JP2001298867A

JP2001298867A - 保護装置

Info

Publication number: JP2001298867A
Application number: JP2000113250A
Authority: JP
Inventors: Tokihiro Yoshikawa; 時弘吉川
Original assignee: NEC Schott Components Corp
Current assignee: NEC Schott Components Corp
Priority date: 2000-04-10
Filing date: 2000-04-10
Publication date: 2001-10-26

Abstract

(57)【要約】【課題】リチウムイオン二次電池の過充電を検知する
とともに、過充電状態のリチウムイオン二次電池を自動
的に放電させる保護装置を提供する。【解決手段】正直流入力端子１と正直流出力端子３と
の間に、抵抗付きヒューズ５のヒューズ６を接続すると
ともに、負直流入力端子２と負直流出力端子４とを接続
し、前記抵抗付きヒューズ５の抵抗体７の一端を前記ヒ
ューズ６の二次側に接続し、抵抗体７の他端をスイッチ
ング手段であるトランジスタ１４を介して負直流入力端
子２に接続し、さらに負荷であるリチウムイオン二次電
池１６の異常検知手段１１を構成するツェナダイオード
１２のアノードを正直流出力端子３に接続し、電流制限
抵抗１３の他端を前記トランジスタ１４のベースに接続
した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、保護装置に関し、
より詳細には、例えばリチウムイオン二次電池のような
過充電や過放電により危険状態になる負荷への通電時や
放電時の異常状態から保護する保護装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近、携帯電話，ＰＨＳ，ページャ，ハ
ンドヘルドコンピュータ等の各種携帯機器が広く用いら
れるようになってきた。この種の携帯機器には、電源と
して電池が搭載されているが、携帯機器の小型化に伴っ
て、電池も小型化が要求されており、さらに、携帯機器
の長時間使用のために、高エネルギー密度が要求されて
いる。このような小型かつ高エネルギー密度の電池とし
て、リチウムイオン二次電池が賞用されている。ところ
が、リチウムイオン二次電池は、過充電によりデンドラ
イトが生成し、電池性能が大きく損なわれたり、ガスの
発生による爆発の危険性があるので、充電時に過充電を
防止する必要がある。

【０００３】図７は、例えば特開平７−１５３３６７号
公報や特開平８−１６１９９０号公報に開示されてい
る、リチウムイオン二次電池の過充電を防止する保護装
置の回路図を示す。図７において、５１、５２は充電器
接続用の正負直流入力端子、５３、５４はリチウムイオ
ン二次電池接続用の正負直流出力端子である。前記正直
流入力端子５１と正直流出力端子５３とは、可溶合金よ
りなるヒューズ５５を介して接続されている。また、前
記負直流入力端子５２と負直流出力端子５４とは直接接
続されている。５６はリチウムイオン二次電池の過充電
を検知する検知手段で、図示例は一端が正直流出力端子
５３に接続されたツェナダイオード５７と電流制限抵抗
５８との直列接続によって構成されている。５９は前記
検知手段５６の異常検知により導通するスイッチング手
段であるトランジスタで、前記電流制限抵抗５８の他端
がベースに接続されており、エミッタが負直流入力端子
５２と負直流出力端子５４とに接続されている。６０は
前記トランジスタ５９の導通によって通電される抵抗体
で、その一端は前記ヒューズ５５の一次側，すなわち正
直流入力端子５１に接続され、他端は前記トランジスタ
５９のコレクタに接続されている。

