JP2010536133A - 電池短絡の監視 - Google Patents

Abstract

システムは、ユーザデバイスの電池の電圧を測定し、電池電圧の低下が測定された場合に、電池の温度及び加速度を測定し、測定した電池の電圧、温度又は加速度のうちの１つ以上に基づいて電池が適切に機能しているかを判定する。

Description

本発明は、電池短絡の監視に関する。

リチウムイオン（Ｌｉイオン）電池は、消費者電子デバイス（例えば、携帯電話、ラップトップコンピュータ等）において一般に使用される蓄電池の一種である。リチウムイオン電池は、エネルギー対重量比が高く、記憶効果が無く且つ未使用時に電荷がゆっくりと減少するため、現在、携帯電子機器に対して最も一般的な種類の電池のうちの１つとなっている。しかし、リチウムイオン電池の場合、内部短絡を理由とする、安全性能上の問題が起こりやすい。近年、ラップトップコンピュータの数百万個のリチウムイオン電池が、電池の製造中に生成された微細な金属粒子により潜在的に内部短絡が発生する危険性があるという理由で回収された。

１つの面によると、方法は、ユーザデバイスの電池の電圧を測定する工程と、電池電圧の低下が測定された場合に電池の温度及びユーザデバイスの加速度を測定する工程と、測定した電圧、温度又は加速度のうちの１つ以上に基づいて電池が適切に機能しているかを判定する工程とを有する。

当該方法は、電池が誤動作していると判定された場合に電池の使用を防止する工程を更に有する。

当該方法は、電池電圧の低下がユーザデバイスの動作により引き起こされたものであるのかを判定する工程と、電池電圧の低下がユーザデバイスの動作により引き起こさたものである場合に電池の電流を測定する工程と、測定した電池の電流に基づいて電池が適切に機能しているかを判定する工程とを更に有する。

当該方法は、電池が適切に機能していると判定された場合に電池の動作を継続する工程を更に有する。

当該方法は、測定した電池の電圧が電圧閾値よりも高いかを判定する工程を更に有する。

当該方法は、測定した電池の温度が温度閾値よりも高いかを判定する工程と、測定した電池の電圧が電圧閾値よりも高く且つ測定した電池の温度が温度閾値よりも高い場合に、電池が誤動作していると判定する工程とを更に有する。

当該方法は、測定したユーザデバイスの加速度が加速度閾値よりも大きいかを判定する工程と、測定した電池の電圧が電圧閾値よりも高く且つ測定したユーザデバイスの加速度が加速度閾値よりも大きい場合に、電池が誤動作していると判定する工程とを更に有する。

別の面によると、ユーザデバイスは、電池と、電池の電圧を測定する電圧監視デバイスと、電圧監視デバイスが電池電圧の低下を検出した場合に、電池の温度を測定する温度監視デバイスと、電圧監視デバイスが電池電圧の低下を検出した場合に、電池の機械的誤用を測定する機械的誤用監視デバイスと、測定した電池の電圧、温度又は機械的誤用のうちの１つ以上に基づいて、電池が適切に機能しているかを判定する処理論理部とを備える。

更に、当該電池はリチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池の一方を含む。

当該電池は、アノードと、カソードと、アノードとカソードとの間の隔離板とを更に備える。

また、測定した電池の電圧、温度又は機械的誤用のうちの１つ以上は、隔離板がピンホールを含むか否かを示す情報を提供する。

上記電圧監視デバイスは、更に、電圧計、電位差計又はアナログデジタル変換器のうちの１つを含む。

上記温度監視デバイスは、温度計、熱電対、サーミスタ又は抵抗温度検出器（ＲＴＤ）のうちの１つを含んでいてもよい。

上記機械的誤用監視デバイスは、電池の加速度を測定する加速度計を含む。

上記電池の加速度は、更に、ユーザデバイスが落下したか否か又は機械的に誤用されたか否かを示す情報を提供する。

上記処理論理部は、更に、電池が誤動作していると判定された場合に、電池の使用を防止する。

上記処理論理部は、更に、電池電圧の低下がユーザデバイスの動作により引き起こされたものであるのかを判定し、電池電圧の低下がユーザデバイスの動作により引き起こされたものである場合に、測定した電池の電流を受け取り、測定した電池の電流に基づいて電池が適切に機能しているかを判定する。

上記処理論理部は、更に、電池が適切に機能していると判定された場合に、電池の動作を継続する。

上記処理論理部は、更に、測定した電池の電圧を電圧閾値と比較する。

上記処理論理部は、更に、測定した電池の温度を温度閾値と比較し、測定した電池の電圧が電圧閾値より高く且つ測定した電池の温度が温度閾値より高い場合に、電池が誤動作していると判定する。

