包括指示器电路的电池组

摘要

本发明涉及电池组。电池组包括至少一个电化学电池单元；外壳；板；指示器电路；和电池比内部体积比。外壳包括至少一个开放端部。板置放在该至少一个开放端部上。板包括接线板、底板或其任何组合。指示器电路包括集成电路和天线。指示器电路附连于板。电池比内部体积比大于大约0.52。

权利要求

1.一种电池组（110、210、310、410、510、610、910、1110），其包括：至少一个电化学电池单元（128、228、328、428、528、628、928、1128）；

外壳（112、212、312、412、512、612、912、1112），所述外壳（112、212、312、412、512、612、

912、1112）包括第一开放端部（346、446、646、1146）、第二开放端部（348、448、648、1148）和处于其间的侧壁（344、444、644、1144）；

置放在所述第一开放端部（346、446、646、1146）上的接线板（114、214、314、414、514、

614、714、914、1114），和置放在所述第二开放端部（348、448、648、1148）上的底板（330、430、

630、830、1130），其中所述接线板包括正电池组端子（116、216、316、416、516、616、716）和负电池组端子（118、218、318、418、518、618、718）；

指示器电路（126、226、326、426、526、626、726、826），所述指示器电路（126、226、326、

426、526、626、726、826）包括集成电路（124、224、324、424、524、624、724、824）和天线（122、

222、322、422、522、622、722、822）；

所述集成电路（124、224、324、424、524、624、724、824）附连于所述底板；以及电池比内部体积比，所述电池比内部体积比大于0.52。

2.根据权利要求1所述的电池组（510、610），其特征在于，还包括磁分流器（550、650），所述磁分流器（550、650）处于所述至少一个电化学电池单元（528、628）和所述天线（522、

622）之间。

3.根据权利要求1所述的电池组（110、210、310、410、510、610、910、1110），其特征在于，所述指示器电路包括通信电路（160、260、360、460、760、860），所述通信电路（160、260、360、

460、760、860）包括射频识别电路系统；近场通信电路系统；蓝牙电路系统；蓝牙低能耗电路系统；Wi-Fi电路系统；或Zigbee电路系统。

4.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池组（110、210、310、410、510、610、910、

1110），其特征在于，所述外壳（112、212、312、412、512、612、912、1112）包括非传导性材料、非金属材料或其任何组合。

5.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池组（110、210、310、410、510、610、910、

1110），其特征在于，所述至少一个电化学电池单元（128、228、328、428、528、628、928、1128）与所述接线板（114、214、314、414、614、714、914、1114）和所述指示器电路（126、226、326、

426、526、626、726、826）电气连接。

6.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池组（110、210、310、410、510、610、910、

1110），其特征在于，所述天线（122、222、322、422、522、622、722、822）并入印刷电路板内。

7.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池组（510、610），其特征在于，所述天线（522、622）并入所述外壳（512、612）内。

8.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池组（110、210、310、410、510、610、910、

1110），其特征在于，所述电池组（110、210、310、410、510、610、910、1110）选自由如下特征组成的集合：ANSI 1604电池；ANSI 7.2H5电池；ANSI 7.2K5电池；ANSI 8.4H5电池；和ANSI 

8.4K5电池。

9.根据权利要求1至3中的任一项所述的电池组（110、210、310、410、510、610、910、

1110），其特征在于，所述电池比内部体积比是从0.52到0.98。

说明书

包括指示器电路的电池组

技术领域

[0001] 本发明涉及包括指示器电路的电池组。

背景技术

[0002] 包括无线射频识别（RFID）和其它近场通信（NFC）协议的无线通信在诸如安全、库存管理、访问控制等的应用中正变得愈加流行。包括RFID或NFC协议的智能手机的数量连同诸如RFID电路和NFC电路的被动式或主动式转发器的各种应用一起增长。这种通信电路可与调制以及在一些情形中发射能够由诸如智能手机的读取器读取的无线通信信号的天线联接。

[0003] 电化学电池单元（cell），或电池（battery）通常被用作电能源。电化学电池单元包含通常称为阳极的负电极和通常称为阴极的正电极。阳极包含能够被氧化的活性材料。阴极包含能够被还原的活性材料。阳极活性材料能够还原阴极活性材料。隔膜（separator）安置在阳极和阴极之间。电解质也被包括在电化学电池单元内。上述部件大体安置在罐（can）中。电池组可包括在外壳内的至少一个电化学电池单元。电池组可具有指定的外部尺寸，其部分地限制可用于至少一个电化学电池单元和其它电池组部件的外壳的内部体积。

