具有磁传感器的电化学电池单元的制作方法
【专利摘要】依照一个实施例，一种电池系统包括电化学电池单元、附接到电池单元的柔性传感器组装件，柔性传感器组装件包括展现有机磁阻效应的自旋阀磁场传感器的阵列，以及可操作连接到柔性阵列的电池管理系统，电池管理系统包括具有存储在其中的程序指令的存储器，以及可操作连接到存储器和阵列的处理器，处理器配置成执行程序指令以使用来自磁场传感器的阵列的输入来标识磁通量中的局部改变。
【专利说明】
具有磁传感器的电化学电池单元
[0001 ]交叉引用 本申请要求享有2013年8月30日提交的美国临时申请No.61/872,237的权益，其全部内 容通过引用并入本文。
技术领域
[0002] 本公开设及电池和电化学电池单元。
【背景技术】
[0003] 电池是能够被合并到许多系统中的有用的储能源。可再充电裡离子（"Li离子"）电 池是针对便携式电子设备W及电动和混合电动车辆的有吸引力的能量存储系统，运是因为 它们与其他电化学能量存储设备相比的高比能。特别地，与具有常规碳质负电极的电池相 比，具有合并到负电极中的裡金属的形式的电池提供极高的比能（WWh/kg测量)和能量密 度mwh/L测量）。
[0004] 当高比容负电极诸如裡用在电池中时，常规系统上的容量增加的最大益处当也使 用高容量正电极活性材料时被实现。常规裡嵌入氧化物（例如，LiCo化、LiNio.sCoo.i日Alo.05化 和Li1.1Nio.3Coo.3Mno.3O2)通常限于约280 mAh/g的理论容量(基于裡化氧化物的质量)和180 至250 mAh/g的实际容量。与此相比，裡金属的比容是约3863 mAh/g。可实现用于裡离子正 电极的最高理论容量是1168 mAh/g(基于裡化材料的质量），其由LisS和Li2〇2共享。包括 BiF3(303 mAh/g，裡化）和FeF3(712 mAh/g，裡化）的其他高容量材料在Amatucci ,G.G.和 N.Pereira白勺戶JuoricZe based electrode materials for advanced energy storage c/wices. Journal of Fluorine Qiemistry,2007.128(4): p.243-262中有标识。然而，所 有前述材料在与常规氧化物正电极相比更低的电压下与裡反应，由此限制理论比能。然而， 前述材料的理论比能非常高(〉800 Wh/kg，与针对具有裡负电极和常规氧化物正电极的电 池单元的约500 Wh/kg的最大值相比）。
[0005] 因此，与具有石墨或其他嵌入负电极的电池单元相比，使用Li金属负电极(有时称 为阳极）的优点是整个电池单元的高得多的能量密度。使用纯Li金属的缺点是裡是高反应 性的。因此，裡金属具有经受形态变化的倾向，形态变化在电池单元正被充电时使具有高表 面面积的结构形成在负电极上和在负电极周围。示范性高表面面积结构包括枝晶和青苔状 结构。
[0006] 枝晶是针对具有Li金属阳极的电池单元的最常见失效模式。枝晶形成有针状结 构，并且能够在电池的充电期间生长通过分隔物，从而导致内部短路。迅速烧掉的"软短路" 导致电池单元的临时性自放电，而由更高、更稳定的接触区域构成的"强短路"可能导致电 池单元的完全放电、电池单元失效W及甚至热逸散。虽然枝晶通常在充电期间生长通过分 隔物，但是短路也可能取决于置于电池单元上的外部压力和/或发生在负电极和正电极两 者中的内部体积改变而在放电期间发展。