上記機械的誤用監視デバイスは、更に、電池の加速度を測定し、上記処理論理部は、更に、測定した電池の加速度を加速度閾値と比較し、測定した電池の電圧が電圧閾値より高く且つ測定した電池の加速度が加速度閾値より大きい場合に、電池が誤動作していると判定する。

更に別の面によると、システムは、ユーザデバイスの電池の電圧を測定する手段と、電池電圧の低下が測定された場合に、電池の温度及び機械的誤用を測定する手段と、測定した電池の電圧、温度又は加速度のうちの１つ以上に基づいて、電池が適切に機能しているかを判定する手段と、電池が誤動作していると判定された場合に、電池の使用を防止する手段とを備える。

本明細書の一部に取り込まれ且つ一部を構成する添付の図面は、本明細書において説明する１つ以上の実施形態を示しており、その記述によりそれらの実施形態を説明する。
図１は、本明細書において説明するシステム及び方法が実現されるユーザデバイスの例を示す図である。 図２は、図１のユーザデバイスの例示的な構成要素を示す図である。 図３は、図１及び図２に示すユーザデバイスの例示的な電池を示す図である。 図４は、図１及び図２に示すユーザデバイスの監視デバイスを示す図である。 図５は、本明細書において説明する実施形態に係る例示的な処理を示すフローチャートである。

以下、添付の図面を参照しながら詳細な説明を行う。種々の図面の同一の図中符号は、同一の又は類似する要素を示すものとする。なお、以下の詳細な説明は本発明を限定するものではない。

概要
本明細書において説明する実施形態は、ユーザデバイスの電池（例えば、リチウムイオン電池）の短絡を監視する１つ以上の機構を提供する。例えば一実施形態において、ユーザデバイスと関連付けられる電池の電圧が測定される。電圧の低下が検出された場合、内部短絡が発生する可能性があるような不適切な使用状況に電池がさらされているかを判定（例えば、測定）する。不適切な電池の使用状況には、電池（例えば、ユーザデバイス）を格納及び／又は使用する際の温度が高すぎること、並びに／あるいは電池（例えば、ユーザデバイス）が落下することが含まれる。不適切な電池の使用状況が検出された場合には、電池のその後の使用が停止及び／又は限定される。

例示的なユーザデバイスの構成
図１は、本明細書で説明するシステム及び方法が実現されるユーザデバイス１００の一例を示す図である。ユーザデバイス１００は、無線電話；携帯無線電話をデータ処理、ファクシミリ及びデータ通信機能と組み合わせたパーソナル通信システム（ＰＣＳ）端末；無線電話、ページャ、インターネット／イントラネットアクセス、ウェブブラウザ、オーガナイザ、カレンダ、ドップラー受信機及び／又は全地球測位システム（ＧＰＳ）受信機を含むパーソナルデジタルアシスタント（ＰＤＡ）；ＧＰＳデバイス；電話機；携帯電話；ラップトップコンピュータ、パーソナルコンピュータ；あるいはそれらのデバイスのうちの１つのデバイス上で実行される任意の別の種類の演算又は通信デバイス、スレッド又はプロセス及び／又はそれらのデバイスのうち１つのデバイスにより実行可能なオブジェクト等、電池を使用できる任意のデバイスを含むものとする。一実施形態において、ユーザデバイス１００は、リチウムイオン電池及び／又はリチウムポリマー電池を含む。

図１に示すように、ユーザデバイス１００は、筺体１１０、スピーカ１２０、ディスプレイ１３０、制御ボタン１４０、キーパッド１５０、マイク１６０及び／又はカメラ１７０を備える。筺体１１０は、ユーザデバイス１００の構成要素を外側の要素から保護する。スピーカ１２０は、ユーザデバイス１００のユーザに可聴情報を提供する。

ディスプレイ１３０は、ユーザに視覚情報を提供する。例えばディスプレイ１３０は、ユーザデバイス１００に入力されたテキスト、別のデバイスから受信されたテキスト、画像、映像及び／又はグラフィックス、並びに／あるいは着呼又は発呼に関する情報、あるいはテキストメッセージ、電子メール、メディア、ゲーム、電話帳、住所録、現在の時間等を表示する。制御ボタン１４０により、ユーザはユーザデバイス１００と対話し、ユーザデバイス１００に１つ以上の動作を実行させることができる。例えば制御ボタン１４０は、ユーザデバイス１００に情報を送信させるために使用される。キーパッド１５０は、標準的な電話キーパッドを含む。マイク１６０は、ユーザから可聴情報を受信する。カメラ１７０は、ユーザデバイス１００の裏側に配され、ユーザデバイス１００による映像及び／又は画像（例えば、写真）の撮像を可能にする。

