CN102738480A - 发光电池 - Google Patents

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Abstract

发光电池涉及圆柱形可充电池，本发明包括电池本体、驱动电路、开关和发光二极管，其特征在于开关是点动式开关，驱动电路具有一个触发引脚；该触发引脚与开关连接从而获得触发信号，进而控制驱动电路的工作或停止；驱动电路的电源引脚和接地引脚分别连接到电池本体的正电极和负电极；驱动电路的输出引脚连接到发光二极管；本发明具有使用方便、工作可靠的优点，适宜制成与圆柱形可充电池在外形尺寸和电性能完全兼容的发光电池；按本发明制成的发光电池除了能够同传统产品一样放置入用电器的电池仓内使用以外还能单独作为便携式光源设备在户外活动、抢险救援、娱乐等场合使用。

Description

发光电池
技术领域
本发明涉及圆柱形可充电池。
背景技术
名称为《照明电池》的发明专利（申请号：200910059222、公开日：2009-9-30）公开了一种带有发光装置的干电池，它“在电池外表面设置有薄膜LED，薄膜LED通过导线与电池的正负极连接；或者在电池端部设置微型LED，微型LED通过导线与电池的正负极连接。......在电池的外表面还设置有与LED连接的驱动电路。”该发明使得干电池可以自身发光成为简单的照明器具，又能够显示剩余电量。由于这种电池的开关是弹性接触开关，开关的常态是断路状态，在进行照明的时候要持续地按捏电池的开关部位，使用起来多有不便；对于体积较小的5号或7号（AA或AAA）电池要想在其上配置自锁开关或者拨动开关来满足长时间照明的要求也是不可能的。
发明内容
本发明的目的是提供一种基于标准尺寸电池而又能简单操作的发光电池，按压一下开关电池就发光，再按压一下开关电池就不发光。
本发明包括电池本体、驱动电路、开关和发光二极管，其特征在于开关是点动式开关，驱动电路具有一个触发引脚；该触发引脚与开关连接从而获得触发信号，进而控制驱动电路的工作或停止；驱动电路的电源引脚和接地引脚分别连接到电池本体的正电极和负电极；驱动电路的输出引脚连接到发光二极管。
本发明的优点在于：1. 发光二极管的亮灭状态按照开关的触发进行交替翻转，使用者不需持续按捏发光电池的开关部位，使用更方便；2. 发光二极管的工作电流由触发电路承担而不需流过开关，因而开关可以做得更轻薄且工作更可靠、寿命更长；3. 更容易在小尺寸电池上实施而不改变原有电池的外形尺寸。
本发明适宜制成与圆柱形可充电池在外形尺寸和电性能完全兼容的发光电池；按本发明制成的发光电池除了能够同传统产品一样放置入用电器的电池仓内使用以外还能单独作为便携式光源设备在户外活动、抢险救援、娱乐等场合使用。
附图说明
    图1是本发明实施例1的零件分解图之一；
图2是实施例1结构示意图之一；
图3是实施例1的柔性印制电路板外观图；
图4是实施例1的柔性印制电路板平面图；
图5是实施例1的柔性印制电路板左视图；
图6是本发明实施例1的零件分解图之二；
图7是实施例1结构示意图之二；
图8是图7中A区域的放大图；
图9是图8在不干胶电池商标膜受按压时的开关结构示意图；
图10是组装好的发光电池外观图；
图11是实施例2的柔性印制电路板外观图；
图12是实施例2的柔性印制电路板平面图；
图13是实施例2的柔性印制电路板左视图；
图14是本发明实施例2的零件分解图；
图15是实施例2结构示意图；
图16是图15中B区域的放大图；
图17是图16在不干胶电池商标膜包装膜受按压时的开关结构示意图；
图18是实施例的电原理图之一；
