SE463176B - Batteriprovare - Google Patents

Description

176 CN 46 Sammandrag av uppfinningen Föreliggande uppfinning fyller det ovan nämnda behovet genom att anvisa en effektiv anordning för att lätt prova batterier såsom torrcellstyper av 1,5 och 9 V, vilken anordning samtidigt är ägnad för enkla och billiga tillverk- ningsanordningar och metoder.

Det är därför ett syfte med föreliggande uppfinning att anvisa ett medel för att prova batterier, i synnerhet torrcellsbatterier.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att anvisa en batteriprovare, som lätt kan användas av köpare av små bärbara batterier.

Ett ytterligare syfte med uppfinningen är att anvisa en batteriprovare, som i huvudsak består av ett ledande material, vilket är avsatt i ett speciellt mönster på ett skikt av ett kolesterolkristallmaterial, vilket uppbärs på ett substrat, så att den ström, som flyter genom det ledande materialet, alstrar en temperaturgradient, vilken i sin tur förorsakar en färgförändring eller en konturlinje i det flytande kristallmaterialet av kolesteroltyp, varvid det ° avstånd, som färgförändringen upptar eller linjens längd är proportionell mot batteriets styrka.

Ytterligare syften med, fördelar hos och nya särdrag hos uppfinningen tillsammans med ytterligare bestämningar som bidrar till dessa och fördelar, vilka härrör från dessa, framgår av följande beskrivning och bifogade ritningar av en utföringsform av uppfinningen och beskrivningen av tillverkningsmetoden av denna, såsom beskrivs nedan. Syftena med och fördelarna hos uppfinningen kan utföras och uppnås medelst de bestämningar och kombinationer, som särskilt utpekas i de bifogade kraven.

I enlighet med de nämnda syftena med uppfinningen består batteriprovaren i huvudsak av ett flexibelt, företrädesvis genomskinligt substrat eller skikt, på vilket ett skikt av ett mörkt, ljusabsorberande material är avsatt och ovanpå absorbatorn ett skikt av ett ledande material, såsom silver, nickel eller kol i ett bindande basmaterial såsom epoxi eller uretan, i minst ett kilformigt eller rosettformigt utformat mönster, vilket avslutas i eller till mönstret har an- slutet ett par motstående ändar eller anslutningar för att komma i kontakt med anslutningarna till ett batteri, såsom ett torrcellsbatteri, vilket skall provas. Ett flytande kristallskikt med mikroinkapslad kolesterol är avsatt på substratets andra sida. 463 176 I en föredragen utföringsform är ett tunt skikt av svart, ljusabsor- berande material eller “bärarmaterial" avsatt på ett tunt, flexibelt genomskin- ligt substrat. Det svarta bärarmaterialet eller absorbatorn kan erhållas från något svart färgmaterial såsom en svart latex eller en UV~härdande färg. Ett ledande material innefattande silver-, nickel-, eller kolkorn eller -pulver baserat på epoxi eller uretan är avsatt på det genomskinliga substratet eller skiktet ovanpå absorbatorskiktet, varigenom minst ett kilformigt eller rosettformigt mönster bildas, som har anslutningsändpartier. Ett skikt av flytande kristall av mikroinkapslad kolesterol avsätts sedan på substratets andra sida. När det ledande materialets anslutningsändpartier kommer i kontakt med anslutningarna till ett batteri, flyter en ström genom det ledande materialet och alstrar värme i ledaren. Värmen överförs sedan genom substratet till den flytande kristallen, vilket förorsakar en ändring av dennas färg.

Färgförändringen i den flytande kristallen görs lättare synlig eller urskiljbar av det svarta, ljusabsorberande bärarmaterialet. För att skydda det ledande mönstret kan en lämplig skyddsbeläggning avsättas på mönstrets alla områden med undantag av anslutningarna eller kontaktpunkterna. Skyddsmaterialet kan vara någon UV-härdande färg. Den föredragna utföringsformen använder två rosettformade mönster, av vilka det ena är större än det andra, på samma skikt eller substrat, varigenom batterier med antingen 1,5 eller 9 V bekvämt kan provas med samma provare.

För att prova ett batteri med 9 V placeras batteriets intilliggande anslutningar i kontakt med de passande anslutningsändarna på det mindre av de rosettformade mönstren, medan ett vanligt batteri på 1,5 V provas genom att det flexibla substratet lindas kring batteriet, så att anslutningsändarna av det större av de rosettformade mönstren kommer i kontakt med de motstående anslut- ningsändarna till de cylindriska batterierna av AAA-, AA-, C- och D-typer.

