(57)【要約】【課題】保護回路の動作後の残存電流が小さい二次電池装置を提供する。【解決手段】二個のフューズｆa、ｆbが直列接続された複数の保護回路Ｕ1〜Ｕ3を並列接続した二次電池装置１において、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3のヒータｈの端子ｔcに整流素子Ｄ1〜Ｄ3を介して、スイッチ素子４に接続する。端子ｔc間に電位差が生じても、いずれか１個の整流素子Ｄ1〜Ｄ3が逆バイアスされるので、残存電流は流れない。【選択図】        図１
2004193000.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蓄電装置と、複数の保護回路と、第１、第２の出力端子とを有し、
前記保護回路は、直列接続された二個のフューズをそれぞれ有し、
前記第１、第２の出力端子に外部回路を接続したときに、前記蓄電装置から前記外部回路に供給される放電電流と、前記外部回路から前記蓄電装置に供給される充電電流とが、前記複数の保護回路内の直列接続された二個の前記フューズを通って流れるように構成された二次電池装置であって、
前記各保護回路は、一端が前記フューズ同士の接続点に接続されたヒータを有し、
前記各ヒータの他端には、それぞれ整流素子の一端が接続され、
前記各整流素子の他端には、スイッチ素子が接続され、
前記スイッチ素子が導通すると、そのスイッチ素子と前記各整流素子とを通って、前記各保護回路の前記ヒータに電流が流れるように構成された二次電池装置。
【請求項２】
蓄電装置と、複数の保護回路と、第１、第２の出力端子とを有し、
前記保護回路は、直列接続された二個のフューズをそれぞれ有し、
前記第１、第２の出力端子に外部回路を接続したときに、前記蓄電装置から前記外部回路に供給される放電電流と、前記外部回路から前記蓄電装置に供給される充電電流とが、前記複数の保護回路内の直列接続された二個の前記フューズを通って流れるように構成された二次電池装置であって、
前記各保護回路は、一端が前記フューズ同士の接続点に接続されたヒータを有し、
前記各ヒータの他端には、それぞれスイッチ素子が接続され、
前記スイッチ素子が導通すると、そのスイッチ素子に接続された保護回路内の前記ヒータ素子に、前記スイッチ素子を通って電流が流れるように構成された二次電池装置。
【請求項３】
蓄電装置と、複数の保護回路と、第１、第２の出力端子とを有し、
前記保護回路は、直列接続された二個のフューズと、一端が前記フューズ同士の接続点に接続されたヒータとをそれぞれ有し、
前記各ヒータの他端には、スイッチ素子が接続され、
前記スイッチ素子が導通したときには、前記各保護回路内の前記ヒータに、導通したスイッチ素子を通って電流が流れるように構成され、
前記第１、第２の出力端子に外部回路を接続したときには、前記蓄電装置から前記外部回路に供給される放電電流と、前記外部回路から前記蓄電装置に供給される充電電流とが、前記複数の保護回路内の直列接続された二個の前記フューズを通って流れるように構成された二次電池装置であって、
前記各保護回路内の前記接続点は互いに接続された二次電池装置。
【請求項４】
前記二個のフューズは、前記ヒータに所定値以上の電流が流れたときに、そのヒータの発熱によって加熱され、溶断するように構成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の二次電池装置。
【請求項５】
前記スイッチ素子を制御する制御回路を有し、
前記制御回路が異常を検出すると、前記スイッチ素子を導通させるように構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の二次電池装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、繰り返し充放電が可能な二次電池の技術分野にかかり、特に、保護回路を内蔵する二次電池に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、保護回路を内蔵する二次電池は、携帯電話や携帯型パーソナルコンピュータに用いられており、充電容量の増大に伴い、より安全な保護回路が求められている。
【０００３】
図９の符号１００は、従来技術の電池装置を示しており、充放電可能な蓄電装置１０５と、スイッチ素子１０４と、制御回路１０６とを有している。
【０００４】
また、二次電池装置１００は、第１、第２の接続端子１１１、１１２を有しており、その第１、第２の出力端子１１１、１１２間には、負荷又は直流電圧源から成る外部回路１１０が接続されるように構成されている。
【０００５】
ここで、蓄電装置１０５が充電されておらず、第１、第２の出力端子１１１、１１２間に直流電圧源から成る外部回路１１０が接続されると、蓄電装置１０５は、その外部回路１１０によって充電される。
【０００６】
反対に、蓄電装置１０５が充電されている場合は、第２の出力端子１１２を接地電位とすると、第１の出力端子１１１から正電圧が出力されるように構成されており、第１、第２の出力端子１１１、１１２間に携帯型コンピュータ等の負荷から成る外部回路１１０が接続されると、蓄電装置１０５から外部回路１１０に電力が供給される。
【０００７】
同図の符号Ｕは保護回路を示している。この保護回路Ｕは、図１０に示すように、ヒータｈと、二個のフューズｆa、ｆbとを有している。
【０００８】
二個のフューズｆa、ｆbは直列接続されており、その直列接続回路によって、第１の１１１と蓄電装置１０５の正電圧側の端子とが接続されている。
【０００９】
ヒータｈは、２個の抵抗発熱素子ｒa、ｒbの並列接続回路によって構成されており、二個のフューズｆa、ｆbが互いに接続された接続点を符号Ｐで表すと、ヒータｈの一端は、接続点Ｐに接続されており、他端は、スイッチ素子１０４を介して第２の出力端子１１２(及び蓄電装置１０５の負電圧側の端子)に接続されている。
【００１０】
図１０の符号ｔa、ｔb、ｔcは保護回路Ｕの端子であり、それらのうち、符号ｔa、ｔbは、フューズｆa、ｆbの直列接続回路の両端であって、それぞれ蓄電装置１０５の正電圧側の端子に接続された端子と、第２の出力端子１１１に接続された端子である。
【００１１】
また、符号ｔcは、ヒータｈの一端であって、スイッチ素子１０４に接続された端子を示している。
【００１２】
スイッチ素子１０４は、制御回路１０６によって制御されており、例えば第１、第２の出力端子１１１、１１２間に定格を超える出力電圧の直流電圧源が外部回路１１０として接続された場合、制御回路１０６が第１、第２の出力端子１１１、１１２間の過電圧を検出し、スイッチ素子１０４を導通させると、接続点Ｐはヒータｈを介して第２の出力端子１１２及び蓄電装置１０５の負電圧側の端子に接続される。その結果、フューズｆa、ｆbには、それぞれ蓄電装置１０５から供給される電流と、外部回路１１０から供給される電流とがそれぞれ流れる。
その両方の電流は、ヒータｈ内の抵抗発熱素子ｒa、ｒbを流れ、それぞれ発熱する。
【００１３】
抵抗発熱素子ｒa、ｒbは、フューズｆa、ｆbに対してそれぞれ近接配置されており、抵抗発熱素子ｒa、ｒbの発熱によってフューズｆa、ｆbは溶断し、外部回路１１０から流れ込む電流と、蓄電装置１０５の放電による電流の両方とも停止する。
【００１４】
それに対し、第１、第２の出力端子１１１、１１２間が短絡された場合は、制御回路１０６は動作せず、スイッチ素子１０４は遮断したままであるが、蓄電装置１０５の両端がされた状態になり、蓄電装置１０５から短絡電流が放出される。
【００１５】
短絡電流が流れる経路には、抵抗発熱素子ｒa、ｒb等の抵抗素子は配置されていないため、短絡電流の大きさは非常に大きい。
【００１６】
各フューズｆa、ｆbは短絡電流が流れると自己発熱し、その少なくとも一方が溶断する。
【００１７】
直列接続の二個のフューズｆa、ｆbの一方が溶断すると、蓄電装置１０５の正電圧側の端子と、第１の出力端子１１１との間が分離され、短絡電流は停止する。
【００１８】
上記のようなフューズｆa、ｆbは、第１、第２の出力端子１１１、１１２間の短絡による短絡電流が流れる場合は自己発熱で溶断しなければならず、それに対し、正常な負荷１１０が接続されて定格電流が流れる場合には溶断することは許されない。
【００１９】
ところが、近年、色々な大きさの定格電流に対して対応するため、上記のような保護回路Ｕを並列接続する必要が生じている。
【００２０】
図１１の符号１０１は、複数個(ここでは３個)の保護回路Ｕ1〜Ｕ3が並列接続されている。
【００２１】
この構成で出力端子第１、第２の１１１、１１２間が短絡され、短絡電流が各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内の直列接続されたフューズｆa、ｆbを流れると、少なくとも一方が溶断する。
【００２２】
しかしながら、二個のフューズｆa、ｆbのどちらが溶断するかは確定的ではなく、蓄電装置１０５側のフューズｆaが溶断する場合と、第１、第２の出力端子１１１側のフューズｆbが溶断する場合とを決めることができない。
【００２３】
図１２は、全ての保護回路Ｕ1〜Ｕ3内で、蓄電装置１０５側のフューズｆaが溶断した場合であり、図１３は、出力端子１１１側のフューズｆbが溶断した場合である。
【００２４】
全ての保護回路Ｕ1〜Ｕ3内で蓄電装置１０５側のフューズｆaが溶断した場合は、蓄電装置１０５の正電圧側の出力端子はどこにも接続されていない状態になり、蓄電装置１０５の放電は停止し、短絡電流は流れなくなる。
【００２５】
他方、全ての保護回路Ｕ1〜Ｕ3内で出力端子１１１側のフューズｆbが溶断した場合は、出力端子１１１が全ての保護回路Ｕ1〜Ｕ3から切り離され、蓄電装置１０５の正電圧側の出力端子はスイッチ素子１０４にだけ接続される。この場合、スイッチ素子１０４は導通していないため、蓄電装置１０５の放電は停止する。
【００２６】
上記のように、全ての保護回路Ｕ1〜Ｕ3内で、二個のフューズｆa、ｆbのどちらか一方の側が全部溶断した場合には、短絡電流は停止するが、図１４に示すように、出力端子１１１側のフューズｆbが溶断した保護回路Ｕ1と、蓄電装置１０５側のフューズｆaが溶断した保護回路Ｕ2とが存在すると、蓄電装置１０５の正電圧側の端子は、残存する蓄電装置１０５側のフューズｆaと出力端子１１１側のフューズｆbと、二個のヒータｈを介して、出力端子１１１に接続されるため、残存電流Ｉ101が流れ続ける。
【００２７】
この残存電流Ｉ101は、ヒータｈの二個分の抵抗値によって電流制限され、小電流であるため、各ヒータｈは、フューズｆa、ｆbを溶断させるほど発熱せず、また、残存するフューズｆa、ｆbも溶断するほどの大きさで自己発熱しないため、蓄電装置１０５が完全に放電するまで残存電流Ｉ101は停止しない。
【００２８】
下記表は、二個のフューズｆa、ｆbのとちらが切断されたかによって流れる残存電流の大きさの相違である。同じ側が切断された場合だけ残存電流はゼロであるが、他の場合は、約０．３Ａ程度の大きな残存電流が流れててしまっている。
【００２９】
【表１】
2004193000.tif 000003
【００３０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の不都合を解決するために創作されたものであり、その目的は、保護回路の動作後の残存電流が小さい二次電池装置を提供することにある。
【００３１】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、蓄電装置と、複数の保護回路と、第１、第２の出力端子とを有し、前記保護回路は、直列接続された二個のフューズをそれぞれ有し、前記第１、第２の出力端子に外部回路を接続したときに、前記蓄電装置から前記外部回路に供給される放電電流と、前記外部回路から前記蓄電装置に供給される充電電流とが、前記複数の保護回路内の直列接続された二個の前記フューズを通って流れるように構成された二次電池装置であって、前記各保護回路は、一端が前記フューズ同士の接続点に接続されたヒータを有し、前記各ヒータの他端には、それぞれ整流素子の一端が接続され、前記各整流素子の他端には、スイッチ素子が接続され、前記スイッチ素子が導通すると、そのスイッチ素子と前記各整流素子とを通って、前記各保護回路の前記ヒータに電流が流れるように構成された二次電池装置である。
請求項２記載の発明は、蓄電装置と、複数の保護回路と、第１、第２の出力端子とを有し、前記保護回路は、直列接続された二個のフューズをそれぞれ有し、前記第１、第２の出力端子に外部回路を接続したときに、前記蓄電装置から前記外部回路に供給される放電電流と、前記外部回路から前記蓄電装置に供給される充電電流とが、前記複数の保護回路内の直列接続された二個の前記フューズを通って流れるように構成された二次電池装置であって、前記各保護回路は、一端が前記フューズ同士の接続点に接続されたヒータを有し、前記各ヒータの他端には、それぞれスイッチ素子が接続され、前記スイッチ素子が導通すると、そのスイッチ素子に接続された保護回路内の前記ヒータ素子に、前記スイッチ素子を通って電流が流れるように構成された二次電池装置である。
請求項３記載の発明は、蓄電装置と、複数の保護回路と、第１、第２の出力端子とを有し、前記保護回路は、直列接続された二個のフューズと、一端が前記フューズ同士の接続点に接続されたヒータとをそれぞれ有し、前記各ヒータの他端には、スイッチ素子が接続され、前記スイッチ素子が導通したときには、前記各保護回路内の前記ヒータに、導通したスイッチ素子を通って電流が流れるように構成され、前記第１、第２の出力端子に外部回路を接続したときには、前記蓄電装置から前記外部回路に供給される放電電流と、前記外部回路から前記蓄電装置に供給される充電電流とが、前記複数の保護回路内の直列接続された二個の前記フューズを通って流れるように構成された二次電池装置であって、前記各保護回路内の前記接続点は互いに接続された二次電池装置である。
請求項４記載の発明は、前記二個のフューズは、前記ヒータに所定値以上の電流が流れたときに、そのヒータの発熱によって加熱され、溶断するように構成された請求項１乃至請求項３のいずれか１項記載の二次電池装置である。
請求項５記載の発明は、前記スイッチ素子を制御する制御回路を有し、前記制御回路が異常を検出すると、前記スイッチ素子を導通させるように構成された請求項１乃至請求項４のいずれか１項記載の二次電池装置である。
【００３２】
本発明は上記のように構成されており、保護回路のヒータの端子同士を接続する電流経路の途中に整流素子が少なくとも二個挿入されており、短絡電流が流れ、片方のフューズが溶断した状態で、二個の保護回路のヒータの端子間に電圧差が生じても、少なくとも一個の整流素子が逆バイアスされるようになっている。従って、一の保護回路のヒータの端子から、他の保護回路のヒータの端子には電流は流れ込まず、それによる残存電流が生じないようになっている。
【００３３】
また、他の本発明の場合は、各保護回路のヒータの端子は、スイッチ素子を介して他の回路に接続されるようになっている。短絡電流によってフューズが溶断する場合に、各スイッチ素子を遮断状態に置いておくと、各ヒータの端子から、他の回路に電流が流れることはない。
【００３４】
また、他の本発明の場合は、各保護回路のフューズ間の接続点が互いに短絡されており、直列接続されたフューズの出力端子側又は蓄電装置側の全部が溶断しない限り、ヒータを含む電流経路に対して一個以上のフューズが並列接続される状態になる。
【００３５】
フューズの抵抗値はヒータの抵抗値に比べて非常に小さいので、結局、短絡電流はフューズに流れ、出力端子側又は蓄電装置側の全部のフューズが溶断し、残存電流が流れなくなる。
【００３６】
【発明の実施の形態】
図１の符号１は、本発明の第一例の二次電池装置を示している。
第一例の二次電池装置１は、上記従来技術の二次電池装置１０１が有する部品を全て有しており、再述すると、上記二次電池装置１０１と同様に、スイッチ素子４と、蓄電装置５と、制御回路６と、第１、第２の出力端子１１、１２と、複数の保護回路Ｕ1〜Ｕ3とを有しており、更に、整流素子Ｄ1〜Ｄ3を有している。
【００３７】
各保護回路Ｕ1〜Ｕ3の内部構成は同じであり、図１０に示されている。
各保護回路Ｕ1〜Ｕ3は直列接続された二個のフューズｆa、ｆbを有しており、蓄電装置５の正電圧側の端子と第１の出力端子１１とは、複数の保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のフューズｆa、ｆbの直列接続回路によって接続されている。即ち、フューズｆa、ｆbの直列接続回路は並列接続されている。
【００３８】
蓄電装置５は充放電可能に構成されており、未充電の状態で第１、第２の出力端子１１、１２間に直流電圧源から成る外部回路１０が接続されると、蓄電装置５は、その外部回路１０から供給される充電電流によって充電される。充電電流は、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のフューズｆa、ｆbを流れる。
【００３９】
反対に、蓄電装置５が既に充電されており、第１、第２の出力端子１１、１２間に負荷から成る外部回路１０が接続されると、蓄電装置５は放電を開始し、放電電流が外部回路１０に供給される。この放電電流も、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のフューズｆa、ｆbを流れる。
【００４０】
各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内には、一端が、フューズｆa、ｆb同士の接続点Ｐに接続されたヒータｈが設けられている。
【００４１】
整流素子Ｄ1〜Ｄ3は、そのアノード側の端子が、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3のヒータｈの他端ｔcに接続され、各整流素子Ｄ1〜Ｄ3のカソード側の端子は、スイッチ素子４を介して第２の出力端子１２及び蓄電装置５の負電圧側の端子に接続されている。ここでは整流素子Ｄ1〜Ｄ3にはショットキーダイオードが用いられている。
【００４２】
スイッチ素子４の導通と遮断は、制御回路６によって制御されており、制御回路６が、第１、第２の端子１１、１２間の過電圧等の異常状態を検出するとスイッチ素子４を導通させる。
【００４３】
スイッチ素子４の導通により、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内の接続点Ｐは、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のヒータｈと、一個の整流素子Ｄ1〜Ｄを介して、第２の出力端子１２及び蓄電装置５の負電圧側の端子にそれぞれ接続される。
【００４４】
第２の出力端子１２及び蓄電装置５の負電圧側の端子を接地電位とすると、この状態では接続点Ｐには正電圧が印加されるため、各整流素子Ｄ1〜Ｄ3は順バイアスされ、外部回路１０や蓄電装置５からヒータｈに電流が流される。
【００４５】
ヒータｈは、二個の抵抗発熱素子ｒa、ｒbの並列接続回路によって構成されている。二個の抵抗発熱素子ｒa、ｒbのうち、一方の抵抗発熱素子ｒaは、一方のフューズｆaと熱結合され、他方の抵抗発熱素子ｒbは、他方のフューズｆbと熱結合されており、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内の抵抗発熱素子ｒa、ｒbに電流が流れると発熱し、その熱によって二個のフューズｆa、ｆbが溶断される。
【００４６】
他方、第１、第２の出力端子１１、１２間が短絡され、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のフューズｆa、ｆbに、蓄電装置５から供給された大きな短絡電流が流れると、二個のフューズｆa、ｆbのうちの少なくともいずれか一方が溶断する。
【００４７】
第一例の二次電池装置１の場合、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のヒータｈの端子ｔcは、互いに逆向きの二個の整流素子Ｄ1〜Ｄ3を介して接続されており、端子ｔc間に電位差が生じても、一個の整流素子Ｄ1〜Ｄ3が逆バイアスされるようになっている。
【００４８】
従って、図２に示すように、出力端子１１側のフューズｆbが溶断した保護回路Ｕ1と、蓄電装置５側のフューズｆaが溶断した保護回路Ｕ2とが混在しても、一個の整流素子Ｄ2が逆バイアスされるため、溶断されずに残ったフューズｆa、ｆbを通る電流は流れない。従って、整流素子Ｄ2のリーク電流以上の残存電流は保護回路Ｕ1、Ｕ2間を流れない。
【００４９】
図３は、本発明の第二例の二次電池装置２であり、第一例の二次電池装置１の整流素子Ｄ1〜Ｄ3に替え、保護回路Ｕ1〜Ｕ3と同数のスイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3が設けられている。ここでは、スイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3にはｎチャネルＭＯＳＦＥＴが用いられている。
【００５０】
各スイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3は、その一端が保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のヒータｈの端子ｔcにそれぞれ接続されている。ここでは、上記第一例のスイッチ素子４は設けられておらず、第二例の各スイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3の他端は、第２の出力端子１２及び蓄電装置５の負電圧側の端子に直結されている。各スイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3は、制御回路６によって導通と遮断が制御されている。
【００５１】
他の構成は第一例の二次電池装置１と同じであり、制御回路６が出力端子１１、１２間の過電圧を検出すると、全てのスイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3を導通させ、全部の保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のヒータｈに通電し、二個のヒータｆa、ｆbを溶断させる。
【００５２】
それに対し、第１、第２の出力端子１１、１２間が短絡した場合は、制御回路６は異常を検出できず、各スイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3は遮断状態を維持する。
【００５３】
この第二例の二次電池装置２では、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3のヒータｈの端子ｔcはにスイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3を介して第２の出力端子１２及び蓄電装置５の負電圧側の端子に接続されており、他の部分には接続されていない。
【００５４】
従って、図４に示すように、短絡時の大きな短絡電流により、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内の二個のフューズｆa、ｆbのいずれか一方が溶断し、出力端子１１側のフューズｆbが溶断した保護回路Ｕ1と、蓄電装置５側のフューズｆaが溶断した保護回路Ｕ2とが混在しても、スイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3が遮断している限り、スイッチ素子Ｓｗ1〜Ｓｗ3のリーク電流以上の電流が、ヒータｈを通って流れることはない。
【００５５】
図５は本発明の第三例の二次電池装置３を示している。この二次電池装置３は、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内の接続点Ｐ同士が接続されている他は、従来技術の二次電池回路１０１の構成と同じである。
【００５６】
この二次電池装置３では、制御回路６が過電圧を検出し、スイッチ素子４を導通させた場合の動作は、上記従来技術の二次電池装置１０１や、第一例の二次電池装置１と同じである。
【００５７】
他方、第１、第２の出力端子１１、１２間が短絡され、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のフューズｆa、ｆbに流れた大きな短絡電流が流れた場合、先ず、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内のフューズｆa、ｆbのいずれか一方が切断される。この状態を図６に示す。
【００５８】
この第三例の二次電池装置１０１でも、全ての保護回路Ｕ1〜Ｕ3内で蓄電装置５側のフューズｆaが溶断するか、又は全ての保護回路Ｕ1〜Ｕ3内で出力端子１１側のフューズｆbが溶断すると電流は流れなくなるが、出力端子１１側のフューズｆbが溶断した保護回路Ｕ1と、蓄電装置５側のフューズｆaが溶断した保護回路Ｕ2とが混在すると、短絡電流と同じ大きさの過渡電流が流れ続ける。
【００５９】
即ち、フューズｆa、ｆbが混在して残存すると、蓄電装置５の正電圧側の端子が、残存する蓄電装置５側のフューズｆaと、残存する第１の出力端子１１側のフューズｆbとによって第１の出力端子１１に接続されるため、異なる保護回路Ｕ1、Ｕ2内で残存するフューズｆa、ｆbを通って過渡電流が流れる。図６の符号Ｉ3はその過渡電流を示している。
【００６０】
この過渡電流Ｉ3はヒータｈを通らないため、短絡電流と同程度の大電流であり、過渡電流が流れるフューズｆa、ｆbの少なくともいずれか一方は自己発熱によって溶断する。図７は蓄電装置５側のフューズｆaが溶断した場合である。
【００６１】
出力端子１１側のフューズｆbが残存する保護回路と、蓄電装置５側のフューズｆaが残存する保護回路とが混在する限り過渡電流Ｉ3は流れ、結局、この過渡電流Ｉ3によって、各保護回路Ｕ1〜Ｕ3内の蓄電装置５側のフューズｆaの全部か、又は、出力端子１１側のフューズｆbが全部溶断し、過渡電流Ｉ3は流れなくなる。