图19是实施例的电原理图之二。
具体实施方式
    下面结合附图进一步详细说明本发明的结构。
参见图1至图7和图10，实施例1包括电池本体、驱动电路、开关和两个发光二极管。电池本体的正电极是具有帽檐3的金属帽4，负电极是一个底部封闭的金属圆筒5，金属圆筒5外紧贴有不干胶电池商标膜6；不干胶电池商标膜6贴近金属圆筒5的内侧用导电铜浆印制有一个圆形的第一导电区域7；不干胶电池商标膜6的外侧印有商标图案，并在与第一导电区域7对应的地方作出开关位置的按触提示图标24。
驱动电路包括具有触发引脚的集成电路8、电感器9和电容器19；集成电路8、电感器9、电容器19和两个发光二极管2都焊接在一片具有双层铜箔层的柔性印制电路板10的顶层铜箔层线路上。
柔性印制电路板10包括环状主体11和由环状主体11边缘大致径向地向外延伸的长舌12，柔性印制电路板10的环状主体11套住金属帽4并且安放在帽檐3上面，长舌12从金属圆筒5的开口处顺着金属圆筒5壁向下弯折，长舌12被不干胶电池商标膜6包裹而紧贴金属圆筒5，长舌12末端呈环形，长舌12的末端的圆环与不干胶电池商标膜6圆形的第一导电区域7相重叠，而且长舌12末端的圆环外径与第一导电区域7的直径相近。
柔性印制电路板10环状主体11的底层铜箔层制作有连通到集成电路8电源引脚的第二导电区域13，第二导电区域13与帽檐3接触从而使集成电路8的电源引脚连接到正电极，为了保证良好的导电性，在帽檐3与第二导电区域13之间粘有导电双面胶17；柔性印制电路板10长舌12的底层铜箔层制作有连通到集成电路8接地引脚的第三导电区域14，第三导电区域14与金属圆筒5接触从而使集成电路8的接地引脚连接到负电极；长舌12末端圆环的顶层铜箔层制作有呈环形的第四导电区域15，第四导电区域15连通到集成电路8的触发引脚，第四导电区域15的外径略大于第一导电区域7的外径。
参见图8和图9，第四导电区域15、金属圆筒5与不干胶电池商标膜6上的第一导电区7域共同构成一个开关：第一导电区域7的部分面积与第四导电区域15接触，当不干胶电池商标膜6外侧有开关位置标记地方被手指按触施压时，第一导电区域7不与第四导电区域15接触的那部分面积通过圆环孔21被压向金属圆筒5，从而使集成电路8的触发引脚连接到负电极而获得触发信号，进而控制驱动电路的工作或停止。
参见图10，在发光电池的顶部驱动电路的上方有一个用透光材料做成的护盖18，使发光电池既具有传统电池的外形，又能让光线从发光二极管向外射出。
再参见图4，传统可充电池为了防止过充电时发生意外，可充电池的金属帽带有排气孔；本实施例的柔性印制电路板10制有两个通孔20，两个通孔20与电池本体的两个排气孔位置对应，避免了柔性印制电路板10堵塞排气孔。
参见图11至图15，实施例2与实施例1的不同点在于：1. 柔性印制电路板结构不完全相同；2. 不干胶电池商标膜没有实施例1的第一导电区域；3. 金属圆筒在被长舌12尾部覆盖的位置有带穿孔的绝缘纸垫片16；长舌12尾端被不干胶电池商标膜6包裹而紧贴绝缘垫片16及跨越绝缘垫片16上的穿孔25。
柔性印制电路板10环状主体11的底层铜箔层制作有连通到集成电路8的电源引脚的第二导电区域13，第二导电区域13与帽檐3接触从而使集成电路8电源引脚连接到正电极；柔性印制电路板10长舌12呈条形，长舌12的底层铜箔层制作有分别连通到集成电路8接地引脚的第三导电区域14和连通到集成电路8触发引脚的第四导电区域15，第三导电区域14位于长舌前端，第四导电区域15位于长舌12尾端；第三导电区域14与金属圆筒5接触从而使集成电路8的接地引脚连接到负电极。