[0007] 因为Li金属是高电子传导的，所WLi的表面倾向于随着金属被锻覆和剥离而粗糖 化。表面中的峰在充电期间随着枝晶生长。在放电期间，枝晶的某种平滑化发生。然而，通常 存在某种粗糖度，其在放电结束时保持。取决于放电的深度，总体粗糖度可能从一个循环到 下一个循环被放大。因为金属本质上始终处于相同电化学电势，所W电势和在较少程度上 的电解质相中的浓度梯度驱动形态上的改变。
[0008] 与枝晶起始和生长有关的是Li形态的发展，其倾向于随着循环而增加电极表面面 积并且消耗溶剂W生成新的纯化层。高表面面积青苔状Li的形成倾向于发生在来自液体电 解质的低速率沉积期间，特别是如果盐浓度高的话。结合Li的高反应性和有机溶剂的可燃 性的高表面面积促成非常有反应性且危险的电池单元。
[0009] 因此所需要的是具有可W指示电化学电池单元的潜在灾难性失效的开始的监视 系统的电化学电池单元。
【发明内容】
[0010] 依照一个实施例，一种电池系统包括:电化学电池单元;附接到电池单元的柔性传 感器组装件，柔性传感器组装件包括展现有机磁阻效应的自旋阀磁场传感器的阵列；W及 可操作连接到柔性阵列的电池管理系统，电池管理系统包括具有存储在其中的程序指令的 存储器，W及可操作连接到存储器和阵列的处理器，处理器配置成执行程序指令W使用来 自磁场传感器的阵列的输入来标识磁通量中的局部改变。
[0011] 在一个或多个实施例中，磁场传感器中的每一个包括有机p-n结。
[0012] 在一个或多个实施例中，磁场传感器中的每一个展现大于10%的有机磁阻改变 (dR/R)。
[0013] 在一个或多个实施例中，柔性传感器组装件包括柔性衬底;并且柔性衬底附接到 电化学电池单元的阴极集流器。
[0014] 在一个或多个实施例中，处理器还配置成执行程序指令W使用来自磁场传感器的 阵列的输入值的矩阵(澈)来标识磁通量中的局部改变。
[0015] 在一个或多个实施例中，处理器还配置成执行程序指令W基于所标识的磁通量中 的局部改变而控制电池的操作。
[0016] 在一个或多个实施例中，处理器还配置成执行程序指令W确定电化学电池单元的 健康状态。
[0017] 在一个或多个实施例中，处理器还配置成执行程序指令W通过比较所测量的绝对 磁场分布与存储在存储器中的参考值来确定电化学电池单元的健康状态。
[0018] 依照一个方法，操作电池系统包括:为电化学电池单元放电;使用具有支持自旋阀 磁场传感器的阵列的柔性衬底的柔性传感器组装件来感测电化学电池单元的多个放电局 部化磁通量，每一个自旋阀磁场传感器展现有机磁阻效应，而同时为电池单元放电；通过利 用处理器执行存储在存储器中的命令指令来分析所感测的多个放电局部化磁通量；W及通 过利用处理器执行存储在存储器中的命令指令来基于所分析的所感测的多个放电局部化 磁通量而控制电化学电池单元的操作。
[0019] 在一个或多个实施例中，操作电池系统包括存储与电化学电池单元的多个初始局 部化磁通量的映射相关联的第一数据，其中分析包括：比较第一数据和与所感测的多个放 电局部化磁通量相关联的数据。
[0020] 在一个或多个实施例中，感测多个放电局部化磁通量包括:使用包括有机p-n结的 自旋阀磁场传感器的阵列来感测多个放电局部化磁通量。
[0021] 在一个或多个实施例中，感测多个放电局部化磁通量包括:使用展现大于10%的有 机磁阻改变(dR/R)的自旋阀磁场传感器的阵列来感测多个放电局部化磁通量。
[0022] 在一个或多个实施例中，感测多个放电局部化磁通量包括使用由附接到电化学电 池单元的阴极集流器的柔性衬底支持的自旋阀磁场传感器的阵列来感测多个放电局部化 磁通量。
[0023] 在一个或多个实施例中，分析所感测的多个放电局部化磁通量包括利用处理器执 行程序指令W使用来自自旋阀磁场传感器的阵列的输入值的矩阵(巧O来标识磁通量中的 局部改变。
