(57)【要約】【課題】二次電池の過充電、過電流保護の基本機能を満たし、かつ回路の簡便化、低コスト化、小型化が図れる二次電池保護装置を提供すること。【解決手段】二次電池１に電力を供給する充電回路２に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路１４と、スイッチング回路１４に直列に接続されて発熱素子１２と、電力の供給による自身の発熱、又は発熱素子１２からの熱により電力の供給を前記二次電池１から発熱素子１２に切り替える構造を有する熱応動素子１０とから構成される。【選択図】図１
2006149177.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電力を供給する回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチン
グ回路と、
前記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、
前記電力の供給による自身の発熱、又は、前記発熱素子からの熱により前記電力の供給
を前記発熱素子に切り替える構造を有する熱応動素子を利用する
ことを特徴とする保護装置。
【請求項２】
電子機器の任意の位置に設けられ、
主回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、
自身の発熱により前記主回路から前記発熱素子に切り替える構造を有する熱応動素子と
を有することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項３】
電子機器の任意の位置に設けられ、
主回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、
前記発熱素子からの熱により前記主回路から前記発熱素子に切り替える構造を有する熱
応動素子と
を有することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項４】
前記電力の供給先が二次電池であって、充電回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電
圧により導通するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、
前記電力の供給による自身の発熱により前記二次電池から前記発熱素子に切り替える構
造を有する熱応動素子と
を有することを特徴とする請求項１に記載の保護装置。
【請求項５】
前記電力の供給先が二次電池であって、充電回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電
圧により導通するスイッチング回路と、
前記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、
前記発熱素子からの熱により前記電力の供給を前記二次電池から前記発熱素子に切り替
える構造を有する熱応動素子と
を有す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】
前記熱応動素子が前記発熱素子に切り替ったのち、前記発熱素子自身の発熱により前記熱
応動素子の状態を保持し前記二次電池の充電回路を遮断できる
ことを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか１つに記載の保護装置。
【請求項７】
前記熱応動素子は、加熱により前記充電回路から前記発熱素子へ電流路を切り替えるバイ
メタルスイッチであることを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか１つに記載の保
護装置。
【請求項８】
前記バイメタルスイッチは、接点を介して前記二次電池に電気的に接続される可動導体片
と、前記発熱素子の上に配置される凹面を有し且つ熱により該凹面の向きを反転させるこ
とにより前記可動導体片の電気的接続を前記二次電池から前記発熱素子に切り替えるバイ
メタルとを有することを特徴とする請求項７に記載の保護装置。
【請求項９】
前記可動導体片と前記バイメタルは一体的に形成されていることを特徴とする請求項８に
記載の保護装置。
【請求項１０】
前記発熱素子は、正温度係数サーミスタであることを特徴とする請求項１乃至請求項９の
いずれか１つに記載の保護装置。
【請求項１１】
１つの前記発熱素子に少なくとも３つの電極を有することを特徴とする請求項１乃至請求
項１０のいずれか１つに記載の保護装置。
【請求項１２】
前記スイッチング回路は、ツェナーダイオードであることを特徴とする請求項１乃至請求
項１１のいずれか１つに記載の保護装置。
【請求項１３】
前記スイッチング回路は、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出
回路からの出力電圧が閾値電圧以上になった状態で導通状態となる電解効果トランジスタ
から構成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項１２のいずれか1つに記載の保
護装置。
【請求項１４】
前記電圧検出回路と前記電解効果トランジスタとの間に、更にもれ電流を抑制、又は、防
止するコンパレータが構成されていることを特徴とする請求項１３に記載の保護装置。
【請求項１５】
前記熱応動素子と前記発熱素子は熱的に接続されて一つのケース内に収められていること
を特徴とする請求項１乃至請求項１４のいずれか１つに記載の保護装置。
【請求項１６】
前記熱応動素子と前記発熱素子とは熱的に接続され、前記熱応動素子と前記発熱素子とス
イッチング回路とが一つのケース内に収められていることを特徴とする請求項１乃至請求
項１５のいずれか１つに記載の保護装置。
【請求項１７】
前記ケースの表面には、前記二次電池に電気的に接続される電池側端子と、前記充電回路
に電気的に接続される充電部側端子がそれぞれ露出して取り付けられていることを特徴と
する請求項１５又は請求項１６に記載の保護装置。
【請求項１８】
請求項４乃至請求項１７のいずれかに記載された保護装置は前記二次電池と電気的に接続
されて一体にされ、且つ外部の充電回路に電気的に接続する充電側端子が露出して取り付
けられていることを特徴とする二次電池パック。
【請求項１９】
請求項４乃至請求項１７のいずれか記載された保護装置を有する携帯用電子機器。
【請求項２０】
接点を介して電気的に接続される可動導体片と、
前記スイッチング回路に流れる電流により発熱する少なくとも１つの発熱素子と、
前記発熱素子に熱的に接続され、加熱により向きを反転させる凹面を有し、該凹面の反
転により前記可動導体片の電気的接続を前記二次電池から前記発熱素子に切り替えるバイ
メタルと、
前記発熱素子を支持し、当該発熱素子と外部端子とを電気的に接続する少なくとも２以上
の支持部材と、
前記発熱素子を前記支持部材に向かって押圧する押圧部材と
を有することを特徴とする二次電池保護部品。
【請求項２１】
前記バイメタルと前記可動導体片は一体的に形成されていることを特徴とする請求項２０
に記載の二次電池保護部品。
【請求項２２】
前記押圧部材が、前記ケースに形成された突起部であることを特徴とする請求項２０又は
請求項２１に記載の二次電池保護部品。
【請求項２３】
前記押圧部材が、前記可動導体片の一部分であることを特徴とする請求項２０、請求項２
１又は請求項２２に記載の二次電池保護部品。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、保護部品、保護装置、電池パック及び携帯用電子機器に関し、より詳しくは、充電時における二次電池の保護部品、保護回路、充電時の保護部品を備えた二次電池パ
ック及び充電時の保護機能を備えた携帯用電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
充放電可能に構成された二次電池に対して電力を供給するために充電器が用いられるが
、二次電池が過充電状態に至り、或いは二次電池に過電流が流れると、二次電池が変形し
たり、最悪の場合には破裂や発火するという問題がある。
【０００３】
例えば、二次電池として携帯電話等モバイル機器に用いられるリチウムイオン電池にお
いては、過充電、充電器の故障などによる規格外の電圧／電流が印加されて電池が変形す
る。あるいは、万一電池端子部が導電体により接触して端子間が短絡すると電池に過電流
が流れて電池が変形する、などの事故が起きる。
【０００４】
このような課題に対して、再充電可能な素子の保護のための装置が下記の特許文献１に
記載されている。
【０００５】
次に、図１２を参照して従来の保護回路を用いた充電装置について説明する。
図１２において、再充電可能な電池１０１はツェナーダイオード１０２と並列に接続さ
れて並列回路を構成し、さらに、その並列回路に保護素子１０３が直列に結合されている
。この保護素子１０３は、ヒューズ、ＰＴＣ等の保護素子１０３の付勢を加速するために
ツェナーダイオード１０２に熱的に結合されている。さらに、保護素子１０３とツェナー
ダイオード１０２の回路と並列に充電部１０５が接続され、その充電器１０５のプラス電
極とマイナス電極と保護素子１０３にはスマート回路１０６が接続されている。
【０００６】
充電中に電池１０１が過充電状態になりスマート回路１０６が動作できない場合に、ツ
ェナーダイオード１０２に逆方向の電流が流れて加熱される。その熱によって保護素子１
０３がトリップされて電池１０１をスマート回路１０６及び充電部１０５から切り離すこ
とになる。
【特許文献１】特表２００２−５４０７５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上述した保護回路によれば、ツェナーダイオード１０２の熱により保護素子１
