[发明专利]合格/故障电池指示器

说明书

技术领域

本发明涉及能在电池封装上安装的电池测试仪。

背景技术

置于电池上的已知类型电池测试仪是所谓的“热色”类型。在热色电池测试仪中可以有两个电极，用户通过手工按下开关而连接这两个电极。一旦开关被按下，用户就把电池的阳极通过热色测试仪连接到电池的阴极。热色测试仪包括具有可变宽度的银导体，从而导体的电阻也随着其长度而变化。当电流流经银导体时，电流产生热以改变覆盖在银导体上的热色油墨显示器的颜色。热色油墨显示器设置成指示电池相对容量的仪表。电流越大，产生的热就越多并且仪表更会改变以显示电池良好。

有时候开关很难被按下去，并且不容易判断测试仪是否工作或者电池是好还是坏。这使用户感到迷惑。按下开关而在电池单元的阳极和阴极之间建立起直接的具有相对较高导电性的连接，这会抽运很大的功率并且减少电池寿命。电池发热还会给出电池电荷状态的错误指示。

发明内容

根据本发明的一个方面，电池测试仪包括电压控制显示器、其接线端与电压控制显示器的接线端耦合的第一分压器、以及其接线端与电压控制显示器的第二接线端耦合的第二分压器。第二分压器包括非线性器件。

与其它测试仪相比，本测试仪的主要优点在于：用户只需看电池上的测试仪就可判断电池是否良好。本测试仪不必抓着电池和按开关来操作电池测试仪。尽管本测试仪总是开着，但只使用很小的电流及功率。根据用户按下多少次现有测试仪上的开关，本测试仪比现有测试仪更有效。在电池寿命方面，本测试仪使用更小的电流或者与热色方法不相上下。

本测试仪包括电压敏感显示器和为金属-绝缘体-金属二极管(M-I-M二极管)或晶体管的非线性元件。电压敏感显示器使用基于电压切换的材料。此显示器不需大量的电流，因此它不会很大消耗作为显示器电源的电池。当然，本电池测试仪不必是“常开”测试仪。非线性元件使显示器切换以指示良好或不良状态。

附图说明

图1为包括低功率电压控制显示器的电池测试仪的示意图。

图2为安装有图1电池测试仪的电池的示意图。

图3为用于图1测试仪中的M-I-M二极管结构的横截面视图。

图3A为沿图3中线3A-3A剖分的局部放大视图。

图4为替代M-I-M二极管结构的横截面视图。

图4A为沿图4中线4A-4A剖分的局部放大视图。

图5为另一替代M-I-M二极管结构的横截面视图。

图6为制造图3元件的工艺流程图。

图7A-7D为示出图3-6中M-I-M二极管器件典型切换特性的电压-电流曲线。

具体实施方式

现在参照图1，电池测试仪10耦合到电池11。电池测试仪10包括含置于两并联电极12、14之间的显示器16的并联电路。电极12在由两电阻18和20形成的分压器处连接到电路10。电极14连接到并联电路的另一侧。并联电路的另一侧具有非线性元件，即开关22，以及第三电阻24。

显示器16是超低电流的电压控制型显示器。该显示器的一种类型是电泳显示器，如在Massachusetts Institute of Technology 1998年6月“全印刷的双稳态反射显示器：可印刷的电泳油墨和全印刷的金属-绝缘体-金属二极管”中描述且由E-INK Inc.Cambridge，Ma提供的显示器。此种显示器基于所谓的“电子油墨”，如基于施加的电压而改变其性质的电泳材料。使用诸如电子油墨的电泳材料，平板显示器可印刷在基体材料上。这些显示器抽运非常小的电流，因而消耗非常小的功率。任何电压敏感材料可用作显示器。另一种具有相似性质的材料在Scientific American1998年9月的“纸的再发明”中描述并称为“Gyricon”。Gyricon也是电压敏感材料。显示器16需要的工作电压在测试仪10正监视的电池的电压范围内。

非线性元件22可以是任何非线性元件。优选实例是所谓的金属-绝缘体-金属二极管，(M-I-M二极管)也在上述论文中进行了概括性描述。

以下结合图3-6描述优选的M-I-M二极管。