【０００４】次に、上記保護装置の動作について説明す
る。図７の構成において、前記正負直流入力端子５１、
５２に充電器６１を接続するとともに、前記正負直流出
力端子５３、５４にリチウムイオン二次電池６２を接続
する。すると、充電開始直後は、リチウムイオン二次電
池６２の端子電圧が低いので、ツェナダイオード５７は
非導通状態であり、したがって、スイッチング手段であ
るトランジスタ５９は導通しない。このため、リチウム
イオン二次電池６２は、ヒューズ５５を介して充電され
る。リチウムイオン二次電池６２の充電に伴ってその端
子電圧が徐々に上昇する。リチウムイオン二次電池６２
の充電が進み過充電状態になると、ツェナダイオード５
７が電圧検知により導通する。すると、このツェナダイ
オード５７を通ってトランジスタ５９にベース電流が供
給され、トランジスタ５９が導通する。トランジスタ５
９が導通すると、このトランジスタ５９を介して抵抗体
６０に電流が流れて、この抵抗体６０が発熱する。この
抵抗体６０の発熱により、ヒューズ５５が溶断されるた
め、リチウムイオン二次電池６２の過充電が防止され
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、前記図７に
示す保護装置では、リチウムイオン二次電池６２が過充
電状態になってから、ヒューズ５５が溶断するまでに
は、前述のとおり、ツェナダイオード５７が電圧検知に
より導通し、それによってトランジスタ５９が導通し、
抵抗体６０に通電されて抵抗体６０が発熱し、それによ
ってヒューズ５５が溶断されるという過程があるので、
リチウムイオン二次電池６２が過充電状態になってから
ヒューズ５５が溶断するまでの間、リチウムイオン二次
電池６２がなお充電され続ける。このため、リチウムイ
オン二次電池６２の過充電状態が促進されることにな
る。しかも、この過充電状態は、ヒューズ５５の溶断に
よっても維持されたままであるから、リチウムイオン二
次電池６２の過充電による危険状態が回避されないまま
である。このようなリチウムイオン二次電池６２の危険
状態を回避するために、前記ヒューズ５５と抵抗体６０
とを一体に形成した抵抗付きヒューズを用いて、リチウ
ムイオン二次電池６２の過充電状態の検出からヒューズ
５５の溶断までの動作所要時間を可及的に短くすること
が考えられている。しかしながら、前記動作所要時間を
短縮することはできても無くすことはできず、前記危険
性の回避という課題を完全に解決するに至っていないの
が現状である。さらに、リチウムイオン二次電池６２が
過充電状態のままであると、トランジスタ５９が導通し
たままであり、抵抗体６０に通電された状態が持続され
ることになる。すると、抵抗体６０が異常発熱して、接
合部が外れて他の部品とショートすることにより再導通
する危険性がある。そこで、本発明は、リチウムイオン
二次電池等の負荷の異常状態を検出して、負荷の危険状
態を自動的に回避し得る保護装置を提供することを目的
とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、通電により発
熱する抵抗体と、この抵抗体の発熱により溶断するヒュ
ーズと、前記ヒューズを介して通電される負荷と、負荷
の異常を検知する検知手段と、前記検知手段の異常検知
により導通して前記抵抗体に通電するスイッチング手段
とを有する保護装置において、前記抵抗体を前記ヒュー
ズの負荷側に接続して、前記検知手段による異常検知に
より前記ヒューズを溶断させた後に、前記負荷側から前
記抵抗体に放電して負荷電圧を所定値まで低下させるよ
うにしたことを特徴とする保護装置を特徴とするもので
ある。

【０００７】本発明の請求項１に記載された発明は、通
電により発熱する抵抗体と、この抵抗体の発熱により溶
断するヒューズと、前記ヒューズを介して通電される負
荷と、負荷の異常を検知する検知手段と、前記検知手段
の異常検知により導通して前記抵抗体に通電するスイッ
チング手段とを有する保護装置において、前記抵抗体を
前記ヒューズの負荷側に接続して、前記検知手段による
異常検知により前記ヒューズを溶断させた後に、前記負
荷側から前記抵抗体に放電して負荷電圧を所定値まで低
下させるようにしたことを特徴とする保護装置を特徴と
するものである。上記の構成によれば、ヒューズ溶断後
に、負荷側からスイッチング手段を介して抵抗体に放電
電流が流れて、負荷の端子電圧が自動的に低下させられ
て、負荷の異常状態が自動的に回避される。

【０００８】本発明の請求項２に記載された発明は、前
記検知手段が、電圧検知素子を含むことを特徴とする請
求項１に記載の保護装置である。上記の構成によれば、
電圧検知素子が負荷の端子電圧を自動的に検出して、負
荷側からスイッチング手段を介して抵抗体に放電電流を
流すことができる。

【０００９】本発明の請求項３に記載された発明は、前
記検知手段が、分圧抵抗を含むことを特徴とする請求項
１または２のいずれかに記載の保護装置である。上記の
構成によれば、分圧抵抗によって、負荷の端子電圧を自
動的に検出して、負荷側からスイッチング手段を介して
抵抗体に放電電流を流すことができる。

