检测再充电电池存在的方法与装置制造方法及图纸

揭示了一种在充电器内自动检测二次电池的存在并区分二次电池各种种类的方法与装置。有些二次电池包括一条包绕电池的墨带，具有通过充电器触点可检测的预定电阻以识别充电能力。电池用一对在预定位置接合电池外表面的触点检测。根据检出的电池种类，充电器对电池作不同的充电。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】
本申请要求2002年7月31提交、题为“Method and Apparatus for Detectingthe Presence of Rechargeable Batteries”的美国专利申请NO.60/399,881的优先权，其整个揭示内容通过引用包括在这里。关于受联邦政府资助的研发的申明专利技术背景本专利技术涉及电化学电池，尤其涉及自动确定可充电电池的存在和鉴别电池种类的方法与装置。大量便携电子设备可用电池操作，用来操作这类设备的电池通常插入内腔或接到设备的外表面。这类设备历来依靠原电池供电，而原电池用完后就被废弃。后来开发的镍镉等二次电池供电池操作的设备使用，用完后可再充电使用。之后，镍金属氢化物、锂离子与再充电碱性电池被作为镍镉电池的替代物。有些设备具有自动充电功能，例如蜂窝电话电池充电时只要把电话直接插入电气插口，无须先从设备里取出电池。其它设备则要求用户取出再充电电池，再用外部充电设备对其再充电。为保持与电池操作设备中原电池的互换性，把二次电池的大小与形状做成同其原电池一样。这样有一风险，即用户会无意中把原电池装入充电设备，而把该电池错当为二次电池。在对原电池加充电电流和/或电压时，累计的热量与压力会以不可预测的方式造成电池失效。另外，还引入了具有不同充电功能的二次电池，有些电池(快充电电池)比其它电池(慢充电电池)能接受更高的充电电流与电压而不毁于高的内压力。因此，为防止对原电池充电，希望生产具有能为充电设备识别的标识标记的二次电池，还希望充电器在被识别二次电池当中识别各种特性并相应地施加充电电流或电压。
技术实现思路
本专利技术揭示的一种电池充电系统包括一具有正负端子端部的二次电池和一条包绕至少一部分电池外表面的电阻媒体带。充电器的第一对触点适合接合电池的正负端子端部，第二对触点检测带的存在。只在检出带时，充电器才自动地向电池供电荷。本专利技术的诸方面并不规定由权利要求所提出的本专利技术范围。以下描述参照了诸附图，附图是专利技术的组成部分，图中以示例而非限制的方式示出本专利技术诸优选的实施例。这些实施例并不限定本专利技术的范围，该范围由权利要求规定。附图简介现在参照以下附图，图中相同的标号对应于相同的元件，其中附图说明图1是配用按本专利技术优选实施例构建的电阻带的电化学电池；图2A是装在图1所示电池内的压敏开关的截面侧正视图，开关处于闭合位置；图2B是图2A所示开关的截面侧正视图，开关处于断开位置；图4是图1所示电池的局部截面侧正视图；图5是按优选实施例构制的电池充电器透视图；图6是按本专利技术另一实施例构制的充电器的俯视透视图；图8是图5和图6所述充电器的不完全的截面侧正视图；图9是图8所述装有AA级电池的充电器不完全的截面侧正视图；图10是图8所示装有AAA级电池的充电器不完全的截面侧正视图；图11是电阻检测触点与按优选实施例构制的电压检测开关的分解透视图；图12是沿图10中线12-12截取的电压检测开关的侧正视图；图13是图11所示电阻检测触点的侧正视图；图14是沿图10中线14-14截取的充电器充电舱的端部正视图；图15是沿图10中线15-15截取的截面端部正视图，示出电阻检测触点；图16是按本专利技术另一实施例构制的电池充电组件的示意截面侧正视图；图17是一部分托架的透视图，托架支持置于图16所示充电器内的电池；图18是按优选实施例并联充电的四只电池的示意图；图19是表示优选实施例电池充电子程序的流程图；和图20是按优选实施例电池带电阻的分压电路的示意图。优选实施例的详细描述参照图1，AA级镍金属氢化物再充电电池10具有正负端头19与39。电池10配置成接受比常规二次电池高的充电电流，通过以下说明就清楚了。但本专利技术显然同样适用于再充电镍基电池、碱金属电池、再充电锂电池、再充电铅酸性电池或任何其它二次电化学电池，而且虽然图示的是AA级电池，但本专利技术显然同样适用于其它级的电池，如AAA、C与D级电池。