本發(fā)明涉及一種電池電量檢測(cè)裝置，屬于電子信息科學(xué)與技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種小巧便攜的電池電量檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)：

當(dāng)今是電子設(shè)備廣泛使用的時(shí)代，而作為電子設(shè)備的能源電池是一個(gè)讓人又愛(ài)又恨的產(chǎn)品。隨著設(shè)備的更新?lián)Q代，對(duì)電池的需求也逐漸變大，很多電池已經(jīng)無(wú)法滿足長(zhǎng)時(shí)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(jī)斷電等情況的發(fā)生，手機(jī)開(kāi)發(fā)商在手機(jī)上都開(kāi)發(fā)了電池電量檢測(cè)的功能，讓用戶方便觀察并在適當(dāng)時(shí)間為電池充電。

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(fēng)、無(wú)線話筒、激光筆、手電等，有很多情況下比如開(kāi)會(huì)的時(shí)候突然出現(xiàn)了電池電量不足的問(wèn)題，可能并不方便現(xiàn)場(chǎng)換電池或來(lái)不及充電。傳統(tǒng)的方法是采用萬(wàn)用表來(lái)檢測(cè)，但是萬(wàn)用表體積龐大，不便攜帶。

發(fā)明一種小型的透明裝置，類(lèi)似體溫計(jì)一樣的小巧，可以讓其在與電池接觸的時(shí)候根據(jù)電量的不同而發(fā)生顏色的變化，以實(shí)現(xiàn)直觀、方便的功能，亦成為了一種新的技術(shù)需求。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

(一)要解決的技術(shù)問(wèn)題

為了解決現(xiàn)有技術(shù)存在的問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種小巧便攜的電池電量檢測(cè)裝置，該裝置包括上透明玻璃基底材料、上透明導(dǎo)電層、電致變色層、電解質(zhì)層、離子存儲(chǔ)層、下透明導(dǎo)電層、下透明玻璃基底材料、導(dǎo)電銅絲，可以讓其在與電池接觸的時(shí)候根據(jù)電量的不同而發(fā)生顏色的變化，直觀簡(jiǎn)便，易于使用者操作。

(二)技術(shù)方案

日常使用的電池，如鋰離子電池，通過(guò)鋰離子在正負(fù)極之間往返嵌入和脫嵌來(lái)儲(chǔ)存電能。當(dāng)對(duì)電池進(jìn)行充電時(shí)，電池的正極上有鋰離子生成，生成的鋰離子經(jīng)過(guò)電解液運(yùn)動(dòng)到負(fù)極。而作為負(fù)極的碳呈層狀結(jié)構(gòu)，它有很多微孔，達(dá)到負(fù)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(dāng)對(duì)電池進(jìn)行放電時(shí)(即我們使用電池的過(guò)程)，嵌在負(fù)極碳層中的鋰離子脫出，又運(yùn)動(dòng)回正極。回正極的鋰離子越多，放電容量越高，則電池的電量越高。

電致變色是指材料的光學(xué)屬性(反射率、透過(guò)率、吸收率等)在外加電場(chǎng)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(chēng)為電致變色材料，用電致變色材料做成的器件稱(chēng)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(xué)氧化還原反應(yīng)，得失電子，從而使材料的顏色發(fā)生變化。

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(lái)實(shí)現(xiàn)直觀檢測(cè)電池的目的。

本發(fā)明提供了一種小巧便攜的電池電量檢測(cè)裝置，包括上透明玻璃基底材料1、上透明導(dǎo)電層2、電致變色層3、電解質(zhì)層4、離子存儲(chǔ)層5、下透明導(dǎo)電層6、下透明玻璃基底材料7、導(dǎo)電銅絲8a和8b。

優(yōu)選的，所述上透明玻璃基底材料1和下透明玻璃基底材料7分別作為電致變色層3和離子儲(chǔ)存層5的基底，具有固定作用，所用材料是普通玻璃或滌綸樹(shù)脂薄膜。

優(yōu)選的，所述上透明導(dǎo)電層2用于減小上透明玻璃基底材料1與電致變色層3之間的電阻，降低電池檢測(cè)過(guò)程中的電量損耗，所用材料是導(dǎo)電銀膏。

優(yōu)選的，所述下透明導(dǎo)電層6用于減小下透明玻璃基底材料7與離子存儲(chǔ)層5之間的電阻，降低電池檢測(cè)過(guò)程中的電量損耗，所用材料是導(dǎo)電銀膏。