図１はユーザデバイス１００の例示的な構成要素を示すものであり、他の実施形態において、ユーザデバイス１００は図１に示す構成要素と比較して少ない構成要素、異なる構成要素又は追加の構成要素を含んでいてもよい。更に他の実施形態において、ユーザデバイス１００の１つ以上の構成要素は、ユーザデバイス１００の１つ以上の他の構成要素により実行される１つ以上の他のタスクを実行してもよい。

図２は、ユーザデバイス１００の例示的な構成要素を示す図である。図示されるように、ユーザデバイス１００は、処理論理部２１０、メモリ２２０、ユーザインタフェース２３０、通信インタフェース２４０、アンテナ構体２５０、電池２６０及び／又は１つ以上の監視デバイス２７０を備える。処理論理部２１０は、プロセッサ、マイクロプロセッサ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）又はフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）等を含む。処理論理部２１０は、ユーザデバイス１００及びその構成要素の動作を制御する。メモリ２２０は、ランダムアクセスメモリ（ＲＡＭ）、読み出し専用メモリ（ＲＯＭ）、並びに／あるいは処理論理部２１０により使用されるデータ及び命令を格納する別の種類のメモリを含む。

ユーザインタフェース２３０は、ユーザデバイス１００に情報を入力し且つ／又はユーザデバイス１００から情報を出力する機構を含む。入力及び出力機構は、例えば、データ及び制御コマンドがユーザデバイス１００に入力されることを可能にするボタン（例えば、制御ボタン１４０、キーパッド１５０のキー、ジョイスティック等）又はタッチスクリーンインタフェース；電気信号を受信し且つオーディオ信号を出力するスピーカ（例えば、スピーカ１２０）；オーディオ信号を受信し且つ電気信号を出力するマイク（例えば、マイク１６０）；視覚情報（例えば、ユーザデバイス１００に入力されるテキスト）を出力するディスプレイ（例えば、ディスプレイ１３０）；ユーザデバイス１００を振動させるバイブレータ；並びに／あるいは、映像及び／又は画像を受信するカメラ（例えば、カメラ１７０）を含む。

通信インタフェース２４０は、例えば処理論理部２１０からのベースバンド信号を無線周波数（ＲＦ）信号に変換可能な送信機及び／又はＲＦ信号をベースバンド信号に変換可能な受信機を含む。あるいは、通信インタフェース２４０は、送信機及び受信機の双方の機能を実行するトランシーバを含む。通信インタフェース２４０は、ＲＦ信号の送信及び／又は受信を行うアンテナ構体２５０に接続される。アンテナ構体２５０は、空中にＲＦ信号を送信及び／又は空中からＲＦ信号を受信する１つ以上のアンテナを含む。アンテナ構体２５０は、例えば通信インタフェース２４０からＲＦ信号を受信してそれらの信号を空中に送信し、且つ空中からＲＦ信号を受信してそれらの信号を通信インタフェース２４０に提供する。一実施形態において、例えば通信インタフェース２４０は、ネットワーク及び／又はネットワークに接続されたデバイスと通信してもよい。

以下に詳細に説明するように、ユーザデバイス１００は、メモリ２２０等のコンピュータ可読媒体に含まれるアプリケーションのソフトウェア命令を実行する処理論理部２１０による制御のもと、本明細書で説明される特定の動作を実行する。コンピュータ可読媒体は、物理又は論理メモリ素子として規定される。ソフトウェア命令は、別のコンピュータ可読媒体又は別のデバイスから通信インタフェース２４０を介してメモリ２２０に読み込まれてもよい。メモリ２２０に含まれるソフトウェア命令は、処理論理部２１０に後述する処理を実行させてもよい。あるいは、本明細書において説明する処理を実現するために、ソフトウェア命令の代わりに又はそれらと組み合わせてハードワイヤード回路網が使用されてもよい。従って、本明細書において説明する実施形態は、ハードウェア回路網及びソフトウェアの任意の特定の組合せに限定されるものではない。

電池２６０は、正電極及び負電極を分離する膜（例えば、隔離板）を有する任意の電池（例えば、リチウムイオン電池、リチウムポリマー電池等）を含む。電池２６０は、ユーザデバイス１００の形状及びサイズ、ユーザデバイス１００により必要とされる電力量等に応じて種々の形状及びサイズが採用される。電池２６０の更なる詳細については、図３と関連して後述する。

