JP2003061255A - ２次電池パック、２次電池パックの集積回路及び電子機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、２次電池パック、２次電池パック
の集積回路及び電子機器に関し、例えばリチウムイオン
２次電池セルによる２次電池パックに適用して、過放電
防止の放電停止電圧の直前で機器側が動作を停止する場
合でも、２次電池の性能を充分に生かしきることができ
るようにする。 【解決手段】 本発明は、２次電池パック３１側で、さ
らには２次電池パック３１の集積回路３６で、過放電防
止のために電力の供給を停止する直前状態を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、２次電池パック、
２次電池パックの集積回路及び電子機器に関し、例えば
リチウムイオン２次電池セルによる２次電池パックに適
用することができる。本発明は、２次電池パック側で、
さらには２次電池パックの集積回路で、過放電防止のた
めに電力の供給を停止する直前状態を検出することによ
り、過放電防止の放電停止電圧の直前で機器側が動作を
停止する場合でも、２次電池の性能を充分に生かしきる
ことができるようにする。

【０００２】

【従来の技術】従来、リチウムイオン電池パックにおい
ては、保護回路によりリチウムイオン電池セルを保護す
るようになされている。すなわち図６は、リチウムイオ
ン電池パックを示す接続図であり、例えば充電装置の電
力によりリチウムイオン電池セル２を充電し、またこの
リチウムイオン電池セル２の電力を外部機器に出力す
る。このためリチウムイオン電池パック１は、充電装
置、外部機器に着脱自在に保持され、外部端子Ｔ１〜Ｔ
３を介してこれら充電装置、外部機器に接続される。

【０００３】すなわち充電端子Ｔ１〜Ｔ３のうち、端子
Ｔ１及びＴ３は、このリチウムイオン電池パック１の正
側電源端子及び負側電源端子であり、リチウムイオン電
池パック１においては、ヒューズ３、ＦＥＴ４及び５、
リチウムイオン電池セル２の直列回路がこれら正側電源
端子Ｔ１及び負側電源端子Ｔ３に接続される。ここでヒ
ューズ３は、過電流により溶断し、リチウムイオン電池
セル２を保護する。またＦＥＴ４及び５は、集積回路６
の制御によりオンオフ状態を切り換える。これによりリ
チウムイオン電池パック１においては、集積回路６によ
りＦＥＴ４、５の動作を制御してリチウムイオン電池セ
ル２を保護するようになされている。

【０００４】ここで集積回路６は、所定の保護抵抗７を
介して電源端子ＶＤＤにリチウムイオン電池セル２の正
側電源が接続される。またヒューズ３及びＦＥＴ４の接
続中点に、負側電源端子ＶＳＳが接続される。なおこの
電源端子ＶＤＤ及び負側電源端子ＶＳＳ間には、バイパ
スコンデンサ８が配置されるようになされている。

【０００５】集積回路６は、これら電源端子ＶＤＤ及び
負側電源端子ＶＳＳ間に、第１及び第２の分圧回路９及
び１０が並列に接続される。ここで分圧回路９及び１０
は、それぞれ抵抗値の比率が高い精度により一定値とな
るように作成された分圧抵抗の直列回路により構成され
る。

【０００６】集積回路６は、第１の分圧回路９より得ら
れる分圧電圧を比較回路１２の負側入力端に入力する。
ここで比較回路１２は、ヒステリシス特性の比較回路で
あり、正側入力端に所定の基準電圧１３が接続されるよ
うになされている。これにより集積回路６は、リチウム
イオン電池セル２の端子電圧が所定電圧を越えて変化す
ると、比較結果の信号レベルを切り換えるようになされ
ている。レベルシフト回路１４は、この比較回路１２よ
り得られる比較結果の信号レベルをレベルシフトさせて
出力し、集積回路６は、このレベルシフト回路１４の出
力電圧によりＦＥＴ５をオンオフ制御する。これにより
集積回路６は、リチウムイオン電池セル２の端子電圧が
所定電圧以上に上昇しないようにして、リチウムイオン
電池セル２の過充電を防止するようになされている。な
お集積回路６は、比較回路１２に発振防止用のコンデン
サ１５が外付けにより配置されるようになされている。