[0004] 电池测试器可以被用于确定电池或电池组的特性，诸如余留的电池容量。置放在电池上的常见的电池测试器的示例性类型被称为热变色型测试器。在热变色型电池测试器中，可由消费者手动按下一个或两个按钮开关来完成电路。一旦电路完成，消费者就将电池电气地连接到热变色型测试器。热变色型测试器可包括银电阻器，例如平坦的银层，其具有可变的宽度，使得电阻也沿其长度变化。在电流行进通过银电阻器时，所耗散的功率生成热，其改变置放在银电阻器上的热变色墨显示器的颜色。热变色墨显示器可布置成计量器，以指示电池的相对容量。然而，对于消费者而言通常必须不方便地保持电池和/或将电池从装置移除，以便使用电池测试器来测试电池。

[0005] 因此，存在对于包括不需要消费者和电池组之间的手动相互作用的指示器电路的电池组的需要。此外，包括指示器电路的电池组还可包括先进的处理和通信能力。还存在对于包括不有害地减少可用于至少一个电化学电池单元和其它电池组部件的外壳的内部体积的指示器电路的电池组的需要。

发明内容

[0006] 本发明涉及电池组。电池组包括至少一个电化学电池单元；外壳；板；指示器电路；和电池比内部（battery-to-internal）体积比。外壳包括至少一个开放端部。板置放在至少一个开放端部上。板包括接线板（terminal plate）、底板或其任何组合。指示器电路包括集成电路和天线。指示器电路附连到板。电池比内部体积比大于大约0.52。

[0007] 在另一实施例中，本发明涉及电池组。电池组包括至少一个电化学电池单元；外壳；板；指示器电路；和电池比内部体积比。外壳包括开放端部、封闭端部和在其间的侧壁。板置放在一个开放端部上。板是接线板。指示器电路包括集成电路和天线。指示器电路附连到外壳的封闭端部。电池比内部体积比大于大约0.52。

附图说明

[0008] 虽然说明书用具体指明且清楚地要求保护本主题（其被视为形成本发明）的权利要求总结，但是相信结合附图从以下描述中将更好地理解本发明。

[0009] 图1是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的长度的横截面。

[0010] 图2是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的长度的横截面。

[0011] 图3是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的长度的横截面。

[0012] 图4是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的长度的横截面。

[0013] 图5是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的长度的横截面。

[0014] 图6是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的长度的横截面。

[0015] 图7是用于在包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例内使用的接线板的视图。

[0016] 图8是用于在包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例内使用的底板的视图。

[0017] 图9是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的宽度的横截面，其表示由电化学电池单元占据的体积。

[0018] 图10是沿限定电池组的内部体积的包括图9的指示器电路的电池组的宽度的横截面。

[0019] 图11是沿包括本文中示出和描述的实施例中的一个或多个的指示器电路的电池组的实施例的宽度的横截面，其表示由电化学电池单元占据的体积。

[0020] 图12是沿限定电池组的内部体积的包括图11的指示器电路的电池组的宽度的横截面。

具体实施方式

[0021] 本发明涉及包括指示器电路的电池组。电池组包括在外壳内的至少一个电化学电池单元（cell）或电池（battery）。指示器电路能够发送和/或接收无线通信信号。指示器电路包括集成电路（IC）和天线。指示器电路可电气地联接到至少一个电化学电池单元。指示器电路可将至少一个电化学电池单元的特性（诸如电压或容量）无线地传达到读取器（诸如智能手机）。

[0022] 电化学电池单元是一种装置，其能够借助于电化学还原-氧化（氧化还原反应）反应转化电化学电池单元的活性材料内的化学能。大卫.林登（David Linden），电池手册（Handbook of Batteries），1.3（第四版，2011）。电化学电池单元由阳极、阴极和电解质组成。（同上）。一个或多个电化学电池单元可被称为电池。电化学电池单元或电池可以是原电池或二次电池。原电池意指仅被放电（例如耗尽）一次，且然后被丢弃。例如在大卫.林登，电池手册（第四版，2011）中描述了原电池。二次电池旨在被再充电。二次电池可被放电和再充电许多次，例如，多于五十次、一百次或者更多。例如在大卫.林登，电池手册（第四版，2011）中描述了二次电池。因此，电池可包括各种电化学电偶（couple）和电解质组合。应当理解的是，本发明应用于被包括在电池组内的水性、非水性、离子液体和固态系统的原电池和二次电池两者。包括上述系统的原电池和二次电池的电池组因此落在本申请的范围内，且本发明不限于任何具体实施例。

