在一些可行的实施方式中，上述第一基片121和第二基片122的面积和厚度、敏感元的形状、敏感元的面积和厚度、第一电极的厚度、第二电极的厚度、敏感元阵列中敏感元的行距和列距、以及敏感元的具体位置可由电池1的内部尺寸以及现有工艺决定，在此不作限制。例如，上述第一基片121和第二基片122可以是面积为70mm×95mm的PI基片，第一电极电路和第二电极电路可以是由柔性印制电路板工艺制作的、厚度为4μm的Cu电极，敏感元阵列可由4×4个相同的压力敏感元组成，其中敏感元的形状为正方形、面积为3.18mm×2.18mm、厚度为100μm，敏感元阵列中敏感元的行距和列距分别为7.5mm和10mm，且敏感元所在的位置与第一基片121和第二基片122中各基片的边缘位置之间的距离可以为10.5mm，敏感元中的第一电极和第二电极可以是由电镀工艺制作的、厚度为1μm的Au电极，敏感元中的敏感层可以是由晶片加工工艺制作的石英晶片，根据这些参数制成的敏感元阵列具有小体积特点(如敏感元阵列的厚度小于500μm)，从而减小传感器12对电池1的容量影响，进而高效地发挥电池1的效能。为方便描述，下面将以传感器12包括一个敏感元阵列(如敏感元阵列123a)为例进行说明，请一并参见图3，图3是本申请提供的传感器的结构示意图。
在一些可行的实施方式中，上述传感器12可以由制成有第一电极电路1211的第一基片121、制成有第二电极电路1221的第二基片122以及敏感元阵列123a热压封装制成，其中，敏感元阵列123a可以由4×4个相同的敏感元排列组成，这时传感器12的俯视图可以如图3中的3a所示，该俯视图可直接显示敏感元阵列123a中各敏感元的排列位置(即阵列图形)，该敏感元阵列123a可包括敏感元1231a、敏感元1232a以及其它敏感元。上述传感器12的左视图可以如图3中的3b所示，该左视图可直接显示敏感元1231a所在的一列敏感元；上述传感器12的右视图可以如图3中的3c所示，该右视图可直接显示敏感元1232a所在的一列敏感元。在上述左视图和右视图中，由于第一电极电路1211位于敏感元阵列123a的上方，因此也可以将第一电极电路1211称为上电极电路；由于第二电极电路1221位于敏感元阵列123a的下方，因此也可以将第二电极电路1221称为下电极电路。
在一些可行的实施方式中，在上述敏感元1231a为温度敏感元的情况下，请一并参见图4，图4是本申请提供的温度敏感元的结构示意图。上述敏感元1231a的正视图可以如图4中的4a所示，敏感元1231a可包括第一电极12311a、第二电极12312a以及敏感层12313a，由于第一电极12311a位于敏感层12313a的上方，因此可以将第一电极12311a理解为敏感元1231a的上电极；由于第二电极12312a位于敏感层12313a的下方，因此可以将第二电极12312a理解为敏感元1231a的下电极。上述敏感元1231a的俯视图可以如图4中的4b所示，敏感元1231a的侧视图可以如图4中的4c所示。需要说明的是，敏感元阵列123a中的其它敏感元的正视图、俯视图和侧视图可参见该敏感元1231a的正视图、俯视图和侧视图，以下不再赘述。上述敏感元阵列123a可通过4×4个温度敏感元分别采集电池1内部的多个位置的温度，从而可通过多个位置的温度精准地判断电池1是否热失控，温度采样精度更高，从而提升了电池使用的安全性和可靠性，并且延长了电池使用寿命。
在一些可行的实施方式中，在上述敏感元1232a为压力敏感元的情况下，请一并参见图5，图5是本申请提供的压力敏感元的结构示意图。上述敏感元1232a的正视图可以如图5中的5a所示，其中，敏感元1232a可包括第一电极12321a、第二电极12322a以及敏感层12323a，由于第一电极12321a位于敏感层12323a的上方，因此可以将第一电极12321a理解为敏感元1232a的上电极；由于第二电极12322a位于敏感层12323a的下方，因此可以将第二电极12322a理解为敏感元1232a的下电极。上述敏感元1232a的俯视图可以如图5中的5b所示，敏感元1232a的侧视图可以如图5中的5c所示。需要说明的是，敏感元阵列123a中的其它敏感元的正视图、俯视图和侧视图可参见该敏感元1232a的正视图、俯视图和侧视图。上述敏感元阵列123a可通过4×4个压力敏感元分别采集电池1内部的多个位置的压力，从而可通过多个位置的压力精准地判断电池1是否热失控，压力采样精度更高，从而提升了电池使用的安全性和可靠性，并且延长了电池使用寿命。