進(jìn)一步的，裝配時(shí)將所述上透明導(dǎo)電層2涂覆于上透明玻璃基底材料1表面，干燥之后在上透明導(dǎo)電層2表面的電致變色層3內(nèi)涂覆電致變色材料；同時(shí)將所述下透明導(dǎo)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(dǎo)電層6表面的離子儲(chǔ)存層5內(nèi)涂覆離子存儲(chǔ)材料。

進(jìn)一步的，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、氧化錫中一種或多種組合。

進(jìn)一步的，所述離子存儲(chǔ)層5涂覆的離子存儲(chǔ)材料為活性炭、炭黑、乙炔黑、石墨烯、碳納米管、富勒烯中一種或多種組合。

進(jìn)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(chǔ)層5之間，并且分別從上透明玻璃基底材料1和下透明玻璃基底材料7中引出一條銅絲與待檢測(cè)電池連接，且上透明玻璃基底材料1中引出的銅絲連接至待檢測(cè)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(cè)電池的負(fù)極。

進(jìn)一步的，所述電介質(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、磷酸鉀中一種或多種組合。

所述裝置工作的基本原理為：裝置正常工作時(shí)，將上透明玻璃基底材料1和下透明玻璃基底材料7中引出的導(dǎo)電銅絲8a和8b分別與待檢測(cè)電池的正極和負(fù)極連接，所述電致變色層3中的電致變色材料在待檢測(cè)電池的電壓作用下發(fā)生氧化還原反應(yīng)，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。

(三)有益效果

本發(fā)明提出的一種小巧便攜的電池電量檢測(cè)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(guò)電極顏色的變化來(lái)直觀地表征電源的電量。本發(fā)明步驟簡(jiǎn)單、容易實(shí)現(xiàn)，并且裝置小巧便攜，可作為萬(wàn)用表的替代性電池電量檢測(cè)裝置使用。

附圖說(shuō)明

圖1顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中小巧便攜電池電量檢測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2顯示了本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例中小巧便攜電池電量檢測(cè)裝置的工作原理示意圖。

具體實(shí)施方式

為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面結(jié)合具體實(shí)施方式并參照附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)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(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。

見(jiàn)圖1所示，一種小巧便攜的電池電量檢測(cè)裝置，最外層是一個(gè)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(dǎo)電層2、電致變色層3、電解質(zhì)層4、離子存儲(chǔ)層5、下透明導(dǎo)電層6、下透明玻璃基底材料7、導(dǎo)電銅絲8a和8b。電致變色電極材料和離子儲(chǔ)存層分別作為檢測(cè)裝置的兩極。從導(dǎo)電涂層引兩條導(dǎo)電銅絲8a和8b作為檢測(cè)裝置的外接端口，用于與待檢測(cè)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(shí)施例中，檢測(cè)裝置直徑為5～20毫米，長(zhǎng)度為20～50毫米，制作簡(jiǎn)單，小巧便攜，快捷靈敏。

工作原理：見(jiàn)圖2所示，將本電池檢測(cè)裝置與待檢測(cè)電池連接，檢測(cè)裝置種電解液中離子與電致變色電極材料發(fā)生電化學(xué)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(shí)現(xiàn)檢測(cè)電池電量的功能，本發(fā)明具體實(shí)施例中，只需將裝置的導(dǎo)電銅絲8a連接至待檢測(cè)電池的正極9a，導(dǎo)電銅絲8b連接至待檢測(cè)電池的負(fù)極9b，進(jìn)而通過(guò)電致變色層3中的電極材料顏色區(qū)分出電池電量。

綜上所述，本發(fā)明提出了一種小巧便攜的電池電量檢測(cè)裝置。該裝置利用與電池的原理相反的思路來(lái)實(shí)現(xiàn)直觀檢測(cè)電池的目的。本發(fā)明的結(jié)構(gòu)從上到下分別為：上透明玻璃基底材料、上透明導(dǎo)電層、電致變色層、電解質(zhì)層、離子存儲(chǔ)層、下透明導(dǎo)電層、下透明玻璃基底材料、導(dǎo)電銅絲。器件工作時(shí)，將兩個(gè)電極與待檢測(cè)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(yīng)，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(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、小巧便攜，可作為常用的萬(wàn)用表的替代裝置，具有較強(qiáng)的工程應(yīng)用價(jià)值。

應(yīng)當(dāng)理解的是，本發(fā)明的上述具體實(shí)施方式僅僅用于示例性說(shuō)明或解釋本發(fā)明的原理，而不構(gòu)成對(duì)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(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。此外，本發(fā)明所附權(quán)利要求旨在涵蓋落入所附權(quán)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。