JP2002315215A - 充電装置、電池パック及びそれらを用いた充電システム - Google Patents
充電装置、電池パック及びそれらを用いた充電システムInfo
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 従来の充電システムにおいては、電池パック
内部のＳＵが存在することを前提として多重保護してい
るため、当然ながら主要部品だけで全体コストの３割程
度を占めているＳＵをなくすことができないという課題
を有する。 【解決手段】 充電装置１側に温度検出端子８を通じて
充電制御手段１０が受ける電池パック２温度の上昇率が
規定値以上である際に、出力制御スイッチ１４へ出力Ｏ
ＦＦとする信号を充電制御手段１０が送ることによる保
護制御を行うことでＳＵの主要部品を削減しても、同等
以上の安全保護制御を行うことができる。
内部のＳＵが存在することを前提として多重保護してい
るため、当然ながら主要部品だけで全体コストの３割程
度を占めているＳＵをなくすことができないという課題
を有する。 【解決手段】 充電装置１側に温度検出端子８を通じて
充電制御手段１０が受ける電池パック２温度の上昇率が
規定値以上である際に、出力制御スイッチ１４へ出力Ｏ
ＦＦとする信号を充電制御手段１０が送ることによる保
護制御を行うことでＳＵの主要部品を削減しても、同等
以上の安全保護制御を行うことができる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、電池パック及びそ
の電池パックを用いた充電システムに関し、特にリチウ
ムイオン二次電池において効果的な二次電池の保護装置
に関するものである。
の電池パックを用いた充電システムに関し、特にリチウ
ムイオン二次電池において効果的な二次電池の保護装置
に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、携帯電話機やＰＨＳ（簡易型無線
電話機）あるいはＰＤＡ（携帯情報端末）といった携帯
可能な電子機器の市場が急速に広がっている。さらに
は、その単体、もしくはパーソナルコンピュータに接続
することで、電話回線を通じてデータ通信可能な電子機
器端末（以下、携帯型電子機器という）も急速に増えて
いる。そして、その電源としては、リチウムイオン二次
電池を用いた電池パックを用いるのが一般的になってい
る。
電話機）あるいはＰＤＡ（携帯情報端末）といった携帯
可能な電子機器の市場が急速に広がっている。さらに
は、その単体、もしくはパーソナルコンピュータに接続
することで、電話回線を通じてデータ通信可能な電子機
器端末（以下、携帯型電子機器という）も急速に増えて
いる。そして、その電源としては、リチウムイオン二次
電池を用いた電池パックを用いるのが一般的になってい
る。
【０００３】リチウムイオン二次電池に関しては、アル
カリ蓄電池のようなガス吸収メカニズム（ノイマン機
構）がないために安全性の面などにおいてそれまでのア
ルカリ蓄電池に比べて劣る点があり、それを用いる際に
は、過充電、過放電、過電流を防止するための保護回路
を有して、それら過充電、過放電、過電流が検出される
と、二次電池に流れる電流をオフするようになされてい
る。
カリ蓄電池のようなガス吸収メカニズム（ノイマン機
構）がないために安全性の面などにおいてそれまでのア
ルカリ蓄電池に比べて劣る点があり、それを用いる際に
は、過充電、過放電、過電流を防止するための保護回路
を有して、それら過充電、過放電、過電流が検出される
と、二次電池に流れる電流をオフするようになされてい
る。
【０００４】図４を用いて、電池パックにおける保護制
御を具体的に説明する。図４において、リチウムイオン
二次電池１１が逆流防止ダイオード１５を介して＋端子
１６と−端子１７間に直列に接続され、かつこの二次電
池１１に対して直列に過充電保護用の寄生ダイオード付
きＭＯＳＦＥＴ（以下、充電ＦＥＴとする）と過放電保
護用の寄生ダイオード付きＭＯＳＦＥＴ（以下、放電Ｆ
ＥＴとする）とからなるＦＥＴスイッチ１４とが配設さ
れている。このＦＥＴスイッチ１４の充電ＦＥＴ及び放
電ＦＥＴをオン・オフ制御する制御回路１２が設けられ
ており、この制御回路１２には二次電池１１の両端電圧
及びＦＥＴスイッチ１４の両端電圧にて放電電流が入力
されている。
御を具体的に説明する。図４において、リチウムイオン
二次電池１１が逆流防止ダイオード１５を介して＋端子
１６と−端子１７間に直列に接続され、かつこの二次電
池１１に対して直列に過充電保護用の寄生ダイオード付
きＭＯＳＦＥＴ（以下、充電ＦＥＴとする）と過放電保
護用の寄生ダイオード付きＭＯＳＦＥＴ（以下、放電Ｆ
ＥＴとする）とからなるＦＥＴスイッチ１４とが配設さ
れている。このＦＥＴスイッチ１４の充電ＦＥＴ及び放
電ＦＥＴをオン・オフ制御する制御回路１２が設けられ
ており、この制御回路１２には二次電池１１の両端電圧
及びＦＥＴスイッチ１４の両端電圧にて放電電流が入力
されている。
【０００５】この制御回路１２は、前述の入力情報を受
け、フリップフロップ１３を通じて、ＦＥＴスイッチ１
４により、充電・放電ともオン、充電のみオン、放電の
みオン、充放電ともオフの四値制御を行っている。これ
ら、制御回路１２、フリップフロップ１３、ＦＥＴスイ
ッチ１４などを含む保護回路は、一般にＳＵ（セーフテ
ィユニット）と呼ばれている。
け、フリップフロップ１３を通じて、ＦＥＴスイッチ１
４により、充電・放電ともオン、充電のみオン、放電の
みオン、充放電ともオフの四値制御を行っている。これ
ら、制御回路１２、フリップフロップ１３、ＦＥＴスイ
ッチ１４などを含む保護回路は、一般にＳＵ（セーフテ
ィユニット）と呼ばれている。
【０００６】従って、携帯型電子機器を充電する際に
は、それらの本体もしくは充電器による充電制御とその
制御が故障している場合に作動する上述の電池パック内
部のＳＵによる制御の大きく二つが独立に存在して、充
電制御している。一般的な制御の方法としてそれぞれ以
下のようになっている。
は、それらの本体もしくは充電器による充電制御とその
制御が故障している場合に作動する上述の電池パック内
部のＳＵによる制御の大きく二つが独立に存在して、充
電制御している。一般的な制御の方法としてそれぞれ以
下のようになっている。
【０００７】正常時の携帯型電子機器もしくは充電器の
充電制御は、４．２Ｖ定電圧充電、０．７Ｃ最大電
流制御、充電終了制御（電流値，充電時間あるいはそ
の組合せ）のいずれかで制御され、電池パック内部のＳ
Ｕは作動しない。