参见图16和图17，长舌12上的第四导电区域15、绝缘纸垫片16与金属圆筒5共同构成一个开关：当第四导电区域15位于绝缘纸垫片16穿孔25位置背部的不干胶电池商标膜6被手指按压时第四导电区域15中的一部分凸入穿孔25并与金属圆筒5接触从而使集成电路8的触发引脚连接到负电极而获得触发信号，进而控制驱动电路的工作或停止。
参见图18，本发明的驱动电路包括一个集成电路8、一个电感器9，两个发光二极管2和一个电容器19；集成电路8、电感器9，发光二极管2和电容器19都是表面安装元件。集成电路8是一个带有触发引脚的升压型LED驱动电路，配合储能电感器工作，可以把电池本体C的1.2V电压提升到适合LED的工作电压。 集成电路8的电源引脚VDD连接到电池本体C的正电极，集成电路8的接地引脚GND连接到电池本体C的负电极使集成电路8获得工作电压；集成电路8的触发引脚TRG连接到开关1，开关1的另一端连接到电池本体C的负电极；集成电路8的使能引脚SD连接到电池本体C的负电极使集成电路8工作在双稳态工作方式；电感器9的两端分别连接到电池本体C的正电极和集成电路8的输出引脚LX；两个发光二极管2都并接在集成电路8的输出引脚LX与接地引脚GND之间；电容器19并接在集成电路8的触发引脚TRG与接地引脚GND之间用以消除干扰。
本发明的驱动电路也可以采用其他电路结构。参见图19，它与图18的不同之处在于使用了两个集成电路：第一集成电路22和第二集成电路23；第二集成电路23是一个三端器件，它也是一个升压型LED驱动电路，加电即有输出；第一集成电路22是一个双稳态触发器，其输出引脚连接到第二集成电路23的接地引脚，当第一集成电路22输出引脚OUT低电平时，第二集成电路23得电工作，LED发光；当第一集成电路22输出引脚OUT高电平时，第二集成电路23失电，LED熄灭。

Claims (8)

1.一种发光电池，包括圆柱形的电池本体、驱动电路、开关（1）和发光二极管（2），其特征在于：所述开关（1）是点动式开关，所述驱动电路具有一个触发引脚；该触发引脚与开关（1）连接从而获得触发信号，进而控制驱动电路的工作或停止；驱动电路的电源引脚和接地引脚分别连接到电池本体的正电极和负电极；驱动电路的输出引脚连接到发光二极管（2）。
2.按照权利要求1所述的发光电池，所述电池本体的正电极是具有帽檐（3）的金属帽（4），负电极是一个底部封闭的金属圆筒（5），金属圆筒（5）外紧贴有不干胶电池商标膜（6）；其特征在于：
不干胶电池商标膜（6）贴近金属圆筒（5）的内侧有一圆形的第一导电区域（7）；
所述驱动电路包括具有触发引脚的集成电路和电感器，所述发光二极管（2）、集成电路和电感器都焊接在一片具有双层铜箔层的柔性印制电路板（10）的顶层铜箔层线路上；
柔性印制电路板（10）包括环状主体（11）和由环状主体（11）边缘大致径向地向外延伸的长舌（12），柔性印制电路板（10）的环状主体（11）套住金属帽（4）并且安放在帽檐（3）上面，长舌（12）从金属圆筒（5）的开口处顺着金属圆筒（5）壁向下弯折，长舌（12）被不干胶电池商标膜（6）包裹而紧贴金属圆筒（5），长舌（12）的末端与不干胶电池商标膜（6）的第一导电区域（7）相重叠；
