JP2003134676A - 過充電・過放電防止装置及び過放電防止装置 - Google Patents

過充電・過放電防止装置及び過放電防止装置

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JP2003134676A JP2002286152A JP2002286152A JP2003134676A JP 2003134676 A JP2003134676 A JP 2003134676A JP 2002286152 A JP2002286152 A JP 2002286152A JP 2002286152 A JP2002286152 A JP 2002286152A JP 2003134676 A JP2003134676 A JP 2003134676A
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 非水系2次電池の過充電、過放電の防止を図
る。 【解決手段】 個々の電池の両端間の電圧を検出する電
圧検出手段と、個々の充電端子間及び放電端子間に電池
と直列に設けられたスイッチ手段を有する。充電時に個
々の電池の電圧が所定値を越えたとき、電圧検出手段の
個々の出力に基づいてスイッチ手段をオフして充電電流
を遮断する。放電時に個々の電池が所定値以下になった
とき、電圧検出手段の出力に基づいてスイッチ手段をオ
フして放電電流を遮断する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、リチウム2次電池
等の非水溶媒系2次電池の過充電、過放電を防止するよ
うにした過充電・過放電防止装置及び過放電防止装置に
関する。
【0002】
【従来の技術】非水溶媒系2次電池、例えばリチウムイ
オン2次電池の電池構成例を図7に示す。このリチウム
イオン2次電池1では正極2の活性物4としてLiCo
2 を、負極3の活物質6としてグラファイト構造を有
するカーボンを用い、正極の活物質4がAlの集電体5
に保持され、負極の活物質6がCuの集電体7に保持さ
れる。各活物質4及び6はセパレータ8を介して対向
し、活物質4及び6間には有機電解液9が充填される。
このリチウムイオン2次電池1の電圧反応は化1に示す
ように表現される。
【0003】
【化1】
【0004】電池1の充放電特性は図8及び図9に示す
ように電池容量即ち充放電エネルギと電池端子間電圧
(所謂電池電圧)との間に強い相関を有する。図8の実
線Iは電池電圧と充電エネルギの関係を示すグラフであ
り、充電エネルギが増すにつれて電池電圧が上昇する。
図9の実線IIは電池電圧と放電エネルギの関係を示すグ
ラフであり、放電エネルギが増すにつれて電池電圧が低
下する。
【0005】電池1には電池構成材料及び電池設計でき
まる設計電圧aがあり(図8参照)、この設計電圧aを
越えて充電することを過充電と呼ぶ。過充電を行うと、
(1)負極3上でのLi金属の析出、(2)正極活物質
4の分解及び分解で生成したコバルトイオンに起因する
負極3上でのCo金属あるいはコバルト化合物の析出、
(3)有機電解液の分解が生じる。Li金属、Co金
属、Co化合物の析出は正負極のショート原因となり、
正極活物質4、有機電解液9の分解は電池1の著しい劣
化原因となる。従って、過充電は本質的に避けなければ
電池の信頼性を確保することはできない。
【0006】充電した電池1に外部負荷を接続して放電
すると、図9に示すように電池電圧は低下して行くが、
放電を継続すると負極集電体(Cu)7の溶解電圧bに
到達する。この溶解電圧bに至った以降さらに放電する
ことを過放電と呼び、過放電では当然に銅(Cu)がイ
オン化し、電解液9に溶出する。集電体金属が溶出すれ
ば、集電機能の劣化、負極活物質6の脱落が生じ電池1
の容量を低下させる。さらに、溶出した銅イオンが次の
充電時に負極3に異常析出し、正負極のショート原因と
もなる。従って、過放電も当然に避けるべき課題であ
る。
【0007】従来、過放電・過充電に対する対策として
次のような技術があった。過充電対策としては、充電
器による充電電圧を制御、電池内圧による電流遮断装
置がある。
【0008】上記の充電器による過充電対策は、充電
時に電池の充電端子電圧を制御するもので、単電池また
は単電池の並列接続では十分に効果のあるものである。
しかし、電池は直列接続で使用されることが多く、この
場合、直列接続の両端電圧は制御されるものの、個々の
