CN107251280B - 动态改变电池的内部状态 - Google Patents

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Abstract

在此描述了用于动态改变电池的内部状态的技术。通常，描述了支持不同的电池功率状态之间的转换(诸如以适应不同的电池充电和/或放电场景)的不同的电池配置。

Description

动态改变电池的内部状态
背景技术
许多设备现在使用某种形式的电池，以用于各种功率需要(诸如主功率、备用功率等)。电池寿命是特别关于移动设备(诸如移动电话、便携式计算设备、可穿戴装置等)的主要关心问题。当前电池设计通常提供在各种使用场景期间影响电池性能的很少的灵活性(即使有的话)。
发明内容
提供该概述以引入以在详细描述中下文进一步描述的简化形式的概念的选择。该概述不旨在标识所要求保护的主题的关键特征或基本特征，其也不旨在用作辅助确定所要求保护的主题的范围。
在此描述了用于动态改变电池的内部状态的技术。通常，描述了支持不同的电池功率状态之间的转换(诸如以适应不同的电池充电和/或放电场景)的不同的电池配置。
附图说明
参考附图描述了详细描述。在附图中，参考数字中的最左边的(一个或多个)数字标识参考数字首次出现的附图。描述和附图中的不同的实例中的相同参考数字的使用可以指示类似或相同项。
图1是根据一个或多个实施例的可操作以采用在此所讨论的技术的示例实现中的环境的示图。
图2图示了根据一个或多个实施例的示例动态电池的侧剖视图。
图3图示了根据一个或多个实施例的示例动态电池的侧剖视图。
图4描绘了根据一个或多个实施例的用于改变动态电池的内部状态的示例实现场景。
图5描绘了根据一个或多个实施例的用于改变动态电池的内部状态的示例实现场景。
图6描绘了根据一个或多个实施例的用于动态电池材料的激活的示例实现场景。
图7是根据一个或多个实施例的描述用于改变电池的内部状态的方法中的步骤的流程图。
图8图示了如参考图1所描述的示例系统和计算设备，其被配置为实现在此所描述的技术的实施例。
具体实施方式
概述
在此描述了用于动态改变电池的内部状态的技术。通常，描述了支持不同的电池功率状态之间的转换(诸如以适应不同的电池充电和/或放电场景)的不同的电池配置。
例如，一个或多个实现利用温度控制电池的功率状态。例如，考虑其中移动设备检测到要求附加电池寿命(诸如保持设备通电、为高优先级应用提供功率等)的场景。作为响应，热被施加到移动设备的电池以使得电池内的电解质膨胀。通常，电解质的膨胀增加电池使其可用的存储电荷放电的能力(例如，增加其放电容量)。例如，电解质的膨胀增加电池的内部组件的离子孔隙率，使得促进增加的离子交换。
在另一示例场景中，快速电池充电可以是期望的。例如，用户可能在机场，并且可能希望在登机之前将对移动设备快速充电。因此，用户将其设备插入电源(例如，干线交流(AC)功率插座或充电站)以开始电池充电。作为快速充电实现的一部分，热被施加到电池的电解质以引起电解质膨胀，并且因此增加电池的内部组件的孔隙率。孔隙率中的该增加能够增加电荷由电池保留的速率(例如，与非加热的实现相比较)。
在备选或附加的实现中，利用混合电极电池配置，其包括响应于适应不同的功率场景的各种刺激而可激活的可激活材料。例如，示例电池包括在标准操作场景期间提供功率的主电极材料和在标准操作场景期间通常非活跃的动态电极材料。当指示增加的功率要求(例如，附加电池寿命)的功率事件发生时，动态电极材料被激活以增加跨动态电极材料的离子和/或电导性。通常，动态电极材料的激活增加电池的放电能力和/或实际充电速率。各种刺激可以被用于激活动态电极材料(诸如施加的热、催化激活、机械激活(例如，电池振动)、高频射频(RF)波等)。下面描述了进一步的细节和实现。
在以下讨论中，首先描述可操作以采用在此所描述的技术的示例环境。接下来，题为“示例动态电池”的章节描述根据一个或多个实现的一些示例电池。在此之后，题为“示例实现场景”的章节描述根据一个或多个实施例的用于动态改变电池的内部状态的一些示例场景。接下来，题为“示例程序”的章节描述根据一个或多个实施例的用于动态改变电池的内部状态的示例程序。最后，题为“示例系统和设备”的章节描述根据一个或多个实施例的可操作以采用在此所讨论的技术的示例系统和设备。
示例环境
图1图示了用于执行用于动态改变电池的内部状态的技术的示例环境100。环境100包括计算设备102，其可以以各种方式被实现。例如，计算设备102可以被配置为传统计算机(例如，台式个人计算机、膝上型计算机等)、移动站、娱乐工具、无线电话、平板电脑、笔记本、可穿戴设备等，如关于图8进一步描述的。
因此，计算设备102可以从具有大量的存储器和处理器资源的完全资源设备(例如，个人计算机、游戏控制台)到具有有限存储器和/或处理资源的低资源设备(诸如传统机顶盒、手持式游戏控制台、可穿戴设备、智能电器(例如，“物联网”(IoT)设备)、健康监测和辅助设备、个人导航设备等)范围变化。计算设备102还涉及使得计算设备102执行各种操作的软件。此外，虽然在此参考计算设备讨论了实现，但是将理解到，在此所讨论的技术可以被利用在利用电池的任何装置中(诸如医疗设备、车辆(例如，电动汽车)、机器人、玩具等)。例如，计算机设备102可以表示装置的内部控制器。