０３を動作させているが、保護素子１０３の作動により電池１０１の電圧が低下した場合
にツェナーダイオード１０２の発熱量が少なくなって保護素子１０３が十分に機能しなく
なるおそれがある。
しかも、保護回路は、スマート回路１０６である半導体集積回路他を有しているために
面積が大きくなる。
【０００８】
本発明は、二次電池の過充電、過電流保護の基本機能を満たし、かつ回路の簡便化、小
型化が図れる二次電池保護部品、二次電池保護装置、二次電池パック及び携帯用電子機器
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】
本発明に係る第１の態様は、電力を供給する回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の
電圧により導通するスイッチング回路と、前記スイッチング回路に直列に接続される少な
くとも１つの発熱素子と、前記電力の供給による自身の発熱、又は、前記発熱素子からの
熱により前記電力の供給を前記発熱素子に切り替える構造を有する熱応動素子を利用する
ことを特徴とする保護装置である。
【００１０】
本発明に係る第２の態様は、第１の態様において、電子機器の任意の位置に設けられ、
主回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路と、前
記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、自身の発熱により
前記主回路から前記発熱素子に切り替える構造を有する熱応動素子とを有することを特徴
とする。
【００１１】
本発明に係る第３の態様は、第１の態様において、電子機器の任意の位置に設けられ、
主回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路と、前
記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、前記発熱素子から
の熱により前記主回路から前記発熱素子に切り替える構造を有する熱応動素子とを有する
ことを特徴とする。
【００１２】
本発明に係る第４の態様は、第１の態様において、前記電力の供給先が二次電池であっ
て、充電回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路
と、前記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、前記電力の
供給による自身の発熱により前記二次電池から前記発熱素子に切り替える構造を有する熱
応動素子とを有することを特徴とする。
【００１３】
本発明に係る第５の態様は、第１の態様において、前記電力の供給先が二次電池であっ
て、充電回路に並列に接続され且つ閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路
と、前記スイッチング回路に直列に接続される少なくとも１つの発熱素子と、前記発熱素
子からの熱により前記電力の供給を前記二次電池から前記発熱素子に切り替える構造を有
する熱応動素子と前記電力の供給先が二次電池であって、充電回路に並列に接続され且つ
閾値電圧以上の電圧により導通するスイッチング回路と、前記スイッチング回路に直列に
接続される少なくとも１つの発熱素子と、前記発熱素子からの熱により前記電力の供給を
前記二次電池から前記発熱素子に切り替える構造を有する熱応動素子とを有することを特
徴とする。
【００１４】
本発明に係る第６の態様は、第１乃至第５の態様のいずれか１つにおいて、前記熱応動
素子が前記発熱素子に切り替ったのち、前記発熱素子自身の発熱により前記熱応動素子の
状態を保持し前記二次電池の充電回路を遮断できることを特徴とする。
【００１５】
本発明に係る第７の態様は、第１乃至第６の態様のいずれか１つにおいて、前記熱応動
素子は、加熱により前記充電回路から前記発熱素子へ電流路を切り替えるバイメタルスイ
ッチであることを特徴とする。
【００１６】
本発明に係る第８の態様は、第７の態様において、前記バイメタルスイッチは、接点を
介して前記二次電池に電気的に接続される可動導体片と、前記発熱素子の上に配置される
凹面を有し且つ熱により該凹面の向きを反転させることにより前記可動導体片の電気的接
続を前記二次電池から前記発熱素子に切り替えるバイメタルとを有することを特徴とする
。
【００１７】
本発明に係る第９の態様は、第８の態様において、前記可動導体片と前記バイメタルは
一体的に形成されていることを特徴とする。
【００１８】
本発明に係る第１０の態様は、第１乃至第９のいずれか１つにおいて、前記発熱素子は
、正温度係数サーミスタであることを特徴とする。
【００１９】
本発明に係る第１１の態様は、第１乃至第９のいずれか１つにおいて、１つの前記発熱
素子に少なくとも３つの電極を有することを特徴とする。
【００２０】
本発明に係る第１２の態様は、第１乃至第１１のいずれか１つにおいて、前記スイッチ
ング回路は、ツェナーダイオードであることを特徴とする。
【００２１】
本発明に係る第１３の態様は、第１乃至第１２の態様のいずれか１つにおいて、前記ス
イッチング回路は、前記二次電池の電圧を検出する電圧検出回路と、前記電圧検出回路か
らの出力電圧が閾値電圧以上になった状態で導通状態となる電解効果トランジスタから構
成されていることを特徴とする。
【００２２】
本発明の第１４に係る態様は、第１３の態様において、前記電圧検出回路と前記電解効
果トランジスタとの間に、更にもれ電流を抑制、又は、防止するコンパレータが構成され
ていることを特徴とする。
【００２３】
本発明の第１５に係る態様は、第１乃至第１４の態様のいずれか１つにおいて、前記熱
応動素子と前記発熱素子は熱的に接続されて一つのケース内に収められていることを特徴
とする。
【００２４】
本発明に係る第１６の態様は、第１乃至第１５の態様のいずれか１つにおいて、前記熱
応動素子と前記発熱素子とは熱的に接続され、前記熱応動素子と前記発熱素子とスイッチ
ング回路とが一つのケース内に収められていることを特徴とする。
【００２５】
本発明に係る第１７の態様は、第１５又は第１６の態様において、前記ケースの表面に
は、前記二次電池に電気的に接続される電池側端子と、前記充電回路に電気的に接続され
る充電部側端子がそれぞれ露出して取り付けられていることを特徴とする。
【００２６】
本発明に係る第１８の態様は、第４乃至第１７の態様のいずれかに記載された保護装置
は前記二次電池と電気的に接続されて一体にされ、且つ外部の充電回路に電気的に接続す
る充電側端子が露出して取り付けられていることを特徴とする二次電池パックである。
【００２７】
本発明に係る第１９の態様は、第４乃至第１７の態様のいずれかに記載された保護装置
を有する携帯用電子機器である。
【００２８】
本発明に係る第２０の態様は、接点を介して電気的に接続される可動導体片と、前記ス
イッチング回路に流れる電流により発熱する少なくとも１つの発熱素子と、前記発熱素子
に熱的に接続され、加熱により向きを反転させる凹面を有し、該凹面の反転により前記可
動導体片の電気的接続を前記二次電池から前記発熱素子に切り替えるバイメタルと、前記
発熱素子を支持し、当該発熱素子と外部端子とを電気的に接続する少なくとも２以上の支
持部材と、前記発熱素子を前記支持部材に向かって押圧する押圧部材とを有することを特
徴とする二次電池保護部品である。
【００２９】
本発明の第２１の態様は、第２０の態様において、前記バイメタルと前記可動導体片は
一体的に形成されていることを特徴とする。
【００３０】
本発明の第２２の態様は、第２０又は請求項２１の態様において、前記ケースに形成さ
れた突起部が前記押圧部材であることを特徴とする。
【００３１】
本発明の第２３の態様は、第２０、請求項２１又は請求項２２の態様において、前記可
動導体片の一部分が前記押圧部材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００３２】
本発明によれば、過充電時に発熱素子に電流を流して発熱素子を発熱させ、発熱素子か
らの熱により熱応動素子を作動させて充電時の電力の供給を二次電池から発熱素子に切り
替えることになり、これにより熱応動素子は熱により自己保持することが可能になり、保
護回路を安定に動作させ、簡便、低コスト、小型の部品により二次電池を保護することが
可能になる。また、充電器を外して温度が所定値以下となると熱応動素子が元に戻り、充
電可能な状態に復帰するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充
電器を接続した状態を示す回路図、図１（ｂ）は、その二次電池保護回路の一部を示す回
路図である。
【００３４】
図１（ａ）において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続され
て充電される。
【００３５】
保護回路３は、充電回路２のプラス端子に接続される充電側プラス端子４ａと、充電回
路２のマイナス端子に接続される充電側マイナス端子４ｂと、二次電池１のプラス端子に
接続される電池側プラス端子５ａと、二次電池１のマイナス端子に接続される電池側マイ
ナス端子５ｂとを有している。そして、充電側プラス端子４ａと電池側プラス端子５ａは
第１の配線６を介して接続され、また、充電側マイナス端子４ｂと電池側マイナス端子５
ｂは第２の配線８を介して接続されている。
【００３６】
第２の配線８の途中には、サーマルプロテクタ９が直列に接続されている。サーマルプ
ロテクタ９は、互いに熱的に接続されるバイメタルスイッチ１０と発熱素子１１を有して
