CH677294A5 - - Google Patents

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CH677294A5
CH677294A5 CH1848/88A CH184888A CH677294A5 CH 677294 A5 CH677294 A5 CH 677294A5 CH 1848/88 A CH1848/88 A CH 1848/88A CH 184888 A CH184888 A CH 184888A CH 677294 A5 CH677294 A5 CH 677294A5
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CH
Switzerland
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battery
strip
resistance element
crystalline material
liquid
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Application number
CH1848/88A
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Charles Edmund Kiernan
Robert Louis Milanese
Original Assignee
Duracell Int
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    • H01M10/488—Cells or batteries combined with indicating means for external visualization of the condition, e.g. by change of colour or of light density
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    • B65D75/00—Packages comprising articles or materials partially or wholly enclosed in strips, sheets, blanks, tubes, or webs of flexible sheet material, e.g. in folded wrappers
    • B65D75/52—Details
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Description

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Beschreibung
Die Erfindung betrifft eine Batteriepackung gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1. Die erfindüngsgemässe Kombination ermöglicht dem Verbraucher auf einfache Weise, die «Frische» von Batterien beim Kauf sowie nach längeren Zeiten des Gebrauchs oder des Nichtgebrauchs leicht zu prüfen. Die Spannungsanzeigevorrichtung verbleibt einstückig mit der Packung; sie ist jedoch leicht mit den Polen einer Batterie in Kontakt zu bringen und zeigt so die Batteriespannung optisch an.
Die hier betrachtete Anzeigevorrichtung für die Spannung umfasst ein Material, das eine angelegte Spannung durch eine physikalische Änderung anzeigt. Die Eigenschaftèn des Materials sind so, dass diese physikalische Änderung mit einer Farbänderung eînhergeht, Wenn daher die Anzeigevorrichtung für die Spannung mit den positiven und negativen Batteriepolen verbunden wird, tritt eine Farbänderung auf, die der Batteriespannung entspricht Daher wird eine für den Verbraucher optisch wahrnehmbare Änderung erzeugt, die ein Anzeichen für den Zustand der getesteten Batterie ist.
Das für die vorliegende Erfindung in Betracht kommende Material ist ein Flüssigkristall, vorzugsweise vom chiralen nematischen Typ. Geeignete Materialien können entweder elektrochrom, was bedeutet, dass sich die Farbe mit dem elektrischen Feldgradienten ändert, oder thermochrom sein, was bedeutet, dass sich die Farbe mit der Temperaturänderung ändert.
Flüssigkristalle wurden in der Vergangenheit als ein Mittet zur Anzeige der Spannung oder der Stromstärke verwendet. Die US-PS 3 667 039 beschreibt eine Vorrichtung, die in einem festen Gehäuse ein flüssigkristallines Material enthält. Eine Ausführungsform misst die Spannung, indem sie einen elektrischen Feldgradienten über das flüssig-kristalline Material errichtet. Eine andere Ausführungsform misst den Strom durch Anzeige einer Temperaturänderung, Diese Modelle sind viel komplizierter in der Konstruktion als das Modell gemäss der vorliegenden Erfindung und auch zu teuer, um sie in eine Packung für den kommerziellen Batterievertrieb einzufügen.
Die US-PS 4 006 414 beschreibt eine Span-nungs- oder Stromanzeigevorrichtung, die einfach konstruiert ist und deren prinzipielle Wirkungsweise von einem im Rahmen dieser Erfindung geeigneten Typ ist. Diese Erfindung ist prinzipiell auf eine Stromanzeigevorrichtung gerichtet, die eine irreversible Anzeige der Grössenordnung der Stromstärke gibt," es wird jedoch auch aufgezeigt, dass sie unter Verwendung eines flüssigkristallinen Materials reversibel gemacht werden kann.