【０００７】また集積回路６は、第２の分圧回路１０よ
り得られる分圧電圧を比較回路１６の負側入力端に入力
する。ここで比較回路１６は、正側入力端に基準電圧１
３が接続され、これによりリチウムイオン電池セル２の
端子電圧が所定電圧を越えて変化すると、比較結果の信
号レベルを切り換えるようになされている。

【０００８】また集積回路６は、外付け抵抗１７を介し
て、このリチウムイオン電池パック１の負側端子Ｔ３が
比較回路１８の正側入力端に接続され、これによりこの
比較回路１８の正側入力端に、ＦＥＴ４及び５による直
列回路の両端電位差が与えられる。またこの比較回路１
８は、負側入力端に所定の基準電圧１９が接続され、こ
れによりＦＥＴ４及び５による直列回路の両端電位差が
この基準電圧１９以上に変化すると、比較結果の信号レ
ベルを切り換えるようになされている。

【０００９】ノア回路２０は、比較回路１６及び１９よ
り出力される比較結果を受け、これら比較結果の論理和
信号を生成し、この論理和信号の反転信号を出力する。
遅延回路（Ｄ）２１は、このノア回路２０の出力信号を
遅延させ、アンド回路２２を介してＦＥＴ４に出力す
る。これにより集積回路６は、リチウムイオン電池セル
２の端子電圧が所定電圧以下に立ち下がると、ＦＥＴ４
をオフ状態に切り換え、リチウムイオン電池セル２の過
放電を防止するようになされている。またＦＥＴ４及び
５による直列回路の両端電位差が所定電圧以上に立ち上
がると、ＦＥＴ４をオフ状態に切り換え、リチウムイオ
ン電池セル２の過電流を防止するようになされている。
なお外付け抵抗１７には、バイパスコンデンサ２３が配
置されるようになされている。

【００１０】さらに集積回路６においては、外付け抵抗
１７を介して、このリチウムイオン電池パック１の負側
端子Ｔ３が短絡検出回路２４に接続される。ここで短絡
検出回路２４は、ＦＥＴ４及び５による直列回路の両端
電位差により、このリチウムイオン電池パック１の端子
Ｔ１及びＴ３間の短絡を検出し、集積回路６において
は、この短絡検出回路２４の検出結果がアンド回路２２
を介してＦＥＴ４に与えられる。これにより集積回路６
においては、端子Ｔ１及びＴ３間の短絡事故からリチウ
ムイオン電池セル２を保護するようになされている。

【００１１】リチウムイオン電池パック１は、さらに負
側端子Ｔ３及び温度検出端子Ｔ２間にサーミスタ等の感
温素子２６が接続され、この感温素子２６がリチウムイ
オン電池セル２に近接して保持されるようになされてい
る。

【００１２】これによりリチウムイオン電池パック１が
接続される充電装置、外部機器においては、この温度検
出端子Ｔ２を介してリチウムイオン電池セル２の温度を
検出して充放電の処理を停止し、リチウムイオン電池セ
ル２の異常な温度上昇を防止するようになされている。

【００１３】このようなリチウムイオン電池パック１が
接続される外部機器においては、マイコンにより動作す
るようになされた機器がある。このような機器において
は、過放電の防止のためにＦＥＴ４がオフ状態に切り換
わってリチウムイオン電池パック１からの電源の供給が
急に停止すると、種々の不都合が発生する。すなわち例
えば携帯電話において、回線接続処理等の際に、リチウ
ムイオン電池パック１からの電源の供給が停止される
と、如何なる通話対象より呼が得られたか、確認するこ
とが困難になる。また基地局とのデータ通信について
も、不完全なままで途中で終了することになる。

【００１４】このためこのような外部機器においては、
機器側で別途、リチウムイオン電池パック１の出力電圧
を監視し、過放電の防止のためにＦＥＴ４がオフ状態に
切り換わってリチウムイオン電池パック１からの電源の
供給が停止される直前の状態を検出し、これにより重要
な情報を保護して動作を停止する等の制御を実行して、
この種の不都合を回避するようになされている。なお以
下において、このように機器側の判断で動作を停止する
際におけるリチウムイオン電池パック１の出力電圧を機
器側の停止電圧と呼ぶ。またこれに対応してリチウムイ
オン電池パック１側において、過放電防止のためにＦＥ
Ｔ４をオフ状態に切り換えて放電を停止する際の、リチ
ウムイオン電池パック１の出力電圧を過放電防止の放電
停止電圧と呼ぶ。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】ところでこのように外
部機器側で別途リチウムイオン電池パック１の出力電圧
を監視して重要な情報を保護する構成においては、リチ
ウムイオン電池パック１の性能を充分に生かしきれない
問題がある。