[0024] 在一个或多个实施例中，操作电池系统包括通过利用处理器执行存储在存储器中 的命令指令来使用所分析的所感测的多个放电局部化磁通量而确定电化学电池单元的健 康状态。
[0025] 在一个或多个实施例中，确定健康状态包括比较第一数据和与所感测的多个放电 局部化磁通量相关联的数据。
【附图说明】
[0026] 图1描绘了包括可W指示电化学电池单元的潜在灾难性失效的开始的监视系统的 系统中的电化学电池单元的简化示意图； 图2描绘了图1的系统的侧平面视图； 图3描绘了使用在图1的监视系统中的传感器的侧平面视图； 图4描绘了图3的传感器的顶平面视图； 图5描绘了关于所感测的磁场的图3的传感器的输出的图； 图6描绘了从邻近于阴极的侧面看向集流器的图1的电池单元的简化示意图，其中阴影 指示均匀电流密度； 图7描绘了从邻近于阴极的侧面看向集流器的图1的电池单元的简化示意图，其中阴影 指示被增加的电流密度区域打断的均匀电流密度； 图8描绘了具有用于监视电池单元堆叠的单个传感器的电池堆叠的实施例；W及 图9描绘了每一个具有用于监视相应堆叠内的电池单元堆叠的单个传感器的数个平行 电池堆叠的实施例。
【具体实施方式】
[0027] 出于促进理解本公开原理的目的，现在将参照附图中示出并且在W下书面描述中 描述的实施例。应理解，并不由此意图限制本公开的范围。还应理解，本公开包括对于所示 实施例的任何改变和修改并且包括如对于本公开所属领域的普通技术人员将正常想到的 本公开原理的进一步应用。
[0028] 图1描绘了包括电化学电池单元101的电池系统100,电化学电池单元101包括具有 铜集流器104的阳极102、具有侣集流器108的阴极106W及分隔物110。阳极102在该实施例 中包括裡金属或裡合金金属。阳极102的大小设计成使得其具有至少与阴极106-样多的容 量，并且优选地至少10%的过剩容量，W及在一些实施例中在寿命开始并且完全充电时的高 达50%的过剩容量W计及在循环期间发生的副反应中可能被消耗的Li金属。
[0029] 阴极106在一个实施例中仅包括活性Li插入材料。在各种实施例中，阴极106包括 硫或含硫材料(例如PAN-S合成物或Li2S);空气电极;Li插入材料，诸如NCM, LiNio.sMni.s化， 富Li分层氧化物，LiCo化，Li化P〇4，LiMn2〇4;富Li NCM, NCA和其他Li嵌入材料，或者其 混合物或任何其他活性材料或与Li阴离子和/或电解质阳离子反应和/或插入Li阴离子和/ 或电解质阳离子的材料的混合物。阴极106可W包括Li传导聚合物、陶瓷或其他固体、非聚 合物电解质。阴极Li插入材料可W此外涂覆(例如经由喷涂)有诸如LiNb化之类的材料W便 改进Li插入材料与固体电解质之间的离子流动，如在T.化tomo等人的Journal of Power Sources 233 (2013) 231-235中描述的。
[0030] 阴极106中的固体电解质材料还可W包括裡传导石恼石、裡传导硫化物（例如 Li2S-P2Ss)或憐酸盐、Li3P、LIP0N、Li传导聚合物（例如阳0)、Li传导金属有机框架(诸如由 Wiers等人在"A Solid Lithium Electrolyte via Addition of Lithium Isopropoxide to a Metal-Organic Framework with Open Metal Sites''，Journal of American Chemical Society, 2011，133 (37)，PP 14522-14525中所描述的，其全部内容通过引用 并入本文）、tMo-LISiCON、Li传导化SICON、LiloGeP2Sl2、Li7-xLa3Tax化2-xOl2，其中0《X《2， 裡聚硫二憐酸或其他固体Li传导材料。