[0023] 可获得不同大小和尺寸的电池组。例如，国际电工委员会（IEC）和美国国家标准学会（ANSI）已经确立了针对在零售处消费者可得的电池和电池组的标准大小和尺寸。IEC已经设定例如针对电池组（诸如通常被称为9V碱性电池组的电池组）的标准大小和尺寸。9V电池组例如具有棱柱形或矩形形状，其带有大约48.5毫米的最大高度；大约26.5毫米的最大长度和大约17.5毫米的最大宽度。此外，单个电池或装置制造商可指定用于会通常在零售处不可得的电池组（诸如锂离子棱柱形电池（prismatic battery））的尺寸。该类型的棱柱形电池可具有小于大约5毫米的高度；小于大约42毫米的长度；和小于大约34毫米的宽度。应当理解的是，本发明应用于由IEC或ANSI设定的各种大小和尺寸的电池组，诸如ANSI 
1604电池组；ANSI 7.2H5电池组；ANSI 7.2K5电池组；ANSI 8.4H5电池组；和ANSI 8.4K5电池，以及由单个电池或装置制造商指定的电池组大小和尺寸。

[0024] 外壳可具有任何合适的形状，例如，棱柱形状、椭圆形状、带有圆化的边缘的多边形形状或任何其它合适的形状。外壳可具有棱柱形状，例如，包括至少两个平行板的形状，诸如是矩形或方形的形状。外壳可属于通常被用于电池组的任何常规类型。外壳可由任何合适的材料制成。材料可例如是柔性金属，诸如铝、铝合金、不锈钢、镀镍钢（预镀或后镀）等。材料也可以例如是非传导性和非磁性材料，诸如塑料、聚合物等。外壳应当具有足够的尺寸和内部体积，以包括至少一个电化学电池单元和指示器电路。

[0025] 可经由冲压工艺，诸如深拉形成外壳。可经由模制工艺，诸如注塑成型形成外壳。外壳可例如被形成为两个半部，可将其处于一起以形成完整的外壳，这种外壳可被称为蛤壳式外壳。外壳可包括至少一个开放端部。外壳可具有封闭端部，当例如通过深拉或注塑成型中的任一者形成外壳时，封闭端部一体地形成在外壳内。封闭端部可与外壳的开放端部相对。外壳可包括第一开放端部和第二开放端部。外壳可包括侧壁，其从外壳的开放端部延伸到封闭端部。外壳可包括侧壁，其从外壳的第一开放端部延伸到外壳的第二开放端部。侧壁可具有高度H。板可置放在该至少一个开放端部上。板可以是接线板或底板。

[0026] 接线板可置放在外壳的至少一个开放端部上，以封闭电池组。在一些实施例中，诸如当电池组包括蛤壳式外壳时，接线板可置放在外壳的第一开放端部上。接线板可由任何合适的材料制成。材料可以例如是柔性金属，诸如铝、铝合金、不锈钢、镀镍钢（预镀或后镀）等。材料也可以例如是非传导性和非磁性材料，诸如塑料、聚合物等。可以通过任何合适的工艺，诸如冲压或注塑成型形成接线板。接线板可包括正电池组端子和负电池组端子。正电池组端子和负电池组端子可由传导性的任何合适的材料制成。材料可以是金属，诸如镍、镀镍钢、不锈钢、黄铜等。正电池组端子和负电池组端子可以可选地用镍、金、黄铜或在正电池组端子和负电池组端子与例如装置内的电触头（正电池组端子和负电池组端子于该电触头与该装置电气连接）之间呈现低电接触电阻的其它合适的材料镀层。

[0027] 当接线板安置在外壳的至少一个开放端部内时，外壳的侧壁的一部分可延伸超过接线板。延伸超过安置的接线板的外壳的侧壁部分能够卷曲在接线板上，以密封所封闭的电池组的外壳。替代性地，接线板可置放在例如蛤壳式外壳的两个半部内。可以焊接（例如超声焊接）蛤壳式外壳的两个半部以封闭电池组。

[0028] 在一些实施例中，诸如当电池组包括蛤壳式外壳时，可使用底板。底板可置放在外壳的第二开放端部上，以封闭外壳的第二开放端部从而形成电池组。底板可由任何合适的材料制成。材料可例如是柔性金属，诸如铝、铝合金、不锈钢、镀镍钢（预镀或后镀）等。材料还可以例如是非传导性和非磁性材料，诸如塑料、聚合物等。底板可由任何合适的工艺，诸如冲压或注塑成型形成。

[0029] 底板可置放在外壳的第二开放端部上。当底板安置在外壳的第二开放端部内时，外壳的侧壁的一部分可延伸超过底板。延伸超过安置的底板的外壳的侧壁的部分能够卷曲在底板上，以密封所封闭的电池组的外壳。替代性地，底板可置放在例如蛤壳式外壳的两个半部内。可以焊接（例如超声焊接）蛤壳式外壳的两个半部以封闭电池组。