【００１６】すなわち図７は、５つのサンプルについ
て、機器側の停止電圧、過放電防止の放電停止電圧の実
測値を示す特性曲線図である。この場合サンプルＢにつ
いては、機器側の停止電圧、過放電防止の放電停止電圧
間で差が小さく、これによりリチウムイオン電池パック
１の電力を充分に使い切り、リチウムイオン電池パック
１より電力の供給が停止する直前で機器側が動作を停止
することになる。これに対してサンプルＣにおいては、
機器側の停止電圧、過放電防止の放電停止電圧間で差が
大きく、リチウムイオン電池パック１の電力を充分に使
い切らないで、機器側が動作を停止することになる。す
なわちサンプルＣにおいては、未だ充分にリチウムイオ
ン電池パック１が使用可能であるにもかかわらず、機器
側で動作を停止することになる。

【００１７】このような問題を解決する方法として、過
放電防止の放電停止電圧と機器側の停止電圧との差を充
分に小さくする方法も考えられる。しかしながら過放電
防止の放電停止電圧、機器側の停止電圧においては、そ
れぞればらつきを避け得ない欠点がある。なおこの図７
における最大値及び最小値は、これら５つのサンプルに
おける最大値及び最小値であり、平均値は、これらの設
計基準の平均値である。

【００１８】本発明は以上の点を考慮してなされたもの
で、過放電防止の放電停止電圧の直前で機器側が動作を
停止する場合でも、２次電池の性能を充分に生かしきる
ことができる２次電池パック、２次電池パックの集積回
路及び電子機器を提案しようとするものである。

【００１９】

【課題を解決するための手段】かかる課題を解決するた
め請求項１の発明においては、２次電池パックに適用し
て、２次電池セルと、少なくとも２次電池セルの放電を
停止制御して、２次電池セルの過放電を防止する保護回
路と、保護回路により放電を停止制御する直前の２次電
池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器に通知する
監視回路とを備えるようにする。

【００２０】また請求項８の発明においては、２次電池
パックの集積回路に適用して、少なくとも２次電池セル
の放電を停止制御して、２次電池セルの過放電を防止す
る保護回路と、保護回路により放電を停止制御する直前
の２次電池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器に
通知する監視回路とを備えるようにする。

【００２１】また請求項９の発明においては、電子機器
に適用して、２次電池パックは、少なくとも２次電池セ
ルの放電を停止制御して、２次電池セルの過放電を防止
する保護回路と、保護回路により放電を停止制御する直
前の２次電池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器
に通知する監視回路とを備えるようにし、この電子機器
が、検出結果に応じて動作を切り換える制御回路を備え
るようにする。

【００２２】請求項１の構成によれば、２次電池パック
に適用して、２次電池セルと、少なくとも２次電池セル
の放電を停止制御して、２次電池セルの過放電を防止す
る保護回路と、保護回路により放電を停止制御する直前
の２次電池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器に
通知する監視回路とを備えることにより、種々の２次電
池パックが取り付けられる外部機器側に監視回路を設け
る場合に比して、過放電防止のために放電を停止制御す
る直前電圧を高い精度により検出することができる。こ
れにより充分に２次電池セルに蓄積された電力を使い切
ることができ、その分、過放電防止の放電停止電圧の直
前で機器側が動作を停止する場合でも、２次電池の性能
を充分に生かしきることができる。

【００２３】また請求項８の構成によれば、２次電池パ
ックの集積回路に適用して、少なくとも２次電池セルの
放電を停止制御して、２次電池セルの過放電を防止する
保護回路と、保護回路により放電を停止制御する直前の
２次電池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器に通
知する監視回路とを備えることにより、種々の２次電池
パックが取り付けられる外部機器側に監視回路を設ける
場合に比して、過放電防止のために放電を停止制御する
直前電圧を高い精度により検出することができる。これ
により充分に２次電池セルに蓄積された電力を使い切る
ことができ、その分、過放電防止の放電停止電圧の直前
で機器側が動作を停止する場合でも、２次電池の性能を
充分に生かしきることができる。