電池電圧の制御はできない。従って、直列接続中の少な
くとも1個の電池がショートした場合、充電中に他の電
池は過充電となり、この方式は完全な過充電対策とはな
らない。
【0009】上記の電流遮断装置としては過充電中に
電池の内圧が上昇することを利用し、メカニカルに電流
リード線を遮断し、充電電流を遮断する方式がある。こ
の方式は過充電そのものを防止するものではなく、過充
電が進行後の電池温度の異常上昇、高圧内に起因する電
池の破壊を未然に防止するもので、一度、電流遮断が働
くとその電池は使用不能となる。
【0010】過充電対策については負極集電体金属の溶
解電圧が電池電圧としてなるべく零に近い金属を選定す
る方法がある。例えばCuに変えてNiを使用すると効
果は観察されるが、完全なものではない。特に、直列接
続の電池では電池の個体差により、必ず、一方の電池の
過放電が進行し、充放電サイクル劣化が著しい。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、電池の過充
電及び過放電を完全に防止し、電池の信頼性、安全性を
保証し得るようにした過充電防止装置及び過放電防止装
置を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る過充電・過
放電防止装置は、電池容量に応じて電池電圧が変化する
非水系2次電池と充電端子と放電端子と共通端子とを備
える過充電・過放電防止装置において、個々の電池の両
端子間の電圧を検出し基準電圧と比較器により構成され
た電圧検出手段と、個々の充電端子間及び放電端子間に
電池と直列に設けられたスイッチ手段を有し、充電時に
個々の電池の電圧が所定値を越えたとき、電圧検出手段
の個々の出力に基づいてスイッチ手段をオフして、充電
電流を遮断し、かつ放電時に個々の電池の電圧が所定値
以下になったとき、電圧検出手段の出力に基づいてスイ
ッチ手段をオフして、放電電流を遮断するように構成す
る。スイッチ手段としては、nチチャンネルFETで構
成することができる。
【0013】本発明に係る過放電防止装置は、電池容量
に応じて電池電圧が変化する非水系2次電池と充電端子
と放電端子と共通端子とを備える過放電防止装置におい
て、個々の電池の両端子間の電圧を検出し基準電圧と比
較器により構成された電圧検出手段と、放電端子間に電
池と直列に設けられたスイッチ手段を有し、放電時に個
々の電池の電圧が所定値以下になったとき、電圧検出手
段の出力に基づいてスイッチ手段をオフして、放電電流
を遮断するように構成する。スイッチ手段としては、n
チチャンネルFETで構成することができる。
【0014】本発明に係る非水系2次電池の過充電・過
放電防止装置においては、充電時に、個々の電池の電圧
が常時電圧検出手段により検出され、その電圧が所定値
即ち設計電圧を越えたときに電圧検出手段の個々の出力
に基づいてスイッチ手段がオフして充電電流が遮断され
る。放電状態としたとき、個々の電池の電圧が常時電圧
検出手段で検出され、その電圧が所定値(即ち設定電
圧)以下になると、電圧検出手段の出力に基づいてスイ
ッチ手段がオフして放電電流が遮断される。従って、確
実に電池の過充電及び過放電が防止される。
【0015】本発明に係る非水系2次電池の過放電防止
装置においては、電池に負荷を接続して放電したとき、
個々の電池の両端間の電圧が常時電圧検出手段で検出さ
れ、その電圧が所定値(即ち設定電圧)以下になると、
電圧検出手段の出力に基づいてスイッチ手段がオフし、
放電電流が遮断されるので、確実に電池の過放電が防止
される。
【0016】
【発明の実施の形態】本発明は、前述した非水溶媒系2
次電池の電池電圧と電池容量(充放電エネルギ)の相関
関係を利用し、例えば直列接続された上記電池の端子電
圧を常時検出し、設計電池電圧を越えると電子回路によ
り充電電流を遮断し、また、電池の設定電圧以下で電子
回路により放電電流を遮断するようにして、電池の過充
電、過放電を完全に防止し、電池の信頼性・安全性を保
証するものである。
【0017】以下、図面を参照して本発明による過充電
防止装置及び過放電防止装置の実施の形態を説明する。
【0018】図1は、過充電防止装置と、過放電防止装
置を一体に組込んだ過充電・過放電防止装置の基本構成
を示す。本例では2個の電池を直列接続した場合であ
る。同図において、11は共通端子、12は放電端子、
13は充電端子、14〔14A,14B〕は直列接続さ
れた2個の電池を示す。直列接続された電池14の一端
