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Dokumentenidentifikation DE19533760A1 09.05.1996
Titel Kameragehäuse zum Aufladen, wiederverwendbare Batterie und Gerät mit einer Funktion zum Aufladen der wiederverwendbaren Batterie
Anmelder Fuji Photo Film Co., Ltd., Minami-ashigara, Kanagawa, JP
Erfinder Namioka, Kenta, Asaka, Saitama, JP
Vertreter Grünecker, Kinkeldey, Stockmair & Schwanhäusser, Anwaltssozietät, 80538 München
DE-Anmeldedatum 12.09.1995
DE-Aktenzeichen 19533760
Offenlegungstag 09.05.1996
Veröffentlichungstag im Patentblatt 09.05.1996
IPC-Hauptklasse G03B 19/00
IPC-Nebenklasse G03B 7/26   H02J 7/00   H01M 10/44   
Zusammenfassung In einem Gehäusehauptkörper ist ein Deckel vorgesehen, der sich öffnen und schließen läßt, und eine Solarbatterie ist in dem Deckel vorgesehen. Die in dem Gehäusehauptkörper untergebrachte Kamera ist elektrisch verbunden mit Anschlüssen des Gehäusehauptkörpers, und durch die Solarbatterie erzeugte elektrische Energie wird der Kamera über die Anschlüsse zugeführt. Ein vorbestimmter Raum ist über Einlagen zwischen dem Gehäusehauptkörper, dem Deckel und der gelagerten Batterie ausgebildet. Einlagen bestehen aus Isoliermaterialien, so daß verhindert werden kann, daß Wärme in dem Gehäusehauptkörper und dem Deckel auf die Kamera übertragen wird. Der Deckel ist derart aufgebaut, daß sein Öffnungswinkel verstellbar ist, so daß die Solarbatterie zu der Sonne hin gerichtet werden kann.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft ein Kameragehäuse zum Aufladen einer Batterie, welche für eine Kamera verwendet wird, eine nichtwäßrige elektrolytische Batterie mit einem Pluspol-Aktivmaterial, einem Minuspol-Aktivmaterial wie beispielsweise einem leichten Metall und einen nichtwäßrigen Elektrolyt, welcher unter einer vorbestimmten Bedingung aufgeladen werden kann (nachfolgend als wiederverwendbare Batterie bezeichnet) und ein Gerät wie beispielsweise eine Kamera, welches mit einer Funktion zum Aufladen der wiederverwendbaren Batterie versehen ist.

Herkömmlich wird ein Kameragehäuse zum Schützen einer Kamera vorgeschlagen, welches eine Sekundärbatterie der Kamera aufladen kann mittels einer darin vorgesehenen Solarbatterie (Ni-Cd-Batterie, Silberzelle, usw. werden in Ausführungsformen verwendet). (Japanisches Gebrauchsmuster, Offenlegungs- No. 56-79126). In dem japanischen Gebrauchsmuster, Offenlegungs-No. 56-79126) wird offenbart, daß die Solarbatterie in dem Kameragehäuse vorgesehen ist, so daß die Sekundärbatterie der Kamera aufgeladen wird, während ein Benutzer das Kameragehäuse trägt, und es ist viel mehr Zeit zum Aufladen erhältlich als in dem Fall, in dem die Solarbatterie in der Kamera vorgesehen ist. Es wird auch offenbart, daß die Solarbatterie des Kameragehäuses eine Spannung von etwa 3 Volt erzeugt, welche ausreicht, die Sekundärbatterie unter direkten Sonnenstrahlen aufzuladen.

Ferner schlägt die japanische PA, Offenlegungs-No. 63-91641 vor, eine Lithium-Sekundärbatterie als Stromquelle für eine Kamera anzuwenden und die Lithium-Sekundärbatterie mittels einer Solarbatterie aufzuladen. Die Solarbatterie ist so ausgebildet, daß sie eine angemessene Größe aufweist zum Lagern in der Kamera, daher wird sehr wenig elektrische Energie erzeugt. Um die Sekundärbatterie ausreichend aufzuladen (insbesondere eine nichtgeladene neue Sekundärbatterie) muß infolgedessen das Kameragehäuse, das die Kamera aufnimmt, eine lange Zeit in die Sonne gelegt werden. Hier ist das in dem japanischen Gebrauchsmuster, Offenlegungs-No. 56-79126 offenbarte Kameragehäuse ein weiches Etui zum Schützen einer Kamera, das heißt, es ist nicht zum Schützen der Kamera gegen Wärme konstruiert.

Wenn das Kameragehäuse des japanischen Gebrauchsmusters, Offenlegungs-No. 56-79126, eine lange Zeit in die Sonne gelegt wird, steigt dementsprechend die Temperatur der Kamera in dem Kameragehäuse an. Infolgedessen besteht das Problem, daß Schaltkreise, ein Film und dergleichen in der Kamera abträglich beeinflußt werden.

Darüberhinaus wird erwogen, daß eine sogenannte Lithiumbatterie ideal ist für eine Kamera, welche tragbar sein soll, und welche eine große Menge elektrischer Energie verbraucht. Falls eine Lithium-Sekundärbatterie verwendet wird, ist jedoch ein Fehlerstrom der Lithium-Sekundärbatterie groß. Infolgedessen liegt ein Problem darin, daß die Lithium-Sekundärbatterie nicht ausreichend geladen wird durch die elektrische Energie, welche eine Solarbatterie erzeugen kann. Andererseits ist ein Fehlerstrom der Lithium-Primärbatterie sehr klein. Es tritt jedoch ein gefährlicher Knoten (knot) auf, genannt Dendrit, wenn die Lithium-Primärbatterie (Lithium oder eine seiner Legierungen) aufgeladen wird. Dies verursacht schwere Unfälle wie zum Beispiel Explosion und Feuer sowie eine niedrige Oxidation-Reduktion-Umkehrbarkeit des Elektrolyten Manganschwarz, welches ein Pluspol-Aktivmaterial ist. Dementsprechend versteht es sich herkömmlich, daß die Lithium-Primärbatterie nicht aufgeladen werden kann.

Die Erfindung ist in Anbetracht der oben beschrieben Umstände entwickelt worden, und ein Ziel ist die Schaffung eines Kameragehäuses, welches eine Batterie einer Kamera aufladen und die Kamera gegen Licht und Wärme schützen kann.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung einer wiederverwendbaren Batterie wie beispielsweise einer Lithium- Primärbatterie und dergleichen, welche unter einer vorbestimmten Bedingung sicher aufgeladen werden kann und deren geladene Menge und Energieniveau genau bekannt sind.

Ein weiteres Ziel der Erfindung ist die Schaffung eines Gerätes mit einer Funktion zum Aufladen einer wiederverwendbaren Batterie, in welchem die wiederverwendbare Batterie und eine herkömmliche Batterie verwendet werden, nur die wiederverwendbare Batterie sicher aufgeladen wird und die herkömmliche Batterie nicht aufgeladen wird.

Um die oben erwähnten Ziele zu erreichen, umfaßt ein Kameragehäuse zum Aufladen einen Gehäusehauptkörper zum Aufnehmen einer Kamera, die mit einer Batterie versehen ist, welche sich aufladen läßt, einen in dem Gehäusehauptkörper vorgesehenen Deckel, der sich öffnen und schließen läßt, in dem Gehäusehauptkörper und innerhalb des Deckels vorgesehene Einlagen zum Bilden eines vorbestimmten Raumes zwischen dem Gehäusehauptkörper und dem Deckel und der in dem Gehäusehauptkörper gelagerten Kamera, eine in dem Deckel vorgesehene Solarbatterie und eine Mehrzahl von Stromquellen-Ausganganschlüssen zum Zuführen von elektrischer Energie, die durch die Solarbatterie erzeugt wird, zu der in dem Gehäusehauptkörper untergebrachten Kamera, und das Kameragehäuse zum Aufladen wird dem Sonnenlicht ausgesetzt für eine vorbestimmte Zeit während der Zeit des Aufladens, so daß es sich verwenden läßt.

Außerdem ist der Deckel so konstruiert, daß sein Öffnungswinkel verstellbar ist und die Einlagen aus Isoliermaterialien hergestellt sind.