Es ist bekannt, eine Spannungsanzeigevorrichtung auf einem biegsamen transparenten Substrat zu montieren. Das Widerstandselement, durch das Strom bei der Verbindung mit den Polen einer Batterie fliesst, ist doppelt schwalbenschwanzförmig (nach Art einer Frackfliege) und ist an einer Seite des flexiblen Substrats montiert. Das flüssigkristal-line Material ist an der dem doppelt schwalben-schwanzförmigen Element gegenüberliegenden Seite angeordnet und hiermit deckungsgleich. Die biegsame Art des Substrats ermöglicht sein Biegen um eine Vielfalt von zylindrischen Batteriegrössen, um in Kontakt mit an entgegengesetzten Enden der Batterie angebrachten Polen zu treten. Wenn es mit den Batteriepolen verbunden ist, fliesst Strom durch das doppel-schwalbenschwanzförmige Element und heizt dadurch den schmalen Abschnitt des doppelten Schwalbenschwanzes zuerst. Der Temperaturgradient setzt sich nach aussen von dem schmalen Abschnitt entlang der beiden Arme des doppelten Schwalbenschwanzes fort. Die entsprechende Farbänderung des flüssigkristallinen Materials beginnt in der Mitte des doppelten Schwalbenschwanzes und bewegt sich eine solche Strecke nach aussen, die der Spannung der Batterie entspricht. Der Nachteil dieses Geräts ist, dass es für alle Batteriegrössen passend gemacht wurde und daher beim Test kleiner Batterien unangenehm zu handhaben ist, da seine Abmessung auch für grosse Batterien passen muss. Hierdurch kann es schwierig werden, die Kontakte der Pole einer kleinen Batterie in Übereinstimmung zu bringen.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Batteriepackung für den Verkauf und für die Aussteilung zur Verfügung zu stellen, bei der eine Spannungsanzeigevorrichtung integral mit der Packung verbunden ist.
Gemäss einem weiteren Zweck der vorliegenden Erfindung wird eine Spannungsanzeigevorrichtung in den Blasenteil einer Batterien enthaltenden Blist-erkartonpackung eingefügt.
Ein zusätzlicher Zweck besteht darin, eine reversible Spannungsanzeigevorrichtung zu schaffen, die eine Angabe über den Zustand der Ladung oder der verbleibenden Nützungszeit in der Batterie aufzeigt.
Ein zusätzlicher Zweck liegt darin, die Kontaktpunkte der Spannungsanzeigevorrichtung bequem auf dem Blister (der Blase) anzuordnen, so dass eine Batterie mit ihren Endpunkten leicht in Übereinstimmung mit den Kontaktpunkten angeordnet wird.
Ein zusätzlicher Zweck liegt darin, dass die Spannungsanzeigevorrichtung integral mit der inneren Oberfläche des Blisters ist, so dass die Spannung einer Batterie festgestellt werden kann, während diese innerhalb des Blisters gehalten wird.
Ein weiterer Zweck besteht darin, dass man eine Spannungsanzeigevorrichtung einstückig mit dem Blister hat, so dass die Batteriespannung geprüft werden kann, ohne die Batterien aus der Biisterkar-tonpackung entnehmen zu müssen.
Die Zwecke, Merkmale und Vorteile der Erfindung werden aus der folgenden Diskussion und den Figuren deutlich.
Fig. 1 zeigt eine Blisterkartonpackung zur Aufnahme von Batterien mit einem Spannungsanzeigestreifen, der einstückig mit dem Blisteranteil der Blisterkartonpackung verbunden ist.
Fig. 2 zeigt einen Spannungsanzeigestreifen von der Rückseite vor seiner Befestigung an der inneren Oberfläche des Blisters;
Fig. 3 zeigt die Vorderansicht eines Anzeigestreifens, dessen Kontaktteile gebogen sind, bevor
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er an der inneren Oberfläche des Blisters befestigt wird;
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch den Blasenteil der Blisterkartonpackung gemäss Fig. 1 ;
Fig. 5 zeigt eine alternative Ausführungsform mit mehreren Spannungsanzeigevorrichtungen; und
Fig. 6 zeigt eine alternative Ausführungsform mit mehreren elektrischen Kontakten für eine einzige Spannungsanzeigevorrichtung.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich allgemein auf eine Batteriepackung für Ausstellung und Verkauf, bei der eine Spannungsanzeigevorrichtung mit der Packung vereinigt ist. Die Packung umfasst einen Behälter für eine oder mehrere Batterien und eine Spannungsanzeigevorrichtung mit einem Paar elektrischer Kontakte, die integral mit der Packungsvorrichtung vereinigt sind. Die Kontakte sind bezüglich der Verpackungsvorrichtung so angeordnet, dass sie zur Ausrichtung mit den Polen einer dazwischen angebrachten Batterie zugänglich sind. Wenn die Kontakte mit den Polen einer Batterie verbunden werden, fliesst Strom durch die Spannungsanzeigevorrichtung und gibt optisch die Grössenordnung der Batteriespannung an.
Der Spannungsanzeiger soll den Batteriezustand angeben. Wie im folgenden diskutiert wird, kann die Spannungsanzeigevorrichtung den Ladezustand der Batterie oder die relative Menge an Nutzungszeit (in Stunden), die in der Batterie verbleiben, angeben. Als solche gleicht die Spannungsanzeigevorrichtung einer wirksamen Vorrichtung, die an die spezielle Batteriegrösse angepasst ist.