充電制御は、４．２Ｖ定電圧充電、０．７Ｃ最大電
流制御、充電終了制御（電流値，充電時間あるいはそ
の組合せ）のいずれかで制御され、電池パック内部のＳ
Ｕは作動しない。
【０００８】これらの制御が故障あるいは誤動作などで
働かなかった場合に、電池パック内部のＳＵは、充電
電圧の制御の公差や温度バラツキを考慮し重ならない範
囲で設定した４．３５Ｖ±０．０５Ｖの電圧を検知し充
電回路を切断（復帰型，非復帰型がある）、最大電流
２．０Ｃ〜４．０Ｃを検知し充電回路を切断、といった
制御を行う。
働かなかった場合に、電池パック内部のＳＵは、充電
電圧の制御の公差や温度バラツキを考慮し重ならない範
囲で設定した４．３５Ｖ±０．０５Ｖの電圧を検知し充
電回路を切断（復帰型，非復帰型がある）、最大電流
２．０Ｃ〜４．０Ｃを検知し充電回路を切断、といった
制御を行う。
【０００９】さらにこのＳＵが機能しなかった場合など
に備えて、携帯型電子機器もしくは充電器側において
も、４．５５Ｖ±０．０５Ｖの電圧を検知し充電回路
を切断、最大充電電流の１．３倍の電流を検知し充電
回路を切断、温度（０℃〜４０℃）の範囲外は充電し
ない、タイマー２〜３時間で充電をストップする、と
いった保護機能を有している。
に備えて、携帯型電子機器もしくは充電器側において
も、４．５５Ｖ±０．０５Ｖの電圧を検知し充電回路
を切断、最大充電電流の１．３倍の電流を検知し充電
回路を切断、温度（０℃〜４０℃）の範囲外は充電し
ない、タイマー２〜３時間で充電をストップする、と
いった保護機能を有している。
【００１０】このように何重もの過充電に対する保護機
能を付加させることで商品の信頼性（安全性）を確保し
ている。
能を付加させることで商品の信頼性（安全性）を確保し
ている。
【００１１】まず充電器或いは携帯型電子機器本体の充
電制御が全く壊れた場合（充電側の電圧検知機能が故障
した場合）は、充電器が流しうる最大の耐電圧、電流で
充電が行われる。一般的には、１０〜１２Ｖの耐電圧で
３Ｃの連続充電がおこる。この場合ＳＵが働き４．３５
Ｖに電池電圧が達したとき充電回路を切断する。或い
は、同様のＳＵで過電流を検出し充電回路を切断する。
このときＳＵが故障している場合や、ＳＵがない場合は
電池にダイレクトにこの電流が印可される。従来このよ
うな場合には、電池内のガス発生などによる内圧上昇を
利用した電流遮断機構（素電池に内蔵）が作動して充電
電流を遮断する。
電制御が全く壊れた場合（充電側の電圧検知機能が故障
した場合）は、充電器が流しうる最大の耐電圧、電流で
充電が行われる。一般的には、１０〜１２Ｖの耐電圧で
３Ｃの連続充電がおこる。この場合ＳＵが働き４．３５
Ｖに電池電圧が達したとき充電回路を切断する。或い
は、同様のＳＵで過電流を検出し充電回路を切断する。
このときＳＵが故障している場合や、ＳＵがない場合は
電池にダイレクトにこの電流が印可される。従来このよ
うな場合には、電池内のガス発生などによる内圧上昇を
利用した電流遮断機構（素電池に内蔵）が作動して充電
電流を遮断する。
【００１２】次に、誤動作などにより通常の４．２Ｖの
制御が本体側でできなかった場合には、ＳＵが作動し
４．３５Ｖに達したときに充電回路を切断する。このと
きＳＵが故障している場合や、ＳＵがない場合は、充電
器側の４．５５Ｖの保護機能が働き充電を終了する。或
いは、電池電圧が上がらないものなどはタイマーで終了
する場合も考えられる。さらに、異常な大電流ではなく
推奨充電電流での連続的な過充電に関しては上記の場合
同様素電池単体で安全性は保障している。
制御が本体側でできなかった場合には、ＳＵが作動し
４．３５Ｖに達したときに充電回路を切断する。このと
きＳＵが故障している場合や、ＳＵがない場合は、充電
器側の４．５５Ｖの保護機能が働き充電を終了する。或
いは、電池電圧が上がらないものなどはタイマーで終了
する場合も考えられる。さらに、異常な大電流ではなく
推奨充電電流での連続的な過充電に関しては上記の場合
同様素電池単体で安全性は保障している。
【００１３】このように、リチウムイオン二次電池の充
電に関しては前記の大きな二項目の故障を想定して多重
保護をかけるのが基本的な考え方となっている。
電に関しては前記の大きな二項目の故障を想定して多重
保護をかけるのが基本的な考え方となっている。
【００１４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来のＳＵ内蔵の電池パック及びその電池パックを用いた
充電システムにおいては、電池パック内部のＳＵが存在
することを前提として多重保護しているため、当然なが
らＳＵをなくすことはできない。電池パックにおいて、
制御回路１２、フリップフロップ１３、ＦＥＴスイッチ
１４などのＳＵの主要部品だけで全体コストの３割程度
を占めており、リチウムイオン二次電池を用いた電池パ
ックの高コスト化の一因となっている。また、電池パッ
ク単体での保護機能向上については、特開平８−１１６
６２７号公報にあるようなあらゆるアイデアが具現化さ
れているが、これらを用いることはコスト面ではやはり
大きな課題となる。
来のＳＵ内蔵の電池パック及びその電池パックを用いた
充電システムにおいては、電池パック内部のＳＵが存在
することを前提として多重保護しているため、当然なが
らＳＵをなくすことはできない。電池パックにおいて、
制御回路１２、フリップフロップ１３、ＦＥＴスイッチ
１４などのＳＵの主要部品だけで全体コストの３割程度
を占めており、リチウムイオン二次電池を用いた電池パ
ックの高コスト化の一因となっている。また、電池パッ
ク単体での保護機能向上については、特開平８−１１６
６２７号公報にあるようなあらゆるアイデアが具現化さ
れているが、これらを用いることはコスト面ではやはり
大きな課題となる。
【００１５】本発明はこのような従来の課題を解決する
ために、素電池としてリチウム二次電池、とりわけリチ
ウムイオン二次電池を用いている電池パック単体を改良
するだけでなく、充電システム全体を見直し、多重保護
を行いながらもＳＵの主要部品を削除して、大幅なコス
トダウンとＳＵ主要部品削除による開発期間の短縮と電
池パックの小型化を計ることを目的とする。
ために、素電池としてリチウム二次電池、とりわけリチ
ウムイオン二次電池を用いている電池パック単体を改良
するだけでなく、充電システム全体を見直し、多重保護
を行いながらもＳＵの主要部品を削除して、大幅なコス
トダウンとＳＵ主要部品削除による開発期間の短縮と電
池パックの小型化を計ることを目的とする。