【００２４】これにより請求項９の構成によれば、電子
機器に適用して、この検出結果に応じて動作を切り換え
る制御回路を備えることにより、充分に２次電池セルの
電力を使い切って、貴重な情報を失う等の不具合を防止
することができる。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、適宜図面を参照しながら本
発明の実施の形態を詳述する。

【００２６】（１）第１の実施の形態 （１−１）第１の実施の形態の構成 図２は、本発明の第１の実施の形態に係る電子機器を示
すブロック図である。この電子機器３０は、例えば携帯
電話であり、リチウムイオン電池パック３１を着脱可能
に保持し、このリチウムイオン電池パック３１の電力に
より動作する。

【００２７】ここでこの電子機器３０は、リチウムイオ
ン電池パック３１からの通知により、リチウムイオン電
池パック３１の出力電圧が過放電防止の放電停止電圧と
なる直前で、各種のデータをメモリに記録して保持した
後、動作を停止し、これによりリチウムイオン電池パッ
ク３１からの電力の供給が急激に停止した場合の種々の
不具合を回避する。

【００２８】これに対応してリチウムイオン電池パック
３１は、出力電圧が過放電防止の放電停止電圧となる直
前の状態を検出し、電子機器３０に通知する。すなわち
図１は、リチウムイオン電池パック３１を示す接続図で
ある。なおこの図１において、図６と共通の構成は、対
応する符号を付して示し、重複した説明は省略する。

【００２９】このリチウムイオン電池パック３１におい
ては、集積回路６に代えて集積回路３６が設けられる。
ここでこの集積回路３６は、図６について上述した過充
電、過放電、過電流、短絡事故よりリチウムイオン電池
セル２を保護する保護回路と、この保護回路により放電
を停止制御する直前の２次電池セル２の状態を検出し、
この検出結果を外部機器である電子機器３０に通知する
監視回路とを一体に集積回路化して形成される。

【００３０】すなわちリチウムイオン電池パック３１に
おいては、分圧回路９、比較回路１２、基準電圧１３、
レベルシフト回路１４によりＦＥＴ５をオンオフ制御す
る過充電の保護回路が形成され、また基準電圧１３、分
圧回路４０、比較回路１６、ノア回路２０、遅延回路２
１、アンド回路２２によりＦＥＴ４をオンオフ制御して
過放電の保護回路が形成される。また比較回路１８、基
準電圧１９、ノア回路２０、遅延回路２１、アンド回路
２２によりＦＥＴ４をオンオフ制御して過電流の保護回
路が形成される。さらに短絡検出回路２４、アンド回路
２２により短絡事故の保護回路が形成される。

【００３１】集積回路３６では、これらの保護回路のう
ち、過放電の保護回路が、分圧回路４０によりリチウム
イオン電池セル２の端子電圧を分圧して生成される第１
の分圧電圧を基準にして動作する。またこの分圧回路４
０より得られる第２の分圧電圧によりリチウムイオン電
池セル２の端子電圧の監視し、この監視により過放電放
電を停止制御する直前のリチウムイオン電池セル２の状
態が検出される。ここでこの分圧回路４０は、抵抗値の
比率が高い精度により一定値となるように作成された分
圧抵抗の直列回路により構成される。

【００３２】すなわち集積回路３６において、監視回路
は、この分圧回路４０より出力される第２の分圧電圧を
比較回路４１の負側入力端に入力する。ここでこの比較
回路４１においては、正側入力端に基準電圧１３が入力
され、これにより所定電圧以上にリチウムイオン電池セ
ル２の端子電圧が変化すると、比較結果の信号レベルを
切り換えるようになされている。この実施の形態におい
ては、このようにして比較回路４１の比較結果の信号レ
ベルが切り換わってなるリチウムイオン電池セル２の出
力電圧ＶＤ４が、図３に示すように、過放電防止の放電
停止電圧に対応するリチウムイオン電池セル２の端子電
圧ＶＤ２に比して所定電圧だけ高くなるように設定さ
れ、これにより保護回路により放電を停止制御する直前
のリチウムイオン電池パック３１の状態を検出するよう
になされている。

