JP3471720B2 - 二次電池の保護装置及び組電池 - Google Patents
二次電池の保護装置及び組電池Info
- Publication number
- JP3471720B2 JP3471720B2 JP2000179380A JP2000179380A JP3471720B2 JP 3471720 B2 JP3471720 B2 JP 3471720B2 JP 2000179380 A JP2000179380 A JP 2000179380A JP 2000179380 A JP2000179380 A JP 2000179380A JP 3471720 B2 JP3471720 B2 JP 3471720B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- voltage
- battery
- secondary battery
- circuit
- current
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、二次電池の保護装
置及び組電池に係り、特に中容量あるいは大容量二次電
池の過充電による電圧異常を検知して通電回路を遮断す
る二次電池の保護装置におよび組電池に好適なものであ
る。
置及び組電池に係り、特に中容量あるいは大容量二次電
池の過充電による電圧異常を検知して通電回路を遮断す
る二次電池の保護装置におよび組電池に好適なものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】ニッケル水素電池やリチウムイオン電池
等の二次電池は、放電状態の電池を充電することにより
繰り返し使用のできる電池であり、ノート型パソコンを
はじめとするモバイル機器、ビデオカメラ等の電源とし
て広く用いられている。この二次電池は、電池固有の所
定電圧の範囲内で充放電を行うものであるが、この所定
電圧の範囲を超えて過充電状態となると、性能劣化を起
こし電池の破壊を生じることがある。特に、機器に必要
な電圧、パワーを取出すために複数の二次電池を直列ま
たは並列に組合せて組電池として使用する場合が多く、
このような組電池は、電圧、電流を制御しながら充放電
されるが、充放電を繰り返す過程で、電池自身の劣化と
いった内的要因、あるいは充放電制御回路のトラブル等
の外的要因により過充電状態となる電池を生じる場合が
ある。
等の二次電池は、放電状態の電池を充電することにより
繰り返し使用のできる電池であり、ノート型パソコンを
はじめとするモバイル機器、ビデオカメラ等の電源とし
て広く用いられている。この二次電池は、電池固有の所
定電圧の範囲内で充放電を行うものであるが、この所定
電圧の範囲を超えて過充電状態となると、性能劣化を起
こし電池の破壊を生じることがある。特に、機器に必要
な電圧、パワーを取出すために複数の二次電池を直列ま
たは並列に組合せて組電池として使用する場合が多く、
このような組電池は、電圧、電流を制御しながら充放電
されるが、充放電を繰り返す過程で、電池自身の劣化と
いった内的要因、あるいは充放電制御回路のトラブル等
の外的要因により過充電状態となる電池を生じる場合が
ある。
【０００３】このため、従来の二次電池の保護装置とし
ては、特開平１０−１５０７２１号公報に示されている
ように、複数の二次電池を備え、この二次電池の各端子
電圧が所定の充電禁止電圧に達すると、過充放電防止回
路が充電禁止出力を発生して二次電池に直列接続したス
イッチ素子を非導通状態にし、二次電池を過充電から保
護するものがある（従来技術１）。
ては、特開平１０−１５０７２１号公報に示されている
ように、複数の二次電池を備え、この二次電池の各端子
電圧が所定の充電禁止電圧に達すると、過充放電防止回
路が充電禁止出力を発生して二次電池に直列接続したス
イッチ素子を非導通状態にし、二次電池を過充電から保
護するものがある（従来技術１）。
【０００４】一方、個々の二次電池の保護装置として
は、特開平８−７８６６号公報に示されているように、
過充電中に発生するガスによる電池ケース内の内圧上昇
を利用して電流端子を切断し、電流回路を遮断して二次
電池を過充電から保護するものがある（従来技術２）。
は、特開平８−７８６６号公報に示されているように、
過充電中に発生するガスによる電池ケース内の内圧上昇
を利用して電流端子を切断し、電流回路を遮断して二次
電池を過充電から保護するものがある（従来技術２）。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来技
術１の二次電池の保護装置では、過充電状態になって保
護装置が作動した後に二次電池の電圧が低下したり保護
装置がその後に故障してスイッチ素子が導通状態になっ
た場合には、再度、充電を開始してしまってさらなる電
池破壊に至るおそれがあった。
術１の二次電池の保護装置では、過充電状態になって保
護装置が作動した後に二次電池の電圧が低下したり保護
装置がその後に故障してスイッチ素子が導通状態になっ
た場合には、再度、充電を開始してしまってさらなる電
池破壊に至るおそれがあった。
【０００６】また、従来技術２の二次電池の保護装置で
は、過充電状態を電池内部の化学反応による内圧上昇と
いう形で間接的に検知しているため、電流端子切断が過
充電による化学反応がかなり進んだ状態で行われる場合
があり、この結果化学反応が電流端子切断後も継続した