[0030] 指示器电路可包括集成电路（IC）和天线。IC可包括在单个基底（诸如半导体晶片或芯片，或金属、聚合物或陶瓷基底）上构造的晶体管、电阻、二极管、电感器和/或电容器的电路，其中，离散的部件相互连接以执行给定功能。IC可包括电气地联接在一起的通信电路和/或模拟-到-数字转换器（ADC），以执行一个功能或任何数量的功能。IC可电气地连接到系统接地（system ground），以便IC执行其（多个）功能。IC可包括电路，所述电路包括但是不限于指示电路；功率电路；通信电路（诸如RFID电路或块或者NFC电路或块）；输入/输出电路或端口等。IC可将例如通信电路和ADC在物理上共同地定位成并排的，或者在物理上将它们整合在一起。IC还可以包括专用集成电路（ASIC），其被专门地制造以涵盖所需要的功能或任何数量的功能的性能。功能可以例如是确定电池组内的至少一个电化学电池单元或电池组的指定状态，并将该信息以功能信息的形式传送到读取器。功能还可以例如是用信号传达电池组内的至少一个电化学电池单元或电池组的特定状态的通知。功能可以例如是提供电池组内的至少一个电化学电池单元或电池组的指定状态的指示，其可以包括可听、可视或振动感觉指示。振动感觉是感测振动的能力，且振动感觉指示是提供振动的感测的机械或机电手段。

[0031] IC可具有任何合适的形状。IC可具有带有长度、宽度和高度的矩形或方形形状。IC可以是有源的、半有源的、电池辅助无源的或可以是无源的。IC的长度可以小于大约3毫米，例如在大约1.0毫米到大约2.0毫米之间。IC的宽度可小于大约3毫米，例如在大约0.5毫米和大约2毫米之间。IC的高度可小于大约1.0毫米，例如在大约0.02毫米和大约0.10毫米之间。

[0032] 通信电路可以是任何合适的通信电路系统，诸如被包括在例如ISO/IEC 14443（感应卡）、15693（近距卡）、15961、15962、15963和18000通信标准内的射频识别（RFID）电路系统和近场通信（NFC）电路系统；如被包括在例如IEEE 802.15.1通信标准内的蓝牙电路系统；如被包括在例如IEEE 802.15.6通信标准内的蓝牙低能耗或蓝牙智能电路系统；如被包括在例如IEEE 802.11通信标准内的Wi-Fi电路系统；如被包括在例如IEEE 802通信标准内的Zigbee电路系统；和任何合适的固定的无线通信电路系统。通信电路可利用任何合适的频段，诸如低频（从大约125 kHz到大约134.2 kHz，以及从大约140 kHz到大约148.5 kHz）；高频（HF）（13.56 MHz）；超高频（UHF）（860-956 MHz）；或微波频率（2.4-5.8 GHz）。此外，可使用其它通信电路系统，诸如可听或不可听的声音或可见光。

[0033] 天线可包括至少一个天线走线（trace），其可限定单个天线或多个天线。天线可以是单端天线、偶极天线、环形天线或任何其它合适类型的天线。环形天线例如可包括至少一个天线走线的一圈（turn）或多圈或者一绕（winding）或多绕。至少一个天线走线可包括第一天线端子和第二天线端子。第一天线端子和第二天线端子可提供例如通向集成电路（IC）的用于焊料、传导性粘合、超声波焊接、热超声粘接、热压缩粘接或卷曲的接头连接。第一天线端子和第二天线端子可电气联接到IC。

[0034] 天线可包括所需要的任何数量的回路，以实现通信电路的期望的读取范围。在决定可以使用多少回路和/或每回路多少圈以提供带有满足通信电路和读取器共振频率的可调谐性范围的LC（电感和电容）谐振电路时，必须考虑对应的IC输入电容和天线电感。

[0035] 至少一个天线走线、第一天线端子和第二天线端子可由铜、铝、银、金或其它传导性金属制成。其它示例包括传导性聚合物、传导性胶和传导性碳，诸如石墨。可以印制或绘制至少一个天线走线、第一天线端子和第二天线端子。天线的至少一个天线走线可由机器印制，其中该机器通过使用丝网印刷、凹版印刷或喷墨印刷来将材料施加于主体表面上，从而限定该天线。可经由RF溅射技术；将材料限定在主体表面上的撞击或压力技术；金属箔掩模技术；和蚀刻技术，或激活被施加于主体表面的材料的热或光激活技术来完成印刷。