Gemäß der Erfindung ist der Deckel in dem Gehäusehauptkörper so vorgesehen, daß er sich öffnen und schließen läßt, und die Solarbatterie ist in dem Deckel vorgesehen. Wenn die Kamera in dem Gehäuse gelagert wird, ist sie elektrisch verbunden mit einem Stromquellen-Ausganganschluß des Gehäusehauptkörpers, und die durch die Solarbatterie erzeugte elektrische Energie wird der Kamera über den Stromquellen-Ausgangsanschluß zugeführt. Für die in dem Gehäusehauptkörper gelagerte Kamera wird ein vorbestimmter Abstand zwischen dem Gehäusehauptkörper, dem Deckel und der Kamera mittels Einlagen gebildet. Folglich kann der Temperaturanstieg der Kamera kontrolliert werden. Die Einlagen sind aus den Isoliermaterialien hergestellt, so daß verhindert wird, daß Wärme in dem Gehäusehauptkörper und dem Deckel auf die Kamera übertragen wird. Ferner ist der Deckel derart aufgebaut, daß sein Öffnungswinkel verstellbar ist. Wenn der Deckel zur Zeit des Aufladens in dem Sonnenlicht geöffnet ist, kann der Temperaturanstieg in dem Gehäuse kontrolliert werden, und die Solarbatterie kann zu der Sonne hin gerichtet werden.

Die wiederverwendbare Batterie gemäß der Erfindung weist die gleiche äußere Gestalt auf wie die einer zylindrischen normalen Batterie und umfaßt einen Seitenpol an ihrer Seite. Außerdem ist ein oberer oder unterer Pol, welcher die gleiche Polarität wie der Seitenpol aufweist, isoliert, um die wiederverwendbare Batterie zu bilden.

Dementsprechend kann nur ein spezielles Gerät mit einem Verbindungsanschluß mit einem Anschluß auf der Seite der wiederverwendbaren Batterie verbinden. Folglich kann der Rest der wiederverwendbaren Batterie gesteuert werden durch Spezifizieren des Gerätes, welches die wiederverwendbare Batterie verwenden kann.

Ferner umfassen ein Gerät, welches mit einer Funktion zum Aufladen einer wiederverwendbaren Batterie versehen ist, und eine Kamera der Erfindung eine Batteriekammer zum Aufnehmen einer normalen Batterie oder einer wiederverwendbaren Batterie, eine Last, welcher die Stromquelle zugeführt wird durch die gelagerte wiederverwendbare Batterie oder die normale Batterie in der Batteriekammer, eine Ladeeinrichtung zum Aufladen der in der Batteriekammer gelagerten wiederverwendbaren Batterie, erste und zweite Verbindungsanschlüsse, die mit einem oberen Pol und einem unteren Pol einer in der Batteriekammer gelagerten Batterie verbunden sind, dritte und vierte Verbindungsanschlüsse, die mit dem Seitenpol der in Batteriekammer gespeicherten wiederverwendbaren Batterie verbunden sind, eine erste Verbindungsschaltung zum Verbinden der ersten, zweiten und dritten Verbindungsanschlüsse mit der Last und eine zweite Verbindungsschaltung zum Verbinden des vierten Verbindungsanschlusses und des ersten Verbindungsanschlusses oder des zweiten Verbindungsanschlusses, welcher eine von dem vierten Verbindungsanschluß verschiedene Polarität aufweist, mit der Ladeeinrichtung. Folglich können die wiederverwendbare Batterie sowie die existierende Batterie, welche in der Batteriekammer gelagert sind, verwendet werden (die Stromquelle kann der Last zugeführt werden), und die Ladeeinrichtung kann nur die wiederverwendbare Batterie aufladen.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung gezeigten Ausführungsbeispiels näher beschrieben, wobei die Bezugszeichen in allen Figuren gleiche oder ähnliche Teile bezeichnen. In der Zeichnung zeigen:

Fig. 1 eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kameragehäuses zum Aufladen;

Fig. 2 eine Draufsicht von Fig. 1;

Fig. 3 eine vergrößerte Schnittansicht einer Einzelheit eines Stromquellen-Ausgangsanschlusses von Fig. 2;

Fig. 4 eine perspektivische Ansicht eines Beispiels für eine wiederverwendbare Batterie;

Fig. 5 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teiles einer Kamera, welche in dem Kameragehäuse zum Aufladen in Fig. 1 gelagert ist;

Fig. 6 ein detailliertes Schaltbild der Ausführungsform, welche in Fig. 5 gezeigt ist;

Fig. 7 ein Zeitablaufdiagramm eines Schaltkreises, welcher in Fig. 5 gezeigt ist;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht des anderen Beispiels für eine wiederverwendbare Batterie;

Fig. 9 ein Blockschaltbild eines wesentlichen Teiles einer Kamera, welche in dem Kameragehäuse zum Aufladen in Fig. 1 gelagert ist;

Fig. 10 eine Seitenansicht der anderen Ausführungsform des Kameragehäuses zum Aufladen; und

Fig. 11 eine Draufsicht von Fig. 10.

Die bevorzugte Ausführungsform eines Kameragehäuses zum Aufladen einer wiederverwendbaren Batterie und eines Gerätes mit einer Funktion zum Aufladen einer wiederverwendbaren Batterie gemäß der Erfindung werden im einzelnen anhand der Figuren beschrieben.

Fig. 1 ist eine Seitenansicht einer Ausführungsform eines Kameragehäuses zum Aufladen, welche ein Gerät (in dieser Ausführungsform eine Kamera) mit einer Funktion zum Aufladen einer wiederverwendbaren Batterie aufnimmt. Fig. 2 ist eine Draufsicht, welche das oben erwähnte Kameragehäuse mit geschlossenem Deckel darstellt.

Wie in den Figuren gezeigt, umfaßt das Kameragehäuse zum Aufladen einen Gehäusehauptkörper 10, einen Deckel 20 und eine Solarbatterie 30. Der Hauptkörper 10 und der Deckel 20 bestehen aus einem Metall wie beispielsweise Aluminium usw. oder einem Kunststoff mit Lichtabschirmvermögen. Eine Kamerakammer 12 zum Aufnehmen einer Kamera 40 und eine Batteriekammer 14 zum Aufnehmen einer wiederverwendbaren Batterie 50 sind in dem Gehäusehauptkörper 10 angeordnet. Eine Solarbatterie von 40 mm × 80 mm ist in dem Deckel 20 angeordnet.

Der Deckel 20 ist in dem Hauptkörper 10 derart vorgesehen, daß er um eine Achse 22 schwenkt. Ein Öffnungswinkel des Deckels 20 ist einstellbar, so daß die Sonnenbatterie 20 zu der Sonne hin gerichtet werden kann.

Eine Schaltungsplatte 16 ist in der Batteriekammer 14 des Hauptkörpers 10 vorgesehen, und die Schaltungsplatte 16 und die Solarbatterie 30 sind elektrisch miteinander verbunden. Ein Ladeschaltkreis usw. (in der Figur nicht gezeigt) sind in der Schaltungsplatte 16 enthalten, um die in der Batteriekammer 14 gelagerte wiederverwendbare Batterie 50 aufzuladen.

Die Schaltungsplatte 16 ist ferner mit Stromquellen-Ausgangsanschlüssen 18 und 18 versehen, um so der Kamera 40 elektrische Energie von der Solarbatterie zuzuführen.

Fig. 3 ist eine vergrößerte Schnittansicht einer Einzelheit des oben erwähnten Stromquellen-Ausgangsanschlusses.

Wie in der Figur gezeigt, sind die Anschlußstifte 18 und 18 derart angeordnet, daß sie in die Kamerakammer 12 einsetzbar und aus dieser zurückziehbar sind. Die Anschlußstifte 18A und 18A werden in die Kamerakammer 12 eingedrückt durch die Schraubenfedern 18B und 18B, welche zwischen den Anschlüssen 16A und 16A der Schaltungsplatte und den Anschlußstiften 18A und 18A vorgesehen sind.

Wenn die Kamera 40 in der Kamerakammer 12 des Hauptkörpers 10 gelagert ist, schieben dementsprechend die Stromquellen-Eingangsanschlüsse 40A und 40A der Kamera die Anschlußstifte 18A und 18A gegen die Federkraft in die Batteriekammer 14. Infolgedessen kontaktieren die Anschlußstifte 18A und 18A die Stromquellen-Eingangsklemmen 40A und 40A der Kamera sicher und sind mit diesen elektrisch verbunden.

