JPH06509173A - 状態テスター付電池 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるため要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 発明の名称：状態テスター付電池 本発明は、電気化学電池と該電池の電荷状態を指示するインジケータ（ｉｎｄｉ ｃａｔｏｒ）の組合せの改良に関する。

電池の電荷状態を視覚的に指示するインジケータ手段を備えた電気−次電池は知 られている。例えば、米国特許第１，４９７．３８８号に開示されたインジケー タ装置は、電池内の電流がインジケータの中を流れる位置に配備されている。こ のインジケータは化学剤を含浸させた紙であり、その紙を流れる電流の強度に応 じて色が変化する。

従って、電流が化学剤含浸紙の中を流れるように、ワイヤー又は電極を化学剤含 浸紙の裏面に取り付けなければならない。この発明の欠点は、リードワイヤーが 外れ易いこと、インジケータ装置の位置がずれ易いこと、そして、緩んだワイヤ ーが電池を装置の中に挿入する妨げになることである。更に、紙に含浸させた化 学剤は環境条件による影響を受けるため、精度の信頼性に欠ける。

１９６１年４月１９１１付にてレイリー等に発行された米国特許第２　、９８０ 　、７５４号は、電池の消耗量を指示するインジケータを開示している。このイ ンジケータは電池電解質に接触すると外観が変化する物質を比較的薄い層に構成 したものである。前記物質は、消耗性金属のアノード電池容器と、電池の透明包 装との間に配置されている。アノードが消耗して電気を生じるとき、小さな穴が できて開口が形成され、該開口を通って、電解質が絶縁材に達して浸透し、指示 層と接触するようになる。電解質が指示層に接触すると、反応が起こり、白色の 対照をなす反応生成物が残る。この発明は、アルカリ亜鉛／二酸化マンガン電池 又はリチウム電池のように、放電中、容器を消耗しない電池には適用することが できない。

イークマに付与された米国特許第３，５１４，３３８号では、インジケータを電 池ケーシングにつけ加えている。このインジケータは水の存在下で変色し、電池 の透明なケーシング部を通して観察することができる。この発明は、電池が活性 化されていることを指示できるだけであり、使用中の電池の相対的状態を指示す ることはできない。

ルーテンに付与された米国特許第３，５６３，８０６号では、電池の容量と活性 状態を指示する構造が開示されており、ｐＨ検知用染料（ｐＨ５ｅｎｓｉｔｉｖ ｅ　ｄｙｅ）を含浸させた吸収性材料を含んでいる。吸収性材料は、乾燥させた 後、電池缶内の開口部に配置される。缶には透明な窓が形成されており、染料含 浸材料を観察することができる。電池の電荷（ｃｈａｒｇｅ）がなくなるにつれ て、電荷を作るコンパウンドのｐｈが変化するから、含浸材料も変色する。これ は、アルカリニ酸化マンガン電池又はリチウム電池のように、放電中にｐＨが実 質的に変化しない電池には適用できない。

イートン・ジュニア等に付与された米国特許第３，７７３゜５６３号では、染料 ／アルミニウムの混合物は、亜鉛板にドリルで形成した円筒形四部に配備される 。凹部は染料／アルミニウムの混合物を被覆するために密閉されている。電池か ら電力が供給されるにつれて、亜鉛電極は溶解し、ついには凹部の端部が消耗し て、染料が遊離する。

染料が分離するときに電解質の色が変化するから、電池の寿命がなくなったこと がわかる。この発明の欠点は、混合物を電池内部に配備するため、組立が複雑に なること、仮型の電極にしか使えないことである。

１９７６年１１月６日付にてデポイックスに付与された米国特許第３，９９２， ２２８号では、インジケータは、多孔質の銅又は銅合金シートから構成されてお り、電池の側部に形成された適当な透明窓によって、電池の外側から観察するこ とができる。組み立てる時、銅シートは亜鉛フィルムのコーティングが施され、 灰色である。電池の放電中、このフィルムの亜鉛は酸化するため、銅シートの元 の色が見えるようになる。この発明の欠点は、組立が複雑であること、インジケ ータが電極内に侵入する深さに応じて、電池の１つの状態しか指示することがで きないことにある。

