(57)【要約】【課題】高温環境にさらされた場合にも誤作動することなく、電流経路を遮断できる保護素子を用いたバッテリパックを提供する。【解決手段】バッテリセル１５ａと、バッテリセル１５ａと直列に接続された保護素子１１と、保護素子１１の動作を制御する熱感応素子１２を有し、保護素子１１は、絶縁基板２６と、絶縁基板２６に離間して設けられ、バッテリセル１５ａの充放電経路上に接続される第１の端子部２２及び第２の端子部２３と、第１の端子部２２と第２の端子部２３との間にわたって設けられたヒューズエレメント２０と、熱感応素子１２と直列に接続された発熱抵抗体２４とを備え、熱感応素子１２が所定の温度以上の温度に加熱されると、発熱抵抗体２４がヒューズエレメント２０を溶断させる温度に発熱するように通電される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
バッテリセルと、
上記バッテリセルと直列に接続された保護素子と、
上記保護素子の動作を制御する熱感応素子を有し、
上記保護素子は、
絶縁基板と、
上記絶縁基板に離間して設けられ、上記バッテリセルの充放電経路上に接続される第１の端子部及び第２の端子部と、
上記第１の端子部と上記第２の端子部との間にわたって設けられたヒューズエレメントと、
上記熱感応素子と直列に接続され、通電を制御される発熱抵抗体とを備え、
上記熱感応素子が所定の温度以上の温度に加熱されると、上記発熱抵抗体が上記ヒューズエレメントを溶断させる温度に発熱するように通電される
バッテリパック。
【請求項２】
上記熱感応素子は、サーモスタット、サーミスタ、又はダイオードのいずれかである請求項１に記載のバッテリパック。
【請求項３】
上記熱感応素子は、上記バッテリセルの近傍又は接触して配置され、上記バッテリセルと熱的に接続されている請求項１又は２に記載のバッテリパック。
【請求項４】
上記発熱抵抗体及び上記熱感応素子は、上記バッテリセルの充放電経路と並列に接続されている請求項１〜３のいずれか１項に記載のバッテリパック。
【請求項５】
外部回路に接続される第１、第２の電極と、
上記第１、第２の電極間にわたる電流経路上に直列に設けられたヒューズと、
通電することにより上記ヒューズを溶断する発熱抵抗体と、
上記発熱抵抗体の通電を制御する熱感応素子とを有し、
上記熱感応素子が所定の温度以上の温度に加熱されると、上記発熱抵抗体が上記ヒューズを溶断させる温度に発熱するように通電される保護回路。
【請求項６】
上記熱感応素子は、上記外部回路の開放端と接続されている請求項５記載の保護回路。
【請求項７】
上記熱感応素子は、サーモスタット、サーミスタ、又はダイオードのいずれかである請求項５又は６に記載の保護回路。
【請求項８】
上記発熱抵抗体及び上記熱感応素子は、上記バッテリセルの充放電経路と並列に接続されている請求項５〜７のいずれか１項に記載の保護回路。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本技術は、充放電電流経路上に設けられたヒューズエレメントを溶断して当該充放電電流経路を遮断する保護素子を備えたバッテリパック、及び保護回路に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話、ノートＰＣ等の家電から電動工具、電気自動車まで多くの用途にリチウムイオン二次電池が採用されている。リチウムイオン二次電池は、エネルギー密度が高く高出力に適する電池であるが、過大な電流を出力した場合に電池そのものの内部抵抗によって発熱し、発煙発火を引き起こすリスクがある。このため、ユーザ及び電子機器の安全を確保するために、一般的に、過充電保護、過放電保護等のいくつもの保護回路をバッテリパックに内蔵したり、ＰＴＣ（Positive Temperature Coefficient）素子を充放電電流経路に直列に接続したりすることにより、所定の場合にバッテリパックの入出力を遮断する機能を有している。
【０００３】
しかし、ＰＴＣは温度によって素子抵抗が上昇し、その抵抗によって電流を制限させているため、ＰＴＣを接続することで回路の直流抵抗が増大し、大電流を通電する用途には向かない。また、保護回路によって、保護する手法は主にＦＥＴによって、通電電流を制御するため、直流抵抗値は低く抑えることが出来るが、半導体は高温環境下によって、誤動作を起こすリスクが有る。
【０００４】