り、漏洩電解液の飛散を生じる可能性がある。また、内
圧上昇が緩やかな場合、電流端子の切断が完全に行われ
ず、接触抵抗を持った状態となる可能性があり、このよ
うな電池を充放電すると、接触抵抗による発熱が生じ、
さらなる電池破壊に至るおそれがあった。
は、過充電状態を電池内部の化学反応による内圧上昇と
いう形で間接的に検知しているため、電流端子切断が過
充電による化学反応がかなり進んだ状態で行われる場合
があり、この結果化学反応が電流端子切断後も継続した
り、漏洩電解液の飛散を生じる可能性がある。また、内
圧上昇が緩やかな場合、電流端子の切断が完全に行われ
ず、接触抵抗を持った状態となる可能性があり、このよ
うな電池を充放電すると、接触抵抗による発熱が生じ、
さらなる電池破壊に至るおそれがあった。
【０００７】しかも、従来技術１及び２の二次電池の保
護装置を直列に複数接続して組電池を構成する場合に
は、過充電状態になった二次電池の保護装置が一つでも
発生すると、組電池全体が非導通状態になるため、正常
な二次電池の充電を行なうことができなくなるという問
題があった。
護装置を直列に複数接続して組電池を構成する場合に
は、過充電状態になった二次電池の保護装置が一つでも
発生すると、組電池全体が非導通状態になるため、正常
な二次電池の充電を行なうことができなくなるという問
題があった。
【０００８】さらには、従来技術１及び２のような二次
電池の保護装置をシステムに搭載した場合、システムの
運転中に電池の保護装置が作動すると、同期してシステ
ムが停止し、システムの突然の停止に起因する故障が発
生する可能性があるという問題があった。
電池の保護装置をシステムに搭載した場合、システムの
運転中に電池の保護装置が作動すると、同期してシステ
ムが停止し、システムの突然の停止に起因する故障が発
生する可能性があるという問題があった。
【０００９】本発明の目的は、過充電状態の二次電池へ
の通電回路を迅速かつ確実に遮断することで二次電池の
再使用を不可能にして安全性を向上できる二次電池の保
護装置および組電池を提供することにある。
の通電回路を迅速かつ確実に遮断することで二次電池の
再使用を不可能にして安全性を向上できる二次電池の保
護装置および組電池を提供することにある。
【００１０】本発明の別の目的は、過充電状態の二次電
池への通電回路を迅速かつ確実に遮断することで二次電
池の再使用を不可能にして安全性を向上できると共に、
システムに搭載されて使い勝手の良い組電池を提供する
ことにある。
池への通電回路を迅速かつ確実に遮断することで二次電
池の再使用を不可能にして安全性を向上できると共に、
システムに搭載されて使い勝手の良い組電池を提供する
ことにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の第１の特徴は、二次電池と、二次電池に直列
に接続された電流ヒューズと、二次電池の電池電圧を検
出する電圧感応スイッチとを備え、電圧感応スイッチ
は、電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検
出した電池電圧に基づいて開閉する通電閉路部とを有
し、通電閉路部は、二次電池と電流ヒューズとの直列回
路に並列に接続し、電圧検出部で検出した電池電圧が基
準電圧以上の場合に閉路するように構成し、電流ヒュー
ズは、通電閉路部が閉路した時に二次電池から放電され
る短絡電流により溶断して二次電池への通電回路を遮断
するように構成したことにある。
の本発明の第１の特徴は、二次電池と、二次電池に直列
に接続された電流ヒューズと、二次電池の電池電圧を検
出する電圧感応スイッチとを備え、電圧感応スイッチ
は、電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検
出した電池電圧に基づいて開閉する通電閉路部とを有
し、通電閉路部は、二次電池と電流ヒューズとの直列回
路に並列に接続し、電圧検出部で検出した電池電圧が基
準電圧以上の場合に閉路するように構成し、電流ヒュー
ズは、通電閉路部が閉路した時に二次電池から放電され
る短絡電流により溶断して二次電池への通電回路を遮断
するように構成したことにある。
【００１２】本発明の第２の特徴は、直列に接続した複
数の二次電池と、直列若しくは並列に接続した複数の二
次電池の全体に直列に接続した電流ヒューズと、二次電
池全体の電池電圧を検出する電圧感応スイッチとを備
え、電圧感応スイッチは、電池電圧を検出する電圧検出
部と、電圧検出部で検出した電池電圧に基づいて開閉す
る通電開閉部とを有し、通電開閉部は、二次電池全体及
び電流ヒューズの直列回路に並列に接続し、電圧検出部
で検出した電池電圧が基準電圧以上の場合に閉路するよ
うに構成し、電流ヒューズは、通電開閉部が閉路した時
に二次電池全体から放電される短絡電流により溶断して
二次電池全体への通電回路を遮断するように構成したこ
とにある。
数の二次電池と、直列若しくは並列に接続した複数の二
次電池の全体に直列に接続した電流ヒューズと、二次電
池全体の電池電圧を検出する電圧感応スイッチとを備
え、電圧感応スイッチは、電池電圧を検出する電圧検出
部と、電圧検出部で検出した電池電圧に基づいて開閉す
る通電開閉部とを有し、通電開閉部は、二次電池全体及
び電流ヒューズの直列回路に並列に接続し、電圧検出部
で検出した電池電圧が基準電圧以上の場合に閉路するよ
