CN104577237A - 具有电致变色显示电量的电池装置 - Google Patents
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Abstract
一种具有电致变色显示电量的电池装置，包含一个电池，及一个电致变色组件，该电致变色组件设置于该电池的表面且与该电池的正、负极电连接，借由该电池的电压变化使该电致变色组件产生颜色深浅的变化。
Description
技术领域
本发明涉及一种能显示电量的电池装置，特别是涉及一种具有电致变色显示电量的电池装置。
背景技术
随着信息科技的发展，各种行动式电子产品已成为大众化的消费型商品，例如移动电话、数字相机、笔记本电脑等，所述电子产品的使用皆是由电池提供电力，然而，由于电池本身并无法显示电量，用户必须开启电子产品，通过屏幕显示电池的电量来更换电池或将电量不足的电池进行充电，或是必须等到电子产品无法运作时，才知道要将电池充电或更换电池，除了造成使用上的不便，且反复开、关机也容易减少电子产品的使用寿命，尤其当有数颗电池同时替换使用时，使用者更难以直接分辨有电和没电的电池。
一般较常用于检测电池电量的方式是使用三用电表，利用三用电表分别与电池的正、负极接触而测量出电压，因电池的电压是相对于电量而变化，便能明确的指示出电池的电量，但对于使用者而言，过于复杂的电池电量检测方法及装置，并不符合实用性，且需另携带一个用以检测电池电量的三用电表，不仅增加成本也不符合经济效益与市场需求。
因此，市面上便出现一种可显示电量的电池，其是利用一条测电条进行电量的显示，该测电条的两端分别覆盖于电池的正、负极，当使用者施力于该测电条的两端时，该测电条便会与电池的正、负极电连接而产生发热及变色的现象，当电池剩余的电量越多，该测电条的颜色变化长度越长，借此便能判断电池剩余的电量。然而，上述测电条容易受到温度变化的影响，即处于高温环境下，该测电条也会呈现颜色的变化而无法准确判断电池所剩余的电量。
基于上述电池电量显示的问题，如何能以不增加体积并以简易的方式直接且快速的判断电池的电量，是为本发明研究改良的目标。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能直接快速判断电池电量的具有电致变色显示电量的电池装置。
本发明具有电致变色显示电量的电池装置，包含一个电池，及一个电致变色组件。该电致变色组件设置于该电池的表面且与该电池的正、负极电连接，当该电致变色组件与该电池的正、负极电连接时，借由该电池的电压变化使该电致变色组件产生颜色深浅的变化。
较佳地，前述具有电致变色显示电量的电池装置，该电致变色组件包括一个设置于该电池的表面的第一导电单元、一个形成于该第一导电单元的表面的电致变色单元，及一个盖设于该电致变色单元的第二导电单元。
较佳地，前述具有电致变色显示电量的电池装置，该电致变色单元具有一层形成于该第一导电单元的表面的第一电致变色层，及一层形成于该第一电致变色层的表面的电解质层。
更佳地，前述具有电致变色显示电量的电池装置，该电致变色单元还具有一层形成于该电解质层的表面的第二电致变色层。
较佳地，前述具有电致变色显示电量的电池装置，该电池包括二片分别用以连接该第一、二导电单元与正、负极的弹性金属片。
较佳地，前述具有电致变色显示电量的电池装置，还包含一个盖覆于该电致变色组件的表面的透明保护膜。
较佳地，前述具有电致变色显示电量的电池装置，该电池的表面具有一个用以容置该电致变色组件的凹槽。
本发明的有益效果在于：利用该电致变色组件的设置，并借由该电池的电压变化使该电致变色组件产生颜色深浅的变化，便能直接且快速的判断电池的电量。
附图说明
图1是一个剖视示意图，说明本发明具有电致变色显示电量的电池装置的电致变色组件；
图2是一个部分剖视示意图，说明本发明具有电致变色显示电量的电池装置的一个较佳实施例。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明进行详细说明。
参阅图1、2，本发明具有电致变色显示电量的电池装置的一个较佳实施例是将电致变色显示与常用的碱性电池结合后，而得到能显示电量的电池装置为例来作说明，该电池装置包含一个电池2、一个电致变色组件3，及一个透明保护膜4。
该电池2包括一个位于电池2的表面且用以容置该电致变色组件3的凹槽21，及二片分别与正、负极连接的弹性金属片22，要说明的是，该电池2可选自日常生活中常用的一次电池，例如锂电池、锌电池、锌锰电池、锌汞电池、水银电池等，也可以是用于移动电话、数字相机等一般3C产品或车用、大型工具机等所使用的二次电池，如铅酸蓄电池、镍氢电池、锂离子电池等。较佳地，该电池2可选自电压在1.5V至24V间或较为长效型的电池，例如锂离子电池、镍氢电池等。
该电致变色组件3设置于该凹槽21内，包括一个设置于该凹槽21的表面且可为透明或非透明的第一导电单元31、一个形成于该第一导电单元31的表面的电致变色单元32，及一个盖设于该电致变色单元32且为透明的第二导电单元33；详细的说，该电致变色组件3是借由该第一、二导电单元31、33分别与所述弹性金属片22接触而与该电池2的正、负极电连接。当该电致变色组件3与该电池2的正、负极电连接时，该电致变色单元32便可借由该电池2的电压变化而使该电致变色组件3产生颜色深浅的变化。