また、リチウムイオン二次電池等のバッテリシステムにおいては、バッテリセルの充放電回路上にヒューズ素子を接続し、発熱抵抗体の熱でヒューズを溶断することにより当該充放電回路を遮断する方法が提案されている。例えば図８に示す保護回路１００では、発熱抵抗体１０１への通電を切り替えるＦＥＴ１０２と、バッテリセルが直列及び／又は並列に接続されたバッテリスタック１０３と、バッテリスタック１０３の過充電や過放電等をモニタするとともに、バッテリスタック１０３の異常時にはＦＥＴ１０２に制御信号を出力する制御ＩＣ１０４と、バッテリスタック１０３の充放電経路上に接続されたヒューズ１０５を備える。
【０００５】
保護回路１００は、バッテリスタック１０３に異常がない場合は、ＦＥＴ１０２によって発熱抵抗体１０１への通電が規制されている。そして、保護回路１００は、制御ＩＣ１０４によってバッテリスタック１０３の過充電や過放電等の異常を検知すると、ＦＥＴ１０２によって発熱抵抗体１０１へ通電させる。これにより、保護回路１００は、発熱抵抗体１０１が発熱することによりヒューズ１０５を溶断し、バッテリスタック１０３の充放電経路を遮断する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１０９５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、保護回路１００では、発熱抵抗体１０１の通電を制御するために、ＦＥＴ１０２及びＦＥＴ１０２を制御する制御ＩＣ１０４が必要となり、部品点数の増加や組み立て工数の増加を招き、また、高温環境にさらされた場合に制御ＩＣ１０４の故障が起きると、ヒューズ１０５を溶断できない恐れがある。
【０００８】
本技術は、このような従来の実情に鑑みて提案されたものであり、高温環境にさらされた場合にも誤作動することなく、電流経路を遮断できる保護素子を用いたバッテリパック、及び保護回路を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するために、本技術に係るバッテリパックは、バッテリセルと、上記バッテリセルと直列に接続された保護素子と、上記保護素子の動作を制御する熱感応素子を有し、上記保護素子は、絶縁基板と、上記絶縁基板に離間して設けられ、上記バッテリセルの充放電経路上に接続される第１の端子部及び第２の端子部と、上記第１の端子部と上記第２の端子部との間にわたって設けられたヒューズエレメントと、上記熱感応素子と直列に接続され、通電を制御される発熱抵抗体とを備え、上記熱感応素子が所定の温度以上の温度に加熱されると、上記発熱抵抗体が上記ヒューズエレメントを溶断させる温度に発熱するように通電されるものである。
【００１０】
また、本技術に係る保護回路は、外部回路に接続される第１、第２の電極と、上記第１、第２の電極間にわたる電流経路上に直列に設けられたヒューズと、通電することにより上記ヒューズを溶断する発熱抵抗体と、上記発熱抵抗体の通電を制御する熱感応素子とを有し、上記熱感応素子が所定の温度以上の温度に加熱されると、上記発熱抵抗体が上記ヒューズを溶断させる温度に発熱するように通電されるものである。
【発明の効果】
【００１１】
本技術によれば、熱感応素子によって保護素子を作動させることにより、高温環境にさらされた場合にも誤作動する危険がなく、確実にバッテリセルの充放電電流経路を遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本技術が適用されたバッテリパックの一構成例を示す回路図である。
【図２】図２は、保護素子を示す図であり、（Ａ）はカバー部材を省略して示す平面図であり、（Ｂ）はＸ−Ｘ‘断面図である。
【図３】図３は、ヒューズエレメントの一例を示す斜視図である。
【図４】図４は、熱感応素子としてサーモスタットを用いたバッテリパックの回路図であり、（Ａ）はサーモスタットが加熱される前を示し、（Ｂ）はサーモスタットが加熱されヒューズエレメントが溶断された状態を示す。
【図５】図５は、熱感応素子としてサーミスタを用いたバッテリパックの回路図である。
【図６】図６は、熱感応素子としてダイオードを用いたバッテリパックの回路図である。
【図７】図７は、熱感応素子に加え、バッテリスタックやバッテリセルの異常電圧を検出するＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ及びスイッチを搭載したバッテリパックの回路図である。