うに構成し、電流ヒューズは、通電開閉部が閉路した時
に二次電池全体から放電される短絡電流により溶断して
二次電池全体への通電回路を遮断するように構成したこ
とにある。
【００１３】
【００１４】本発明の第３の特徴は、二次電池と、二次
電池に直列に接続した電流ヒューズと、二次電池の電池
電圧を検出する電圧感応スイッチとを備え、電圧感応ス
イッチは、電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出
部で検出した電池電圧に基づいて開閉する通電開閉部と
を有し、通電開閉部は、二次電池と電流ヒューズとの直
列回路に並列に接続し、電圧検出部で検出した電池電圧
が基準電圧以上の場合に閉路するように構成し、電流ヒ
ューズは、二次電池と一体に設けられると共に、通電開
閉部が閉路した時に二次電池から放電される短絡電流に
より溶断して二次電池への通電回路を遮断するように構
成したことにある。
電池に直列に接続した電流ヒューズと、二次電池の電池
電圧を検出する電圧感応スイッチとを備え、電圧感応ス
イッチは、電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出
部で検出した電池電圧に基づいて開閉する通電開閉部と
を有し、通電開閉部は、二次電池と電流ヒューズとの直
列回路に並列に接続し、電圧検出部で検出した電池電圧
が基準電圧以上の場合に閉路するように構成し、電流ヒ
ューズは、二次電池と一体に設けられると共に、通電開
閉部が閉路した時に二次電池から放電される短絡電流に
より溶断して二次電池への通電回路を遮断するように構
成したことにある。
【００１５】
【００１６】本発明の第４の特徴は、複数の電池保護ユ
ニットを直列に接続して構成し、電池保護ユニットは、
二次電池と、二次電池に直列に接続した電流ヒューズ
と、二次電池の電池電圧を検出する電圧感応スイッチと
を備え、電圧感応スイッチは、電池電圧を検出する電圧
検出部と、電圧検出部で検出した電池電圧に基づいて開
閉する通電開閉部とを有し、通電開閉部は、二次電池と
電流ヒューズとの直列回路に並列に接続し、電圧検出部
で検出した電池電圧が基準電圧以上の場合に閉路するよ
うに構成し、電流ヒューズは、通電開閉部が閉路した時
に二次電池から放電される短絡電流により溶断して二次
電池への通電回路を遮断するように構成したことにあ
る。
ニットを直列に接続して構成し、電池保護ユニットは、
二次電池と、二次電池に直列に接続した電流ヒューズ
と、二次電池の電池電圧を検出する電圧感応スイッチと
を備え、電圧感応スイッチは、電池電圧を検出する電圧
検出部と、電圧検出部で検出した電池電圧に基づいて開
閉する通電開閉部とを有し、通電開閉部は、二次電池と
電流ヒューズとの直列回路に並列に接続し、電圧検出部
で検出した電池電圧が基準電圧以上の場合に閉路するよ
うに構成し、電流ヒューズは、通電開閉部が閉路した時
に二次電池から放電される短絡電流により溶断して二次
電池への通電回路を遮断するように構成したことにあ
る。
【００１７】本発明の第５の特徴は、直列に接続した複
数の電池保護ユニットと、電池保護ユニットの二次電池
の電池電圧を監視して電圧異常時に搭載するシステムに
保護のための制御信号を発信する制御装置とから構成
し、電池保護ユニットは、二次電池と、二次電池に直列
に接続した電流ヒューズと、二次電池の電池電圧を検出
する電圧感応スイッチとを備え、電圧感応スイッチは、
電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検出し
た電池電圧に基づいて開閉する通電開閉部とを有し、通
電開閉部は、二次電池と電流ヒューズとの直列回路に並
列に接続し、電圧検出部で検出した電池電圧が基準電圧
以上の場合に閉路するように構成し、電流ヒューズは、
通電開閉部が閉路した時に二次電池から放電される短絡
電流により溶断して二次電池への通電回路を遮断するよ
うに構成したことにある。
数の電池保護ユニットと、電池保護ユニットの二次電池
の電池電圧を監視して電圧異常時に搭載するシステムに
保護のための制御信号を発信する制御装置とから構成
し、電池保護ユニットは、二次電池と、二次電池に直列
に接続した電流ヒューズと、二次電池の電池電圧を検出
する電圧感応スイッチとを備え、電圧感応スイッチは、
電池電圧を検出する電圧検出部と、電圧検出部で検出し
た電池電圧に基づいて開閉する通電開閉部とを有し、通
電開閉部は、二次電池と電流ヒューズとの直列回路に並
列に接続し、電圧検出部で検出した電池電圧が基準電圧
以上の場合に閉路するように構成し、電流ヒューズは、
通電開閉部が閉路した時に二次電池から放電される短絡
電流により溶断して二次電池への通電回路を遮断するよ
うに構成したことにある。
【００１８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の各実施例を図を用
いて説明する。なお、第２実施例以降の実施例において
は第１実施例と共通する構成の一部を省略すると共に、
重複する説明を省略する。各実施例の図における同一符
号は同一物又は相当物を示す。
いて説明する。なお、第２実施例以降の実施例において
は第１実施例と共通する構成の一部を省略すると共に、
重複する説明を省略する。各実施例の図における同一符
号は同一物又は相当物を示す。
【００１９】まず、本発明の第１実施例を図１を用いて