Einlagen 11A, 11B, 11C, 11D, 11E und 21 sind an der Kamerakammer 12 bzw. der Innenfläche des Deckels 20 vorgesehen. Diese Einlagen 11A, 11B, 11C, 11D, 11E und 21 bestehen aus einem elastischen Wärmeisoliermaterial und fixieren die Kamera 40 in der Kamerakammer 12. Diese Einlagen verhindern, daß die Wärme in dem Hauptkörper 10 und in dem Deckel 20 auf die in der Kamerakammer 12 gelagerte Kamera 40 übertragen wird. Zwischen der Kamera 40 und dem Hauptkörper sowie dem Deckel 20 wird durch die Einlagen 11A, 11B, 11C, 11D, 11E und 21 ein Zwischenraum gebildet, so daß der Temperaturanstieg in der Kamera 40 beschränkt wird.

Als nächstes wird die wiederverwendbare Batterie im einzelnen erläutert, welche in dem Kameragehäuse zum Aufladen gelagert ist.

Im allgemeinen ist das Aufladen einer Primärbatterie verboten. Die folgenden Gründe für dieses Verbot werden angegeben. Zum Beispiel kann eine Alkalibatterie ihren Inhalt austreten lassen oder platzen. Ferner erscheint ein gefährlicher Knoten, genannt Dendrit, wenn die Lithium-Primärbatterie (Lithium oder eine Lithiumlegierung) aufgeladen wird. Dies verursacht ernsthafte Unfälle wie beispielsweise Explosion und Feuer sowie eine niedrige Oxidation-Reduktion-Umkehrbarkeit des Elektrolyten Manganschwarz, welches ein Pluspol-Aktivmaterial ist. Ein Leckstrom der Lithium-Primärbatterie ist sehr klein, daher ist die Lithium-Primärbatterie vorzuziehen für eine Kamera, in welcher eine Batterie für eine relativ lange Zeit unbenutzt bleibt. Wie oben erwähnt, erscheint jedoch Dendrit, wenn die Lithium-Primärbatterie aufgeladen wird, sie kann also brennen. Dementsprechend versteht es sich herkömmlich, daß die Lithium-Primärbatterie nicht aufgeladen werden kann.

In der Erfindung wird jedoch ein Verfahren entwickelt zum sicheren Aufladen einer nichtwäßrigen elektrolytischen Batterie wie zum Beispiel einer Lithium-Primärbatterie (wiederverwendbaren Batterie) mit einem Pluspol-Aktivmaterial, einem Negativ-Aktivmaterial wie zum Beispiel einem leichten Metall und einem nichtwäßrigen Elektrolyten unter einer vorbestimmten Bedingung. Entsprechend diesem Verfahren wird das Aufladen mit einer stündlichen Strommenge von 2 µC bis 5 mC nur durchgeführt, wenn ein Rest des Pluspol-Aktivmaterials in der wiederverwendbaren Batterie in dem Bereich von 5 bis 95% einer Kapazität C des Pluspol-Aktivmaterials liegt. Das oben erwähnte Verfahren ist vorzuziehen in dem Fall des Aufladens einer sogenannten Lithium-Primärbatterie, in welcher ein Pluspol-Aktivmaterial ein Manganschwarz ist und das Minuspol- Aktivmaterial ein Lithium oder eine Lithiumlegierung ist.

Wenn der Rest des Pluspol-Aktivmaterials in der wiederverwendbaren Batterie nahezu 0% erreicht, wird das Aufladen fast unmöglich. Wenn der Rest des Pluspol-Aktivmaterials nahezu 100% beträgt, kann der Elektrolyt zersetzt werden. Dementsprechend wird in der Erfindung der Rest strikt so geregelt, daß er in einem Bereich von 5% von 95% liegt. Insbesondere wird vorzugsweise das Aufladen ausgeführt mit dem Rest innerhalb eines Bereichs von 10 bis 90% der Kapazität C. Wie zu bemerken ist, wird nur das Pluspol-Aktivmaterial beachtet, da eine Kapazität des Minuspol-Aktivmaterials im allgemeinen viel größer ist als die des Pluspol-Aktivmaterials in der wiederverwendbaren Batterie, welche ein leichtes Metall als das Minuspol-Aktivmaterial anwendet.

Das Erscheinen des Dendrits wird in Anbetracht einiger durch die Erfinder durchgeführten Beispiele durch die aktuelle Ladegeschwindigkeit beeinflußt. Wenn das Aufladen durchgeführt wird mit einer stündlichen Strommenge von 10 mC, ist fast kein Dendrit vorhanden. Wenn das Aufladen durchgeführt wird mit einer stündlichen Strommenge von 20 mA, wird ein geringes Auftreten von Dendrit bestätigt. Daher ist in der Erfindung das Aufladen durchzuführen mit einer stündlichen Strommenge von maximal 5 mC, der Hälfte von 10 mC, bei welcher wenig Dendrit erscheint, damit das Aufladen sicher durchgeführt werden kann. Die Mindestgeschwindigkeit braucht nicht definiert zu werden in Anbetracht des Erscheinens des Dendrits, jedoch könnte das vollständige Aufladen nicht durchgeführt werden bei einer äußerst langsamen Ladegeschwindigkeit, daher wird in der Erfindung das Mindestniveau auf 5 µC festgelegt. Aus dem gleichen Grund wie dem Fall der Maximalgeschwindigkeit, liegt die Ladegeschwindigkeit vorzugsweise bei stündlichen Mengen von 10 µC bis 1 mC und noch besser von 20 µC bis 0,5 mC.

Das Mangandioxid wird als das Pluspol-Aktivmaterial empfohlen, und es ist noch eher vorzuziehen, elektrolysiertes oder synthetisches Mangandioxid anzuwenden. Das elektrolytische Mangandioxid wird erhalten durch elektrolytische Oxidation einer Säurelösung von Mangansulfat, Mangancarbonat, Mangannitrat, Manganphosphat, Manganazetat, Manganfluorid, Manganchlorid, Manganbromid und Manganiodid. Von diesen ist am meisten Mangansulfat oder Manganchlorid vorzuziehen. Das so erhaltene Mangandioxid sollte 1 bis 48 Stunden lang bei einer Temperatur von 300° bis 600°C verarbeitet werden. Das synthetische Mangandioxid kann erhalten werden durch Einbringen von Permangansäurealkalilösung in eine siedende Lösung von neutralem Mangansulfat.

Die durchschnittliche Teilchengröße des Pluspol-Aktivmaterials gemäß der Erfindung ist nicht beschränkt, beträgt aber vorzugsweise von 0,03 bis 50 µm. Der Oberflächenbereich des Pluspol-Aktivmaterials, das in einem sogenannten BET-Verfahren geprüft wurde, liegt vorzugsweise in einem Bereich von 1 bis 100 m²/g. Die Steuerung der Teilchengröße und des Oberflächenbereichs kann durchgeführt werden mittels einer wohlbekannten Pulverisiermühle und einer Klassiermaschine, zum Beispiel einem Mörser, einer Kugelmühle, einer Vibrationskugelmühle, einer Satellitenkugelmühle oder einer Drehabziehstrahlmühle (turning draught jet mill).

Ein anwendbares Material für das Minuspol-Aktivmaterial ist vorzugsweise Lithiummetall oder eine Legierung von Lithium und einem Metall wie zum Beispiel Al, Mn, Sn, Mg, Cd und In. Übrigens ist eine Legierung von Lithium und Al die beste in der Erfindung.

Ein Leitmittel, ein Bindemittel, ein Füller und dergleichen können einer Depolarisiermischung für die Zelle zugefügt werden. Das Leitmittel könnte hergestellt sein aus elektrisch leitendem Material ohne chemische Reaktion, wenn eine Batterie verwendet wird. Es wird empfohlen, einen der folgenden Stoffe einzuschließen oder eine Mischung von natürlichem Graphit (lepidischer Graphit, Squama (Schuppen) Graphit, Erd(soil) Graphit, usw.), künstlichem Graphit, Ruß, Azetylenruß, Ketenruß, Karbonfaser, Metallpulver [Kupfer, Nickel, Aluminium, Silber (siehe japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-No. 63-148554)] und Metalltextil. Übrigens ist es vorzuziehen, das Graphit und den Azetylenruß zusammen zu verwenden.

Eine zusätzliche Menge ist nicht im einzelnen festgelegt, aber beträgt vorzugsweise von 1 bis 50 Gewichts-% und insbesondere von 2 bis 30 Gewichts-%.

