DE2734721A1

DE2734721A1 - Batteriebetriebene elektronische uhr

Info

Publication number: DE2734721A1
Application number: DE19772734721
Authority: DE
Inventors: Gerhard Prof Dipl Phys Lander; Dieter Dipl Phys Dr Spahrbier
Original assignee: VARTA Batterie AG
Current assignee: VARTA Batterie AG
Priority date: 1977-08-02
Filing date: 1977-08-02
Publication date: 1979-02-15
Also published as: JPS5427474A

Description

Batteriebetriebene elektronische Uhr
Die Erfindung betrifft eine batteriebetriebene elektronische Uhr.
Mit Batterien betriebene elektronische Uhren finden immer weitere Verbreitung, insbesondere in der Farm von Armbanduhren. Die Zeitanzeige erfolgt bei diesen Armbanduhren entweder Ober LCD Q:lüssigkristalle) oder Ober LED (Leuchtdioden) oder es erfolgt Ober einen Schrittschaltmotor eine direkte Analoganzeige in der üblichen bekannten Art.
Die Stromaufnahme für die elektronische Zeitmessung und für die LCD-Anzeige ist bei diesen Uhren ausserordentlich gering; sie liegt in der Grössenordnung von einigen#. Bei LED-Anzeige ist die Stromaufnahme im Moment der Anzeige um Grössenordnungen höher. Insgesamt kann man jedoch davon ausgehen, dass die eingebaute Batterie beispielsweise nach einem Jahr ausgewechselt werden muss. Der Zeitraum, wann ein solches Auswechseln erfolgen soll, hängt bei Uhren mit LED-Anzeige auch von der Häufigkeit der Betätigung der Anzeige ab, ebenso bei Uhren mit L#-Anzeige, sofern bei diesen eine zusötzliche Beleuchtung für das Sichtbarmachen der Anzeige bei Nacht eingebaut ist.
Bei allen bisherigen Systemen muss das Auswechseln der Batterie entweder zu fest verherbestimmten Zeitpunkten erfolgen, die naturgemtiss bei den langen Zeiträumen sehr leicht in Vergessenheit geraten, oder der Träger einer solchen Uhr muss damit rechnen, dass ohne irgendein Warnzeichen die Uhr nicht mehr weiterläuft, da die Batterie erschöpft ist.
Aufgabe der Erfindung ist es daher, eine batteriebetriebene Uhr anzugeben, welche mit einer Anzeigevorrichtung versehen ist, die anzeigt, wann die Batterie das Ende ihrer Lebensdauer erreicht hat bzw. wann die Batterie nicht mehr in der Lage ist, eine ausreichende Betriebsspannung zu liefern.
Diese Aufgabe wird gemäss der Erfindung dadurch gelöst, dass die Batterie in zumindest einer ihrer Elektroden ein zusötzliches entladbares aktives Material in einer geringen Menge enthält, durch welches die Batteriespannung am Ende der Entladung auf eine andere Stufe gebracht wird und dass die Uhr mit einem LCD-Anzeigeelement versehen ist, welches bei Erreichen dieser Spannungsstufe aufleuchtet oder verlöscht.
Selbstverständlich ist es beispielsweise auch möglich, anstelle des Aufleuchtens einen Blinkimpuls zu erzeugen.
Der elektronische Baustein in der Uhr muss, um diese Ansteuerung des zusätzlichen LCD-Elements zu ermöglichen, beispielsweise eine Diskriminatorschaltung enthalten, die eine aus der Batterie abgeleitete Referenzspannung besitzt und Ober die Diskriminatorschaltung muss das zusötzliche LCD-Element bei Erreichen der gewählten Spannungsstufe angesteuert werden.
Das zusätzliche LCD-Anzeigeelement kann ein besonderes Bauteil sein, beispielsweise das im Zifferblatt angeordnete Firmenzeichen des Uhrenherstellers, es kann jedoch auch ein zusätzliches Element bei der Zeitanzeige sein, oder Teil einer Ziffer in der Zeitanzeige, wie heispielsweise der untere Teil der Ziffer 6 oder 8.
Die zusätzliche Spannungsstufe lösst sich inair Batterie mit an sich bekannten Mitteln einfach erreichen, indem einer der Elektroden, beispielsweise bei einer Ag20-Zinkzelle der Ag20-Elektrode eine geringe Menge von HgO, beispielsweise 5% zugefügt wird. Bei Entladung der Batterie hat diese dann während über 90% ihrer Entladezeit die Spannung des A#O, bei Ende der Entladung des Ag20-Anteils fällt die Spannung jedoch auf das Hg0-Potential, d.h. ca. 1,35 V, so das sich eine Spannungsdifferenz von ca. 0,2% zum Potential der AgO-Elektrode ergibt. In ähnlicher Weise kann beispielsweise einer Zelle, die das System Lithium#ismutaxid enthalt, der Wismutoxidelektrode (ßi2O3) ein Zusatz von beispielsweise CdO in einer Menge von ca. 10% zugefügt werden. Bei diesem System ergibt sich damit ein Spannungsabfall von 2 V auf 1,6 V. Auch bei anderen Systemen ist der Einbau einer solchen Spannungsstufe ohne besondere Schwierigkeiten möglich. So könnte beim System Lithium/Silberarsenit die Elektrode aus 90% Ag3AsO3 und 10% Bi203 bestehen, was einen Spannungsabfall von 2,8 V auf 2,0 V ausmacht. Beim System Lithium/Chromaxid mit einer Elektrode aus 90% GO und 10% CF ergibt sich ein Spannungsabfall von 3, 1 V auf 2,7 V. Die Zusatzmenge des Materials, welches d;e Spannungsstufe hervorruft, sollte zwischen 2% und 15% liegen, bevorzugt werden Zusatzmengen von 5% bis 10%. Selbstverständlich ist es auch möglich, beispielsweise einer negativen Zinkelektrode einen Zusatz von beispielsweise Cadmium zu geben, der zu einer Spannungsdifferenz von 0,4 V führt.
Bei Betätigung der LED-Anzeige oder der Beleuchtung einer LCD-Anzeige treten höhere Belastungsströme für die Batterie auf. Aufgrund des inneren Widerstandes der Batterie kann die Spannung dabei unter die zulässige Spannung von ca. 1,2 Vbzw. 1,1 V follen; dies führt zu einem Fehler in der Zeitanzeige. Es kann daher vorteilhaft sein, in der elektronischen Schaltung beispielsweise einen Kondensator vorzusehen, Ober welchen während der Betätigung der LED-Anzeige bzw. der Beleuchtung der elektronische Teil der Uhr versorgtwirdwährend einer Betriebszeit von 2 -3 sec. Bei einem Stromverbrauch des elektronischen Teils der Uhr von einigenfA muss nur entsprechend geringe Energie gespeichert werden.

Claims

Patentansprüche 8) Batteriebetriebene elektronische Uhr, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie in zumindest einer ihrer Elektroden ein zusätzliches entladbares aktives Material in einer geringen Menge enthält, durch welches die Batteriespannung am Ende der Entladung auf eine niedrigere Spannung absinkt und dass die Uhr mit einem LCD-Anzeigeelement versehen ist, welches bei Erreichen dieser Spannunqsstufe aufleuchtet oder verlöscht.
2) Batteriebetriebene elektronische Uhr nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie eine negative Lithiumelektrode und eine positive Chromdioxid Elektrode, die einen Zusatz von 2% bis 15 %, vorzugsweise 5% bis 10% CF enthält, besitzt.