[发明专利]保护电路以及电池组件

说明书

技术领域

本发明涉及保护二次电池免受过度充电或避免过大的放电电流的保护电路以及电池组件。

背景技术

图12是表示背景技术所涉及的电池组件(Battery Packing)结构的电路图。图12所示的电池组件101，具有保护电路102和二次电池103。二次电池103是例如锂离子(Lithium ION)二次电池，锂聚合物(Lithium Polymer)二次电池，镍氢(NickelHydrogen)二次电池，或是镍镉(Nickel Cadmium)二次电池等可以充电的二次电池。这样的二次电池，如果过度充电或放电电流过大，就会导致循环(Cycle)寿命等特性的恶化、电池的膨胀和变形等情况发生。在此，电池组件101具有保护二次电池103免受过度充电和避免过大的放电电流的保护电路102(例如，日本专利公开公报特开平4-75430号)。

保护电路102具有外部连接端子104、105、FET(场效应管)106、107、基准电压源108、109、比较器(Comparator)110、111、电阻112以及逻辑电路113。

外部连接端子104、105是连接用于为二次电池103充电的充电装置，或连接通过二次电池103的放电电流被驱动的移动电话或数码相机等移动器械、电动工具、机器人、电动自行车等的驱动用电源的连接端子。并且，外部连接端子104、二次电池103、FET106、FET107、外部连接端子105被串联连接。

FET106的寄生二极管(Parasitic Diode)的阳极(Anode)位于二次电池103一侧，FET107的寄生二极管的阳极位于外部连接端子105一侧。并且，FET106在二次电池103的放电电流过大时被作为切断放电电流的过电流保护用开关来使用，FET107在二次电池103处于过充电时被作为切断充电电流的过充电保护用开关来使用。

而且，二次电池103的正极端子输入到比较器110的+端子，从基准电压源108输出的基准电压Vref1输入到比较器110的一端子，比较器110的输出端子与逻辑电路113连接。作为基准电压Vref1，设定有为检测二次电池103的过充电的电压。并且，在通过与外部连接端子104、105连接的图中省略的充电装置给二次电池103充电，二次电池103的端子电压超过基准电压Vref1时，比较器110将表示过充电的检测信号输出到逻辑电路113。

而且，FET106和FET107的连接点，介于电阻112与比较器111的一端子连接，从基准电压源109输出的基准电压Vref2被输入到比较器111的+端子。据此，二次电池103的放电电流流经FET106，由FET106的导通电阻产生的压降通过电阻112输入到比较器111的一端子。而且，基准电压Vref2设定有例如相当于在不导致二次电池103的特性恶化的范围内的最大放电电流流经FET106时，由FET106的导通电阻产生的压降的电压。

并且，当由于金属片接触外部连接端子104、105、或外部连接端子104、105连接的负荷设备出现故障等情况而发生短路，二次电池103的放电电流过大时，，比较器111能检测出FET106中压降的上升，并将表示放电电流过大的检测信号输出到逻辑电路113。

逻辑电路113，如果从比较器110输出表示过充电的检测信号，为了使二次电池103的充电停止而断开(O F F)FET107，如果从比较器111输出表示放电电流过大的检测信号，为了使二次电池103的放电停止而断开FET106。据此，保护电路102保护二次电池103免受过充电或过电流放电。

而且，作为保护二次电池免受过充电和过电流的放电的保护电路，已知有如图13所示的电池组件121，即二次电池122和PTC元件(Positive Temperature Coefficient)123串联连接，例如在与外部连接端子124、125连接的充电装置126出现故障等情况下，由于过度充电二次电池122发热或PTC元件123自身发热而PTC元件123被加热的话，PTC元件123就断开从而切断充电电流，进而保护二次电池122。