计算设备102包括(一个或多个)计算机处理器104和计算机可读存储介质106(介质106)。介质106包括操作系统108、应用110和功率管理器模块(在下文中“功率管理器”)112。
计算设备102还包括功率电路114和动态电池116。根据各种实现，动态电池116表示计算设备102从其汲取功率以操作并且可再充电以再填满动态电池116内的功率的一个或多个电池单元。通常，功率电路114表示使得计算设备102能够从动态电池116汲取操作操作功率或将充电功率施加到动态电池116的功能。虽然图示了单个动态电池116，但是将理解到，动态电池116可以包括任何适合的数目或类型的电池单元，并且可以根据各种不同的类型和形式因子的电池被实现。功率电路114和动态电池116的实现和使用变化并且在下面更被详细地描述。
功率管理器112表示支持动态电池116的各种操作参数被控制的功能。例如，功率管理器112可以与功率电路114和/或直接地与动态电池116进行对接，以对动态电池116的操作参数、操作状态和/或物理状态进行配置和重新配置。
计算设备102还包括一个或多个显示器118和输入机构120。显示器118通常表示用于视觉输出的硬件和逻辑。输入机构120可以包括姿态敏感传感器和设备，诸如基于触摸的传感器和运动跟踪传感器(例如，基于摄像头的)以及鼠标(独立的或与键盘集成的)、光笔、触摸板、加速度计一级具有伴随的语音识别软件的麦克风，仅举几例。输入机构120可以与显示器118分离或者集成；集成示例包括具有集成触摸敏感或动作敏感传感器的姿态敏感显示器。
操作系统108管理计算设备102的资源并且可以使用任何适合的指令格式被实现。例如，操作系统108通常实现计算设备102访问计算设备102的硬件和逻辑资源的功能。虽然功率管理器112与操作系统108分离地被图示，但是将理解到，在至少一些实现中，功率管理器112的功能可以被实现为操作系统108的一部分。
应用110包括任何适合的类型的应用和/或服务(诸如生产应用、网络浏览器、媒体查看器、导航应用、多媒体编辑应用等)。根据各种实现，应用110可以被实现为本地安装的代码，其被执行为本地运行时环境的一部分。附加地或者备选地，应用110表示分布式功能的门户(诸如网络服务、云服务、分布式企业服务等)。
计算设备102还包括电池控制器122，其表示控制动态电池122的不同的状态条件的功能。例如，电池控制器122被配置为将各种类型的刺激提供到动态电池116以改变动态电池116的内部状态(诸如改变动态电池116的功率状态)。在至少一些实现中，电池控制器122与动态电池116物理地和/或通信地相关联。下面讨论了电池控制器122的示例实现和操作。
已经讨论了在其中用于动态改变电池的内部状态的技术可以被采用的示例环境，现在考虑根据一个或多个实现的一些示例动态电池。
示例动态电池
该章节描述根据一个或多个实现的一些示例动态电池。例如，示例动态电池表示动态电池116的不同的示例实现。为了便于理解，简化了示例动态电池的示图，并且将理解到，可以根据要求保护的实现的精神和范围内的各种各样的不同的配置和形式因子来实现示例动态电池。
图2图示了根据一个或多个实现的示例动态电池200的侧剖视图。动态电池200包括容器202、负极端子204以及正极端子206。通常，容器202表示用于包含动态电池200的内部组件的动态电池200的外部包装器。
动态电池200的内部组件包括由分离器212分离的阳极(负电极)208和阴极(正电极)210。阳极208包括阳极材料214和电解质216，并且阴极210包括阴极材料218和电解质220。根据各种实现，电解质216和电解质220表示相同的电解质或两种不同类型的电解质。
阳极材料214表示负离子将迁移到的材料，并且阴极材料218表示正离子将迁移到的材料。通常，分离器212表示物理分割器，其允许离子在阳极208与阴极210之间流动，但是防止将阳极材料214与阴极材料218混合并且将电解质216与电解质220混合。
动态电池200还包括电池控制器222和电池控制器224。例如，电池控制器222、224表示上文介绍的电池控制器122的实现。电池控制器222表示与阳极208的组件相互作用以实现不同的操作模式之间的转换的功能，其示例在下文中被讨论。在至少一些实现中，电池控制器222通信地连接到功率电路114和/或功率管理器112。
电池控制器224表示与阴极210的组件相互作用以实现不同的操作模式之间的转换的功能，其示例在下文中被讨论。在至少一些实现中，电池控制器224通信地连接到功率电路114和/或功率管理器112。下面讨论了电池控制器222和电池控制器224的进一步的操作方面。
在至少一些实现中，电池控制器222、224中的一个或多个可以与分离器212相互作用以引起分离器212的物理和/或化学重新配置。例如，在此所讨论的技术可以被用于激活分离器212，以增加跨分离器212的离子流(诸如增加电池寿命、增加充电速率等)。
图3图示了根据一个或多个实现的示例动态电池300的侧剖视图。动态电池300包括容器302、负极端子304一级正极端子306。通常，容器302表示用于包含动态电池300的内部组件的动态电池300的外部包装器。
动态电池300的内部组件包括由分离器312分离的阳极308和阴极310。阳极308包括主阳极材料314、动态阳极材料316以及电解质318。主阳极材料314和动态阳极材料316由不同的相应材料形成并且通常表示负离子将迁移到的材料。可以用于形成主阳极材料314的示例材料包括石墨、硅等。可以用于形成动态阳极材料316的示例材料包括硅合金、硫、锂合金等。如下面进一步详述的，动态阳极材料316可以在不同的状态之间进行转换以适应不同的操作和功率场景。