監視デバイス２７０は、電池２６０の状態及び／又は電池２６０の性能に影響を及ぼす可能性のある状態を監視可能な任意のデバイスを含む。例えば一実施形態において、監視デバイス２７０は、電圧監視デバイス（例えば、ユーザデバイス１００内に提供されるアナログデジタル（Ａ／Ｄ）変換器等の電圧センサ）、温度監視デバイス（例えば、サーミスタ、熱電対等）及び／又は落下監視デバイス（例えば、加速度計等）を含む。監視デバイス２７０の更なる詳細については、図４と関連して後述する。

図２はユーザデバイス１００の例示的な構成要素を示すものにすぎず、他の実施形態において、ユーザデバイス１００は図２に示す構成要素と比較して少ない構成要素、あるいは異なる構成要素又は追加の構成要素を含んでいてもよい。更に他の実施形態において、ユーザデバイス１００の１つ以上の構成要素は、ユーザデバイス１００の１つ以上の他の構成要素により実行される１つ以上の他のタスクを実行してもよい。

例示的な電池
図３は、電池２６０の一例を示す図である。図示するように、電池２６０は、監視デバイス２７０と通信し、アノード３００、カソード３１０、電圧源３２０、隔離板３３０及び／又は電解質３４０を備える。一実施形態において、電池２６０は、ユーザデバイス１００の他の構成要素（例えば、処理論理２１０、メモリ２２０、ユーザインタフェース２３０、通信インタフェース２４０、アンテナ構体２５０及び／又は監視デバイス２７０）に電力を提供する。

一実施形態において、アノード３００は、正電流が分極電気デバイスに流れる時に通る電極を備える。電池２６０が放電している場合、アノード３００は、正電流が流れる負端子を形成する。この内向きに流れる電流は、アノード３００から電解質３４０に移動する陽イオンにより内部に搬送される。電池２６０が充電している場合、アノード３００は外部発電機（例えば、電圧源３２０）から電流を受け取る正端子を形成する。アノード３００は、電池２６０の形状及びサイズに応じて種々の形状及びサイズに作成され、種々の材料によって構成されうる。例示的な一実施形態において、電池２６０はリチウムイオン電池を含み、アノード３００は炭素から構成される。

カソード３１０は、正電流が分極電気デバイスから流れる際に通る電極を備える。電池２６０が放電している場合、カソード３１０は正電流を流す正端子を形成する。この外向きに流れる電流は、電解質３４０からカソード３１０に移動する陽イオンにより内側に搬送される。電池２６０が充電している場合、カソード３１０は電流を外部発電機（例えば、電圧源３２０）に送る負端子を形成する。カソード３１０は、電池２６０の形状及びサイズに応じて種々の形状及びサイズに作成され、種々の材料によって構成されうる。例示的な一実施形態において、電池２６０はリチウムイオン電池を含み、カソード３１０は金属酸化物から構成される。

隔離板３３０は、アノード３００とカソード３１０とを分離し、膜（例えば、微孔性膜）を備える。隔離板３３０は、電池２６０の形状及びサイズに応じて種々の形状及びサイズに作成される。例えば一実施形態において、電池２６０がラップトップコンピュータ（例えば、ユーザデバイス１００）に使用される場合、隔離板３３０は２５μｍ以下の厚さとなる。隔離板３３０の厚さ（例えば、リチウムイオン電池における）は、長年にわたる材料の開発及び／又は高い能力の要求に基づいて益々薄くなっている。隔離板３３０は、ポリオレフィンの微孔性膜、並びに／あるいは電池２６０において使用される他の材料又は化学物質（例えば、電解質３４０に対して使用される化学物質）に適合する任意の他の材料等、種々の材料から構成される。

電解質３４０は、アノード３００とカソード３１０との間（例えば、電池２６０のプレート間）において電気を伝導し且つエネルギーをアノード３００及びカソード３１０に蓄積する媒体としての役割を果たす任意の液体物質を備える。電解質３４０は、電池２６０の種類及び目的に依存する。例えば電池２６０がリチウムイオン電池である場合、電解質３４０は従来の水を使用する電解質よりもはるかに低温で凝固する有機電解質が含まれる。例示的な一実施形態において、電解質３４０はリチウム塩を含む有機溶剤であってもよい。そのような一実施形態において、アノード３００が炭素から構成され且つカソード３１０が金属酸化物（Ｍ）（例えば、コバルト等）から構成される場合、電池２６０が電気の提供を可能にする基礎となる化学反応式は以下のように記述される。