説明する。図１は本発明の第１実施例の二次電池の保護
装置を示す回路ブロック図である。
説明する。図１は本発明の第１実施例の二次電池の保護
装置を示す回路ブロック図である。
【００２０】二次電池１と電流ヒューズ２は、直列に接
続して直列回路３を構成している。二次電池１は、ニッ
ケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池であ
り、ノート型パソコンをはじめとするモバイル機器、ビ
デオカメラ等の電源として用いられる。電流ヒューズ２
は、規定値以上の電流で溶断するが、二次電池１の充電
電流、および放電電流が流れるので、通常の使用状態の
溶断が無いように規定値は二次電池１の過電流値に以上
に設定してある。
続して直列回路３を構成している。二次電池１は、ニッ
ケル水素電池やリチウムイオン電池等の二次電池であ
り、ノート型パソコンをはじめとするモバイル機器、ビ
デオカメラ等の電源として用いられる。電流ヒューズ２
は、規定値以上の電流で溶断するが、二次電池１の充電
電流、および放電電流が流れるので、通常の使用状態の
溶断が無いように規定値は二次電池１の過電流値に以上
に設定してある。
【００２１】サイリスタを用いた電圧感応スイッチ４
は、二次電池１の電池電圧Ｖｅを検出する電圧検出部４
ａと、直列回路３を短絡する通電開閉部４ｂとを内蔵し
ている。電圧検出部４ａで検出した電池電圧Ｖｅと予め
設定した基準電圧部４ｃの基準電圧Ｖｃとを電圧比較部
４ｄで比較し、電池電圧Ｖｅが基準電圧Ｖｃ以上の場合
には過充電状態であると判定し、通電開閉部４ｂを閉路
するものである。この基準電圧Ｖｃは、二次電池１を過
充電状態にさせてしまう電圧（過充電電圧）を想定し、
リチウムイオン電池では４．０〜６．０Ｖの間に設定す
るのが適切である。この電圧感応スイッチ４は、電圧検
出部４ａを二次電池１の両極端子に接続して電池電圧Ｖ
ｅを検出し、通電開閉部４ｂを直列回路３に並列に接続
している。
は、二次電池１の電池電圧Ｖｅを検出する電圧検出部４
ａと、直列回路３を短絡する通電開閉部４ｂとを内蔵し
ている。電圧検出部４ａで検出した電池電圧Ｖｅと予め
設定した基準電圧部４ｃの基準電圧Ｖｃとを電圧比較部
４ｄで比較し、電池電圧Ｖｅが基準電圧Ｖｃ以上の場合
には過充電状態であると判定し、通電開閉部４ｂを閉路
するものである。この基準電圧Ｖｃは、二次電池１を過
充電状態にさせてしまう電圧（過充電電圧）を想定し、
リチウムイオン電池では４．０〜６．０Ｖの間に設定す
るのが適切である。この電圧感応スイッチ４は、電圧検
出部４ａを二次電池１の両極端子に接続して電池電圧Ｖ
ｅを検出し、通電開閉部４ｂを直列回路３に並列に接続
している。
【００２２】二次電池１の充電時において、電池電圧Ｖ
ｅが電圧感応スイッチ４の基準電圧Ｖｃ未満の場合は、
通電開閉部４ｂを開路し、二次電池１に電流ヒューズ２
を介して充電電流が流れ、正常な充電をすることができ
る。そして、電池電圧Ｖｅが基準電圧Ｖｃ以上の過充電
電圧になった場合は、通電開閉部４ｂを閉路し、充電電
流を電池非経由で通電開閉部４ｂに通電して二次電池１
の充電を停止する。同時に、通電開閉部４ｂの閉路によ
り直列回路３の両端を短絡するので、過充電状態の二次
電池１は電流ヒューズ２を通して通電開閉部４ｂに短絡
電流を流して放電する。この短絡電流により、電流ヒュ
ーズ２は直ちに溶断して二次電池１への通電回路を確実
に遮断することができる。こうして、過充電状態で異常
を生じた可能性のある二次電池１の再使用を不可能と
し、さらなる電池破壊を生ずることなく安全性をより高
めることができる。
ｅが電圧感応スイッチ４の基準電圧Ｖｃ未満の場合は、
通電開閉部４ｂを開路し、二次電池１に電流ヒューズ２
を介して充電電流が流れ、正常な充電をすることができ
る。そして、電池電圧Ｖｅが基準電圧Ｖｃ以上の過充電
電圧になった場合は、通電開閉部４ｂを閉路し、充電電
流を電池非経由で通電開閉部４ｂに通電して二次電池１
の充電を停止する。同時に、通電開閉部４ｂの閉路によ
り直列回路３の両端を短絡するので、過充電状態の二次
電池１は電流ヒューズ２を通して通電開閉部４ｂに短絡
電流を流して放電する。この短絡電流により、電流ヒュ
ーズ２は直ちに溶断して二次電池１への通電回路を確実
に遮断することができる。こうして、過充電状態で異常
を生じた可能性のある二次電池１の再使用を不可能と
し、さらなる電池破壊を生ずることなく安全性をより高
めることができる。
【００２３】次に、本発明の第２実施例を図２を用いて
説明する。図２は本発明の第２実施例による二次電池の
保護装置を示す回路ブロック図である。
説明する。図２は本発明の第２実施例による二次電池の
保護装置を示す回路ブロック図である。
【００２４】本実施例では、直列接続した複数の二次電
池１に一つの電流ヒューズ２を直列接続し、この直列接
続された二次電池１の全体電圧Ｖｅを電圧感応スイッチ
４で検出する点で第１実施例と相違し、その他の点では
基本的に同一である。このように構成したことにより、
複数の二次電池１の全体電圧Ｖｅが過充電電圧になった
場合に、直列回路３に流れる短絡電流が複数の二次電池
１の全体の電流となり、電流ヒューズ２をより一層速く
溶断して複数の二次電池１全体への通電回路を確実に遮
断することができる。なお、過充電電圧は、複数の二次
電池１の中の一つが過充電状態になった場合の全体電圧
を想定している。また、一つの電圧感応スイッチ４で複