阴极310包括主阴极材料320、动态阴极材料322以及阴极电解质324。主阴极材料320和动态阴极材料322由不同的相应材料形成并且通常表示正离子将迁移到的材料。可以用于形成主阴极材料320的示例材料包括锂化合物(例如，锂钴氧化物)、镍等。可以用于形成动态阴极材料322的示例材料包括钛化合物(例如，二氧化钛)、磷酸锂铁等。如下面进一步详述的，动态阴极材料322可以在不同的状态之间进行转换以适应不同的操作和功率场景。根据各种实现，电解质318和电解质324表示相同的电解质或两种不同类型的电解质。
通常，分离器312表示物理分割器，其允许离子在阳极308与阴极310之间流动，但是防止将阳极308的内部组件与阴极310的内部组件混合。
动态电池300还包括电池控制器326和电池控制器328。例如，电池控制器326、328表示上文介绍的电池控制器122的实现。电池控制器326表示与阳极308的组分相互作用以实现不同的操作模式之间的转换的功能，其示例在下文中被讨论。在至少一些实现中，电池控制器326通信地连接到功率电路114和/或功率管理器112。
电池控制器328表示与阴极310的组件相互作用以实现不同的操作模式之间的转换的功能，其示例在下文中被讨论。在至少一些实现中，电池控制器328通信地连接到功率电路114和/或功率管理器112。下面讨论了电池控制器326和电池控制器328的进一步的操作方面。
在至少一些实现中，电池控制器326、328中的一个或多个可以与分离器312相互作用以引起分离器312的物理和/或化学重新配置。例如，在此所讨论的技术可以被用于激活分离器312以增加跨分离器312的离子流(诸如增加电池寿命、增加充电速率等)。
已经讨论了一些示例动态电池，现在考虑根据一个或多个实现的一些示例实现场景。
示例实现场景
该章节描述根据一个或多个实现的用于动态地改变电池的内部状态的一些示例实现场景。通常，实现场景被描述为经由计算设备102被实现在环境100中，但是也可以被实现在任何适合的环境中。
图4描绘了根据一个或多个实现的用于改变动态电池的内部操作状态的示例实现场景400。场景400的上部分包括(上文介绍的)动态电池200，其利用跨电路402的电流404连接到电路402。例如，电路402表示对计算设备102的各种组件供电的供电线路，计算设备102包括由动态电池200供电和/或向动态电池200提供充电源的负载/充电源406。因此，电流404可以在表示从动态电池200汲取电流的负载电流与用于对动态电池200充电的充电电流之间的交替。
继续进行到场景400的下部分，功率状态事件408发生以发起用于动态电池200中的功率状态的改变。根据各种实现，功率状态事件408表示功率放电事件和/或功率充电事件。功率放电事件的示例包括针对电路402要求来自动态电池200的增加的放电容量的指示。例如，响应于针对计算设备102的一个或多个组件(诸如针对硬件组件、软件组件(例如，应用110)等)的功率要求的增加，可以生成功率放电事件。相反地，响应于增加动态电池200充电(诸如针对快速充电场景)的速率的指示，可以生成功率充电事件。
响应于功率状态事件408，电池控制器222与电解质216相互作用以使得电解质216膨胀。例如，电池控制器222包括加热装置，其对电解质216进行加热，使得电解质216在体积方面膨胀。例如，电解质216被实现为在被加热时膨胀的液晶溶液。
作为另一示例，电池控制器222可以包括可释放的催化剂，其当被注入电解质216时，使得电解质216膨胀。适合的催化剂的示例包括铂、二氧化硅、二氧化钛、沸石等。通常，电解质216的膨胀增加动态电池200的放电容量，使得动态电池200的有效电荷寿命增加。例如，使得电解质216膨胀增加阳极208(例如，电解质216和/或阳极材料214)的孔隙率，使得电流404比当电解质216处于标准(例如，非膨胀的)状态时可以被维持更长的时间段。在充电场景中，增加阳极208的孔隙率增加动态电池200充电的速率(诸如以适应快速充电场景)。
对于阳极208而言，可选地或者附加地，电池控制器224可以使得电解质220以与阳极208类似的方式膨胀以增加阴极210的放电容量。
例如，考虑其中电解质216和/或电解质220被实现为液晶材料的场景。在这样的场景中，液晶材料的激活使得液晶中的相变，以增加动态阳极材料602的离子渗透性。增加离子渗透性促进跨动态电池200的离子流动并且增加动态电池200的放电容量(例如，电荷寿命)和/或充电速率。
在至少一些实现中，电解质216和/或电解质220的膨胀使得动态电池200在大小方面膨胀。因此，在一个或多个实现中，计算设备102被配置为适应动态电池200的物理膨胀，诸如经由与动态电池200膨胀的计算设备102的灵活性和/或适应膨胀的动态电池周围的附加空间。
根据各种实现，另一功率状态事件可以被生成以使得动态电池200返回正常操作模式。例如，响应于另一功率状态事件，电池控制器222可以对电解质216停止加热，使得电解质216收缩(例如，不再膨胀)。类似地，电池控制器224可以对电解质220停止加热，使得电解质220收缩。例如，响应于另一功率状态事件，动态电池200返回场景400的上部分中所图示的状态。