Das Bindemittel ist irgendeiner der folgenden Stoffe oder eine Mischung von Polysaccharid, thermoplastischem Harz und elastischem Polymer, zum Beispiel Stärke, Polyvinylalkohol, Karboxymethylzellulose, Hydroxypropylzellulose, regenerierte Zellulose, Diacethylzellulose, Polyvinylchlorid, Polyvinylpyrrolidon, Polytetrafluorethylen, Polyfluoridvinyliden, Polyäthylen, Polypropylen, Äthylen-Propylen-Dien-Polymer (EPDM), Sulfonierungs-EPDM, Styrenbutadien-Gummi, Polybutadien, fluorinhaltiger Gummi, Polyacrylsäure oder Polyäthylenoxid. Ein zusätzliche Menge des Bindemittels ist nicht besonders beschränkt, aber liegt vorzugsweise bei 1 bis 50 Gewichts-% und noch besser bei 2 bis 30 Gewichts-%.

Der Füllstoff sollte aus Fasermaterial bestehen, welches in einer Batterie nicht chemisch reagiert. Normalerweise werden ein Olefinpolymer wie zum Beispiel Polypropylen und Polyäthylen, Glas oder Kohlenstoff verwendet. Eine zusätzliche Menge des Füllstoffs ist nicht beschränkt, aber liegt vorzugsweise bei 0 bis 30 Gewichts-%.

Der nichtwäßrige Elektrolyt besteht im allgemeinen aus Lösungsmittel und Lithiumsäure (Anion und Lithiumkation, die in dem Lösungsmittel enthalten sind. Das Lösungsmittel kann irgendeiner der folgenden Stoffe oder eine Kombination sein von Propylenkarbonat, Äthylenkarbonat, Butylenkarbonat, Dimethylkarbonat, Diäthylkarbonat, Gamma-Butyrolacton, Ameisensäuremethyl, Methylazetat, 1,2-Dimetoxyäthan, Tetrahydrofuran, 2- Methyl-Tetrahydrofuran, Dimethylsulfoxid, 1,3-Dioxolan, Formamid, Dimethylformamid, Dioxolan, Azetonitril, Nitromethan, Ääthymonoglime, Triester-Phosphorsäure, Trimethoxyethan, Dioxolanderivat, Sulfolan, 3-methyl-2-Oxazolidin, Propylenkarbonatderivat, Tetrahydrofuranderivat, Äthyläther und Non-Floton organisches Lösungsmittel wie zum Beispiel 1,3-Propansulton. Ein Kation von Lithiumsalz, das in dem oben erwähnten Lösungsmittel aufzulösen ist, ist eines oder eine Kombination der folgenden: C10&sub4;, -BF&sub4;-PF&sub6;-, CF&sub3;SO&sub3;-, CF&sub3;CO&sub2;-AsF&sub6;-, SbF&sub6;-, CF&sub3;CO&sub2; )2N-, niederes alifatisches Karboxylsäureion (japanische Patentanmeldung, Offenlegungs-No. 60-41773), AlCl&sub4;, C1-, Br- und I-(japanische PA, Offenlegungs-No. 60-247625). Der bevorzugte Elektrolyt besteht aus einer Mischung eines Propylenkarbonats und/oder Butylenkarbonats und eines 1,2-Dimethoxaäthan und/oder Diäthylkarbonat mit LiCF&sub3;SO&sub3;, LiClO&sub4;, LiBF&sub4; und/oder LiPF&sub6;. Eine zusätzliche Menge des Elektrolyten in der Batterie ist nicht beschränkt, aber sollte wohl ausgewogen sein in Anbetracht der Menge der Pluspol- und Minuspol- Aktivmaterialien und der Größe der Batterie.

Das Volumenverhältnis des Lösungsmittels ist nicht beschränkt, aber liegt vorzugsweise für eine Mischungslösung von Propylenkarbonat und/oder Buthylenkarbonat und 1,2-Dimethoxiäthan in einem Bereich von 0,4/0,6 bis 0,6/0,4.

Die Dichte des unterstützenden Elektrolyten ist nicht beschränkt, aber es wird empfohlen, daß sie 0,2 bis 3 mol je Liter Elektrolytlösung beträgt.

Der Elektrolyt kann ersetzt werden durch folgende Festelektrolyte. Es gibt zwei Typen von Festelektrolyten, wobei einer ein anorganischer Festelektrolyt ist und der andere ein organischer Festelektrolyt ist. Die bekannten anorganischen Festelektrolyten sind Li-Nitrid, Halogenidchlorid und Oxygenchlorid. Um einige Beispiele zu nehmen, gibt es Li&sub3;N, LiI, Li&sub5;Ni&sub2;, Li&sub3;N-Nil-LiOH, LiSiO&sub4;, LiSiO&sub4;-Nil-LiOH (Japanische PA, Offenlegungs-No. 49-81899), xLi&sub3;PO&sub4;-(1-x)Li&sub4;SiO&sub4; (Japanische PA, Offenlegungs-No. 60-501731), und Phosphorsulfidverbindung (Japanische PA, Offenlegungs-No. 62-82665).

Als organische Festelektrolyte gibt es ein Polymer von Polyäthylenoxid-Derivat oder ein Polymer, welches das Derivat enthält (Japanische PA, Offenlegungs-No. 63-135447), ein Polymer von Polypropylenoxid-Derivat oder ein Polymer, welches das Derivat enthält, ein Polymer, enthaltend ionische dissoziative Base (Japanische PA, Offenlegungs-No. 62-254302, 62- 254303 und 63-193954), eine Mischung eines Polymers, enthaltend ionische dissoziative Base und den Non-Proton-Elektrolyten (US-P, Serien-No. 4,792,504 und 4,830,939 und Japanische PA, Offenlegungs-No. 62-22375, 62-22376, 63-22776 und 1- 95117), ein Phosphatesterpolymer (Japanische PA, Offenlegungs-No. 61-256573) und ein hochmolekulares Matrixmaterial einschließlich Nonflotonpolaren Lösungsmittel (US-P, Serien- No. 4,822,70, 4,830,939, Japanische PA, Offenlegungs-No. 63- 239779, Japanische PA, No. 2-30318 und 2-78531). Ferner kann Polyacrylonitril dem Elektrolyten zugefügt werden (Japanische PA, Offenlegungs-No. 62-278774). Ferner können der anorganische und der organische Festelektrolyt zusammen verwendet werden (Japanische PA, Offenlegungs-No. 60-1768).

Als Separator ist eine elektrisch isolierende Membran mit ausgezeichneter Durchlässigkeit und einer vorbestimmten mechanischen Festigkeit vorgesehen. In Anbetracht antiorganischer Lösungseigenschaften und hydrophober Eigenschaften eine Folie oder ein Vliesstoff aus Olefinpolymer wie zum Beispiel Polypropylen und Polyäthylen oder Glasfaser. Die lichte Weite des Separators liegt in einem für eine allgemeine Batterie geeigneten Bereich, zum Beispiel von 0,1 bis 10 µm. Die Dicke des Separators liegt ebenfalls in einem für eine allgemeine Batterie geeigneten Bereich, zum Beispiel bei 5 bis 300 µm.

Der gegenwärtige Kollektor des Elektroden-Aktivmaterials kann von elektronischer Leitfähigkeit sein, welches keine chemische Reaktion in der Batterie verursacht. Um ein Beispiel zu nennen, für den positiven Pol wird empfohlen, rostfreien Stahl, Nickel, Aluminium, Titan oder Brenn-Kohlenstoff zu verwenden, anderenfalls Aluminium oder rostfreien Stahl, Oberflächenbehandelt mit Kohlenstoff, Nickel, Titan oder Silber, und für den negativen Pol empfiehlt es sich, rostfreien Stahl, Nickel, Kupfer, Titan, Aluminium oder Brenn-Kohlenstoff zu verwenden, anderenfalls Kupfer oder rostfreien Stahl, oberflächenbehandelt mit Kohlenstoff, Nickel, Titan oder Silber. Falls erforderlich, werden Oberflächen dieser Materialien oxidiert. Die Form kann eine Folie, ein Film, ein Blatt, ein Netz oder ausgestanzter Zustand sein, anderenfalls leistenförmige, poröse, schäumende oder fasrige Substanzen.

Der positive Pol besteht vorzugsweise aus Titan oder rostfreiem Stahl in einem Netz- oder ausgestanzten Zustand. Die Dicke des positiven Poles ist nicht beschränkt, aber es wird empfohlen, daß sie in einem Bereich von 1 bis 50 µm liegt.

