JP2002107432A - 電池の起電力検査装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 起電力検査装置の寸法を変え、様々なデザイ
ンの起電力検査装置を製造することが可能な電池の起電
力検査装置を提供することを目的としている。 【解決手段】 電極である接触部をフィルム状基板の対
角の位置に設け、導電層をフィルム状基板の対角線上に
形成することで、必要最低限の長さを保ったままフィル
ム状基板の長辺を短くする。また対角線から外れた経路
で導電層を形成し、フィルム状基板にスペースを確保し
て凝ったデザインを施して視覚的に面白いものを提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、簡易に電池の起電
力を検査して、電池の良否を判別する電池の起電力検査
装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電池の起電力を簡単に検査して電池の良
否を判別する薄板状の装置は、旧来より知られており、
広く使用されている。以下、その典型的な従来の技術を
図４を参照しつつ説明する。従来の電池の起電力検査装
置１０１はフィルム状基板１０２の一面に導電層１０３
と保護層１０４が積層され、フィルム状基板１０２の他
面に熱不変色層１０５と可逆的熱変色層１０６が積層さ
れて構成されていた。フィルム状基板１０２は樹脂で作
られた方形状をした薄い絶縁層である。またフィルム状
基板１０２は熱伝導率の高い材料で構成されている。

【０００３】導電層１０３は電池から電流を流すために
薄い導体の膜で形成されており、電池と接触させる接触
部１０７及び１０８を除いて保護層１０４で覆われてい
る。また導電層１０３は長さ方向の中心部に向かって徐
々に細くなってゆく形状をしており、この形状によっ
て、中心部に向かうほど内部抵抗による発熱量が大きく
なるように構成されている。また導電層１０３はフィル
ム状基板１０２の長辺と平行に形成されている。

【０００４】熱不変色層１０５は変色しない着色された
層であり、フィルム状基板１０２の一面に積層されてい
る。可逆性熱変色層１０６は熱によって変色（発色また
は消色）する材質で形成されており、熱不変色層１０５
に重ねて積層されている。

【０００５】熱不変色層１０５及び可逆的熱変色層１０
６は、フィルム状基板２全面に積層されているわけでは
なく、他面に形成された導電層３に沿った範囲に積層さ
れている。

【０００６】従来の起電力検査装置１０１を使用する際
は、接触部１０７，１０８をそれぞれ電池の電極に接触
させる。その結果、導電層１０３に電流が流れ、導電層
１０３の内部抵抗によって発熱し、その熱がフィルム状
基板１０２及び熱不変色層１０５を経て可逆性熱変色層
１０６に伝わり、これを変色させるというものであっ
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】しかし上記した従来技
術の起電力検査装置１０１は、導電層１０３がフィルム
状基板１０２の長辺に平行に形成されているため、起電
力検査装置の全長が大きなものとならざるを得ず、携行
が不便であるという問題があった。つまり、起電力検査
装置を使用する際、起電力検査装置を撓ませて電池の電
極と接触部を接触させなければならない。しかしその一
方で、市販の電池の大きさは様々である。そのため、全
ての大きさの電池に使用できるようにするには、導電層
の長さは一番大きな電池に使用できる程度の長さが必要
となる。よって導電層の長さをこの長さより短くしてし
まうと汎用性が失われてしまう。そのため従来技術の起
電力検査装置１０１は、全長が長い。一方、この種の起
電力検査装置１０１は、簡易に電池の良否を判定するも
のであり、携行が便利であることが必要である。ここで
一般に携行に使用する道具としては、札入れ、名刺入
れ、定期入れ等があるが、従来技術の起電力検査装置１
０１は、札入れには入っても名刺入れや定期入れには入
らない。そのため従来技術の起電力検査装置１０１は、
持ち運びしにくく、使い勝手が悪い。そこで本発明の起
電力検査装置は、起電力検査装置の全長を縮め、名刺入
れ等に入れて携行が可能な電池の起電力検査装置を提供
することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決する手段
として、請求項１に記載の発明は、フィルム状基板に熱
変色層及び導電層、又は熱変色性を備えた導電層が積層
され、導電層は他の層に覆われて被覆されていると共に
特定の二箇所が露出して接触部を形成し、接触部を介し
て導電層に通電し、導電層を発熱させて熱変色層又は導
電層自身を変色させ、電池の良否を確認する電池の起電
力検査装置において、フィルム状基板は略長方形であ
り、フィルム状基板の対角の位置に接触部が設けられて
いることを特徴とする電池の起電力検査装置である。