【００３３】発振回路（ＯＳＣ）４２は、この比較回路
４１の比較結果の信号レベルに応じて動作を開始し、リ
チウムイオン電池パック３１の端子電圧（セル電圧）が
電圧ＶＤ４より小さくなると、所定周波数（この実施の
形態では、１０〔Ｈｚ〕〜１００〔ｋＨｚ〕）の矩形波
信号を出力する。なお発振回路４２は、集積回路３６の
端子Ｃ０の設定により、単なるバッファ回路に動作を切
り換えることができるようになされている。ＦＥＴ４４
は、この矩形波信号によりオンオフ動作し、これにより
この集積回路３６の出力端子の信号レベルを、この矩形
波信号に同期して、間欠的に、略アース側電位に立ち下
げる。

【００３４】リチウムイオン電池パック３１では、この
ＦＥＴ４４による出力端子が感温素子２６の端子Ｔ２に
接続され、これにより２次電池セルの動作を外部機器が
監視してなる所定の端子Ｔ２を、監視回路による検出結
果の通知に兼用するようになされている。

【００３５】すなわち電子機器３０においては（図
２）、定電流源４６により、所定の電流Ｉ１がこの端子
Ｔ２に供給され、これによりこの端子Ｔ２の電圧におい
ては、ＦＥＴ４４がオフ状態に保持されている期間の間
は、感温素子２６の抵抗値による値に保持されてリチウ
ムイオン電池セル２の温度を検出できるようになされて
いる。またＦＥＴ４４がオン状態に保持される期間の間
は、ほぼアース電位に保持されるようになされている。

【００３６】電子機器３０は、マイコン４７に内蔵のア
ナログディジタル変換回路により端子Ｔ２の電圧がアナ
ログディジタル変換処理され、このマイコン４７により
端子Ｔ２の電圧が監視される。マイコン４７において
は、この監視結果により、端子Ｔ２を介してリチウムイ
オン電池セル２の温度を検出し、リチウムイオン電池セ
ル２が所定温度以上に温度上昇すると、スイッチ回路を
構成するＦＥＴ４８をオフ状態に切り換える。これによ
りマイコン４７は、負荷４９への電力供給を停止制御
し、リチウムイオン電池セル２の異常な発熱を防止す
る。

【００３７】またマイコン４７は、この端子Ｔ２の電圧
の監視により、過放電防止のためにリチウムイオン電池
パック３１から電源の供給が停止制御される直前の状態
を検出し、種々の情報をメモリに退避させた後、ＦＥＴ
４８をオフ状態に切り換える。これによりマイコン４７
は、各種のデータをメモリに記録して保持した後、動作
を停止し、リチウムイオン電池パック３１からの電力の
供給が急激に停止した場合の種々の不具合を回避する。

【００３８】なおマイコン４７は、異常な発熱を防止す
るために、負荷４９への電力供給を停止制御して動作を
停止する場合にも、必要に応じて種々の情報をメモリに
退避させ、これにより電力の供給を急激に停止制御した
場合の種々の不具合を回避する。また発光ダイオードに
よる表示部５０を介して、このような負荷４９への電源
供給の有無を表示し、これによりユーザーの使い勝手を
向上するようになされている。

【００３９】（１−２）第１の実施の形態の動作 以上の構成において、リチウムイオン電池パック３１は
（図１及び図２）、充電装置に装着されると、端子Ｔ１
及びＴ３を介して、充電装置より電源の供給を受け、リ
チウムイオン電池セル２が充電される。このときリチウ
ムイオン電池パック３１は、抵抗１７、分圧回路９によ
りリチウムイオン電池セル２の端子電圧が分圧され、こ
の分圧電圧が比較回路１２により判定される。またこの
判定結果によりＦＥＴ５がオフ状態に制御されてリチウ
ムイオン電池セル２の充電が停止制御され、これにより
リチウムイオン電池セル２の過充電が防止される。また
サーミスタによる感温素子２６によりリチウムイオン電
池セル２の温度が充電装置により監視され、この監視結
果により充電装置からの電源の供給が停止制御され、こ
れによりリチウムイオン電池セル２の異常な温度上昇が
防止される。