シエベットに付与された米国特許第４，０４８，３８８号は、電池内部に封入し た物質を電池の外側から観察することのできるインジケータを開示している。こ の物質は、電解質と接触すると変色する。しかし、指示物質を装填した容器が電 荷発生化学反応によって消耗した後でなければ、電解質と指示物質との接触は起 こらない。このため、インジケータによる指示は、電池の電荷が実質的に空にな った後である。

最後に、バートリノに付与された米国特許第４，４９７，８８１号は、電池が標 準的な寿命に至るまでの間、活性物質が連続的に色変化するという条件下におい て、電池内の活性物質の１つを観察することによって、電池の状態を指示できる ようにしている。この発明の欠点は、放電時に変色を起こす活性物質を有する電 池にしか適用できないことにある。また、電池ケーシングを貫通する観察窓の如 き要素を設けることは、漏れの原因になって好ましくない。

本発明は、電気化学電池の容器と蓋の外部に、電荷量の状態を示すインジケータ を一体に取り付けたものである。電荷の状態を示すインジケータは２つの電気接 点を有し、該電気接点間には表示手段が接続されている。第１の接点は第１の電 池端子に接続されるが、第２の接点は他方の端子に接続されていない。スイッチ 手段によって第２接点を第２端子に電気的に接続することができ、電荷量の状態 は表示手段によって視覚的に指示される。

インジケータは、どの部分も、電池を装置に挿入する際に妨げとなる位置に配置 されることがないように作られている。例えば、電池の一端又は両端端子に接続 するのにワイヤー又はタブを用いる場合、ワイヤー又はタブは電池を装置に挿入 する際に妨げとなる。また、インジケータを作動するための化学剤は必要としな い。

一実施例において、電荷状態を示すインジケータとスイッチ手段は、電池のラベ ルに一体に取り付けられている。第２の実施例において、電荷状態を示すインジ ケータとスイッチ手段は、電池上部とそれに対向する端部キャップとの間に配置 されている。

本発明の特徴及び利点について、図面を参照しながら以下に説明する。

図１は、本発明に基づいて作られた電気化学電池であって、電荷状態を示すイン ジケータを備えた電気化学電池を一部破断して示す断面図である。

図ＩＡは、図１の一部を拡大して示す図であって、電荷状態を示すインジケータ の一方の接点を、電池の一方の端子に電気的に接続した状態を示している。

図ＩＢは、図１の一部を拡大して示す図であって、電荷状態を示すインジケータ の他方の接点を、電池の他方の端子に電気的に接続した状態を示している。

図２は、電荷状態を示すインジケータを一体に取り付けた電池の側面図である。

図３は、電荷状態を示すインジケータを一体に取り付けた他の実施例に係る電気 化学電池の上部を示す断面図である。

図３Ａは、図３の一部を拡大して示す図であって、電荷状態を示すインジケータ の一方の接点を、電池の一方の端子に電気的に接続した状態を示している。

図３Ｂは、図３の一部を拡大して示す図であって、電荷状態を示すインジケータ の他方の接点を、電池の他方の端子に電気的に接続した状態を示している。

図３０は、図３に示す電池の上部の部分図である。

図４は、図３に示す実施例に好適なインジケータの断面図である。

図面を参照すると、図１は、電池状態を示すインジケータ（１２）を一体に取り 付けたアルカリ電気化学電池（１０）を一部破断して示している。電池（１０） は、容器（２０）の開口端部が蓋によって密封される。蓋はプラスチックのグロ メット（３０）と金属製支持部材（４０）から構成され、図示の如く適当な位置 でクリンプされている。絶縁ワッシャー　（５０）が金属支持部材（４０）の上 部に配置され、支持部材（４０）と陰極端子（２２）との接触を防止している。

陰極端子（２２）は金属アノード導電体（図示せず）と電気的に接触している。

なお、アノード導電体はグロメット（３０）を貫通し、アノードを充填した電池 内部のキャビティ（図示せず）の中に侵入している。電池の状態を指示するイン ジケータ（１２）が、図示の如く、電池容器の外側に配置されている。