Ｌｉ_１−ｘＭＯ_２＋Ｌｉ_ｘＣ_６⇔Ｃ_６＋ＬｉＭＯ_２
図３に更に示すように、ピンホール３５０（例えば、微小な短絡又は局所的な絶縁破壊）は、隔離板３３０において発生する可能性がある。ピンホール３５０等の微小な短絡は、種々の状態が原因である可能性がある。例えば、電池２６０（及び／又はユーザデバイス１００）が格納及び／又は使用される際の温度が高すぎる（例えば、６０℃以上の温度）場合、ピンホール３５０が発生する可能性がある。別の例において、電池２６０（及び／又はユーザデバイス１００）が機械的誤用の影響を受ける（例えば、ユーザデバイス１００が落下する、衝撃を受ける）場合、ピンホール３５０が発生する可能性がある。そのような状態が原因で発生する内部の微小な短絡（例えば、ピンホール３５０）は予測不可能であり、電池２６０は損傷していない可能性がある。しかし、そのような微小な短絡（例えば、ピンホール３５０）により、電池２６０は熱暴走を起こす可能性があり（例えば、内部短絡電流の結果、局所的な温度上昇を招き、電池２６０の熱暴走を引き起こす（発熱）化学反応を誘発する可能性がある）、電池２６０は危険な程熱くなる可能性がある。そのような微小な短絡に関連する安全衛生上の問題を未然に防ぐため、図４及び図５と関連して後述する一実施形態では、電池２６０が不適切な状態（例えば、過度の加熱及び／又は機械的誤用）の影響を受ける場合には、電池２６０の使用を防止及び／又は限定する。

図３は電池２６０の例示的な構成要素を示したものにすぎず、他の実施形態において、電池２６０は図３に示す構成要素と比較して少ない構成要素、あるいは異なる構成要素又は追加の構成要素を含んでいてもよい。更に他の実施形態において、電池２６０の１つ以上の構成要素は、電池２６０の１つ以上の他の構成要素により実行される１つ以上の他のタスクを実行してもよい。

例示的な監視デバイス
図４は、監視デバイス２７０の一例を示す図である。図示するように、監視デバイス２７０は、電圧監視デバイス４００、温度監視デバイス４１０及び／又は落下監視デバイス４２０を備える。

電圧監視デバイス４００は、電池２６０の電圧を測定可能な任意のデバイスを含む。例えば一実施形態において、電圧監視デバイス４００は、ユーザデバイス１００内に提供される電圧計、電位差計、Ａ／Ｄ変換器を含む。他の実施形態において、電圧監視デバイス４００は、処理論理部２１０等の電池２６０の電圧を測定可能なユーザデバイス１００の他の構成要素を含んでいてもよい。図４に更に示すように、電圧監視デバイス４００は、電池電圧４３０を測定し、測定した電圧４６０を処理論理部２１０に出力する。図５と関連して後述するように、処理論理部２１０では測定された電圧４６０を利用する。

温度監視デバイス４１０は、電池２６０及び／又はユーザデバイス１００の温度を測定可能な任意のデバイスを含む。例えば一実施形態において、温度監視デバイス４１０は、温度計、熱電対、サーミスタ、抵抗温度検出器（ＲＴＤ）等を含む。図４に更に示すように、温度監視デバイス４１０は、電池温度４４０（又はユーザデバイス１００の温度）を測定し、測定した温度４７０を処理論理部２１０に出力する。図５と関連して後述するように、処理論理部２１０では測定した温度４７０を利用する。

落下監視デバイス４２０は、電池２６０及び／又はユーザデバイス１００の種々の機械的状態（例えば、落下、振動、衝撃等）を測定可能な任意のデバイスを含む。例えば一実施形態において、落下監視デバイス４２０は、加速度計、ドップラー受信機、ＧＰＳ受信機等を含む。図４に更に示すように、落下監視デバイス４２０は、電池落下４５０（又はユーザデバイス１００の落下）を測定し、落下測定結果４８０を処理論理部２１０に出力する。図５と関連して後述するように、処理論理部２１０では落下測定結果４８０を利用する。

図４は監視デバイス２７０の例示的な構成要素を示したものにすぎず、他の実施形態において、監視デバイス２７０は図４に示す構成要素と比較して少ない構成要素、あるいは異なる構成要素又は追加の構成要素を含んでいてもよい。更に他の実施形態において、監視デバイス２７０の１つ以上の構成要素は、監視デバイス２７０の１つ以上の他の構成要素により実行される１つ以上の他のタスクを実行してもよい。

例示的な処理
図５は、本明細書において説明する実施形態に係る例示的な処理５００を示すフローチャートである。一実施形態において、処理５００はユーザデバイス１００のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素（例えば、処理論理部２１０）により実行される。他の実施形態において、処理５００は、別のデバイスの（例えば、通信インタフェース２４０を介してユーザデバイス１００と通信する）ハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素と組み合わせてユーザデバイス１００のハードウェア及び／又はソフトウェア構成要素（例えば、処理論理部２１０）により実行されてもよい。