Fig. 4 ist eine äußere Ansicht der oben erwähnten wiederverwendbaren Batterie. Wie in der Figur gezeigt, weist die wiederverwendbare Batterie 50 zum Beispiel eine äußere Gestalt des Typs CR-123A auf. Die wiederverwendbare Batterie weist einen Pluspol 50A an ihrem oberen Ende und einen Minuspol 50B an ihrer Seitenfläche auf. Ein Bodenende 50C der wiederverwendbaren Batterie 50 ist isoliert.

Wegen des oben erwähnten Aufbaus der Pole kann die wiederverwendbare Batterie 50 nur ein Gerät (in dieser Ausführungsform eine Kamera) verwenden, welches Anschlüsse aufweist, die mit dem Pluspol 50A und dem Minuspol 50B zu verbinden sind. Das liegt daran, daß ein Rest des Pluspol-Aktivmaterials in der wiederverwendbaren Batterie 50 strikt überwacht werden muß. Daher kann nur ein Gerät mit der Überwachungsfunktion verwendet werden. Als nächstes wird die Kamera im einzelnen erläutert, die in dem Kameragehäuse zum Aufladen untergebracht ist, welches in den Fig. 1 und 2 gezeigt ist.

Fig. 5 ist ein Blockschaltbild wesentlicher Abschnitte einer Ausführungsform der oben erwähnten Kamera. Die Kamera 40 kann sowohl die wiederverwendbare Batterie 50 wie auch die herkömmliche Batterie verwenden und weist eine Ladevorrichtung nur zum Aufladen der wiederverwendbaren Batterie auf.

Wie in Fig. 5 gezeigt, umfaßt die Aufladevorrichtung in der Kamera 40 hauptsächlich eine Batteriekammer 52 zum Aufnehmen der wiederverwendbaren Batterie 50, ein Ladeenergie-Steuerteil 60, eine zentrale Verarbeitungseinheit (CPU) 70 und einen Verbrauchsenergie-Steuerteil 80.

In der Batteriekammer 52 sind vier Verbindungsanschlüsse 52A, 52B, 52C und 52D vorgesehen. Der Verbindungsanschluß 52A ist mit dem Ladeenergiesteuerteil 60 und dem Verbrauchsenergie- Steuerteil 80 verbunden. Der Verbindungsanschluß 52B ist mit dem Ladeenergie-Steuerteil 60 verbunden. Die Verbindungsanschlüsse 52C und 52D sind mit dem Verbrauchsenergie-Steuerteil 80 verbunden.

In dem Fall, in dem die wiederverwendbare Batterie 50 in der Kamera 40 aufgeladen wird, ist die Kamera 40 in dem Kameragehäuse zum Aufladen gelagert (siehe Fig. 1). Dann wird vorzugsweise das Kameragehäuse am Fenster plaziert, so daß durch das Fenster durchgehende Sonnenlicht in eine Solarbatterie 30 eintreten kann, die in dem Kameragehäuse zum Aufladen vorgesehen ist. Außerdem wird der Winkel eines Deckels 20 so eingestellt, daß das Sonnenlicht nahezu vertikal in die Solarbatterie 30 eintreten kann.

Wenn das Licht die Solarbatterie 30 beleuchtet, wird ein schwacher elektrischer Strom erzeugt. Der Strom tritt in den Ladeenergie-Steuerteil 60 ein über eine Diode 31 zum Verhindern des Umkehrstromes und über einen Stromquellen-Ausgangsanschluß 18. Die durch den Strom erzeugte Elektrizität wird in dem Ladeenergie-Steuerteil 60 akkumuliert.

Die in dem Ladeenergie-Steuerteil 60 gespeicherte Elektrizität wird durch die CPU 70 überwacht. Die CPU 70 überwacht die Anzahl von Malen, in denen die Elektrizität von dem Ladeenergie-Steuerteil 60 zu der wiederverwendbaren Batterie 50 übertragen wird, und überwacht auch die Elektrizität, die durch den Verbrauchsenergie-Steuerteil 80 hindurchgeht. Wenn vorbestimmte Elektrizität in dem Ladeenergie-Steuerteil 60 gespeichert ist und die CPU 70 bestätigt, daß der Rest der Elektrizität in der wiederverwendbaren Batterie 50 5 bis 95% beträgt, wird die Elektrizität in dem Ladeenergie-Steuerteil 60 zu der wiederverwendbaren Batterie 50 übertragen, so daß diese aufgeladen werden kann. Die Übertragung der Elektrizität wird durchgeführt bei einem elektrischen Strom von weniger als 5 mC, wobei die Einheit C eine Kapazität des Pluspol- Aktivmaterials in der wiederverwendbaren Batterie 50 ist.

Die ursprünglich in der wiederverwendbaren Batterie 50 gespeicherte und wiederaufgeladene elektrische Energie wird einer Last 90 über den Verbrauchsenergie-Steuerteil 80 zugeführt. Die Last 90 besteht aus einer Verschlußschaltung, einer automatischen Fokussierschaltung, einer Blitzschaltung usw. in der Kamera. Die Elektrizität von zwei Joule wird pro Schuß beim Fotografieren ohne Blitz verbraucht, und die Elektrizität von 14 Joule wird pro Schuß beim Fotografieren mit Blitz verbraucht. Dementsprechend überwacht die CPU 70 die Anwendung von Blitz und die Anzahl von Schüssen, um so die Menge der aus der wiederverwendbaren Batterie 50 abgegebenen Elektrizität zu messen. Wie oben beschrieben, überwacht die CPU 70 die Anzahl von Malen, in denen die Elektrizität von dem Ladeenergie-Steuerteil 60 auf die wiederverwendbare Batterie 50 übertragen wird. In Anbetracht der Elektrizitätsmenge, die bei einer Übertragung konstant ist, kann die in die wiederverwendbare Batterie 50 aufgeladene Elektrizitätsmenge ermittelt werden. Die in der wiederverwendbaren Batterie 50 ursprünglich gespeicherte Elektrizität (Kapazität C) ist bereits bekannt, der Rest der Elektrizität in der wiederverwendbaren Batterie 50 kann durch die CPU 70 gemessen werden.

Fig. 6 ist ein Detailschaltbild der in Fig. 5 gezeigten Ausführungsform. Fig. 7 ist ein Zeitablaufdiagramm von Fig. 6. Die bevorzugte Ausführungsform wird nachfolgend anhand der Figuren im einzelnen beschrieben.

Der Ladeenergie-Steuerteil 60 ist mit einem Kondensator 61 versehen, um darin die durch die Solarbatterie 30 über die Diode 31 erzeugte Elektrizität zu speichern. In diesem Zustand befindet sich ein S_ENABLE-Signal auf L-Pegel, und ein npn-Transistor 62 und ein pnp-Transistor 63 sind im AUS-Zustand. Wenn eine Klemmenspannung des Kondensators 61 die der wiederverwendbaren Batterie 50 übersteigt, wird eine freie Übertragung der Elektrizität von dem Kondensator 61 auf die wiederverwendbare Batterie 50 verhindert.

Ein SENSE-Signal wird normalerweise in einem Open-Kollektor- Zustand gehalten. Zum Beispiel erreicht es einmal die Stunde den L-Pegel, wobei ein Strompfad über den pnp-Transistor 64 gebildet wird. Dann wird eine Klemmenspannung TANK_V (siehe Fig. 7) des Kondensators 61 überwacht, und wenn die Klemmenspannung TANK_V des Kondensators 61 einen vorbestimmten Pegel erreicht, erreicht ein CHARGE_UP-Signal den H-Pegel, wie in Fig. 7 gezeigt. Die durch die Solarbatterie 30 erzeugte Elektrizität ist zu schwach, um die Klemmenspanung des Kondensators 31 ständig zu überwachen wegen des hohen Verbrauchs von Elektrizität zur Überwachung. Es ist daher praktisch, den Strompfad nur zu bilden, wenn eine periodische Überwachung durchgeführt wird, so daß die durch die Solarbatterie 30 erzeugte Elektrizität effektiv gespart werden kann. Ein erstes Steuerteil 70A erhält Informationen betreffend das CHARGE_UP- Signal, das den H-Pegel erreicht. Wenn das erste Steuerteil 70A bestätigt, daß der Energiepegel der wiederverwendbaren Batterie 50 bei 5 bis 95% liegt wird, das S_ENABLE-Signal dazu gebracht, den H-Pegel anzunehmen, um den pnp-Transistor 63 in einen EIN-Zustand zu verschieben. Gleichzeitig wird ein SCOOP-Signal von Impulsen, wie in Fig. 7 gezeigt, von dem ersten Steuerteil 70A an eine Basis des npn-Transistors 65 angelegt, um diesen schnell in den EIN- oder AUS-Zustand zu schalten. Wenn der npn-Transistor 65 sich in dem EIN-Zustand befindet, wird die in dem Kondensator 61 gespeicherte Elektrizität in eine Spule 66 verschoben, und wenn der npn-Transistor 65 sich in dem AUS-Zustand befindet, wird die in der Spule 66 gespeicherte Elektrizität über die Diode 67 in der wiederverwendbaren Batterie 50 gespeichert.