现在参照图2A，轴向伸展电池10包括带闭端(未示出)的管壳12和设置程与闭端相对处于轴向下游的开端13。帽组件31包括固定于负管壳12开端用来封闭电池的正端头帽18。具体而言，端帽组件31与管壳12的开端在大小和形状方面适合，在组装圆柱形再充电金属氢化物电池期间，通过使管壳12的负端卷曲，端帽组件31被密封地容纳在该开端内。管壳闭端很平常，未示出。电池10包括压敏开关11，它使正(如氢氧化镍)电极14与正端帽18置于可拆的电连接。负电极21(如氢化物电极)与管壳12成电连接，而碱性电解液(如氢氧化钾)则单独或与其它碱金属氢氧化物组合在一起。诸电极置于内腔15内，用隔板16分开。包括本专利技术的管壳12与端帽组件31的电池，在其内部还包括普通的正负绕制电极14与21，当然这些电极的相对尺寸可调节成符合电池的物理与电气指标。正端帽18有一突起20，其大小与形状可对电池10设置一正端子。压敏开关11包括一柔性的非导电单稳态构件，做成索环22的形式，其大小与形状适合紧配在开端13内。索环包括径向外密封件25、内套节27和基本上径向延伸把密封件接到套节的臂29。索环22还包括位于中央通过套节27轴向延伸的孔15，其中有一导电的线轴形连接器24，具有一对相对设置程径向延伸的外凸缘23。索套22的外表面与端头帽18的内表面之间的空间在端帽组件31中形成腔17。连接器24固定在索套22的孔中，使导电连接器与索套一起移动。在图示实施例中成为金属垫圈的第一环形导电触点26，包围着连接器24的套节，其上表面与上凸缘23电接触。第二环形导电触点28(也是金属垫圈)包围索环，沿轴向位于上游并靠近第一触点26。第一和第二触点26、28是图2A中的圆板，但本领域的技术人员显然知道，它们可以取其它形状。触点28的上表面43与端帽电连接，并以可卸的方式与第一触点26的底面作机械(因而电气)连接。索环22可用对电池化学特性无不利影响的任何足够柔性的非导电惰性材料构成，合适的材料包括但不限于聚丙烯、聚烯烃与尼龙及其同等材料。索环22的外密封件25包括向上向内径向延伸的外围唇38，其形状和大小做成与管壳开端形成气密密封，在电池内外部之间设置一障碍。唇38还在外密封件25中局部形成一设置端头帽18的外端与第二触点28的腔。唇38呈现的径向外凸面允许在电池组装期间使管壳12在索环22上卷曲。当管壳12的轴向下游端在组装中在索环22上卷曲时，在索环22、第二触点28与端头帽18之间形成气密密封，把电池内部与周围环境隔开。为加强密封，还可在端帽组件31与管壳12之间应用柏油或沥青等选用的密封剂。在电池内部，柔性导电接片30把导电连接器24电气连接至正电极14。导电连接器24是一种小眼孔或鉚钉，使其两端卷曲而固定在中央孔内，形成固定索环22的套节27与第一触点26的凸缘23。导电连接器24与第一触点26保持电气与物理的接触，有助于导电连接器24固定就位。图2A示出低压态的端帽组件，索环22处于其稳定位置。在该低压态时，正电极14通过导电接片30、连接器24、第一触点26与第二触点28同正端帽18电气连接，因而通过对电池引入再充电电流或电压可对该电池充电。有利的是，在电池内的内压积累到超过预定阈值时，索环22在轴向下游沿箭头A的方向弯曲(可逆)，使压敏开关从图2A本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种能接受预定充电速率的二次电化学电池，其特征在于包括：分别接阴极与阳极以供电的正负端子；形成正负端子并且包含阴极与阳极的管壳；围绕具有第一电阻的管壳外围的标牌；和印在标牌预定位置上由墨制作的带，其中带具有预 定范围内的电阻。

【技术特征摘要】