Die Spannungsanzeigevorrichtung umfasst vorzugsweise ein flüssigkristallines Material und ein Widerstandselement, wobei das flüssigkristalline Material sich mit dem Widerstandselement in Wärmekontakt befindet. Das Widerstandselement ist mit dem Paar der elektrischen Kontakte verbunden. Wenn der Strom durch das Widerstandselement fliesst, wird Wärme in einer Menge erzeugt, die der Batteriespannung proportional ist. Die Wärme wird auf das flüssigkristalline Material übertragen, das mit einer Farbänderung ebenfalls im Verhältnis zu der übertragenen Wärme reagiert und so ein sichtbares Anzeichen der Batteriespannung gibt-
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung, bei der die Packung ein Rückteil und einen damit verbundenen Biisterbla-senteil enthält, der zur Aufnahme von wenigstens einer Batterie in dem Zwischenraum geeignet ist und wobei ein Spannungsanzeigestreifen mit der Blister-biase vereinigt ist, enthält der Spannungsanzeigestreifen eine so angeordnete Flüssigkristallschicht, dass sie von ausserhalb der Packung sichtbar ist. Die elektrischen Kontakte für den Spannungsanzeigestreifen sind an der inneren Oberfläche des Blasenteils angeordnet, so dass sie zur Ausrichtung mit den Polen einer dazwischen angeordneten Batterie zugänglich sind.
In den Zeichnungen zeigt Fig. 1 eine Blisterkartonpackung 10 zum Verkauf und zur Ausstellung von Batterien mit einer integral mit der Packung verbundenen Spannungsanzeigevorrichtung 20. Die Blisterkartonpackung enthält ein Rückteil 11 und ein
Blasenteil 12. Das Rückteil 11 kann aus einem beliebigen starren Material, wie z.B. Pappe oder Kunststoff, hergestellt sein. Da es vorteilhaft ist, den Spannungsanzeigestreifen 20 an der inneren Oberfläche des Blasenteils 12 anzubringen, wird das Blasenteil vorzugsweise aus einem transparenten Material hergestellt. Zu bevorzugten Materialien gehören transparente Kunststoffe, wie z.B. Polyvinylchlorid oder modifiziertes Polyvinylchlorid, die starr sind und ausreichende mechanische Festigkeit zur Aufnahme von Batterien besitzen.
Der Blasenteil 12 besitzt eine Gestalt, die sich eng an die Form der aufgenommenen Batterien an-passt, so dass die Batterien festgehalten werden und relativ unbeweglich sind. Im Ergebnis werden die obere Oberfläche 13 und die untere Oberfläche 14 von einem Abstand getrennt, der ungefähr der Höhe der aufzunehmenden Batterien entspricht. Wenn die Batterien vom zylindrischen Typ sind, liegen die obere Oberfläche 13 und die untere Oberfläche 14 direkt gegenüber den positiven bzw. negativen Polen der Batterien. Wenn man daher die elektrischen Kontakte des Spannungsanzeigestreifens an den inneren Oberflächen 13 und 14 anordnet, sind die Kontakte zur Ausrichtung mit den Polen der dazwischen angeordneten Batterie zugänglich.
In den Fig. 2 und 3 besitzt der Spannungsanzeigestreifen 20 ein Substrat mit einem Mittelteil 21, einem ersten Endteil 22 und einem zweiten Endteil 23. Der Streifen kann aus versteiftem Papier, Plastik, Pappe oder ähnlichem hergestellt sein. Das Substrat soll nicht elektrisch leitfähig sein und eine annehmbare thermische Masse besitzen, so dass Wärme leicht hindurch transportiert werden kann. Der Spannungsanzeigestreifen enthält weiterhin ein elektrisches Widerstandselement 24, das an einer Seite des Mittelteils 21 angeordnet ist, einen ersten elektrischen Kontakt 25, der mit dem Element 24 an dem ersten Endteil 22 des Streifens 20 verbunden ist, und einen zweiten elektrischen Kontakt 26, der an dem zweiten Endteil 23 des Streifens 20 mit dem Element 24 verbunden ist. Der Streifen enthält auch eine Fiüssigkristallschicht 31, die auf der Seite des Mittelteils 21 des Streifens 20 gegenüber der Seite mit dem Widerstandselement schichtför-mig angebracht ist, wodurch die Flüssigkristallschicht 31 in thermischem Kontakt mit dem elektrischen Widerstandselement 24 steht.
In Fig. 3 ist der Streifen 20 entlang der Linien A und B (Fig. 2) gefaltet dargestellt, so dass der Streifen sich an die innere Oberfläche der Blisterblase 12 anpasst. Fig. 3 zeigt eine auf den Streifen aufgedruckte Batteriezustandsskala 32, eine Beschich-tung aus flüssigkristallinem Material 31 wird über der Anzeigeskala 32 aufgebracht. Wenn Strom durch das Widerstandselement 24 schiesst, wird es erwärmt und diese Wärme erreicht das flüssigkristalline Material 31, das den Batteriezustand durch Farbänderung anzeigt. In einer Ausführungsform kann das flüssigkristalline Material bei Raumtemperatur transparent sein und eine opake Färbung bekommen, wenn es erwärmt ist.