【００１０】本発明の請求項４に記載された発明は、前
記スイッチング手段が、トランジスタであることを特徴
とする請求項１ないし３のいずれかに記載の保護装置で
ある。上記の構成によれば、スイッチング手段を、安
価で入手が容易なトランジスタで構成できるので、保護
装置を安価にできる。

【００１１】本発明の請求項５に記載された発明は、前
記抵抗体とヒューズとが、絶縁基板の表面と裏面とに分
離して形成されている抵抗付きヒューズで構成されてい
ることを特徴とする請求項１に記載の保護装置である。
上記の構成によれば、抵抗体とヒューズとが、絶縁基板
の表面と裏面とに分離して形成されているので、抵抗体
の発熱が確実にヒューズに伝達されて、動作所要時間を
短縮することができるのみならず、抵抗体とヒューズと
の絶縁分離が容易である。

【００１２】本発明の請求項６に記載された発明は、前
記抵抗体とヒューズとが、絶縁基板の一方の面に並置し
て形成されている抵抗付きヒューズで構成されているこ
とを特徴とする請求項１に記載の保護装置である。上記
の構成によれば、前記抵抗体とヒューズとが、絶縁基板
の一方の面に並置して形成されているので、これらを絶
縁基板の表面と裏面とに分離して形成するものに比較し
て、製造が容易で原価低減ができる。

【００１３】本発明の請求項７に記載された発明は、前
記抵抗体とヒューズとが、絶縁基板の一方の面に絶縁層
を介して積層して形成されている抵抗付きヒューズで構
成されていることを特徴とする請求項５に記載の保護装
置である。上記の構成によれば、抵抗体とヒューズと
が、絶縁基板の一方の面に絶縁層を介して積層して形成
されているので、これらを絶縁基板の表面と裏面とに分
離して形成するものや、絶縁基板の一方の面に並置して
形成するものに比較して、抵抗体からヒューズへの熱の
伝達をより迅速にでき、動作所要時間を短縮できる。

【００１４】本発明の請求項８に記載された発明は、前
記抵抗体のヒューズ溶断後の発熱温度が、２００℃以下
に設定されていることを特徴とする請求項１に記載の保
護装置である。上記の構成によれば、抵抗体の異常発熱
が防止され、接合部が外れて他の部品とショートする危
険性がなくなる。

【００１５】本発明の請求項９に記載された発明は、直
流出力端子に接続される負荷が、リチウムイオン二次電
池であることを特徴とする請求項１に記載の保護装置で
ある。上記の構成によれば、リチウムイオン二次電池の
過充電を防止することができる。

【００１６】

【実施態様１】本発明の保護装置の実施態様について、
以下、図面を参照して説明する。図１は本発明の第１実
施態様における保護装置Ａの回路図を示す。図１におい
て、１、２は充電器等の電源接続用の正負直流入力端子
で、３、４はリチウムイオン二次電池等の負荷接続用の
正負直流出力端子であり、負直流入力端子２と負直流出
力端子４とは直接接続されている。５は後述する抵抗付
きヒューズで、可溶合金からなるヒューズ６と、通電に
よって発熱してヒューズ６を溶断する抵抗体７とで構成
され、前記ヒューズ６の両端に第１，第２端子８、９を
有し、前記抵抗体７の一端は前記第２端子９に接続さ
れ、他端は第３端子１０に接続されている。そして前記
抵抗付きヒューズ５の第１端子８は正直流入力端子１に
接続され、第２端子９は前記正直流出力端子３に接続さ
れている。１１は負荷の異常を検知する検知手段で、図
示例は電圧検知素子の一例としてのツェナダイオード１
２と電流制限抵抗１３の直列接続で構成されている。そ
して、前記ツェナダイオード１２のアノードは前記正直
流出力端子３に接続されている。１４は前記検知手段１
１の異常検知によって導通するスイッチング手段で、図
示例はＮＰＮ型トランジスタで構成されており、トラン
ジスタ１４のコレクタは前記抵抗付きヒューズ５の第２
端子１０に接続され、エミッタは前記負直流入力端子２
および負直流出力端子４に接続されている。また、前記
検知手段１１の電流制限抵抗１３の他端は前記トランジ
スタ１４のベースに接続されている。