いる。バイメタルスイッチ１０は熱により電流路を変更する熱応動素子である。
【００３７】
バイメタルスイッチ１０は、充電側マイナス端子４ｂに第２の配線８を介して接続され
る固定点１０ａと、電池側マイナス端子５ｂに第２の配線８を介して接続される第１接点
１０ｂと、発熱素子１１に接続される第２接点１０ｃとを有し、正常な充電状態では第１
接点１０ｂと固定点１０ａが可動導体片１０ｄによって電気的に接続される構造を有して
いる。また、可動導体片１０ｄは、バイメタルスイッチ１０の内部の発熱、または、発熱
素子１１からの熱により接点が切り替えられて、固定点１０ａと第２接点１０ｃを電気的
に接続する構造となっている。
【００３８】
発熱素子１１は、図１（ｂ）に示すように１つの正温度係数サーミスタ（ＰＴＣ：Posi
tive Temperature Coefficient）１２に少なくとも３つの電極１３ａ，１３ｂ，１３ｃを
備えた構造を有する。そのサーミスタ１２において、第１の電極１３ａと第３の電極１３
ｃの間、および第２の電極１３ｂと第３の電極１３ｃの間にはそれぞれ図１（ａ）に示す
ようにＰＴＣ１２ａ，１２ｂが等価的に存在する。なお、ＰＴＣ１２ａ，１２ｂは２つの
ものが接続された状態のものでもよい。
【００３９】
ＰＴＣ１２の第１の電極１３ａはバイメタルスイッチ１０の第１接点１０ｂに接続され
、第２の電極１３ｂはスイッチング回路であるツェナーダイオード１４を介して第１の配
線６に接続され、また、ＰＴＣ１２の第３の電極１３ｃにはバイメタルスイッチ１０の第
２接点１０ｃが接続されている。
【００４０】
正温度係数サーミスタ１２は、一般的にチタン酸バリウム（BaTiO3）を主成分とした酸
化物系セラミックスを材料としたものと、カーボンフィラー等の導電性物質を樹脂に配合
した導電性ポリマーを用いたポリマーＰＴＣがあり、いずれを採用してもよい。
【００４１】
ツェナーダイオード１４は、スイッチング素子であって、アノードを発熱素子１１の第
２の電極１３ｂに接続し、カソードを第１の配線６に接続することにより、発熱素子１１
を介して第１の配線６と第２の配線８に逆バイアスで接続される構造となっている。
【００４２】
ところで、発熱素子１１とバイメタルスイッチ１０は、図２、図３に示すように、１つの
ケースに入れられて熱的に接続した構造を有する。
【００４３】
図２において、内部が空洞のケース本体２０の底面のほぼ中央には発熱素子１１として
ＰＴＣ１２が取り付けられている。ＰＴＣ１２の下面には第１の電極１３ａと第２の電極
１３ｂが取り付けられ、その上面には第３の電極１３ｃが取り付けられている。
【００４４】
ＰＴＣ１２の第１の電極１３ａは、ケース本体２０の一側を通して外部に引き出される
第１リード端子２２に接続され、また、ＰＴＣ１２の第２の電極１３ｂは、ケース２０の
本体２１の他側を通して外部に引き出される第２リード端子２３に接続されている。
【００４５】
ＰＴＣ１２の上には、反転中心部がほぼ中央の凹面を有するバイメタル片２４が配置さ
れている。そのバイメタル片２４は、常温で凹面が下向きであり、所定温度に上昇した時
にその凹面が上向きに反転するように湾曲していて、上から見た形状は略四角形、円形、
楕円形等となっている。
【００４６】
また、バイメタル片２４は、常温下でその縁がＰＴＣ１２周囲のケース本体２０の凸部
２５の上に接触できる状態に置かれ、また、その凹面が熱により反転した場合にはバイメ
タル片２４のほぼ中央部分がＰＴＣ１２の第３の電極１３ｃのほぼ中央に接触する位置に
置かれる。さらに、バイメタル片２４は、凹面が上向きに反転することによりその縁が後
述の可動導体片２７を持ち上げるような形状を有している。
【００４７】
バイメタル片２４は、例えば高膨脹側はＣｕ−Ｎｉ−Ｍｎ、低膨脹側はＮｉ−Ｆｅの２
つの材料を積層させた構造を有するものであり、例えば温度が室温から上昇して約８０℃
に加熱された時点で凹面が下向きから上向きに反転し、さらに温度が下降して約４０℃ま
で冷却されると下向きに戻る、というように温度と形状の関係はヒステリシス特性を有し
ているので、発熱素子１１が所定温度より高い温度とすれば、バイメタル片２４は上向き
に反転したままとなり、可動導体片２７を持ち上げているので、充電回路の遮断状態を保
持できる。これにより、バイメタル片２４は、可動導体片２７とＰＴＣ１２を熱的及び電
気的に接続可能な状態にすることになり、可動導体片７とともに図１（ａ）に示すバイメ
タルスイッチ１０を構成する。
【００４８】
ケース本体２０の他側では、第２のリード端子２３から上方に離れた位置で第３のリー
ド端子２６が貫通して取り付けられている。また、ケース本体２０内では、第３のリード
端子２６の上に可動導体片２７の固定端が接続され、その自由端の下面の凸状の可動接点
２８は、バイメタル片２４の凹面が下向きの状態では第１のリード端子２２の固定接点２
２ａに接触している。この可動導体片２７及びバイメタル片２４は、図１の可動導体片１
０ｄに該当する。また、第１のリード端子２２は、図１に示すバイメタルスイッチ１０の
第１接点１０ｃに該当し、第３のリード端子２６は図１に示す固定天１０ａに該当し、バ
イメタル片２４は、図１に示すバイメタルスイッチ１０の第２接点１０ｂに該当する。
【００４９】
可動導体片２７の下面には、凹面が上向きに反転したバイメタル片２４に接触する凸部
２７ａがプレス成形により形成され、その凸部２７ａとして、導電部材を溶着してもよい
。
【００５０】
可動導体片２７の材料として、Ｃｕ−Ｂｅ合金が好ましいが、リン青銅、Ｃｕ−Ｔｉ合
金、洋白、黄銅、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金等の導電性材料導電性バネ材料を用いてもよい。
また、可動導体片２７の可動接点２８とこの可動接点２８に接する第１のリード端子２２
の固定接点２２ａは、それぞれニッケル−銀合金が好ましく、具体的にはニッケル１０ma
ss％程度を含む銀合金が好ましいが、銅−銀合金、金−銀合金、炭素−Ａｇ合金、タング
ステン−銀合金等を用いてもよい。
【００５１】
また、第１〜第３のリード端子２２，２３，２６を構成する材料は、銅が好ましいが、
リン青銅、Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｂｅ合金、洋白、黄銅、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金等の導
電性材料を用いてもよい。
【００５２】
ケース本体２０の開放された上面は、蓋２１により閉じられるようになっている。ケー
ス本体２０及び蓋２１は、耐熱性に優れたポリフェニレンサルファイド（ＰＰＳ）、液晶
ポリマー（ＬＣＰ）、ポリブチレンテレフタレート（ＰＢＴ）等の樹脂が用いられる。ケ
ース本体２０と蓋２１は超音波溶接等により溶着され、これによりＰＴＣ１２、固定接点
２２ａ、可動接点２８、可動導体片２４、バイメタル２７等をケース２０，２１に封入す
る。
【００５３】
なお、第１のリード端子２２は二次電池１のマイナス端子に接続され、第２のリード端
子２３はツェナーダイオード１４に接続され、第３のリード端子２６は充電回路２のマイ
ナス端子に接続されるように配置される。
【００５４】
次に、上述した保護回路３、充電回路２を使用して二次電池１を充電することについて
説明する。
【００５５】
まず、保護回路３を介して二次電池１を充電回路２に接続し、充電が正常に行われてい
る状態では、図１においてバイメタルスイッチ１０は第１接点１０ｂと固定点１０ａを接
続して第２配線８を導通状態にするので、充電回路２は第１の配線６と第２の配線８を介
して二次電池１に電力を供給する。充電電圧は充電開始から時間が経つにつれて徐々に上
昇する。
【００５６】
この状態を、図２、図３を参照して説明すると、バイメタル片２４は凹面が下向きの状
態になり、可動導体片２７（１０ｄ）は第１接点１０ｂである第１のリード端子２２と固
定接点１０ａである第３のリード端子２６を導通させる。ここで、バイメタル片２４が可
動導体片２７とＰＴＣ１２の第３の電極１３ｃを導通させたとしても、ＰＴＣ１２は可動
導体片２７に比べて電気抵抗が大きいのでバイメタル片２４を反転させるような量で発熱
することはない。
【００５７】
その充電電圧が過充電状態になって第１の配線６と第２配線８の間のツェナーダイオー
ド１４に閾値以上の電圧が印加すると、ツェナーダイオード１４には第１の配線６から第
２の配線８に向けて電流が流れ、これによりＰＴＣ１２にも電流が流れる。
【００５８】
この結果、ＰＴＣ１２は発熱し、その温度が所定値、例えば８０℃に達すると、図２、
図３に示すバイメタル片２４の凹面が反転して可動導体片２７がバリアメタル片２４によ
り持ち上げられて第１のリード端子２２から離れ、二次電池１への充電を停止させるとと
もに、バイメタル片２４は可動導体片２７（１０ｄ）とＰＴＣ１２の第３の電極１３ｃを
電気的に接続してＰＴＣ１２の一部に電流を流す。
【００５９】
即ち、図１において、ツェナーダイオード１４に逆電流が流れると、ＰＴＣ１２ａ，１
２ｂに電流が流れて発熱し、可動導体片１０ｄがバイメタルスイッチ１０の固定点１０ａ
と第２接点１０ｃを導通させた状態にして、第２の配線８の途中を電気的に切断し、さら
に、第２の配線８とバイメタルスイッチ１０を介して一方のＰＴＣ１２ａに電流を流す。
【００６０】
従って、第１のＰＴＣ１２ａに熱的に接続されるバイメタルスイッチ１０は、自己保持
する。この場合に、充電時の電力は、ツェナーダイオード１４とＰＴＣ１２を介して充電
回路２に帰還させることができる。
【００６１】
二次電池１の過充電状態が解除されてツェナーダイオード１４がＯＦＦした場合でも、
ＰＴＣ１２に電流が流れてバイメタルスイッチ１０を加熱した状態にするので、バイメタ