Die oben erwähnten Vorgänge werden wiederholt, so daß die Elektrizität des Kondensators 61 der wiederverwendbaren Batterie 50 zugeführt wird. Dann erreicht das S-ENABLE-Signal nach einer vorbestimmten Zeit den L-Pegel, folglich wird der Strompfad zwischen dem Kondensator 61 und der wiederverwendbaren Batterie 50 unterbrochen, und das SCOOP-Signal wird gestoppt. Zu diesem Zeitpunkt kann die zugeführte elektrische Energie p&sub1; erhalten werden durch die folgende theoretische Gleichung (1), in welcher V die Klemmenspannung des Kondensators 61 wiedergibt vor der Lieferung der elektrischen Energie und C&sub0; die Kapazität des Kondensators 61 repräsentiert.

p&sub1; (1/2)/C&sub0;V² (1)

Übrigens sollte die Lieferung der elektrischen Energie durchgeführt werden mit einem beschränkten elektrischen Strom von 5 mC oder weniger durch Steuern der EIN/AUS-Impulsbreite des npn-Transistors 65.

Bei Übertragung der elektrischen Energie zählt ein Zähler (nicht gezeigt), welcher in dem ersten Steuerteil 70A enthalten ist, die Anzahl von Übertragungen. Entsprechend der gezählten Anzahl ist bekannt, welche Menge elektrischer Energie von dem Kondensator 61 auf die wiederverwendbare Batterie 50 übertragen ist. Das heißt, wenn die durch den Zähler erhaltene gezählte Anzahl n ist, wird die Gesamtmenge der elektrischen Leistung P&sub1;, welche von dem Kondensator 61 auf die wiederverwendbare Batterie 50 übertragen ist, wie folgt berechnet:

P&sub1; = p&sub1; × n = (1/2) × C&sub0;V² x n (2)

Andererseits erreicht beispielsweise ein SWITCH-Signal den H- Pegel, wenn eine Kappe, die eine Linsenfläche der Kamera abdeckt, herausgenommen wird. Das zweite Steuerteil 70B, das zu der CPU 70 gehört, empfängt Informationen betreffend das SWITCH-Signal, das den H-Pegel erreicht, und ändert dann ein D_ENABLE-Signal von dem L-Pegel auf den H-Pegel. Der npn- Transistor 81 des Verbrauchsenergie-Steuerteiles 80 wechselt dementsprechend in den EIN-Zustand über, und der pnp-Transistor 62 geht ebenfalls in den EIN-Zustand über. Infolgedessen kann die wiederverwendbare Batterie 50 elektrisch mit der Last 90 verbunden werden, und der elektrische Strom fließt von der wiederverwendbaren Batterie 50 zu der Last 90. Ein SHUTTER-Signal, welches anzeigt, daß das Fotografieren durchgeführt wird durch Öffnen und Schließen des Verschlusses, und ein STROBE-Signal, welches anzeigt, ob das Fotografieren mit oder ohne Verwendung von Blitz durchgeführt wird, werden in den zweiten Steuerteil 70B eingegeben. Der zweite Steuerteil 70B erhält diese Signale, um die Menge der in der Last 90 verbrauchten elektrischen Energie zu berechnen, und die berechnete Menge wird auf den ersten Steuerteil 70A übertragen. Der erste Steuerteil 70A berechnet den Energiepegel der wiederverwendbaren Batterie 50 auf der Basis der Menge an in die wiederverwendbare Batterie 50 geladener elektrischer Energie, der Menge der in der Last 90 verbrauchten elektrischen Energie, welche von dem zweiten Steuerteil 70B übertragen wird, das heißt, die Menge der von der wiederverwendbaren Batterie 50 abgegebenen elektrischen Energie, und der voreingestellten Kapazität C der wiederverwendbaren Batterie 50.

Es kann abgeschätzt werden, wieviele zusätzliche Fotografierschüsse ohne Aufladen möglich sind. Die geschätzte Anzahl wird beispielsweise auf einer LCD-Anzeige angezeigt, welche in der Figur nicht gezeigt ist. Der Benutzer der Kamera kann aus diesem Display erfahren, ob das Aufladen der Solarbatterie erforderlich ist oder nicht, wobei die gewünschte Anzahl von Schüssen bei dem künftigen Fotografieren in Betracht gezogen wird. Wenn jedoch der Energiepegel der wiederverwendbaren Batterie 50 5% oder weniger oder 95% oder mehr beträgt, obwohl die Klemmenspannung TANK_V des Kondensators 61 einen vorbestimmten Pegel erreicht hat, wird das S_ENABLE-Signal auf dem L-Pegel gehalten. Andererseits wird das SENSE-Signal auf dem L-Pegel gehalten, wenn es die Gelegenheit erfordert, so daß die in dem Kondensator 61 gespeicherte elektrische Energie über den pnp-Transistor 24 abgegeben wird, um die Klemmenspannung TANK_V des Kondensators auf einer vorbestimmten Spannung zu halten.

Außerdem wird vorzugsweise der Verbrauch der elektrischen Energie in der wiederverwendbaren Batterie 50 kontrolliert, um zu verhindern, daß der Rest der wiederverwendbaren Batterie 5% oder weniger beträgt. Wenn die wiederverwendbare Batterie 50 nicht verwendet werden kann, wird die normale Batterie in der Batteriekammer 52 gespeichert, so daß die Kamera 40 fortlaufend benutzt werden kann. Das heißt, wenn die normale Batterie in der Batteriekammer 52 gelagert wird, wird der positive Pol an dem oberen Ende der vorhandenen Batterie mit einem Verbindungsanschluß 52A verbunden, und der Minuspol an dem unteren Ende wird mit einem Verbindungsanschluß 52D verbunden. Infolgedessen wird der Last über den Verbrauchsenergie-Steuerteil 80 Energie geliefert. Da an der Seite der normalen Batterie kein Pol vorgesehen ist, besteht übrigens keine Möglichkeit, die normale Batterie aufzuladen, selbst wenn die Kamera 40 in dem Kameragehäuse zum Aufladen gelagert ist.

Nachfolgend wird ein Beispiel für einen Versuch erläutert. In dem Versuch wurde die Solarbatterie 30 ersetzt durch eine mit unterschiedlichem Oberflächenbereich, und der Kondensator 61 wurde ersetzt durch einen mit unterschiedlicher Kapazität, und die Ladegeschwindigkeit in der wiederverwendbaren Batterie 50 wurde verändert bei einem Leistungsverhältnis bezüglich EIN/AUS des npn-Transistor 62 in der in Fig. 6 beschriebenen Schaltung. Die wiederverwendbare Batterie 50 wurde anschließend ersetzt, und eine Extraktion des Dendrits und der Grad der Extraktion wurden nach dem Aufladen der wiederverwendbaren Batterie mittels eines Mikroskops untersucht.

Wenn der Rest der wiederverwendbaren Batterie 50 in einem Bereich von 50 bis 95% lag und das Aufladen bei einer Ladegeschwindigkeit von 10 mC oder weniger durchgeführt wurde, bis der Energiepegel 95% erreichte, gab es folglich keine Anwesenheit von Dendrit. Wenn fünf Proben mit der Ladegeschwindigkeit von 20 mC aufgeladen wurden, erschien ein wenig Dendrit in einer Probe, welche aufgeladen wurde, nachdem sie bis zu 5% entladen war. Wenn die wiederverwendbare Batterie, welche bis auf nahezu 0% entladen worden war, aufgeladen wurde, war ein gewünschtes Aufladen aber unmöglich. Wenn die wiederverwendbare Batterie, welche bis zu fast 100% aufgeladen worden war oder die unbenutzte wiederverwendbare Batterie aufgeladen wurde, ist es offensichtlich, daß Lithiumion in dem Elektrolyt zuerst extrahiert wird, und wenn kein Lithiumion in dem Elektrolyt vorhanden ist, wird der Elektrolyt selbst zersetzt. So wurde das Aufladen in der wiederverwendbaren Batterie nicht ausgeführt, welche fast vollständig aufgeladen worden war.