柔性印制电路板（10）环状主体（11）的底层铜箔层有连通到集成电路电源引脚的第二导电区域（13），第二导电区域（13）与帽檐（3）通过导电双面胶粘接触从而使集成电路的电源引脚连接到正电极；柔性印制电路板（10）长舌（12）的底层铜箔层有连通到集成电路接地引脚的第三导电区域（14），第三导电区域（14）与所述金属圆筒（5）接触从而使集成电路的接地引脚连接到负电极；长舌（12）末端的顶层铜箔层有连通到集成电路触发引脚的第四导电区域（15），第四导电区域（15）为具有中孔（21）的环状区域，第四导电区域（15）的外径略大于第一导电区域（7）的外径；不干胶电池商标膜表面对应其向内的导电区域（7）位置印刷有相近面积的按触提示图标（24）；第四导电区域（15）、金属圆筒与不干胶电池商标膜（6）上的第一导电区域（7）共同构成所述开关（1）：第一导电区域（7）的部分面积与第四导电区域（15）接触，第一导电区域（7）不与第四导电区域（15）接触且位于与中孔（21）相对应的面积在第一导电区域（7）背部的不干胶电池商标膜（6）上的按触提示图标（24）区域被手指按压时与金属圆筒（5）接触从而使集成电路的触发引脚连接到负电极。
3.按照权利要求2所述的发光电池，其特征在于：所述长舌（12）末端和第四导电区（15）域呈环形，所述第一导电区域（7）呈圆形，第一导电区域（7）的直径与长舌（12）末端的圆环外径相近。
4.按照权利要求2所述的发光电池，其特征在于：所述第一导电区域（7）是用导电铜浆在不干胶电池商标膜（6）内侧印制而成。
5.按照权利要求1所述的发光电池，所述电池本体的正电极是具有帽檐（3）的金属帽（4），负电极是一个底部封闭的金属圆筒（5），金属圆筒（5）外紧贴有不干胶电池商标膜（6）；其特征在于：
所述驱动电路包括具有触发引脚的集成电路和电感器，所述发光二极管、集成电路和电感器都焊接在一片具有双层铜箔层的柔性印制电路板（10）的顶层铜箔层线路上；
柔性印制电路板（10）包括环状主体（11）和由环状主体（11）边缘大致径向地向外延伸的长舌（12），环状主体（11）套住金属帽（4）并且安放在帽檐（3）上面，长舌（12）从金属圆筒（5）的开口处顺着金属圆筒（5）壁向下弯折，金属圆筒（5）在被长舌（12）尾部覆盖的位置有带穿孔（25）的绝缘垫片（16），长舌（12）前端被不干胶电池商标膜（6）包裹而紧贴金属圆筒（5），长舌（12）尾端被不干胶电池商标膜（6）包裹而紧贴绝缘垫片（16）及跨越绝缘垫片（16）上的穿孔（25）；
 柔性印制电路板（10）环状主体（11）的底层铜箔层有连通到集成电路的电源引脚的第二导电区域（13），第二导电区域（13）与帽檐（3）通过导电双面胶粘接触从而使集成电路电源引脚连接到正电极；柔性印制电路板（10）长舌（12）的底层铜箔层有连通到集成电路接地引脚的第三导电区域（14）和连通到集成电路触发引脚的第四导电区域（15），第三导电区域（14）位于长舌底层，第四导电区域（15）位于长舌（12）尾端；第三导电区域（14）与所述金属圆筒（5）接触从而使集成电路的接地引脚连接到负电极；第四导电区域（15）、绝缘垫片（16）与金属圆筒（5）共同构成所述开关（1）：当第四导电区域（15）位于绝缘垫片（16）穿孔（25）位置背部的不干胶电池商标膜（6）上的按触提示图标（24）区域被手指按触施压时第四导电区域（15）突入穿孔（25）与金属圆筒（5）接触从而使集成电路的触发引脚连接到负电极。
6.按照权利要求2或5所述的发光电池，其特征在于：所述驱动电路还包括电容器（19），电容器（19）并接在所述集成电路的触发引脚与接地引脚之间。
7.按照权利要求2或5所述的发光电池，其特征在于：在发光电池顶部有一透光材料做的护盖（18），护盖（18）围罩在所述驱动电路的上方。
8.按照权利要求2或5所述的发光电池，其特征在于：所述柔性印制电路板（10）有通孔（20），通孔（20）与所述电池本体的排气孔位置对应。
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