KR930007964Y1 - 건전지의 기전력 체커 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

건전지의 기전력 체커

제 1 도는 본 고안 체커의 일예의 측면을 도시한 개략도.

제 2 도는 제 1 도에 도시한 체커의 저면도.

제 3 도 및 제 4 도는 도전층의 변형예를 도시한 도면.

제 5 도는 상이한 색 또는 상이한 변색온도를 가진 2종 이상의 열변색성 착색재료를 사용한 열변색층을 도시한 도면.

제 6 도는 제 1 도의 체커의 평면도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 필름형 기판 3 : 도전층

5 : 보호층 7 : 열불 변색층

9 : 열변색층 11, 13 : 접촉부

15, 17, 19 : 색의 표시부

본 고안은 건전지의 기전력(起電力) 체커(checker)에 관한 것이다.

건전지의 기전력 체커(이하 단지 체커라고 함)로서는 액정을 사용한 것이 알려져 있다(예를 들면 미합중국 특허 제4,006,414호). 이 방식의 체커에 있어서는, 건전지의 플러스, 마이너스 전극과 접촉하여 발열하는 도전성 저항체에 의해 기열된 액정이 가열온도에 따라 광학적 성질이 변화되어 외견상 발색(發色) 또는 변색되므로, 그 변화의 정도에 따라 기전력으로 대표되는 건전지의 잔존에너지를 알 수 있다. 그러나, 이 액정타입의 체커에는 다음과 같이 개선을 요하는 점이 있다.

(a) 발색 또는 변색이 불명료하므로, 기전력을 정확히 판정하는 것이 곤란하다.

(b) 또한, 보는 각도에 따라서도 색조(色調)가 변하여 판정결과에 불균일이 생긴다.

(c) 색이 단조(單調)이며 또한 색의 종류가 극히 한정되어 있으므로, 색약자 등은 사용할 수 없는 경우가 있다.

(d) 액정의 종류에 따라서 변색 온도가 정해져 있으므로, 변색온도와 색과의 조합을 자유로 조정할 수 없다.

(e) 안료, 도료등과 혼합할 수 없으므로, 색조를 조정할 수도 없다.

(f) 코스트가 높다.

(g) 액정은 내광성(耐光性)에 뒤떨어지며, 자외선흡수제 등을 배합할 수 없으므로, 내광성을 개선할 수 없다.

본 고안자는 액정을 사용하는 공지의 체커의 상기와 같은 문제점을 감안하여 여러가지로 연구를 진행한 결과, 일정의 온도에서 그 색을 가역적(可逆的)으로 변화시키는 이른바 가역적 열변색성 착색재료 조성물(이하 단지 착색재료라고 함)을 사용하는 것을 착상하고, 더욱 연구를 진행하여 마침내 본 고안은 완성하기에 이르렀다. 즉, 본 고안은 하기의 체커를 제공하는 것이다.

필름형 기판(1)과, 필름형 기판(1)의 한면에 중앙부와 양단부에서 상이한 전기저항치를 갖도록 형성한 도전층(3)과, 도전층(3)상에 배설된 보호층(5)과, 필름형기판(1)의 다른 한면에 배설된 열불변색층(7)과, 열불변색층(7)상에 배설된 가역적 열변색층(9)을 구비하여 이루어지고, 이 가역적열변색층(9)은 전자공여성 정색성(電子供與性呈色性)화합물, 현색제(顯色劑) 및 감감제(減減劑)를 필수성분으로 하는 가역적 열변색성 착색재료조성물을 주성분으로서 함유하는 것을 특징으로 하는 건전지의 기전력 체커.

다음에, 본 고안의 실시예에 대하여 첨부도면에 따라서 상세히 설명한다.

제 1 도는 본 고안 체커의 일예의 측면도를 도시하고, 제 2 도는 그 저면도를 도시하고, 제 6 도는 그 평면도를 도시한다. 단, 도면상의 각 구성부의 치수는 실제의 상대적인 크기를 정확하게 도시한 것은 아니다.