図示するように、処理５００はユーザデバイスの電池の電圧測定（ブロック５１０）及び電池電圧が低下したか否かの判定（ブロック５２０）により開始される。例えば図４と関連する上記一実施形態において、電圧監視デバイス４００は、電池電圧４３０を測定し、測定した電圧４６０を処理論理部２１０に出力する。処理論理部２１０では、電池２６０の電圧がある期間（例えば、数分、数時間等）にわたり低下したか（例えば、閾値を上回って）を判定する。電池電圧４３０の突然の低下は、電池２６０が不適切な状態（例えば、過度の温度、機械的誤用等）の影響を受けること／受けたことを示しており、微小な短絡（例えば、ピンホール３５０）が隔離板３３０において起きた可能性があることを示している。

図５に戻ると、電池電圧の低下が検出される場合（ブロック５２０−ＹＥＳ）、電池の温度が測定され且つ／又は電池が機械的誤用の影響を受けたかが測定される（ブロック５３０）。例えば図４と関連する上記一実施形態において、温度監視デバイス４１０は電池温度４４０（又はユーザデバイス１００の温度）を測定し、測定した温度４７０を処理論理部２１０に出力する。落下監視デバイス４２０は、電池落下４５０（又はユーザデバイス１００の落下）を測定し、落下測定結果４８０を処理論理部２１０に出力する。処理論理部２１０は、測定した温度４７０及び落下測定結果４８０を利用して、測定した温度４７０及び／又は落下測定結果４８０が隔離板３３０において微小な短絡（例えば、ピンホール３５０）を発生するのに十分なものである（例えば、各閾値を上回る）かを判定する。

図５に更に示すように、測定した電池の温度が所定の閾値よりも高く且つ／又は電池が落下測定結果４８０の受信時に処理論理部により判定されたような機械的誤用の影響を受けた場合（ブロック５４０−ＹＥＳ）、電池電圧の低下がユーザデバイスの正常な動作状態により引き起こされたものであるかが判定される（ブロック５５０）。例えば一実施形態において、ユーザデバイス１００の処理論理部２１０は、電池電圧４３０の突然の低下がユーザデバイス１１０の正常な動作状態（例えば、テキストメッセージ通信、ページング、ディスプレイ１３０の電源投入、カメラ２７０の使用、映像及び／又は画像の表示等）により引き起こされたものであるかを判定する。処理論理部２１０は、隔離板３３０における微小な短絡の潜在的な原因であるとして電池電圧４３０の突然の低下（正常な動作状態により引き起こされた）を無視してもよく又はフィルタリングしてもよい。

図５に戻ると、電池電圧の低下がユーザデバイスの正常な動作状態により引き起こされたものではない場合（ブロック５５０−ＮＯ）、電池が誤動作していると判定され、電池の更なる使用を防止する（ブロック５６０）。例えば、一実施形態において、ユーザデバイス１００の処理論理部２１０は、電池電圧４３０の突然の低下が正常な動作状態により引き起こされたものではなく不適切な状態（例えば、過度な加熱、機械的誤用等）により引き起こされたものであると判定する。処理論理部２１０は、電池２６０が誤動作していると判定し、電池２６０の更なる使用を防止する（例えば、処理論理２１０は電池２６０に停止するように命令する）。なお、他の実施形態において、処理論理部２１０は、電池２６０の使用を防止するのではなく電池２６０の使用を限定するように構成してもよい。例えば、電池２６０の充電周期を減少させたり、且つ／又は電池２６０により出力される電圧を減少させたりする。更に他の実施形態において、処理論理部２１０は、電池２６０の状態をチェックするように設計された別個のテストプロトコルを代わりに及び／又は更に起動するようにしてもよい。

図５に更に示すように、電圧の低下が検出されず（ブロック５２０−ＮＯ）、測定した電池の温度が高くなく、且つ／又は電池は機械的誤用の影響を受けておらず（ブロック５４０−ＮＯ）、且つ／又は電池電圧の低下がユーザデバイスの正常な動作状態により引き起こされた（ブロック５５０−ＹＥＳ）ものである場合には、電池の電流を測定し（ブロック５７０）、測定した電流に基づいて電池が適切に機能しているかを判定する（ブロック５８０）。例えば一実施形態において、電池２６０の電圧低下がなかったこと、電池が不適切な状態（例えば、過度な加熱、機械的誤用等）の影響を受けていなかったこと及び／又は電池電圧の低下がユーザデバイス１００の正常な動作状態により引き起こされたものであることを処理論理部２１０が判定した場合には、電池２６０の電流を測定する（例えば、ユーザデバイス１００内に提供される検出抵抗器、Ａ／Ｄ変換器等を使用して）。処理論理部２１０は、測定した電流に基づいて電池２６０が適切に機能しているかを判定する。一例において、処理論理２１０は、電池２６０が適切に機能しているかを判定するために測定した電池２６０の電流を閾値と比較する。