När en ström passerar genom det ledande materialmönstret, alstras en temperaturgradient, som börjar vid mittpunkten av kilen eller "rosetten" och strålar ut mot anslutningsändarna. Den alstrade värmen överförs genom substratet till det flytande kristallskiktet, som förändrar färg med början vid en punkt, som motsvarar mittpunkten av ledarens rosettform och förflyttar sig ytterigare ut mot de avrundade kanterna av rosettmönstret. Ju längre ut förflyttningen för färgförändringen är, ju större är den avgivna spänningen från eller styrkan hos 463 175 4 det batteri, som provas. En kalibrerad skala, vilken anger ett förhållande mellan ström eller spänning i relation till det avstånd, som genomflyts, är placerat längs rosettmönstret, så att färgförändringar i den flytande kristallen, vilka endast motsvarar mittsektionen av det ledande materialet, ~ anger ett svagt batteri, medan färgförändringar i den flytande kristallen, som motsvarar en längd utöver mittsektionen och förbi eller genom hela längden av - mönstret, anger ett gott till starkt batteritillstånd.

Kort beskrivning av ritningarna Fig. 1 visar ett rosettutformat element av ledande material, som är utfört enligt uppfinningen och vars dimensioner hos de olika delarna visas, fig. 2 visar en föredragen utföringsform av batteriprovaren enligt föreliggande uppfinning, fig. 3 är ett diagram, som visar förflyttning relativt spänning, fig. 4 visar batteriprovaren i fig. 2 placerad för att prova ett batteri med intilliggande anslutningar såsom ett 9 volts batteri, fig. 5 visar batteripro- varen enligt fig. 2 placerad för att prova ett batteri med motstående anslut- ningar såsom ett 1,5 volts batteri och fig. 6 visar en sektion längs linjerna 6- 6 genom provaren i fig. 2.

Detaljerad beskrivning av en föredragen utföringsform Föreliggande uppfinning innefattar en anordning för att prova batterier, särskilt torrcellsbatterier. Den kan t ex lätt användas för att prova batterier av 9 volts typ, som används i små bärbara räknare, radioapparater och dylikt och som har två intilliggande anslutningar eller kontakter. Den kan också lätt användas för att prova batterier av 1,5 volts typ, såsom de cylindriska batterier av storlekarna AAA, AA, C eller D, som används i strålkastare, bärbara stereoapparater, reseur och dylikt och som har anslutningar eller kontaktpunkter på batteriets motstående ändar. I huvudsak innefattar batteriprovaren, att ett elektriskt och värmeledande material avsätts på ett substrat, varvid mönstret har formen eller är utformat som en kil eller "rosett“(, som har konisk form och utgår från en liten mittpunkt i riktning utåt i motstående riktningar), varvid dettas vardera yttre ände avslutas i eller är ansluten till en kontaktpunkt, med vilken den anslutning till ett batteri, som skall provas, placeras i kontakt.

Det ledande materialet kan vara epoxibaserat silver, nickel eller kol. Provaren . innefattar dessutom ett absorberande eller bärande band eller remsa, som är avsatt på substratet, företrädesvis på samma sida av substratet som det ledande , mönstret. Ett skikt av ett flytande kristallmaterial av mikroinkapslat koleste- rol är avsatt på motsatt sida av substratet som det absorberande skiktet är 5 463 176 avsatt på. Såsom används här, används uttrycken "flytande kristall av kolesteroltyp" och “flytande kristall" omväxlande vid denna beskrivning och avser samma flytande kristallmaterial, som beskrivs och patenteras här. En indikatorskala är också placerad längs det "rosettformade" mönstret, eftersom det flytande kristallmaterialet ändrar färg i en riktning, som motsvarar längden hos det ledande mönstret med början vid den punkt, som motsvarar mönstrets _ mittpunkt. Ju större förflyttningen av färgförändringen är från mittpunkten, ju större är strömstyrkan som är proportionell mot batteriets styrka eller tillstånd. Det mörka eller svarta bärarmaterialet eller den mörka eller svarta bäraren gör färgförändringen lättare iakttagbar och kan erhållas från någon mörk färg, såsom en svart latex eller en Uvêhärdande färg. Andra färger eller beläggningsmaterial är också lämpliga. En lämplig skyddsbeläggning kan valfritt anbringas över "rosettmönstret" utom vid dettas anslutningsändar för att skydda detta från nötning och för att säkerställa en riktig placering av provarens kontakter på batterianslutningarna.

Flytande kristaller av kolesteroltyp används som indikatormaterial på grund av de lysande skimrande färger, som de uppvisar, när de utsätts för ändringar i temperatur, tryck och elektriska fält. Kolesteriska flytande kristallmaterial, som är lämpliga för användning i föreliggande uppfinning, innefattar men är inte begränsade till kolesterylklorid, kolesteryloleyl~ karbonat, kolesterylbromid, kolesterylacetat, kolesterylnanoat, kolesteryloleat, kolesterylkaprylat och dylikt. Dessutom införlivas här alla de kolesteriska flytande kristaller, som beskrivs och finns förtecknade i US patenten 4 022 706 och 3 600 060 såsom referens och såsom en del av denna uppfinning, i den egenskap att de är lämpliga för användning i föreliggande uppfinning.