图5描述了根据一个或多个实现的用于改变动态电池的操作状态的示例实现场景500。例如，场景500表示上文所讨论的场景400的备选和/或附加实现。
场景500的上部分包括(上文介绍的)动态电池300，其利用跨电路502的电流504连接到电路502。例如，电路502表示对计算设备102的各种组件供电的供电线路，计算设备102包括由动态电池300供电和/或向动态电池200提供充电源的负载/充电源506。因此，电流504可以在表示从动态电池300汲取电力的负载电流与用于对动态电池300充电的充电电流之间的交替。
在场景500的上部分中，动态电池300处于标准操作状态。在标准操作状态中，跨电路502的电流主要基于主阳极材料314和主阴极材料320的电激活。例如，在主操作状态中，动态电池300的大多数或全部离子交换跨主阳极材料314和主阴极材料320发生。此外，在主操作状态中，动态阳极材料316和动态阴极材料322处于非活跃状态，使得很少或没有离子交换跨动态阳极材料316和动态阴极材料322发生。
继续进行到场景500的下部分，功率状态事件508发生以发起用于动态电池300中的功率状态的改变。根据各种实现，功率状态事件508表示功率放电事件和/或功率充电事件。在此其他地方讨论了不同的功率状态事件的示例。
响应于功率状态事件508，电池控制器326激活动态阳极材料316。例如，电池控制326提供刺激以激活动态阳极材料316。在一个示例中，电池控制器326对阳极308进行加热，这引起动态阳极材料316的热激活。在另一示例中，电池控制器326使得催化剂被释放到阳极308中，其激活动态阳极材料316。适合的催化剂的示例包括铂、二氧化硅、二氧化钛、沸石等。可以附加地或者备选地采用其他类型的激活刺激(诸如高频射频(RF)波激活、磁性激活、机械激活(例如，电池振动)、光激活(例如，使用红外线、紫外线等)，等等)。
进一步对于场景500而言，动态阳极材料316的激活引起跨动态阳极材料316的离子流和/或导电性的增加。例如，在上文所讨论的标准操作状态中，很少或没有离子流和/或导电性跨动态阳极材料316发生。然而，当被激活时，跨动态阳极材料316的离子流和/或导电性增加。离子流和/或导电性的该增加能够增加动态电池300的放电容量(例如，有效放电寿命)。而且，离子流和/或导电性的增加能够增加动态阳极材料316在电池充电场景中被充电的速率。
根据各种实现，在阴极310中发生类似激活。例如，阴极控制器320引起动态阴极材料322的激活，使得跨动态阴极材料322的离子流和/或导电性增加。上文讨论了激活的示例方式。
作为上文所讨论的刺激的附加或备选实现，动态阳极材料316和/或动态阴极材料322的激活可以响应于跨动态电池300的电压下降而附带地发生(诸如可以在高功率使用场景中发生)。例如，动态阳极材料316可以具有比主阳极材料314更高的电势，使得在正常负载场景期间，很少或没有离子流和/或导电性跨动态阳极材料316发生。当功率使用增加(例如，功率状态事件508)使得动态电池300的电压减小时，动态阳极材料316的激活发生。
类似地，动态阴极材料322可以具有比主阴极材料320更低的电势，使得在正常负载场景期间，很少或没有离子流和/或导电性跨动态阴极材料320发生。当功率使用增加(例如，功率状态事件508)使得动态电池300的电压减小时，动态阴极材料322的激活发生。
根据各种实现，动态阳极材料316和/或动态阴极材料322的激活使得动态电池300能够针对跨电路502的功率流504利用主材料和动态材料二者。
图6描绘了根据一个或多个实现的用于动态电池材料的激活的示例实现场景600。例如，场景600图示了上文所讨论的场景500的细节。
场景600的上部分包括动态阳极材料602，其表示上文介绍的动态阳极材料316的实例。在场景600的上部分中，动态阳极材料602处于非活跃状态，使得很少或没有负离子和/或电子的流动跨动态阳极材料600的外部表面发生。例如，场景600的上部分表示标准操作状态中的动态阳极材料602，其各方面在上文中进行详述。
继续场景600的下部分，发生引起动态阳极材料602的激活的功率状态事件606。上文讨论了功率状态事件606的示例和激活动态阳极材料602的方式。响应于激活，跨外部表面604的离子流和/或导电性增加。如上文所讨论的，与其中动态阳极材料602非活跃的场景相比较，离子流和/或导电性的该增加使得动态电池300能够经历增加的电池寿命。
在至少一些实现中，动态阳极材料602的激活改变阳极材料602(例如，外部表面604的)结晶表面的结晶结构以更改其离子渗透性和/或导电性。例如，在非活跃状态中，外部表面604比在活跃状态中是离子不渗透的和/或较少离子渗透的，并且可以是电绝缘的。当动态阳极材料602被激活时，外部表面604的离子渗透性和/或导电性增加，使得跨动态阳极材料602的离子和/或电子流用于电池放电和/或充电场景。
例如，考虑其中动态阳极材料602被实现为纳米级材料(诸如纳米颗粒、纳米管等)的场景。纳米级材料可以掺杂有磁性材料(诸如磁铁矿)。诸如，在场景中，动态阳极材料602的离子和/或电子导电性是通过改变颗粒定向而可控制的。例如，在非活跃状态中，对动态阳极材料602的颗粒进行布置，使得存在很少或没有跨动态阳极材料602的离子和/或电子导电性。然而，当被激活时，对动态阳极材料602的颗粒进行重新定向，使得跨动态阳极材料的离子和/或电子导电性增加。