(正極端)は共通端子11に接続され、他端(負極端)
は放電電流遮断用の第1のスイッチ手段15を介して放
電端子12に接続されると共に、充電電流遮断用の第2
のスイッチ手段16を介して充電端子13に接続され
る。各電池14A,14Bの端子間、即ち電池14Aの
端子間にこの電池電圧を検出するための第1の電圧検出
器17が接続され、電池14Bの端子間に同様にこの電
池電圧を検出するための第2の電圧検出器18が接続さ
れ、第1及び第2の電圧検出器17及び18の夫々の出
力側が第2のスイッチ手段16に接続される。この第1
及び第2の電圧検出器17及び18と、第2のスイッチ
手段16で過充電防止装置が構成される。また、直列接
続の電池14の両端間に直列接続された全電池の電池電
圧を検出するための第3の電圧検出器19が接続され、
この電圧検出器19の出力側が放電電流遮断用の第1の
スイッチ手段15に接続される。この第3の電圧検出器
19と第1のスイッチ手段15で過放電防止装置が構成
される。
【0019】電池14A,14Bは前述した非水溶媒系
2次電池例えばリチウムイオン2次電池を用いる。電圧
検出器17,18,19は消費電力が少なく、電圧検出
精度の高いものが好ましい。スイッチ手段15,16は
大電流用でオン抵抗の低いものがよい。
【0020】上述の構成において、共通端子及び充電端
子を充電用電源に接続して直列接続された2個の電池1
4A,14Bを充電するときには、第2のスイッチ手段
16がオン状態となされ、第1及び第2の電圧検出器1
7,18により常時個々の電池14A及び14Bの端子
電圧が検出されながら充電が行われる。そして電池14
A,14Bの少なくともいずれか一方の電池、例えば電
池14Aの端子電圧が設計電圧a(図7参照)を越える
と、電池14Aに対応する第1の電圧検出器17の出力
に基づいて第2のスイッチ手段16がオフになり、充電
電流が遮断されて、過充電が防止される。
【0021】次に、充電された電池14をその共通端子
11及び放電端子12を通じて負荷に接続して放電する
ときには、第1のスイッチ手段15がオン状態となさ
れ、第3の電圧検出器19により常時直列接続の電池1
4の両端間の電圧が検出されながら放電が行われる。そ
して電池の両端間の電圧が電池の負極集電体金属の溶解
電圧又は負荷となる機器のカットオフ電圧等いずれか高
い方で決まる設定電圧b以下になると(図9参照)、第
3の電圧検出器19よりの出力に基づいて第1のスイッ
チ手段15がオフとなり放電電流が遮断されて過放電が
防止される。
【0022】図2に上記基本構成に対応した具体的な電
子回路の例を示す。直列接続された電池14〔14A,
14B〕の一端(正極端)が共通端子(プラス端子)1
1に接続され、他端(負極端)が第1のスイッチ手段本
例ではnチャンネルFET15及び第2のスイッチ手段
本例ではnチャンネルFET16を介して充電端子(マ
イナス端子)13に接続され、さらに両第1及び第2の
nチャンネルFET15及び16の接続中点が放電端子
(マイナス端子)12に接続される。D1 ,D2 は寄生
ダイオードである。
【0023】共通端子11は抵抗R4 を介して第2のn
チャンネルFET16のゲートに接続される。さらに、
共通端子11がpnpトランジスタQ3 及び抵抗R5
6を介して充電端子13に接続されると共に、第2の
nチャンネルFET16のゲートとソース(充電端子1
3に接続されている)間にnpnトランジスタQ4 が接
続され、そのゲート抵抗R5 とR6 の接続中点に接続さ
れる。
【0024】一方、第1,第2,第3の各電圧検出器1
7,18,19は図3に示すように、出力端t1 ,+電
源端子t2 及び−電源端子t3 を有する比較器21より
なり、そのマイナス入力端に基準電圧V2 を印加すると
共に、+電源端子t2 と−電源端子t3 間に抵抗R1
びR2 を接続して抵抗R1 及びR2 の接続中点の電圧V
1 をプラス入力端に印加するようにして構成される。こ
の電圧検出器17(18,19)ではV1 <V2 のとき
出力端子t1 の電圧Vt1が−電源端子t3 の電圧Vt3
等しくなり(Vt1=Vt3)、V1 >V2 のときに出力端
子t1 の電圧V t1が+電源端子t2 の電圧Vt2に等しく
なく(Vt1=Vt2)。ここで、第1及び第2の電圧検出
器17及び18ではその端子t2 及びt3 間の電圧が単
電池14A,14Bの設計電圧(例えは4.3V)まで
はV1 <V2であり設計電圧を越えるとV1 >V2 とな