在本申请提供的电池1中，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n可实时采集电池内部的多个位置的电池参数以判断电池1是否热失控，采样精度更高，提高了电池使用的安全性和可靠性，延长了电池使用寿命。另外，上述敏感元阵列123a至敏感元阵列123n、第一基片121和第二基片122可构成一个完整的可实现多点、多参量感知的传感器12，其中第一基片121和第二基片122可作为敏感元阵列123a至敏感元阵列123n的电连接载体并在物理上保护敏感元阵列123a至敏感元阵列123n，提高了敏感元阵列的稳定性和可靠性，适应性更强。
在一些可行的实施方式中，请参见图6，图6是本申请提供的供电系统的一结构示意图。在纯储能供电应用场景下，如图6所示，供电系统2中包括储能模块20以及与储能模块20连接的DC/DC变换模块21，其中，上述储能模块20可以由多个电池(如电池200a至电池200m)串并联组成，例如，电池200a至电池200m中各电池均可以为上述图2至图5所示的电池1。在DC/DC变换模块21的输出端连接直流负载的情况下，DC/DC变换模块21可基于电池200a至电池200m提供的直流电压对直流负载供电。由于电池200a至电池200m中各电池内部均植入有传感器(如上述图2至图5所示的传感器12)，因此在电池工作的过程中，传感器可实时采集电池的内部电池参数以判断电池是否热失控，从而提高了电池使用的安全性和可靠性以保证其正常工作，进而提高了系统供电效率和供电可靠性；另外，还可延长电池的使用寿命，降低了系统供电成本，适用性强。
在一些可行的实施方式中，请参见图7，图7是本申请提供的供电系统的另一结构示意图。如图7所示，上述图6所示的供电系统2还包括供电模块22以及与供电模块22连接的功率变换模块23。在光储混合供电应用场景下，上述供电模块22可包括光伏阵列，功率变换模块23可以为DC/DC变换模块，其中光伏阵列可由多个光伏组串串并联组成，一个光伏组串可包括多个光伏组件(也可以称为太阳能电池板或者光伏板)。在风储混合供电应用场景下，上述供电模块22可包括发电机，该功率变换模块23可以为AC/DC变换模块。在功率变换模块23的输出端连接直流负载的情况下，上述功率变换模块23可基于光伏阵列提供的直流电压或者发电机提供的交流电压对直流负载供电。可以理解，在电池200a至电池200m没有发生热失控的情况下，上述电池200a至电池200m和光伏阵列(或者发电机)可同时对直流负载供电，进一步提高了系统供电效率和供电灵活性；在电池200a至电池200m发生热失控的情况下，光伏阵列(或者发电机)也可对直流负载供电，提高了系统的供电可靠性。
在一些可行的实施方式中，请参见图8，图8是本申请提供的供电系统的又一结构示意图。如图8所示，上述图7所示的供电系统2还可包括直流母线24和DC/AC变换模块25，其中，DC/DC变换模块21和功率变换模块23可分别通过直流母线24连接DC/AC变换模块25的输入端，且DC/AC变换模块25的输出端可连接交流负载或者交流电网。可选的，上述供电系统2还可包括并离网接线盒(图中未示出)，DC/AC变换模块25的输出端可通过并联网接线盒连接交流负载或者交流电网。在对交流负载或者交流电网供电的过程中，DC/DC变换模块21可基于电池200a至电池200m提供的直流电压向DC/AC变换模块25输出直流电压，功率变换模块23可基于光伏阵列提供的直流电压或者发电机提供的交流电压向DC/AC变换模块25输出直流电压。这时，DC/AC变换模块25可将DC/DC变换模块21输入的直流电压和功率变换模块23输入的直流电压转换为交流电压，并基于该交流电压对交流负载或者交流电网供电，从而提高了系统供电效率。