虽然参考动态阳极材料讨论了场景600，但是将理解到，在附加或备选场景中，类似情况和属性适用于动态阴极材料。例如，动态阴极材料322的渗透性和/或导电性可以通过激活动态阴极材料而被增加。
作为备选或附加实现，动态电池300的激活可以包括电解质交换。例如，电池控制器326、328中的一个或多个可以收回电解质318、324中的一些或全部，并且可以注入不同的电解质，使得动态电池300根据在此所讨论的技术被激活。
因此，场景400-600图示在此所讨论的技术可以利用各种电池配置来适应功率要求中的改变和不同的功率场景。
已经讨论了用于动态改变电池的内部状态的一些示例实现场景，现在考虑根据一个或多个实现的一些示例过程。
示例过程
该章节描述根据一个或多个实现的用于动态改变电池的内部状态的示例过程。过程被示出为(诸如通过一个或多个实体或模块)所执行的操作(或动作)集合，并且不必限于用于执行操作所示的顺序。示例过程可以被采用在图1的环境100、图8的系统800和/或任何其他适合的环境中。根据一个或多个实现，过程描述用于执行上文所描述的示例实现场景的各方面的示例方式。在至少一些实现中，针对过程所描述的步骤自动地并且独立于用户交互而被实现。
图7是根据一个或多个实施例的描述方法中的步骤的流程图。例如，方法描述根据一个或多个实施例的用于改变电池的内部功率状态的示例程序。
步骤700接收用于改变电池的功率状态的指示。关于环境100，例如，该指示能够指示用于计算设备102的增加的功率要求。增加的功率要求可能起因于各种场景。通常，用于改变功率状态的指示与用于从电池放电的电池放电事件和/或用于对电池充电的电池充电事件中的一个或多个相对应。例如，应用110可以要求额外电池寿命以继续运行。作为另一示例，硬件功能可以要求额外电池寿命(诸如位置检测设备，例如，针对全球定位系统(GPS)数据)、无线收音机、显示器118等。
作为另一示例，功率状态的改变可以与电池充电事件(诸如针对快速充电场景)相对应。
步骤702引起电池的一个或多个内部材料的激活以引起电池的功率状态的改变。改变电池的功率状态的示例方式在上文中被描述，并且通常包括：加热电池的内部组件(例如，电解质)；释放催化剂以激活电池的内部组件；提供外部和/或内部刺激以激活电池的内部组件等。
在至少一些实现中，可以通过功率管理器112、上文所讨论的电池控制器中的一个或多个和/或功率管理器112与电池控制器之间的相互作用来执行示例程序。
已经讨论了用于动态改变电池的内部状态的示例过程，现在考虑根据一个或多个实现的用于执行程序的各方面的示例系统和设备和用于动态改变电池的内部状态的实现场景的讨论。
示例系统和设备
图8大体在800处图示了包括示例计算设备802的示例系统，计算设备802表示可以实现在此所描述的各种技术的一个或多个计算系统和/或设备。例如，参考图1上文所讨论的计算设备102可以被实现为计算设备802。计算设备802可以是例如服务提供商的服务器、与客户端相关联的设备(例如，客户端设备)、片上系统和/或任何其他适合的计算设备或者计算系统。
如所图示的示例计算设备802包括处理系统804、一个或多个计算机可读介质806、以及彼此通信地耦合的一个或多个输入/输出(I/O)接口808。虽然未示出，但是计算设备802可以进一步包括将各种部件彼此耦合的系统总线或者其他数据和命令传送系统。系统总线可以包括不同的总线结构(诸如存储器总线或者存储器控制器、外围总线、通用串行总线和/或利用各种总线架构中的任一个的处理器或本地总线)的任何一个或组合。还预期了各种其他示例(诸如控制线和数据线)。
处理系统804表示使用硬件执行一个或多个操作的功能。因此，处理系统804被图示为包括硬件元件810，其可以被配置为处理器、功能块等。这可以包括作为专用集成电路或者使用一个或多个半导体形成的其他逻辑设备的硬件中的实施方式。硬件元件810不由形成其的材料或其中所采用的处理机制所限制。例如，处理器可以由(一个或多个)半导体和/或晶体管(例如，电子集成电路(IC))组成。在这样的上下文中，处理器可执行指令可以是电子可执行指令。
计算机可读介质806被图示为包括存储器/存储装置812。存储器/存储装置812表示与一个或多个计算机可读介质相关联的存储器/存储容量。存储器/存储装置812可以包括易失性介质(诸如随机存取存储器(RAM))和/或不可移除的介质(诸如只读存储器(ROM)、闪速存储器、光盘、磁盘等)。存储器/存储装置812可以包括固定介质(例如，RAM、ROM、固定硬盘驱动器等)以及可移除的介质(例如，闪速存储器、可移除的硬盘驱动器、光盘等)。计算机可读介质806可以以各种其他方式被配置，如下面进一步所描述的。
(一个或多个)输入/输出接口808表示允许用户将命令和信息录入计算设备802的功能，并且还允许信息被呈现给用户和/或使用各种输入/输出设备的其他部件或设备。输入设备的示例包括键盘、光标控制设备(例如，鼠标)、麦克风(例如，用于语音识别和/或话语输入)、扫描器、触摸功能(例如，被配置为检测物理接触的电容性或者其他传感器)、照相机(例如，其可以采用可见或不可见的波长(诸如将不包含接触的运动检测为姿态的红外线频率))等。输出设备的示例包括显示设备(例如，监视器或者投影仪)、扬声器、打印机、网卡、触觉响应设备等。因此，计算设备802可以以如下面进一步所描述的各种方式被配置以支持用户交互。