Das Kameragehäuse zum Aufladen ist mit einer Ladeschaltung (nicht gezeigt) versehen, welche die wiederverwendbare Batterie 50 lädt, die in der Batteriekammer 14 untergebracht ist, wie in Fig. 2 gezeigt. Die Ladeschaltung hat die gleiche Funktion wie des Ladeenergie-Steuerteiles 60 von Fig. 5, und ein mit der wiederverwendbaren Batterie 50 verbundene Verbindungsanschluß wird auf die gleiche Weise gebildet wie die Verbindungsanschlüsse 52A und 52B von Fig. 5. Dementsprechend kann die normale Batterie nicht aufgeladen werden. Falls die Kamera 40 in dem Kameragehäuse zum Aufladen gelagert wird, wird dem Aufladen in der wiederverwendbaren Batterie der Kamera die Priorität eingeräumt.

Um die wiederverwendbare Batterie, welche bis zu 5% entladen worden ist, vollständig aufzuladen mittels des Kameragehäuses zum Aufladen, wird außerdem das Kameragehäuse zum Aufladen am Fenster plaziert, so daß die wiederverwendbare Batterie in sieben Tagen vollständig aufgeladen werden kann, unter der Annahme, daß das Sonnenlicht am Tag etwa vier Stunden lang in die Solarbatterie 30 eintritt.

Es gibt auch zwei Arten von Metall für ein äußeres Gehäuse einer wiederverwendbaren Batterie, das heißt Metalle positiver Polarität und negativer Polarität. Das Metall positiver Polarität ist zum Beispiel ein Alkalimangantyp. Die wiederverwendbare Batterie weist einen solchen Aufbau auf, daß ihr oberes Ende 51A isoliert ist, wie in Fig. 8 gezeigt, und ein Pluspol 51B an der Seitenfläche gebildet wird, und ein Minuspol 51C an dem Bodenende gebildet ist.

Als Kamera 40, welche die wiederverwendbare Batterie 51 verwendet, wird die Kamera verwendet, welche einen Anschlußaufbau aufweist, wie in Fig. 9 gezeigt. In Fig. 9 sind die gleichen Teile mit den gleichen Bezugszeichen wie in Fig. 5 belegt, und ihre detaillierte Erläuterung wird übergangen.

Vier Verbindungsanschlüsse 54A, 54B, 54C und 54D sind in der Batteriekammer 54 der Kamera 40 vorgesehen, wie in Fig. 9 gezeigt. Der Verbindungsanschluß 54A ist mit dem Verbrauchsenergie-Steuerteil 80 verbunden, und der Verbindungsanschluß 54B ist mit dem Ladeenergie-Steuerteil 60 verbunden. Die Verbindungsanschlüsse 54C und 54D sind mit dem Ladeenergie-Steuerteil und dem Verbrauchsenergie-Steuerteil 80 verbunden. Da die Anschlüsse in der oben erwähnten Weise aufgebaut sind, können die wiederverwendbare Batterie 51 sowie die normale Batterie verwendet werden, und es kann nur die wiederverwendbare Batterie aufgeladen werden.

Übrigens sind die Pole an der Seite der wiederverwendbaren Batterie 50 oder 51 an zwei Teilen der Seitenfläche ausgebildet, jedoch ist die Erfindung nicht darauf beschränkt. Die Pole können an vorbestimmten Intervallen um die gesamte Seitenfläche herum ausgebildet sein.

Fig. 10 ist eine Seitenansicht, welche die andere Ausführungsform des Kameragehäuses zum Aufladen darstellt. Fig. 11 ist eine Draufsicht von Fig. 10.

Wie in den Fig. 10 und 11 gezeigt, ist das Kameragehäuse zum Aufladen das Gehäuse für eine Sofortbildkamera (instantcamera) und ist größer als das in Fig. 1 gezeigte Gehäuse und andere. In anderen Punkten hat es den gleichen Aufbau wie das in Fig. 1 gezeigte und andere.

Das heißt, das Kameragehäuse zum Aufladen umfaßt hauptsächlich einen Gehäuse-Hauptkörper 110, einen Deckel 120 und sechs Solarbatterien 131, 132, 133, 134, 135 und 136. Eine Kamerakammer 112 zum Aufnehmen der Sofortbildkamera und eine Batteriekammer 114 zum Aufnehmen der wiederverwendbaren Batterie usw. sind in dem Hauptkörper 110 ausgebildet. Der Deckel 120 ist so vorgesehen, daß er um eine Achse 122 schwenkt, und ein Öffnungswinkel des Deckels 120 kann verstellt werden. Übrigens sind die sechs Solarbatterien 131, 132, 133, 134, 135 und 136, welche in dem Deckel 120 vorgesehen wird, jeweils 40 mm × 80 mm groß.

Einlagen 111A, 111C, 111D, 111E, 111F und 111G und eine Einlage 121 sind in der Kamerakammer 112 des Gehäuse-Hauptkörpers 110 bzw. an der Innenseite des Deckels 120 vorgesehen. Eine Schaltungsplatte 116 ist in der Batteriekammer 114 des Hauptkörpers 110 vorgesehen, und die Schaltungsplatte 116 ist elektrisch verbunden mit den Solarbatterien 131, 132, 133, 134, 135 und 136. Eine Ladeschaltung usw. (nicht gezeigt) zum Aufladen der wiederverwendbaren Batterie, die in der Batteriekammer 114 untergebracht ist, ist an der Schaltungsplatte 116 angebracht. Ferner sind Stromquellen-Ausgangsanschlüsse 118 und 118, welche die in den Solarbatterien 131, 132, 133, 134, 135 und 136 erzeugte elektrische Energie an die Sofortbildkamera liefern, an der Schaltungsplatte 116 vorgesehen.

Da die sechs Solarbatterien 131, 132, 133, 134, 135 und 136 vorgesehen sind und einen großen Raum überdecken, läßt sich das Aufladen sogar bei Raumlicht usw. durchführen.

Übrigens kann in dem Kameragehäuse zum Aufladen, wie in Fig. 1 gezeigt, und anderen die Solarbatterie mit der Möglichkeit zum Falten ausgebildet sein und kann ausgebreitet werden, wenn das Kameragehäuse verwendet wird, so daß eine größere Lichtaufnahmefläche sichergestellt werden kann als der Deckel 20. Außerdem ist eine weitere Solarbatterie verschiebbar in dem Deckel 20 gespeichert, und die gespeicherte Solarbatterie wird herausgezogen, wenn das Kameragehäuse verwendet wird, so daß eine größere Lichtaufnahmefläche erreicht werden kann.

Außerdem kann ein Gerät, in welchem die wiederverwendbare Batterie als Stromquelle verwendet wird und die Batterie aufgeladen wird, angewendet werden auf ein anderes Gerät als die Kamera dieser Ausführungsform.

Wie oben beschrieben, ist das Kameragehäuse zum Aufladen gemäß der Erfindung so aufgebaut, daß nur ein Gerät mit einem speziellen Verbindungsanschluß zu verwenden ist. Folglich kann eine Energiesteuereinrichtung, die in dem Gerät vorgesehen ist, den Energiepegel der wiederverwendbaren Batterie steuern. Übrigens kann das Aufladen nur sicher ausgeführt werden, wenn der Energiepegel der wiederverwendbaren Batterie in einem Bereich von 5 bis 95% und die wiederverwendbare Batterie aufgeladen wird mit einem elektrischen Strom von 2 µC bis 5 mC je Ladung.

Außerdem sind in einem Gerät, das mit einer Funktion zum Aufladen der wiederverwendbaren Batterie gemäß der Erfindung versehen ist, die Anschlüsse so konstruiert, daß die wiederverwendbare Batterie sowie die vorhandene Batterie verwendet werden können. Selbst wenn der Energiepegel der wiederverwendbaren Batterie zu niedrig ist zur Benutzung, kann daher die existierende Batterie verwendet werden. Ferner kann das Aufladen sicher ausgeführt werden, da die Anschlüsse so aufgebaut sind, daß nicht die existierende Batterie, sondern die wiederverwendbare Batterie aufgeladen werden kann.