在本申请提供的供电系统2中，由于上述电池200a至电池200m中各电池内部均植入有传感器，因此在电池工作的过程中，传感器可实时采集电池的内部电池参数以判断电池是否热失控，从而提高了电池使用的安全性和可靠性以保证其正常工作，进而提高了系统供电效率和供电可靠性；另外，还可延长电池的使用寿命，降低了系统供电成本，适用性强。
请参见图9，图9是本申请提供的用于植入电池内部的传感器的制备方法的流程示意图。该方法可适用于上述图2至图8所示的电池，该方法可由具有传感器制造功能的设备(可以简称为传感器制造设备)执行，如图9所示，该方法包括以下步骤S101至步骤S103：
步骤S101,在第一基片上制成第一电极电路以得到具有第一电极电路的第一基片，并在第二基片上制成第二电极电路以得到具有第二电极电路的第二基片。
在一些可行的实施方式中，传感器制造设备可基于第一电极电路的电路图形对第一基片进行光成像图形转移和蚀刻(即柔性印制电路板工艺)，从而可在第一基片上制成第一电极电路以得到具有第一电极电路的第一基片。其中，第一电极电路的电路图形可由下述敏感元阵列的阵列图形和敏感元阵列中敏感元的尺寸决定，第一基片的厚度可大于或者等于25μm、且小于或者等于100μm，第一基片的长度和宽度可大于或者等于70mm、且小于或者等于160mm，第一基片的长度和宽度可以相同，也可以不同。进一步地，上述传感器制造设备还可基于第二电极电路的电路图形对第二基片进行光成像图形转移和蚀刻，从而可在第二基片上制成第二电极电路以得到具有第二电极电路的第二基片。其中，第二电极电路的电路图形可由下述敏感元阵列的阵列图形和敏感元阵列中敏感元的尺寸决定，第二基片的厚度可大于或者等于25μm、且小于或者等于100μm，第二基片的长度和宽度可大于或者等于70mm、且小于或者等于160mm，第二基片的长度和宽度可以相同，也可以不同。这里的第一基片和第二基片可以理解为由高分子聚合物制成的具有柔性的基片，其中高分子聚合物可包括但不限于PI、PVDF、PE以及PP。
可以理解，上述传感器制造设备可通过柔性印制电路板工艺，基于第一电极电路的图形在第一基片上制成第一电极电路，并基于第二电极电路的电路图形在第二基片上制成第二电极电路，从而可大大缩小传感器的体积和重量，并制成高密度、小型化、高可靠性的具有柔性的传感器，成本更低，适用性更强。
步骤S102,根据敏感元阵列的阵列图形、敏感元阵列中敏感元的尺寸和加工工艺制成至少一个敏感元阵列。
在一些可行的实施方式中，敏感元阵列的阵列图形可包括敏感元阵列中各敏感元的排列位置，该敏感元中包括第一电极、第二电极以及设置在第一电极和第二电极之间的敏感层。这里的阵列图形、敏感元的尺寸和加工工艺可由电池内部尺寸以及电池内部的电化学环境、以及传感器采集内部电池参数的需求决定。在上述阵列图形中，敏感元阵列中敏感元的行距和列距大于或者等于5.5mm、且小于或者等于20.5mm，其中敏感元所在的位置与第一基片121和第二基片122中各基片的边缘位置之间的距离大于或者等于2.5mm、且小于或者等于7.5mm。其中，上述敏感元的尺寸可包括：敏感元的形状可包括但不限于正方形或者长方形，且敏感元的面积大于或者等于1.5mm×1mm、且小于或者等于4.5mm×2.5mm，敏感元的厚度大于或者等于100μm、且小于或者等于600μm，第一电极和第二电极的厚度均大于或者等于10nm、且小于或者等于1000nm；敏感元的加工工艺可包括但不限于柔性印刷电路板工艺。其中，上述敏感元的形状、敏感元的面积和厚度、第一电极的厚度、第二电极的厚度、敏感元阵列中敏感元的行距和列距、以及敏感元的具体位置可由电池的内部尺寸以及现有工艺决定，在此不作限制。
在一些可行的实施方式中，上述传感器制造设备可基于敏感元阵列中敏感元的尺寸和加工工艺制备组成至少一个敏感元阵列的多个敏感元，并基于敏感元阵列的阵列图形将多个敏感元按照一定排列位置进行排布以得到至少一个敏感元阵列(即一个或者多个敏感元阵列)，其中敏感元阵列可包括至少两个敏感元。这里的至少一个敏感元阵列可包括但不限于温度敏感元阵列和/或压力敏感元阵列，敏感元阵列的具体类型可由传感器采集内部电池参数的需求决定，在此不做限制。其中，至少一个敏感元阵列可用于采集电池内部的多个位置的温度、压力以及其它参数，采样精度更高。