US 2002-7-31 60/399,8811.一种能接受预定充电速率的二次电化学电池，其特征在于包括分别接阴极与阳极以供电的正负端子；形成正负端子并且包含阴极与阳极的管壳；围绕具有第一电阻的管壳外围的标牌；和印在标牌预定位置上由墨制作的带，其中带具有预定范围内的电阻。2.如权利要求1所述的电池，其中带具有小于第一电阻的第二电阻。3.如权利要求2所述的电池，其中第二电阻为1kΩ～100kΩ。4.如权利要求3所述的电池，其中第一电阻大于500kΩ。5.如权利要求1所述的电池，其特征在于还包括一在电池内压力超过预定程度时断开正电极与正端子之间连接的开关。6.如权利要求1所述的电池，其特征在于还包括绕带的耐磨层。7.如权利要求1所述的电池，其中带用导电墨印刷。8.如权利要求1所述的电池，其中带用导电碳墨印刷。9.如权利要求1所述的电池，其中带选自PD-34和SS24600。10.如权利要求8所述的电池，其中带包括具有混合导电碳墨的层。11.如权利要求2所述的电池，其中第二电阻为1kΩ～250kΩ。12.如权利要求9所述的电池，其中带包括具有混合的PD-34与SS24600的层。13.如权利要求7所述的电池，其中带包括分开堆迭的导电墨层。14.如权利要求8所述的电池，其中带包括分开堆迭的导电碳墨层。15.如权利要求7所述的电池，其中带包括分开堆迭的PD-34与SS24600层。16.如权利要求1所述的电池，其特征在于还包括NiMH电池、碱性电池、锂离子电池与铅酸电池之一。17.如权利要求1所述的电池，其中带设置成靠近电池的负端。18.一种能接受预定充电速率的二次电化学电池，其特征在于包括分别接阴极与阳极以供电的正负端子；形成正负端子并包含阴极与阳极的管壳；和包绕具有第一电阻的管壳外围的标牌，其中标牌包括位于标牌预定位置的带，带具有1kΩ～100kΩ的第二电阻。19.如权利要求18所述的电池，其中第一电阻大于500kΩ。20.如权利要求18所述的电池，其特征在于还包括在电池内压力超过预定程度时断开正电极与正端子之间连接的开关。21.如权利要求16所述的电池，其特征在于还包括包绕带的耐磨层。22.如权利要求18所述的电池，其中带用导电墨印刷。23.如权利要求18所述的电池，其中带用导电碳墨印刷。24.如权利要求18所述的电池，其中带选自PD-34与SS24600。25.如权利要求18所述的电池，其中带包括具有混合导电墨的层。26.如权利要求18所述的电池，其中带包括具有混合导电碳墨的层。27.如权利要求18所述的电池，其中带包括具有混合的PD-34与SS24600的层。28.如权利要求18所述的电池，其中带包括分开堆迭的导电墨层。29.如权利要求18所述的电池，其中带包括分开堆迭的导电碳墨层。30.如权利要求18所述的电池，其中带包括分开堆迭的PD-34与SS24600层。31.如权利要求18所述的电池，其特征在于还包括NiMH电池、碱性电池、锂离子电池与铅酸电池之一。32.如权利要求18所述的电池，其中带置成靠近电池负端。33.如权利要求18所述的电池，其中带围绕标牌。34.一种能接受预定充电速率的二次电化学电池，其特征在于包括分别接阴极与阳极以供电的正负端子；形成正负端子并包含阴极与阳极的管壳；和围绕具有第一电阻的管壳外围的标牌，其中标牌包括置于标牌上预定位置的带，而带具有预定范围的电阻以把电池识别成含有内部压敏开关，所述开关在电池内压超过预定阈值时中断正端子与正电极之间的连接。35.如权利要求34所述的电池，其特征在于所述电池配置成接收大于4安培的充电电流。36.如权利要求34所述的电池，其特征在于还包括包绕带的耐磨层。37.如权利要求34所述的电池，其中带选自PD-34与SS24600。38如权利要求37所述的电池，其中带包括具有混合的PD-34与SS24600的层。39.如权利要求37所述的电池，其中带包括分开堆迭的PD-34与SS24600层。40.如权利要求39所述的电池，其特征在于还包括NiMH电池、碱性电池、锂离子电池与铅酸电池之一。41.如权利要求34所述的电池，其中带置成靠近电池的负端。42.一种鉴别诸电化学电池特性的二次电池充电装置，其特征在于所述充电其包括至少一个包含正负充电触点的电池腔，所述充电触点配置成接合电化学电池相应的正负触点；一对相邻可压下的电阻检测触点，其第一端接电子线路，第二端渗入电池腔的预定位置以接合电化学电池的外表面；而且其中电子线路根据在检测触点自检检出的电阻对电化学电池充电。43.如权利要求42所述的充电装置，其中电子线路以在电阻检测触点两端测得的电阻决定的速率对电化学电池充电。44.如权利要求43所述的充电装置，...

【专利技术属性】
技术研发人员：WC布肖恩，LJ卢德特，JJ罗斯，
申请(专利权)人：瑞约伐克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]