Es versteht sich jedoch, daß nicht die Absicht besteht, die Erfindung auf die offenbarten spezifischen Formen zu beschränken, sondern im Gegenteil soll die Erfindung alle Modifikationen, alternative Konstruktionen und Äquivalente abdecken, die im Rahmen und Gedanken der Erfindung liegen, wie in den Ansprüchen ausgedrückt.


Anspruch[de]
  1. 1. Kameragehäuse zum Aufladen, gekennzeichnet durch einen Gehäusehauptkörper (10) zum Aufnehmen einer Kamera (40), die mit einer Batterie (50) versehen ist, welche sich aufladen läßt, einen in dem Gehäusehauptkörper (10) vorgesehenen Deckel (20), der sich öffnen und schließen läßt, eine Mehrzahl von in dem Gehäusehauptkörper (10) und innerhalb des Deckels (20) vorgesehene Einlagen (11A, 11B, 11C, 11D, 11E, 21) zum Bilden eines vorbestimmten Raumes zwischen dem Gehäusehauptkörper (10) und dem Deckel (20) und der in dem Gehäusehauptkörper (10) gelagerten Kamera (40), eine in dem Deckel (20) vorgesehene Solarbatterie (30) und eine Mehrzahl von Stromquellen-Ausganganschlüssen (18) zum Zuführen von elektrischer Energie, die durch die Solarbatterie (30) erzeugt wird, zu der in dem Gehäusehauptkörper (10) gelagertem Kamera (40).
  2. 2. Kameragehäuse zum Aufladen nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Gehäusehauptkörper (10) ein Lagerteil (14) umfaßt zum Lagern der Batterie (50) und eine Ladeeinrichtung (60) zum Aufladen der in dem Lagerteil (14) gelagerten Batterie (50) mittels der durch die Solarbatterie (30) erzeugten elektrischen Energie.
  3. 3. Kameragehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Deckel (20) derart aufgebaut ist, daß sein Öffnungswinkel verstellbar ist, so daß der Winkel der Solarbatterie (30) einstellbar ist.
  4. 4. Kameragehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Einlagen (11A . . . 11E, 21) aus einem Isoliermaterial bestehen.
  5. 5. Kameragehäuse nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die in den Deckel (20) vorgesehene Solarbatterie (30) eine Solarbatterie umfaßt, welche gefaltet oder in dem Deckel gespeichert ist und zur Benutzung ausgebreitet oder herausgezogen wird.
  6. 6. Wiederverwendbare Batterie, welche die gleiche äußere Gestalt aufweist wie eine normale Batterie, gekennzeichnet durch

    einen Seitenpol (50B, 51B), der an einer Seitenfläche der wiederverwendbaren Batterie (50, 51) ausgebildet ist,

    einen oberen Pol (50A, 51A), der an dem oberen Ende der wiederverwendbaren Batterie vorgesehen ist,

    und einen an dem unteren Ende der wiederverwendbaren Batterie vorgesehenen unteren Pol (50C, 51C), welcher eine von dem oberen Pol (50A, 51A) verschiedene Polarität aufweist, wobei der obere Pol (51A) oder der untere Pol (50C), welcher die gleiche Polarität aufweist wie der Seitenpol (50B, 51B), isoliert ist.
  7. 7. Wiederverwendbare Batterie nach Anspruch 6, gekennzeichnet durch ein Pluspol-Aktivmaterial, ein Minuspol- Aktivmaterial aus leichtem Metall und einen nichtwäßrigen Elektrolyten.
  8. 8. Wiederverwendbare Batterie nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Pluspol-Aktivmaterial ein Manganschwarz ist und das Minuspol-Aktivmaterial ein Lithium oder eine Lithiumlegierung ist.
  9. 9. Gerät, welches mit einer Funktion zum Aufladen einer wiederverwendbaren Batterie versehen ist, gekennzeichnet durch

    eine Batteriekammer (52) zum Aufnehmen einer normalen Batterie oder einer wiederverwendbaren Batterie (50), welche die gleiche äußere Gestalt aufweist wie eine normale Batterie, umfassend einen Seitenpol (50B), der an einer Seitenfläche der wiederverwendbaren Batterie (50) ausgebildet ist, einen oberen Pol (50A), der an dem oberen Ende der wiederverwendbaren Batterie (50) vorgesehen ist, und einen an dem unteren Ende der wiederverwendbaren Batterie (50) vorgesehenen unteren Pol (50C), welcher eine von dem oberen Pol (50A) verschiedene Polarität aufweist, wobei der obere Pol oder der untere Pol (50C), welcher die gleiche Polarität aufweist wie der Seitenpol (50B), isoliert ist,

    eine Last (90), welcher die Stromquelle zugeführt wird durch die gelagerte wiederverwendbare Batterie (50) oder die normale Batterie in der Batteriekammer (52),

    eine Ladeeinrichtung (60) zum Aufladen der in der Batteriekammer (52) gelagerten wiederverwendbaren Batterie (50),

    erste und zweite Verbindungsanschlüsse (52A, 52D), die mit einem oberen Pol (50A) und einem unteren Pol (50C) einer in der Batteriekammer (52) gelagerten Batterie (50) verbunden sind,

    dritte und vierte Verbindungsanschlüsse (52B, 52C), die mit dem Seitenpol (50B) der in Batteriekammer (52) gespeicherten wiederverwendbaren Batterie (50) verbunden sind,

    eine erste Verbindungsschaltung zum Verbinden der ersten, zweiten und dritten Verbindungsanschlüsse (52A, 52D, 52C) mit der Last (90) und eine zweite Verbindungsschaltung zum Verbinden des vierten Verbindungsanschlusses (52C) und des ersten Verbindungsanschlusses (52A) oder des zweiten Verbindungsanschlusses, welcher eine von dem vierten Verbindungsanschluß verschiedene Polarität aufweist, mit der Ladeeinrichtung (60).
  10. 10. Gerät nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß die Ladeeinrichtung (60) die wiederverwendbare Batterie mit einer stündlichen Strommenge von 2 µC bis 5 mC nur lädt, wenn der Rest des Pluspol-Aktivmaterials in der wiederverwendbaren Batterie (5) in einem Bereich von 5 bis 95% einer Kapazität C des Pluspol-Aktivmaterials liegt.
  11. 11. Kamera, gekennzeichnet durch eine Batteriekammer (52) zum Aufnehmen einer normalen Batterie oder einer wiederverwendbaren Batterie (50), welche die gleiche äußere Gestalt aufweist wie eine normale Batterie, umfassend einen Seitenpol (50B), der an einer Seitenfläche der wiederverwendbaren Batterie (50) ausgebildet ist, einen oberen Pol (50A), der an dem oberen Ende der wiederverwendbaren Batterie (50) vorgesehen ist, und einen an dem unteren Ende der wiederverwendbaren Batterie (50) vorgesehenen unteren Pol (50C), welcher eine von dem oberen Pol (50A) verschiedene Polarität aufweist, wobei der obere Pol oder der untere Pol (50C), welcher die gleiche Polarität aufweist wie der Seitenpol (50B), isoliert ist,

    eine Last (90), welcher die Stromquelle zugeführt wird durch die gelagerte wiederverwendbare Batterie (50) oder die normale Batterie in der Batteriekammer (52),

    eine Ladeeinrichtung (60) zum Aufladen der in der Batteriekammer (52) gelagerten wiederverwendbaren Batterie (50),

    erste und zweite Verbindungsanschlüsse (52A, 52D), die mit einem oberen Pol (50A) und einem unteren Pol (50C) einer in der Batteriekammer (52) gelagerten Batterie (50) verbunden sind,

    dritte und vierte Verbindungsanschlüsse (52B, 52C), die mit dem Seitenpol (50B) der in Batteriekammer (52) gespeicherten wiederverwendbaren Batterie (50) verbunden sind,

    eine erste Verbindungsschaltung zum Verbinden der ersten, zweiten und dritten Verbindungsanschlüsse (52A, 52D, 52C) mit der Last (90)

    und eine zweite Verbindungsschaltung zum Verbinden des vierten Verbindungsanschlusses (52C) und des ersten Verbindungsanschlusses (52A) oder des zweiten Verbindungsanschlusses, welcher eine von dem vierten Verbindungsanschluß verschiedene Polarität aufweist, mit der Ladeeinrichtung (60).






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