在此，可以在软件、硬件元件或程序模块的一般上下文中描述各种技术。通常，这样的模块包括例程、程序、对象、元件、组件、数据结构等，其执行特定任务或实现特定抽象数据类型。如在此所使用的术语“模块”、“功能”、“实体”和“部件”通常表示软件、固件、硬件或其组合。本文所描述的技术的特征是平台独立的，这意味着可以在具有各种处理器的各种商业计算平台上实现这些技术。
所描述的模块和技术的实施方式可以被存储在某种形式的计算机可读介质上或跨某种形式的计算机可读介质被传送。计算机可读介质可以包括可以由计算设备802访问的各种介质。以示例而非限制的方式，计算机可读介质可以包括“计算机可读存储介质”和“计算机可读信号介质”。
与仅信号传输、载波或信号自身相反，“计算机可读存储介质”可以指代支持信息持续存储的介质和/或设备。计算机可读存储介质不包括信号自身。计算机可读存储介质包括硬件，诸如在适于信息(诸如计算机可读指令、数据结构、程序模块、逻辑元件/电路或者其他数据)的存储的方法或者技术中所实现的易失性和非易失性、可移除和不可移除的介质和/或存储设备。计算机可读存储介质的示例可以包括但不限于RAM、ROM、EEPROM、闪速存储器或者其他存储器技术、CD-ROM、数字多用光盘(DVD)或者其他光学存储装置、硬盘、磁带盒、磁带、磁盘存储或者其他磁性存储设备、或者其他存储设备、有形介质或者适于存储期望的信息并且可以由计算机访问的制品。
“计算机可读信号介质”可以指代信号承载介质，其被配置为将指令传输到计算设备802(诸如经由网络)。信号介质通常地可以实现计算机可读指令、数据结构、程序模块或者调制数据信号(诸如载波、数据信号或者其他传输机制)中的其他数据。信号介质还包括任何信息递送介质。术语“经调制的数据信号”意指具有以关于将信息编码在信号中的这样的方式而设定或改变的其特征中的一个或多个特征的信号。以示例而非限制的方式，通信介质包括有线介质(诸如有线网络或直接有线连接)和无线介质(诸如声学、射频(RF)、红外和其他无线介质)。
如先前地所描述的，硬件元件810和计算机可读介质806表示以在一些实施例中可以用于实现在此所描述的技术的至少一些方面的硬件形式而实现的指令、模块、可编程器件逻辑和/或固定器件逻辑。硬件元件可以包括集成电路或者片上系统、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、复杂可编程逻辑器件(CPLD)和硅或其他硬件设备中的其他实现。在该上下文中，硬件元件可以操作为处理设备，其执行由指令所定义的程序任务、模块和/或由硬件所实现的逻辑以及用于存储用于执行的指令所利用的硬件设备(例如，先前所描述的计算机可读存储介质)。
前述内容的组合还可以被用于实现在此所描述的各种技术和模块。因此，软件、硬件或程序模块和其他程序模块可以被实现为在某种形式的计算机可读存储介质上和/或由一个或多个硬件元件810所实现的一个或多个指令和/或逻辑。计算设备802可以被配置为实现对应于软件和/或硬件模块的特定指令和/或功能。因此，可以至少部分以硬件实现由计算设备802可执行为软件的模块的实现(例如，通过使用处理系统的计算机可读存储介质和/或硬件元件810)。指令和/或功能可以由一个或多个制品(例如，一个或多个计算设备802和/或处理系统804)可执行/可操作以实现本文所描述的技术、模块和示例。
如在图8中进一步所图示的，当在个人计算机(PC)、电视设备和/或移动设备上运行应用时，示例系统800支持用于无缝用户体验的无所不在的环境。当在利用应用、玩视频游戏、观看视频等时从一个设备转换到下一个设备时，服务和应用在针对普通用户体验的所有三个环境中基本上类似地运行。
在示例系统800中，多个设备通过中心计算设备相互连接。中心计算设备对于多个设备可以是本地的或可以与多个设备远程地定位。在一个实施例中，中心计算设备可以是一个或多个服务器计算机的云，其通过网络、因特网或其他数据通信链路连接到多个设备。
在一个实施例中，该互连架构使得功能能够跨多个设备被递送以向多个设备的用户提供共同和无缝体验。多个设备中的每个设备可以具有不同的物理要求和能力，并且中心计算设备使用平台来实现将被定制到设备并且仍对所有设备共同的体验递送到设备。在一个实施例中，目标设备的种类被创建，并且体验被定制到一般种类的设备。可以通过设备的物理特征、使用类型或其他共同特征来定义设备的种类。
在各种实现中，计算设备802可以假定各种不同的配置(诸如针对计算机814、移动装置816和电视818使用)。这些配置中的每个配置包括可以具有通常不同的构造和能力的设备，并且因此计算设备802可以根据不同的设备种类中的一个或多个进行配置。例如，计算设备802可以被实现为计算机814种类的设备，其包括个人计算机、台式计算机、多屏幕计算机、膝上型计算机、上网本等。
计算设备802还可以被实现为移动装置816种类的设备，其包括移动设备(诸如移动电话、便携式音乐播放器、便携式游戏设备、平板计算机、可穿戴设备、多屏幕计算机等)。计算设备802还可以被实现为电视818种类的设备，其包括具有或连接到偶然观看环境中的通常更大的屏幕的设备。这些设备包括电视、机顶盒、游戏控制台等。
在此所描述的技术可以由计算设备802的这些各种配置支持并且不限于本文所描述的技术的特定示例。例如，参考计算设备102所讨论的功能可以全部或部分通过使用分布式系统(诸如经由平台822在“云”820上)而实现，如下面所描述的。