ルスイッチ１０はバイメタル片２７のヒステリシス特性によって直ぐにはスイッチが切り
替わらないので安定して動作することが可能になる。
なお、ＰＴＣ１２は、キュリー温度によって所定温度よりも高くなることはなく、樹脂
製のケース本体２０や蓋２１を異常な変形あるいは溶融させる温度までは上昇しない。
【００６２】
電子機器、例えば、携帯電話に装着される二次電池１は一般にリチウムイオン電池であ
り、リチウムイオン電池の充電方式は定電流、定電圧方式である。従って、ツェナーダイ
オード１４に電流が流れることにより、二次電池１とＰＴＣ１２の合成抵抗がほぼ一定に
保持される。
【００６３】
ところで、充電回路２の故障、或いは充電側プラス端子４ａと充電側マイナス端子４ｂ
が万一導電体により接触して短絡されると、保護回路３に過電流が流れて可動導体片２７
に過電流が流れる。この場合には、可動導体片２７自身が発熱してバイメタル片２４を加
熱するので、これによりバイメタル片２４の凹面が上側になるように反転して可動導体片
２７を持ち上げ、可動導体片２７と第１のリード端子２２の接触を断って二次電池１への
充電を断つとともに、ＰＴＣ１２の第３の電極１３ｃには可動導体片２７及びバイメタル
片２４（１０ｄ）を介して電流が流れる。
【００６４】
これにより、ＰＴＣ１２が発熱して可動導体片２７の状態をそのままに保持するので、
バイメタル片２４の凹面が上を向いた状態が自己保持される。また、ＰＴＣ１２は高抵抗
なので、ＰＴＣ１２を通して電流が流れても過電流になることは防止される。また、キュ
リー点を有するＰＴＣ１２を用いれば、ＰＴＣ１２自身が必要以上に発熱することがない
。
【００６５】
以上のような保護回路３では、充電回路２を外して温度が所定値以下、例えば室温以下
となると可動導体片２７（１０ｄ）が元に戻り、充電可能な状態に復帰する。
【００６６】
（第２の実施の形態）
図４は、本発明の第２の実施形態に係る保護回路を構成するサーマルプロテクタを示す
断面図、図５は、図４に示すサーマルプロテクタの可動導体片を示す斜視図である。図４
、図５において、図２と同じ符号は同じ要素を示している。
【００６７】
図４において、ケース本体２１の底部のほぼ中央には、第１実施形態と同様に、ＰＴＣ
１２が取り付けられ、そのＰＴＣ１２の下面の第１の電極１３ａは第１のリード端子２２
に接続され、その下面の第２の電極１３ｂは第２のリード端子２３に接続されている。
【００６８】
ＰＴＣ１２の上方には、図２、図３の可動導体片２４とバイメタル片２４を一体化した
可動導体片３０が配置されている。この可動導体片３０は、例えば高熱膨脹側はＣｕ−Ｎ
ｉ−Ｍｎ（Ｍｎ含有量：５０mass％から７５mass％程度）やＣｕ−Ｚｎ等、低熱膨脹側は
Ｎｉ−Ｆｅ（Ｎｉ含有量：３０mass％から５０ass％程度）等の２つの材料を積層させた
バイメタル構造を有し、また、図５に示すようにＰＴＣ１２の上方で四角、丸、楕円等に
拡幅された平面形状を有し、その拡幅部分３０ａは湾曲して常温で凹面が下向きになる反
転中心部を有している。
【００６９】
この可動導体片３０の第１端部には、第１のリード端子２２に接離可能な可動接点３１
が取り付けられている。さらに、可動導体片３０の第２の端部は第３のリード端子２６に
接続されている。
【００７０】
このようなサーマルプロテクタ９を図１（ａ）に示すような保護回路３に用いると、過
充電状態ではツェナーダイオード１４の閾値よりも電圧が高くなってツェナー電流が流れ
、ＰＴＣ１２が発熱してバイメタルからなる可動導体片３０の凹面を上向きに反転させ、
図１（ａ）に示すバイメタルスイッチ１０の第２接点１０ｃと固定点１０ａを接続して、
第２の配線８の途中に直列に高抵抗なＰＴＣ１２を接続した状態になる。これにより、Ｐ
ＴＣ１２には電流が流れて発熱が持続し、可動導体片３０（１０ｄ）が自己保持すること
になる。
【００７１】
また、保護回路３に過電流が流れる場合には、サーマルプロテクタ９内の可動導体片３
０は発熱して、それ自身の熱により拡幅部３０ａの凹面が反転して、図１に示すバイメタ
ルスイッチ１０の第２接点１０ｃと固定点１０ａを接続するとともに、第２の配線８の途
中に高抵抗なＰＴＣ１２を直列に接続した状態になる。これにより、ＰＴＣ１２には電流
が流れて発熱が持続し、可動導体片３０（１０ｄ）は自己保持されることになる。
【００７２】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の第３実施形態に係る保護回路を介して充電回路と二次電池を接続する
回路図、図７は、その保護回路に用いられるサーマルプロテクタを示す断面図である。図
６において、図１と同じ符号は同じ要素を示している。
【００７３】
図６において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充電
されている。
保護回路３は、第１実施形態と同様に、充電側プラス端子４ａ、充電側マイナス端子４
ｂ、電池側プラス端子５ａ及び電池側マイナス端子５ｂとを有している。そして、充電側
プラス端子４ａと電池側プラス端子５ａは第１の配線６を介して接続され、また、充電側
マイナス端子４ｂと電池側マイナス端子５ｂは第２の配線８を介して接続されている。
【００７４】
第２の配線８の途中には、サーマルプロテクタ９が直列に接続されている。サーマルプ
ロテクタ９は、互いに熱的に接続されるバイメタルスイッチ１０と発熱素子１１を有して
いる。
【００７５】
バイメタルスイッチ１０は、充電側マイナス端子４ｂに接続される固定点１０ａと、電
池側マイナス端子５ｂに接続される第１接点１０ｂと、発熱素子１１に接続される第２接
点１０ｃとを有し、過電流、過電圧以外の状態では第１接点１０ｂと固定点１０ａが電気
的に接続され、過電流、過電圧時には第２接点１０ｃと固定点１０ａが電気的に接続され
る構造を有している。バイメタルスイッチ１０の発熱、又は、発熱素子１１の発熱により
固定点１０ａと第２接点１０ｃが電気的に接続する一方、常温では固定点１０ａと第１接
点１０ｂが電気的に接続する構造を有している。
【００７６】
また、発熱素子１１は、２つのＰＴＣ１２ａ、１２ｂを直列に接続された回路構成を有
し、その第１の電極１３ａはバイメタルスイッチ１０の第２接点１０ｃに接続され、第２
の電極１３ｂはツェナーダイオード１４を介して第１の配線６に接続され、また、２つの
ＰＴＣ１２ａ，１２ｂの第３の電極１３ｃは電池側マイナス端子５ｂに接続されている。
【００７７】
ツェナーダイオード１４は、アノードを発熱素子１１の第２の電極１３ｂに接続し、カ
ソードを第１の配線６に接続することにより、発熱素子１１を介して第１の配線６と第２
の配線８に接続された構造となっている。
【００７８】
ところで、第１及び第２のＰＴＣ１２ａ、１２ｂとバイメタルスイッチ１０は、図６に
示すように、１つのケースに入れられて熱的に接続した構造を有する。
【００７９】
図７は、本発明の第３実施形態に係る保護回路に用いられるサーマルプロテクタ９を示
す断面図である。
図７において、サーマルプロテクタ９は、１つのケースに入れられて発熱素子である第
１及び第２のＰＴＣ１２ａ，１２ｂとバイメタル片２４とを熱的に接続した構造を有する
。
【００８０】
第１のＰＴＣ１２ａは、内部が空洞のケース本体２１内の底部に取り付けられている。
第１のＰＴＣ１２ａの下面に取り付けられた第３の電極１３ｃは、ケース本体２１の一側
部を貫通して外部に引き出される第１リード端子３２に接続されている。
【００８１】
また、第１のＰＴＣ１２ａの上には、第１実施形態と同様に、反転中心部をほぼ中央に
設けたバイメタル片２４が配置され、そのバイメタル片２４は常温で凹面が下向きとなり
、所定温度に加熱された状態で凹面が上向きに反転する構造を有しており、上から見た形
状は略四角形、円形、楕円形等となっている。
【００８２】
バイメタル片２４は、常温では第１のＰＴＣ１２ａの周囲に設けたケース本体２１内部
の凸部２５に縁が接触する。また、バイメタル片２４が加熱されてその凹面が反転した状
態では、バイメタル片２４のほぼ中央部が第１のＰＴＣ１２ａの上面の第１の電極１３ａ
のほぼ中央部に接触する。バイメタル片２４の材料は、第１実施形態と同じであり、凹面
の反転と温度の関係はヒステリシス特性を有している。
【００８３】
また、ケース本体２１の他側には、第３のリード端子２６が貫通して取り付けられてい
る。さらに、第３のリード端子２６の上には、可動導体片３３が配置されている。可動導
体片３３の固定端は第３のリード端子２６に接続され、その可動端は、第１のリード端子
３２に接離可能な可動接点３４を有している。
【００８４】
その可動導体片３３は、バイメタル片２４の凹面が下向きの場合にケース本体２１内で
第１のリード端子３２に接続し、その凹面が上向きに反転することによりバイメタル片２
４により押し上げられて第１のリード端子３２から離れるとともにバイメタル片を介して
第１のＰＴＣ１２ａの第１の電極１３ａに電気的に接続する構造となっている。
【００８５】
また、可動導体片３３の材料は、Ｃｕ−Ｂｅ合金が好ましいが、リン青銅、Ｃｕ−Ｔｉ
合金、洋白、黄銅、Ｃｕ−Ｎｉ−Ｓｉ合金等の導電性材料を用いてもよい。
【００８６】
また、可動導体片３３には、凹面が上方に反転しているバイメタル片２４に接触する突
起３３ａがプレス成形により形成されている。なお、突起３３ａとして導電部材を溶着し
てもよい。
【００８７】
さらに、ケース本体２０の上面を覆う蓋２１には、ケース本体２０内に置かれる第２の
ＰＴＣ１２ｂが取り付けられている。第２のＰＴＣ１２ｂの一面に形成された第３端子１
３ｄは、蓋２１の下面に形成された配線パターン３５を介して第１のリード端子３２に接
続され、また、第２のＰＣＴ１２ｂの一面に形成された第２の電極１３ｂは、蓋２１の下