数の二次電池１の全体電圧Ｖｅを検出するので、安価な
ものとすることができる。
池１に一つの電流ヒューズ２を直列接続し、この直列接
続された二次電池１の全体電圧Ｖｅを電圧感応スイッチ
４で検出する点で第１実施例と相違し、その他の点では
基本的に同一である。このように構成したことにより、
複数の二次電池１の全体電圧Ｖｅが過充電電圧になった
場合に、直列回路３に流れる短絡電流が複数の二次電池
１の全体の電流となり、電流ヒューズ２をより一層速く
溶断して複数の二次電池１全体への通電回路を確実に遮
断することができる。なお、過充電電圧は、複数の二次
電池１の中の一つが過充電状態になった場合の全体電圧
を想定している。また、一つの電圧感応スイッチ４で複
数の二次電池１の全体電圧Ｖｅを検出するので、安価な
ものとすることができる。
【００２５】次に、本発明の第３実施例を図３を用いて
説明する。図３は本発明の第３実施例による二次電池の
保護装置を示す回路ブロック図である。
説明する。図３は本発明の第３実施例による二次電池の
保護装置を示す回路ブロック図である。
【００２６】本実施例では、並列接続した複数の二次電
池１に一つの電流ヒューズ２を直列接続し、この並列接
続された二次電池１の全体電圧Ｖｅを電圧感応スイッチ
４で検出する点で第１実施例と相違し、その他の点では
基本的に同一である。このように構成することにより、
過充電状態になった二次電池１が破壊されていて短絡電
流を流すことができない状態の場合でも、過充電になっ
ていない二次電池１を通して短絡電流を電流ヒューズ２
に流すことができるので、電流ヒューズ２をより確実に
溶断して二次電池１への通電回路を遮断することができ
る。
池１に一つの電流ヒューズ２を直列接続し、この並列接
続された二次電池１の全体電圧Ｖｅを電圧感応スイッチ
４で検出する点で第１実施例と相違し、その他の点では
基本的に同一である。このように構成することにより、
過充電状態になった二次電池１が破壊されていて短絡電
流を流すことができない状態の場合でも、過充電になっ
ていない二次電池１を通して短絡電流を電流ヒューズ２
に流すことができるので、電流ヒューズ２をより確実に
溶断して二次電池１への通電回路を遮断することができ
る。
【００２７】次に、本発明の第４実施例を図４を用いて
説明する。図４は本発明の第４実施例による二次電池の
保護装置に用いる二次電池と電流ヒューズの構成を示す
斜視図である。
説明する。図４は本発明の第４実施例による二次電池の
保護装置に用いる二次電池と電流ヒューズの構成を示す
斜視図である。
【００２８】本実施例は、二次電池１に電流ヒューズ２
を固定して一体品としたものである。このように構成す
ることにより、過充電状態となった二次電池１と溶断し
た電流ヒューズ２のみを容易に取外して交換でき、電圧
感応スイッチ４の再利用が可能である。なお、電流ヒュ
ーズ２が二次電池１に内蔵されて一体的に構成される場
合も同様の効果を得ることができる。
を固定して一体品としたものである。このように構成す
ることにより、過充電状態となった二次電池１と溶断し
た電流ヒューズ２のみを容易に取外して交換でき、電圧
感応スイッチ４の再利用が可能である。なお、電流ヒュ
ーズ２が二次電池１に内蔵されて一体的に構成される場
合も同様の効果を得ることができる。
【００２９】次に、本発明の第５実施例を図５を用いて
説明する。図５は本発明の第５実施例による二次電池の
保護装置に用いる電圧検出用端子及び電流端子を具備す
る二次電池を示す斜視図である。
説明する。図５は本発明の第５実施例による二次電池の
保護装置に用いる電圧検出用端子及び電流端子を具備す
る二次電池を示す斜視図である。
【００３０】本実施例は、二次電池１が電圧検出用端子
１ａ及び電流端子２ａを具備しているものである。これ
により、電圧感応スイッチ４と独立して二次電池１の取
外しして交換することが容易に行なうことができる。
１ａ及び電流端子２ａを具備しているものである。これ
により、電圧感応スイッチ４と独立して二次電池１の取
外しして交換することが容易に行なうことができる。
【００３１】次に、本発明の第６実施例を図６を用いて
説明する。図６は本発明の第６実施例による二次電池の
保護装置を示す回路ブロック図である。
説明する。図６は本発明の第６実施例による二次電池の
保護装置を示す回路ブロック図である。
【００３２】本実施例では、電圧感応スイッチ４と直列
に接続した発熱抵抗５を二次電池１及び電流ヒューズ２
の直列回路３と並列に接続し、二次電池１の短絡電流を
発熱抵抗５を介して放電し、二次電池１に蓄積されてい
るエネルギーを消費し、電池電圧を降下させるようにし
ている点で第１実施例と相違し、その他の点では基本的
に同一である。このように構成することにより、二次電
池１を短絡電流を流すと同時に電圧降下を開始させると
共に、電流ヒューズ２の溶断に至らしめることができ、
安全性をより一層を向上することができる。
に接続した発熱抵抗５を二次電池１及び電流ヒューズ２
の直列回路３と並列に接続し、二次電池１の短絡電流を
発熱抵抗５を介して放電し、二次電池１に蓄積されてい
るエネルギーを消費し、電池電圧を降下させるようにし
ている点で第１実施例と相違し、その他の点では基本的
に同一である。このように構成することにより、二次電
池１を短絡電流を流すと同時に電圧降下を開始させると
共に、電流ヒューズ２の溶断に至らしめることができ、
安全性をより一層を向上することができる。