[0036] 至少一个天线走线、第一天线端子和第二天线端子可由箔制成。至少一个天线走线、第一天线端子和第二天线端子可以是或者被绝缘的或者裸露的预成型线。如果预成型线是裸露的，则其可由非传导性片、非传导性带、非传导性柔性基底或非传导性收缩包裹物（shrink wrap）覆盖。

[0037] 至少一个电化学电池单元可具有正端子和负端子。IC可电气地联接（串联、并联或其组合）到电池的正端子和负端子。例如，诸如引线的传导走线可将电池的负端子连接到IC。类似地，诸如引线的传导走线可将电池的正端子连接到IC。传导走线能够由导电的任何合适的材料（诸如传导性聚合物；传导性胶；诸如石墨的传导性碳；和诸如铝、镍、银、铜、金和锡的传导性金属）形成。传导走线可直接印制于电池上；可以是附连于电池的细金属线；可以是附接到电池的细绝缘线；或者是提供从电池的正端子到IC和从电池的负端子到IC的电气连接的任何其它合适的形式。传导走线可与电池的金属罐电气隔离。例如，传导走线可从IC延伸到电池的负端子，且保持与电池电气地隔离直到其电气地联接到电池的负端子为止。类似地，传导走线可从IC延伸到电池的正端子，且保持与电池电气地隔离直到其电气地联接到电池的正端子为止。传导走线可例如通过传导性粘合剂（诸如银导电胶）、通过超声波焊接、通过电阻焊接、通过激光焊接或通过机械压力联接到电池的正端子和负端子。

[0038] 指示器电路的IC可关于电池组内的至少一个电化学电池单元执行任何数量的功能。IC可提供关于如下特征的功能信息：至少一个电化学电池单元或电池组的功率输出；至少一个电化学电池单元或电池组的放电速率；至少一个电化学电池单元或电池组何时接近其使用寿命的终点；和至少一个电化学电池单元或电池组的充电的状态。IC也可以提供：过放保护；过充保护；余留容量确定；电压确定；循环寿命确定；和功率管理。功率管理功能可包括：电池组识别；电池组健康状态；电池组保护；电池单元平衡；燃料计量；充电控制；电压转换；负载调节；电池组供能/切断供能；功率设定调整；允许或防止再充电；电池组旁路；温度监测；和充电速率调整。IC可例如被用在包括指示器电路以通过使用诸如智能手机的读取器向例如消费者提供关于电池组的信息的电池组中。IC也可以配置有独特的标识，诸如RFID电路等价物，其指示独特的数字/符号序列或信息，诸如例如制造日期、批号、系列号和电池组的其它可识别的信息。

[0039] 如果例如电池组内的至少一个电化学电池单元的罐或者如果电池组的外壳是金属，则包括指示器电路的电池组也可以包括磁分流器（diverter）。磁分流器可以是带有在指定频率下的高磁导率且带有低电导率的任何材料。磁分流器可例如是薄的柔性铁素体材料，诸如带有体心立方晶体结构的铁或铁合金。提供高磁导率的其它材料（诸如例如，镍或钴及其对应合金）可以被用作磁分流器。用于磁分流器的其它材料还包括大致不导电的氧化物。磁分流器可例如是大约30微米到大约300微米厚。

[0040] 磁分流器可屏蔽指示器电路的天线以免受电池组内的金属部件（诸如外壳和至少一个电化学电池单元的金属罐）的影响。磁分流器可例如置放在天线和至少一个电化学电池单元之间。磁分流器可以是例如附连于天线和/或集成电路的表面的膜。磁分流器可绘制或涂覆在天线和/或集成电路的表面上。磁分流器可以是附连于外壳的内部表面的膜。磁分流器可绘制或涂覆在外壳的内部表面上。

[0041] IC可附连于接线板、底板或外壳或整合在接线板、底板或外壳内。IC可附连于或整合在印刷电路板（PCB）内。IC能够由粘合剂或焊接附连于接线板、底板、外壳或PCB。合适的粘合剂包括胶、环氧树脂和例如导热和电气绝缘的任何其它合适的粘合剂。合适的焊接方法包括压力粘接、超声波焊接及其组合，或任何其它可接受的焊接工艺。IC可在被附连于接线板、底板、外壳或PCB之前或之后被封装在保护性材料（诸如环氧树脂）中。

[0042] PCB可附连于接线板、底板或外壳或整合在接线板、底板或外壳内。在其上或者在其内可形成布线图（wiring pattern）或电路的PCB可包括多个安全装置、电源端子（power terminal）、外部连接端子等，它们提供功能特征，诸如通信、天线和热学热沉。PCB可包括一个或多个层，每一个层均具有其自己的布线图，且这种PCB可被称为多层PCB。布线图可包括传导性走线或传导性箔走线。多层PCB可以包括层之间的过孔以在其布线图之间提供电气连接。安全装置的示例可包括保护性模块、正温度系数（PTC）热敏电阻等。保护性模块可包括例如切换装置、控制电路单元、电阻器、电容器、保险丝等。电源端子和外部连接端子的示例可包括PCB接触垫。