步骤S103,对具有第一电极电路的第一基片、具有第二电极电路的第二基片以及各敏感元阵列进行热压封装以得到传感器。
在一些可行的实施方式中，在制成至少一个敏感元阵列之后，传感器制造设备可对具有第一电极电路的第一基片、具有第二电极电路的第二基片以及各敏感元阵列进行加热加压，从而制成用于植入电池内部的传感器。其中，上述各敏感元阵列中敏感元的第一电极可与第一电极电路电连接，且第一电极电路可用于耦合电池的正电极，各敏感元阵列中敏感元的第二电极与第二电极电路电连接，第二电极电路可用于耦合电池的负电极。具体地，上述传感器制造设备可在一定的压强和温度下对具有第一电极电路的第一基片、具有第二电极电路的第二基片以及各敏感元阵列进行加热加压以得到加热加压后的传感器，并对加热加压后的传感器保温一段时间后将其自然冷却至一定温度，从而得到用于植入电池内部的传感器。
在一些可行的实施方式中，由于需要将传感器植入电池内部，因此第一基片、第二基片以及至少一个敏感元阵列的尺寸均小于电池的内部尺寸。例如，上述第一基片和第二基片可以是面积为70mm×160mm、且厚度为25μm的PI基片(也可以称为聚合物PI膜片)，第一电极电路和第二电极电路可以是由柔性印制电路板工艺制作的、厚度为4μm的Cu电极，敏感元阵列可由4×10个相同的温度敏感元组成，且敏感元的形状为长方形、面积为4mm×2mm、厚度为100μm，敏感元阵列中敏感元的行距和列距分别为10mm和20mm，且敏感元所在的位置与第一基片和第二基片中各基片的边缘位置之间的距离可以为5mm，敏感元中的第一电极和第二电极可以是由电镀工艺制作的、厚度为1μm的Au电极，敏感元中的敏感层可以是由陶瓷流延工艺制作的陶瓷材料(如0.96Ba0.9Sr0.1Zr0.18Ti0.82O3-0.04BiNaTiO3)。
可以理解，传感器制造设备可制成一个完整的可实现多点、多参量感知的阵列式传感器，其中第一基片和第二基片可作为敏感元阵列的电连接载体并在物理上保护敏感元阵列，并且该阵列式传感器可与电池内部腐蚀性的电化学环境具有更好的相容性，提高了传感器的可靠性和稳定性。可选的，传感器制造设备可在制成传感器之后将其植入电池内部以采集电池的内部电池参数，或者传感器制造设备可在电池制造过程中制成传感器以采集电池的内部电池参数，具体可根据实际应用场景确定，在此不作限制。在电池内部植入有上述传感器(即第一电极电路耦合电池的正电极、第二电极电路耦合电池的负电极)之后，传感器可实时采集电池的内部电池参数以判断电池是否热失控，采样精度更高，提高了电池使用的安全性和可靠性，适应性更强。
在一些可行的实施方式中，上述传感器制造设备可以在第一电极电路和各敏感元阵列中敏感元的第一电极上涂覆导电胶，从而实现各敏感元阵列中敏感元的第一电极通过导电胶与第一电极电路电连接的效果，进而与电池中的正电极之间建立可靠稳定的电连接，成本低且操作流程简单。可选的，上述传感器制造设备还可在第二电极电路和各敏感元阵列中敏感元的第二电极上涂覆导电胶，从而实现各敏感元阵列中敏感元的第二电极通过导电胶与第二电极电路电连接的效果，进而与电池中的负电极之间建立可靠稳定的电连接，成本低且操作流程简单。可选的，在各敏感元阵列中敏感元的第一电极通过导电胶与第一电极电路电连接、且各敏感元阵列中敏感元的第二电极通过导电胶与第二电极电路电连接的情况下，可同时与电池中的正电极和负电极之间建立可靠稳定的电连接，从而提高了敏感元阵列的可靠性和稳定性，适应性更强。