【００３３】次に、本発明の第７実施例を図７を用いて
説明する。図７は本発明の第７実施例による組電池を示
す回路ブロック図である。
説明する。図７は本発明の第７実施例による組電池を示
す回路ブロック図である。
【００３４】電池保護ユニット６は、前述した各実施例
の二次電池の保護装置をユニット化したものである。組
電池８は、複数の直列接続された電池保護ユニット６
と、この電池保護ユニット６の二次電池の電池電圧を監
視して搭載するシステムに保護のための制御信号を発信
する制御装置７とを備えている。組電池８中に過充電状
態の二次電池が発生した場合、上述した各実施例と同様
に電池保護装置ユニット６が作動し、過充電状態の二次
電池への通電回路は遮断されると共に、過充電状態の二
次電池を回避して通電閉路部を通して次の電池保護ユニ
ット６に通電することができる。これにより、過充電と
なった二次電池を有する電池保護ユニット６以外の正常
な電池保護ユニット６の充電動作を継続して行なうこと
ができる。また、各電池保護ユニット６は制御回路７に
接続されており、制御回路７は電池保護ユニット６の電
圧検出信号を検知することで各二次電池１の電圧を監視
し、電圧異常時には組電池搭載システムに保護するため
の信号を発信させているので、この組電池を搭載したシ
ステムで電圧異常に対処することが可能となり、使い勝
手のよいものとすることができる。
の二次電池の保護装置をユニット化したものである。組
電池８は、複数の直列接続された電池保護ユニット６
と、この電池保護ユニット６の二次電池の電池電圧を監
視して搭載するシステムに保護のための制御信号を発信
する制御装置７とを備えている。組電池８中に過充電状
態の二次電池が発生した場合、上述した各実施例と同様
に電池保護装置ユニット６が作動し、過充電状態の二次
電池への通電回路は遮断されると共に、過充電状態の二
次電池を回避して通電閉路部を通して次の電池保護ユニ
ット６に通電することができる。これにより、過充電と
なった二次電池を有する電池保護ユニット６以外の正常
な電池保護ユニット６の充電動作を継続して行なうこと
ができる。また、各電池保護ユニット６は制御回路７に
接続されており、制御回路７は電池保護ユニット６の電
圧検出信号を検知することで各二次電池１の電圧を監視
し、電圧異常時には組電池搭載システムに保護するため
の信号を発信させているので、この組電池を搭載したシ
ステムで電圧異常に対処することが可能となり、使い勝
手のよいものとすることができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
過充電状態の二次電池への通電回路を迅速かつ確実に遮
断することで二次電池の再使用を不可能にして安全性を
向上できる二次電池の保護装置および組電池を得ること
ができる。
過充電状態の二次電池への通電回路を迅速かつ確実に遮
断することで二次電池の再使用を不可能にして安全性を
向上できる二次電池の保護装置および組電池を得ること
ができる。
【００３６】また、本発明によれば、過充電状態の二次
電池への通電回路を迅速かつ確実に遮断することで二次
電池の再使用を不可能にして安全性を向上できると共
に、システムに搭載されて使い勝手の良い組電池を得る
ことができる。
電池への通電回路を迅速かつ確実に遮断することで二次
電池の再使用を不可能にして安全性を向上できると共
に、システムに搭載されて使い勝手の良い組電池を得る
ことができる。
【図１】本発明の第１実施例の二次電池の保護装置を示
す回路ブロック図である。
す回路ブロック図である。
【図２】本発明の第２実施例による二次電池の保護装置
を示す回路ブロック図である。
を示す回路ブロック図である。
【図３】本発明の第３実施例による二次電池の保護装置
を示す回路ブロック図である。
を示す回路ブロック図である。
【図４】本発明の第４実施例による二次電池の保護装置
に用いる二次電池と電流ヒューズの構成を示す斜視図で
ある。
に用いる二次電池と電流ヒューズの構成を示す斜視図で
ある。
【図５】本発明の第５実施例による二次電池の保護装置
に用いる電圧検出用端子及び電流端子を具備する二次電
池を示す斜視図である。
に用いる電圧検出用端子及び電流端子を具備する二次電
池を示す斜視図である。
【図６】本発明の第６実施例による二次電池の保護装置
を示す回路ブロック図である。
を示す回路ブロック図である。
【図７】本発明の第７実施例による組電池を示す回路ブ
ロック図である。
ロック図である。
１…二次電池、２…電流ヒューズ、３…直列回路、４…
電圧感応スイッチ、４ａ…電圧検出部、４ｂ…通電開閉
部、５…発熱抵抗、６…電池保護ユニット、７…制御回
路、８…組電池。
電圧感応スイッチ、４ａ…電圧検出部、４ｂ…通電開閉
部、５…発熱抵抗、６…電池保護ユニット、７…制御回
路、８…組電池。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平８−7866（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−56742（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−150721（ＪＰ，Ａ)