Med hänvisning nu till figurerna visar fig. 1 en utföringsform av ett rosettformat mönster 10 av ledande material, som är sammansatt av ett skikt av kornformigt metalliskt silver i ett epoxibaserat beläggningsmaterial. Rosett- mönstret består av en punkt med litet tvärsnitt eller en central skärningspunkt 11 och ett par i riktning utåt koniskt utformade armsektioner, som avslutas i bågformade ändar 13, vilka i sin tur bildar en elektrisk kontakt med anslutningarna till ett torrcellsbatteri, såsom beskrivs nedan. Exempelvis är mönstrets 10 längd 'a' ca 100 mm (4 tum), längden 'b' är ca 50 mm (2 tum) och bredden 'c'”r ca 0,94 mm (0,037 tum), avståndet 'e' är ca 5,72 mm (O,225 tum) och radien 'e' är ca 2,84 mm (0,112 tum). Formen eller mönstret 10 är utfört för att prova ett batteri, som har anslutningar vid sina motstående ändar, såsom beskrivs nedan.

Fig. 2 visar en föredragen utföringsform av föreliggande batteriprovare, som allmänt betecknas 14 och är framställd i enlighet med föreliggande upp- finning och som utnyttjar två separata mönster 10 och 10' av ledande material, vilka är avsatta på ett genomskinligt substrat eller skikt 15, som t ex består av ett genomskinligt högtemperaturstabilt skikt eller bärare av polyester (såsom Mylar från Dupont), polykarbonat, polyamid, polysulfon, papper, företrädesvis fiber eller nylonarmerat, cellulosa, laminat och dylikt. Andra högtempe- raturstabila polymerer är lika lämpliga.

Skiktet 15 är företrädesvis genomskinligt, så att användaren lätt kan anpassa anslutningsändarna eller kontakterna 30 för det ledande mönstret 10 till anslutningarna till ett batteri, som provas. Skiktet kan t ex variera i tjocklek från ca 0,025 mm (0,001 tum) med en föredragen tjocklek av ca 0,05 - 0,13 mm (0,002-0,005 tum). Skikt av en tjocklek, som är mindre än ca 0,025 mm (0,001 tum), skulle ha för liten massa för att kunna fungera tillfredsställande för att prova batteriers tillstånd, medan en film, som är tjockare än ca 0,25 mm (0,010 tum) skulle ge längre svarstider (på grund av att den tid, som erfordras för att batteriprovaren skall nå termisk jämvikt, då skulle vara större än 5-10 sek) och en därav följande förlust av den iakttagna färgförändringen.

Det ledande material, som bildar mönstren 10 och 10', är avsatt på skiktet eller substratet 15 medelst tryckning, beläggning, målning eller andra vanliga beläggningsmetoder. Detta ledande material kan vara epoxibaserat silver, nickel eller kol och kan ha formen av ett ledande "bläck". Silver är den högst föredragna ledaren. Epoxi- eller uretanbaserat silver, nickel eller kol och dylikt är de valda materialen. Det ledande materialet bör företrädesvis ha ett motstånd av ca 0,1 till 0,05 ohm per kvadrat. Måtten på den föredragna "rosetten“ 10 i fig. 2 är t ex utformade, så att de ger ett mönster, vilket får en resistans av ca 2-2,5 ohm. Detta är det optimala värde, som ges av tillverkarna (såsom Union Carbide) för cylindriska torrcellsbatterier i deras handböcker, som avser 1,5 volts batterier av storlekarna AAA, AA, C och D.

“Rosettmönstret" 10' i fig. 2 är utformat, så att det får en resistans av ca 2,250 ohm för provning av ett 1,5 volts batteri. Provaren provar batteriet under en resistiv belastning, som liknar den som används vid normal funktion. Det be- fanns, att provaren fungerade bäst över ett område av 1-5 ohm med en föredragen resistans av ca 2,25 ohm. I den visade utföringsformen är måttförhållandet mellan den smalaste till den bredaste koniska delen av det ledande materialet av silver ca 6 till 1 för "rosettmönstret".

Med hänvisning åter till fig. 2 är det ledande mönstret 10' utformat för att prova ett 9 volts batteri av transistortyp (detta har intilliggande anslut- ningar eller kontakter) och innefattar en mittpunkt eller mittsektion 11', ett 463 176 par utåt konformiga armsektioner 12', ett par strömkretsvägar eller -sektioner 16, som är anslutna till armarnas 12' yttre ändar och som avslutas i kontakter eller anslutningsändar 17, vilka är placerade på sådant avstånd, att de sammanfaller med det avstånd, som åtskiljer de intilliggande anslutningarna på konventionella 9 volts batterier av transistortyp.

Ett skikt 15' av ett kolesteriskt flytande kristallmaterial är avsatt på den sida av substratet 15, som är motsatt den sida, på vilket de ledande skikten eller mönstren 10 och 10' är avsatta. Ett skikt eller band 18 av svart ljust absorberande eller bärande material eller bärare, såsom en svart latexfärg eller svart UV-härdande färg, är avsatt på substratet 15 på samma sida som de ledande mönstren 10 och 10'. Det absorberande eller bärande skiktet eller bandet 18 sträcker sig inte över den fulla längden av armarna 12 på “rosettmönstren" 10 och 10', så att kontakt- eller anslutningsändarna 13 sträcker sig förbi det absorberande skiktet 18, varigenom det möjliggörs, att användaren av provaren iakttar och anpassar provarens kontakter eller anslutningar till anslutningarna till det batteri, som kontrolleras, såsom visas i fig. 5. På samma sätt sträcker sig bredden av det absorberande eller bärande skiktet 18 inte till strömkrets- vägarna 16 eller till anslutningsändarna 17 på det ledande mönstret 10', vilket möjliggör, att användaren observerar och anpassar kontakten mellan anslutnings- ändarna 17 och anslutningarna till det batteri, som provas, såsom ses i fig. 4.