面に取り付けられた第２のリード端子２３に接続されている。第２のリード端子２３はケ
ース本体２０の外部に引き出されている。
【００８８】
第１〜第３のリード端子３２，２３，２６、及び配線パターン３５を構成する材料は、
銅が好ましいが、リン青銅、Ｃｕ−Ｔｉ合金、Ｃｕ−Ｂｅ合金、洋白、黄銅、Ｃｕ−Ｎｉ
−Ｓｉ合金等の導電性材料を用いてもよい。また、第１のリード端子３２の固定接点３２
ａ、及び可動導体片３３の可動接点３４は、ニッケル−銀合金が好ましく、具体的にはニ
ッケル１０mass％を含む銀合金が好ましいが、銅−銀合金、金−銀合金、炭素−Ａｇ合金
、タングステン−銀合金などを用いてもよい。
【００８９】
ケース本体２０と蓋２１を構成する材料は、第１実施形態と同じ樹脂が用いられる。ケ
ース本体２０と蓋２１は超音波溶接等により溶着される。
【００９０】
以上のような保護回路３に用いると、二次電池１への充電が正常に行われている場合に
は、サーマルプロテクタ９内でバイメタル片２４の凹面を上向きに反転させるような発熱
は第１及び第２のＰＴＣ１２ａ，１２ｂからは生じないので、第１のリード端子３２と第
３のリード端子２６は可動導体片３３を介して電気的に接続されている。則ち、図６に示
すバイメタルスイッチ１０では固定点１０ａと第１接点１０ｂが可動導体片３３（１０ｄ
）を介して電気的に接続されて第２の配線８を低抵抗で導通させる。
【００９１】
これに対して、過充電状態ではツェナーダイオード１４のツェナー電流の流れにより第
２のＰＴＣ１２ｂが発熱してバイメタル片２４の凹面を上向きに反転させ、これにより、
可動導体片３３の可動接点３４が第１のリード線３２の固定接点３２ａから離れるととも
に、可動導体片３３はバイメタル片２４を介して第１のＰＴＣ１２ａの第１の電極１３ａ
に電気的に接続される。
【００９２】
これにより、第２の配線８の途中には直列に高抵抗な第１のＰＴＣ１２ａが接続された
状態になる。しかも、第１のＰＴＣ１２ａには電流が流れて第１のＰＴＣ１２ａが発熱し
、バイメタル片２４の凹面を上向きの状態に保持するので、可動導体片３３を自己保持さ
せることになる。
【００９３】
また、保護回路３に過電流が流れる場合には、サーマルプロテクタ９内の可動導体片３
３は発熱して、その熱によりバイメタル片２４の凹面を上向きに反転させてバイメタルス
イッチ１０の第２接点１０ｃと固定点１０ａを電気的に接続するとともに、第２の配線８
の途中に直列に高抵抗な第１のＰＴＣ１２ａを接続した状態になる。これにより、第１の
ＰＴＣ１２ａには電流が流れて熱が発生し、可動導体片２４によるバイメタルスイッチ１
０の第２接点１０ｃと固定点１０ａが接続する状態が保持される。
【００９４】
（第４の実施の形態）
図８は、本発明の第４の実施形態に係る保護回路を構成するサーマルプロテクタを示
す断面図である。図８において、図７と同じ符号は同じ要素を示している。
図８において、ケース本体２０底部のほぼ中央には、第３実施形態と同様に、第１のＰ
ＴＣ１２ａが取り付けられ、第１のＰＴＣ１２ａの下側の第３の電極１３ｃは第１のリー
ド端子３２に接続されている。そのケース本体２０の底部には、第２のリード２３の途中
に直列に接続されたスイッチング回路３９、例えばツェナーダイオード１４が配置されて
いる。このようにスイッチング回路３９をケース本体２０に内蔵する構造は、上述した実
施形態及び後述する実施形態に適用してもよい。
【００９５】
第１のＰＴＣ１２ａの上には図５に示すような形状の可動導体片３０が配置されている
。その可動導体片３０は、ケース本体２０内で第１のリード端子３２に接離可能な可動接
点２８を有する第１端部と、第２のリード端子２６に接続固定される第２端部を有してい
る。この可動導体片３０は、バイメタルから構成され、第１のＰＴＣ１２ａの上方で四角
、丸、楕円等に拡幅した平面形状を有し、その拡幅部分３０ａは常温で凹面を下向きにす
る反転中心部を有している。
【００９６】
また、ケース本体２０の上面を覆う蓋２１の下面には、第３実施形態と同様に、第２の
ＰＴＣ１２ｂが取り付けられ、第２のＰＴＣ１２ｂの第３端子１３ｄは蓋の下面の配線パ
ターン３５を介して第１のリード端子３２に接続され、さらに、第２のＰＴＣ１２ｂの第
２端子１３ｂは蓋２１の下面から引き出される第３のリード端子２３に接続されている。
【００９７】
このようなサーマルプロテクタ９を図６に示すような保護回路３に用いると、過充電状
態ではツェナーダイオード１４のツェナー電流の流れにより第２のＰＴＣ１２ｂが発熱し
てバイメタルからなる可動導体片３０の凹面を上向きに反転させ、バイメタルスイッチ１
０の第２接点１０ｃと固定点１０ａを接続するとともに、可動導体片３０を介して第１の
ＰＴＣ１２ａの第１の電極１３ａと第３のリード端子２６を電気的に接続する。
【００９８】
これにより、図６に示す第２の配線８の途中に高抵抗な第１のＰＴＣ１２ａを直列に接
続した状態になり、第１のＰＴＣ１２ａには電流が流れて発熱が続き、可動導体片３０に
よる第２接点１０ｃと固定点１２ａの接続状態を自己保持させることになる。これにより
、二次電池１への過充電が防止される。
【００９９】
また、保護回路３に過電流が流れる場合には、サーマルプロテクタ３内の可動導体片３
０は発熱して、それ自身の熱により凹面が反転して第１のリード端子３２から離れるとと
もに、第１のＰＴＣ１２ａを第２の配線８に直列に接続した状態となる。これにより、第
１のＰＴＣ１２ａには電流が流れて発熱が続いて可動導体片３０による第１接点１０ｂと
固定点１０ａの離反状態を自己保持させることになる。これにより、二次電池１には過電
流が流れなくなる。
【０１００】
（第５の実施の形態）
図９は、本発明の第１実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電器を
接続した状態を示す回路図である。
【０１０１】
図９において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充電
されている。
【０１０２】
保護回路３は、第１実施形態と同様に、充電側プラス端子４ａ、充電側マイナス端子４
ｂ、電池側プラス端子５ａ及び電池側マイナス端子５ｂとを有している。そして、充電側
プラス端子４ａと電池側プラス端子５ａは第１の配線６を介して接続され、また、充電側
マイナス端子４ｂと電池側マイナス端子５ｂは第２の配線８を介して接続されている。
【０１０３】
第２の配線８の途中には、第１実施形態又は第２実施形態に示したサーマルプロテクタ
９が直列に接続されている。サーマルプロテクタ９は、互いに熱的に接続されるバイメタ
ルスイッチ１０と発熱素子１１を有し、例えば、図２，図４と同じ構造を有している。
【０１０４】
バイメタルスイッチ１０は、充電側マイナス端子４ｂに接続される固定点１０ａと、電
池側マイナス端子５ｂに接続される第１接点１０ｂと、発熱素子１１に接続される第２接点１０ｃとを有し、過電流、過電圧以外の状態では第１接点１０ｂと固定点１０ａが電気的に接続され、過電流、過電圧時には第２接点１０ｃと固定点１０ａが電気的に接続される構造を有している。
【０１０５】
バイメタルスイッチ１０の発熱、又は、発熱素子１１からの熱により、可動導体片１０ｄが切り替わって固定点１０ａと第２接点１０ｃを電気的に接続する。
【０１０６】
また、発熱素子１１は、２つのＰＴＣ１２ａ、１２ｂを直列に接続した回路構成を有し
ている。発熱素子１１の第１の電極１３ａはバイメタルスイッチ１０の第１接点１０ｂに
接続され、第２の電極１３ｂはバイパス回路４０を介して第１の配線６に接続されている
。さらに、２つのＰＴＣ１２ａ，１２ｂの接続点は、バイメタルスイッチ１０の第２接点
１０ｃに接続されている。
【０１０７】
また、保護回路３の第１の配線６と第２の配線８には電圧検出回路４１が接続されている。
【０１０８】
電圧検出回路４１は、二次電池１の端子間電圧を検出するために、高抵抗値の抵抗素子
４１ａ，４１ｂを少なくとも２つ直列に接続して構成され、各抵抗素子４１ａ，４１ｂの抵抗比を予め選択することにより各抵抗素子４１ａ，４１ｂの各々にかかる電圧が設計されている。それらの抵抗素子４１ａ，４１ｂは、例えば数千Ω程度の抵抗値を有し、充電回路２に並列に接続された状態でも電流が殆ど流れない状態となる。即ち、充電時には大部分の電流が充電回路２から二次電池１に流れるような電圧検出回路４１の抵抗値に設計されている。本実施形態での電圧検出回路４１は、第１及び第２の抵抗素子４１ａ，４１ｂを直列に接続して構成され、それらの抵抗比を調整することにより、第１及び第２の抵抗素子４１ａ，４１ｂのそれぞれにかかる電圧が設計される。
【０１０９】
バイパス回路４０は、スイッチング素子として例えばｎチャネル電界効果トランジスタ
（ｎ−ＦＥＴ）４０ａを有し、このｎ−ＦＥＴ４０ａのソースは発熱素子１１の第２の電
極１３ｂに接続され、そのドレインは第１の配線６に接続されている。また、ｎ−ＦＥＴ
４０ａのゲートは、電圧検出回路４１の第１の抵抗素子４１ａと第２の抵抗素子４１ｂの
接続点に接続されていて、その接続点の電圧がｎ−ＦＥＴ４０ａのゲート電圧となるよう
に構成されている。このようなバイパス回路４０は電圧検出器４１とともにスイッチング
回路を構成する。
【０１１０】
これにより、二次電池１の正常な充電の状態では、バイパス回路４０が遮断された状態
となって、バイパス回路４０には電流が流れない。しかし、二次電池１が過充電状態にな
ると、二次電池１の電圧が上昇して電圧検出回路４１からバイパス回路４０への電圧信号
が閾値電圧を上回ってバイパス回路４０が通電状態となり、充電回路２から二次電池１に
供給される充電時の電力はバイパス回路４０を通してサーマルプロテクタ９の発熱素子１
１であるＰＴＣ１２ａ，１２ｂに流れる。
【０１１１】