【０００９】上記発明は、導電層の電極である接触部を
フィルム状基板の対角の位置に設けることによって、導
電層をフィルム状基板の長辺と非平行に設置したもので
ある。これによってフィルム状基板の対角線の長さが最
も大きな電池、一般的には単１形の乾電池の両電極を繋
ぐことができれば良く、フィルム状基板の長辺の長さを
従来の技術より短くすることができる。また導電層の長
さを従来のまま対角線上に形成するため、短辺の長さが
長くなり、これによってフィルム状基板に大きなスペー
スができる。このスペースに使用方法や注意書き、ある
いは単に模様や写真等を印刷するなどしてデザインの凝
った起電力検査装置が提供できる。

【００１０】また請求項２に記載の発明は、導電層は、
接触部同士を直線的に結ぶ線上にあることを特徴とする
請求項１に記載の電池の起電力検査装置である。

【００１１】上記発明においては、対角の位置に設置さ
れた接触部を結ぶように、フィルム状基板の対角線上に
導電層を形成することによって、余白部分を多くするこ
とができ、模様等をより多く印刷することができる。

【００１２】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態を図１を
参照しつつ説明する。図１において（ａ）は起電力検査
装置１の層構成を示す断面図である。また図１（ｂ）は
（ａ）の裏面図であり、フィルム状基板２に積層された
導電層３の形状を示す。起電力検査装置１はフィルム状
基板２の一面に導電層３と保護層４が積層され、フィル
ム状基板２の他面に熱不変色層５と可逆的熱変色層６が
順次積層されて構成されている。また、可逆的熱変色層
６のさらに上にもう一層新たに保護層を設けても良い。

【００１３】フィルム状基板２は方形状をした適度に薄
いフィルムである。またフィルム状基板２は絶縁体であ
り、可撓性が良好で容易に湾曲及び復元でき、熱伝導性
が良好で、さらに耐熱性が良好な材質であることが好ま
しい。材質は例えばポリイミド、ポリエステル等が使用
され、厚さは０．０５ｍｍ〜０．８ｍｍ程度の範囲であ
る。またフィルム状基板２の材料として、ポリエチレン
テレフタレートや合成紙などの、熱伝導率が０．０１〜
０．２ｗ／ｍ・ｋ程度のものがある。これらを使用する
場合は、熱伝導率が前記した材料に比べて低いため、厚
さは比較的薄めに設定する必要がある。その厚さは０．
１〜０．３ｍｍ程度である。より好ましくは、熱伝導率
が０．０３〜０．１５ｗ／ｍ・ｋ程度で、厚さは０．１
５〜０．２５ｍｍ程度である。尚合成紙には、例えば王
子油化合成紙株式会社製『ユポ（登録商標）』が好適で
ある。

【００１４】導電層３はフィルム状基板２の上に帯状に
積層された薄い導体の膜である。導電層３は導電性イン
キの塗布や金属の蒸着等の方法で形成する。導電層３は
発熱の効率を高めるため、中央部に向かうにしたがって
徐々に狭く形成されている。これは導電層３の中央部に
向かうに従って抵抗値を上げ、発熱量に変化を持たせる
ためである。また本発明の特徴的構成として導電層３
は、フィルム状基板２の対角線状に延びている。また導
電層３の両端部には接触部７、８が設けられている。接
触部７、８は保護層４を積層したときに形成され、フィ
ルム状基板２の対角の位置にそれぞれ設けられている。