제 1 도, 제 2 도 및 제 6 도에 도시한 본 고안의 체커는 필름형 기판(1)의 한면에 중앙부와 양단부에서 상이한 저항을 나타내도록 형성된 도전층(3) 및 이 도전층(3)상에 배설된 보호층(5)을 구비하고 있다. 단, 도전층(3)의 양단부분은 건전지의 플러스, 마이너스 전극과의 접촉부(11) 및 (13)로서, 보호층은 배설되어 있지 않다. 필름형 기판(1)의 다른 한면에는, 예를 들면 100℃이하의 온도에서는 변색되지 않는 열불변색층(7) 및 일정의 온도에서 가역적으로 변색(발색(發色) 또는 소색(消色))되는 열변색층(이하 단지 열변색층이라고 함)(9)이 배설되어 있다. 열변색층(9)상에는 필요하다면 다시 투명한 수지로 이루어지는 제2의 보호층(도시하지 않음)을 배설할 수 있다.

필름형 기판(1)의 재질로서는, 절연성을 가진 것이라면 특히 한정되지 않으나, 내열성이 양호하며 쉽게 열수축이나 열변형이 되지 않으며, 가용성이 양호하고 용이하게 만곡 및 복원될 수 있으며, 또한 열전도성이 양호한 것이 바람직하며, 통상 폴리아미드, 폴리에스테르 등이 사용된다. 두께는 약 0.05∼0.8mm정도로 하는 것이 바람직하다.

도전층(3)은 건전지의 기전력의 측정시에, 건전지의 에너지가 필요이상으로 소모되지 않고 효율좋게 측정할 수 있도록 측정대상으로 되는 건전지의 전압에 의해 양단부사이의 전기저항치가 설정된다.

즉, 통상 접촉부(11), (13)에 건전지를 접촉시켜 통전했을 때, 최대 30초, 이내 바람직하게는 10초이내에 도전층(3)의 온도가 상온보다 60℃를 상한으로 하여 상승하도록 측정대상으로 되는 건전지의 전압, 내부저항 등을 감안하여 전기저항치가 설정된다. 예를들면, 1.5V의 건전지용이면 통상 1.5∼4.5옴의 범위로 설정되지만, 특히 2.5옴의 전후가 양호하다. 또한, 9V용의 경우도 상기에 준하여 설정하는데는, 도전성 잉크의 도포, 도전성 금속의 증착 등의 공지의 임의의 방법으로 형성하면 된다. 또한 도전층(3)은 중앙부분과 양단부에서 서로 상이한 저항치를 나타내는 임의의 형상으로 하면 되며, 예를 들면 중심부의 폭을 양단부에 배설된 건전지와의 접촉부(11) 및 (13)의 폭보다 작게한다(제 2 도 참조). 또는 도시하지 않았지만, 예를들면 도전층(3)의 전체를 같은 폭으로 하고, 중앙부분의 두께를 작게해도 된다. 또는, 제 3 도에 도시한 바와같이, 접촉부(11)와 (13)사이에서 그 폭을 순차 감소시킨 형상으로 해도 된다. 또한, 도전층(3)은 상부에 플러스, 마이너스의 양전극을 구비한 형식의 건전지용으로서, 제 4 도에 도시한 바와같은 형상으로 해도 된다.

보호층(5)은 도전층(3)의 산화(酸化)와 단선(斷線)을 방지하기 위한 것이며, 최소한 도전층(3)의 접촉부(11) 및 (13)를 제외한 부분을 덮을 필요가 있으나, 도전층이 형성되어 있지 않은 필름형 기판(1)상에 까지 연장되어 있어도 된다. 보호층(5)의 재질은 도전층(3) 및 필름형 기판(1)과의 밀착성이 우수한 것이며, 특히 한정되지 않으며, 통상 도료에 사용되고 있는 폴리아미드, 크실렌수지, 시클로펜타디엔수지 등의 합성수지 또는 천연수지로 이루어지며, 수지용액의 도포에 의해 형성된다. 두께는 특히 한정되는 것은 아니지만, 통상 0.01∼0.04mm정도로 한다.