るように設定される。また第3の電圧検出器19ではそ
の端子t2 及びt3 間の電圧が設定電圧(例えば2個直
列の両端間電圧4.3V)以下でV1 >V2 、設定電圧
より上でV1 <V2 となるように設定される。
【0025】そして、放電電圧を検出する第3の電圧検
出器19は、その出力端子t1 がスイッチ手段である第
1のnチャンネルFET15のゲートに、その+電源端
子t 2 が共通端子11従って電池14の一端(正極端)
に、その−電源端子t3 が電池14の他端(負極端)
に、夫々接続される。また、電池14Aの端子電圧を検
出する第1の電圧検出器17は、その+電源端子t2
電池14Aの正極端に、−電源端子t3 が電池14Bの
負極端に夫々接続されると共に、その出力端子t 1 が抵
抗R7 を介してスイッチング回路を構成する例えばnp
nトランジスタQ 1 のベースに接続される。トランジス
タQ1 のエミッタは第1の電圧検出器17の−電源端子
3 に接続され、コレクタは抵抗R9 及びダイオードD
3 を介してpnpトランジスタQ1 のベースに接続され
る。電池14Bの端子電圧を検出する第2の電圧検出器
18は、その+電源端子t2 が電池14Bの正極端(即
ち電池14A及び14Bの接続中点)に、−電源端子t
3 が電池14Bの負極端に夫々接続されると共に、その
出力端子t1 が抵抗R8 を介してスイッチング回路を構
成するnpnトランジスタQ2 のベースに接続される。
トランジスタQ2 のエミッタは第2の電圧検出器18の
−電源端子t3 に接続され、コレクタは抵抗R 10及びダ
イオードD4 を介してpnpトランジスタQ3 のベース
に接続される。さらに、pnpトランジスタQ3 のベー
スとエミッタ間に抵抗R11が接続される。
【0026】次に、この図2の回路の動作を説明する。
先ず、共通端子11及び充電端子13を充電用の電源に
接続して直列接続した電池14を充電する場合について
述べる。充電初期状態では第1及び第2の電圧検出器1
7及び18がV1 <V2 であるので出力端子t1 の電圧
t1が−電源端子t3 の電圧Vt3と等しくなる故、トラ
ンジスタQ1 及びQ2 はオフ状態となっている。一方、
第1のnチャンネルFET15はオン状態となってい
る。従って、共通端子11を通して第2のnチャンネル
FET16のゲートにプラス電圧が与えられることによ
り、第2のnチャンネルFET16がオンし、充電電流
が共通端子11−電池14A,14B−第1のnチャン
ネルFET15−第2のnチャンネルFET16−充電
端子13間に流れ、電池14A,14Bが充電される。
【0027】充電が進み、電池14A,14Bの少なく
ともいずれか一方、例えば電池14Aの充電電圧が設計
電圧aを越えると、第1の電圧検出器17においてV1
>V 2 となり、出力端子t1 の電圧Vt1が+電源端子t
2 の電圧Vt2と等しくなることにより、トランジスタQ
1 のベースにプラス電位が与えられトランジスタQ1
オンする。トランジスタQ1 がオンすることによりpn
pトランジスタQ3 がオンし、さらにトランジスタQ4
がオンすることにより充電電流遮断用のスイッチ手段で
ある第2のnチャンネルFET16がオフし、充電電流
が遮断される。また、電池14Bが先に設計電圧aを越
えると第2の電圧検出器18の出力端子電圧Vt1が同様
に+電源端子の電圧Vt2と等しくなることによって、こ
の検出器18の出力に基づいてnチャンネルFET16
がオフし、充電電流が遮断される。従って充電が停止し
電池14A,14Bに対する過充電が防止される。
【0028】次に、共通端子11及び放電端子12を介
して充電した電池14〔14A,14B〕に外部負荷を
接続して放電する場合について述べる。放電電流は、放
電端子12−第1のnチャンネルFET15−電池14
B,14A−共通端子11を通して流れる。放電が進
み、直列接続された電池14A,14Bの容量が下がっ
て、設定電圧b以下になると第3の電圧検出器19にお
いてV1 <V2 になり、出力端子t1 の電圧Vt が−電
源端子t3 の電圧Vt3に等しくなることによってその第
3の電圧検出器19の出力電圧で放電電流遮断用のスイ
ッチ手段である第1のnチャンネルFET15がオフ
し、放電電流が遮断される。従って、放電が停止して電
池14A,14Bの過放電が防止される。
【0029】このようにして、本実施の形態では、単電
池端子電圧4.3Vを越える過充電、2個直列の両端端
子電圧4.3V以下の過放電を防止することができる。