【図８】図８は、従来のバッテリパックの回路構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本技術が適用されたバッテリパック、及び保護回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、本技術は、以下の実施形態のみに限定されるものではなく、本技術の要旨を逸脱しない範囲内において種々の変更が可能であることは勿論である。また、図面は模式的なものであり、各寸法の比率等は現実のものとは異なることがある。具体的な寸法等は以下の説明を参酌して判断すべきものである。また、図面相互間においても互いの寸法の関係や比率が異なる部分が含まれていることは勿論である。
【００１４】
［バッテリパック］
本技術が適用されたバッテリパックは、図１に示すように、例えばリチウムイオン二次電池のバッテリパック１０として構成することができる。図１に示すバッテリパック１０は、例えば、複数のリチウムイオン二次電池のバッテリセル１５ａからなるバッテリスタック１５と、バッテリスタック１５と直列に接続された保護素子１１と、保護素子１１の動作を制御する熱感応素子１２を有する。
【００１５】
保護素子１１は、バッテリパック１０の異常時にバッテリスタック１５の充放電経路を遮断する。熱感応素子１２は、熱により導通のオン・オフや抵抗値、出力電圧等の電気特性が変動し、所定の温度以上の温度に加熱されると保護素子１１を作動させる。すなわち、バッテリパック１０は、熱感応素子１の電気特性の変動に応じて保護素子１１の動作が制御される。
【００１６】
バッテリスタック１５は、過電圧や過電流等から保護するための制御を要するバッテリセル１５ａが直列及び／又は並列接続されたものであり、バッテリパック１０の正極端子１０ａ、負極端子１０ｂを介して、着脱可能に充電装置１３に接続され、充電装置１３からの充電電圧が印加される。充電装置１３により充電されたバッテリパック１０は、正極端子１０ａ、負極端子１０ｂをバッテリで動作する電子機器に接続することによって、この電子機器を動作させることができる。
【００１７】
なお、バッテリパック１０は、バッテリスタック１５の充放電を制御する充放電制御回路１６を有する。充放電制御回路１６は、バッテリスタック１５から充電装置１３に流れる電流経路に直列接続された２つの電流制御素子１７，１８と、これらの電流制御素子１７，１８の動作を制御する制御部１９とを備える。電流制御素子１７，１８は、たとえば電界効果トランジスタ（以下、ＦＥＴと呼ぶ。）により構成され、制御部１９によりゲート電圧を制御することによって、バッテリスタック１５の電流経路の充電方向及び／又は放電方向への導通と遮断とを制御する。制御部１９は、充電装置１３から電力供給を受けて動作し、各バッテリセル１５ａの電圧を検出する図示しない検出回路による検出結果に応じて、バッテリスタック１５が過放電又は過充電であるとき、電流経路を遮断するように、電流制御素子１７，１８の動作を制御する。
【００１８】
［保護素子］
保護素子１１は、たとえば、バッテリスタック１５と充放電制御回路１６との間の充放電電流経路上に接続され、その動作が熱感応素子１２によって制御される。具体的に、保護素子１１は、図２（Ａ）（Ｂ）に示すように、絶縁基板２６と、絶縁基板２６上に形成された第１、第２の電極２２、２３と、絶縁基板２６の表面に形成された発熱抵抗体２４と、発熱抵抗体２４を被覆する絶縁層２７と、絶縁層２７上に積層されるとともに発熱抵抗体２４と接続された発熱体引出電極２１と、第１の電極２２、発熱体引出電極２１、及び第２の電極２３にわたって接続用ハンダ２８を介して搭載されるヒューズエレメント２０とを備える。
【００１９】
第１、第２の電極２２，２３は、バッテリセル１５ａの充放電経路上に接続される第１、第２の端子部であり、それぞれ絶縁基板２６の裏面に形成された第１、第２の外部接続電極２２ａ，２３ａとキャスタレーションを介して接続されている。また、発熱抵抗体２４は、発熱体給電電極２５と接続され、発熱体給電電極２５を介して熱感応素子１２と接続されている。また、発熱抵抗体２４は、発熱体引出電極２１がヒューズエレメント２０と電気的に接続されることにより、ヒューズエレメント２０及びバッテリスタック１５の充放電経路と接続されている。
【００２０】
［絶縁基板］
絶縁基板２６は、例えば、アルミナ、ガラスセラミックス、ムライト、ジルコニアなどの絶縁性を有する部材を用いて、例えば略方形状に形成されている。絶縁基板２６は、その他にも、ガラスエポキシ基板、フェノール基板等のプリント配線基板に用いられる材料を用いてもよい。
【００２１】