Alternativt kan det absorberande eller bärande skiktet 18 avsättas på skiktet eller substratet 15, varefter de ledande skikten 10 och 10' avsätts på det absorberande skiktet 18 på substratet intill det absorberande skiktet, varvid det tillses, att anslutningsändarna av de ledande skikten inte täcks eller är superponerade av det absorberande skiktet. Det flytande kristallskiktet 15' avsätts sedan på motsatt sida av substratet eller på dettas andra sida. Eftersom de flytande kristallerna transmitterar endast ca 15 % av infallande ljus, underlättar det svarta ljusabsorberande materialet iakttagande av och mätning av färgförändringar i det flytande kristallmaterialet mot en svart bakgrund. Fastän den föregående följdordningen med avsättning av de olika komponenterna visas i denna föredragna utföringsform, är denna ordning inte kritisk eller nödvändig för funktionen hos provaren. T ex kan det ledande materialet alternativt placeras direkt ovanpå det absorberande skiktet, vilket avsätts ovanpå det flytande kristallskiktet, med alla skikt på samma sida av substratet.

Såsom visas i fig. 2 är substratet 15 också försett med ett flertal skalsektioner eller -segment, som är placerade intill kanterna av det absorberande eller bärande skiktet 18, såsom visas vid 19 och 20, för det ledande mönstret 10 och vid 21 och 22 för det ledande mönstret 10'. Dessa 463 l7i5 skalsegment kan avsättas direkt på substratet 15. Det område av mönstren 10 och 10', på vilket de mittersta skalsegmenten 20 och 22 pekar, anger ett svagt, "dåligt" batteri eller batteri med låg styrka, medan de yttre segmenten 19 och 21 anger ett starkt, "bra" eller laddat batteri. T ex kan skalsegmenten 20 och 22 vid mitten vara färgade röda, varvid de yttre skalsegmenten 19 och 21 är färgsatta i grönt för att motsvara de vanligaste färgkoderna för batteriprovning. Medan detta inte visas i figurerna, kan skalsegmenten 19 - 22 vara utmärkta med spänningssteg på en i riktning utåt ökande skala från 0 vid mittpunkten 11-11' till den fulla spänningen i de yttre partierna av armarna 12 och 12' på mönstren 10 och 10' (dvs 1,5 eller 9,0 t ex). Medan de utförings- former av skalsektionerna, som visas i fig. 2 innefattar tomrum, vilka anges vid 23, mellan intilliggande skalsektioner (mellan mittsektionen 20 och vart och ett av de yttre sektionerna 19 t ex), kan dessa tomrum innefatta ett separat färgsatt parti (med röda och gröna ränder eller orange eller med röda och svarta ränder t ex) för att ange, att däri batteriet är nära svagt eller “skall ersättas snart". Vidare kan de skalsektioner, vilka anges i utföringsformen i fig. 2, ersättas med en kontinuerlig skala från mittpunkterna 11 och 11' till en vald yttre punkt på armarna 12 och 12' och kan vara markerade eller kalibrerade från 0 volt vid mittpunkten till den fulla spänningen såsom 1,5 eller 9,0 vid den yttre punkten, och om så önskas, kan skalan färgas gradvis fortskridande från t ex en ljusröd färg vid mittpunkten till en ljusgrön färg vid den yttre punkten.