【００１５】また本発明の一つの実施形態として、接触
部７、８はフィルム状基板２の対角の位置に設けられ、
さらに接触部７、８を有する導電層３はフィルム状基板
２の２つの辺に沿うように形成されていても良い。また
導電層３は必ずしもフィルム状基板２の対角線上に延び
ている必要はなく、蛇行していても良い。

【００１６】また本発明の別の実施形態として、図２
（ａ）（ｂ）のように導電層３は発熱にばらつきを持た
せるような欠損部９を設けても良い。該欠損部９は導電
層３の導体に囲まれた部位である。また欠損部９は導電
層３に存在する導体を含まない部位である。欠損部９は
複数配置されていても良く、如何なる形状をしていても
良い。さらに欠損部９は最も大きな発熱を得たい部位に
設けられていることが好ましい。最も高い発熱を得たい
部位とは、フィルム状基板２の導電層３が形成されてい
る面とは異なる面に形成される可逆的熱変色層６の形成
される部位と対応した部位のことである。以下導電層３
の変形例に関するより具体的な説明を、図２を参照して
する。

【００１７】（ａ）に示す導電層３は、フィルム状基板
２の対角線上に設けられた導電層３の中央部に欠損部９
を設けたものである。欠損部９を設けたことにより導電
層３の中央部で電流の流路を二つに分岐し、さらにその
幅を狭くすることによって、より大きなそして広範囲に
わたる発熱を得ることが可能になる。より大きく広範囲
にわたる発熱が得られれば、可逆的熱変色層６の変色が
より早く表れ、検査時間を短縮して電池の消耗を軽減す
ることができる。

【００１８】また（ｄ）に示す導電層３の形状は、フィ
ルム状基板１の対角線から外れるように形成されたもの
で、屈折した部位で電流の流路を狭くすることでより大
きな発熱が得られるよう施されている。このようにする
ことで、フィルム状基板１に文字や模様を印刷するなど
した様々なデザインを施すことが可能になり、使用者に
とって見やすく、視覚的に面白いものが提供できる。ま
た（ｂ）は（ｄ）の変形例であり、その屈折した部位に
欠損部９を設けたものである。これによって（ｄ）で得
られる効果に加え、屈折部位においてより大きな、そし
て広範囲にわたる発熱を得ることが可能になり、やはり
検査時間を短縮して電池の消耗を軽減することができ
る。

【００１９】さらに（ｃ）に示す導電層３は、電流の流
路を直線ではなく曲線によって湾曲させたもので、やは
り中央部の幅を狭くすることによって中央部で大きな発
熱を得られるように形成されている。またこのような構
成においても、電流の流路が最も狭くなる部位に欠損部
９を設けて流路を二つに分岐し、発熱量を高くしながら
発熱範囲をも広くしても良い。

【００２０】また欠損部９は必ずしも設ける必要はな
く、フィルム状基板２や熱不変色層５、そして可逆的熱
変色層６の熱伝導率や厚さによって、適宜設ければ良
い。つまり導電層３で発生した熱が、フィルム状基板２
や熱不変色層５を経て可逆的熱変色層６に伝わる過程で
少なからず損失してしまうため、可逆的熱変色層６の変
色の感度が鈍くなる場合は導電層３で発生する熱を大き
くする必要があるのである。また欠損部９は如何なる形
状でも良く、さらに複数設けても良い。