電荷量を指示するインジケータについて記載された文献として、前掲特許公報の 他に、米国特許第４，８３５．４７６号、第４．７２６，６６１号、第４，８３ ５，４７５号、第４．７０２，５６３号、第４，１０２．５Ｇ４号、第４，７３ ７．０２０号、第４，００６，４１４号、第４，７２３．６５６号及び１９９１ 年２月７日出願の米国特許出願筒６５２，１６５号がある。これらのインジケー タはどれも本発明に使用するのに適しており、これらの文献引用をもって本発明 の開示とする。米国特許出願筒６５２　、１６５号を除いて、これら文献に開示 されたインジケータは基体に表示手段（ｄｉｓｐｌａｙ　ｌ１１ｅａｎｓ）が取 り付けられている。表示手段ハ、一般的には、導電層に熱変色性物質（ｔｈｅｒ ｍｏｃｈｒｏｍｉｅ　ｍａｔｅｒｉａＤが熱接触（−７たちのである。導電層は 、一般的には、電気接点と（７で機能する両端部と、両端部間に繋がって、所定 の抵抗を有する中間部とから構成される。接点と抵抗部は同じ付着物（ｄｅｐｏ ｓｉｔ）　（例えば、銀エポキシ）から構成することもできる。この場合、抵抗 部の断面積を接点よりも小さくする。或はまた、抵抗部を、接点の材料よりも抵 抗の大きい物質から構成することもできる。後者の実施例では、各接点に金属質 材料を付着し、これを抵抗部の一端部に接続することができる。例えば、抵抗部 を炭素質材料から作り、接点を銀エポキシから作ることができる。接点が電池の 端子に接続されると、電流が導電層を通じて流れる。このとき、電流は電圧、つ まり電池の放電状態に比例している。ｊ２Ｒ加熱によって抵抗部に発生する熱は 、熱変色層に伝達されて、そこで変色を生じさせる。色変化によって、電池の電 荷状態が視覚的に指示される。米国特許出願６５２，１６５号のインジケータは 、多数の抵抗部を並列接続している点において、その他のインジケータと異なる 。

図面を再び参照すると、インジケータ（１２）は前述したものと同タイプであり 、一方の端部は第１の電気接点（１４）を有している（図ＩＡ参照）。接点（１ ４）は陰極端子（２２）と機械的かつ電気的に接続されている。インジケータ（ １２）の反対側の端部は、第２の電気接点（１６）が弾力性をもつように配置さ れ、電池容器（２０）とは絶縁層（１８）を介して間隔をあけて配備される（図 ＩＢ参照）。前述し、たように、電気接点（１４）（１６）は導電物を付着した もので、接点間の中間部は接点よりも抵抗を大きくしている。この抵抗部は、容 器（２０）と電気的に絶縁されていなければならない。そうでないと、インジケ ータ（１２）は電池の端子に導通して、電池は速く放電してしまうからである。

図１及び図ＩＢにおいて、絶縁層（１８）がインジケータ（１２）と容器（２０ ）との間に配備されている。

本発明は、電気接点（１６）と容器（２０）を電気的に接続又は接続解除するた めのスイッチ手段を更に備えている。

図１及び図ＩＢに示す如く、絶縁層（１８）には開口（１９）を形成している。

その開口の上に位置するインジケータ（１２）の部分に僅かな圧力を加えると、 電気接点（１６）が容器（２０）と電気的に接触し、電池の残量を測定するため の回路が閉じる。このようにして、絶縁層（１８）と孔（１９）は、電池の状態 を指示するインジケータのスイッチ手段として機能する。絶縁層（１８）には抵 抗性要素を容器（２０）から熱的に絶縁させる働きもあるから、電池残量チェッ ク中に抵抗性要素に発生した熱を、熱変色性の指示物質に対して効果的に伝達す ることができる。絶縁層（１８）は、ポリエステル、ｐｖｃ、ポリオレフィン、 グラスファイバー、ガラス、ゴム、ポリカーボネート、紙、厚紙等の材料からシ ート状に形成することができる。絶縁層（１８）の寸法は、導電層の中間部を電 池容器と絶縁するのに十分な寸法にすることが望ましい。絶縁層（１８）とイン ジケータ（１２）の合討厚さが最小となるように、絶縁層（１８）の厚さは、イ ンジケータ（Ｉ２）か正しく機能するのに必要な最小寸法とするべきである。

