料层层压到一起来形成，W得到隔板的光波导特性，或者 可W对隔板加W处理，W仅在其面表面上降低折射率。
[0022] 用于隔板的一种优选材料类别是聚締姪，例如，聚己締（P巧。PE也用在光纤当中， 并且通过使光纤表面氣化而建立包层（cladding)。可W向隔板应用类似的技术，W为其提 供改进的光波导特性。或者，可W将所具有的折射率比PE更低的材料（诸如聚丙締（P巧） 层压到PE层的每一面表面上，W建立具有光波导特性的隔板。
[0023] 已知很多电池隔板具有高孔隙形态。该些孔隙能够起到对光进行散射的作用，从 而导致穿过隔板的不佳的光透射。一种降低该光散射的方法是采用具有较长波长的光，其 将更少地被该孔隙散射。第二种方法是在电池中采用具有与隔板的折射率类似的折射率的 电解质。近来在文献中研究的很多电解质（例如，离子液体）的折射率接近或者超过很多 常用电池隔板聚合物的折射率。
[0024] 在任何事件当中，来自光源的光进入相关隔板，该光可能因隔板附近或隔板内的 即将发生的故障状况而被散射、吸收或W其他方式发生崎变。该故障状况可能被物理地体 现（例如，枝状晶体（demlrite))，或者可W是存在与隔板、电解质、胶合剂或者电池单元的 其他部件的劣化相关的化学物质，或者是由故障状况导致的温度或电场的变化。通过探测 器测量光的变化，且该处理电路将该电信号转换成适当的用于警告系统内即将发生的故障 的信号。
[0025] 一种电池单元的替代布置是采用离子传导聚合物电解质膜替代图1的隔板102外 加电解质。该聚合物电解质膜可W被制作得透明并且均匀，其可W相对于采用隔板膜外加 电解质的情况提供光学优势。之后，可W改变聚合物电解质膜的外表面的折射率，W增强波 导，或者可w层压多种不同的聚合物，w形成具有改善的光波导特性的聚合物电解质膜。
[0026] 裡离子电池故障的主要模式之一是由于在具有隔板402的单元400的电极表面发 生了裡金属的枝晶生长而造成的短路。导致枝状晶体404的生长的机理是很多当前研究项 目的主题。但是，一般已知，如果枝状晶体贯穿隔板402发生级联，并与对面的电极形成短 路，那么可能流过大电流，接下来将急剧发热。该热量将很容易影响电池单元的其余部分W 及相邻电池单元，从而引起连锁反应。在极端情况下，整个电池都过热，而且可能起火。
[0027] 相应地，检测施加到隔板402上的诸如枝状晶体404的金属枝状晶体的存在是本 申请的电池单元的重要方面。如图4所示，枝状晶体404或者使隔板402发生扭曲，或者将 其刺穿，可W采用光学技术检测该些进入到具有波导特性的隔板内的扰动（perturbation) 或侵入（intrusion)。从一条光纤（例如，光纤406)穿过隔板402传输至另一光纤（例如， 光纤408)的光将减少，而且对隔板402的包层410的显著干扰（dis化rbance)将对光的传 输产生不成比例地更大的影响。可W通过采用围绕隔板（例如，如图2的隔板202所示） 周围的多条感测光纤获得对显著枝状晶体的提高的灵敏度和改善的定位。
[002引对于本申请的电池单元而言，也可W设想采用由即将发生的故障所引起的其他光 学效应。例如，随着枝状晶体处的电流密度的增大和相继发生的电阻发热，枝状晶体的形成 将建立局部化"热点"。隔板内的升高的温度将改变电池单元的该区域或部分内的折射率， 从而引起隔板的输入到输出信号特性的变化。此外，尽管整个单元都在经历由电流导致的 温度的升高，但是局部发热将建立不同于单元的其余部分的红外（IR)特征（signature)。 如上文所述，IR波长可W通过一个或多个探测器被无源地探测，其中该探测器与集成到电 池单元的隔板内的光纤相关。
[0029] 通过进一步操纵隔板的成分或光纤的成分或其两者的成分，能够监测其他电池故 障状况。例如，被设计为对电场的存在产生反应的材料能够提供对枝状晶体的形成的早期 检测。由于跨隔板存在电势，并且枝状晶体的微观特征将使处于生长的枝状晶体的顶端的 电场发生崎变并且加强，因而根据本发明的教导被设计为对该些场进行感测W及做出光学 响应的材料将根据与电池单元相关的光探测器生成唯一响应。