可W使用的其他固体电解质材料在化ri Stensen等 人的('A critical Review of Li/ Air Batteries" ,Journal of the Electrochemical Society 159(2) 2012中有描述，其全部内容通过引用并入本文。阴极106中的其他材料可 W包括电子传导添加剂(诸如炭黑）W及可选地粘结剂，W改进阴极中的颗粒的内聚(诸如 PVD巧。阴极材料选择成允许充足的电解质-阴极界面面积W用于所期望的设计。
[0031] 分隔物110传导Li离子但是不传导电子。分隔物110可W包括固体Li导体(诸如陶 瓷、石恼石材料、Li3N、LiP0N、LiSIC0N、LTAP、硫化物和包括针对阴极106描述的那些的其他 材料、复合固体电解质（包括晶体和玻璃陶瓷）、W及聚合物，诸如基于聚乙締氧化物的那 些)。
[0032] W2D传感器锥112的形式的柔性传感器组装件位于阴极集流器108的外表面上。2D 传感器锥112,同样在图2中示出，包括柔性衬底114和磁场感测传感器或像素116的阵列。如 本文所使用的，术语"阵列"在描述传感器或感测像素时意指W预确定的图案布置的至少两 个传感器/感测像素。在不同实施例中，柔性衬底114是塑料或聚合物。传感器116的阵列通 过通常用于印刷电子器件的手段来印刷和接触为柔性衬底114上的个体像素。虽然霍尔传 感器、TMR传感器或通量阀传感器是常见类型的灵敏磁场传感器，但是运样的已知传感器典 型地是非柔性的，因为它们包括脆质材料(例如TMR电池单元中的氧化物层)或要求不能集 成在比如电池或电容器之类的电化学电池单元的电极堆叠中的经限定的几何结构（磁通 口）。传感器到电池外壳的附接将过于遥远，W便可靠地W高分辨率检测电池单元中的小局 部电流。因此，相对于2D传感器锥112,其他已知磁场传感器不允许闭合集成（例如通过层 压)到电化学电池单元堆叠或其他不规则/可弯曲物体中或上。
[0033] 图3描绘了 W有机pn结的形式的传感器116的一个示例。传感器116包括电子注入 层118、有机半导体120,其可W是例如PPH-MEV，W及空穴注入层122,其由诸如Pt和Ir之类 的高功函数材料制成。每一个传感器116为大约1皿到10皿的方形，如从如图4中的顶部观看 到的。在一些实施例中，针对特定应用缩放尺寸。传感器116利用自旋阀中的磁光(OMR)效 应，女日在M. Gruenewald等人的''Large room-temperature magnetoresistance in I曰ter曰I org曰nic spin v曰Ives f曰brie曰ted by in situ sh曰dow ev曰por曰tion"Org. Elec. 14, 2082 (2013)中描述的。组装为有机p-n结的一些材料示出除了OMR之外的核磁 共振（MVIR)，如由W. J. Baker等人的 "Robust absolute magnetometiT with organic thin-film devices"，Na1:ure Comm. (2012)描述的。
[0034]有机磁阻(OMR)效应导致描绘在图5中的输出行为。如图表130所指示的，当磁场增 加时，每一个传感器116的阻抗改变dR/R增力日。有机p-n结中的附加 NMR效应(在例如由BMS或 ASIC提供的若干1 OMHz到1 OOMHz的经限定的频率的RF福射之下）创建根本上设及RF频率的 磁场值处的dR/R曲线中的峰/尖峰(在图5中未示出尖峰）。运可W用于随时间校准所测量的 信号W实现具有高精度的绝对值。使用在传感器116中的半导体材料包括聚（2-甲氧基-5- (2-乙基）-p-亚苯基乙締撑）、S(8-径基哇嘟）侣W及N，N-Ms (丙締酸)-3、4:9，10-巧 酷亚胺或(TMTSF) 2PF6和其的组合物、混合物或混合。可W使用示出充足的OMR效应(典型地 dR/R〉10%)的任何其他的聚合物/有机半导体。