열불변색층(7)은 필름형 기판(1)을 거쳐 도전층(3)으로부터 전도되는 열에 의해서는 변색되지 않는 착색층이다. 이 착색층은 100℃정도까지의 온도에서는 변색되지 않는 착색제와 필름형 기판(1)에 대한 접착성이 우수한 수지와의 혼합물를 이루어지는 도포층에 의해 형성된다. 이와같은 착색제로서는, 프타로시아닌블루, 파스트엘로, 커마인레드, 벤가라등의 도료 및 잉크에 사용되고 있는 일반안료 또는 형광안료 등을 들 수 있다. 그리고, 수지로서는 통상 도료에 사용되고 있는 폴리 아미드, 크실렌수지, 시클로펜타디엔수지 등의 합성수지 또는 천연수지 등을 들 수 있다. 열분변색층(7)의 두께는 특히 한정되지 않으나, 통상 0.05∼0.3mm정도이다. 열분변색층(7)은 반드시 단일 착색제로 구성할 필요는 없으며, 같은 색의 2종 이상의 착색제를 사용해도 되며, 또는 길이방향의 중앙부로 부터 양단부에 걸쳐서 상이한 색의 2종 이상의 착색제로 무늬모양으로 구분 도포해도 된다.

열변색층(9)은 가역적 열변색성 착색재료 조성물(이하 단지 착색 재료라고 함)을 함유한다. 통상 착색제보다 상세하게는 로이코염료라고 하는 전자공여성 정색성 화합물, 현색제 및 감감제로 이루어지는 이와같은 착색재료조성물은 감감제의 종류를 적절히 선택함으로써 임의의 온도에서 변색(발색 또는 소색)시킬 수 있다. 이들 착색재료는 공지의 것으로서, 특히 한정되는 것은 아니지만, 예를 들면 일본국 특공소 60(1985)-52189호 공보에 개시된 것을 바람직한 것으로 들 수 있다. 본 고안에 있어서는, 통상 이러한 착색재료중 변색온도가 30∼65℃, 바람직하게는 40-60℃의 것이 사용된다. 즉, 변색온도가 30℃이하의 것은 체온이나 외기온도로 변색되어 측정정밀도가 저하될 우려가 있으며, 65℃이상의 것은 통전시에 도전층(3)의 온도가 65℃이상으로 상승하는 것을 요하고, 전지에너지를 소모시키게 되므로, 통상은 사용하기 곤란하다. 단, 측정환경의 온도가 예를 들면 45℃인 경우에는, 50∼60℃이상에서 변색되는 착색재료를 선정하고, 또한 측정환경온도가 10℃인 경우에는 15℃∼예를 들면 40℃에서 변색되는 착색재료를 선정하고, 도정층(3)의 전기저항치를 적절히 설정하면 되고, 저온 또는 고온의 특수한 측정환경에도 대응할 수 있다. 열변색층(9)은 이와같은 착색재료와 열불변색층(7)에 대한 접착성에 우수한 수지와의 혼합물로 이루어지는 도포층 또는 수지에 의해 마이크로 캡슐화한 착색재료를 포함하는 인쇄층에 형성되는 동시에 상기 착색 재료의 변색온도에 상당하는 변색온도로 설정된다. 수지로서는, 예를 들면 아세트산 비닐계 수지, 아크릴계 에멀젼 수지, 이들의 공중합에멀젼수지, 폴리아미드 등의 합성수지 등을 들 수 있다.

착색재료로서도, 반드시 단일의 재료를 사용할 필요는 없으며, 예를 들면 제 5 도에 도시된 바와같이, 변색온도가 상이한 같은 색 또는 상이한 색의 2종의 착색재료(9a), (9b)에 의한 구분도포 또는 상이한 색의 2종 이상의 착색재료에 의한 구분도포(도시하지 않음)를 해도된다. 열변색층의 두께는 착색제의 종류에 따라 요구되는 상이한 피복력에 따라 변할 수 있으나, 통상의 0.05 0.5mm정도이다.