Das flüssigkristalline Material ist vorzugsweise vom thermochromen Typ. Von den drei Typen von Flüssigkristallen, nämlich dem chiralen nemati-
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sehen, smektischen und cholesterischen ist der chirale nematische am meisten bevorzugt. Die in den US-PS 4 077 260, 4 149 413, 4 195 916 und 4 257 911, auf die hier Bezug genommen wird und deren Offenbarung zum Teil der vorliegenden Offenbarung gemacht wird, offenbarten flüssigkristallinen Materialien sind zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignet.
Zur Verwendung in der vorliegenden Erfindung geeignete cholesterische flüssigkristalline Materialien umfassen Cholesterylchlorid, Cholesteryloleyl-karbonat, Cholesterylbromid, Cholesterylacetat, Cholesterylnanoat, Cholesteryloleat, Cholesteryl-caprylat, usw., sind jedoch nicht hierauf beschränkt.
Die meisten Flüssigkristalle sind als Flüssigkeiten farblos und zeigen reversibel schillernde Farbeffekte bei verschiedenen Temperaturen während des Übergangs von einer Phase in die andere. Einige Flüssigkristalle zeigen nur wenige Farben und nicht das ganze Spektrum während des Übergangs. Der Effekt Farbe gegen Temperatur ist eine reproduzierbare Erscheinung. Da Flüssigkristalle und Flüssigkristallmischungen die einzigartige Eigenschaft besitzen, Temperatüren anzeigen zu können, sind sie brauchbar zur Messung von Oberflä-chentemperaturen. In der vorliegenden Erfindung werden die Flüssigkristalle zur Wahrnehmung der Oberflächentemperatur des Widerstandselements 24 verwendet.
Ein geeignetes flüssigkristallines Material wird von BDH Co., England hergestellt. Das Produkt wird mit TM 255 bezeichnet. Es ist eine wässrige Dispersion, in der das flüssigkristalline Material in Mikrokapseln eingeschlossen ist. TM 255 ist eine Mischung von flüssigkristallinen Materialien der folgenden Formel:
in der R vorzugsweise 2-MethyIbutyl, R' -O-R" oder und R" und R" eine geradkettige oder verzweigte Alkylkette mit 3 bis 15 Kohlenstoffatomen bedeuten. Flüssigkristalline Materialien, bei denen R eine gerade oder verzweigte Alkylkette mit Ausnahme von 2-MethylbutyI bedeutet, sind in der vorliegenden Erfindung auGh einsetzbar. Die Temperatur, bei der eine Farbänderung beginnt, ist etwa 43°C. Optimal ist eine Schichtdicke von etwa 0,025 bis 0,051 mm (0,001 oder 0,002 inch). Der Flüssigkristall braucht nur auf dem Mittelabschnitt 21 des Substrats zwischen den Falten A und B in Fig. 2 aufgetragen zu sein.
Das Widerstandselement 24 hat eine solche Form, dass sich ein Temperaturgradient entlang seiner Oberfläche in Längsrichtung ausbreitet, wobei der Gradient von der Spannung der zu prüfenden Batterie abhängt. Das Widerstandselement 24 sowie die Kontakte 25 und 26 bestehen aus einem Material, das auf das Substrat durch Drucken, Beschichten, Anstreichen oder eine andere übliche Auftragstechnik aufgetragen wurde. Dieses Material kann Silber, Nickel oder Kohlenstoff auf der Basis von Epoxi oder Uretan sein und kann in Form einer leitenden «Druckfarbe» vorliegen. Der bevorzugte Leiter ist Silber. Ein geeignetes Silber auf Epoxibasis wird unter der Handelsbezeichnung Electrodag 473SS von Acheson Colioid Co. Port Huron, Michigan, hergestellt. Die Schicht ist vorzugsweise 0,025 mm (0,001 inch) dick. Das Widerstandselement 24 ist so geformt, dass es in Längsrichtung eine zunehmende Querschnittsfläche von einem Ende zum anderen besitzt. Dies wird vorzugsweise dadurch ausgeführt, dass man ein keilförmiges Element 24 hat, das in Fig. 2 dargestellt wird. Die elektrischen Kontakte und das Widerstandselement sind so geplant, dass sie einen elektrischen Widerstand besitzen, der dem Widerstand einer bestehenden Vorrichtung vergleichbar ist, die die zu prüfende Batteriegrundrisse gebraucht. Z.B. hat eine Vorrichtung für die Verwendung einer Zelle der Grösse D einen Widerstand zwischen 2 bis 4 Ohm, während eine Vorrichtung für die Grösse C oder die Grösse AA einen Widerstand zwischen 3 und 6 Ohm besitzt. Unter Verwendung dieser Widerstände für diese Zellgrössen kann das Anzeigegerät den Batteriezustand, den Leitungszustand oder die in der Batterie verbleibenden Nutzungsstunden messen. Der Strom, der beim Test einer Batterie durch das Element fliesst, ist direkt der Spannung proportional, da das Element 24 einen festen Widerstand besitzt Wenn das Element 24 keilförmig ist, erhitzt der Strom das schmale Ende zuerst.