云820包括和/或表示用于资源824的平台822。平台822抽象云820的硬件(例如，服务器)和软件资源的底层功能。资源824可以包括当计算机处理被执行在远离计算设备902的服务器上时可以被利用的应用和/或数据。资源824还可以包括通过因特网和/或通过订户网络(诸如蜂窝或Wi-Fi网络)所提供的服务。
平台822可以抽象资源和功能以将计算设备802与其他计算设备连接。平台822还可以用于抽象资源的比例以将对应大小水平提供到经由平台822实现的资源824的遭遇的需求。因此，在相互连接的设备实施例中，在此所描述的功能的实现可以贯穿系统800被分布。例如，可以部分在计算设备802上以及经由抽象云820的功能的平台822来实现功能。
在此讨论了可以被实现为执行在此所讨论的技术的若干方法。可以以硬件、固件或软件或其组合实现方法的方面。方法被示出为指定由一个或多个设备所执行的操作的步骤集合，并且不必限于用于执行由相应的块造成的操作所示的顺序。此外，关于特定方法所示的操作可以与根据一个或多个实现的不同的方法的操作进行组合和/或交换。可以经由参考环境100和/或系统800上文所讨论的各种实体之间的相互作用来实现方法的方面。
在此所讨论的示例实现包括：
示例1：一种动态电池，包括：正电极、负电极、以及分离器，该分离器将正电极与负电极分离，正电极或负电极中的至少一个包括主电极材料和不同于主电极材料的动态电极材料，动态电极材料可激活以改变动态电池的功率状态。
示例2：根据示例1的动态电极，其中动态电池与标准操作模式和激活操作模式相关联，其中标准操作模式中，主电极材料是活跃的并且动态电极材料是非活跃的，并且在激活操作模式中，动态电极材料是活跃的。
示例3：根据示例1或2中的一个或多个的动态电池，其中动态电池与标准操作模式和激活操作模式相关联，其中在标准操作模式中，动态电极材料是非活跃的，使得跨动态电极材料的离子流或导电性小于激活操作模式中的离子流或导电性中的一个或多个。
示例4：根据示例1-3中的一个或多个的动态电池，其中动态电极材料是响应于被施加到动态电池的外部刺激而可激活的。
示例5：根据示例1-4中的一个或多个的动态电池，其中动态电极材料是响应于被施加到动态电池的外部刺激可激活的，外部刺激包括以下各项中的一项或多项：被施加到动态电极材料的催化剂、对动态电极材料的加热、机械激活或无线电波激活。
示例6：根据示例1-5中的一个或多个的动态电极，其中动态电极材料是响应于动态电池中的电压下降而可激活的。
示例7：根据示例1-6中的一个或多个的动态电池，其中动态电极材料的激活使得动态电极材料从非活跃状态转换到活跃状态，并且其中在活跃状态中，动态电池的放电容量比在非活跃状态中更大。
示例8：根据示例1-7中的一个或多个的动态电池，其中动态电池对计算设备的一个或多个组件供电，并且其中动态电极材料是响应于由计算设备所生成的功率状态事件而可激活的。
示例9：根据示例1-8中的一个或多个的动态电池，其中动态电池对计算设备的一个或多个组件供电，并且其中动态电极材料是响应于由计算设备生成的功率状态事件而可激活的，功率状态事件包括电池放电相关事件或电池充电相关事件中的一个或多个。
示例10：根据示例1-9中的一个或多个的动态电池，其中动态电池对计算设备的一个或多个组件供电，并且其中动态电极材料是响应于由计算设备生成的应用相关事件而可激活的。
示例11：一种装置，包括：电池，其包括阳极、阴极、一种或多种电解质、以及将阳极与阴极分离的分离器；以及电池控制器，其被配置为引起对一种或多种电解质的加热以改变电池的功率状态。
示例12：根据示例11的装置，其中电池为计算设备的一个或多个组件提供功率，并且其中电池控制器被配置为响应于由计算设备生成的功率事件而引起对一种或多种电解质的加热。
示例13：根据示例11或12中的一个或多个的装置，其中电池为计算设备的一个或多个组件提供功率，并且其中电池控制器被配置为响应于由计算设备生成的应用相关事件而引起对一种或多种电解质的加热。
示例14：根据示例11-13中的一个或多个的装置，其中电池为计算设备的一个或多个组件提供功率，并且其中电池控制器被配置为响应于由计算设备生成的功率事件而引起对一种或多种电解质的加热，功率事件包括电池放电相关事件或电池充电相关事件中的一个或多个。
示例15：根据示例11-14中的一个或多个的装置，其中对一种或多种电解质的加热使得电解质膨胀以增加阳极或阴极中的一个或多个的孔隙率，使得电池的放电容量增加。
示例16：根据示例11-15中的一个或多个的装置，其中对一种或多种电解质的加热使得电解质膨胀以增加阳极或阴极中的一个或多个的孔隙率，使得电池的充电速率增加。
示例17：一种系统，包括：一个或多个处理器；以及一个或多个计算机可读存储介质，其存储由一个或多个处理器可执行以执行包括以下各项的操作的指令：接收用于改变电池的功率状态的指示；并且引起电池的一个或多个内部材料的激活以引起用于电池的功率状态的改变。
示例18：根据示例17的系统，其中电池对计算设备的一个或多个组件供电，用于改变功率状态的指示响应于计算设备的功率要求的增加而发生。
示例19：根据示例17或18中的一个或多个的系统，其中一个或多个内部材料包括电解质，并且其中引起激活包括引起电解质被加热以增加电池的放电容量。