絶縁基板２６の相対向する両端部には、第１、第２の電極２２，２３が形成されている。第１、第２の電極２２，２３は、それぞれ、ＡｇやＣｕ等の導電パターンによって形成されている。また、第１、第２の電極２２，２３は、絶縁基板２６の表面２６ａより、キャスタレーションを介して裏面２６ｂに形成された第１、第２の外部接続電極２２ａ，２３ａと連続されている。保護素子１１は、絶縁基板２６の裏面２６ｂに形成された第１、第２の外部接続電極２２ａ，２３ａが、保護素子１１が実装される外部回路基板に設けられた接続電極に接続されることにより、ヒューズエレメント２０が回路基板上に形成された電流経路の一部に組み込まれる。
【００２２】
［発熱抵抗体］
発熱抵抗体２４は、比較的抵抗値が高く通電すると発熱する導電性を有する部材であって、例えばニクロム、Ｗ、Ｍｏ、Ｒｕ等又はこれらを含む材料からなる。発熱抵抗体２４は、これらの合金あるいは組成物、化合物の粉状体を樹脂バインダ等と混合して、ペースト状にしたものを絶縁基板２６上にスクリーン印刷技術を用いてパターン形成して、焼成する等によって形成することができる。
【００２３】
発熱抵抗体２４は、ヒューズエレメント２０が重畳されることにより熱的に接続され、通電によって発熱するとヒューズエレメント２０を溶断する。発熱抵抗体２４は、一端が熱感応素子１２と接続されることにより、常時、電流及び発熱が規制されている。そして、発熱抵抗体２４は、熱感応素子１２による通電や電気抵抗値の低下等により電流が増加することにより発熱量が増大し、ヒューズエレメント２０を溶断することができる。なお、後述するように、発熱抵抗体２４は、ヒューズエレメント２０と電気的にも接続されている。
【００２４】
［ヒューズエレメント］
保護素子１１は、第１の電極２２から第２の電極２３に跨ってヒューズエレメント２０が接続用ハンダ２８により接続されている。ヒューズエレメント２０は、通常使用時には第１、第２の電極２２，２３間を導通させ、保護素子１１が組み込まれた外部回路の電流経路の一部を構成する。そして、ヒューズエレメント２０は、定格を超える電流が通電することによって自己発熱（ジュール熱）により溶断し、あるいは発熱抵抗体２４の発熱により溶断し、第１、第２の電極２２，２３間を遮断する。
【００２５】
ヒューズエレメント２０は、所定の定格電流値を有し、発熱抵抗体２４の発熱や定格電流値を超える電流が通電された際の自己発熱により速やかに溶断する。ヒューズエレメント２０は、ニッケル、錫、鉛から選択されるいずれか１種を主成分とすることが好ましい。なお、本明細書において、主成分とは、材料全質量を基準として、５０ｗｔ％以上である成分をいう。
【００２６】
また、ヒューズエレメント２０は、低融点金属層４１と高融点金属層４２とを積層させた積層構造を有していてもよい。低融点金属としては、Ｐｂフリーハンダなどのハンダを用いることが好ましく、高融点金属としては、Ａｇ、Ｃｕ又はこれらを主成分とする合金などを用いることが好ましい。高融点金属と低融点金属とを含有することによって、保護素子１１をリフロー実装する場合に、リフロー温度が低融点金属層の溶融温度を超えて、低融点金属が溶融しても、ヒューズエレメント２０として溶断するに至らない。
【００２７】
図３に示すように、ヒューズエレメント２０は、内層を低融点金属とし、外層を高融点金属としてもよい。内層の低融点金属層４１の全表面を外層の高融点金属層４２で被覆した可溶導体を用いることにより、リフロー温度よりも融点の低い低融点金属を用いた場合でも、リフロー実装時に、内層の低融点金属の外部への流出を抑制することができる。また、溶断時も、内層の低融点金属が溶融することにより、外層の高融点金属を溶食（ハンダ食われ）し、速やかに溶融させることができる。
【００２８】
［カバー部材］
また、保護素子１１は、ヒューズエレメント２０が設けられた絶縁基板２６の表面２６ａ上に、内部を保護するとともに溶融したヒューズエレメント２０の飛散を防止するカバー部材３４が取り付けられている。カバー部材３４は、各種エンジニアリングプラスチック、セラミックス等の絶縁性を有する部材により形成することができる。カバー部材３４は、絶縁基板２６の表面２６ａ上に絶縁性接着剤等によって接続され、これにより、ヒューズエレメント２０を覆う。
【００２９】
［熱感応素子］
熱感応素子１２は、電気特性が温度依存性を有する電子部品を用いることができ、例えば図４に示すように、周囲の温度変化に伴い回路を開閉させるサーモスタットを用いることができる。熱感応素子３はバッテリスタック１５に近接又は接触して配置されることにより熱的に接続され、バッテリスタック１５が異常発熱することにより熱せられる。これにより熱感応素子１２は、抵抗値や出力電圧等の電気特性が変化する。