Vorzugsweise wird der Spannungsanzeiger gemäss der Erfindung so an der Blisterblase befestigt, dass das schmale Ende des Keils nahe am unteren Ende 14 der Blisterblase 12 angeordnet ist, während das breitere Keilende in der Nähe des oberen Endes 13 der Blisterblase angeordnet ist.
Im Betrieb wird eine Batterie zwischen den Kontakten 25 und 26 angeordnet; Strom fliesst durch das keilförmige Element 24; das schmale Ende des Keils erwärmt sich zuerst und seine Farbänderung erscheint Die Farbänderung breitet sich auf der Anzeigeskala aus, wenn weitere Abschnitte des Keils erwärmt werden, und diese Wärme wird auf das flüssigkristalline Material übertragen. Wenn die Batterie voll geladen ist, setzt sich die Farbänderung über die ganze Skala bis zum oberen Ende fort. Wenn die Batteriebeladung gering ist, ist der Strom gering und eine Farbänderung setzt sich nur über einen Teil der Skala fort. Daher wird ein Spannungsanzeiger geschaffen, der mit. dem Blisterteil einer Blisterkartonpackung einstückig verbunden ist, was die Bestimmung der Frische einer Batterie für den Verbraucher zulässt.
Weiterhin ist eine Schutzabdeckung über dem Widerstandselement 24 erwünscht, so dass dieses nicht beschädigt wird. Die Beschichtung muss nichtleitend sein. Es kann ein Material wie eine durch
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UV-härtende Farbe oder eine dünne Schicht eines Klebebandes oder ähnliches sein. Wie bei der Art des Substratmaterials darf die Beschichtung keine beträchtliche thermische Masse besitzen, so dass die vom Widerstandselement erzeugte Wärme leicht auf das fiüssigkristalline Material übertragen wird.
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt durch eine Blisterblase. Die Blase 12 ist so geformt, dass sie einen nach aussen vorspringenden Teil 40 besitzt. Die innere Oberfläche ist an den Spannungsanzeigestreifen angepasst. Sie ragt nach aussen vor, so dass eine in Teststellung gehaltene Batterie das Widerstandselement 24 nicht berührt. Dies verhindert, dass die Batterie für das Widerstandselement als Wärmeverbraucher wirkt, was die Wärmeübertragung auf den Flüssigkristall verhindern würde. Der Spannungsanzeigestreifen ist so angefügt, dass die Flüssigkristallschicht 31 nach aussen gerichtet ist. Es wird für eine exakte Farbanzeige in hohem Masse bevorzugt, dass ein Teil der Blisterblase 41 quer über das flüssigkristalline Material von dem flüssigkristallinen Material weg angehoben wird, wodurch keine Wärme von dem Flüssigkristall fort übertragen wird. Ein starker Farbeffekt kann erzeugt werden, wenn nur der Teil der Blisterblase 41 direkt über dem Indikator 32 angehoben wird, so dass nur der Flüssigkristall direkt auf der Anzeigeskala die Farbe mit scharfen Begrenzungslinien ändert.
Es wird weiterhin bevorzugt, dass der Teil der oberen Oberfläche 13 der Blisterblase 12, der den Endteil 22 des Spannungsanzeigestreifens aufnimmt, so geformt wird, dass er sich von dem Rest der Oberfläche von 13 nach aussen hin vorstreckt. Von der Innenseite der Blase gesehen ist dieser Teil mit einer Ausnehmung versehen, so dass er als Kanal wirkt, wobei der elektrische Kontakt sich entlang dem Unterteil des Kanals hinzieht. Vorzugsweise ist die Tiefe des Kanals etwas grösser als die Höhe eines vorstehenden positiven Pols einer Batterie. Hierdurch wird die Spannungsmessung unterstützt, indem der positive Pol mit dem Kanal im Eingriff steht, um den elektrischen Kontakt 25 zu schliessen. Dieser Eingriff hält die Batterie in einer Stellung zur leichten Ausrichtung mit den elektrischen Kontakten. Wenn sich die Batterie in dieser Stellung befindet, kann unter Verwendung des Daumens und Zeigefingers ein leichter Druck auf die Kontakte ausgeübt werden, um die elektrische Verbindung mit den Batteriepolen herzustellen.