Exempelvis kan komponenterna i batteriprovaren, som visas i fig. 2 ha följande mått: det genomskinliga flexibla substratet 15 har en längd av ca 125 mm (5 tum), en bredd av ca 50 mm (2 tum) och en tjocklek av ca 0,13 mm (0,005 tum). Det absorberande eller bärande skiktet eller bandet 18 har en tjocklek av ca 0,005 mm (0,0002 tum), en längd av ca 100 mm (4 tum) och en bredd av ca 15 mm (0,60 tum) och, om så önskas, kan denna minskas till ca 5,1 mm (0,20 tum). Det flytande kristallskiktet 15' har en tjocklek av ca 0,05 mm (0,002 tum), före- trädesvis ca 0,025 mm (0,001 tum). Måtten hos det ledande skiktet eller mönstret såsom beskrivits i en tidigare sektion i samband med fig. 1. Det ledande skiktet eller mönstret 10' har en total längd av ca 100 mm (4 tum) med en bredd vid punkten 11' av ca 0,25 mm (0,010 tum) och en bredd vid den yttre änden av varje arm 12' av ca 1,3 mm (0,050 tum), varvid strömkretsvägarna 16 har en bredd av ca 1,9 mm (0,075 tum) och en total längd av ca 50 mm (2 tum) (varje strömkretsväg 16 har ett L-formigt utseende, vars bas- eller fotsektion har en längd av ca 13 mm (0,50 tum) och bensektion har en längd av ca 38 mm (1,5 tum)) och varvid strömkretsvägarna 16 avslutas i anslutningsändar 17, som har en yttre diameter 9 465 176 av ca 6 mm (1/4 tum). Anslutningsändarna 17 är placerade på ett avstånd från varandra av ca 13 mm (1/2 tum). Tjockleken hos de ledande mönstren 10 och 10' är ca 0,005 mm (0,0002 tum). Skalsegmentet 20 har en längd av ca 19 mm (3/4 tum), varvid segmenten 19 har en längd av ca 32 mm (1 1/4 tum), medan skalsegmentet 22 har en längd av ca 13 mm (1/2 tum), varvid segmentet 21 har en längd av ca 25 mm (1 tum). De ledande mönstren 10 och 10' är åtskilda av en sektion av det absorberande eller bärande skiktet 18, såsom anges vid 24, som har en bredd av ca 2,5 mm (0,10 tum). Syftet med att minska längden hos det absorberande eller bärande skiktet 18 är att möjliggöra att ett parti av den yttre sektionen av de ledande armarna 12 exponeras (dvs inte uppstöds eller täcks av det svarta absorberande eller bärande materialet) för att elektrisk kontakt skall åstadkommas. De ledande mönstren 10 och 10' kan valfritt täckas av ett isolerande skyddsskikt. Det isolerande skyddsmaterialet kan vara något vanligt material, som används för sådana ändamål, men är företrädesvis ett UV-härdande bläck.

Medan de mått, som anges ovan, lämpligen används i de föredragna ut- föringsformerna, kan andra mått och former användas för de ledand mönstren. De båda armarna hos rosettmönstret kan ha olika längd och kan vara osymmetriska.

Medan olika metoder kan användas för att tillverka den utföringsform av batteriprovaren, som visas i fig. 2, är det följande en beskrivning av den tillverkningsprocess eller -sätt, som används för att uppbygga batteriprovaren i experimentellt syfte för att verifiera uppfinningens funktionsduglighet. Det består av följande steg: a) att bilda ett substrat 15 med önskade mått ur ett material såsom en polyester, polyamid eller polykarbonat, som är genomskinligt och flexibelt, b) att avsätta (trycka eller belägga) på den ena sidan av substratet ett skikt eller beläggning 15' av ett mikroinkapslat flytande kristallmaterial.

Detta kan åstadkommas med användning av en mall, som är utskuren med det erforderliga eller önskade mönstret och måtten eller kan screentryckas eller offsettryckas på substratet, c) att avsätta ett skikt eller band 18 av ett svart bärande eller absorberande material såsom en svart latex eller en UV-härdande färg med en önskad längd och bredd på den andra eller motsatta sidan av substratet 15. Detta kan utföras med användning av en mall, som är utskuren med den önskade formen och de önskade måtten kan screentryckas eller offsettrvckas på substrat- materialet, 463 176 10 d) att avsätta (trycka eller belägga) ett första skikt eller mönster 10 av ett ledande material ovanpå det absorberande skiktet 18, så att detta placeras eller inriktas i förhållande till det flytande kristallskiktet 15' och det absorberande skiktet, såsom visas i fig. 2. Detta kan åstadkommas med användning av en mall, som är utskuren för att motsvara den önskade formen och de önskade måtten hos det ledande skitet 10. Alternativt kan det ledande skiktet avsättas på samma sida som det flytande kristallskiktet, varvid det absorberande skiktet blir insatt mellan mönstret och det flytande kristallskiktet, dvs det absorberande skiktet är avsatt över det flytande kristallskiktet, innan det ledande mönstret avsätts över det absorberande skiktet, e) att avsätta (trycka eller belägga) ett andra ledande skikt eller mönster 10' av samma eller ett annat ledande material som om i steg c) ovan på substratet 15 på avstånd från det första skiktet 10 och placerat eller inriktat i förhållande till det flytande kristallskiktet 15' och det absorberande skiktet 18, såsom vid fig. 2. De båda olika ledande materialen kan t ex vara i epoxibaserat silver för det ena mönstret och epoxibaserat nickel eller kol för det andra ledande mönstret. En mall, som är utskuren för att motsvara det ledande mönstret 10', kan användas för detta ändamål, f) att avsätta (trycka eller belägga) en skala 19-20, 21-22, för vart och ett av mönstret 10 och 10' på substratet 15 intill och längs det absorberande skiktet 18. Mallar med lämpliga utskurna mönster för skalsegmenten kan användas, 9) att avsätta (trycka elller belägga) ett skyddande, ej ledande skikt 30 över områdena på de ledande mönstren 10 och 10' och valfritt ovanpå det flytande kristallskiktet med användning av material såsom UV-härdande färg. Detta ger ett yttre och isolerande skydd för mönstren 10 och 10'.