【００４０】これに対して電子機器３０に接続される
と、リチウムイオン電池パック３１は、端子Ｔ１及びＴ
３を介して、この電子機器３０にリチウムイオン電池セ
ル２の電力を供給する。このときリチウムイオン電池パ
ック３１は、抵抗１７、分圧回路４０によりリチウムイ
オン電池セル２の端子電圧が分圧され、この分圧電圧が
比較回路１６により判定される。またこの判定結果によ
りＦＥＴ４がオフ状態に制御されてリチウムイオン電池
セル２の放電が停止制御され、これによりリチウムイオ
ン電池セル２の過放電が防止される。また比較回路１
８、基準電圧１９により、ＦＥＴ４、５の直列回路を流
れる放電電流が判定され、この判定結果によりＦＥＴ４
がオフ状態に制御され、これにより過電流が防止され
る。また短絡検出回路２４によりＦＥＴ４、５の直列回
路を流れる放電電流が判定され、この判定結果によりＦ
ＥＴ４がオフ状態に制御され、端子Ｔ１及びＴ３間の短
絡事故等によるリチウムイオン電池セル２の異常放電が
防止される。また感温素子２６によりリチウムイオン電
池セル２の温度が電子機器により監視され、この監視結
果により電子機器側で電源の消費が停止制御され、これ
によりリチウムイオン電池セル２の異常な温度上昇が防
止される。

【００４１】リチウムイオン電池パック３１は、これら
の保護機能により（図３）、電子機器に電力の供給を開
始してリチウムイオン電池セル２の端子電圧が徐々に低
下し、リチウムイオン電池パック３１の端子電圧が過放
電防止の電圧ＶＤ２となると、電子機器３０への電力の
供給が停止制御され、これにより過放電が防止される。

【００４２】リチウムイオン電池パック３１は、抵抗１
７、分圧回路４０による第２の分圧電圧が比較回路４１
により判定されることにより、このように過放電防止の
ために電力の供給を停止制御する直前の状態である、リ
チウムイオン電池セル２の端子電圧の所定電圧Ｖ４以下
への立ち下がりが検出され、この検出結果により発振回
路４２で矩形波信号が生成される。さらにこの矩形波信
号によりＦＥＴ４４がオンオフ制御され、感温素子２６
の端子電圧が、間欠的に一定の電圧に保持される。これ
によりこの実施の形態では、電力の供給を停止制御する
直前の状態であることが電子機器３０側に通知され、電
子機器３０においては、この通知によりデータを退避さ
せて動作を停止制御することにより、急激な電源の供給
停止による種々の不都合が回避される。

【００４３】これによりこの実施の形態では、２次電池
パック側で過放電防止のために電力の供給を停止する直
前状態を検出するようになされ、その分、種々の２次電
池パックが取り付けられる外部機器側に監視回路を設け
る場合に比して、過放電防止のために放電を停止制御す
る直前電圧を高い精度により検出することができるよう
になされ、これによりリチウムイオン電池セル２に蓄積
された電力を充分に使い切って、２次電池の性能を充分
に生かしきることができるようになされている。

【００４４】すなわち外部機器側で過放電防止のために
放電を停止制御する直前電圧を検出する場合、外部機器
側においては、種々の２次電池パックが取り付けられる
ことにより、２次電池パック側において放電を停止制御
する電圧のばらつきを考慮し、さらには外部機器側にお
けるばらつきを考慮して、ある程度の余裕を持って、こ
れら直前の状態を検出することが必要になる。

【００４５】しかしながら２次電池パック側でこのよう
な直前の状態を検出する場合には、種々の工夫をこうじ
て、このような余裕を少なくすることができ、その分、
リチウムイオン電池セル２に蓄積された電力を充分に使
い切ることができる。

【００４６】特に、この実施の形態においては、このよ
うな直前状態を検出する監視回路を保護回路と一体に集
積回路化することにより、放電を停止制御する電圧ＶＤ
２、直前状態を検出する電圧ＶＤ４間のばらつきを少な
くすることができ、その分、リチウムイオン電池セル２
に蓄積された電力を充分に使い切ることができる。