【００２１】保護層４は導電層３の上に積層されてお
り、導電層３の長さ方向の両端のみに検査したい電池の
端子が接触するよう、接触部８及び９を残して導電層３
を覆うように積層された絶縁層である。また保護層４は
導電層３の断線や酸化を防止する働きを担っている。保
護層４の材質は、フィルム状基板２と導電層３との密着
性に優れたものであれば特に限定はしない。通常塗料に
使用されているポリアミド、キシレン樹脂、シクロペン
タジエン樹脂等の合成樹脂、あるいは天然樹脂から成
り、樹脂溶液の塗布により形成される。また保護層４は
ポリエチレンフィルム等をラミネートして形成しても良
く、厚さは通常０．０１ｍｍ〜０．０４ｍｍ程度であ
る。また一つの実施形態として、保護層４を形成する樹
脂溶液は平均粒子が０．１μｍ〜０．５μｍの酸化チタ
ン顔料を含んでいても良い。これによって透明の樹脂溶
液を使用した従来技術において、透けて見えていた導電
層１０３の金属色を接触部を残して白く隠蔽することが
できる。これによって保護層に使用上の注意等を印刷で
きるようになり、使用者が誤った使用の仕方をするのを
防ぐことができる。

【００２２】熱不変色層５は着色された層であり、導電
層３から発せられる熱によって変色又は変形しない層で
ある。この着色層は１００℃程度までの温度では変色し
ない着色剤とフィルム状基板２に対する接着性に優れた
樹脂との混合物から成る塗布層により形成される。この
ような着色剤としてはフタロシアニンブルー、ファスト
イエロー、カーマインレッド、弁柄等の塗料及びインキ
に使用されている一般の顔料或いは蛍光顔料等が挙げら
れる。また樹脂としては、通常塗料に使用されているポ
リアミド、キシレン樹脂、シクロペンタジエン樹脂等の
合成樹脂、あるいは天然樹脂等が挙げられる。熱不変色
層５の厚さは、通常０．０５〜０．３ｍｍ程度である。
また熱不変色層５は必ずしも単一の着色材料で構成する
必要はなく、同色の２種以上の着色材料を使用しても良
く、あるいは長さ方向の中央部から両端部にかけて異色
の２種以上の着色材料で模様状に塗り分けても良い。

【００２３】可逆的熱変色層６は発色剤、顕色材及び減
感剤を含有する着色材料組成物より構成される。このよ
うな着色材料組成物は、減感剤の種類を適宜選択するこ
とにより任意の温度で変色（発色あるいは消色）させる
ことができる。例えば、常温で可逆的熱変色層６が変色
しては装置として不都合であるため、摂氏４０度以上で
変色するように調整する、等である。可逆的熱変色層６
は、このような着色材料と熱不変色層５に対する接着性
に優れた樹脂との混合物からなる塗布層または樹脂によ
りマイクロカプセル化した着色材料を含む印刷層により
形成される。樹脂としては、例えば酢酸ビニル系樹脂、
アクリル系エマルジョン樹脂、そしてこれらの共重合エ
マルジョン樹脂、そしてポリアミド等の合成樹脂等が挙
げられる。また熱変色性着色材料としても、必ずしも単
一の材料を使用する必要はなく、例えば、変色温度の異
なる同色または異色の、２種以上の着色材料で塗り分け
を行っても良い。可逆的熱変色層６の厚さは、着色材料
の被履力によって変わりうるが、通常０．０５〜０．５
ｍｍ程度である。

【００２４】本発明の起電力検査装置を使用して電池の
起電力を検査するには、接触部８及び９をそれぞれ電池
の電極に接触させ押さえつけるだけでよい。すると導体
を使用した導電層３に、電池のプラス極から導電層３を
経てマイナス極に電流が流る。しかしどのような導体も
内部抵抗を持っており、この内部抵抗によって失われた
電子の運動エネルギーは熱として放出される。この熱が
フィルム状基板２、熱不変色層５を経て可逆的熱変色層
６に伝わり、可逆的熱変色層６を変色させる。

【００２５】この変色は可逆的熱変色層６が特に発色
剤、顕色剤及び減感剤を含む着色材料組成物より構成さ
れているため、極めて鮮明なものになる。このようにし
て導電層３の内部抵抗によって発熱の前後で、熱不変色
層５と可逆的熱変色層６の複合効果として現れる色が明
確に変化するため、電池の起電力を視覚的に確認でき
る。例えば通電による導電層３の発熱によって可逆的熱
変色層６が消色して透明となり、下地の熱不変色層５の
色が可逆的熱変色層６を透けて外部から見え、電池の起
電力を視覚的に確認することができる。