Der vollständige Spannungsanzeigestreifen wird auf die innere Oberfläche des Blasenteils aufgebracht, wo er nach aussen vorragt. Der Streifen ist speziell so angeordnet, dass der Mittelteil des Substrats (der Anteil zwischen den Falten A und B) gegen den longitudinalen Mittelteil der vorderen Fläche der Blisterblase gerichtet ist. Die elektrischen Kontake sind an gegenüberliegenden Seiten der inneren Oberfläche der Blisterblase angeordnet, wie in Fig. 1 dargestellt, die nach der obigen Beschreibung nach aussen verformt sein können. Der Streifen ist so angebracht, dass sich das schmale Ende des Widerstandselements nahe am Boden der Packung befindet, der mit den negativen Polen der aufgenommenen Batterien vereint ist. Ein Klebstoff kann zum Halten des Spannungsanzeigestreifens an der inneren Blasenoberfläche verwendet werden.
Die im Ergebnis erhaltene Blisterkartonpackung besitzt integral mit dem Blasenteil einen Spannungsanzeigestreifen. Elektrische Kontakte sind an der Innenoberfläche so angeordnet, dass die zylindrische Batterie leicht dazwischen zur Herstellung eines elektrischen Kontakts angeordnet werden kann. Beim Halten der Batterie zwischen den Kontakten wird die Anzeigevorrichtung von vorne betrachtet und eine Farbänderung wird in dem flüssigkristallinen Material festgestellt, die zusammen mit der Skala ein Ablesen der Batteriespannung ermöglicht.
Oben wurde eine Packung mit einer Spannungsanzeigevorrichtung für eine Zelle der Grösse D beschrieben; dem Fachmann ist jedoch leicht ersichtlich, wie er dieses Modell für andere Zellgrössen unter Verwendung desselben oder gleichen Materials abändern muss. Widerstandselemente mit anderen Widerständen werden durch eine entsprechende Änderung der Menge des verwendeten Silbers auf Epoxibasis hergestellt. Da eine Zelle der Grösse C oder AA vom Hersteller für eine hohe Entladungsrate von etwa 4 Ohm vorgesehen sind, ist dies der erwünschte Widerstand für das Widerstandselement in einer Anzeigevorrichtung für diese Zellen. Dem Fachmann wird auch leicht ersichtlich, wie er diese Erfindung für nichtzylindrische Batterien, wie z.B. eine alkalische 9 Volt Batterie oder Lithium 6 Volt Batterie 223A verwenden kann. Deswegen hat diese Erfindung universelle Anwendbarkeit für Batterien aller Grössen und Spannungen, die in einer Packung für den Verkauf oder zur Ausstellung enthalten sind.
Bei der oben beschriebenen Ausführungsform der Batteriepackung ist es notwendig, die Packung zu öffnen und die Stellung der Batterien vor dem Test zu verändern. Jedoch ist es bei alternativen Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung möglich, die Batterien vor dem Kauf zu testen, während sie innerhalb der Packung verbleiben. Eine solche Ausführungsform wird in Fig. 5 gezeigt. Sie verwendet so viele Spannungsanzeigestreifen 20, wie Zellen in der Packung 50 enthalten sind. Jeder Streifen wird an der inneren Oberfläche des Blasenteils so befestigt, dass seine Kontakte den Polen einer Batterie gegenüberliegen und das flussig-kristalline Material ist durch den Blasenteii sichtbar.
Eine andere Ausführungsform wird in Fig. 6 gezeigt. Sie verwendet einen einzigen Spannungsanzeiger 60 mit T-förmigen Endteiien 62 und 63, die T-förmige elektrische Kontakte 66 aufnehmen. Der Streifen ist so an der Innenseite des Blasenteils befestigt, dass die T-förmigen Kontakte an gegenüberliegenden Seiten der inneren Oberfläche des Blasenteils angeordnet sind und das flüssigkristalline Material ist durch den Blasenteil sichtbar. Jeder T-förmige Kontakt erstreckt sich in entgegengesetzter Richtung senkrecht zu dem Streifen, so dass er über den Polen jeder gehaltenen Batterie angeordnet ist. Ein Druck auf ein Ende des T-förmigen Kontakts (A und A' oder B und B') auf gegenüberliegende Pole derselben Batterie verursacht
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Stromfluss durch das Widerstandselement, was darin Wärme erzeugt, die proportional zur Batteriespannung ist. Die Wärme wird auf das flüssigkristalline Material übertragen und gibt eine optische Anzeige der Batteriespannung.