[0030] 已知并非所有的电池劣化都归因于枝状晶体的形成。随着时间的推移，电解质的 化学性质也会发生变化，可W采用其他光学测量（例如，采用电池单元内的隔板的IR吸收 谱的变化）检测到电池单元内的新的化合物的形成。例如，根据Michigan大学的研究，可 能在电极对隔板（electrode-to-separator)的边界处形成气体，该样的气体的形成将导 致电池单元内的压力升高。该些相同的气体可W与经工程设计的隔板和光纤相互作用，从 而容易地生成指示气体存在的可检测的光学特征。此外，随着热散逸的开始，电解质将分解 成其他化合物，该其它化合物可W W类似的方式通过光学来被检测。可W类似地检测到电 极或电解质内的其他劣化。反应可能产生发光，或者光纤配置可W支持光谱测定技术。
[0031] 可W通过采用内波导层使折射率发生不同于外层的变化的材料建立波导隔板，由 此实现一种替代的感测热散逸的方法。在大多数聚合物中，折射率随着温度的升高而降低， 但是该降低的速率随着聚合物的不同而变化。如果一个或者多个波导层的折射率比光纤的 外层的折射率降低得更快，那么将存在使该折射率相等的温度。随着温度接近该值，将失去 波导特性，膜将变得具有更大的损耗。可W将该光损耗的增加用作单元内的过温的指示。通 过控制不同层的成分，将有可能调节损耗性能开始处的温度，W便于光学检测。
[0032] 现在将描述能够在本申请的发明中采用的隔板的两个一般类别。第一种隔板类别 是凝胶化聚合物膜，其中，采用溶剂使聚合物凝胶化。该些凝胶化聚合物膜一般具有良好的 光学透明度，但是通常较厚（〉200微米）并且可能具有低离子传导性。本申请的发明人已 经证明了有可能采用离子液体作为溶剂制作出该些凝胶化聚合物膜，并且包含对应的裡盐 (该原理适用于存在可用的对应裡盐的所有离子液体，即阴离子与离子液体相同但阳离子 是裡的盐）。更具体而言，他们已经证明有可能将该些膜夹在玻璃载片（glass slide)之 间，并采用热压使该膜充分地薄，从而在不降低光学透明度的情况下用作电池隔板。
[0033] 在第一示例中，基于离子液体的钢离子传导胶凝聚合物电解质是按照Solid State Ionics 181 (2010) 416-423 (通过引用将该文献并入本文）中所报告的，采用S氣甲 横酸裡替代了 =氣甲横酸钢来制备的。将该膜放置到最初已经采用低折射率聚合物包覆的 玻璃载片上，例如，该低折射率聚合物是诸如EP-18的低折射率含氣聚合物W及甲基丙締 酸六氣了醋和甲基丙締酸四氣丙醋的50/50共聚物，之后采用也具有低折射率聚合物涂层 的第二玻璃载片覆盖该膜。之后，在275°C的温度下对该膜热压约1个小时，使之连同垫片 达到100 y m，然后被放置W冷却至室温，尔后再释放压力。
[0034] 之后通过如图5所示将光纤500对接禪合化utt-couple)到样本502上并向光纤 500内射入可见的633nm的光来检测膜的光导特性。当光纤500被禪合到膜504之后，光在 膜的各处受到散射，但是大部分光从膜的远端射出，如图5所示。图6示出了样本502的顶 视图，其示出了；通过经由样本502的侧面离开膜的光来说明的，穿过样本502的光的透射 W及样本502的各处的光的散射。图7示出了将光纤500禪合至玻璃载片，其产生了少得 多的散射。
[0035] 第二种隔板类别是多孔聚締姪隔板，其由诸如聚己締或聚丙締的聚合物的薄膜 (<35微米）构成，该薄膜是经拉制而成的，W生成高孔隙度膜。该隔板优选低于35微米，W 降低阻抗。尽管已经建立了 4微米该样薄的隔板，但是它们不具有所需的机械完整性。孔 隙的大小受到拉制过程的控制，但是孔隙尺寸可W低于100皿，业内可W获得小于或等于的 25nm的孔隙。当前我们认为低于光波长的大约1/2或者更小的孔隙尺寸是更好的，孔隙越 小越好，只要其满足隔板所需的其他特性即可。
[0036] 通过孔隙对光的散射控制穿过该