【００２６】本発明の起電力検査装置１の特徴的構成
は、接触部７、８をフィルム状基板２の対角の位置に設
置したことにある。そして導電層をフィルム状基板の長
辺と非平行に設置したものである。これによってフィル
ム状基板の対角線の長さが最も大きな電池、一般的には
単１規格の電池の両電極を繋ぐことができる長さを保ち
ながら、フィルム状基板２の長辺を短く形成することが
可能になった。そのため本実施例の電池の起電力検査装
置１は、名刺入れや定期入れ等に入れて携行することも
できる。また短辺が長くなるため、フィルム状基板に大
きなスペースが取れ、ここに使用上の注意や写真等を印
刷することで、視覚的に楽しい電池の起電力検査装置を
提供することができる。

【００２７】さらに接触部７、８をフィルム状基板２の
対角の位置に設置したまま導電層をフィルム状基板２の
対角線から外れた経路に形成した場合、可逆的熱変色層
６を導電層３に添った部位に形成しさえすれば、フィル
ム状基板２に大きなスペースを確保でき、起電力検査装
置１としての機能を持ったままデザインの凝ったものを
提供することが可能になり、使用者にとって視覚的に面
白いという効果が得られる。

【００２８】またフィルム状基板２の例として、材料に
透明のポリエチレンテレフタレートを使用したものが挙
げられる。この場合の導電層３は前記した実施例と同様
フィルム状基板２の対角の位置に接触部７、８を設け、
フィルム状基板２の対角線上、もしくはフィルム状基板
２の対角線から外れた経路で形成されている。以下図３
を参照して説明する。

【００２９】前記実施例と異なるのは、フィルム状基板
２の片面にのみ可逆的熱変色層６、熱不変色層５、導電
層３、保護層４が順次積層されている点である。前記実
施例におけるフィルム状基板２は透明又は不透明の材料
が用いられているが、本実施例のフィルム状基板２には
透明の材料が使用されている。このためフィルム状基板
の片面に全ての層を積層しても、可逆的熱変色層６の変
色を確認することが可能である。また本実施例のフィル
ム状基板２は、熱伝導率が０．０３〜０．１５ｗ／ｍ・
ｋ程度で、厚さは０．１５〜０．２５ｍｍ程度と、熱伝
導率が高く、且つ薄く形成されている。

【００３０】この構成の利点はその熱の伝達効率の高さ
にある。前記実施例においては、導電層３で発生した熱
はフィルム状基板２と熱不変色層５を経て可逆的熱変色
層６に伝わり、そして可逆的熱変色層６を変色させた。
しかし本実施例においては、導電層３で発生した熱は可
逆的熱変色層６に伝わるまでに、熱不変色層５を通過す
るのみであり、前記実施例に比べて熱の損失が軽減され
ている。またフィルム状基板２には熱伝導率の低い材料
が使用されているため、可逆的熱変色層６に達した熱は
フィルム状基板２を経て外部に逃げず、可逆的熱変色層
６に留まり変色を促進する。よって使用の際に電池を消
耗しないですむ。

【００３１】より具体的に述べるならば、従来の技術に
おいては、フィルム状基板１０２には熱伝導率の高い材
料が使用され、さらに比較的厚く形成されていた。この
ためフィルム状基板１０２の内部で、熱伝導率が高い故
に熱が拡散しすぎてしまった。実際上、導電層１０３と
は異なる面に形成されている可逆的熱変色層１０６は、
フィルム状基板１０２のごく一部に形成されているのみ
で、導電層１０３の最も発熱量の大きな部位に対応する
ように積層されている。一方フィルム状基板１０３内部
においては、可逆的熱変色層１０６が変色するまでに相
当量の熱がフィルム状基板１０３内部で拡散してしま
う。つまりフィルム状基板１０２に伝わった熱のうち、
可逆的熱変色層１０６の変色に寄与しなかった熱は全て
無駄に消費されることとなる。