[00巧]将传感器116的输出提供给电池管理系统(BMS)124(参见图OdBMS 124包括其中 存储程序指令的存储器(未示出），W及处理器(未示出）。处理器操作连接到个体传感器116 中的每一个并且执行程序指令W原位映射给定电极或电化学电池单元内的类似物体的电 流贡献。运提供关于电池单元状态的非常宝贵的信息并且使得能够实现空前精度和容量的 BMS。
[0036] 例如，图6描绘了从邻近于阴极106的侧面看向集流器108的电池单元101的简化示 意图。由阴极106覆盖的集流器108的部分被均匀地遮蔽W标识阴极106内的均匀电流密度 132。由于电流密度是均匀的，将创建均匀的磁场，因此传感器116将提供大体均匀的输出。 由于最外的传感器116将不被影响到与最内的传感器116相同的程度，因此将出现某种变 化。然而，在初始校准期间映射该变化并且将其存储在存储器中。
[0037] 图7描绘了与图6相同的视图。差别在于原本均匀的电流密度132被较高电流密度 134的局部化区域打断。相应地，较高电流密度134附近的传感器116(诸如传感器1161和传 感器1162)将经受较大磁场，并且因而提供较高电流输出。
[003引BMS 124内的处理器执行程序指令W通过使用所测量的值的矩阵原来基于来自传 感器的输入分析电流分布。作为示例，对于十二个传感器116的矩阵，每一个矩阵元素龄（ !觀…鶴，.:。纖，其中在该示例中n=12)对应于在相应传感器像素的定位处测量的磁场值。W 下阐述该矩阵：
[0039]在理想均质电极的不受干扰的情况中，每一个点处的磁场值与电流密度成比例 憐。。I絲，其中"1〇"是流过电极(在图1的实施例中的阴极106)的总电流并且"A"是电极面 积。其遵循针对每一个矩阵元素終较蘇1;.:-轉:鶴:!脅載；。獄，并且因而獄。。叛。
[0040] 当由于由降级、副反应、老化、机械和热应力、电场等导致的化学改变而发生电极 的电子和/或离子性质的局部改变时，局部电流密度特将在定位V'处(例如P5)改变并且传 感器阵列的对应矩阵元素 f>別尋具有值，其中X声1。由于必须在没有附加漏电流的 最简单情况中保留通过电极的总电流1〇,因此另一矩阵元素終(在该示例中Pio)必须具有值 撫' Si':苯齡:，其中维持y声1并且x/2+y/2=l。对于k个改变的矩阵元素热艰.碱.,，碱J惭一般情 况遵循
矩阵易在不均质的电流分布的情况中成为 孩，，传感器116的输出因而用于标识磁通量中的变化，其指示电池单元101内的电流密 度中的改变。
[0041] 虽然图1描绘了定位于集流器108上的2D传感器锥112,但是在其他实施例中2D传 感器锥112定位于集流器104上。在另外的实施例中，2D传感器锥112定位于集流器104和108 二者上。
[0042] 而且，虽然已经描绘了传感器116的特定阵列，但是其他大小的阵列可W用于特定 实施例。例如，图8描绘了包括数个电池单元142的电池堆叠140,数个电池单元142在一个实 施例中的数目为大约100。电池单元142在一个实施例中是具有类似于传感器116的单个传 感器144的阵列的薄膜电池单元。因此，单个传感器144监视多个电池单元142。图9描绘了电 池堆叠152的平行封装150的实施例，其中的每一个提供有传感器154。如果必要的话，在该 堆叠或包装情境中每一个个体电池单元可W配备有传感器或传感器阵列。