【００１７】次に、上記保護装置Ａの動作について説明
する。まず、正負直流入力端子１、２に電源の一例であ
る充電器１５を接続し、正負直流出力端子３、４に負荷
の一例であるリチウムイオン二次電池１６を接続する。
すると、充電器１５−正直流入力端子１−第１端子８−
ヒューズ６−第２端子９−正直流出力端子３−リチウム
イオン二次電池１６−負直流出力端子４−負直流入力端
子２−充電器１５の経路でリチウムイオン二次電池１６
に充電電流が流れ、リチウムイオン二次電池１６の充電
が開始される。充電開始直後は、リチウムイオン二次電
池１６の端子電圧が低いので、ツェナダイオード１２は
非導通状態であり、トランジスタ１４は非導通状態であ
る。したがって、抵抗体７には通電されない。

【００１８】リチウムイオン二次電池１６の充電が進
み、過充電状態になると、その端子電圧をツェナダイオ
ード１２が検知してツェナダイオード１２が導通状態に
なる。すると、電流制限抵抗１３を介してトランジスタ
１４にベース電流が流れ、トランジスタ１４が導通状態
になる。それによって、トランジスタ１４を介して抵抗
体７に通電され、抵抗体７が発熱する。この抵抗体７の
発熱はヒューズ６に伝達され、ヒューズ６が溶断する。

【００１９】ところが、前記ツェナダイオード１２がリ
チウムイオン二次電池１６の過充電状態を検知してか
ら、ヒューズ６が溶断するまでの動作所要時間に起因し
て、本発明が解決しようとする課題のところで述べたよ
うに、リチウムイオン二次電池１６の過充電状態がさら
に進行する。図７に示す従来の保護装置においては、抵
抗体６０の一端がヒューズ５５の一次側，すなわち充電
器６１側に接続されているので、リチウムイオン二次電
池１６は放電することができず、ヒューズ５５の溶断後
も、リチウムイオン二次電池１６の過充電状態が継続し
たままとなる。したがって、ツェナダイオード１２は導
通状態のままであり、充電器６１から抵抗体６０に電流
が流れ続けて、抵抗体６０の温度が上昇する。このた
め、抵抗付きヒューズ５の半田付けによる接合部が外れ
て他の部品とショートすることがあり、リチウムイオン
二次電池１６が再充電されるといった事態が生じる危険
性があるが、上記図１に示す本発明の保護装置において
は、抵抗体７の一端である第２端子９がヒューズ６の二
次側，すなわちリチウムイオン二次電池１６側に接続さ
れているので、ツェナダイオード１２がリチウムイオン
二次電池１６の過充電状態を検知してトランジスタ１４
が導通状態になり、それによってヒューズ６の溶断後
は、リチウムイオン二次電池１６−正直流出力端子３−
第２端子９−抵抗体７−第３端子１０−トランジスタ１
４−負直流出力端子４−リチウムイオン二次電池１６の
経路で放電電流が流れ、リチウムイオン二次電池１６を
放電させる。リチウムイオン二次電池１６の放電によ
り、その端子電圧は降下し、ツェナダイオード１２のツ
ェナ電圧未満になると、ツェナダイオード１２が非導通
状態になり、それによってトランジスタ１４が非導通状
態になり、リチウムイオン二次電池１６の放電が停止す
る。すなわち，本発明の保護装置Ａにおいては、リチウ
ムイオン二次電池１６の過充電状態が自動的に修復され
るので、危険状態が自動的に回避できるのである。

【００２０】

【実施態様２】本発明の実施態様２について、図面を参
照して説明する。図２は本発明の第２実施態様における
保護装置Ｂの回路図を示す。図２において、図１と同一
部分には同一符号を付してその説明を周略する。本第２
実施態様の保護装置Ｂが図１の第１実施態様の保護装置
Ａと相違する点は、検知手段１７のみである。すなわ
ち，検知手段１７は２つの分圧抵抗１８、１９の直列接
続で構成されており、両抵抗１８、１９の接続点Ｐがト
ランジスタ１４のベースに接続されている。