[0043] PCB可与至少一个电化学电池单元电气地联接。PCB可以以串联、并联或其任何组合的方式电气联接到至少一个电化学电池单元。例如，传导走线或柔性电路能够将至少一个电化学电池单元的负端子连接到PCB和将至少一个电化学电池单元的正端子连接到PCB。传导走线能够由导电的任何合适的材料（诸如传导性聚合物、传导性胶、诸如石墨的传导性碳、和诸如铝、镍、银、铜、金和锡的传导性金属）形成。传导走线可直接印制在至少一个电化学电池单元上；可以是附连于至少一个电化学电池单元的细金属线；可以是附连于至少一个电化学电池单元的细绝缘线；或是提供从至少一个电化学电池单元的一个端子到PCB和至少一个电化学电池单元的另一个端子到PCB的电气连接的任何其它合适的形式。

[0044] 电池组也可以包括绝缘体。绝缘体可例如置放在指示器电路和至少一个电化学电池单元之间。绝缘体可由合适的材料制成，且呈任何合适的形状，以防止例如至少一个电化学电池单元接触指示器电路。绝缘体可由任何合适的绝缘材料（诸如塑料、纸、陶瓷、纤维板、复合材料及其任何组合）制成。

[0045] 电池组内的至少一个电化学电池单元可具有一定体积。电池组内的至少一个电化学电池单元可占据一定总体积。电池组可具有内部体积。电池组的内部体积可被限定为由例如置放在外壳的开放端部上的接线板；外壳的侧壁和外壳的封闭端部界定的空间。电池组的内部体积可替代性地被限定为由例如置放在外壳的第一开放端部上的接线板；置放在外壳的第二开放端部上的底板；和外壳的侧壁界定的空间。由至少一个电化学电池单元占据的总体积与电池组的内部体积之比可被称为电池组的电池比内部体积比。由至少一个电化学电池单元占据的体积；由至少一个电化学电池单元占据的总体积；电池组的内部体积；和电池比内部体积比将由电池组的设计固定，且可由电池组设计者使用例如计算机辅助设计（CAD）程序计算。

[0046] 电池组内的至少一个电化学电池单元的总体积可以是至少大约11.2 cm3。电池组内的至少一个电化学电池单元的总体积可以是例如从大约11.2 cm3到大约21.0 cm3。电池组的内部体积可小于大约21.5 cm3。电池组的内部体积可以是例如从大约11.4 cm3到大约21.0 cm3。电池比内部体积比可大于大约0.52。电池比内部体积比可以是例如从大约0.52到大约0.98。

[0047] ANSI 1604 9V碱性原电池组例如可包括具有大约17.8 cm3的内部体积的电池组。9V原电池组也可以包括六个圆柱形原电化学电池单元。每个单个的圆柱形原电化学电池单元均可具有大约1.9 cm3的体积。六个圆柱形原电化学电池单元的总体积可以是大约11.4 cm（3 6个电化学电池单元•1.9 cm3/电化学电池单元）。ANSI 1604 9V碱性原电池组的电池比内部体积比可以是大约0.64（11.4 cm3/17.8 cm3）。

[0048] ANSI 1604 9V碱性原电池组例如可包括具有大约17.5 cm3的内部体积的电池组。ANSI 1604 9V原电池可包括六个棱柱形原电化学电池单元。每个单个棱柱形原电化学电池单元可具有大约2.6 cm3的体积。六个棱柱形原电化学电池单元的总体积可以是大约15.6 cm（3 6个电化学电池单元•2.6 cm3/电化学电池单元）。9V碱性原电池组的电池比内部体积比可以是大约0.89（15.6 cm3/17.5 cm3）。

[0049] 读取器可以是能够读取指示器电路的任何装置。读取器的具体示例包括智能手机、平板电脑、带有NFC转接器的个人计算机（PC）、专用RFID指示器电路读取器、专用NFC指示器电路读取器、手持式计算装置，或电气地联接到计算装置的棒式天线。读取器可以被用于通过向IC传输问询信号来激励IC，或者可以传输“唤醒”信号。问询信号可以例如是预定频率的RF脉冲，其被用于在IC中为电路供电，且向IC提供功率以传输其供能信息。“唤醒”信号可以例如是RF脉冲，而且IC可使用来自另一源的功率来为IC供能，并传输其功能信息。IC可周期性地发送信号，或者可基于可由读取器读取的功能信息的改变发送信号。读取器可包括显示器以可视地呈示功能信息，或者可包括能够可听地呈示功能信息的可听装置。读取器也可以包括算法以在呈示之前解释和/或修改功能信息。