【0030】図4は、4個の電池14〔14A,14
B,14C,14D〕を直並列接続した場合の例であ
り、図1と対応する部分には同一符号を付して重複説明
を省略する。本実施の形態では充電時、電池14A及び
14Cの少なくともいずれか一方が設計電圧を越える
と、第1の電圧検出器17の出力に基づいてスイッチ手
段16がオフし、また、電池14B及び14Dの少なく
ともいずれか一方が設計電圧aを越えると第2の電圧検
出器18の出力に基づいてスイッチ手段16がオフし、
充電電流が遮断されて電池14A,14B,14C,1
4Dの過充電が防止される。放電時は直列接続された電
池14A及び14B又は電池14C及び14Dの少なく
ともいずれかの両端電圧が設定電圧b以下となると第3
の電圧検出器19の出力に基づいてスイッチ手段15が
オフし、放電電流が遮断されて過放電が防止される。具
体的な電子回路構成は図2を用いることができる。
【0031】図5及び図6は、図2に示す過充電・過放
電防止回路を組込んだバッテリーパックの一例を示す。
図5において、22は裏面に図2に示す回路に相当する
配線パターン23が形成され、表面に回路部品24がマ
ウントされたプリント基板を示す。このプリント基板2
2は2個の電池14A及び14Bが並置される大きさを
有し、その基板22の一端より起立するように直列接続
の一方の電池14Aの正極端と接続する正極タブ26及
び他方の電池14Bの負極端と接続する負極タブ27が
形成されると共に、基板22の他端より起立するように
一方の電池14Aの負極端と他方の電池14Bの正極端
が共通接続される中点用タブ28が形成され、更に基板
の一側に起立するように共通端子11、放電端子12及
び充電端子13を外側に配した端子固定板29が一体に
設けられて成る。各共通端子11、放電端子12、充電
端子13、タブ26,27,28等はプリント基板22
の配線パターン23に接続される。回路部品24は2個
の電池14A及び14Bを並べて配したときの両電池1
4A及び14Bの隙間に当たる基板中央にマウントされ
る。なお、タブ26,27,28に対応する位置を図2
において同符号で示す。そして、図6Aで示すように、
このプリント基板22上に2個の電池14A及び14B
を配し、電池14Aの正極端と正極タブ26とを、電池
14Bの負極端と負極タブ27とを、電池14Aの負極
端及び電池14Bの正極端と中点用タブ28とを、夫々
例えば溶接により電気的且つ機械的に接続固定する。そ
して、電池14A,14Bとプリント基板22が一体化
されたものを上ケース31と下ケース32からなる収納
ケース33内に収納し、下ケース32に設けた開口3
5,36及び37に夫々共通端子11、放電端子12及
び充電端子13を臨ましめて図6Bに示す過充電・過放
電防止可能なバッテリーパック38が構成される。
【0032】上述の図1及び図4では直列接続された2
個の電池の両端間に1つの第3の電圧検出器19を設け
たが、直列接続された個々の電池に対応して夫々第3の
電圧検出器19を設けることも可能である。
【0033】尚、上述した電子回路は、本発明の技術思
想を実現する回路の一例であり、使用する素子、回路方
式、設定電圧は任意であることは言うまでもない。ま
た、単電池、3個以上の直列接続等にも対応できる。さ
らに、回路の一部または全部をIC化して用いることも
可能である。上述の電子回路は電池内部、外部、バッテ
リーパック内、充電器に一部または全部を組込むことが
できる。
【0034】上述したように、本実施の形態では、単電
池、並列接続、2個以上の直列接続、直並列接続の電池
等に対応できる。直列接続の電池に対応する場合には、
電圧検出手段として、個々の電池に対応して電圧検出手
段を設けてもよいが、直列接続した電池の両端間電圧を
検出する1つの電圧検出手段を設けるようにしても良
い。
【0035】また、上述の図1及び図2では過充電防止
装置と過放電防止装置を一体に組合せた例を示したが、
その他、過充電防止装置、過放電防止装置を夫々単独で
用いることも可能である。例えば過充電防止装置のみを
充電器に組込んだり、又は過放電防止装置のみをバッテ
リーパックに組込むことができる。また上例ではリチウ
ムイオン2次電池の過充電、過放電の防止に適用したが
その他の非水溶接系2次電池にも適用できることは勿論
である。
【0036】上述した実施の形態によれば、電池の充電
時に過充電を防止することができるので、電池の正極活
物質及び電解液の分解、電池の内部ショート、電池温