Bei den obengenannten beiden Ausführunssfor-men können die Spannungen jeder Batterie unabhängig von einander geprüft werden, während sie in ihren ursprünglichen Stellungen in der Packung verbleiben. In beiden Fällen müssen die Kontakte, die sich direkt gegenüber den Batteriepolen befinden, von den Polen fort abgesetzt sein, so dass die Batterien sich nicht durch zufälligen Kontakt während des Versandes entladen können.
Das bisher diskutierte flüssigkristalline Material verändert die Farbe mit der Temperatur. Materialien, die auf die Temperaturänderung dadurch reagieren, dass sie vom undurchsichtigen (opaken) Zustand in den transparenten übergehen, sind ebenfalls brauchbar. Diese sind in gleicher Weise für die Verwendung bei der vorliegenden Erfindung geeignet. Wenn dieser Typ von flüssigkristallinem Material verwendet wird, ist die Batteriezustandsskala anfangs nicht sichtbar. Wenn eine Batterie getestet wird, wird der Fiüssigkristall transparent und die Batteriezustandsskala wird in einem der Batteriespannung entsprechenden Ausmass sichtbar.
Die oben gegebene Beschreibung dient nur zur Verdeutlichung und Erklärung und soll die Erfindung so, wie sie beansprucht wird, in keiner Weise beschränken. Abänderungen im Rahmen des fachmännischen Könnens verlassen den Bereich der beanspruchten Erfindung nicht.

Claims (1)

  1. Patentansprüche
    1, Batteriepackung für Ausstellung und Verkauf mît einer Spannungsanzeigevorrichtung, die integral mit der Packung verbunden ist, gekennzeichnet durch eine Aufnahmevorrichtung (12) für eine oder mehrere Batterien und eine Spannungsanzeigevorrichtung (20, 60) mit einem Paar elektrischer Kontakte (25, 26), die einstückig mit der Packung verbunden ist, wobei die Kontakte bezüglich der Packung (10, 50) so angeordnet sind, dass sie zur Ausrichtung mit Endteilen (22, 23) einer dazwischen angeordneten Batterie zugänglich sind und bei gleichzeitiger Verbindung der elektrischen Kontakte (25, 26) mit den Polen einer Batterie Strom durch die Spannungsanzeigevorrichtung (20, 60) fliesst und den Batteriezustand sichtbar anzeigt.
    2. Packung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Spannungsanzeigevorrichtung (20, 40) weiterhin ein Widerstandselement (24) und ein flüssigkristallines Material (31) umfasst, wobei das flüssigkristalline Material in thermischem Kontakt mit dem Widerstandselement (24) ist und das Widerstandselement mit dem Paar elektrischer Kontake (25, 26) verbunden ist, wodurch bei gleichzeitiger Verbindung der elektrischen Kontakte mit den Polen einer Batterie Strom durch das Widerstandselement (24) fliesst und darin proportional zur Batteriespannung Wärme erzeugt, und die Wärme auf das flüssigkristalline Material (31) übertragen wird,
    das hierauf durch Farbänderung reagiert und so eine optische Anzeige der Batteriespannung gibt.
    3. Packung nach Anspruch 1 und/oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das flüssigkristalline Material (31) vom thermochromen chiralen nematischen Typ ist.
    4. Blisterkartonpackung nach Anspruch 1 für Ausstellung und Verkauf von Batterien mit einer mit der Packung einstückig verbundenen Spannungsanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch ein Rückteil (11) und ein daran angebrachtes Blasenteil (12), das zum Halten von wenigstens einer Batterie dazwischen geeignet ist; wenigstens einen mit dem Blasenteil einstückig verbundenen Spannungsanzeigestreifen (20), wobei der Spannungsanzeigestreifen eine flüssigkristalline Schicht (31) so angeordnet enthält, dass sie von der Aussenseite der Packung (10) sichtbar ist; und ein Paar elektrischer Kontakte (25, 26) für den Spannungsanzeigestreifen (20), die so an der inneren Oberfläche des Blasenteils angeordnet sind, dass sie zur Ausrichtung mit den Polen einer dazwischen angebrachten Batterie zugänglich sind; wodurch bei gleichzeitiger Verbindung der elektrischen Kontakte (25, 26) mit den Polen einer Batterie Strom durch den Spannungsanzeigestreifen (20) fliesst und sichtbar die Grösse der Batteriespannung anzeigt.