図示の如く、第１電気接点（１４）は、外ラベル（２４）によって陰極端子（２ ２）に当てて保持されている（図Ｉへ参照）。

外ラベル（２４）は、収縮包装式（ｓｈｒｉｎｋ−ｗｒａｐ　ｔｙｐｅ）のもの 、裏面に糊を付けたラップアラウンド式のもの、ラベルに採用されるその他方式 のものが用いられる。残量を表示するスケールの一例として、インジケータ手段 （１２）の基板に印刷したものを図２に示しており、インジケータ（１２）の上 に被さるラベルク２４）の部分は、スケールが現われるように透明にしている。

或はまた、スケールはラベルの上に印刷することができる。この場合、ラベルは 、スケールがインジケータ手段（１２）の下位置と同一線上に揃うように配置さ れる。ラベル（２４）がラップアラウンド式のものであるとき、さらに他の実施 例も可能である。インジケータ（Ｉ２）を外側の容器壁の適当な位置に固定し、 ラップアラウンド式ラベルの一方の縁部をインジケータの一方の縁部に当てて、 容器の周りに巻き付けた後、ラベルの他方の縁部をインジケータ（１２）の他方 の縁部に押し当てる。後者の実施例では、インジケータ（１２）と絶縁層（１８ ）は、適当な接着剤を用いて電池容器（２２）に保持する必要がある。ラベルが インジケータ手段（１２）を覆う実施例はどの場合も、ラベルが熱シンクとして 作用して、熱変色性物質の色変化が遅れることがないように、熱変色性物質を覆 うラベルの部分は切り取るか又は外方に持ち上げるようにすることが望ましい。

さらに他の実施例として、ラベルを熱変色性物質及び抵抗性要素の基体として用 い、ラベルの一部をインジケータ（１２）として構成することもできる。この実 施例では、電気接点と抵抗性要素はラベルの内面に印刷するか、又は付着させる 。熱変色層は、用いるラベルの便宜及び方式に応じて、幾つかの位置に配置する ことができる。一実施例として、熱変色物質は、抵抗性要素と熱接触するラベル の外側部に配置することができる。第２の実施例として、熱変色層、接点及び抵 抗性要素は、ラベルの透明部の内側に連続する層として施すこともできる。例え ば、熱変色層をまず最初にラベルの内面の透明部に施す。

この熱変色層の上にカラーグラフィック層を施す。カラーグラフィック層は、熱 変色層が透明に変化すると露出する。次に、金属層を積層し、抵抗部を熱変色層 と一致するように配置する。接点は抵抗部の両端に配置し、抵抗部と接続する。

上記のどの実施例の場合も、絶縁層を金属層のそれらの部分の上に配備し、容器 （２０）と絶縁状態を維持できるようにすることが望ましい。スイ・ソチ手段は 、孔（１９）と同様な孔を、一方の接点の上方位置の絶縁層中に設けることによ り、ラベルの一部として作られる。スイッチ手段として機能するには、接点を上 記の如く容器に対して押圧すればよい。インジケータが一体に取り付けられたラ ベルは、公知の手段により電池容器に施される。

電池残量を表示するインジケータに使用される基体は、伸縮（ｅｌａｓｔｉｃ） 特性を有する材料から作ることが望ましい。そのようにすれば、測定するために 孔（１９）の上に加圧したときに僅かに伸びて、圧力を解放したときに元の位置 に戻って接触が解除される。測定中、基体の剛性が維持されるようにするために 、絶縁層の（１８Ａ）の部分は両面で接着することか望ましい。これにより、イ ンジケータ（１２）の隣接端部は適当な位置でしっかりと保持され、測定中に圧 力が加えられても、開口（１９）の方にスライドするのを防止できる。基体の材 料として、ポリオレフィン、ポリハロヒドロカーボン（ｐｏｌｙｈａｌｏｈｙｄ ｒｏｃａｒｂｏｎｓ）、ゴム等の熱可塑物を挙げることができるが、これらに限 定されるものではない。