示例20：根据示例17-19中的一个或多个的系统，其中一个或多个内部材料包括电极材料，并且其中引起激活包括使得催化剂在电池内被释放，以激活电极材料并且增加电池的放电容量。
结论
尽管以特定于特征和/或方法的语言已经描述动态改变电池的内部状态的技术和装置的实施例，但是将理解到，所附的权利要求的主题不必限于所描述的特定特征或方法。相反，特定特征和方法被公开为用于动态改变电池的内部状态的示例实现。

Claims (20)

1.一种动态电池，包括：
正电极、负电极以及分离器，所述分离器将所述正电极与所述负电极分离，所述正电极或所述负电极中的至少一个包括主电极材料和不同于所述主电极材料的动态电极材料，所述动态电极材料可激活以改变所述动态电池的功率状态，
所述动态电池被配置为操作在标准操作模式，在所述标准操作模式期间，所述动态电池向外部电路提供功率并且针对所述动态电池的离子交换相对于所述动态电极材料主要跨所述主电极材料而发生，以及被配置为响应于在所述动态电池向所述外部电路提供功率时外部刺激被施加以激活所述动态电极材料而操作在激活操作模式，所述激活操作模式引起相对于所述标准操作模式的所述动态电池的放电容量的增加。
2.根据权利要求1所述的动态电池，其中在所述标准操作模式中，所述主电极材料是活跃的并且所述动态电极材料是非活跃的，并且在所述激活操作模式中，所述动态电极材料是活跃的。
3.根据权利要求1所述的动态电池，其中在所述标准操作模式中，所述动态电极材料是非活跃的，使得跨所述动态电极材料的离子流或导电性中的一个或多个小于所述激活操作模式中的离子流或导电性中的一个或多个。
4.根据权利要求1所述的动态电池，所述外部刺激包括以下各项中的一项或多项：被施加到所述动态电极材料的催化剂、对所述动态电极材料的加热、机械激活或无线电波激活。
5.根据权利要求1所述的动态电池，其中所述动态电极材料响应于所述动态电池中的电压下降而可激活。
6.根据权利要求1所述的动态电池，其中所述动态电极材料的激活引起所述动态电极材料从非活跃状态转换到活跃状态，并且其中在所述活跃状态中，所述动态电池的放电容量比所述非活跃状态中更大。
7.根据权利要求1所述的动态电池，其中所述动态电池对计算设备的一个或多个组件供电，并且其中所述动态电极材料响应于由所述计算设备生成的功率状态事件而可激活。
8.根据权利要求1所述的动态电池，其中所述动态电池对计算设备的一个或多个组件供电，并且其中所述动态电极材料响应于由所述计算设备生成的功率状态事件而可激活，所述功率状态事件包括电池放电相关事件或电池充电相关事件中的一个或多个。
9.根据权利要求1所述的动态电池，其中所述动态电池对计算设备的一个或多个组件供电，并且其中所述动态电极材料响应于由所述计算设备生成的应用相关事件而可激活。
10.一种动态电池，包括：
正电极、负电极以及分离器，所述分离器将所述正电极与所述负电极分离，所述正电极或所述负电极中的至少一个包括主电极材料和不同于所述主电极材料的动态电极材料，所述动态电极材料被配置为通过以下方式改变所述动态电池的功率状态：响应于在电池放电场景期间对所述动态电极材料的激活，改变所述动态电极材料的结晶结构或导电性中的一个或多个。
11.根据权利要求10所述的动态电池，其中所述动态电池包括标准操作模式和激活操作模式，并且其中在所述标准操作模式中，所述主电极材料是活跃的并且所述动态电极材料是非活跃的，并且在所述激活操作模式中，所述动态电极材料是活跃的。
12.根据权利要求10所述的动态电池，其中所述动态电池包括标准操作模式和激活操作模式，并且其中在所述标准操作模式中，所述动态电极材料是非活跃的，使得跨所述动态电极材料的离子流或导电性中的一个或多个小于所述激活操作模式中的离子流或导电性中的一个或多个。
13.根据权利要求10所述的动态电池，其中所述动态电极材料响应于外部施加的刺激而可激活。
14.根据权利要求10所述的动态电池，其中所述动态电极材料响应于外部施加的刺激而可激活，所述外部施加的刺激包括以下各项中的一项或多项：被施加到所述动态电极材料的催化剂、对所述动态电极材料的加热、机械激活或无线电波激活。
15.根据权利要求10所述的动态电池，其中所述动态电极材料的激活增加所述动态电极材料的离子渗透性。
16.根据权利要求10所述的动态电池，其中所述动态电极材料的激活引起所述动态电极材料中的相变。
17.根据权利要求10所述的动态电池，其中所述动态电极材料包括被掺杂有磁性材料的纳米级材料。
18.一种动态电池，包括：
正电极、负电极以及分离器，所述分离器将所述正电极与所述负电极分离，所述正电极或所述负电极中的至少一个包括主电极材料和不同于所述主电极材料的动态电极材料，所述动态电极材料可激活以改变所述动态电池的功率状态，
所述动态电池被配置为操作在标准操作状态，在所述标准操作状态期间，所述动态电池向外部电路提供功率并且针对所述动态电池的离子交换相对于所述动态电极材料主要跨所述主电极材料而发生，以及被配置为响应于在所述动态电池向所述外部电路提供功率时外部刺激被施加以激活所述动态电极材料而操作在激活操作状态。
19.根据权利要求18所述的动态电池，其中所述激活操作状态增加所述动态电池的放电容量。
20.根据权利要求18所述的动态电池，其中所述外部刺激包括对所述动态电极材料的外部施加的加热。
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