该第一导电单元31具有一片为可挠性或非可挠性的第一基板311，及一层形成于该第一基板311的表面的第一导电层312；该第一基板311可选用聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯等高分子材料制成，该第一导电层312可由任何具有导电性的金属、金属合金，或金属氧化物所制成，例如氧化锌、氧化锡、氧化铟锡、氧化锑锡等。另要说明的是，该第一导电单元31也可直接选用铜金属薄板、铝金属薄板，或其他可导电的金属薄板，而可使制程更加简化。
该电致变色单元32具有一层形成于该第一导电单元31的表面的第一电致变色层321、一层形成于该第一电致变色层321的表面的电解质层322，及一层形成于该电解质层322的表面的第二电致变色层323。
该第一电致变色层321的材料选自金属氧化物、过渡金属氰化物、导电有机高分子，及前述的一组合；该金属氧化物选自氧化钨、氧化镍、氧化铜、氧化钼、氧化钒、氧化钛、氧化铯、氧化铌、水合氧化锌，及前述的一组合；该过渡金属氰化物选自亚铁氰化铁、六氰铁酸铁、六氰铁酸铟、六氰铁酸铜、六氰铁酸镍，及前述的一组合；该导电有机高分子选自聚(3,4-乙烯基二氧基噻吩)、聚噻吩、聚苯胺、聚砒咯、双嘧啶、紫精，及前述的一组合。
该电解质层322可为液态、胶态、胶固态，或固态等形式，于本较佳实施例中，该电解质层322是胶固态的形式且由有机溶剂、高分子材料、碳酸丙烯，及一种可解离出离子的盐类混合而成，该有机溶剂选自四氢呋喃、二氯甲烷、乙醇、氯仿，及前述的一组合；该高分子材料选自聚甲基丙烯酸甲酯、聚苯乙烯，及前述的一组合；该可解离出的离子选自氢离子、锂离子、钠离子、钾离子，及前述的一组合。
该第二电致变色层323所选用的材料与特性与该第一电致变色层321相同，因此不再多加赘述。另要说明的是，该第一、二电致变色层321、323可择一或二者同时存在，若择一存在时，可使制程更加简化并进一步节省生产的成本，若二者同时存在时，因色彩的叠加可使颜色变化的效果更加明显。于本较佳实施例中，是以该第一、二电致变色层321、323同时存在为例来作说明。
该第二导电单元33具有一片为可挠性或非可挠性且形成于该电致变色单元32的表面的第二基板331，及一层介于该第二基板331与该电致变色单元32间的第二导电层332；该第二基板331可选用聚甲基丙烯酸甲酯、聚对苯二甲酸乙二酯、聚碳酸酯、聚丙烯等高分子材料制成，该第二导电层332可由任何具有导电性且透明的金属、金属合金，或金属氧化物所制成，例如氧化锌、氧化锡、氧化铟锡、氧化锑锡等。
该透明保护膜4盖覆于该电致变色组件3的表面，并用以保护该电致变色组件3以防止水气进入或外部压力造成该电致变色组件3的损坏，同样可选用聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚对苯二甲酸乙二酯等高分子材料制成。
本发明当该电致变色组件3接受电池2所提供的电压时，该第一、二电致变色层321、323便会发生氧化还原反应而产生颜色的变化，电池2的电压是相对于电量而变化，因此，当电池2所提供的电压越高时，该第一、二电致变色层321、323的颜色变化越明显，即代表该电池2的电量充足，相反地，若当电池2的电量减少或需进行充电时，该第一、二电致变色层321、323便不会呈现出颜色的变化，使用者便能直接经由该第一、二电致变色层321、323颜色的判读，而得知该电池2是否需重新进行充电。
本发明该电致变色组件3应用在电池显示效果最佳，因为电池本身提供直流电，电压是稳定且以固定方式输出，经过一段时间使用后电压即慢慢递减，因此，使得电致变色组件3由电压慢慢地递减产生颜色上的变化，而可直接对应显示电池的残余电量。
综上所述，本发明利用该电致变色组件3设置整合于电池2结构中，即能在不增加电池2体积的前提下，以直接又快速的方式判断电池的电量，不仅符合实用性，也能广泛的应用于不同的产业与领域，相当具有发展潜力，确实能达成本发明的目的。
Claims (7)
1.一种具有电致变色显示电量的电池装置，其特征在于：该电池装置包含一个电池及一个电致变色组件，该电致变色组件设置于该电池的表面且与该电池的正、负极电连接，当该电致变色组件与该电池的正、负极电连接时，借由该电池的电压变化使该电致变色组件产生颜色深浅的变化。
2.如权利要求1所述的具有电致变色显示电量的电池装置，其特征在于：该电致变色组件包括一个设置于该电池的表面的第一导电单元、一个形成于该第一导电单元的表面的电致变色单元，及一个盖设于该电致变色单元的第二导电单元。
3.如权利要求2所述的具有电致变色显示电量的电池装置，其特征在于：该电致变色单元具有一层形成于该第一导电单元的表面的第一电致变色层，及一层形成于该第一电致变色层的表面的电解质层。
4.如权利要求3所述的具有电致变色显示电量的电池装置，其特征在于：该电致变色单元还具有一层形成于该电解质层的表面的第二电致变色层。
5.如权利要求2所述的具有电致变色显示电量的电池装置，其特征在于：该电池包括二片分别用以连接该第一、二导电单元与电池的正、负极的弹性金属片。
6.如权利要求1所述的具有电致变色显示电量的电池装置，其特征在于：该具有电致变色显示电量的电池装置还包含一个盖覆于该电致变色组件的表面的透明保护膜。
7.如权利要求1所述的具有电致变色显示电量的电池装置，其特征在于：该电池的表面具有一个用以容置该电致变色组件的凹槽。
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