特開 平10−214613（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−7932（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−40203（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−40204（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−191436（ＪＰ，Ａ)
特開 平11−346443（ＪＰ，Ａ)
特開2001−177998（ＪＰ，Ａ)
特開2001−178003（ＪＰ，Ａ)
実開 昭53−37022（ＪＰ，Ｕ)
実開 昭57−21228（ＪＰ，Ｕ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H01M 10/42 - 10/48
H02H 7/18
H02J 7/00 - 7/12
H02J 7/34 - 7/36
Claims (5)
- 【請求項１】二次電池と、前記二次電池に直列に接続さ
れた電流ヒューズと、前記二次電池の電池電圧を検出す
る電圧感応スイッチとを備え、前記電圧感応スイッチ
は、前記電池電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検
出部で検出した電池電圧に基づいて開閉する通電開閉部
とを有し、前記通電開閉部は、前記二次電池と前記電流
ヒューズとの直列回路に並列に接続し、前記電圧検出部
で検出した前記電池電圧が基準電圧以上の場合に閉路す
るように構成し、前記電流ヒューズは、前記通電開閉部
が閉路した時に二次電池から放電される短絡電流により
溶断して前記二次電池への通電回路を遮断するように構
成したことを特徴とする二次電池の保護装置。 - 【請求項２】直列若しくは並列に接続した複数の二次電
池と、前記直列に接続した複数の二次電池の全体に直列
に接続した電流ヒューズと、前記二次電池全体の電池電
圧を検出する電圧感応スイッチとを備え、前記電圧感応
スイッチは、前記電池電圧を検出する電圧検出部と、前
記電圧検出部で検出した電池電圧に基づいて開閉する通
電開閉部とを有し、前記通電開閉部は、前記二次電池全
体及び前記電流ヒューズの直列回路に並列に接続し、前
記電圧検出部で検出した前記電池電圧が基準電圧以上の
場合に閉路するように構成し、前記電流ヒューズは、前
記通電開閉部が閉路した時に二次電池全体から放電され
る短絡電流により溶断して前記二次電池全体への通電回
路を遮断するように構成したことを特徴とする二次電池
の保護装置。 - 【請求項３】二次電池と、前記二次電池に直列に接続し
た電流ヒューズと、前記二次電池の電池電圧を検出する
電圧感応スイッチとを備え、前記電圧感応スイッチは、
前記電池電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部
で検出した電池電圧に基づいて開閉する通電開閉部とを
有し、前記通電開閉部は、前記二次電池と前記電流ヒュ
ーズとの直列回路に並列に接続し、前記電圧検出部で検
出した前記電池電圧が基準電圧以上の場合に閉路するよ
うに構成し、前記電流ヒューズは、前記二次電池と一体
に設けられると共に、前記通電開閉部が閉路した時に二
次電池から放電される短絡電流により溶断して前記二次
電池への通電回路を遮断するように構成したことを特徴
とする二次電池の保護装置。 - 【請求項４】複数の電池保護ユニットを直列に接続して
構成し、前記電池保護ユニットは、二次電池と、前記二
次電池に直列に接続した電流ヒューズと、前記二次電池
の電池電圧を検出する電圧感応スイッチとを備え、前記
電圧感応スイッチは、前記電池電圧を検出する電圧検出
部と、前記電圧検出部で検出した電池電圧に基づいて開
閉する通電開閉部とを有し、前記通電開閉部は、前記二
次電池と前記電流ヒューズとの直列回路に並列に接続
し、前記電圧検出部で検出した前記電池電圧が基準電圧
以上の場合に閉路するように構成し、前記電流ヒューズ
は、前記通電開閉部が閉路した時に二次電池から放電さ
れる短絡電流により溶断して前記二次電池への通電回路
を遮断するように構成したことを特徴とする組電池。 - 【請求項５】直列に接続した複数の電池保護ユニット
と、前記電池保護ユニットの二次電池の電池電圧を監視
して電圧異常時に搭載するシステムに保護のための制御
信号を発信する制御装置とから構成し、前記電池保護ユ
ニットは、二次電池と、前記二次電池に直列に接続した
電流ヒューズと、前記二次電池の電池電圧を検出する電
圧感応スイッチとを備え、前記電圧感応スイッチは、前
記電池電圧を検出する電圧検出部と、前記電圧検出部で
検出した電池電圧に基づいて開閉する通電開閉部とを有
し、前記通電開閉部は、前記二次電池と前記電流ヒュー
ズとの直列回路に並列に接続し、前記電圧検出部で検出
した前記電池電圧が基準電圧以上の場合に閉路するよう
に構成し、前記電流ヒューズは、前記通電開閉部が閉路
した時に二次電池から放電される短絡電流により溶断し
て前記二次電池への通電回路を遮断するように構成した