これにより、第１実施形態と同様に、バイメタルスイッチ１０が切り替わって第２の配
線８に直列にＰＴＣ１２ａを接続した状態になり、そのＰＴＣ１２ａの発熱によりバイメ
タルスイッチ１０がその状態を自己保持する。これにより、第２の配線８は電気的に高抵
抗となって実質的に切断された状態となる。
【０１１２】
また、保護回路３に過電流が流れる場合には、バイメタルスイッチ１０の温度が高くな
って、第１実施形態と同様に、バイメタルスイッチ１０の可動導電体１０ｄの接続点が第
１接点１０ｂから第２接点１０ｃに切り替わって第２の配線８に直列にＰＴＣ１２ａを接
続した状態になり、そのＰＴＣ１２ａの発熱によりバイメタルスイッチ１０が切り替わっ
た状態を自己保持する。これにより、第２の配線８は電気的に高抵抗となって実質的に切
断された状態となる。
【０１１３】
なお、サーマルプロテクタ９として、図７、図８に示した構造の部品を用いても良く、
その等価回路は図１０のようになる。
【０１１４】
（第６の実施の形態）
図１３は、本発明の第６実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電器
を接続した状態を示す回路図である。
【０１１５】
図１３において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充
電されている。保護回路３は第２の配線８を介して接続されている。第２の配線８の途中
には、第１実施形態又は第２実施形態に示したサーマルプロテクタ９が直列に接続されて
いる。サーマルプロテクタ９の動作内容については第５の実施の形態に記載した内容と同
一である。
【０１１６】
保護回路３の第１の配線６と第２の配線８には電圧検出回路４１が接続されている。電
圧検出回路４１の動作内容については第５の実施の形態に記載した内容と同一である。
【０１１７】
電圧検出回路４１で直列に接続された第１及び第２の抵抗素子４１ａ，４１ｂの接続点
と、スイッチング素子例えばｎ−ＦＥＴ４０ａのゲート接点との間にコンパレータ５２が
接続されている。
【０１１８】
コンパレータ５２により電圧検出回路４１からバイパス回路４０への電圧信号が過充電
時の閾値電圧を超えたときにのみバイパス回路４０が通電状態となる。閾値電圧以下の場
合はスイッチング素子ｎ−ＦＥＴ４０ａのドレイン、ソース間に流れるもれ電流が抑制又
は防止され、バイパス回路４０への通電がより確実に行える。
【０１１９】
さらに、二次電池１が保護回路３を介して図示しない負荷に接続される場合、つまり負
荷への放電時において、負荷に供給される以外に保護回路３へ流れるもれ電流を極力小さ
く、あるいは防止して、二次電池１の放電特性に影響を及ぼさないようにすることが望ま
しい。
【０１２０】
保護回路３の設計は、例えば、二次電池が充電電圧が４．２Ｖのリチウムイオン電池の場合、コンパレータ５２の所定の閾値電圧を、４．５Ｖ付近とすれば、二次電池の放電電圧は４．２Ｖ以下であるため、放電時の保護回路３に流れるもれ電流は抑制され、リチウムイオン電池の放電特性に与える影響を小さくできる。例えば、４１ｂの抵抗をＭΩのオーダ、コンパレータ５２の閾値電圧を４．５Ｖとした場合、保護回路３のもれ電流を数μＡ以下に抑えることができる。
【０１２１】
なお、コンパレータ５２はマイナス側に任意の場所から、基準電位Ｖref（零電位を含
む）を持つように設けられている。また、例えば、コンパレータ５２のマイナス側は、充
電回路２のマイナス側と接続されていても良い。
【０１２２】
さらに、リード端子２２やリード端子２３及び／又はリード端子２６を用いて、外部から
任意の基準電位Ｖrefを印加できるようにしてよい。あるいは、リード端子２２とリード
端子２３及び／又はリード端子２６とは別にリード端子Ｌを少なくとも１つ設け、コンパ
レータのマイナス側とこのリード端子Ｌを接続し、外部から任意の基準電位Ｖrefを印加
できるようにしてよい。
【０１２３】
（第７の実施の形態）
図１４は、本発明の第７実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電器
を接続した状態を示す回路図である。
【０１２４】
図１４において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充
電されている。
第１の配線６の途中には、第１実施形態に示したサーマルプロテクタ９が直列に接続され
ている。すなわち第１実施形態では２次電池１の負極側に接続されたサーマルプロテクタ
９が、本実施形態では正極側に接続されているところが異なる。
【０１２５】
図１４は、第６の実施の形態での回路図（図１３）をもとにしているが、同様の構成は
第１、第３、第５などの実施の形態（図１、図６、図９、図１０）においても実現できる
。
【０１２６】
（第８の実施の形態）
図１５（ｄ）は、本発明の第８実施形態に係る保護回路を構成するサーマルプロテクタ
を示す断面図である。図１５において、図４と同じ符号は同じ要素を示している。
【０１２７】
図１５（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ可動導体片３０、支え部品３５、及び発熱素
子１２（１１）であり、これらの部品を組立てることにより（ｄ）に示すサーマルプロテ
クタが構成されることを示す。
【０１２８】
発熱素子１２（１１）は、本実施例では上部が丸い支持部材１３ａ及び１３ｂ等の上に
搭載されている。発熱素子と支持部材との間での熱的接触を極力少なくし、かつ電気的に
は十分な接触をはかるためである。支持部材１３ａ及び１３ｂは、それぞれ外部端子２２
、２３と電気的に接続されている。また、支え部品３５は、発熱素子と支持部材との電気
的な接触をはかるために発熱素子を上部から押圧するために設けられている。
【０１２９】
過充電状態でＰＴＣ１２が発熱してバイメタルからなる可動導体片３０の凹部を上向き
に反転させることにより二次電池への過充電が防止される方法は、前述した第２の実施の
形態と同じである。
【０１３０】
（第９の実施の形態）
図１６（ｅ）は、本発明の第９実施形態に係る保護回路を構成するサーマルプロテクタ
を示す断面図である。図１６において、図２と同じ符号は同じ要素を示している。
【０１３１】
図１６（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれケースの上蓋２１、可動導体片２７
、バイメタル２４、及び発熱素子１２（１１）であり、これらの部品を組立てることによ
り図１６（ｅ）に示すサーマルプロテクタが構成されることを示している。
【０１３２】
ケースの上蓋２１には中央下部に図１６（ａ）に示す突起部が形成されている。この突
起部により発熱素子１２が押圧される。可動導体片２７とバイメタル２４には、上蓋２１
の突起部が貫通するための穴が図１６（ｂ）、図１６（ｃ）に示すとおりに形成されてい
る。
【０１３３】
過充電状態でＰＴＣ１２が発熱してバイメタル２４がその凹部を上向きに反転させるこ
とにより可動導体片２７を押し上げ、二次電池への過充電が防止される方法は、前述した
第１の実施の形態と同じである。
【０１３４】
（第１０の実施の形態）
図１７（ｅ）は、本発明の第１０実施形態に係る保護回路を構成するサーマルプロテク
タを示す断面図である。図１７において、図２と同じ符号は同じ要素を示している。
【０１３５】
図１７（ａ）、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）はそれぞれ可動導体片２７の斜視図、可動導体
片２７の断面図、バイメタル２４、及び発熱素子１２（１１）であり、これらの部品を組
立てることにより図１７（ｅ）に示すサーマルプロテクタが構成されることを示す。
【０１３６】
可動導体片２７の中央には図１７（ａ）に示すように切り欠け部が設けられ、図１７（
ｂ）に示すように本切り欠け部が下方に折り曲げられている。この切り欠け部の弾性力に
よりバイメタル２４が押圧され、更にその下に設けられた発熱素子１２が押圧される構造
となっている。
【０１３７】
過充電状態でＰＴＣ１２が発熱してバイメタル２４がその凹部を上向きに反転させるこ
とにより可動導体片２７を押し上げ、二次電池への過充電が防止される方法は、前述した
第１の実施の形態と同じである。
【０１３８】
（第１１の実施の形態）
図１８は、本発明の第１実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充
電器を接続した状態を示す回路図である。
【０１３９】
図１８において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続され
て充電される。
【０１４０】
保護回路３は、充電回路２のプラス端子に接続される充電側プラス端子４ａと、充電回
路２のマイナス端子に接続される充電側マイナス端子４ｂと、二次電池１のプラス端子に
接続される電池側プラス端子５ａと、二次電池１のマイナス端子に接続される電池側マイ
ナス端子５ｂとを有している。そして、充電側プラス端子４ａと電池側プラス端子５ａは
第１の配線６を介して接続され、また、充電側マイナス端子４ｂと電池側マイナス端子５
ｂは第２の配線８を介して接続されている。
【０１４１】
第２の配線８の途中には、サーマルプロテクタ９が直列に接続されている。サーマルプ
ロテクタ９は、互いに熱的に接続されるバイメタルスイッチ１０と発熱素子１１を有して
いる。バイメタルスイッチ１０は熱により電流路を変更する熱応動素子である。
【０１４２】
バイメタルスイッチ１０は、電池側マイナス端子５ｂに第２の配線８を介して接続され
る固定点１０ａと、充電側マイナス端子４ｂに第２の配線８を介して接続される第１接点