【００２１】上記の保護装置Ｂにおいては、リチウムイ
オン二次電池１６の端子電圧が、検知手段１７の分圧抵
抗１８、１９で分圧され、両抵抗１８．１９の接続点Ｐ
の電圧がトランジスタ１４の閾値に達したときに、トラ
ンジスタ１４が導通して、このトランジスタ１４を介し
て抵抗体７に通電され、抵抗体７の発熱によりヒューズ
６が溶断する。ヒューズ６の溶断後は、図１の第１実施
態様の保護装置Ａの場合と同様に、リチウムイオン二次
電池１６−正直流出力端子３−第２端子９−抵抗体７−
第３端子１０−トランジスタ１４−負直流出力端子４−
リチウムイオン二次電池１６の経路で放電電流が流れ、
リチウムイオン二次電池１６を放電させる。リチウムイ
オン二次電池１６の放電により、その端子電圧は降下
し、分圧抵抗１８、１９の接続点Ｐの電圧がトランジス
タ１４の閾値を下回ると、トランジスタ１４が非導通状
態になり、リチウムイオン二次電池１６の放電が停止す
る。すなわち，本発明の保護装置Ｂにおいても、リチウ
ムイオン二次電池１６の過充電状態および過放電状態が
自動的に回避されるので、危険状態が自動的に回避でき
るのである。

【００２２】なお、上記第１実施態様の保護装置Ａおよ
び第２実施態様の保護装置Ｂにおいて、ヒューズ６の溶
断後における抵抗体７への放電による発熱が余り大きい
と、ヒューズ６に塗布されているフラックスを炭化させ
て、この炭化したフラックスを通してリチウムイオン二
次電池１６が再充電されることが考えられる。そのよう
な事態を回避するためには、リチウムイオン二次電池１
６の放電電流を制限して、抵抗体７の発熱温度を２００
℃以下に抑えることが必要である。

【００２３】

【抵抗付きヒューズの実施態様】次に、抵抗付きヒュー
ズの実施態様について、図面を用いて説明する。図３は
図１および図２における抵抗付きヒューズ５の実施態様
である抵抗付きヒューズ２０の縦断面図で、図４はその
絶縁キャップ，フラックス等の一部を除去した状態を示
す平面図であり、図５はその絶縁層等の一部を除去した
下面図である。図３ないし図５において、２１はアルミ
ナセラミック等よりなる略矩形状の絶縁基板で、その長
手方向の両端近傍に透孔２２，２３が穿設されている。
前記絶縁基板２１の表面における一方端の前記透孔２３
を含まない位置および透孔２２を含む位置に、それぞれ
ＭｏＭｎ等よりなる下地層２４，２５が形成されてお
り、他方端の前記透孔２３を含む位置にＭｏＭｎ等より
なる下地層２６が形成されている。また、絶縁基板２１
の裏面における長手方向の両端には、それぞれ前記透孔
２２，２３を含む位置にＭｏＭｎ等よりなる下地層２
７，２８が形成されている。そして、前記各下地層２
４，２５，２６，２７，２８の上には、それぞれＡｇペ
ースト，ＡｇＰｔペースト，ＡｇＰｄペースト等の導電
ペーストを塗布焼成して、電極２９，３０，３１，３
２，３３が形成されている。

【００２４】ここで、前記絶縁基板２１の表面側の電極
３０と裏面側の電極３２とは透孔２２内に充填された電
極形成用の導電物質を介して接続されており、また、絶
縁基板２１の表面側の電極３１と裏面側の電極３３とは
透孔２３内に充填された電極形成用の導電物質を介して
接続されている。

【００２５】上記絶縁基板２１の裏面の電極３２，３３
間にまたがって、例えば酸化ルテニウム（ＲｕＯ）等を
含む抵抗ペーストを塗布焼成して抵抗体３４が形成され
ており、これらの電極３２，３３および抵抗体３４を被
覆して、低融点ガラス，耐熱樹脂等の絶縁材料よりなる
絶縁層３５が形成されている。

【００２６】再び表面側に戻って、前記電極２９，３
０，３１の上には、それぞれ後述する可溶合金よりも高
融点の半田材料または半田材料を主材料とする合金より
なる中間層３６，３７，３８が形成されている。そし
て、前記中間層３６，３７，３８の外方端に、それぞれ
銅板材またはニッケル板材等よりなるリード３９，４
０，４１が前記中間層３６，３７，３８によって固着接
続されている。また、前記中間層３６，３７の内方端間
にまたがって、可溶合金４２が溶接等により固着接続さ
れている。さらに、前記可溶合金４２の表面は、フラッ
クス４３によって被覆されている。