図５に戻ると、測定した電池電流に基づいて電池が適切に機能していないと判定された場合には（ブロック５８０−ＮＯ）、上述のように、電池が誤動作していると判定し、電池の更なる使用を防止又は制限する（ブロック５６０）。測定した電池電流に基づいて電池が適切に機能していると判定された場合には（ブロック５８０−ＹＥＳ）、電池の動作は継続する（ブロック５９０）。例えば一実施形態において、処理論理部２１０は、測定した電流に基づいて電池２６０が適切に機能していると判定する。処理論理部２１０は、隔離板３３０において有効な微小な短絡（例えば、ピンホール３５０）が存在していないこと及び電池２６０がユーザデバイス１００により安全に動作し続けることができることを判定する。

結論
本明細書において説明する実施形態は、ユーザデバイスの電池の短絡を監視する１つ以上の機構を提供する。例えば一実施形態において、ユーザデバイスの電池の電圧を測定する。電圧低下が検出された場合、短絡が起こる可能性があるような不適切な状況に電池がさらされているかを判定する。不適切な電池の状況には、電池を格納及び／又は使用する際の温度が高すぎること、並びに／あるいは電池が機械的に誤用されたこと（落下すること）が含まれる。不適切な電池の状況が検出された場合、電池のその後の使用が停止及び／又は限定される。

実施形態の上記記述は、例示及び説明を提供するものであり、本発明を網羅することを意図したものではなく、あるいは本発明は開示された厳密な形式に限定されるものではない。変更及び変形は、上記教示に鑑みて可能であり、あるいは本発明の実施から得られてもよい。例えば、一連のブロックを図５に関連して説明したが、他の実施形態においてはブロックの順序は変更されてもよい。更に、依存しないブロックは同時に実行されてもよい。

用語「備える」は、本明細書において使用される場合、記載される特徴、数字、ステップ又は構成要素の存在を特定するために用いるものであり、１つ以上の他の特徴、数字、ステップ、構成要素又はそれらの集合の存在又は追加を除外するものではないことは強調されるべきである。

上述のような面は、図示される実施形態において多くの種々の形態のソフトウェア、ファームウェア及びハードウェアにより実現されうることは明らかであろう。それらの面を実現するために使用される実際のソフトウェアコード又は専用制御ハードウェアは、限定するものとして解釈されるべきではない。それらの面の動作及び挙動は、特定のソフトウェアコードを参照せずに説明した。ソフトウェア及び制御ハードウェアが本明細書の説明に基づいてそれらの面を実現するように設計可能であることは理解されよう。

特徴の特定の組合せを請求の範囲に列挙し且つ／又は本明細書において開示したが、それらの組合せは本発明を限定することを意図したものではない。実際には、それらの特徴の多くは、請求の範囲に特に列挙されず且つ／又は本明細書において特に開示されない方法で組み合わされてもよい。

本出願において使用される要素、ブロック又は命令は、明示されない限り、本発明にとって重要又は不可欠なものとして解釈されるべきではない。また、本明細書において使用されるように、単数形は複数形も含むことを意図する。１つの項目のみが意図される場合には、用語「１つ」又は同様の言葉が使用されるものとする。更に表現「基づく」は、特に指示のない限り、「少なくとも部分的に基づく」を意味することを意図したものである。

Claims (22)