[0050] 参考图1，示出示例性电池组110。电池组110包括外壳112；接线板114；正电池组端子116；负电池组端子118；绝缘体120；指示器电路126；和至少一个电化学电池单元128。指示器电路126包括天线122；集成电路（IC）124；和通信电路160。外壳112包括封闭端部140、开放端部142和在其间的侧壁144。侧壁144具有高度H。接线板114置放在外壳112的开放端部142上。指示器电路126附连于外壳112的接线板114。指示器电路126与至少一个电化学电池单元128电气连通。至少一个电化学电池单元128与正电池组端子116和负电池组端子118电气连通。

[0051] 参考图2，示出示例性电池组210。电池组210包括外壳212；接线板214；正电池组端子216；负电池组端子218；绝缘体220；指示器电路226；和至少一个电化学电池单元228。指示器电路226包括天线222；集成电路（IC）224；和通信电路260。外壳212包括封闭端部240、开放端部242和在其间的侧壁244。侧壁244具有高度H。接线板214置放在外壳212的开放端部242上。指示器电路226附连于外壳212的封闭端部240。指示器电路226与至少一个电化学电池单元228电气连通。至少一个电化学电池单元228与正电池组端子216和负电池组端子218电气连通。

[0052] 参考图3，示出示例性电池组310。电池组310包括外壳312；接线板314；底板330；正电池组端子316；负电池组端子318；绝缘体320；指示器电路326；和至少一个电化学电池单元328。指示器电路326包括天线322；集成电路（IC）324；和通信电路360。外壳312包括第一开放端部346、第二开放端部348和在其间的侧壁344。侧壁344具有高度H。接线板314置放在外壳312的第一开放端部346上。底板330置放在外壳312的第二开放端部348上。指示器电路326附连于接线板314。指示器电路326与至少一个电化学电池单元328电气连通。至少一个电化学电池单元328与正电池组端子316和负电池组端子318电气连通。

[0053] 参考图4，示出示例性电池组410。电池组410包括外壳412；接线板414；底板430；正电池组端子416；负电池组端子418；绝缘体420；指示器电路426；和至少一个电化学电池单元428。指示器电路426包括天线422；集成电路（IC）424；和通信电路460。外壳412包括第一开放端部446、第二开放端部448和在其间的侧壁444。侧壁444具有高度H。接线板414置放在外壳412的第一开放端部446上。底板430置放在外壳412的第二开放端部448上。指示器电路426附连于底板430。指示器电路426与至少一个电化学电池单元428电气连通。至少一个电化学电池单元428与正电池组端子416和负电池组端子418电气连通。

[0054] 参考图5，示出示例性电池组510。电池组510包括外壳512；接线板514；正电池组端子516；负电池组端子518；绝缘体520；磁分流器550；指示器电路526；和至少一个电化学电池单元528。指示器电路526包括天线522和集成电路（IC）524。外壳512包括封闭端部540、开放端部542和在其间的侧壁544。侧壁544具有高度H。接线板514置放在外壳512的开放端部542上。集成电路524附连于接线板514。天线522整合于外壳512。磁分流器550在至少一个电化学电池单元528和天线522之间附连于外壳512的侧壁。指示器电路526与至少一个电化学电池单元528电气连通。至少一个电化学电池单元528与正电池组端子516和负电池组端子
518电气连通。

[0055] 参考图6，示出示例性电池组610。电池组610包括外壳612；接线板614；正电池组端子616；负电池组端子618；绝缘体620；底板630；磁分流器650；指示器电路626；和至少一个电化学电池单元628。指示器电路626包括天线622和集成电路（IC）624。外壳612包括第一开放端部646、第二开放端部648和在其间的侧壁644。侧壁644具有高度H。接线板614置放在外壳612的第一开放端部646上。底板630置放在外壳612的第二开放端部648上。集成电路624附连于底板630。天线622整合于外壳612。磁分流器650在至少一个电化学电池单元628和天线622之间附连于外壳612的侧壁644。指示器电路626与至少一个电化学电池单元628电气连通。至少一个电化学电池单元628与正电池组端子616和负电池组端子618电气连通。

[0056] 参考图7，示出示例性接线板714。接线板714包括正电池组端子716；负电池组端子718；和指示器电路726。指示器电路726包括天线722；集成电路（IC）724；和通信电路760。指示器电路726与正电池组端子716和负电池组端子718电气连通。当在电池组内使用接线板
714时，正电池组端子716和负电池组端子718可置放成与至少一个电化学电池单元电气连接。