【００６２】
この状態では、二個のフューズｆa、ｆbの少なくとも一方の側が全部溶断した状態であるため、蓄電装置５の正電圧側の端子と第１の出力端子１１との間を接続する経路は存在せず、残存電流も流れなくなる。
【００６３】
なお、保護回路Ｕ1〜Ｕ3の構造を説明すると、図８(ａ)、(ｂ)はその概略構成を説明するための図面であり、図８(ａ)は平面図、同図(ｂ)はそのＡ−Ａ線切断面図である。
【００６４】
符号３１〜３５は、Ａｇ−Ｐｄペーストを印刷し、８５０℃、３０分の焼成により形成した電極であり、それぞれ、端子ｔa、ｔb、ｔc、及び接続点Ｐが構成されている。
【００６５】
符号４１は、低融点金属箔(Ｓｎ：Ｓｂ＝９５：５、液相点２４０℃)であり、フューズ電極３４よりも右方と左方がそれぞれフューズｆa、ｆbになっている。
【００６６】
符号４２は、抵抗発熱素子ｒa、ｒbを構成する抵抗体であり、酸化ルテニウム系の抵抗ペーストを上記電極３１〜３４上から印刷し、焼成して形成している。抵抗発熱素子ｒa、ｒbの抵抗値は５Ωである。
【００６７】
図８(ｂ)の符号４０はアルミナセラミックス製のベース基板であり、厚さ０．５ｍｍ、平面形状は５ｍｍ×３ｍｍである。
【００６８】
次に、上記第一〜第三例の二次電池装置１〜３の出力端子１１、１２間を短絡させ、フューズｆa、ｆbの直列接続回路に１００Ａの電流を流し、保護回路Ｕ1〜Ｕ3が正常に動作するか試験した。従来技術の二次電池装置１０１も比較例として、出力端子１１１、１１２間を短絡させ、フューズｆa、ｆbの直列接続回路に１００Ａの電流を流し、保護回路Ｕの動作を試験した。
【００６９】
試験結果を下記表２に示す。各二次電池装置１〜３、１０１のフューズｆa、ｆbや抵抗発熱素子ｒa、ｒbには同じものを用いた。
【００７０】
【表２】
2004193000.tif 000004
【００７１】
比較例１では、端子ｔa、ｔb間に３３．３Ω程度の抵抗成分が残り、０．３Ａの残存電流が流れている。
【００７２】
それに対し、本発明の各実施例では、抵抗値は２０ｋΩ以上あり、残存電流も１ｍＡ以下である。特に、第三例では、整流素子やスイッチ素子のリーク電流が存在せず、完全な開放状態になるため、最も信頼性が高くなっている。
【００７３】
なお、上記整流素子Ｄ1〜Ｄ3はショットキー接合ダイオードの他、ｐｎ接合ダイオードであってもよい。
【００７４】
また、スイッチ素子４、Ｓｗ1〜Ｓｗ3はｎチャネル型のＭＯＳＦＥＴの他、ｐチャネル型のＭＯＳＦＥＴ、ｎｐｎ型又はｐｎｐ型のバイポーラトランジスタ、リードリレー等の電気的、機械的なスイッチを用いることができる。
【００７５】
【発明の効果】
複数の保護回路が動作した後の残存電流が小さい。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一例の二次電池装置
【図２】その二次電池装置のフューズ溶断後の状態を説明するための図
【図３】本発明の第二例の二次電池装置
【図４】その二次電池装置のフューズ溶断後の状態を説明するための図
【図５】本発明の第三例の二次電池装置
【図６】その二次電池装置のフューズ溶断時の過渡状態を説明するための図
【図７】その二次電池装置のフューズ溶断後の状態を説明するための図
【図８】(ａ)：保護回路の概略平面図    (ｂ)：その断面図
【図９】二次電池装置の動作原理を説明するための図
【図１０】保護回路の構成を説明するための図
【図１１】複数個の保護回路が並列接続された従来技術の二次電池装置
【図１２】その二次電池装置の蓄電装置側のフューズが溶断した場合の図
【図１３】その二次電池装置の出力端子側のフューズが溶断した場合の図
【図１４】蓄電装置側のフューズが溶断した保護回路と出力端子側のフューズが溶断した保護回路が混在する場合に流れる残存電流を説明するための図
【符号の説明】
１〜３……二次電池
５……蓄電装置
１０……外部回路
１１……第１の出力端子
１２……第２の出力端子
Ｄ1〜Ｄ3……整流素子
４、Ｓｗ1〜Ｓｗ3……スイッチ素子
Ｕ1〜Ｕ3……保護回路
ｈ……ヒータ
ｆa、ｆb……フューズ
ｒa、ｒb……抵抗発熱素子
ｔa、ｔb、ｔc……端子
【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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