在一些可行的实施方式中，上述传感器的制备过程请一并参见图10，图10是本申请提供的传感器的制备过程示意图。为方便描述，下面将以一个敏感元阵列为例进行说明，如图10所示，上述传感器制造设备可基于第一电极电路的图形301在第一基片30上制成第一电极电路3011以得到具有第一电极电路3011的第一基片30，并基于第二电极电路的图形311在第二基片31上制成第二电极电路3111以得到具有第二电极电路3111的第二基片31。这里的第一基片30和第二基片31可以是由高分子聚合物PI制成的具有柔性的基片，且第一基片30和第二基片31的面积可以为70mm×95mm，第一基片30和第二基片31的厚度可以为25μm。其中，第一电极电路3011(如一种引线电极)和第二电极电路3111(如一种引线电极)可以是由柔性印制电路板工艺制作的Cu电极，且引线电极的厚度可以为4μm。这时，传感器制造设备可根据敏感元阵列的阵列图形、敏感元阵列中敏感元的尺寸和加工工艺制成敏感元阵列32，其中，敏感元阵列32可由4×4个相同的温度敏感元组成。在敏感元阵列32中，敏感元的形状可以为正方形，敏感元的面积可以为2mm×2mm，敏感元的厚度可以为100μm，敏感元的行距和列距分别为10mm和20.5mm，且敏感元所在的位置与第一基片30和第二基片31中各基片的边缘位置之间的距离可以为7.5mm，敏感元的第一电极和第二电极可以是由电镀工艺制作的、厚度为1μm的Au电极，敏感元的敏感层可以是由陶瓷流延工艺制作的陶瓷敏感层(如CaCu3Ti4O12)。
进一步地，上述传感器制造设备可对具有第一电极电路3011的第一基片30、具有第二电极电路3111的第二基片31以及敏感元阵列32进行热压封装以得到传感器3。例如，上述传感器制造设备可在一定的压强(如0.2Mpa)和温度(如125℃)下对具有第一电极电路3011的第一基片30、具有第二电极电路3111的第二基片31以及敏感元阵列32进行加热加压以得到加热加压后的传感器，并对加热加压后的传感器保温10min后将其自然冷却至50℃以得到传感器3，且该传感器3可用于植入电池内部并采集内部电池参数以判断电池是否热失控，从而提高了电池使用的安全性和可靠性。
在本申请提供的方法中，可制成一个完整的可实现多点、多参量(内部电池参数)感知的阵列式传感器，其中第一基片和第二基片可作为敏感元阵列的电连接载体并在物理上保护敏感元阵列，并且该阵列式传感器可与电池内部腐蚀性的电化学环境具有更好的相容性，提高了传感器的可靠性和稳定性；另外，该阵列式传感器可更好地探测电池的内部电池参数以判断电池是否热失控，采样精度更高，提高了电池使用的安全性和可靠性，适应性更强。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (19)

1.一种电池，其特征在于，所述电池包括正电极、负电极以及传感器，所述传感器由第一基片、第二基片以及至少一个敏感元阵列热压封装制成，所述至少一个敏感元阵列设置在所述第一基片和所述第二基片之间，所述第一基片上制成有第一电极电路，所述第二基片上制成有第二电极电路，所述敏感元阵列通过所述第一电极电路与所述正电极耦合、并通过所述第二电极电路与所述负电极耦合；
所述敏感元阵列用于采集所述电池的内部电池参数，所述内部电池参数用于确定所述电池是否热失控。
2.根据权利要求1所述的电池，其特征在于，所述敏感元阵列中包括至少两个敏感元，所述敏感元包括第一电极和第二电极，其中，所述敏感元的第一电极与所述第一电极电路电连接，所述敏感元的第二电极与所述第二电极电路电连接。
3.根据权利要求2所述的电池，其特征在于，所述第一电极电路和所述敏感元的第一电极上涂覆有导电胶，所述敏感元的第一电极通过所述导电胶与所述第一电极电路电连接。
4.根据权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述第二电极电路和所述敏感元的第二电极上涂覆有导电胶，所述敏感元的第二电极通过所述导电胶与所述第二电极电路电连接。
5.根据权利要求2-4任一项所述的电池，其特征在于，所述各敏感元的第一电极和第二电极由电镀工艺制成。
6.根据权利要求2-5任一项所述的电池，其特征在于，所述敏感元还包括设置在所述第一电极和所述第二电极之间的敏感层，所述敏感元的形状为正方形或者长方形，所述敏感元的面积大于或者等于1.5mm×1mm、且小于或者等于4.5mm×2.5mm，所述敏感元的厚度大于或者等于100μm、且小于或者等于600μm，所述第一电极和所述第二电极的厚度大于或者等于10nm、且小于或者等于1000nm，所述敏感元阵列中敏感元的行距和列距大于或者等于5.5mm、且小于或者等于20.5mm，所述敏感元所在的位置与各基片的边缘位置之间的距离大于或者等于2.5mm、且小于或者等于7.5mm。
