JPS62250383A - 電池用電圧測定シ−ト - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、電池の電圧を測定するシートに関するもので
あり、詳細には構造簡単で駆動部分がなく、小さな電池
でも容易に電圧を測ることのできる電圧測定シートに関
するものである。

（従来の技術） 小型電池、殊に乾電池の用途は、′電気製品、電子製品
の多様な開発に伴なって急激に拡大している。例えは携
帯用のラジオ、テレビ、カセットデツキ、テープレコー
ダー等、或いは時計やカメラから各種のおもちゃ類まで
、電池をエネルギー源とする製品は枚挙にいとまがない
。電池は製品にセットしたまま保管されているのが普通
であり、電圧の残存状、慇を調べることなくそのまま継
続使用したために、使用中に電圧不足で作動不能になる
ことがあり、又これを避けるために再使用の都度電池を
取り替えれば、電池寿命を無視した不経済な用法という
ことになる。

電圧を計測する装置としては、一般にテスターが使用さ
れるが、１．５ｖや９Ｖの乾電池を頻繁に計測するには
大袈裟すぎるので、事実上殆んど使用されていない。

（発明が解決しようとする問題点） テスターの如き計測装置は、電気回路や電子回路を組み
込んだ高価で複雑な装置である。従って、電気的知識の
ある者ならは取扱うことができるものの、使用方法は複
雑なので、誰でもが乾電池の残存電圧を調べるためにテ
スターを使用するということは到底望み得ないことであ
る。

本発明は使用方法が簡単であって、しかも電池の残存電
圧状態を正確に把握できる電圧測定シートを提供するも
のである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に係る電池用電圧測定シートは、支持体と、この
支持体上の一部に設けられた暗色層と、前記支持体上の
一部に設けられた感温呈色型液晶層と、前記支持体上に
設けられた１つ以上の導電層のパターンであって、その
両端部以外は前記感温呈色型液晶層と暗色層と略同じ線
形上にある導電層パターンとから成り、前記導電層パタ
ーンの両端部（ｉ−電池の両極に接触すると導電層に電
流が流れて導電層が部分的に発熱し、この熱が感温呈色
型液晶層に伝達されて４電層に流れた電流に比例した色
変化を生ぜしめることを特徴とする。更に、昼食に応じ
て感温呈色型液晶層の上に又は平行して目盛を付したり
、専′￥ｊＬ層上にその両端を除いて保護層を設けたこ
とを特徴とする。

（作用） 本発明に係る電池用電圧測定シートは、導電層の両端に
電池の両極を接触させて通電する゛と、この樽電顔勢層
の中央部から両端に向って電池の残存電圧に応じた長さ
の発熱がみられ、この発熱が感温呈色型液晶層に伝わり
、４ｔｌｑ層の発熱している長さに一致した長さで液晶
層が呈色を示す。

従りて電圧測定シート上に表われた呈色長さを読みとる
ことで、電圧を測定することができる。更に、予め呈色
長さと電圧との関係を目盛として表わしておけば、この
目盛を読みとることで正しい電圧を知ることができる。

（実施例） 以下に本発明を実施例に従って説明する。第１図は１．
５ｖと９ｖの２種類の電池について測定できる電圧測定
シートを示す平面図である。透明フィルム製の支持体１
５の上には、２つの２４ｔ＝１゜ａｂｌｏｂが設けられ
ている。この透明フィルムは熱に安定であυ、ポリエス
テル（テユボン社製マイラー）、ポリカーボネート、ポ
リスルフォン、ポリアミド、セルロース、紙、合成紙、
又はその他高温に安定な高分子シートを使用する。

支持体′１５を透明としたのは、測定される電池の両極
を＊＊層１０ａ、１０１）の両端に容易に接続できるよ
うにするためである。この支持体１５の厚さは０．００
１インチ（０，０２５４ｍｍ　）以上が好ましく、０．
００２インチ（０，０５０８ｍｍ　）　〜０．００５イ
ンチ（０，１２７ｍｍ　）程度であることが特に好まし
い。０．０２５４ｍｍ未満では薄すぎて取り扱いにく（
、０，２５４ｍｍ以上では熱伝導性を損うために、液晶
層の熱応答速度が遅くなる。

導電）ｆｌ　１０　ａ及び１０ｂは、透明フィルム１５
上に印刷、塗工、転写その他の方法で設ける。この導電
層はエポキシ或いはウレタンに銀、ニッケル、鉄、鋼、
カーボン、鉛等を単独に又は所望抵抗値に調整するため
に適宜混合して分散して使用する。導電インクの形態で
用いるのが最も好適である。４電層は１平方インチ当シ
約０．１〜０．０５Ωの抵抗を持つのが好ましい。

第１図に於て、４電ｑ％Ｍ　１０　ａは２〜２．５Ωの
抵抗となるように設計されており、通常の１．５Ｖの乾
電池に好適である。一方、導寛鞠勢層１０ｂは９ｖの１
）ｊ、電池用に約２，２５０Ωに設計されている。

この電圧測定シートは、通常の電池使用時と同様な抵抗
値の下で電池の電圧を測定する。試験の結果、１〜５Ω
の範囲、特に約２．２５Ωの抵抗値で、最も良く機能す
ることが分った。第１図の実施例に於て、第６図に導電
層１０ａのみを示したように、銀の導電層の最も狭い所
Ｃと最も広い所ｅとの長さの割合は約１対６である。

第１図中、導電層１０ｂは両極が隣接している９ｖのト
ランジスタータイプの電池用に設計されており、中央部
１）ｂ１両方向へテーパー状に広がる一対の腕部分１２
ｂ、及びこれら腕部分１２ｂの両端に接続された１対の
り一ド１６を含み、一対のリード１６の端子１Ｔは、相
互に通常の９ｖの電池の両極の距離と一致する間隔を有
する。

温度呈色凰液晶層１４はコレステリック型液晶で構成さ
れておシ、フィルム１５の導電層１０ａ１）０１）が設
けられているのと反対の面に設けられている。ここに使
用する液晶は温度変化に応答して色彩変化を示す性質が
あり、マイクロカプセルに封入し、或いは封入せずにそ
のまま高分子バインダー中に分散したものである。液晶
の種類としては、コレステリルクロライド、コレステリ
ルオレイルカーボネート、コレステリルブロマイド、コ
レステリルアセテート、コレステリルナノエート、コレ
ステリルオレエート、コレステリルカプリエートを例示
することができる。又、暗色層１８は黒色のラテックス
塗料や黒色の紫外線硬化塗料によって、導電層Ｉ　Ｑ　
ａ　ｘ　１０　ｂと同じ側のフィルム１５上に設けられ
ている。この暗色層１８は必ずしも黒色である必要はな
く、液晶層１４の背景として液晶層の呈色状態を明瞭に
させつる色であれは良い。端子１３が黒色層１８を越え
た位置にあれば、暗色層１８は、導電層１０ａの両腕部
分１２の全長に及ぶ必要はない。同様に、暗色層１８の
幅は導電層１０ｂのリード１６や端子１Ｔにまで及ぶ必
要はない。これらは、電圧計測時に電池の両極と測定シ
ートの接点との位置合わせを容易にすることを考慮した
実施例である。

第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図であり、暗色ＪｌＢを
フィルム１５の上に設け、導電層１０ａ及び１０ｔ）を
暗色層１８の上に設け、液晶層１４をフィルムの他の面
に設けている。導ｍ層１０ａ及び１０ｂは、紫外線硬化
型インキのような絶縁性保護材３０で被接するのが好ま
しい。又、フィルムの一方の面の上に、液晶層、黒色層
、導電層の順で積層しても良い。この場合には、液晶層
の色彩変化をフィルムを通してみることになる。上記３
層の積層順序は上記に限ることなく、任意に構成するこ
とができる。

又、第１図に於ては、導電１）０　ａに対して９．２０
及び２３、導電Ｎ１０　ｂに対しては２１．２２及び２
３と複数の目盛が設けられている。これらの目盛はフィ
ルム１５の上に直接設けられている。

中央の目盛２０．２２で示される領域１０　ａ、　１０
ｂは低い電圧で「不良」を示し、その両側の目盛９及び
２１は充分な電圧で「良好」を示す。通常の電池のテス
ト用色コードに対応させて中央目盛２０及び２２は赤色
、その両側の目盛９．２１は緑色としても良い。

又、図面上では示されていないが、目盛９．２１は中央
部１）で０とし、七〇両倶［へ向って、例えば１．５又
は９．０或いはそれより若干大きい数値を最大として検
々に増加する電圧値を示す数字を付すこともできる。更
にこれらの目盛は液晶層１４の上に直接設けても良い。

本発明に係る電圧測定シートの各構成部分の寸法の一例
を第１図の場合について述べれば、透明で可撓性のプラ
スチックフィルム１５は長さ約５インチ（１２，７ｃｍ
）、幅約２インチ（５，０８ｃｍ）、厚さ約ｏ、ｏｏｓ
インチ（１２５μｍ）であり、暗色層１３は長さ約４イ
ンチ（１０，１６１）、幅約０．６０インチ（１，５２
ｃｒｎ）好ましくは約０．２０インチ（０，５の）、厚
さ約０．０００２インチ（５μｍ）であり、液晶層１４
の厚さは約０．００２インチ（５０μｍ）、好ましくは
０ＪＯ１インチ（２５μｍうであり、史に又、導電層１
０ａについては、第３図に示すようにａの長さは約４イ
ンチ（１０，１６ｃＩＩＬ）、ｂｏ長さは約２インチ（
５，０８ｃｍ　）　、ｍ　Ｃは約０．０３フインチ（９
４０μｍ）、幅Ｃは約０．２２５インチ（０，５７ｃＩ
ＩＬ）、半径ｄは約０．１）２インチ（０，２８ｃＩＩ
Ｌ）である。一方、導電層１０１）は中心１）ｂが約０
．０１０インチ（２５４μｍ　）　、腕部１２ｔ＋が約
０．０５インチ（０，１３ｃｒＩＬ）、リード１６は幅
約　０゜０７５インチ（０，１９ｃｒ！Ｌ）、長さ左右
約２インチ（５，０８ｃｍ）で、端子１７に直径約０．
２５インチ（０゜６６５１）の接点が設けられており、
２つの接点は相互に約０．５インチ（１，２７Ｇ！＋１
）離れている０導電層の厚さは１０ａ、１０ｂとも約０
．０００２インチ（５，０８μｍ）である。

上述の寸法は一例であるので、寸法、形状ともに適宜変
更することができる。特に導電層は左右腕部の長さを均
等にすることも、形状を対称形とすること緯必要条件で
はなく、任意に変更しうる。。

（・□ 以上の如く構成された電圧測定シートは、両極をいずれ
も頂部に有する通常の９ｖの電池２５の電圧測定に際し
ては第４図に示すように、又、両極を頂部と底部に有す
る１、５ｖの電池２６では第５図に示すようにして、い
ずれも導電層の接点を両極に接触させて使用する。電池
の電流は先ず、液晶層に伝達され、導電層の発熱区域に
一致する部分の液晶層に色彩変化を起させる。電流量が
多い程左右方向に長い色彩変化となって表われる。

この色彩変化の長さを目盛によって読みとることで、実
際の正しい電圧を測定することができる。

第６図は、導電層に使用する導電材料の抵抗値を各種変
えた場合の電圧と色彩変化した部分の長さとの関係を示
したものである。使用した液晶材料は４６℃で色彩変化
を示すものであるが、勿論、他の温度域のものであって
もよい。この第６図から既述の抵抗値の範囲が適切なも
のであること、並びに色彩変化部分の長さが電圧と正比
例゛の関係にあることが理解される。

（発明の効果） 本発明に係る電圧測定シートによれば、乾電池、ボタン
電池等各独寛池の電圧を誰でも極めて容易に測定するこ
とができる。しかも、構造が簡単で駆動部分がないため
に故障を起すこともなく、シート状なので携帯に適する
等その利用価４Ｕは高い。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例に係る電圧測定シートの平面図
、第２図は第１図のＩ−Ｉ線断面図、第３図は第１図の
導電層部分のみを示す平面図、第４図及び第５図は使用
方法を示す斜視図、第６図は電圧と呈色部分の長さとの
関係を示すグラフである。 ９．２０．２１，２２．２３・・・・・・目盛、Ｉ　Ｑ
　ａ、　１０　ｂ、　１２−−”導電層、１３．１７・
・・・・・導電層の端子、１４・・・・・・感温呈色型
液晶層、 １５・・・・・・支持体、 １８・・・・・・暗色層、 ３０・・・・・・保護層。 特許出願人　株式会社スリーチック・ディビス・、゛ Ｘ、。 晃す目 係２凶 昂３’ａ ノし膓４７呈と１芳つ灸ζ 手続補正書く自発） 昭和６２年７月／に日 鳴

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. （１）支持体と、この支持体上の一部に設けられた暗色
   層と、前記支持体上の一部に設けられた感温呈色型液晶
   層と、前記支持体上に設けられた１つ以上の導電層のパ
   ターンであって、その両端部以外は前記液晶層と暗色層
   と略同じ線形上にある導電層パターンとから成り、この
   導電層パターンの両端部を電池の両極に接触すると導電
   層に電流が流れて導電層が部分的に発熱し、この熱が前
   記液晶層に伝達されて導電層に流れた電流に比例した色
   変化を生ぜしめることを特徴とする電池用電圧測定シー
   ト。
2. （２）前記導電層が中央部とその両側に広がる一対の部
   分とからなる蝶タイ形状部分を含み、且つ両側に広がる
   一対の部分に導電層の端子を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載の電池用電圧測定シート。
3. （３）前記導電層が感温呈色型液晶層と略同じ線形で支
   持体上に設けられていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の電池用電圧測定シート。
4. （４）前記支持体が可撓性のプラスチックフィルムであ
   ることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の電池
   用電圧測定シート。
5. （５）前記導電層が銀、ニッケル、カーボンから選択さ
   れた少なくとも一種を含むエポキシ又はウレタンベース
   の塗料で構成されていることを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載の電池用電圧測定シート。
6. （６）支持体と、この支持体上の一部に設けられた暗色
   層と、前記支持体上の一部に設けられた感温呈色型液晶
   層と、前記支持体上に設けられた１つ以上の導電層のパ
   ターンであって、その両端部以外は前記液晶層と暗色層
   と略同じ線形上にある導電層パターンと、この導電層パ
   ターンの各セクションに対応して支持体上に設けられ、
   測定される電池の電圧状態を示すように配置された目盛
   とから成ることを特徴とする電池用電圧測定シート。
7. （７）前記目盛が測定される電池の電圧状態を示す２種
   類以上の配色区画を有することを特徴とする特許請求の
   範囲第６項に記載の電池用電圧測定シート。