図２は電池（１０）の側面図であり、前述の如く、状態を示すインジケータ（１ ２）が一体に取り付けられている。図示の実施例において、ラベル（２４）には 、電池状態を表示スケール（２６）が刷り込まれている。該スケールは状態イン ジケータ（１２）の上に重ねられ（図２中に仮想線の輪郭で示す）、図１に示す 如く電池の側部に固定される。指、消しゴム付鉛筆その他の道具を用いて、［こ こを押す（ＰＲＥＳＳ　ＨＥＲＥ）Ｊと記載された作動部（２８）に圧力が加え られる。加圧状態を維持している間、スケール（２６）の上に色変化が現われる 。スケール（２６）に現われる色変化の程度に応じて、電池の残量を判断するこ とができる。加えた圧力を解放すると、測定は停止し、熱変色層は元の色に戻る 。

図示はしないが、前記以外の実施例として、接点（１４）を端子（２２）の上に 弾力性をもたせて配置すると共に、接点（１６）を永久的に接続されるように構 成することもできる。接点（１６）には、前述のように容器（２２）と分離する 絶縁層（１８）を設けず、ラベル（２４）は容器と機械的かつ電気的に接触した 状態で接点（１６）を保持する。この実施例では、接点（１４）は、図１に示す 位置を越えて端子（２２）の部分の上にまで延びる絶縁層（１８）によって、陰 極端子（２２）から分離される。絶縁層（１８）には、孔（１９）と同様な開口 を設け、該開口に圧力を加えることによって、接点（１４）を端子（２２）と機 械的かつ電気的に接触させることができる。

前記実施例において、インジケータの分離接点（ｄｉｓｃ。

ｎｎｅｅｔｅｄ　ｃｏｎｔａｃｔ）は、一体的に構成したスイ・ソチ手段により 、対向する電池の端子に接続される。上記実施例では、接点が電池端子に対向し ているから容易に行なえる。

分離接点を電池の外表面に露出させて、電池端子から外方に向けることも本発明 の範囲内である。例えば、ラベル及びインジケータの基体に設ける孔は、もし１ 個の場合、接点に一致させて接点に露出するように設けられる（図ＩＢ参照）。

或はまた、分離接点に露出することも可能である（これらの実施例では、絶縁層 （１８）に孔（１９）があるのではなく、絶縁層は接点の背後まで延びている） 。

露出した接点の電池端子への接続は、ワイヤ、タブ、紙クリップ等の導電体を接 点と端子との間で接触させることによって行なうことができる。電池の電荷量を チェ・ツクしないときは、端子が偶発的に接続されることのないように、露出端 子は粘着フィルムで被覆されている。この実施例は、装置を動かしたときに電池 の側部に圧力が加わるような装置に使用される電池の場合に望ましい。

図ＩＢに示される構造の場合、圧力が作用するとインジケータが作動するからで ある。

本発明のさらに他の実施例を、図３、図３Ａ、図３Ｂ。

図３０及び図４を参照して説明する。図３は電気化学電池（１１０）の上部の断 面図である。電池（１１０）は容器（１２０）の開口端部が蓋によって密封され る。蓋はプラスチックのグロメット（１３０）と金属支持部材（１４０）から構 成され、図示の如く、適当な位置でクリンプされる。絶縁部材（１５０）が金属 支持部材（１４０）の上に載っている。この実施例が前記実施例と異なる点は、 容器（１２０）が内向きにクリンプされて金属支持部材（１４０）と接触し、金 属支持部材（１４０）が容器と電気的に接触していることにある。絶縁ワッシャ ー（１５０）は中央部に孔が設けられ、該孔はグロメット（１３０）の中央部の ボス（１３１）にぴったりと嵌められる。ワッシャー（１５０）は更に孔（１５ １）　（１５２）が形成されており、これについては後述する。ワッシャー（１ ５０）は、ポリエステル、ＰＶＣ，ポリオレフィン、グラスファイバー、ガラス 、ゴム、ポリカーボネート、紙、厚紙等のように、電気的に絶縁性の材料から作 ることができる。