7.根据权利要求1-6任一项所述的电池，其特征在于，所述第一电极电路和所述第二电极电路由柔性印制电路板工艺制成。
8.根据权利要求1-7任一项所述的电池，其特征在于，所述第一基片和所述第二基片是由高分子聚合物制成的具有柔性的基片，所述第一基片和所述第二基片中各基片的厚度大于或者等于25μm、且小于或者等于100μm，所述各基片的长度和宽度大于或者等于70mm、且小于或者等于160mm。
9.一种用于植入电池内部的传感器的制备方法，其特征在于，所述方法包括：
在第一基片上制成第一电极电路以得到具有所述第一电极电路的第一基片，并在第二基片上制成第二电极电路以得到具有所述第二电极电路的第二基片；
根据敏感元阵列的阵列图形、敏感元阵列中敏感元的尺寸和加工工艺制成至少一个敏感元阵列，所述阵列图形包括所述敏感元阵列中敏感元的排列位置，所述敏感元包括第一电极和第二电极；
对具有所述第一电极电路的第一基片、具有所述第二电极电路的第二基片以及各敏感元阵列进行热压封装以得到传感器，其中，所述各敏感元阵列中敏感元的第一电极与所述第一电极电路电连接，所述第一电极电路用于耦合电池的正电极，所述各敏感元阵列中敏感元的第二电极与所述第二电极电路电连接，所述第二电极电路用于耦合所述电池的负电极。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于，所述在第一基片上制成第一电极电路，包括：
基于第一电极电路的电路图形对第一基片进行光成像图形转移和蚀刻，以在所述第一基片上制成所述第一电极电路。
11.根据权利要求9或10所述的方法，其特征在于，所述在第二基片上制成第二电极电路，包括：
基于第二电极电路的电路图形对第二基片进行光成像图形转移和蚀刻，以在所述第二基片上制成所述第二电极电路。
12.根据权利要求9-11任一项所述的方法，其特征在于，在对具有所述第一电极电路的第一基片、具有所述第二电极电路的第二基片以及各敏感元阵列进行热压封装之前，包括：
在所述第一电极电路和所述各敏感元阵列中敏感元的第一电极上涂覆导电胶；其中，所述各敏感元阵列中敏感元的第一电极通过所述导电胶与所述第一电极电路电连接。
13.根据权利要求9-12任一项所述的方法，其特征在于，在对具有所述第一电极电路的第一基片、具有所述第二电极电路的第二基片以及所述各敏感元阵列进行热压封装之前，包括：
在所述第二电极电路和所述各敏感元阵列中敏感元的第二电极上涂覆导电胶；其中，所述各敏感元阵列中敏感元的第二电极通过所述导电胶与所述第二电极电路电连接。
14.一种电池系统，其特征在于，所述电池系统包括电池管理系统以及与所述电池管理系统连接的多个如权利要求1-8任一项所述的电池；
所述电池中的各敏感元阵列用于采集所述电池的内部电池参数，并向所述电池管理系统输出所述电池的内部电池参数；
所述电池管理系统用于基于所述电池的内部电池参数确定所述电池是否热失控。
15.一种供电系统，其特征在于，所述供电系统包括储能模块以及与所述储能模块连接的直流DC/DC变换模块，其中，所述储能模块由多个如权利要求1-8任一项所述的电池组成。
16.根据权利要求15所述的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括供电模块以及与所述供电模块连接的功率变换模块。
17.根据权利要求16所述的供电系统，其特征在于，所述供电模块为光伏阵列，所述功率变换模块为DC/DC变换模块。
18.根据权利要求16所述的供电系统，其特征在于，所述供电模块为发电机，所述功率变换模块为交流AC/DC变换模块。
19.根据权利要求16-18任一项所述的供电系统，其特征在于，所述供电系统还包括直流母线和DC/AC变换模块，所述DC/DC变换模块和所述功率变换模块分别通过所述直流母线连接所述DC/AC变换模块的输入端，所述DC/AC变换模块的输出端连接交流电网或者交流负载。
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