【００２７】前記フラックス４３の上方からは、例えば
アルミナセラミック，ガラスセラミック，樹脂等の絶縁
材料の成形体よりなる絶縁キャップ４４が被せられて、
例えばエポキシ系樹脂よりなる封止樹脂４５によって固
着封止されている。

【００２８】上記の抵抗付きヒューズ２０において、下
地層２４，２５，２６は、電極２９ないし３１の絶縁基
板２１に対する固着強度を増大させるという作用効果を
営み、前記中間層３６，３７，３８は、リード３９，４
０，４１の接続に役立つとともに、可溶合金４２の電極
２９および３０に対する溶接性および固着強度を増大さ
せるという作用効果を営む。

【００２９】次に、上記実施態様の抵抗付きヒューズ２
０の等価回路について説明する。図６はその等価回路図
を示す。図６において、８（３９），９（４０），１０
（４１）は第１、第２、第３端子で、それぞれリード３
９，４０，４１に対応している。また、６（４２）はヒ
ューズで可溶合金４２に対応しており、前記第１、第２
端子８（３９），９（４０）間に接続されている。さら
に、７（３４）は抵抗体で抵抗体３４に対応しており、
前記第２、第３端子９（４０），１０（４１）間に接続
されている。

【００３０】図３〜図５に示す抵抗付きヒューズ２０
を、図１または図２に示すリチウムイオン二次電池１６
の過充電防止用保護装置Ａに適用する場合、前記第１、
第２、第３端子８（３９），９（４０），１０（４１）
を、図１または図２に示すように接続すればよい。この
とき、リード３９，４０が一直線状に導出されており、
リード４１のみが異なる位置から導出されているので、
これらリード３９，４０，４１、すなわち，第１，第
２，第３端子８（３９），９（４０），１０（４１）の
判別が容易で、誤接続することがない。

【００３１】なお、本発明の上記実施態様は、特定の構
造のものについて説明したが、本発明は上記実施態様に
示した構造に限定されるものではなく、本発明の精神を
逸脱しない範囲で、各種の変形が可能であることはいう
までもない。

【００３２】すなわち、上記図３〜図５に示す抵抗付き
ヒューズ２０において、下地層２４，２５，２６や、中
間層３６，３７，３８は、いずれか一方または両方を省
略することができる。

【００３３】また、上記図３〜図５に示す抵抗付きヒュ
ーズ２０において、リード３９，４０，４１を省略し
て、下地層２４ないし２８、および電極２９ないし３３
を絶縁基板２１の端面を通って裏面に延長形成すること
により、表面実装タイプにすることもできる。

【００３４】さらに、上記上記図３〜図５に示す抵抗付
きヒューズ２０においては、絶縁基板２１の裏面に抵抗
体３４を形成するとともに、絶縁基板２１の表面に可溶
合金４２を形成する場合について説明したが、絶縁基板
２１の表面または裏面に抵抗体３４と可溶合金４２とを
並置して形成することができる。そのような構成による
と、抵抗体と可溶合金４２との形成が容易になる。ある
いは、絶縁基板２１の表面または裏面に抵抗体３４を形
成し、その上に絶縁層を介して可溶合金４２を積層形成
するようにしてもよい。このように、抵抗体３４と可溶
合金４２とを絶縁層を介して積層形成すると、抵抗体３
４と可溶合金４２とが近接して、抵抗体３４の発熱が迅
速に可溶合金４２に伝達されるので、抵抗付きヒューズ
２０の動作所要時間を短縮することができる。

【００３５】また、本発明は、アルミナセラミック等よ
りなる絶縁基板に銅等の導電材料をメタライズすること
により形成した電極を具備する抵抗付きヒューズに適用
することができる。

【００３６】さらに、本発明は、フレキシブルな樹脂よ
りなる絶縁ベースフイルムに、銅，ニッケル，銅合金，
ニッケル合金等の導電材料よりなる箔を接着して形成し
た電極を有する抵抗付きヒューズを用いることもでき
る。

【００３７】本発明の保護装置は、検知手段を構成する
検知素子として、ツェナダイオードのみならず、２方向
性２端子サイリスタを採用することができる。また、検
知手段として、例えば図２の保護装置Ｂにおいて、分圧
抵抗１８と直列に検知素子を接続してもよいし、分圧抵
抗１８、１９の接続点Ｐとトランジスタ１４のベースと
の間に接続してもよい。