１０ｂと、発熱素子１１に接続される第２接点１０ｃとを有し、正常な充電状態では第１
接点１０ｂと固定点１０ａが可動導体片１０ｄによって電気的に接続される構造を有して
いる。また、可動導体片１０ｄは、バイメタルスイッチ１０の内部の発熱、または、発熱
素子１１からの熱により接点が切り替えられて、固定点１０ａと第２接点１０ｃを電気的
に接続する構造となっている。
【０１４３】
発熱素子１１は、図１８（ｂ）に示すように１つの正温度係数サーミスタ（ＰＴＣ：Positive Temperature Coefficient）１２に少なくとも３つの電極１３ａ，１３ｂ，１３ｃを備えた構造を有する。そのサーミスタ１２において、第１の電極１３ａと第３の電極１３ｃの間、および第２の電極１３ｂと第３の電極１３ｃの間にはそれぞれ図１８（ｂ）に示すようにＰＴＣ１２ａ，１２ｂが等価的に存在する。なお、ＰＴＣ１２ａ，１２ｂは２つのものが接続された状態のものでもよい。
【０１４４】
ＰＴＣ１２の第１の電極１３ａはバイメタルスイッチ１０の第１接点１０ｂに接続され
、第２の電極１３ｂはスイッチング回路であるツェナーダイオード１４を介して第１の配
線６に接続され、また、ＰＴＣ１２の第３の電極１３ｃにはバイメタルスイッチ１０の第
２接点１０ｃが接続されている。
【０１４５】
ツェナーダイオード１４は、スイッチング素子であって、アノードを発熱素子１１の第
２の電極１３ｂに接続し、カソードを第１の配線６に接続することにより、発熱素子１１
を介して第１の配線６と第２の配線８に逆バイアスで接続される構造となっている。
【０１４６】
（第１２の実施の形態）
図１９は、本発明の第１２の実施形態に係る保護回路を介して充電回路と二次電池を接続する回路図である。図１９において、図１と同じ符号は同じ要素を示している。
【０１４７】
図１９において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充電されている。
保護回路３は、第１実施形態と同様に、充電側プラス端子４ａ、充電側マイナス端子４
ｂ、電池側プラス端子５ａ及び電池側マイナス端子５ｂとを有している。そして、充電側
プラス端子４ａと電池側プラス端子５ａは第１の配線６を介して接続され、また、充電側
マイナス端子４ｂと電池側マイナス端子５ｂは第２の配線８を介して接続されている。
【０１４８】
第２の配線８の途中には、サーマルプロテクタ９が直列に接続されている。サーマルプ
ロテクタ９は、互いに熱的に接続されるバイメタルスイッチ１０と発熱素子１１を有して
いる。
【０１４９】
バイメタルスイッチ１０は、電池側マイナス端子５ｂに接続される固定点１０ａと、充電側マイナス端子４ｂに接続される第１接点１０ｂと、発熱素子１１に接続される第２接
点１０ｃとを有し、過電流、過電圧以外の状態では第１接点１０ｂと固定点１０ａが電気
的に接続され、過電流、過電圧時には第２接点１０ｃと固定点１０ａが電気的に接続され
る構造を有している。バイメタルスイッチ１０の発熱、又は、発熱素子１１の発熱により
固定点１０ａと第２接点１０ｃが電気的に接続する一方、常温では固定点１０ａと第１接
点１０ｂが電気的に接続する構造を有している。
【０１５０】
また、発熱素子１１は、２つのＰＴＣ１２ａ、１２ｂを直列に接続された回路構成を有
し、その第１の電極１３ａはバイメタルスイッチ１０の第２接点１０ｃに接続され、第２
の電極１３ｂはツェナーダイオード１４を介して第１の配線６に接続され、また、２つの
ＰＴＣ１２ａ，１２ｂの第３の電極１３ｃは充電側マイナス端子４ｂに接続されている。
【０１５１】
ツェナーダイオード１４は、アノードを発熱素子１１の第２の電極１３ｂに接続し、カ
ソードを第１の配線６に接続することにより、発熱素子１１を介して第１の配線６と第２
の配線８に接続された構造となっている。
【０１５２】
ところで、第１及び第２のＰＴＣ１２ａ、１２ｂとバイメタルスイッチ１０は、図１９に示すように、１つのケースに入れられて熱的に接続した構造を有する。
【０１５３】
（第１３の実施の形態）
図２０は、本発明の第１３の実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電器を接続した状態を示す回路図である。
【０１５４】
図２０において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充電されている。
【０１５５】
保護回路３は、第１実施形態と同様に、充電側プラス端子４ａ、充電側マイナス端子４
ｂ、電池側プラス端子５ａ及び電池側マイナス端子５ｂとを有している。そして、充電側
プラス端子４ａと電池側プラス端子５ａは第１の配線６を介して接続され、また、充電側
マイナス端子４ｂと電池側マイナス端子５ｂは第２の配線８を介して接続されている。
【０１５６】
第２の配線８の途中には、第１実施形態又は第２実施形態に示したサーマルプロテクタ
９が直列に接続されている。サーマルプロテクタ９は、互いに熱的に接続されるバイメタ
ルスイッチ１０と発熱素子１１を有し、例えば、図２，図４と同じ構造を有している。
【０１５７】
バイメタルスイッチ１０は、電池側マイナス端子５ｂに接続される固定点１０ａと、充電側マイナス端子４ｂに接続される第１接点１０ｂと、発熱素子１１に接続される第２接点１０ｃとを有し、過電流、過電圧以外の状態では第１接点１０ｂと固定点１０ａが電気的に接続され、過電流、過電圧時には第２接点１０ｃと固定点１０ａが電気的に接続される構造を有している。
【０１５８】
バイメタルスイッチ１０の発熱、又は、発熱素子１１からの熱により、可動導体
片１０ｄが切り替わって固定点１０ａと第２接点１０ｃを電気的に接続する。
【０１５９】
また、発熱素子１１は、２つのＰＴＣ１２ａ、１２ｂを直列に接続した回路構成を有し
ている。発熱素子１１の第１の電極１３ａはバイメタルスイッチ１０の第１接点１０ｂに
接続され、第２の電極１３ｂはバイパス回路４０を介して第１の配線６に接続されている
。さらに、２つのＰＴＣ１２ａ，１２ｂの接続点は、バイメタルスイッチ１０の第２接点
１０ｃに接続されている。
【０１６０】
また、保護回路３の第１の配線６と第２の配線８には電圧検出回路４１が接続されてい
る。
【０１６１】
電圧検出回路４１は、二次電池１の端子間電圧を検出するために、高抵抗値の抵抗素子
４１ａ，４１ｂを少なくとも２つ直列に接続して構成され、各抵抗素子４１ａ，４１ｂの抵抗比を予め選択することにより各抵抗素子４１ａ，４１ｂの各々にかかる電圧が設計されている。それらの抵抗素子４１ａ，４１ｂは、例えば数千Ω程度の抵抗値を有し、充電回路２に並列に接続された状態でも電流が殆ど流れない状態となる。即ち、充電時には大部分の電流が充電回路２から二次電池１に流れるような電圧検出回路４１の抵抗値に設計されている。本実施形態での電圧検出回路４１は、第１及び第２の抵抗素子４１ａ，４１ｂを直列に接続して構成され、それらの抵抗比を調整することにより、第１及び第２の抵抗素子４１ａ，４１ｂのそれぞれにかかる電圧が設計される。
【０１６２】
バイパス回路４０は、スイッチング素子として例えばｎチャネル電界効果トランジスタ
（ｎ−ＦＥＴ）４０ａを有し、このｎ−ＦＥＴ４０ａのソースは発熱素子１１の第２の電
極１３ｂに接続され、そのドレインは第１の配線６に接続されている。また、ｎ−ＦＥＴ
４０ａのゲートは、電圧検出回路４１の第１の抵抗素子４１ａと第２の抵抗素子４１ｂの
接続点に接続されていて、その接続点の電圧がｎ−ＦＥＴ４０ａのゲート電圧となるよう
に構成されている。このようなバイパス回路４０は電圧検出器４１とともにスイッチング
回路を構成する。
【０１６３】
これにより、二次電池１の正常な充電の状態では、バイパス回路４０が遮断された状態
となって、バイパス回路４０には電流が流れない。しかし、二次電池１が過充電状態にな
ると、二次電池１の電圧が上昇して電圧検出回路４１からバイパス回路４０への電圧信号
が閾値電圧を上回ってバイパス回路４０が通電状態となり、充電回路２から二次電池１に
供給される充電時の電力はバイパス回路４０を通してサーマルプロテクタ９の発熱素子１
１であるＰＴＣ１２ａ，１２ｂに流れる。
【０１６４】
これにより、第１実施形態と同様に、バイメタルスイッチ１０が切り替わって第２の配
線８に直列にＰＴＣ１２ａを接続した状態になり、そのＰＴＣ１２ａの発熱によりバイメ
タルスイッチ１０がその状態を自己保持する。これにより、第２の配線８は電気的に高抵
抗となって実質的に切断された状態となる。
【０１６５】
また、保護回路３に過電流が流れる場合には、バイメタルスイッチ１０の温度が高くな
って、第１実施形態と同様に、バイメタルスイッチ１０の可動導電体１０ｄの接続点が第
１接点１０ｂから第２接点１０ｃに切り替わって第２の配線８に直列にＰＴＣ１２ａを接
続した状態になり、そのＰＴＣ１２ａの発熱によりバイメタルスイッチ１０が切り替わっ
た状態を自己保持する。これにより、第２の配線８は電気的に高抵抗となって実質的に切
断された状態となる。
【０１６６】
なお、サーマルプロテクタ９として、図７、図８に示した構造の部品を用いても良く、
その等価回路は図２１のようになる。
【０１６７】
（第１４の実施の形態）
図２２は、本発明の第１４の実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電器を接続した状態を示す回路図である。
【０１６８】
図２２において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充
電されている。保護回路３は第２の配線８を介して接続されている。第２の配線８の途中
には、第１実施形態又は第２実施形態に示したサーマルプロテクタ９が直列に接続されて
いる。サーマルプロテクタ９の動作内容については第１３の実施の形態に記載した内容と同一である。