    5. Packung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Spannungsanzeigestreifen (20) ein Substrat mit einem Mittelteil (21), einem ersten Endteil (22) und einem zweiten Endteil (23), und ein Widerstandselement (24) enthält, das an einer Seite des Mittelteils (21) angebracht ist und mit dem Paar elektrischer Kontakte (25, 26) verbunden ist, wobei jeder elektrische Kontakt an jedem Endteil angeordnet ist, wobei die Länge des Streifens ausreicht, um den Kontakt auf dem ersten Endteil (22) mit einem Pol einer Batterie zu verbinden, während der Kontakt auf dem zweiten Endteil (23) den anderen Batteriepol verbindet, und wobei die flüssigkristalline Schicht (31 ) in thermischem Kontakt mit dem Widerstandselement (24) ist.
    6. Packung nach Anspruch 4 und/oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass die flüssig-kristalline Schicht (31) aus einem thermochromen chiralen nematischen flüssigkristallinen Material besteht, das auf die Seite des Mittelteils (21) des Streifens (20) schichtförmig aufgetragen ist, die der Seite mit dem Widerstandselement (24) gegenüberliegt, und dass die Seite des Streifens mit dem flüssigkristallinen Material diejenige ist, welche gegen die innere Oberfläche des Blasenteils (12) befestigt ist.
    7. Packung nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batteriezustandsskala (32) auf die Seite des Streifens (20) aufgedruckt ist, die der Seite mit dem Widerstandselement (24) gegenüberliegt und dass das flüssigkristalline Material in einer Schicht (31) über der Skala (32) aufgetragen ist, und worin der Bereich des Blasenteils (12, 41), der mit der Spannungsan-zeigeskaia (32) zusammenfällt, von dem flüssigkristallinen Material so abgehoben ist, dass der Wärmetransport zu dem Biasenteilbereich, der mit der Skala kongruent ist, verhindert wird.
    8. Packung nach einem der Ansprüche 4 bis 7,
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    CH 677 294 AS
    dadurch gekennzeichnet, dass das Widerstandselement (24) eine keilförmige Ablagerung von Silber auf der Basis von Epoxiharzen ist.
    9. Blisterkartonpackung nach Anspruch 1 zur Ausstellung und zum Verkauf von Batterien mit einer mit der Packung einstückigen Spannungsanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch ein Rückteil
    (11) und ein daran befestigtes transparentes Blasenteil (12, 41), die dazwischen zwei oder mehrere Batterien seitlich nebeneinander halten können, zwei oder mehrere mit der inneren Oberfläche des Blasenteils (12, 41) einstückig verbundener Spannungsanzeigestreifen (20), wobei jeder Streifen (20) ein flüssigkristallines Material (31), ein Widerstandselement (24) und ein Paar elektrischer Kontakte (25, 26) enthält, wobei das flüssigkristalline Material (31) in thermischem Kontakt mit dem Widerstandselement (24) steht und die elektrischen Kontakte (25, 26) mit gegenüberliegenden Enden des Widerstandselements verbunden sind, und wobei jeder Streifen an der inneren Oberfläche des Blasenteils (12, 41) so befestigt ist, dass die Kontakte (25, 26) jedes Streifens (20) den Polen einer Batterie gegenüberliegen und das flüssigkristalline Material (31) durch das Blasenteil (12) sichtbar ist.
    10. Blisterkartonpackung nach Anspruch 1 für die Ausstellung und den Verkauf von Batterien mit einer integral mit der Packung verbundenen Spannungsanzeigevorrichtung, gekennzeichnet durch ein Rückteil (11) und ein daran befestigtes Blasenteil
    (12), die zwischen sich zwei zylindrische Batterien seitlich aneinander halten können, und einen Spannungsanzeigestreifen (20, 60), der einstückig mit der inneren Oberfläche des Blasenteils (12) verbunden ist, wobei der Streifen (20, 60) ein flüssigkristallines Material (31), ein Widerstandselement (24) und ein Paar T-förmiger elektrischer Kontakte (25, 26, 62, 63) enthält, wobei das flüssigkristalline Material (31) in thermischem Kontakt mit dem Widerstandselement (24) steht und die elektrischen Kontakte (62, 63) mit gegenüberliegenden Enden des Widerstandselements (24) verbunden sind, und wobei der Streifen (20, 60) an der inneren Oberfläche des Blasenteils (12) so befestigt ist, dass die T-förmigen Kontakte (25,26,62, 63) an gegenüberliegenden Seiten der inneren Oberfläche des Blasenteils (12) so angeordnet sind, dass jeder T-förmige Kontakt (62, 63) sich in gegenüberliegende Richtungen senkrecht zu dem Streifen (20) so erstreckt, dass er über den Polen jeder gehaltenen Batterie angeordnet ist und das flüssigkristalline Material durch das Blasenteil sichtbar ist.
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