【００３０】
熱感応素子１２としてサーモスタット１２ａを用いた場合を例に説明すると、サーモスタット１２ａは、図示しない絶縁基板に実装されるとともに、図４（Ａ）に示すように、一端がバッテリスタック１５の開放端と接続され、他端が保護素子１１の発熱抵抗体２４と接続されている。サーモスタット１２ａは、常時、バッテリスタック１５から発熱抵抗体２４への通電経路を開放している。
【００３１】
そして、バッテリパック１０は、バッテリスタック１５が異常発熱する等によりサーモスタット１２ａが加熱されると、サーモスタット１２ａがバッテリスタック１５から発熱抵抗体２４への通電経路を閉路するように変位することにより、ヒューズエレメント２０を溶断させるに十分なバッテリスタック１５の電力が発熱抵抗体２４へ通電する。
【００３２】
熱感応素子１２としては、サーモスタット１２ａの他にも、図５に示すように周囲の温度上昇に伴い抵抗値が低下する負特性サーミスタ１２ｂ（ＮＴＣサーミスタ、ＣＴＲサーミスタ）を用いることができる。また、熱感応素子１２としては、図６に示すように閾値となる温度を超えると電圧が変化するダイオード１２ｃを用いることができる。その他、熱感応素子１２としては、ペルチェ素子、熱電対、バイメタル、温度センサ等が挙げられる。
【００３３】
また、熱感応素子１２は、バッテリセル１５ａの外装に近接又は接触して設けられることにより熱的に接続されている。あるいは、熱感応素子１２は、バッテリパック１０の外装に接触して設けられてもよい。また、熱感応素子１２とバッテリセル１５ａの外装やバッテリパック１０の外装との間にシート状又はグリス状の熱伝導材を介在させてもよい。また、バッテリパック１０は、バッテリスタック１５に対して１つの熱感応素子１２を設けてもよく、バッテリセル１５ａ毎に熱感応素子１２を設けてもよい。あるいは、複数のバッテリセル１５ａに対して１つの熱感応素子１２を設けてもよい。
【００３４】
［保護回路］
このような保護素子１１は、図１、図４（Ａ）に示すような回路構成を有する。すなわち、保護素子１１は、第１、第２の電極２２，２３間にわたって直列接続されたヒューズエレメント２０と、ヒューズエレメント２０の接続点を介して通電して発熱させることによってヒューズエレメント２０を溶断する発熱抵抗体２４とからなる回路構成である。また、保護素子１１は、熱感応素子１２（サーモスタット１２ａ）、発熱体給電電極２５、発熱抵抗体２４、及びヒューズエレメント２０に至る発熱抵抗体２４への通電経路が形成され、熱感応素子１２によって発熱抵抗体への通電が制御されている。
【００３５】
また、図１に示す保護素子１１は、第１の電極２２が第１の外部接続電極２２ａを介してバッテリスタック１５の一方の開放端側に接続され、第２の電極２３が第２の外部接続電極２３ａを介してバッテリパック１０の正極端子１０ａ側に接続され、これにより、ヒューズエレメント２０が第１、第２の外部接続電極２２ａ，２３ａを介してバッテリパック１０の充放電電流経路上に直列接続されている。
【００３６】
保護素子１１は、発熱体給電電極２５が発熱抵抗体２４に通電させるバッテリスタック１５の一方の開放端と接続されるとともに、熱感応素子１２（サーモスタット１２ａ）によって発熱抵抗体２４への通電が規制されている。そのため、ヒューズエレメント２０は発熱抵抗体２４の発熱により溶断することなく、バッテリパック１０の充放電電流経路は通電可能とされている。
【００３７】
そして、バッテリパック１０は、バッテリセル１５ａの過電圧等による異常発熱や火災などによる周囲の温度の異常過熱等、バッテリパック１０の電流経路を遮断する必要が生じると、熱感応素子１２（サーモスタット１２ａ）が加熱され、所定の閾値を超えると発熱抵抗体２４への通電経路を閉路する。これにより、バッテリスタック１５から発熱抵抗体２４へ通電される。これにより、保護素子１１は、発熱抵抗体２４が高温に発熱され、バッテリパック１０の電流経路上に組み込まれたヒューズエレメント２０が溶融される。ヒューズエレメント２０の溶融導体は、濡れ性の高い発熱体引出電極２１及び第１、第２の電極２２，２３に引き寄せられることによりヒューズエレメント２０が溶断される。したがって、バッテリパック１０は、第１の電極２２〜発熱体引出電極２１〜第２の電極２３の間を溶断させ（図４（Ｂ））、バッテリスタック１５の電流経路を遮断することができる。
【００３８】