【００３８】本発明の保護装置はまた、スイッチング手
段として、ＰＮＰ型トランジスタや電界効果型トランジ
スタやサイリスタを採用することができる。

【００３９】

【発明の効果】本発明は以上のように、通電により発熱
する抵抗体と、この抵抗体の発熱により溶断するヒュー
ズと、前記ヒューズを介して通電される負荷と、負荷の
異常を検知する検知手段と、前記検知手段の異常検知に
より導通して前記抵抗体に通電するスイッチング手段と
を有する保護装置において、前記抵抗体を前記ヒューズ
の負荷側に接続して、前記検知手段による異常検知によ
り前記ヒューズを溶断させた後も、前記負荷側から前記
抵抗体に通電して負荷電圧を所定値まで低下させるよう
にしたことを特徴とする保護装置であるから、ヒューズ
の溶断後に、リチウムイオン二次電池等の過充電状態の
ように、負荷が危険状態になっても、リチウムイオン二
次電池等の負荷側から抵抗体を介して放電することによ
って、自動的に危険状態が解消されるので安全である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明における第１実施態様の保護装置Ａの
回路図

【図２】本発明における第２実施態様の保護装置Ｂの
回路図

【図３】本発明の保護装置に用いる一実施態様の抵抗
付きヒューズの縦断面図

【図４】本発明の保護装置に用いる一実施態様の抵抗
付きヒューズの一部を除去した平面図

【図５】本発明保護装置に用いる一実施態様の抵抗付
きヒューズの一部を除去した下面図

【図６】本発明における一実施態様の抵抗付きヒュー
ズの等価回路図

【図７】従来の保護装置における回路図

【符号の説明】

Ａ、Ｂ保護装置１、２正負直流入力端子３、４正負直流出力端子５、２０抵抗付きヒューズ６ヒューズ７抵抗体８、９、１０端子１１、１７検知手段１２電圧検知素子（ツェナダイオード）１３電流制限抵抗１４スイッチング手段（トランジスタ）１５電源（充電器）１６負荷（リチウムイオン二次電池）１８、１９分圧抵抗２１絶縁基板２２、２３透孔２４、２５、２６、２７、２８下地層２９、３０、３１、３２、３３電極３４抵抗体３５絶縁層３６、３７、３８中間層３９、４０、４１リード（端子）４２可溶合金４３フラックス４４絶縁キャップ４５封止樹脂

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】通電により発熱する抵抗体と、この抵抗体
の発熱により溶断するヒューズと、前記ヒューズを介し
て通電される負荷と、負荷の異常を検知する検知手段
と、前記検知手段の異常検知により導通して前記抵抗体
に通電するスイッチング手段とを有する保護装置におい
て、前記抵抗体を前記ヒューズの負荷側に接続して、前記検
知手段による異常検知により前記ヒューズを溶断させた
後も、前記負荷側から前記抵抗体に放電して負荷電圧を
所定値まで低下させるようにしたことを特徴とする保護
装置。
【請求項２】前記検知手段が、電圧検知素子を含むこと
を特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】前記検知手段が、分圧抵抗を含むことを特
徴とする請求項１または２のいずれかに記載の保護装
置。
【請求項４】前記スイッチング手段が、トランジスタで
あることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記
載の保護装置。
【請求項５】前記抵抗体とヒューズとが、絶縁基板の表
面と裏面とに分離して形成されている抵抗付きヒューズ
で構成されていることを特徴とする請求項１に記載の保
護装置。
【請求項６】前記抵抗体とヒューズとが、絶縁基板の一
方の面に並置して形成されている抵抗付きヒューズで構
成されていることを特徴とする請求項１に記載の保護装
置。
【請求項７】前記抵抗体とヒューズとが、絶縁基板の一
方の面に絶縁層を介して積層して形成されている抵抗付
きヒューズで構成されていることを特徴とする請求項１
に記載の保護装置。
【請求項８】前記抵抗体のヒューズ溶断後の発熱温度
が、２００℃以下に設定されていることを特徴とする請
求項１に記載の保護装置。
【請求項９】前記直流出力端子に接続される負荷が、リ
チウムイオン二次電池であることを特徴とする請求項１
に記載の保護装置。