Vid tillverkning av batteriprovaren kan den ovan nämnda processen modifieras, så att de ledande mönstren 10 och 10' trycks, målas eller beläggs ovanpå det svarta absorberande eller bärande skiktet 18, så att anslutnings- ändarna sträcker sig förbi skiktet 18. Dessutom kan bredden på det absorberande skiktet 18 minskas från det, som visas i fig. 2, så att ett yttre parti av minst armarna 12 av det ledande mönstret 10 blir exponerat (inte täcks eller beläggs av absorbatorn 18), för att exponera mer av det ledande silvermaterialet, varigenom kontaktarean eller anslutningsändarna ökas. Det svarta bandet eller det absorberande skiktet 18 kan göras tillräckligt smalt, så att det uppritas en skarp vertikal eller horisontell linje, när det flytande kristallmaterialet ändrar färg, när detta upphettas av det ledande mönstret, när ström passerar genom detta. 11 463 176 Fastän det föredragna tillverkningssättet uppvisar den ovannämnda steg- följden, är denna följd varken kritisk eller nödvändig för att föreliggande uppfinning skall fungera eller skall kunna utövas. Alternativt kan den flytande kristallen, absorbatorn, de ledande mönstren och skyddsbeläggningen alla vara placerade på samma sida av substratet. T ex avsätts i en utföringsform ett skikt 15' av den flytande kristallen från början på substratet 15 och följs av ett skikt 18 av absorbatorn. De ledande mönstren 10 och 10' avsätts sedan ovanpå absorbatorn och beläggs sedan med den isolerande skyddsbeläggningen.

Fig. 6 visar en tvärsektion av den föredragna utföringsformen av den momentana provaren i fig. 2, vilken sektion är tagen längs linjen 6-6 och visar de olika skikten i förhållande till varandra. Det kolesteriska flytande kristallskiktet 15' är avsatt på substratet 15. Det svarta ljusabsorberande materialet 18 är laminerat på substratet 15 på den sida, som är skild från den sida, vilken uppbär det flytande kristallskiktet. De ledande skikten eller mönstren 10 och 10' avsätts sedan på den absorberande skiktet 18. Ett skyddsskikt 30 beläggs på substratet för att täcka alla partier av de ledande mönstren.

Funktionen hos batteriprovaren i den utföringsform av denna, som visas i fig. 2, beskrivs nedan: 1. För ett batteri, såsom ett vanligt 9 volts batteri av den typ, som har båda sina anslutningar vid sin ena ände och intill varandra, placeras provarens anslutningsändar 17 i fysisk kontakt med anslutningarna till ett batteri 25, som skall provas, såsom visas i fig. 4. Den fullbordade strömkretsen får ström att flyta genom det ledande mönstret 10' och placerar batteriet 25 under en ideal resistiv belastning. Strömmen från batteriet upphettar från början det ledande materialet i mönstret 10' vid den smalaste punkten 11', vilket upprättar en temperaturgradient och förorsakar en temperaturökning, som överförs till det flytande kristallmaterialet, vilket resulterar i en färgförändring i det flytande kristallmaterialet. Färgförändringen förflyttas utåt längs armarna 12', när det flyter mer ström. Sålunda erhålls, att ju högre batteriets avgivna spänning är, ju längre förflyttas färgförändringen längs armarna 12'. Med skalsegmenten 22-22 kalibrerade för ett 9 volts batteri, kan batteriets aktuella laddningstillstånd bestämmas. 2. För ett batteri, såsom ett vanligt 1,5 volts batteri (av typ AAA, AA, C och D t ex), av den typ som har anslutningar placerade vid sina motsatta ändar, lindas det böjliga substratet 15 omkring eller böjs omkring batteriet, så att anslutningsändarna 13 placeras i fysisk kontakt med anslutningar till ett -.'>- e m; 12 Cß! batteri 26, såsom visas i fig. 5. Det resulterande strömflödet genom det ledande mönstret 10 placerar batteriet 26 under en ideal resistiv belastning. Den uppvärmning, som orsakas av strömflödet, resulterar i en färgförändring i det flytande kristallmaterialet, vilken uppträder längs armarna 12, såsom beskrivits ovan. Batteriets 26 styrka eller tillstånd bestäms lätt ur de kalibrerade skal- segment 19-20, som motsvarar färgförändringen längs armarna 12 hos det ledande materialet.

Fig. 3 visar grafiskt ett typiskt linjärt förhållande för spänning i förhållande till färgens förflyttning för olika resistansvärden hos det som exempel valda ledande material, vilket används i mönstren 10 och 10'. Det flytande kristallmaterial, som används i den beskrivna utföringsformen ovan, har en begynnelsetemperatur av ca 43°C. Detta är optimalt för denna typ av provare och bör inte variera mer än i_3°C. Andra flytande kristallmaterial med olika begynnelsetemperaturer kan lämpligen användas. Diagrammet i fig. 3 visar det föredragna resistansområde, som beskrivits ovan, och det bör naturligtvis iakttas, att begynnelsetemperaturen varierar med den resistiva lasten.

Var och en av armarna 12 och 12' hos "rosettformen" hos de ledande mönstren 10 och 10' utnyttjar en rak sida och två lutande eller avsmalnande sidor, som sträcker sig i riktning utåt från mittpunkterna 11' för konstruk- tionens enkelhet. Emellertid kan båda sidorna på varje arm 12 och 12' vara lutande under förutsättning naturligtvis, att förhållandet resistans per kvadrat bibehålls, så att den totala resistansen hos det ledande mönstret förblir inom det specificerade området. On emellertid en provare skall konstrueras för torrcellsbatterier med spänningar andra än 9 eller 1,5 V, behöver måtten hos de ledande mönstren modifieras i enlighet därmed för att ge den nödvändiga resistansen, så att det batteri, som provas, placeras under en ideal resistiv belastning. På samma sätt måste de skalsegment, som sträcker sig längs armarnas 12 och 12' längddimension, omkalibreras för att motsvara de lämpliga färgförändringarna i det flytande kristallmaterialet och dennas förflyttningsväg längs armarna 12 och 12'. 5 och 9 V kan också utnyttjas.

Medan utföringsformen i fig. 2 använder ett par ledande mönster, av vilka vart och ett innefattar en "rosettformad" sektion, kan andra ledande mönster eller former användas förutsatt, att det korrekta resistansförhållandet bibehålls längs mönstrets längddimension. Fastän två ledande mönster 10 och 10', som är avsatta på samma substrat, visas i den föredragna utföringsformen för enkelhet och bekvämlighet vid användning, är föreliggande provare inte begränsad 13 465 176 till en sådan utformning. När t ex endast ef ~rovare för batterier av 9 volts typ önskas med två intilliggande anslutning: behöver det substrat, på vilket det ledande mönstret är avsatt, inte vara flexibelt och/eller genomskinligt, så länge som genomskinliga fönster eller fönstersektioner är anordnade i substratet för att motsvara de kontaktgivande anslutningsändsektionerna hos det ledande materialet eller mönstret i provaren, så att användaren lätt kan hoppassa provarens anslutningar med batteriets anslutningar. Endast ett ledande mönster, ett för batterier av 1,5 volts typ och ett för batterier av 9 volts typ, kan avsättas vart och ett på en separat del av substratet 15. Två ledande mönster för samma allmänna typ av batterier, dvs med anslutningar placerade vid motsatta ändar men med olika spänningskapaciteter, kan också vara avsatta på samma substratdel, t ex ett 1,5 volts och ett 4,5 volts batteri, vilka vart och ett har anslutningar placerade vid sina motstående ändar, såsom visas i fig. 5. Två olika ledande mönster eller två olika material med olika resistiviteter, såsom silver och nickel eller silver och kol eller kol och nickel, kan också användas för olika resistiva belastningar och andra spänningar än 1,5 och 9.

Det har sålunda visats, att föreliggande uppfinning anvisar en anordning med en uppbyggnad, som ändå utgör ett effektivt, billigt, helt bärbart och enkelt medel för att prova tillståndet eller den avgivna spänningen hos små bärbara batterier, såsom t ex torrcellsbatterier. Uppfinningen fyller alltså det behov, som har förefunnits i tekniken för batteriprovningsanordningar.

Föregående beskrivning av en föredrag~w utföringsform av uppfinningen har givits i illustrerande syfte. Den är inte avsedd att vara uttömmande eller att begränsa uppfinningen till den exakta beskrivna formen och uppenbarligen är många modifikationer och variationer möjliga i ljuset av det som ovan framlagts.

Utföringsformen har valts och beskrivits för att på bästa sätt beskriva uppfinningens principer och dennas praktiska användning för att härigenom möjliggöra för fackmän att på bästa sätt utnyttja uppfinningen i olika utföringsformer och med olika modifikationer, enligt vad som är lämpligt för den särskilda avsedda användningen. Det avses, att uppfinningens omfång definieras av de bifogade kraven.

Claims (19)

465 176 14 ,Patentkrav

1. Batteriprovare, särskilt för provning av torrcellsbatterier, innefattande ett substrat (15), ett skikt (18) av absorberande material, som är placerat på ett parti av substratet, och ett skikt (15') av en kolesterisk flytande kristall, som är placerad på ett parti av substratet, minst ett mönster (10, 10') av ett elektriskt ledande material, varvid varje mönster har anslutningsändsektioner(13, 17), vilka är placerade på substratet och är inriktade med det flytande kristallskiktet och det absorberande materialskiktet med undantag av anslutningsändsektionerna (13, 17), varigenom anslutningsändsektionernas (13, 17) kontakt med anslutningarna till ett batteri (25, 26), som skall provas, får en ström att flyta genom det ledande materialet (10, 10'), vilket får partier av det ledande materialet att uppvärmas, varigenom värme överförs till det flytande kristallmaterialet och får det flytande kristallmaterialet att ändra färg i proportion till den ström, som flyter genom det ledande materialet, k ä n n e t e c k n a d av att skalorgan (19 - 22) är placerade på substratet och sträcker sig intill sektioner av mönstret eller mönstren (10, 10') av ledande material, varvid skalorganen (19 - 22) är utformade för att ange tillståndet hos ett batteri (25, 26), som skall provas.