【００３２】これを軽減するために第２の実施例におい
ては、フィルム状基板２の材料に熱伝導率の低いものを
使用し、さらに薄く形成することによって、フィルム状
基板２の内部での熱の拡散を軽減し、さらに熱が迅速に
伝わるようにした。これによって起電力装置１を使用す
る際に電池を消耗してしまうという矛盾を解決すること
ができる。

【００３３】またこの上記構成においても、導電層３に
欠損部７、８を設けても良く、導電層３は必ずしもフィ
ルム状基板２の対角線上に形成されている必要はない。
さらに可逆的熱変色層６は導電層３に沿うように形成さ
れている。またフィルム状基板２に透明のポリエチレン
フタレートを使用するため、熱不変色層５をフィルム状
基板２と同じ寸法で形成し、熱不変色層５に使用方法や
注意書きが印刷されていても良い。

【００３４】また近年、これまで据え置とされていた電
気製品が、続々と携帯できるほどの大きさと重量で提供
できるようになった。例えばポータブルヘッドフォンス
テレオやホームビデオ、ＣＤまたはＭＤプレーヤー、携
帯電話、ノート型パソコン等である。これらの製品には
一般的にニッケル・カドミウム、リチウム・水素等の二
次電池が使用される。本発明の起電力検査装置１は乾電
池のみならず、上記のような製品等に使用される二次電
池にも使用できる。

【００３５】また上記した実施例は、いずれも導電層３
と可逆熱変色層６を使用した構成を例示したが、一つの
層をもってこれらの機能を兼ねる構成も採用可能であ
る。すなわち前記した可逆的熱変色層６は、発色剤、顕
色材及び減感剤を含有する着色材料組成物より構成され
るが、これに金属粉等の導電材料を配合し、導電性を付
与させる。その結果、可逆的熱変色性を備えた導電層が
構成され、当該導電層に通電すると、導電層自体が変色
する。

【００３６】

【発明の効果】上記のようにフィルム状基板の対角線上
に導電層を設けることにより、導電層の長さを最低限必
要な長さに保ちながらフィルム状基板の長辺を短く形成
することができる。また導電層を対角線から外れた経路
で形成しても、その経路にあわせて可逆的熱変色層を形
成すればフィルム状基板に大きなスペースが確保でき、
印刷するデザインを凝らすことができる。これによって
視覚的にも面白い起電力検査装置を提供することが可能
になる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施例の電池の起電力検査装
置１の層構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の裏
面図であり、フィルム状基板に積層された導電層の形状
を示す。

【図２】本発明の電池の起電力検査装置の導電層の変形
例を示す概念図である。

【図３】本発明の第２の実施例における電池の起電力検
査装置の層構成を示す断面図である。

【図４】（ａ）は従来技術のの電池の起電力検査装置１
の層構成を示す断面図であり、（ｂ）は（ａ）の裏面図
であり、フィルム状基板に積層された導電層の形状を示
す。

【符号の説明】

１ 起電力検査装置 ２ フィルム状基板 ３ 導電層 ４ 保護層 ５ 熱不変色層 ６ 可逆的熱変色層 ７，８ 接触部 ９ 欠損部

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 フィルム状基板に熱変色層及び導電層、
   又は熱変色性を備えた導電層が積層され、導電層は他の
   層に覆われて被覆されていると共に特定の二箇所が露出
   して接触部を形成し、接触部を介して導電層に通電し、
   導電層を発熱させて熱変色層又は導電層自身を変色さ
   せ、電池の良否を確認する電池の起電力検査装置におい
   て、フィルム状基板は略長方形であり、フィルム状基板
   の対角の位置に接触部が設けられていることを特徴とす
   る電池の起電力検査装置。
2. 【請求項２】 導電層は、接触部同士を直線的に結ぶ線
   上にあることを特徴とする請求項１に記載の電池の起電
   力検査装置。