電池の電荷量を指示するインジケータ（１１２）は、図示の如くワッシャー（１ ５０）の上に配置される。インジケータ（１１２）は、図１及び図２において説 明したインジケータと同じ理論によって作動する。図４に示す如く、インジケー タ（１１２）は、基体（１１３）と、第１電気接点（１１４）と、第２電気接点 （１１６）と、両接点（１１４０１１６）（１１６）間に繋がる抵抗部（１１５ ）とから構成される。表示手段は接点の間に接続され、該表示手段は熱変色層（ １１８）であって抵抗部（１１５）と熱接触している。基体（１１３）は一方の 端部に孔（１１７）が形成されており、アノード導電体（１２３）がその孔を貫 通し、インジケータ（１１２）をグロメット（１３０）に当てて保持する。イン ジケータ（１１２）をこの位置で保持した状態で、電気接点（１１６）はワッシ ャー（１５０）の孔（１５１）の上に配置される。インジケータ（１１２）の他 方の端部は、端部端子（１２２）とワッシャー（１５０）の間にて、ラベル（１ ２４）によって堅く保持される。電気接点（１１４）は図３Ａに示す如く、端子 （１２２）と機械的かつ電気的に接触している。

端部端子（１２２）には、操作用孔（１２５）と、指示用孔（１２６ａ）　（１ ２６ｂ）　（１２６ｃ）が形成されている。操作用孔（１２５）は、ワッシャー （１５０）の孔（１５１）の上に重ねられたインジケータ（１１２）のその部分 の上に位置している。従って、例えば鉛筆の先端等の器具を操作孔（１２５）に 挿入し、インジケータ（１１２）を押圧すると、接点（１１６）と金属支持部材 （１４０）の間で電気的に接続される。金属支持部材（１４０）は図示の如く、 容器（１２０）に電気的に接続され、容器（１２０）は陽極電極と物理的かつ電 気的に接触している。従って、接点（１１６）を金属支持部材（１４０）に接続 することにより、回路が形成され、電流がインジケータ（１１２）の中を流れる 。抵抗性要素（１１５）は抵抗熱を発生し、その熱は熱変色層（１１８）に伝達 される。熱変色層（１１８）を指示用孔（１２６ａ）　（１２６ｂ）　（１２６ ｃ）を通じて観察することにより、電池の状態が示される。抵抗性要素（１１５ ）の発生熱の設計は、電池の電荷が一杯蓄えられた状態にあるとき、熱変色層（ １１８）の色変化が３つの全部の孔を通じて観察されることを基準とする。電荷 の蓄積量が中位の状態のとき、色変化は２つの孔の中だけで観察され、電池の寿 命が終わりに近づいたとき、色変化は１つの孔の中だけで観察される。

或はまた、複数の熱変色物質を層状に形成するときは、表示手段の上に指示用の 孔を１つ設けるだけでよい。例えば、遷移温度（ｔｒａｎｓｉｔｉｏｎ　ｔｅｍ ｐｅｒａｔｕｒｅｓ）の異なる３種類の熱変色物質を層状に形成するとき、遷移 温度の最も低い物質を一番上にし、遷移温度の最も高い物質を一番下にする。各 層の［常温での色（ｃｏｌｄ　ｃｏｌｏｒ）Ｊが異なるとき、観察される色は２ 、電池に残存する電荷量に応じて抵抗性要素がどのくら・い加熱されるかに依存 する。

熱変色層（１１８）の色変化を良くするために、ワッシャー　（１５０）の中に 孔（１５２）を設けることが望ましい。図３に示す如く、孔（１５２）は熱変色 層（１１８）を支持するインジケータ（１１２）の部分の下方に位置している。

従って、インジケータ（１１２）の下に空気層が形成され、この空気層は断熱体 として作用する。しかしながら、ワッシャー（１５０）に使用する材料そのもの が適当な断熱体であるときは、孔（１５２）を設ける必要はない。

電荷量を指示するインジケータの具体的構造は、関連する電池の大きさや電圧に よって定められる。本明細書中で引用した特許公報は、当該分野の専門家が、本 発明の使用に適したインジケータを作るのに十分な内容を開示している。これら 特許公報の中では、熱変色物質として液晶及び熱変色インキが開示されている。