【００４７】また外部機器によりこのような直前状態を
検出する場合には、リチウムイオン電池パック３１の端
子電圧によらなければ検出できないのに対し、このよう
な直前状態をリチウムイオン電池セル２の端子電圧によ
り検出することにより、これによっても、放電を停止制
御する電圧ＶＤ２に対して、直前状態を検出する電圧Ｖ
Ｄ４を高い精度により検出することができ、その分、リ
チウムイオン電池セル２に蓄積された電力を充分に使い
切ることができる。

【００４８】さらにこのような直前状態の検出機構にお
いては、過放電の保護回路による分圧回路４０、基準電
圧１３を利用して、直前状態を検出することにより、こ
れによっても高い精度により直前状態を検出することが
でき、その分、リチウムイオン電池セル２に蓄積された
電力を充分に使い切ることができる。

【００４９】またこの検出結果により温度監視用の端子
Ｔ２の電圧を所定電圧に間欠的に立ち下げて、このよう
な直前状態の検出を電子機器３０に通知することによ
り、端子数の増加を有効に回避して、このような直前状
態の検出を電子機器に通知することができ、その分、リ
チウムイオン電池パック３１の構成を簡略化することが
でき、また従来のリチウムイオン電池パックとの間で、
互換性を確保することもできる。

【００５０】（１−３）第１の実施の形態の効果 以上の構成によれば、２次電池パック側で、さらには２
次電池パックの集積回路で、過放電防止のために電力の
供給を停止する直前状態を検出することにより、過放電
防止のための放電停止電圧の直前で機器側が動作を停止
する場合でも、２次電池の性能を充分に生かしきること
ができる。また電子機器側の設計時における煩雑な電圧
設定の作業を省略することができ、その分、電子機器側
の設計作業を簡略化することができる。

【００５１】またこのような直前状態を検出する監視回
路が保護回路と一体に集積回路化されてなることによ
り、高い精度により直前状態を検出することができ、そ
の分、リチウムイオン電池セル２に蓄積された電力を充
分に使い切ることができる。

【００５２】またこのとき監視回路において、２次電池
セルの動作を外部機器が監視する所定の端子Ｔ２を検出
結果の通知に兼用することにより、リチウムイオン電池
パックの構成を簡略化することができる。

【００５３】すなわち保護回路において、間欠的に、端
子Ｔ２の電圧を所定電圧に変化させて検出結果を通知す
ることにより、本来の端子２によるリチウムイオン電池
セル２の温度を監視する機能を何ら損なうことなく、端
子Ｔ２を検出結果の通知に兼用することができる。

【００５４】また保護回路との間で、分圧回路を共用す
ることにより、高い精度により直前状態を検出すること
ができ、その分、リチウムイオン電池セル２に蓄積され
た電力を充分に使い切ることができる。

【００５５】（２）第２の実施の形態 図４は、本発明の第２の実施の形態に係るリチウムイオ
ン電池パック６１を示す接続図である。このリチウムイ
オン電池パック６１においては、直前状態の検出結果通
知用に専用の端子Ｔ４を別途設けるようにした点を除い
て、第１の実施の形態と同一に構成される。

【００５６】図４に示すように、直前状態の検出結果通
知用に専用の端子Ｔ４を別途設けるようにしても、第１
の実施の形態と同様の効果を得ることができる。またこ
のように、専用の端子により検出結果を通知するように
すれば、端子Ｃ０の設定により発振回路４２をバッファ
回路として機能させて直前状態の検出結果を出力するこ
ともでき、さらには構成を簡略化して直接、比較回路４
１による検出結果を出力することもでき、このようにす
れば電子機器側の構成を簡略化することができる。

【００５７】（３）第３の実施の形態 図５は、本発明の第３の実施の形態に係るリチウムイオ
ン電池パック７１を示す接続図である。このリチウムイ
オン電池パック７１においては、感温素子２６を省略
し、この感温素子２６用の端Ｔ２を直前状態の通知に使
用する点を除いて、第１の実施の形態と同一に構成され
る。

【００５８】図５に示すように構成しても、第２の実施
の形態と同様の効果を得ることができる。

【００５９】（４）他の実施の形態 なお上述の実施の形態においては、監視回路と保護回路
とを一体に集積回路化する場合について述べたが、本発
明はこれに限らず、必要に応じて別体に構成するように
してもよい。