【０１６９】
保護回路３の第１の配線６と第２の配線８には電圧検出回路４１が接続されている。電
圧検出回路４１の動作内容については第５の実施の形態に記載した内容と同一である。
【０１７０】
電圧検出回路４１で直列に接続された第１及び第２の抵抗素子４１ａ，４１ｂの接続点
と、スイッチング素子例えばｎ−ＦＥＴ４０ａのゲート接点との間にコンパレータ５２が
接続されている。
【０１７１】
コンパレータ５２により電圧検出回路４１からバイパス回路４０への電圧信号が過充電
時の閾値電圧を超えたときにのみバイパス回路４０が通電状態となる。閾値電圧以下の場
合はスイッチング素子ｎ−ＦＥＴ４０ａのドレイン、ソース間に流れるもれ電流が抑制又
は防止され、バイパス回路４０への通電がより確実に行える。
【０１７２】
さらに、二次電池１が保護回路３を介して図示しない負荷に接続される場合、つまり負
荷への放電時において、負荷に供給される以外に保護回路３へ流れるもれ電流を極力小さ
く、あるいは防止して、二次電池１の放電特性に影響を及ぼさないようにすることが望ま
しい。
【０１７３】
保護回路３の設計は、例えば、二次電池が充電電圧が４．２Ｖのリチウムイオン電池の場合、コンパレータ５２の所定の閾値電圧を、４．５Ｖ付近とすれば、二次電池の放電電圧は４．２Ｖ以下であるため、放電時の保護回路３に流れるもれ電流は抑制され、リチウムイオン電池の放電特性に与える影響を小さくできる。例えば、４１ｂの抵抗をＭΩのオーダ、コンパレータ５２の閾値電圧を４．５Ｖとした場合、保護回路３のもれ電流を数μＡ以下に抑えることができる。
【０１７４】
なお、コンパレータ５２はマイナス側に任意の場所から、基準電位Ｖref（零電位を含
む）を持つように設けられている。また、例えば、コンパレータ５２のマイナス側は、充
電回路２のマイナス側と接続されていても良い。
【０１７５】
さらに、リード端子２２やリード端子２３及び／又はリード端子２６を用いて、外部から任意の基準電位Ｖrefを印加できるようにしてよい。あるいは、リード端子２２とリード端子２３及び／又はリード端子２６とは別にリード端子Ｌを少なくとも１つ設け、コンパレータのマイナス側とこのリード端子Ｌを接続し、外部から任意の基準電位Ｖrefを印加できるようにしてよい。
【０１７６】
（第１５の実施の形態）
図２３は、本発明の第１５の実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電器を接続した状態を示す回路図である。
【０１７７】
図２３において、二次電池１は、保護回路３を介して直流の充電回路２に接続されて充
電されている。
第１の配線６の途中には、第１実施形態に示したサーマルプロテクタ９が直列に接続されている。すなわち第１実施形態では２次電池１の負極側に接続されたサーマルプロテクタ９が、本実施形態では正極側に接続されているところが異なる（この場合、バイパス回路４０にＮ−ＦＥＴ４０ａを用いるとよい）。
【０１７８】
図２３は、第１４の実施の形態での回路図（図２２）をもとにしているが、同様の構成は第１１、第１２、第１３などの実施の形態（図１８、図１９、図２０、図２１）においても実現できる。
【０１７９】
上述した実施形態においては、図１１に示すように、サーマルプロテクタ９、又は必要
に応じて上記のスイッチング回路を加えたものを１つのケースに収納して二次電池保護装
置５１としてもよい。この二次電池保護装置５１は、二次電池が収納されたケース５２の
片端にある電極５３ａ，５３ｂに接続固定され、さらに蓋体５４によって封止され、これ
より二次電池パック５０が構成される。
【０１８０】
また、蓋体５４には二次電池保護装置５１を介して二次電池に充電器を接続するための
貫通孔５５ａ、５５ｂが設けられている。そして、二次電池パック５０が充電器に電気的
に接続されると、充電が開始され、二次電池保護装置５１が機能し、二次電池パック５０
にて過充電を防止することができる。
【０１８１】
ツェナーダイオード１４、ＦＥＴ４１ａ等からなるスイッチング回路をケース内に収容
する場合、スイッチング回路は少なくとも電気的に接続されれば機能するので、電気配線
を適当に行えば任意の位置に設けることができる。さらに、スイッチング回路としてダイ
オードやトランジスタを使用する場合、必要以上に高熱になる場所を避けることが好まし
い。また、必要に応じて冷却あるいは温度制御する。
【０１８２】
また、二次電池保護装置は、二次電池パックに収容固定するため、二次電池パックの小
型化には、二次電池保護装置を小さくすることが望ましい。
【０１８３】
また、本発明の保護装置又は保護回路は、例えば、電子機器や充電器側にスイッチング
回路を備え、二次電池保護装置にはＰＴＣとバイメタルスイッチのように分割して備える
ようにしてよい。
【０１８４】
また、本発明の熱応動素子はバイメタルで説明したが、金属を３つ用いたトリメタルを
使用してもよい。トリメタルは、例えば、高熱膨張型Ｃｕ-Ｎｉ-Ｍｎと、中間層Ｃｕと、
低熱膨張側Ｎｉ−Ｆｅの３層からなるものがある。このときの中間層Ｃｕは、熱応動素子
の体積抵抗率を調整のために挿入し、熱応動素子自身に通電する電流による発熱量（電流
の２乗×電気抵抗）を調整するものである。また、中間層には、Ｃｕ−Ｎｉ等を用いるこ
ともある。
【０１８５】
また、本発明は、充電後に負荷に接続された場合に、二次電池から負荷へ過放電された
場合、過放電を保護する保護回路、保護部品、保護装置、電池パック等として用いること
が可能である。
【０１８６】
なお、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない
範囲内で種々変形して実施することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１８７】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図２】図２は、本発明の第１実施形態に係る二次電池用保護回路に用いられるサーマルプロテクタの断面図である。
【図３】図３は、本発明の第１実施形態に係る二次電池用保護回路に用いられるサーマルプロテクタの分解斜視図である。
【図４】図４は、本発明の第２実施形態に係る二次電池保護回路のサーマルプロテクタを示す断面図である。
【図５】図５は、本発明の第２実施形態に係る二次電池保護回路のサーマルプロテクタの可動導体片を示す斜視図である。
【図６】図６は、本発明の第３実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態に係る二次電池用保護回路に用いられるサーマルプロテクタの断面図である。
【図８】図８は、本発明の第４実施形態に係る二次電池用保護回路に用いられるサーマルプロテクタの断面図である。
【図９】図９は、本発明の第５実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図１０】図１０は、本発明の第５実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す別の回路図である。
【図１１】図１１は、本発明の実施形態に係る二次電池パックを示す分解斜視図である。
【図１２】図１２は、従来技術に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図１３】図１３は、本発明の第６実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図１４】図１４は、本発明の第７実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図１５】図１５は、本発明の第８実施形態に係る二次電池用保護回路に用いられるサーマルプロテクタの断面図である。
【図１６】図１６は、本発明の第９実施形態に係る二次電池用保護回路に用いられるサーマルプロテクタの断面図である。
【図１７】図１７は、本発明の第１０実施形態に係る二次電池用保護回路に用いられるサーマルプロテクタの断面図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１１実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１２実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図２０】図２０は、本発明の第１３実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図２１】図２１は、本発明の第１３実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す別の回路図である。
【図２２】図２２は、本発明の第１４実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【図２３】図２３は、本発明の第１５実施形態に係る二次電池用保護回路を介して二次電池と充電回路を接続した状態を示す回路図である。
【符号の説明】
【０１８８】
１：二次電池
２：充電回路
３：保護回路
４ａ：充電側プラス端子
４ｂ：充電側マイナス端子
５ａ：電池側プラス端子
５ｂ：電池側マイナス端子
６、８：配線
９：サーマルプロテクタ
１０：バイメタルスイッチ
１１：発熱素子
１２，１２ａ，１２ｂ：ＰＴＣ
３５：支え部品
３９：スイッチング回路
４０：バイパス回路
４１：電圧検出回路
５０：電池パック
５１：二次電池保護装置
５２：コンパレータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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