[0043] 此外，虽然关于特定类型的电化学电池单元进行描述，但是本文所描述的传感器 可W合并到产生磁场的任何类型的设备中，包括液流电池和电容器。
[0044] 依照所公开的实施例，电流可W用于检测Li离子电池中的短路电流。那些电流中 的早期且可靠的检测可W用作对于电池管理系统(BMS)的反馈W防止电池或其他设备的灾 难性失效。为此目的，BMS基于磁通量中的改变的检测来控制电池的充电和放电。例如，可W 实现电化学电池单元的深度放电W便降低枝晶的影响。
[0045] 相应地，提供了一种具有高灵敏度的柔性2邮兹场传感器，其在各种实施例中包括 在电化学电池单元(电池、电容器、燃料电池单元或类似物）中W原位监视电流分布。
[0046] 为了检测电化学电池单元中的短路（即小电流)或者为了映射局部电流分布，本公 开提供了灵活的廉价且灵敏的传感器技术。所描述的实施例提供了具有优异的灵敏度 巧化T/化I/2的场灵敏度）的磁场传感器，其在一些实施例中通过基于溶液的膜涂覆、印刷或 蒸发来应用，并且可W因而直接集成在电池单元或其他设备中。另外，所公开的实施例通过 使用由于材料的传导电子和核自旋的相互作用所致的核磁共振(醒R)的根本关系，来允许 独立于由于外部场(地球场、功率线的杂散场等……）所致的噪声/干扰的针对绝对值确定 的在线校准。
[0047] 因此，通过穿过由具有磁场相关阻抗(例如由一些材料中的极子到激子中的自旋 相关衰变导致）的有机半导体制成的pn结或自旋阀的阻抗的测量来检测磁场。所描述的实 施例组合高灵敏度与低成本和易于处理的材料(例如可能的CMOS集成）W监视磁场中的变 化(增加和减小二者）。
[0048] 除了电化学电池单元中的短路检测之外，所描述的实施例可W用于通过比较所测 量的绝对磁场分布（即电流密度分布)与存储在电池管理系统(BMS)中的针对给定电池单元 或电极或堆叠区域的参考值，来直接确定电池的健康状态。可W随时间追踪电池单元阻抗 的局部改变并且操作策略可W适配成最大化电池单元寿命、可使用容量并且维持系统的每 一个状态处的安全性。
[0049] 所公开的实施例提供了电化学电池单元的电极层压体中的磁场/电流传感器的直 接集成，其在各种实施例中通过低廉的低溫涂覆或印刷过程形成（与利用光刻抗蚀剂的涂 覆相当）。
[0050] 所公开的实施例在机械上是灵活的并且可适配于不规则的形状。除了由电子电流 导致的场的常规测量之外，所公开的实施例可W检测电化学电池单元中的离子电流的磁 场，因为传感器定位成如此接近于电池单元组件。所公开的实施例在一些应用中展现出高 达50 nT/化I/2的高灵敏度/分辨率，其允许非常小的电流的检测。
[0051] 不同于其他灵敏的磁场传感器，在W上描述的设备的情况下，不存在对超低场的 强烈限制(尽管高潜在灵敏度，较高场（>>10 mT)处的操作是可能的）。所公开的实施例可 W扩展到许多传感器像素的2D阵列W允许在电极区域之上和甚至在不规则的形状之上的 电流分布的2D映射。
[0052] 所公开的实施例容易集成到制造过程中，因为要求小数目（3-4)的过程步骤。特别 地，形成功能有机半导体层、两个接触层和可选地封装层。
[0053] 不同于常规磁场传感器，所公开的实施例在用于非电池应用（即用于消费品传感 器、机动车传感器的ASIC……）的CMOS工艺中的集成由于类似于光刻聚合物抗蚀剂的良好 建立的涂覆的过程而更加容易。
[0054] 最后，所公开的实施例可W用于监视机动车或移动应用中的固态薄膜电池。W上 针对电流监视描述的磁场传感器设计和读出方法可W用于各种种类的机动车、工业、能量 和消费品应用，其中低成本、机械灵活性、不规则形状的覆盖、高灵敏度对于磁场或间接电 流测量是重要的。