このようなバッテリパック１０は、熱感応素子１２によって保護素子を作動させることによりバッテリスタック１５の充放電電流経路を遮断することができる。したがって、電流制御素子１７，１８のスイッチ動作や保護素子を制御する制御ＩＣによらず、高温環境にさらされた場合にも誤作動する危険がなく、バッテリスタック１５の充放電電流経路を遮断することができる。
【００３９】
保護素子１１は、ヒューズエレメント２０が発熱抵抗体２４と接続されることにより、発熱抵抗体２４への通電経路の一部を構成する。したがって、保護素子１１は、ヒューズエレメント２０が溶融し、外部回路との接続が遮断されると、発熱抵抗体２４への通電経路も遮断されるため、発熱を停止させることができる。
【００４０】
［スイッチ回路］
なお、図７に示すように、バッテリパック１０は、熱感応素子１２に加え、バッテリスタック１５全体の電圧及び／又は各バッテリセル１５ａの異常電圧を検出し、スイッチ操作によって保護素子１１を作動させるスイッチ回路５０を設けてもよい。スイッチ回路５０は、バッテリスタック１５全体の電圧及び／又は各バッテリセル１５ａの電圧をモニタするＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ５１と、ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ５１によって操作されるスイッチＳ５２を有する。
【００４１】
スイッチＳ５２は、例えばＦＥＴであり、バッテリスタック１５あるいはバッテリセル１５ａの一方の開放端と接続されるとともに保護素子１１の発熱抵抗体２４と接続されることにより、熱感応素子１２（図７ではサーミスタ１２ｂ）と並列されている。また、スイッチＳ５２は、ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ５１によってＯＮ状態とＯＦＦ状態とに切替制御される。
【００４２】
ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ５１は、例えばバッテリスタック１５や各バッテリセル１５ａの両開放端と接続され、常時バッテリスタック１５全体の電圧及び／又は各バッテリセル１５ａの電圧をモニタし、異常電圧時にスイッチＳ５２をオンに切替え、発熱抵抗体２４に通電させる。具体的に、ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ５１は、バッテリスタック１５及び／又はバッテリセル１５ａの両端の電圧に基づき、過電圧であるか否かを検出する。例えば、ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ５１は、充電中にバッテリセル電圧が予め設定されている所定の閾値を超えた場合、バッテリスタック１５又はバッテリセル１５ａの電圧が過電圧であると検出する。ＰｒｏｔｅｃｔｉｏｎＩＣ５１は、過電圧を検出した場合、スイッチＳ５２をオフ状態からオン状態にする制御を行う。これにより、保護素子１１が作動し、ヒューズエレメント２０を溶断することにより、バッテリスタック１５の充放電電流経路を遮断することができる。
【００４３】
［その他］
なお、上述した保護回路では、熱感応素子１２がバッテリスタック１５の充放電経路と並列に設けられているが、熱感応素子１２はバッテリスタック１５の充放電経路と電気的に独立した経路上に設け、別途設けられる電源から電力が供給されてもよい。また、本発明のバッテリパックは、リチウムイオン二次電池のバッテリパック１０に用いる場合に限らず、異常過熱の際に電流経路の遮断を必要とする様々な用途にももちろん応用可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１０  バッテリパック、１１  保護素子、１２  熱感応素子、１２ａ  ＣＴＲサーミスタ、１３  充電装置、１５  バッテリスタック、１６  充放電制御回路、１７  電流制御素子、１８  電流制御素子、１９  制御部、２０  ヒューズエレメント、２１  発熱体引出電極、２２  第１の電極、２２ａ  第１の外部接続電極、２３  第２の電極、２３ａ  第２の外部接続電極、２４  発熱抵抗体、２５  発熱体給電電極、２６  絶縁基板、２７  絶縁層、２８  接続用ハンダ
【図１】
2020150748.tif 000003
【図２】
2020150748.tif 000004
【図３】
2020150748.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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