본 고안의 체커를 사용하여 건전지의 기전력을 측정하는 데는, 가요성이 있는 체커의 접촉부(11) 및 (13)를 건전지의 플러스, 마이너스전극에 접촉시켜 누른다. 그러면, 도전층(3)은 기전력이 부하되기 위해 발열하고, 발생한 열은 필름형 기판(1) 및 열불변색층(7)을 거쳐서, 열변색층(9)에 전도되어, 이것을 변색시킨다. 따라서, 건전지에 의한 도전층(3)의 가열 전후에 열불변색층(7)과 열변색층(9)과의 복합적 효과로서 나타나는 색이 명확히 변화하므로, 건전지의 기전력이 명시된다. 보다 구체적으로는, 예를 들면 제 2 도에 도시한 도전층(3)에 있어서는, 중앙의 세폭(細幅)부분이 가장 고온으로 되므로, 이로부터 체커의 길이방향으로 열이 전도되고, 열변색층(9)의 색이 가열정도에 따라 길이방향으로 순차 변색된다. 이 경우, 예를 들면 제 6 도에 도시한 바와같이, 색의 변화역을 (15), (17) 및 (19)와 같이 분할표시해둠으로써, 기전력이 충분히 높은 경우에는 (19)의 영역까지 변색되고, 기전력이 약간 저하된 경우에는 (17)의 영역까지 변색되고, 기전력이 대폭 저하되어 사용불능으로 된 경우에는 (15)의 영역만 변색되는 구성으로 하는 것이 가능하다.

또한, 열변색층(9)이 가열에 의해 무색 또는 투명으로 되는 착색 재료만을 주성분으로서 포함하는 경우는, 측정시에 하층의 열불변색층(7)의 색 그 자체가 직접 인식되어서, 색의 변화역 즉 건전지의 기전력을 표시하게 된다.

그리고, 전술한 바와같이 열불변색층(7) 및/또는 열변색층(9)을 2종 이상의 착색재료로 구성하는 경우에는, 잔존 기전력의 정도에 따라 표시색이 변화하므로, 체크가 용이하게 되어 적합하다.

본 고안에 의하면, 다음과 같은 현저한 효과가 달성된다.

(가) 도전층에 있어서의 발열에 기인하는 열변색층의 색의 변화에 따라서, 열불변색층의 색이 명확히 부상(浮上)하므로 기전력을 정확히 판정할 수 있다.

(나) 열불변색층의 색을 자유로 선택할 수 있으므로, 열변색층과의 색차를 크게 할 수 있어서, 보는 각도 등에는 관계없이 정확히 판정할 수 있다.

(다) 열불변색층을 패턴형으로 형성하거나, 열불변색층과 열변색층의 색을 조합함으로써, 색약자에게도 인식가능한 제품으로 할 수 있다.

(라) 착색재료중의 감감제의 종류를 선택함으로써, 발색 또는 소색온도를 임의로 조정할 수 있다.

(마) 착색재료는 다른 염료, 안료 등의 색재료와 자유로 혼합할 수 있으므로, 색조를 고정할 수 있고, 또한 다단(多段)도포도 가능하다.

(바) 착색재료는 액저에 비해 매우 염가이므로, 체커자체의 코스트도 대폭 저하된다.

(사) 열변색층 및 열불변색층에는 자외선 흡수제 등을 배합할 수 있으므로, 내후성을 현저하게 높일 수 있다.

Claims (5)

1. 필름형 기판(1)과, 필름형 기판(1)의 한면에 중앙부와 양단부에서 상이한 전기저항치를 갖도록 형성된 도전층(3)과, 도전층(3)상에 배설된 보호층(5)과, 필름형 기판(1)의 다른 한면에 배설된 열불변색층(7)과, 열불변색층(7)상에 배설된 가역적(可逆的) 열변색층(9)을 구비하여 이루어지고, 이 가역적 열변색층(9)은 전자공여성 정색성(電子供與性呈色性)화합물, 현색제(顯色劑) 및 감감제(減感劑)를 필수성분으로 하는 가역적 열변색성착색재료 조성물을 주성분으로서 함유하는 것을 특징으로 하는 건전지의 기전력 체커.
2. 제 1 항에 있어서, 도전층(3)이 양단부 사이에 있어서 1.5∼4.5옴의 전기저항치로 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 건전지의 기전력 체커.
3. 제 1 항에 있어서, 가역적 열변색층(9)이 40∼60℃ 온도에서 변색되도록 설정된 것을 특징으로 하는 건전지의 기전력 체커.
4. 제 1 항에 있어서, 열불변색성(7)이 색이 상이한 착색제에 의해 구분 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 건전지의 기전력 체커.
5. 제 1 항 내지 제 3 항중 어느 한 항에 있어서, 가역적 열변색층(9)이 변색온도가 상이한 착색재료에 의해 구분 도포되어 있는 것을 특징으로 하는 건전지의 기전력 체커.