ことを特徴とする組電池。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179380A JP3471720B2 (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 二次電池の保護装置及び組電池 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000179380A JP3471720B2 (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 二次電池の保護装置及び組電池 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001352666A JP2001352666A (ja) | 2001-12-21 |
| JP3471720B2 true JP3471720B2 (ja) | 2003-12-02 |
Family
ID=18680666
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000179380A Expired - Fee Related JP3471720B2 (ja) | 2000-06-09 | 2000-06-09 | 二次電池の保護装置及び組電池 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3471720B2 (ja) |
Families Citing this family (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4560825B2 (ja) * | 2000-10-31 | 2010-10-13 | 日産自動車株式会社 | 組電池 |
| JP5319224B2 (ja) | 2008-09-25 | 2013-10-16 | 株式会社東芝 | 組電池システム |
| JP5735170B2 (ja) * | 2012-03-15 | 2015-06-17 | 株式会社東芝 | リチウムイオン二次電池 |
| JP6291287B2 (ja) * | 2014-02-28 | 2018-03-14 | 株式会社東芝 | 電池モジュール |
| WO2019207626A1 (ja) * | 2018-04-23 | 2019-10-31 | 株式会社東芝 | 電池システム |
| CN110542862B (zh) * | 2018-05-28 | 2022-02-18 | 宁德新能源科技有限公司 | 测试方法、测试系统及可读存储介质 |
| US11777182B2 (en) * | 2019-02-26 | 2023-10-03 | Panasonic Energy Co., Ltd. | Power supply device |
-
2000
- 2000-06-09 JP JP2000179380A patent/JP3471720B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2001352666A (ja) | 2001-12-21 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100293742B1 (ko) | 과충전으로부터 전지셀을 보호하기 위한 장치 및 그의 방법 | |
| KR100485752B1 (ko) | 2차전지의보호장치 | |
| JP5025160B2 (ja) | 二次電池装置 | |
| JP5209122B2 (ja) | センス抵抗の破壊を感知してバッテリーパックを保護する装置及び方法 | |
| JP3327790B2 (ja) | 二次電池の保護装置 | |
| EP0982826B1 (en) | Battery protection circuit and electronic device | |
| US7659699B2 (en) | Battery | |
| JP3204160B2 (ja) | バッテリパック及び電気・電子機器 | |
| US6346796B1 (en) | Thermal shut-off device and battery pack | |
| JP2000133318A (ja) | バッテリパック | |
| JPH11206025A (ja) | 電池管理装置及びそれを用いた電池パック | |
| JP3471720B2 (ja) | 二次電池の保護装置及び組電池 | |
| JPH1141823A (ja) | 過充電防止装置 | |
| JP3620796B2 (ja) | バッテリパック | |
| WO2015037210A1 (ja) | 切替回路 | |
| CN111668901B (zh) | 电池保护电路、电池管理系统、电池装置及其控制方法 | |
| JP3526766B2 (ja) | 過充電保護回路の機能検査方法および機能検査回路 | |
| JPH11339766A (ja) | 電池パック | |
| JP3676935B2 (ja) | 電池パック | |
| JP3500000B2 (ja) | 二次電池の充電制御方法 | |
| JP2004266882A (ja) | バイパス抵抗付き二次電池と二次電池の保護方法 | |
| JP2004146307A (ja) | バッテリーユニット | |
| JP2605944Y2 (ja) | 電池の充電システム | |
| JP3420672B2 (ja) | 二次電池の保護回路 | |
| KR100614392B1 (ko) | 배터리팩 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |