一種小巧便攜的電池電量檢測裝置的制造方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種小巧便攜的電池電量檢測裝置。該裝置利用與電池的原理相反的思路來實現(xiàn)直觀檢測電池的目的。本實用新型的結構從上到下分別為：上透明玻璃基底材料、上透明導電層、電致變色層、電解質(zhì)層、離子存儲層、下透明導電層、下透明玻璃基底材料、正極導電銅絲、負極導電銅絲。器件工作時，將兩個電極與待檢測電池連接，電致變色材料在電壓作用下發(fā)生氧化還原反應，顏色發(fā)生變化，并且電池的電量不同，電致變色材料所顯示的顏色也不同，便可以根據(jù)電極顏色而直觀地判斷電池的電量。該裝置結構簡單、小巧便攜，可作為常用的萬用表的替代裝置，具有較強的工程應用價值。
【專利說明】
一種小巧便攜的電池電量檢測裝置
技術領域
[0001]本發(fā)明涉及一種電池電量檢測裝置，屬于電子信息科學與技術領域，具體涉及一種小巧便攜的電池電量檢測裝置。
【背景技術】
[0002]當今是電子設備廣泛使用的時代，而作為電子設備的能源電池是一個讓人又愛又恨的產(chǎn)品。隨著設備的更新?lián)Q代，對電池的需求也逐漸變大，很多電池已經(jīng)無法滿足長時間供電的需求，所以為了防止用戶使用上的不方便，防止突然的手機斷電等情況的發(fā)生，手機開發(fā)商在手機上都開發(fā)了電池電量檢測的功能，讓用戶方便觀察并在適當時間為電池充電。
[0003]然而并不是所有的電子產(chǎn)品都有電量監(jiān)控裝置，比如常用的麥克風、無線話筒、激光筆、手電等，有很多情況下比如開會的時候突然出現(xiàn)了電池電量不足的問題，可能并不方便現(xiàn)場換電池或來不及充電。傳統(tǒng)的方法是采用萬用表來檢測，但是萬用表體積龐大，不便攜帶。
[0004]發(fā)明一種小型的透明裝置，類似體溫計一樣的小巧，可以讓其在與電池接觸的時候根據(jù)電量的不同而發(fā)生顏色的變化，以實現(xiàn)直觀、方便的功能，亦成為了一種新的技術需求。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005](一)要解決的技術問題
[0006]為了解決現(xiàn)有技術存在的問題，本發(fā)明提供了一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，該裝置包括上透明玻璃基底材料、上透明導電層、電致變色層、電解質(zhì)層、離子存儲層、下透明導電層、下透明玻璃基底材料、導電銅絲，可以讓其在與電池接觸的時候根據(jù)電量的不同而發(fā)生顏色的變化，直觀簡便，易于使用者操作。
[0007](二)技術方案
[0008]日常使用的電池，如鋰離子電池，通過鋰離子在正負極之間往返嵌入和脫嵌來儲存電能。當對電池進行充電時，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過電解液運動到負極。而作為負極的碳呈層狀結構，它有很多微孔，達到負極的鋰離子就嵌入到碳層的微孔中，嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。同樣，當對電池進行放電時(即我們使用電池的過程)，嵌在負極碳層中的鋰離子脫出，又運動回正極?；卣龢O的鋰離子越多，放電容量越高，則電池的電量越高。
[0009]電致變色是指材料的光學屬性(反射率、透過率、吸收率等)在外加電場的作用下發(fā)生穩(wěn)定、可逆的顏色變化的現(xiàn)象，在外觀上表現(xiàn)為顏色和透明度的可逆變化。具有電致變色性能的材料稱為電致變色材料，用電致變色材料做成的器件稱為電致變色器件。電致變色材料在外加電源作用下發(fā)生電化學氧化還原反應，得失電子，從而使材料的顏色發(fā)生變化。
[0010]本發(fā)明根據(jù)材料的電致變色特性，利用與電池的原理相反的思路來實現(xiàn)直觀檢測電池的目的。
[0011]本發(fā)明提供了一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，包括上透明玻璃基底材料1、上透明導電層2、電致變色層3、電解質(zhì)層4、離子存儲層5、下透明導電層6、下透明玻璃基底材料7、正極導電銅絲8a和負極導電銅絲8b。
[0012]優(yōu)選的，所述上透明玻璃基底材料I和下透明玻璃基底材料7分別作為電致變色層3和離子存儲層5的基底，具有固定作用，所用材料是普通玻璃或滌綸樹脂薄膜。
[0013]優(yōu)選的，所述上透明導電層2用于減小上透明玻璃基底材料I與電致變色層3之間的電阻，降低電池檢測過程中的電量損耗，所用材料是導電銀膏。
[0014]優(yōu)選的，所述下透明導電層6用于減小下透明玻璃基底材料7與離子存儲層5之間的電阻，降低電池檢測過程中的電量損耗，所用材料是導電銀膏。
[0015]進一步的，裝配時將所述上透明導電層2涂覆于上透明玻璃基底材料I表面，干燥之后在上透明導電層2表面的電致變色層3內(nèi)涂覆電致變色材料;同時將所述下透明導電層6涂覆于下透明玻璃基底材料7表面，干燥之后在下透明導電層6表面的離子存儲層5內(nèi)涂覆離子存儲材料。
[0016]進一步的，所述電致變色層3涂覆的電致變色材料為氧化銀、氧化媽、氧化鉬、氧化錳、氧化釕、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、氧化錫中的一種。
[0017]進一步的，所述離子存儲層5涂覆的離子存儲材料為活性炭、炭黑、乙炔黑、石墨稀、碳納米管、富勒稀中的一種。
[0018]進一步的，將所述電解質(zhì)層4夾在電致變色層3和離子存儲層5之間，并且分別從上透明玻璃基底材料I和下透明玻璃基底材料7中引出一條銅絲與待檢測電池連接，且上透明玻璃基底材料I中引出的銅絲連接至待檢測電池的正極，下透明玻璃基底材料7中引出的銅絲連接至待檢測電池的負極。
[0019]進一步的，所述電解質(zhì)層4涂覆的電介質(zhì)材料為高氯酸鋰、氯化鋰、硫酸鋰、磷酸鋰、高氯酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、高氯酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀、磷酸鉀中的一種。
[0020]所述裝置工作的基本原理為:裝置正常工作時，將上透明玻璃基底材料I和下透明玻璃基底材料7中引出的正極導電銅絲8a和負極導電銅絲8b分別與待檢測電池的正極和負極連接，所述電致變色層3中的電致變色材料在待檢測電池的電壓作用下發(fā)生氧化還原反應，顏色發(fā)生變化，并且電池的電量不同，電致變色材料所顯示的顏色也不同，便可以根據(jù)電極顏色而直觀地判斷電池的電量。
[0021](三)有益效果
[0022]本發(fā)明提出的一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，能夠產(chǎn)生積極的有益效果，本裝置以電致變色材料作為電極，將電極與電源連接，便可以通過電極顏色的變化來直觀地表征電源的電量。本發(fā)明步驟簡單、容易實現(xiàn)，并且裝置小巧便攜，可作為萬用表的替代性電池電量檢測裝置使用。
【附圖說明】
[0023]圖1顯示了本發(fā)明優(yōu)選實施例中小巧便攜電池電量檢測裝置的結構示意圖；
[0024]圖2顯示了本發(fā)明優(yōu)選實施例中小巧便攜電池電量檢測裝置的工作原理示意圖。
【具體實施方式】
[0025]為使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚明了，下面結合【具體實施方式】并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。應該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說明中，省略了對公知結構和技術的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0026]見圖1所示，一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，最外層是一個透明玻璃套管，玻璃套管內(nèi)從上到下分別是上透明玻璃基底材料1、上透明導電層2、電致變色層3、電解質(zhì)層
4、離子存儲層5、下透明導電層6、下透明玻璃基底材料7、正極導電銅絲8a和負極導電銅絲Sb。電致變色電極材料和離子存儲層分別作為檢測裝置的兩極。從導電涂層引兩條導電銅絲8a和Sb作為檢測裝置的外接端口，用于與待檢測電池兩電極相連接，最后將最外層玻璃套管密封。本發(fā)明具體實施例中，檢測裝置直徑為5?20毫米，長度為20?50毫米，制作簡單，小巧便攜，快捷靈敏。
[0027]工作原理:見圖2所示，將本電池檢測裝置與待檢測電池連接，檢測裝置種電解液中離子與電致變色電極材料發(fā)生電化學作用，從而嵌入電極材料中，使得電極材料變色。不同電量的電池使電致變色電極材料顯示不同的顏色，從而實現(xiàn)檢測電池電量的功能，本發(fā)明具體實施例中，只需將裝置的正極導電銅絲8a連接至待檢測電池的正極9a，負極導電銅絲8b連接至待檢測電池的負極9b，進而通過電致變色層3中的電極材料顏色區(qū)分出電池電量。
[0028]綜上所述，本發(fā)明提出了一種小巧便攜的電池電量檢測裝置。該裝置利用與電池的原理相反的思路來實現(xiàn)直觀檢測電池的目的。本實用新型的結構從上到下分別為:上透明玻璃基底材料、上透明導電層、電致變色層、電解質(zhì)層、離子存儲層、下透明導電層、下透明玻璃基底材料、導電銅絲。器件工作時，將兩個電極與待檢測電池連接，電致變色材料在電壓作用下發(fā)生氧化還原反應，顏色發(fā)生變化，并且電池的電量不同，電致變色材料所顯示的顏色也不同，便可以根據(jù)電極顏色而直觀地判斷電池的電量。該裝置結構簡單、小巧便攜，可作為常用的萬用表的替代裝置，具有較強的工程應用價值。
[0029]應當理解的是，本發(fā)明的上述【具體實施方式】僅僅用于示例性說明或解釋本發(fā)明的原理，而不構成對本發(fā)明的限制。因此，在不偏離本發(fā)明的精神和范圍的情況下所做的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權利要求旨在涵蓋落入所附權利要求范圍和邊界、或者這種范圍和邊界的等同形式內(nèi)的全部變化和修改例。
【主權項】
1.一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，包括上透明玻璃基底材料(I)、上透明導電層(2)、電致變色層(3)、電解質(zhì)層(4)、離子存儲層(5)、下透明導電層(6)、下透明玻璃基底材料(7)、正極導電銅絲(Sa)和負極導電銅絲(Sb)，其特征在于: 所述上透明玻璃基底材料(I)和下透明玻璃基底材料(7)分別作為電致變色層(3)和離子存儲層(5)的基底，具有固定作用，所用材料是普通玻璃或滌綸樹脂薄膜;所述上透明導電層(2)用于減小上透明玻璃基底材料(I)與電致變色層(3)之間的電阻，降低電池檢測過程中的電量損耗，所用材料是導電銀膏;所述下透明導電層(6)用于減小下透明玻璃基底材料(7)與離子存儲層(5)之間的電阻，降低電池檢測過程中的電量損耗，所用材料是導電銀膏；裝配時將所述上透明導電層(2)涂覆于上透明玻璃基底材料(I)表面，干燥之后在上透明導電層(2)表面的電致變色層(3)內(nèi)涂覆電致變色材料；同時將所述下透明導電層(6)涂覆于下透明玻璃基底材料(7)表面，干燥之后在下透明導電層(6)表面的離子存儲層(5)內(nèi)涂覆離子存儲材料;將所述電解質(zhì)層(4)夾在電致變色層(3)和離子存儲層(5)之間，并且分別從上透明玻璃基底材料(I)和下透明玻璃基底材料(7)中引出銅絲與待檢測電池連接，且上透明玻璃基底材料(I)中引出的正極導電銅絲(Sa)連接至待檢測電池的正極，下透明玻璃基底材料(7)中引出的負極導電銅絲(8b)連接至待檢測電池的負極。2.根據(jù)權利要求1所述的一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，其特征在于:所述電致變色層(3)涂覆的電致變色材料為氧化釩、氧化鎢、氧化鉬、氧化錳、氧化釕、氧化鈦、氧化鐵、氧化鋅、氧化錫中的一種。3.根據(jù)權利要求1所述的一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，其特征在于:所述電解質(zhì)層(4)涂覆的電介質(zhì)材料為高氯酸鋰、氯化鋰、硫酸鋰、磷酸鋰、高氯酸鈉、氯化鈉、硫酸鈉、磷酸鈉、高氯酸鉀、氯化鉀、硫酸鉀、磷酸鉀中的一種。4.根據(jù)權利要求1所述的一種小巧便攜的電池電量檢測裝置，其特征在于:所述離子存儲層(5)涂覆的離子存儲材料為活性炭、炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳納米管、富勒烯中的一種。
【文檔編號】G01R31/36GK205484730SQ201620034601
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月15日
【發(fā)明人】吳鋆杰
【申請人】吳鋆杰