これらの熱変色物質の中で、熱変色インキの方が液晶の場合よりも大きな色効果 が得られるため、熱変色インキの方が望ましい。

図面を参照して説明した上記実施例は、望ましい実施例である。上記以外の実施 例及び材料を用いることができることは勿論である。また、請求の範囲に規定さ れた本発明の精神及び範囲を逸脱することなく、上記以外の電気化学電池及びイ ンジケータ手段を本発明に利用することもできる。

ＦＩ６．１ ＦＩＧ、２ 寸 フロントページの続き （７２）発明者　キアナン、チャールズ　イー。

アメリカ合衆国　０６８８０　コネチカット。

ウェストポート、マリーン　アベニュー（７２）発明者　ミラネーズ、ロバート 　エル。

アメリカ合衆国　０６８０４　コネチカット。

ブルックフィールド、ストニープルツクロード　２

Claims (25)

【特許請求の範囲】
1. （１）電気化学電池と電池の電荷状態を指示するインジケータの組合せであって ；電池は、外表面が第１外部端子を形成する容器と、容器を密封する蓋と、第２ 外部端子と、密閉容器の内側から第２端子まで電気を伝導する導電手段と、一方 の端子の少なくとも一部分の上に延びるラベルを備えており；電池の電荷状態を 指示するインジケータは、表示手段と、一方の端子の上に間隔をあけて配置され た第１の電気接点と、他方の端子に接続された第２の電気接点を含んでおり；イ ンジケータの少なくとも一部分は、ラベルの外表面と一方の端子との間に配置さ れ；第１電気接点の上にあるラベルに力を加えることにより、インジケータを作 動させることができるようにしている。
2. （２）第１の電気接点は、電池容器の一部分の上に間隔をあけて電気的に接続可 能に配置されている請求項１の組合せ。
3. （３）電荷状態を示すインジケータは、全ての部分の形状が、インジケータが配 置される電池容器の外表面のその部分の形状に略対応している請求項１の組合せ 。
4. （４）表示手段はラベルの内面に配置され、該表示手段を被覆するラベルの部分 は透明である請求項１の組合せ。
5. （５）表示手段は、少なくとも１つの抵抗性要素と、該抵抗性要素と熱接触する 熱変色物質を備えている請求項１の組合せ。
6. （６）抵抗性要素はラベルの内面の一部分に配置され、熱変色物質は抵抗性要素 の位置に一致させてラベルの外側に配置される請求項５の組合せ。
7. （７）第２の端子は円形の金属製端部キャップを備え、該キャップは電池蓋の上 に配置されており、第２の電気接点手段は端部キャップに永久的に接続されてい る請求項１の組合せ。
8. （８）電荷状態を示すインジケータはラベルの一部分に配置され、容器の外壁の 部分及び第２端子の一部分に沿って延びており、容器と抵抗性要素との間に配置 された絶縁手段を更に備えている請求項５の組合せ。
9. （９）ラベルは、第２の電気接点手段を第２の端子と機械的かつ電気的に接触し た状態で保持する請求項１の組合せ。
10. （１０）インジケータの表示手段は、少なくとも１つの抵抗性要素と、該抵抗性 要素と熱接触する熟変色物質を備えており、熱変色物質は、ラベルの内面と抵抗 性要素との間に配置された熱変色インキ層である請求項１の組合せ。
11. （１１）電気化学電池と電池の電荷状態を指示するインジケータの組合せであっ て；電池は、外表面の少なくとも一部が第１外部端子を形成する容器を備えてお り；電池容器を密封する蓋は第１外部端子とは電気的に絶縁された第２外部端子 を含んでおり；電荷状態を示すインジケータは、電池の一方の端部に配置され、 第２端子と機械的かつ電気的に固定接続された第１導電手段と、第１外部端子に 対して通常は電気的に接続されていないが電気的に接続できるように配備された 第２導電手段と、第２導電手段が第１端子に電気的に接続されると電池の電荷状 態を示すことができるようにした表示手段を備えており；第２導電手段を第１端 子に電気的に接続するために、第２導電手段は孔を通じて第１端子に接近できる ようにしている。
12. （１２）蓋はプラスチック製シール部材と、該シール部材の上に配備された金属 製支持部材とから構成され、支持部材は第１端子に電気的に接続され、第２導電 手段は支持部材に対して機械的かつ電気的に接続できるようにしている請求項１ １の組合せ。