度、及び電池内圧の異常上昇、温度及び内圧の上昇にと
もなう電池破壊を回避することができる。また、電池を
外部負荷に接続して放電するときにも、電池の過放電を
防止することができるので、電池容量の劣化、充電型サ
イクル寿命劣化、電池の内部ショートを避けることがで
きる。従って、電池が使用不能とならず電池の信頼性、
安全性を保証することができる。
【0037】
【発明の効果】本発明によれば、電池の充電時、その過
充電を防止することができる。また、電池の放電時に過
放電を防止することができる。従って、電池の破壊を回
避し、電池の信頼性、安全性を保証することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態を示す基本構成図である。
【図2】図1の電子回路例を示す回路図である。
【図3】図2の電圧検出器の回路図である。
【図4】本発明の他の実施の形態を示す基本構成図であ
る。
【図5】本発明をバッテリーパックに応用した場合の製
造工程図(その1)である。
【図6】本発明をバッテリーパックに応用した場合の製
造工程図(その2)である。
【図7】リチウムイオン2次電池の構成図である。
【図8】リチウムイオン2次電池の充電エネルギと電池
電圧の関係を示すグラフである。
【図9】リチウムイオン2次電池の放電エネルギと電池
電圧の関係を示すグラフである。
【符号の説明】
11‥‥共通端子、12‥‥放電端子、13‥‥充電端
子、14A,14B‥‥電池、15,16‥‥スイッチ
手段、17,18,19‥‥電圧検出器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 5G003 AA01 BA03 CA11 CC02 DA07 DA13 GA01 5H030 AA03 AA04 AA10 AS18 BB01 BB21 FF43 FF44

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電池容量に応じて電池電圧が変化する非
    水系二次電池と充電端子と放電端子と共通端子とを備え
    る過充電・過放電防止装置において、 個々の電池の両端子間の電圧を検出し基準電圧と比較器
    により構成された電圧検知手段と、個々の充電端子間お
    よび放電端子間に電池と直列に設けられたスイッチ手段
    を有し、 充電時に個々の電池の電圧が所定値を越えたとき、上記
    電圧検知手段の個々の出力に基づいて前記スイッチ手段
    をオフして、充電電流を遮断し、 かつ放電時に個々の電池の電圧が所定値以下になったと
    き、上記電圧検知手段の出力に基づいてスイッチ手段を
    オフして、放電電流を遮断することを特徴とする過充電
    ・過放電防止装置。
  2. 【請求項2】 前記スイッチ手段がnチャンネルFET
    であることを特徴とする請求項1記載の過充電・過放電
    防止装置。
  3. 【請求項3】 電池容量に応じて電池電圧が変化する非
    水系二次電池と充電端子と放電端子と共通端子とを備え
    る過放電防止装置において、 個々の電池の両端子間の電圧を検知し基準電圧と比較器
    により構成された電圧検知手段と放電端子間に電池と直
    列に設けられたスイッチ手段を有し、 放電時に個々の電池の電圧が所定値以下になったとき、
    上記電圧検知手段の個々の出力に基づいてスイッチ手段
    をオフし、放電電流を遮断することを特徴とする過放電
    防止装置。
  4. 【請求項4】 前記スイッチ手段がnチャンネルFET
    であることを特徴とする請求項3記載の過放電防止装
    置。
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CN109075594A (zh) * 2016-05-04 2018-12-21 萨沃通信有限公司 智能电源

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2009238538A (ja) * 2008-03-26 2009-10-15 Panasonic Electric Works Co Ltd 電池パック
CN109075594A (zh) * 2016-05-04 2018-12-21 萨沃通信有限公司 智能电源
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