2. Batteriprovare enligt krav 1, k ä n n e t e c k n a d av att skalorganen (19 - 22) innefattar sektioner av olika färg för att ange laddnings- tillståndet hos batteriet (25, 26).

3. Batteriprovare enligt ett av krav 1 eller 2, k ä n n e t e c k - n a d av att skalorganen (19 - 22) innefattar en indikator, som representerar batteriets (25, 26) laddning.

4. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 3, k ä n n e t e c k n a d av att minst ett av mönstren (10, 10') av ledande material innefattar ett "rosett- format" område, som innefattar en central sektion (11, 1l') och ett par utåt- riktade sektioner (126, 121), varvid dessa utåtriktade sektioner är konstruerade för att samverka med mönstrets anslutningsändsektioner.

5. Batteriprovare enligt ett av krav 1 ~ 4, k ä n n e t e c k n a d av att anslutningsändsektionerna (17) på minst ett mönster (10') är placerade för att komma i kontakt med anslutningarna till ett batteri (25), som skall provas, vilka anslutningar är placerade på samma ände av detta batteri. 15 463 176

6. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 4, k ä n n e t e c k n a d av att anslutningsändsektionerna (13) på minst ett mönster är placerade för att komma i kontakt med anslutningarna till ett batteri (26), som skall provas, vilka anslutningar är placerade på detta batteris motsatta ändar.

7. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 6, k ä n n e t e c k n a d av att den ytterligare innefattar ett skyddsskikt (30), som är placerat ovanpå mönstret eller mönstren (10, 10') av ledande material utom på anslutningsänd- sektionerna (13, 17).

8. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 7, k ä n n e t e c k n a d av att ett par mönster (10, lO') av elektriskt ledande material är placerade på substratet (15) och att de är inriktade med det flytande kristallmaterialet (15').

9. Batteriprovare enligt krav 8, k ä n n e t e c k n a d av att anslut- ningsändsektionerna (13, 17) på vart och ett av paret av ledande material- mönster (10, 10') är placerade för att samverka och komma i kontakt med anslutningar till olika typer av batterier (25, 26), som skall provas.

10. Batteriprovare enligt krav ett av krav 1 - 9, k ä n n e t e c k n a d av att substratet (15) är flexibelt.

11. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 10, k ä n n e t e c k n a d av att substratet (15) är genomskinligt.

12. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 11, k ä n n e t e c k n a d av att substratet (15) är försett med genomskinliga fönstersektioner, som motsvarar det ledande materialets anslutningssektioner.

13. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 12, k ä n n e t e c k n a d av att substratet (15) är valt från materialgruppen bestående av polykarbonat, polysulfon, polyester, papper, cellulosa och polyamidpolymerer.

14. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 13, k ä n n e t e c k n a d av att den kolesteriska flytande kristallen är vald från gruppen bestående av kolesterylklorid, kolesteryloleylkarbonat, kolesterylbromid, kolesterylacetat, kolesterylnanoat, kolesteryloleat och kolesterylkaprylat.

15. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 14, k ä n n e t e c k n a d av att det ledande materialet är en epoxi- eller uretanbaserad ledare, som är vald från gruppen bestående av silver, nickel och kol.

16. Batteriprovare enligt ett av krav 1 - 15, k ä n n e t e c k n a d av att vart och ett av de ledande mönstren innefattar epoxi- eller uretanbaserat silver. 465 175 w

17. Batteriprovare enligt ett av krav 8 eller 9, k ä n n e t e c k n a d av att ett av mönstren i paret av ledande mönster innefattar epoxi- eller uretanbaserat silver och att det andra mönstret i paret av ledande mönster innefattar epoxi- eller uretanbaserat nickel eller kol.

18. Batteriprovare enligt ett av krav 1-17, k ä n n e t e c k n a d av att mönstret eller mönstren (10, 10') av ledande material är belägna på en sida av substratet (15), som är motsatt placeringen av skiktet (15') av kolesterisk flytande kristall men på samma sida som det absorberande materialskiktet (18).

19. Batteriprovare för torrcellsbatterier enligt ett av krav 1-18, k ä n n e t e c k n a d av att ett skikt (18) av en svart UV-härdande färg är beläget på en sida av substratet (15), motsatt den sida där skiktet (15') av en kolesterisk flytande kristall är beläget, varvid mönstret eller mönstren (10, 10') av elektriskt ledande material är belägna på samma sida av substratet (15) som den svarta UV-härdande färgen (18) och är placerade ovanpå den UV-härdande färgen, så att de är minst delvis inriktade med det UV-härdande färgskiktet (18), varvid anslutningsändsektionerna (13, 17) på mönstret eller mönstren (10, 10') av elektriskt ledande material är belägna, så att de ej är inriktade med det UV-härdande färgskiktet (18).