[0057] 参考图8，示出示例性底板830。底板830包括指示器电路826。指示器电路826包括天线822；集成电路（IC）824；和通信电路860。当在电池组内使用底板830时，指示器电路826可置放成与正电池组端子和负电池组端子电气连通。

[0058] 参考图9，示出在电池组910内可由至少一个电化学电池单元占据的示例性体积。电池组910包括外壳912和至少一个电化学电池单元928。至少一个电化学电池单元928在外壳912内占据一定体积，且该体积由有点的区域表示。由至少一个电化学电池单元928占据的总体积可被称为总电池体积。图9中的电池组910的横截面示出例如电池组910内的总共六个电化学电池单元中的三个电化学电池单元。此外，图9内的至少一个电化学电池单元
928被示出为圆柱形电池单元。应当理解的是，图9内的表示是示例性的，且不以任何方式在电池组912内的至少一个电化学电池单元的数量、形状或大小方面限制本发明。

[0059] 参考图10，示出图9的电池组910内的示例性内部体积。电池组910包括外壳912和接线板914。外壳912包括封闭端部940、开放端部942和在其间的侧壁944。侧壁944具有高度H。接线板914置放在外壳912的开放端部942上。电池组的内部体积被限定为由置放在外壳912的开放端部942上的接线板914；外壳912的侧壁944和外壳912的封闭端部940界定的空间。内部体积由有点的区域表示。此外，图10内的电池组910被示出为棱柱，且更具体地，示出为矩形电池组。应当理解的是，图10内的表示是示例性的，且不以任何方式在电池组910的形状或大小方面限制本发明。

[0060] 参考图9和10，电池组910将具有等于由至少一个电化学电池单元928占据的总体积除以电池组910的内部体积的电池比内部体积比。

[0061] 参考图11，示出电池组1110内可由至少一个电化学电池单元占据的示例性体积。电池组1110包括外壳1112和至少一个电化学电池单元1128。至少一个电化学电池单元1128在电池组1110内占据一定体积。该体积由有点的区域表示。由至少一个电化学电池单元
1128占据的总体积可被称为总电池体积。电池组1110的横截面示出例如电池组1110内的总共六个电化学电池单元中的三个电化学电池单元。此外，至少一个电化学电池单元1128被示出为圆柱形单元。应当理解的是，图11内的表示是示例性的，且不以任何方式在电池组
1110内的至少一个电化学电池单元的数量、形状或大小方面限制本发明。

[0062] 参考图12，示出图11的电池组1110内的示例性内部体积。电池组1110包括外壳1112、接线板1114和底板1130。外壳1112包括第一开放端部1146、第二开放端部1148和其间的侧壁1144。侧壁1144具有高度H。接线板1114置放在外壳1112的第一开放端部1146上。底板1130置放在外壳1112的第二开放端部1148上。电池组的内部体积被限定为由置放在外壳
1112的第一开放端部1146上的接线板1114；置放在外壳1112的第二开放端部1148上的底板
1130；和外壳1112的侧壁1144界定的空间。内部体积由有点的区域表示。此外，图12内的电池组1110被示出为棱柱，且更具体地示出为矩形电池组。应当理解的是，图12内的表示是示例性的，且不以任何方式在电池组1110的形状或大小方面限制本发明。

[0063] 参考图11和12，电池组1110将具有等于由至少一个电化学电池单元1128占据的总体积除以电池组1110的内部体积的电池比内部体积比。

[0064] 本文中公开的尺寸和值将不被理解为严格地限制于所提及的确切的数字值。代替地，除非另有其它具体说明，否则每个这种尺寸均旨在意指所提及的值和围绕该值的功能上等价的范围。例如，公开为“40毫米”的尺寸旨在意指“大约40毫米”。

[0065] 除非明确地排除或以其它方式限制，否则在本文中提及的每个文献，包括任何交叉引用的或相关的专利或申请和本申请要求其优先权或其权益的任何专利申请或专利均特此通过参考整体地并入本文。对任何文献的引用并不承认其是关于本文所公开或主张权利的任何发明的现有技术，或者承认其单独地或者以与任何其它一个或多个参考文献的的任何组合教导、建议或公开了任何这种发明。进一步地，在该文献中的术语的任何含义或定义与通过参考并入的文献中的相同术语的任何含义或定义冲突的程度上，在本文献中赋予该术语的含义或定义应当支配。

[0066] 虽然已经图示和描述了本发明的具体实施例，但是对于本领域技术人员而言将显而易见的是，可在不偏离本发明的精神和范围的情况下做出各种其它改变和改型。因此，旨在在所附权利要求中涵盖落在本发明的范围内的所有这种改变和改型。