1. ユーザデバイスの電池の電圧を測定する工程と、
   電池電圧の低下が測定された場合に前記電池の温度及び前記ユーザデバイスの加速度を測定する工程と、
   前記測定した電圧、前記測定した温度又は前記測定した加速度のうちの１つ以上に基づいて前記電池が適切に機能しているかを判定する工程と
   を有することを特徴とする方法。
2. 前記電池が誤動作していると判定された場合に、前記電池の使用を防止する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記電池電圧の低下が、前記ユーザデバイスの動作により引き起こされたものであるかを判定する工程と、
   前記電池電圧の低下が、ユーザデバイスの動作により引き起こされたものである場合に、前記電池の電流を測定する工程と、
   前記電池の前記測定した電流に基づいて前記電池が適切に機能しているかを判定する工程と
   を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記電池が適切に機能していると判定された場合に、前記電池の動作を継続する工程を更に有することを特徴とする請求項３に記載の方法。
5. 前記電池の前記測定した電圧が電圧閾値より高いかを判定する工程を更に有することを特徴とする請求項１に記載の方法。
6. 前記電池の前記測定した温度が温度閾値より高いかを判定する工程と、
   前記電池の前記測定した電圧が前記電圧閾値より高く且つ前記電池の前記測定した温度が前記温度閾値より高い場合に、前記電池が誤動作していると判定する工程と、を更に有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
7. 前記ユーザデバイスの前記測定した加速度が加速度閾値より大きいかを判定する工程と、
   前記電池の前記測定した電圧が前記電圧閾値より高く且つ前記ユーザデバイスの前記測定した加速度が前記加速度閾値より大きい場合に、前記電池が誤動作していると判定する工程と
   を更に有することを特徴とする請求項５に記載の方法。
8. 電池と、
   前記電池の電圧を測定する電圧監視デバイスと、
   前記電圧監視デバイスが電池電圧の低下を検出した場合に、前記電池の温度を測定する温度監視デバイスと、
   前記電圧監視デバイスが前記電池電圧の低下を検出した場合に、前記電池の機械的誤用を測定する機械的誤用監視デバイスと、
   前記電池の前記測定した電圧、前記測定した温度及び前記測定した機械的誤用のうちの１つ以上に基づいて、前記電池が適切に機能しているかを判定する処理論理部と
   を備えることを特徴とするユーザデバイス。
9. 前記電池は、リチウムイオン電池又はリチウムポリマー電池の一方を含むことを特徴とする請求項８に記載のユーザデバイス。
10. 前記電池は、
    アノードと、
    カソードと、
    前記アノードと前記カソードとの間の隔離板と
    を備えることを特徴とする請求項８に記載のユーザデバイス。
11. 前記電池の前記測定した電圧、前記測定した温度及び前記測定した機械的誤用のうちの１つ以上は、前記隔離板がピンホールを含むか否かを示す情報を提供することを特徴とする請求項１０に記載のユーザデバイス。
12. 前記電圧監視デバイスは、
    電圧計と、
    電位差計と、
    アナログデジタル変換器のうちの１つを備えることを特徴とする請求項８に記載のユーザデバイス。
13. 前記温度監視デバイスは、
    温度計と、
    熱電対と、
    サーミスタと、
    抵抗温度検出器（ＲＴＤ）のうちの１つを備えることを特徴とする請求項８に記載のユーザデバイス。
14. 前記機械的誤用監視デバイスは、前記電池の加速度を測定する加速度計を備えることを特徴とする請求項１０に記載のユーザデバイス。
15. 前記電池の前記加速度は、前記ユーザデバイスが落下したか否か又は機械的に誤用されたか否かを示す情報を提供することを特徴とする請求項１４に記載のユーザデバイス。
16. 前記処理論理部は、更に、
    前記電池が誤動作していると判定された場合に、前記電池の使用を防止することを特徴とする請求項８に記載のユーザデバイス。
17. 前記処理論理部は、更に、
    前記電池電圧の低下が前記ユーザデバイスの動作により引き起こされたものであるかを判定し、
    前記電池電圧の低下がユーザデバイスの動作により引き起こされたものである場合に、前記電池の前記測定した電流を受け取り、
    前記電池の前記測定した電流に基づいて前記電池が適切に機能しているかを判定することを特徴とする請求項８に記載のユーザデバイス。
18. 前記処理論理部は、更に、
    前記電池が適切に機能していると判定された場合に、前記電池の動作を継続することを特徴とする請求項１７に記載のユーザデバイス。
19. 前記処理論理部は、更に、
    前記電池の前記測定した電圧を電圧閾値と比較することを特徴とする請求項８に記載のユーザデバイス。
20. 前記処理論理部は、更に、
    前記電池の前記測定した温度を温度閾値と比較し、
    前記電池の前記測定した電圧が前記電圧閾値より高く且つ前記電池の前記測定した温度が前記温度閾値より高い場合に、前記電池が誤動作していると判定することを特徴とする請求項１９に記載のユーザデバイス。
21. 前記機械的誤用監視デバイスは、前記電池の加速度を測定し、
    前記処理論理部は、更に、
    前記電池の前記測定した加速度を加速度閾値と比較し、
    前記電池の前記測定した電圧が前記電圧閾値より高く且つ前記電池の前記測定した加速度が前記加速度閾値より大きい場合に、前記電池が誤動作していると判定することを特徴とする請求項１９に記載のユーザデバイス。
22. ユーザデバイスの電池の電圧を測定する手段と、
    電池電圧の低下が測定された場合に、前記電池の温度及び機械的誤用を測定する手段と、
    前記電池の前記測定した電圧、前記測定した温度又は前記測定した加速度のうちの１つ以上に基づいて、前記電池が適切に機能しているかを判定する手段と、
    前記電池が誤動作していると判定された場合に、前記電池の使用を防止する手段と
    を備えることを特徴とするシステム。

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