【００１６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に本発明の充電装置、電池パック、充電システムは、商
用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記Ａ
Ｃ／ＤＣコンバータからの出力を電池パックに伝達する
充電出力端子と、それに対応したＧＮＤ端子と、充電経
路に配設した電圧・電流検出手段と、充電経路に配設し
た過電圧保護手段と、電池パックの電圧を検出する電圧
検出端子と、電池パックの温度を検出する温度検出端子
と、前記電圧・電流検出手段と前記電圧検出端子と前記
温度検出端子からの信号を受け各種充電制御を行う充電
制御手段と、充電経路に配設され前記充電制御手段から
の信号を受け出力制御を行う出力制御スイッチとを備え
た充電装置と、少なくとも被充電対象のリチウムイオン
二次電池と、前記リチウムイオン二次電池を充電するた
めの充電装置と電気的に接続する＋端子及び−端子と、
前記リチウムイオン二次電池の表面温度を検出するサー
ミスタと、前記サーミスタで検出された温度情報を充電
装置に出力するパック側温度検出端子とを備えた電池パ
ックとからなり、前記パック側温度検出端子、前記温度
検出端子を通じて前記充電制御手段が受ける前記電池パ
ック温度の上昇率が規定値以上である際に、前記出力制
御スイッチへ出力ＯＦＦとする信号を前記充電制御手段
が送ることにより前記電池パックへの保護制御を行うも
のである。
に本発明の充電装置、電池パック、充電システムは、商
用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記Ａ
Ｃ／ＤＣコンバータからの出力を電池パックに伝達する
充電出力端子と、それに対応したＧＮＤ端子と、充電経
路に配設した電圧・電流検出手段と、充電経路に配設し
た過電圧保護手段と、電池パックの電圧を検出する電圧
検出端子と、電池パックの温度を検出する温度検出端子
と、前記電圧・電流検出手段と前記電圧検出端子と前記
温度検出端子からの信号を受け各種充電制御を行う充電
制御手段と、充電経路に配設され前記充電制御手段から
の信号を受け出力制御を行う出力制御スイッチとを備え
た充電装置と、少なくとも被充電対象のリチウムイオン
二次電池と、前記リチウムイオン二次電池を充電するた
めの充電装置と電気的に接続する＋端子及び−端子と、
前記リチウムイオン二次電池の表面温度を検出するサー
ミスタと、前記サーミスタで検出された温度情報を充電
装置に出力するパック側温度検出端子とを備えた電池パ
ックとからなり、前記パック側温度検出端子、前記温度
検出端子を通じて前記充電制御手段が受ける前記電池パ
ック温度の上昇率が規定値以上である際に、前記出力制
御スイッチへ出力ＯＦＦとする信号を前記充電制御手段
が送ることにより前記電池パックへの保護制御を行うも
のである。
【００１７】これにより、充電システム全体として多重
保護を行いながらも構成要素の追加を特に行うことな
く、電池パックからＳＵの主要部品を削減することによ
る電池パックの大幅なコストダウンと開発期間の短縮と
小型化を計ることができる。
保護を行いながらも構成要素の追加を特に行うことな
く、電池パックからＳＵの主要部品を削減することによ
る電池パックの大幅なコストダウンと開発期間の短縮と
小型化を計ることができる。
【００１８】この際、素電池として用いられるリチウム
イオン二次電池には、過充電抑止添加剤が含有されてい
ることが望ましい。これにより、過充電となった際の電
池表面温度の立ち上がりを早い段階にすることができ
る、もしくは急激にすることができるので、過充電とな
った際の温度上昇といった事象をとらえた保護制御を早
い段階、もしくは容易に行うことができる。
イオン二次電池には、過充電抑止添加剤が含有されてい
ることが望ましい。これにより、過充電となった際の電
池表面温度の立ち上がりを早い段階にすることができ
る、もしくは急激にすることができるので、過充電とな
った際の温度上昇といった事象をとらえた保護制御を早
い段階、もしくは容易に行うことができる。
【００１９】また本発明の充電装置、電池パック、充電
システムは、商用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバ
ータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの出力を電池パ
ックに伝達する充電出力端子と、それに対応したＧＮＤ
端子と、充電経路に配設した電圧・電流検出手段と、充
電経路に配設した過電圧保護手段と、電池パックの電圧
を検出する電圧検出端子と、電池パックの温度を検出す
る温度検出端子と、前記電圧・電流検出手段と前記電圧
検出端子と前記温度検出端子からの信号を受け各種充電
制御を行う充電制御手段と、充電経路に配設され前記充
電制御手段からの信号を受け出力制御を行う出力制御ス
イッチとを備えた充電装置と、少なくとも被充電対象の
リチウムイオン二次電池と、前記リチウムイオン二次電
池を充電するための充電装置と電気的に接続する＋端子
及び−端子と、前記リチウムイオン二次電池の電池電圧
を検出する電池電圧検出手段と、前記電池電圧検出手段
で検出された電圧情報を充電装置に出力するパック側電
圧検出端子とを備えた電池パックとからなり、前記パッ
ク側電圧検出端子、前記電圧検出端子を通じて前記充電
制御手段が受ける前記電池パック電圧の上昇率が規定値
以下である際に、前記出力制御スイッチへ出力ＯＦＦと
する信号を前記充電制御手段が送ることにより前記電池
パックへの保護制御を行うものである。
システムは、商用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバ
ータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの出力を電池パ
ックに伝達する充電出力端子と、それに対応したＧＮＤ
端子と、充電経路に配設した電圧・電流検出手段と、充
電経路に配設した過電圧保護手段と、電池パックの電圧
を検出する電圧検出端子と、電池パックの温度を検出す
る温度検出端子と、前記電圧・電流検出手段と前記電圧
検出端子と前記温度検出端子からの信号を受け各種充電
制御を行う充電制御手段と、充電経路に配設され前記充
電制御手段からの信号を受け出力制御を行う出力制御ス
イッチとを備えた充電装置と、少なくとも被充電対象の
リチウムイオン二次電池と、前記リチウムイオン二次電
池を充電するための充電装置と電気的に接続する＋端子
及び−端子と、前記リチウムイオン二次電池の電池電圧
を検出する電池電圧検出手段と、前記電池電圧検出手段
で検出された電圧情報を充電装置に出力するパック側電
圧検出端子とを備えた電池パックとからなり、前記パッ
ク側電圧検出端子、前記電圧検出端子を通じて前記充電
制御手段が受ける前記電池パック電圧の上昇率が規定値
以下である際に、前記出力制御スイッチへ出力ＯＦＦと
する信号を前記充電制御手段が送ることにより前記電池
パックへの保護制御を行うものである。
【００２０】これにより、充電システム全体として多重
保護を行いながらも構成要素の追加を特に行うことな
く、電池パックからＳＵの主要部品を削減することによ
る電池パックの大幅なコストダウンと開発期間の短縮と
小型化を計ることができる。
保護を行いながらも構成要素の追加を特に行うことな
く、電池パックからＳＵの主要部品を削減することによ
る電池パックの大幅なコストダウンと開発期間の短縮と
小型化を計ることができる。
【００２１】この際、素電池として用いられるリチウム
イオン二次電池には、過充電抑止添加剤が含有されてい
ることが望ましい。これにより、過充電となった際の電
池電圧の降下を早い段階にすることができる、もしくは
鋭角にすることができるので、過充電となった際の電池
電圧降下といった事象をとらえた保護制御を早い段階、
もしくは容易に行うことができる。
イオン二次電池には、過充電抑止添加剤が含有されてい
ることが望ましい。これにより、過充電となった際の電
池電圧の降下を早い段階にすることができる、もしくは
鋭角にすることができるので、過充電となった際の電池
電圧降下といった事象をとらえた保護制御を早い段階、
もしくは容易に行うことができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以
下に示す実施形態は本発明を具現化した一例であって、
本発明の技術的範囲を限定するものではない。
態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以
下に示す実施形態は本発明を具現化した一例であって、
本発明の技術的範囲を限定するものではない。
【００２３】図１は本発明の充電システムを示してい
る。同図において、１はノートパソコンや携帯電話機な
どの機器と充電器またはＡＣアダプターとの組み合わ
せ、もしくは充電器単体などで表される充電装置であ
り、２は素電池としてリチウムイオン二次電池を用いた
電池パックである。
る。同図において、１はノートパソコンや携帯電話機な
どの機器と充電器またはＡＣアダプターとの組み合わ
せ、もしくは充電器単体などで表される充電装置であ
り、２は素電池としてリチウムイオン二次電池を用いた
電池パックである。
【００２４】充電装置１は、商用電源を直流変換するＡ
Ｃ／ＤＣコンバータ３と、充電経路に配設され電池パッ
ク２へ出力する電圧・電流を計測する電圧・電流検出手
段４と、同じく充電経路に配設され過度な電圧が電池パ
ック２に流れることを防止する過電圧保護手段５と、電
池パック２に電圧出力するための充電出力端子６及びＧ
ＮＤ端子７と、電池パックの温度を検出する温度検出端
子８と、電池パックの電圧を検出する電圧検出端子９
と、電圧・電流検出手段４、温度検出端子８、電圧検出
端子９からの信号を受け各種充電制御を行う充電制御手
段１０とを備えている。この充電制御手段１０は充電状
況に応じてＬＥＤ１１を所定色に点灯・点滅させたり、
電圧・電流制御手段１２、フォトカプラ１３、出力制御
スイッチ１４を通じて、充電を開始・中止させる制御を
行う。
Ｃ／ＤＣコンバータ３と、充電経路に配設され電池パッ
ク２へ出力する電圧・電流を計測する電圧・電流検出手
段４と、同じく充電経路に配設され過度な電圧が電池パ
ック２に流れることを防止する過電圧保護手段５と、電
池パック２に電圧出力するための充電出力端子６及びＧ
ＮＤ端子７と、電池パックの温度を検出する温度検出端
子８と、電池パックの電圧を検出する電圧検出端子９
と、電圧・電流検出手段４、温度検出端子８、電圧検出
端子９からの信号を受け各種充電制御を行う充電制御手
段１０とを備えている。この充電制御手段１０は充電状
況に応じてＬＥＤ１１を所定色に点灯・点滅させたり、
電圧・電流制御手段１２、フォトカプラ１３、出力制御
スイッチ１４を通じて、充電を開始・中止させる制御を
行う。
【００２５】電池パック２は、＋端子１６と、−端子１
７と、単セルまたは複数セルのリチウムイオン二次電池
２１と、逆流防止ダイオード２２と、電池電圧を計測す
るための電池電圧検出手段である抵抗２０と、その電池
電圧情報を充電装置１に出力するパック側電圧検出端子
１９と、リチウムイオン二次電池２１の表面温度を検出
するサーミスタ２３と、その温度情報を充電装置１に出
力するパック側温度検出端子１８とを備えている。
７と、単セルまたは複数セルのリチウムイオン二次電池
２１と、逆流防止ダイオード２２と、電池電圧を計測す
るための電池電圧検出手段である抵抗２０と、その電池
電圧情報を充電装置１に出力するパック側電圧検出端子
１９と、リチウムイオン二次電池２１の表面温度を検出
するサーミスタ２３と、その温度情報を充電装置１に出
力するパック側温度検出端子１８とを備えている。
【００２６】本発明においては、充電端子・温度検出端
子・電圧検出端子などの各端子は接触式、非接触式を問
わず、同等の制御を行うことができる。
子・電圧検出端子などの各端子は接触式、非接触式を問
わず、同等の制御を行うことができる。
【００２７】図１からわかる通り、本発明においては、
図４の四角で囲んだ部分の保護回路を削除する。この部
分は電圧を測定・制御するＩＣ基板や半導体スイッチが
ある部分で保護回路の中でコストの大部分を占めてい
る。一方ＰＴＣ・温度ヒューズやサーミスタ２３、また
逆電流防止ダイオード２２などは低コストであり残して
も良い。
図４の四角で囲んだ部分の保護回路を削除する。この部
分は電圧を測定・制御するＩＣ基板や半導体スイッチが
ある部分で保護回路の中でコストの大部分を占めてい
る。一方ＰＴＣ・温度ヒューズやサーミスタ２３、また
逆電流防止ダイオード２２などは低コストであり残して
も良い。
【００２８】単純にこの部分のＳＵをなくしてしまう
と、多重保護の基本的な考え方が守れなくなる。本発明
では、新たな充電制御を提案しＳＵなしでもこの多重保
護の考え方を守ると同時に、さらに素電池内部に過充電
抑止添加剤などを加えることで、過充電時の電圧や電池
温度挙動に変化をもたらし、この挙動を充電装置１から
検知して充電制御をすることでより過充電に対する信頼
性を飛躍的に向上させるものである。
と、多重保護の基本的な考え方が守れなくなる。本発明
では、新たな充電制御を提案しＳＵなしでもこの多重保
護の考え方を守ると同時に、さらに素電池内部に過充電
抑止添加剤などを加えることで、過充電時の電圧や電池
温度挙動に変化をもたらし、この挙動を充電装置１から
検知して充電制御をすることでより過充電に対する信頼
性を飛躍的に向上させるものである。
【００２９】次に具体的な制御の変更ポイントについて
説明をする。
説明をする。
【００３０】第一に、充電装置１で従来４．５５Ｖであ
った電圧保護を４．３５Ｖにする。すなわち、従来ＳＵ
で保護していた電圧の領域を充電装置１内部に持たせ
る。
った電圧保護を４．３５Ｖにする。すなわち、従来ＳＵ
で保護していた電圧の領域を充電装置１内部に持たせ
る。
【００３１】第二に、温度検出端子８を通じて充電制御
手段１０がうける電池パック温度の上昇率が規定値以上
である際に、出力制御スイッチ１４へ出力ＯＦＦとする
信号を充電制御手段１０が送ることによるΔＴ／ｄｔ保
護制御を行う。図２に示したように、過充電になると電
池の表面温度が急激に変化する場所が有るので、この部
分の変化量を見て充電を終了させる。具体的には、サー
ミスタ２３により検出された温度情報を充電装置１の充
電制御手段１０が受け、演算処理をして、その上昇率が
規定値以上である際に、出力制御スイッチ１４を切るこ
とにより充電を終了させれば良い。規定値の具体的な値
としては、素電池の特性にもよるが、誤検出を防止する
ために若干のゆとりを持たせてΔＴ／ｄｔが０．５℃／
分以上、好ましくは１℃／分以上とすれば良い。
手段１０がうける電池パック温度の上昇率が規定値以上
である際に、出力制御スイッチ１４へ出力ＯＦＦとする
信号を充電制御手段１０が送ることによるΔＴ／ｄｔ保
護制御を行う。図２に示したように、過充電になると電
池の表面温度が急激に変化する場所が有るので、この部
分の変化量を見て充電を終了させる。具体的には、サー
ミスタ２３により検出された温度情報を充電装置１の充
電制御手段１０が受け、演算処理をして、その上昇率が
規定値以上である際に、出力制御スイッチ１４を切るこ
とにより充電を終了させれば良い。規定値の具体的な値
としては、素電池の特性にもよるが、誤検出を防止する
ために若干のゆとりを持たせてΔＴ／ｄｔが０．５℃／
分以上、好ましくは１℃／分以上とすれば良い。
【００３２】第三に、電圧検出端子９を通じて充電制御
手段１０がうける電池パック電圧の上昇率が規定値以下
である際に、出力制御スイッチ１４へ出力ＯＦＦとする
信号を充電制御手段１０が送ることによるΔＶ／ｄｔ保
護制御を行う。図３に示したように、過充電になると電
池電圧は上昇するのだが５．５Ｖ付近をピークに一度電
圧が低下する場所が有る。この挙動をとらえて充電を終
了させる。具体的には、電池電圧検出手段２０により検
出された電圧情報を充電装置１の充電制御手段１０が受
け、演算処理をして、その上昇率が規定値以下である際
に、出力制御スイッチ１４を切ることにより充電を終了
させれば良い。規定値の具体的な値としては、誤検出を
防止するために若干のゆとりを持たせてΔＶ／ｄｔ＜０
とすれば良い。
手段１０がうける電池パック電圧の上昇率が規定値以下
である際に、出力制御スイッチ１４へ出力ＯＦＦとする
信号を充電制御手段１０が送ることによるΔＶ／ｄｔ保
護制御を行う。図３に示したように、過充電になると電
池電圧は上昇するのだが５．５Ｖ付近をピークに一度電
圧が低下する場所が有る。この挙動をとらえて充電を終
了させる。具体的には、電池電圧検出手段２０により検
出された電圧情報を充電装置１の充電制御手段１０が受
け、演算処理をして、その上昇率が規定値以下である際
に、出力制御スイッチ１４を切ることにより充電を終了
させれば良い。規定値の具体的な値としては、誤検出を
防止するために若干のゆとりを持たせてΔＶ／ｄｔ＜０
とすれば良い。
【００３３】このような三種類の充電制御をかける事
で、ＳＵなしでも、従来の温度範囲制御やタイマー制
御、温度ヒューズや素電池単体での電流遮断機構などに
よる制御と相まって多重保護の考え方を守ることが可能
となる。第二、第三のいずれかは必須として、好ましく
は第一をさらに付加し、より好ましくは第一〜第三の全
ての制御を付加する。
で、ＳＵなしでも、従来の温度範囲制御やタイマー制
御、温度ヒューズや素電池単体での電流遮断機構などに
よる制御と相まって多重保護の考え方を守ることが可能
となる。第二、第三のいずれかは必須として、好ましく
は第一をさらに付加し、より好ましくは第一〜第三の全
ての制御を付加する。
【００３４】以下、本構成において、上述の充電制御を
用いた場合の大きな二項目の故障を想定する。
用いた場合の大きな二項目の故障を想定する。
【００３５】まず充電装置１の充電制御が全く壊れた場
合（充電側の電圧検知機能が故障した場合）は、充電装
置１が流しうる最大の耐電圧、電流で充電が行われる。
一般的には、１０〜１２Ｖの耐電圧で、３Ｃの連続充電
がおこる。この場合ＳＵがないままの電池パックで１０
０％保障しなければならないが、この課題に対しては素
電池単体での保護制御の研究開発が従来より積極的に進
んでおり、電流遮断機構の精度アップ、過充電抑制添加
剤の添加、さらにＰＴＣや形状記憶合金を利用した高精
度温度ヒューズなどの選択で信頼性における多重保護が
可能である。
合（充電側の電圧検知機能が故障した場合）は、充電装
置１が流しうる最大の耐電圧、電流で充電が行われる。
一般的には、１０〜１２Ｖの耐電圧で、３Ｃの連続充電
がおこる。この場合ＳＵがないままの電池パックで１０
０％保障しなければならないが、この課題に対しては素
電池単体での保護制御の研究開発が従来より積極的に進
んでおり、電流遮断機構の精度アップ、過充電抑制添加
剤の添加、さらにＰＴＣや形状記憶合金を利用した高精
度温度ヒューズなどの選択で信頼性における多重保護が
可能である。
【００３６】次に、誤動作のため通常の４．２Ｖ制御が
できなかった場合は、通常はＳＵが作動し４．３５Ｖに
達したときに充電回路を切断するのに対して、本発明の
場合はＳＵがないので第一〜第三の機能により充電を終
了する。第一の場合は従来同様４．３５Ｖで終了する。
さらに、三重目の保護としては第二、第三の手段を付加
する。
できなかった場合は、通常はＳＵが作動し４．３５Ｖに
達したときに充電回路を切断するのに対して、本発明の
場合はＳＵがないので第一〜第三の機能により充電を終
了する。第一の場合は従来同様４．３５Ｖで終了する。
さらに、三重目の保護としては第二、第三の手段を付加
する。
【００３７】第二の場合は電池の表面温度変化が設定の
値（例えば０．５℃／分）以上になると充電を終了す
る。三重目の保護としては上述の他の手段を付加すれば
良い。この際、素電池中に前述した過充電抑止添加剤を
添加することで、過充電時の電池温度挙動に変化をもた
らし、早期に的確に保護制御を行うことができる。
値（例えば０．５℃／分）以上になると充電を終了す
る。三重目の保護としては上述の他の手段を付加すれば
良い。この際、素電池中に前述した過充電抑止添加剤を
添加することで、過充電時の電池温度挙動に変化をもた
らし、早期に的確に保護制御を行うことができる。
【００３８】第三の場合は、充電中は電圧は上昇し続け
るが過充電領域になると５Ｖ付近をピークに一度電圧が
低下する場所が有る。従って電池電圧がΔＶ／ｄｔ＜０
となると充電を終了させる。三重目の保護としては上述
の他の手段を付加すれば良い。この際、素電池中に前述
した過充電抑止添加剤を添加することで、過充電時の電
池電圧挙動に変化をもたらし、早期に的確に保護制御を
行うことができる。
るが過充電領域になると５Ｖ付近をピークに一度電圧が
低下する場所が有る。従って電池電圧がΔＶ／ｄｔ＜０
となると充電を終了させる。三重目の保護としては上述
の他の手段を付加すれば良い。この際、素電池中に前述
した過充電抑止添加剤を添加することで、過充電時の電
池電圧挙動に変化をもたらし、早期に的確に保護制御を
行うことができる。
【００３９】ここで、過充電抑止添加剤の選定或いは併
用の効用に関する基本的な考え方について簡単に説明す
る。過充電抑止添加剤は通常の充放電中は何の作用もし
ないが、設定した充電電圧（現在は４．２Ｖ）を超える
と作用する。その結果として、電池の急激な表面温度上
昇や充電電圧がΔＶ／ｄｔ＜０となる現象を引き起こ
す。具体的には、充電設定電圧以上（過充電領域）にな
るとすばやく分解しガス発生を起こし、この反応熱や、
ガスが電極間にたまり、電池内部抵抗が上昇し、結果と
して生じるジュール熱などで電池の表面温度を急激に上
昇させることができる。過充電抑止添加剤がない場合は
電解液の分解が始まるまでこの現象は起こらずに過充電
が進行してしまうので、安全性の面で若干の不安がつき
まとうが、添加剤がある場合はすぐにこの温度上昇現象
が起こり過充電の進行が浅い状態で充電を停止できる。
具体的な添加剤の種類に関しては、オルトターフェニ
ル、ビフェニル、ジフェニルエーテルなどがあり、これ
らは４．５Ｖ付近で酸化重合反応を起こし極間に皮膜を
形成し、これが抵抗分となってジュール熱を発生させる
タイプとなっている。
用の効用に関する基本的な考え方について簡単に説明す
る。過充電抑止添加剤は通常の充放電中は何の作用もし
ないが、設定した充電電圧（現在は４．２Ｖ）を超える
と作用する。その結果として、電池の急激な表面温度上
昇や充電電圧がΔＶ／ｄｔ＜０となる現象を引き起こ
す。具体的には、充電設定電圧以上（過充電領域）にな
るとすばやく分解しガス発生を起こし、この反応熱や、
ガスが電極間にたまり、電池内部抵抗が上昇し、結果と
して生じるジュール熱などで電池の表面温度を急激に上
昇させることができる。過充電抑止添加剤がない場合は
電解液の分解が始まるまでこの現象は起こらずに過充電
が進行してしまうので、安全性の面で若干の不安がつき
まとうが、添加剤がある場合はすぐにこの温度上昇現象
が起こり過充電の進行が浅い状態で充電を停止できる。
具体的な添加剤の種類に関しては、オルトターフェニ
ル、ビフェニル、ジフェニルエーテルなどがあり、これ
らは４．５Ｖ付近で酸化重合反応を起こし極間に皮膜を
形成し、これが抵抗分となってジュール熱を発生させる
タイプとなっている。
【００４０】図２に電池の表面温度に変化を与える過充
電抑止添加剤を含有させた場合の電池表面温度変化を示
している。同図からわかるように過充電抑止添加剤を含
有させない場合には、満充電容量の２００％近くのＡ点
で急激に電池の表面温度は立ち上がるため、検出自体は
可能であるのだが、この際には既に過充電がかなり進ん
でいる状況であるため、安全性という面では若干の不安
が生じてしまう。これを解消するために上述の過充電抑
止添加剤を入れると、同図にさらに示しているように表
面温度の立ち上がり開始が早くなり、例えば満充電容量
の１２０％近くのＢ点で一定温度だけ上昇して、それ以
降の温度上昇を比較的抑えるようにすることが可能とな
る。このため、安全性向上と早期に容易な検出の両立を
達成することが可能となる。
電抑止添加剤を含有させた場合の電池表面温度変化を示
している。同図からわかるように過充電抑止添加剤を含
有させない場合には、満充電容量の２００％近くのＡ点
で急激に電池の表面温度は立ち上がるため、検出自体は
可能であるのだが、この際には既に過充電がかなり進ん
でいる状況であるため、安全性という面では若干の不安
が生じてしまう。これを解消するために上述の過充電抑
止添加剤を入れると、同図にさらに示しているように表
面温度の立ち上がり開始が早くなり、例えば満充電容量
の１２０％近くのＢ点で一定温度だけ上昇して、それ以
降の温度上昇を比較的抑えるようにすることが可能とな
る。このため、安全性向上と早期に容易な検出の両立を
達成することが可能となる。
【００４１】同様に図３に電池電圧に変化を与える過充
電抑止添加剤を含有させた場合の電池電圧変化を示して
いる。同図からわかるように過充電抑止添加剤を含有さ
せない場合には、電池電圧が５．５Ｖまで上昇した状態
のＣ点で電圧の降下が起きるのでこの事象を捕らえるこ
とにより検出自体は可能であるのだが、この際には既に
過充電がかなり進んでいる状況であるため、安全性とい
う面では若干の不安が生じてしまう。これを解消するた
めに上述の過充電抑止添加剤を入れると、同図にさらに
示しているように電池電圧の低下を人為的に作ることが
可能となり、例えば満充電容量の１２０％近くのＤ点で
電圧降下を発生させて、その事象を捕らえることが可能
となる。このため、安全性向上と容易な早期検出の両立
を達成することが可能となる。
電抑止添加剤を含有させた場合の電池電圧変化を示して
いる。同図からわかるように過充電抑止添加剤を含有さ
せない場合には、電池電圧が５．５Ｖまで上昇した状態
のＣ点で電圧の降下が起きるのでこの事象を捕らえるこ
とにより検出自体は可能であるのだが、この際には既に
過充電がかなり進んでいる状況であるため、安全性とい
う面では若干の不安が生じてしまう。これを解消するた
めに上述の過充電抑止添加剤を入れると、同図にさらに
示しているように電池電圧の低下を人為的に作ることが
可能となり、例えば満充電容量の１２０％近くのＤ点で
電圧降下を発生させて、その事象を捕らえることが可能
となる。このため、安全性向上と容易な早期検出の両立
を達成することが可能となる。
【００４２】このように、過充電時におけるリチウムイ
オン電池２１の挙動を考慮に入れた保護制御を充電装置
１側で行うことで、充電システム全体として多重保護を
行いながらも構成要素の追加を特に行うことなく、電池
パック２からＳＵの主要部品を削減することによる電池
パック２の大幅なコストダウンと開発期間の短縮と小型
化を計ることができる。
オン電池２１の挙動を考慮に入れた保護制御を充電装置
１側で行うことで、充電システム全体として多重保護を
行いながらも構成要素の追加を特に行うことなく、電池
パック２からＳＵの主要部品を削減することによる電池
パック２の大幅なコストダウンと開発期間の短縮と小型
化を計ることができる。
【００４３】なお、本実施の形態においては、電池電圧
値などは、単セルにおける数値で説明するが、複数セル
の場合においても数値的なものが変わるだけで、同様の
制御ができることは言うまでもない。
値などは、単セルにおける数値で説明するが、複数セル
の場合においても数値的なものが変わるだけで、同様の
制御ができることは言うまでもない。
【００４４】また、充電装置１では、本発明の保護制御
が何らかの要因により機能しない場合に備えて、従来例
と同様に最大充電電流の１．３倍の電流を検知し充電回
路を切断する機能、温度（０℃〜４０℃）の範囲外で充
電を休止する機能、２〜３時間タイマーで充電をストッ
プする機能は併せ持つ方が望ましい。
が何らかの要因により機能しない場合に備えて、従来例
と同様に最大充電電流の１．３倍の電流を検知し充電回
路を切断する機能、温度（０℃〜４０℃）の範囲外で充
電を休止する機能、２〜３時間タイマーで充電をストッ
プする機能は併せ持つ方が望ましい。
【００４５】また、本実施の形態においては、充電シス
テム全体でのコストダウンを踏まえたため、本発明の温
度の上昇率や電圧の上昇率検出による保護制御機能に要
する制御手段とＦＥＴなどからなるスイッチを従来から
ある充電制御手段１０と出力制御スイッチ１４とで併用
してソフトの変更により対応するようにしているが、充
電制御手段１０や出力制御スイッチ１４の故障確率も考
慮に入れながら、例えばスイッチだけ別に充電経路に設
けるとか、制御手段とスイッチともに別に設けても良い
ことはいうまでもない。この際には、トータルでのコス
トダウンは果たしにくいが、電池パック２の大幅なコス
トダウンと開発期間の短縮と小型化を計ることができ
る。
テム全体でのコストダウンを踏まえたため、本発明の温
度の上昇率や電圧の上昇率検出による保護制御機能に要
する制御手段とＦＥＴなどからなるスイッチを従来から
ある充電制御手段１０と出力制御スイッチ１４とで併用
してソフトの変更により対応するようにしているが、充
電制御手段１０や出力制御スイッチ１４の故障確率も考
慮に入れながら、例えばスイッチだけ別に充電経路に設
けるとか、制御手段とスイッチともに別に設けても良い
ことはいうまでもない。この際には、トータルでのコス
トダウンは果たしにくいが、電池パック２の大幅なコス
トダウンと開発期間の短縮と小型化を計ることができ
る。
【００４６】なお、従来からアルカリ蓄電池の充電制御
においては、満充電検出として電圧降下を検出して充電
を休止するいわゆる−ΔＶ検出というものがあるが、リ
チウムイオン二次電池においては満充電時までには電圧
降下という事象が得られず、また電池系が異なるため単
純に類似の充電制御をとることは考えられず、まして保
護制御に用いることについては、容易に類推できうるこ
とではない。
においては、満充電検出として電圧降下を検出して充電
を休止するいわゆる−ΔＶ検出というものがあるが、リ
チウムイオン二次電池においては満充電時までには電圧
降下という事象が得られず、また電池系が異なるため単
純に類似の充電制御をとることは考えられず、まして保
護制御に用いることについては、容易に類推できうるこ
とではない。
【００４７】
【発明の効果】上記実施の形態から明らかなように、電
池パック単体で保護制御を考えるのではなく、近年の素
電池の安全性能向上や電池電圧・温度挙動の解析進捗を
踏まえて充電システム全体として多重保護制御を考える
ことで、ＳＵの主要部品なしでも、本発明の充電装置に
よる保護制御機能の追加と従来の温度範囲制御やタイマ
ー制御、温度ヒューズや素電池単体での電流遮断機構な
どによる制御と相まって多重保護の考え方を守って充分
な安全性を得ることが可能となり、その上でＳＵの主要
部品をなくすことができるために電池パックの大幅なコ
ストダウン、開発期間の短縮と小型化を計ることができ
る。
池パック単体で保護制御を考えるのではなく、近年の素
電池の安全性能向上や電池電圧・温度挙動の解析進捗を
踏まえて充電システム全体として多重保護制御を考える
ことで、ＳＵの主要部品なしでも、本発明の充電装置に
よる保護制御機能の追加と従来の温度範囲制御やタイマ
ー制御、温度ヒューズや素電池単体での電流遮断機構な
どによる制御と相まって多重保護の考え方を守って充分
な安全性を得ることが可能となり、その上でＳＵの主要
部品をなくすことができるために電池パックの大幅なコ
ストダウン、開発期間の短縮と小型化を計ることができ
る。
【図１】本発明の充電システムのブロック図
【図２】リチウムイオン二次電池の過充電時の温度特性
図
図
【図３】リチウムイオン二次電池の過充電時の電圧特性
図
図
【図４】従来の電池パックのブロック図
１ 充電装置 ２ 電池パック ３ ＡＣ／ＤＣコンバータ ４ 電圧・電流検出手段 ５ 過電圧保護手段 ６ 充電出力端子 ７ ＧＮＤ端子 ８ 温度検出端子 ９ 電圧検出端子 １０ 充電制御手段 １１ ＬＥＤ １２ 電圧・電流制御手段 １３ フォトカプラ １４ 出力制御スイッチ １６ ＋端子 １７ −端子 １８ パック側温度検出端子 １９ パック側電圧検出端子 ２０ 電池電圧検出手段 ２１ リチウムイオン二次電池 ２２ 逆流防止ダイオード ２３ サーミスタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 小森 正景 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 DA04 FA04 5H030 AA09 AA10 AS14 FF22 FF43 FF44
Claims (8)
- 【請求項１】 リチウム二次電池を用いた電池パックを
充電するための充電装置において、 商用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記
ＡＣ／ＤＣコンバータからの出力を電池パックに伝達す
る充電出力端子と、それに対応したＧＮＤ端子と、充電
経路に配設した電圧・電流検出手段と、充電経路に配設
した過電圧保護手段と、電池パックの電圧を検出する電
圧検出端子と、電池パックの温度を検出する温度検出端
子と、前記電圧・電流検出手段と前記電圧検出端子と前
記温度検出端子からの信号を受け各種充電制御を行う充
電制御手段と、充電経路に配設され前記充電制御手段か
らの信号を受け出力制御を行う出力制御スイッチとを備
え、 前記温度検出端子を通じて前記充電制御手段が受ける電
池パック温度の上昇率が規定値以上である際に、前記出
力制御スイッチへ出力ＯＦＦとする信号を前記充電制御
手段が送ることによる保護制御を行うことを特徴とする
充電装置。 - 【請求項２】 リチウム二次電池を用いた電池パックを
充電するための充電装置において、 商用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコンバータと、前記
ＡＣ／ＤＣコンバータからの出力を電池パックに伝達す
る充電出力端子と、それに対応したＧＮＤ端子と、充電
経路に配設した電圧・電流検出手段と、充電経路に配設
した過電圧保護手段と、電池パックの電圧を検出する電
圧検出端子と、電池パックの温度を検出する温度検出端
子と、前記電圧・電流検出手段と前記電圧検出端子と前
記温度検出端子からの信号を受け各種充電制御を行う充
電制御手段と、充電経路に配設され前記充電制御手段か
らの信号を受け出力制御を行う出力制御スイッチとを備
え、 前記電圧検出端子を通じて前記充電制御手段が受ける電
池パック電圧の上昇率が規定値以下である際に、前記出
力制御スイッチへ出力ＯＦＦとする信号を前記充電制御
手段が送ることによる保護制御を行うことを特徴とする
充電装置。 - 【請求項３】 少なくとも被充電対象のリチウム二次電
池と、前記リチウム二次電池を充電するための充電装置
と電気的に接続する＋端子及び−端子と、前記リチウム
二次電池の表面温度を検出するサーミスタと、前記サー
ミスタで検出された温度情報を充電装置に出力するパッ
ク側温度検出端子とを備え、 電池パックの電圧と電流とを検出して電池パックの保護
制御を行う保護制御手段と前記保護制御手段からの出力
を受け充放電経路をＯＮ・ＯＦＦ制御するＦＥＴスイッ
チとが削除され、前記パック側温度検出端子からの出力
を受けた充電装置が電池パック温度の上昇率が規定値以
上である際に出力ＯＦＦを行う制御を受けて保護を行う
ことを特徴とする電池パック。 - 【請求項４】 少なくとも被充電対象のリチウム二次電
池と、前記リチウム二次電池を充電するための充電装置
と電気的に接続する＋端子及び−端子と、前記リチウム
二次電池の電池電圧を検出する電池電圧検出手段と、前
記電池電圧検出手段で検出された電圧情報を充電装置に
出力するパック側電圧検出端子とを備え、 電池パックの電圧と電流とを検出して電池パックの保護
制御を行う保護制御手段と前記保護制御手段からの出力
を受け充放電経路をＯＮ・ＯＦＦ制御するＦＥＴスイッ
チとが削除され、前記パック側電圧検出端子からの出力
を受けた充電装置が電池パック電圧の上昇率が規定値以
下である際に出力ＯＦＦを行う制御を受けて保護を行う
ことを特徴とする電池パック。 - 【請求項５】 リチウム二次電池には、過充電抑止添加
剤が含有されていることを特徴とする請求項３または４
いずれかに記載の電池パック。 - 【請求項６】 商用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコン
バータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの出力を電池
パックに伝達する充電出力端子と、それに対応したＧＮ
Ｄ端子と、充電経路に配設した電圧・電流検出手段と、
充電経路に配設した過電圧保護手段と、電池パックの電
圧を検出する電圧検出端子と、電池パックの温度を検出
する温度検出端子と、前記電圧・電流検出手段と前記電
圧検出端子と前記温度検出端子からの信号を受け各種充
電制御を行う充電制御手段と、充電経路に配設され前記
充電制御手段からの信号を受け出力制御を行う出力制御
スイッチとを備えた充電装置と、 少なくとも被充電対象のリチウム二次電池と、前記リチ
ウム二次電池を充電するための充電装置と電気的に接続
する＋端子及び−端子と、前記リチウム二次電池の表面
温度を検出するサーミスタと、前記サーミスタで検出さ
れた温度情報を充電装置に出力するパック側温度検出端
子とを備えた電池パックとからなり、 前記パック側温度検出端子、前記温度検出端子を通じて
前記充電制御手段が受ける前記電池パック温度の上昇率
が規定値以上である際に、前記出力制御スイッチへ出力
ＯＦＦとする信号を前記充電制御手段が送ることにより
前記電池パックへの保護制御を行うことを特徴とする充
電システム。 - 【請求項７】 商用電源を直流変換するＡＣ／ＤＣコン
バータと、前記ＡＣ／ＤＣコンバータからの出力を電池
パックに伝達する充電出力端子と、それに対応したＧＮ
Ｄ端子と、充電経路に配設した電圧・電流検出手段と、
充電経路に配設した過電圧保護手段と、電池パックの電
圧を検出する電圧検出端子と、電池パックの温度を検出
する温度検出端子と、前記電圧・電流検出手段と前記電
圧検出端子と前記温度検出端子からの信号を受け各種充
電制御を行う充電制御手段と、充電経路に配設され前記
充電制御手段からの信号を受け出力制御を行う出力制御
スイッチとを備えた充電装置と、 少なくとも被充電対象のリチウム二次電池と、前記リチ
ウム二次電池を充電するための充電装置と電気的に接続
する＋端子及び−端子と、前記リチウム二次電池の電池
電圧を検出する電池電圧検出手段と、前記電池電圧検出
手段で検出された電圧情報を充電装置に出力するパック
側電圧検出端子とを備えた電池パックとからなり、 前記パック側電圧検出端子、前記電圧検出端子を通じて
前記充電制御手段が受ける前記電池パック電圧の上昇率
が規定値以下である際に、前記出力制御スイッチへ出力
ＯＦＦとする信号を前記充電制御手段が送ることにより
前記電池パックへの保護制御を行うことを特徴とする充
電システム。 - 【請求項８】 リチウム二次電池には、過充電抑止添加
剤が含有されていることを特徴とする請求項６または７
いずれかに記載の充電システム。
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