[0055] 虽然已经在附图和前述描述中详细图示和描述了本公开，但是运应当在特性上被 视为是说明性而非限制性的。要理解的是，仅呈现了优选实施例并且期望保护进入本公开 的精神内的所有改变、修改和另外的应用。
【主权项】
1. 一种电池系统，包括： 电化学电池单元； 附接到电池单元的柔性传感器组装件，柔性传感器组装件包括展现有机磁阻效应的自 旋阀磁场传感器的阵列；W及 可操作连接到柔性阵列的电池管理系统，电池管理系统包括具有存储在其中的程序指 令的存储器，W及可操作连接到存储器和阵列的处理器，处理器配置成执行程序指令W使 用来自磁场传感器的阵列的输入来标识磁通量中的局部改变。2. 权利要求1所述的系统，其中磁场传感器中的每一个包括有机p-n结。3. 权利要求2所述的系统，其中磁场传感器中的每一个展现大于10%的有机磁阻改变 (dR/R)。4. 权利要求2所述的系统，其中： 柔性传感器组装件包括柔性衬底;并且 柔性衬底附接到电化学电池单元的阴极集流器。5. 权利要求4所述的系统，其中处理器还配置成执行程序指令W使用来自磁场传感器 的阵列的输入值的矩阵(寅)来标识磁通量中的局部改变。6. 权利要求5所述的系统，其中处理器还配置成执行程序指令W基于所标识的磁通量 中的局部改变而控制电池的操作。7. 权利要求6所述的系统，其中处理器还配置成执行程序指令W确定电化学电池单元 的健康状态。8. 权利要求7所述的系统，其中处理器还配置成执行程序指令W通过比较所测量的绝 对磁场分布与存储在存储器中的参考值来确定电化学电池单元的健康状态。9. 一种操作电池系统的方法，包括： 为电化学电池单元放电； 使用具有支持自旋阀磁场传感器的阵列的柔性衬底的柔性传感器组装件来感测电化 学电池单元的多个放电局部化磁通量，每一个自旋阀磁场传感器展现有机磁阻效应，而同 时为电池单元放电； 通过利用处理器执行存储在存储器中的命令指令来分析所感测的多个放电局部化磁 通量；W及 通过利用处理器执行存储在存储器中的命令指令来基于所分析的所感测的多个放电 局部化磁通量而控制电化学电池单元的操作。10. 权利要求9所述的方法，还包括： 存储与电化学电池单元的多个初始局部化磁通量的映射相关联的第一数据，其中分析 包括： 比较第一数据和与所感测的多个放电局部化磁通量相关联的数据。11. 权利要求10所述的方法，其中感测多个放电局部化磁通量包括： 使用包括有机p-n结的自旋阀磁场传感器的阵列来感测多个放电局部化磁通量。12. 权利要求11所述的方法，其中感测多个放电局部化磁通量包括： 使用展现大于10%的有机磁阻改变(dR/R)的自旋阀磁场传感器的阵列来感测多个放电 局部化磁通量。13. 权利要求11所述的方法，其中感测多个放电局部化磁通量包括： 使用由附接到电化学电池单元的阴极集流器的柔性衬底支持的自旋阀磁场传感器的 阵列来感测多个放电局部化磁通量。14. 权利要求13所述的方法，其中分析所感测的多个放电局部化磁通量包括： 利用处理器执行程序指令W使用来自自旋阀磁场传感器的阵列的输入值的矩阵(罗)来 标识磁通量中的局部改变。15. 权利要求14所述的方法，还包括： 通过利用处理器执行存储在存储器中的命令指令来使用所分析的所感测的多个放电 局部化磁通量而确定电化学电池单元的健康状态。16. 权利要求15所述的方法，其中确定健康状态包括： 比较第一数据和与所感测的多个放电局部化磁通量相关联的数据。
【文档编号】G01R33/00GK105940547SQ201480059333
【公开日】2016年9月14日
【申请日】2014年8月28日
【发明人】T·罗曼, B·舒曼
【申请人】罗伯特·博世有限公司