13. （１３）第２端子は支持部材の上に配備された金属製の端部キャップであり、表 示手段と第２導電手段は端部キャップと金属支持体との間に配備され、端部キャ ップは第２導電手段の上の位置に孔が形成されており、導電手段を抑圧して金属 支持体に接触することによってインジケータを作動させることができるようにし ている請求項１２の組合せ。
14. （１４）端部キャップは表示手段を観察するための孔を少なくとも１個有してい る請求項１３の組合せ。
15. （１５）絶縁手段を備えており、該絶縁手段は支持部材の上に配置され、電荷状 態を示すインジケータは絶縁手段の上に配置されている請求項１１の組合せ。
16. （１６）絶縁手段は第２導電手段の下方位置に孔を有しており、その孔に器具を 挿入し、第２導電手段を支持部材に押圧することにより、表示手段が電池の状態 を指示し、孔を通じて観察できるようにしている請求項１５の組合せ。
17. （１７）電気化学電池と電池の電荷状態を指示するインジケータの組合せであっ て；電池は容器を備えており、該容器の外表面の少なくとも一部は、電池内で発 生する電気を利用する装置に接続するための第１外部端子を形成しており：容器 は蓋によって密封され；蓋の上に導電性の端部キャップが配置され、該キャップ の一部分は電池の第２端子であり；電荷状態を示すインジケータは、インジケー タを端部キャップに電気的に接続するための第１の手段と、インジケータを他方 の端子に電気的に接続するための第２の手段を備え、前記第１及び第２の手段の うち一方の手段は対応する端子と常態にて非接続であり、外部要素を用いて対応 端子に電気的に接続されるようにしており、インジケータは第１接点と第２接点 との間に表示手段を接続しており、常態で非接続の手段を前記端子に接続するこ とにより、電荷状態を示すインジケータが作動するようにしている。
18. （１８）常態で非接続の手段は、分離した導電性要素を用いて対応する端子に接 続することにより、その端子に接続されるようにしている請求項１７の組合せ。
19. （１９）圧力作動式スイッチ手段を備えており、該スイッチ手段は電池とインジ ケータに対して一体的に取り付けられ、常態で非接続の手段を対応する端子に電 気的に接続する請求項１７の組合せ。
20. （２０）インジケータとスイッチ手段は、第２端子と電池蓋との間に配備される 請求項１９の組合せ。
21. （２１）電池の周囲にラベルが巻きつけられており、インジケータとスイッチ手 段はラベルに対して一体的に関連づけられている請求項１９の組合せ。
22. （２２）基体と電池の電荷状態を示すインジケータを含むラベルであって、該ラ ベルは、導電層を備え；該導電層に熱変色層を熱接触させており、導電層は熱変 色層に変化を与えるのに十分な熱発生容量を有し；ラベルが電池ハウジングに接 触しているとき、熱がこもらないようにするため、一方の表面の下に十分な断熱 手段を設けている。
23. （２３）電気化学電池と電池の電荷状態を指示するインジケータの組合せであっ て；電池は、外表面が第１外部端子を形成する容器と、容器を密封する蓋と、第 ２外部端子と、密閉容器の内側から第２端子まで電気を伝導する導電手段と、一 方の端子の少なくとも一部分の上に延びるラベルを備えており；電池の電荷状態 を指示するインジケータは、表示手段と、一方の外部端子に接続されていない第 １の電気接点と、電池の一方の端部に配備されて、第１接点を前記外部端子に接 続又は接続解除するためのスイッチ手段と、他方の端子に電気的に接続された第 ２の電気接点を含んでおり；インジケータの少なくとも一部分は、ラベルの外表 面と一方の端子との間に配置され；スイッチ手段を閉じることによって、第１電 気接点を外部端子に接続し、インジケータを作動させることができるようにして いる。
24. （２４）スイッチ手段は、第１の電気接点を電池容器の一部分に電気的に接続す る請求項２３の組合せ。
25. （２５）スイッチ手段は、第１の電気接点を第２外部端子に電気的に接続する請 求項２３の組合せ。