【００６０】さらに上述の実施の形態においては、監視
回路と保護回路とで分圧回路、基準電圧を共用する場合
について述べたが、本発明はこれに限らず、必要に応じ
て個々にこれらを構成するようにしてもよい。

【００６１】また上述の実施の形態においては、１つの
２次電池セルの保護回路に対して１系統の監視回路を設
ける場合について述べたが、本発明はこれに限らず、例
えば複数個の２次電池セルを有して成るユニット構成の
２次電池パックに適用する場合等にあっては、これら複
数個の２次電池セルにそれぞれ設けられる複数個の保護
回路に対して、監視回路をそれぞれ配置するようにし、
これら複数の監視回路による検出結果を纏めて出力する
ようにしてもよい。

【００６２】また上述の実施の形態においては、リチウ
ムイオン電池による２次電池に本発明を適用する場合に
ついて述べたが、本発明はこれに限らず、ニッケル水素
等の種々の２次電池に広く適用することができる。

【００６３】また上述の実施の形態においては、携帯電
話に電源を供給する場合について述べたが、本発明はこ
れに限らず、種々の電子機器に電源を供給する場合に広
く適用することができる。

【００６４】

【発明の効果】上述のように本発明によれば、２次電池
パック側で、さらには２次電池パックの集積回路で、過
放電防止のために電力の供給を停止する直前状態を検出
することにより、過放電防止の放電停止電圧の直前で機
器側が動作を停止する場合でも、２次電池の性能を充分
に生かしきることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態に係るリチウムイオ
ン電池パックを示す接続図である。

【図２】図１のリチウムイオン電池パックと電子機器と
の関係を示すブロック図である。

【図３】図１のリチウムイオン電池パックの動作の説明
に供する特性曲線図である。

【図４】本発明の第２の実施の形態に係るリチウムイオ
ン電池パックを示す接続図である。

【図５】本発明の第３の実施の形態に係るリチウムイオ
ン電池パックを示す接続図である。

【図６】従来のリチウムイオン電池パックを示す接続図
である。

【図７】機器側の停止電圧と過放電防止の放電停止電圧
との関係を示す特性曲線図である。

【符号の説明】

１、３１、６１、７１……リチウムイオン電池パック、
２……リチウムイオン電池セル、４、５、４４……ＦＥ
Ｔ、６、３６……集積回路、９、１０、４０……分圧回
路、１２、１４、１８、４１……比較回路、１３、１９
……基準電圧、２６……感温素子、３０……電子機器、
４２……発振回路、４７……マイコン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｍ 10/48 ３０１ Ｈ０１Ｍ 10/48 ３０１ (72)発明者 岡安 好貞 東京都品川区北品川６丁目７番35号 ソニ ー株式会社内 Ｆターム(参考） 5G003 BA01 DA02 DA13 EA06 FA04 GA01 GC01 5H030 AA01 AA04 AS11 AS14 BB21 FF24 FF44 FF61 FF68 5H040 AA36 AA40 AS11 AS13 AY04 AY08 DD06 DD08 NN05

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】２次電池セルと、 少なくとも前記２次電池セルの放電を停止制御して、前
   記２次電池セルの過放電を防止する保護回路と、 前記保護回路により放電を停止制御する直前の前記２次
   電池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器に通知す
   る監視回路とを備えることを特徴とする２次電池パッ
   ク。
2. 【請求項２】前記保護回路及び監視回路が、一体に集積
   回路化されて形成されたことを特徴とする請求項１に記
   載の２次電池パック。
3. 【請求項３】前記監視回路は、 前記２次電池セルの動作を外部機器が監視する所定の端
   子を、前記検出結果の通知に兼用することを特徴とする
   請求項１に記載の２次電池パック。
4. 【請求項４】前記保護回路は、 前記検出結果により、間欠的に、前記端子の電圧を所定
   電圧に変化させて、前記検出結果を通知することを特徴
   とする請求項３に記載の２次電池パック。
5. 【請求項５】前記外部機器による監視が、前記２次電池
   セルの温度の監視であることを特徴とする請求項３に記
   載の２次電池パック。
6. 【請求項６】前記保護回路は、 前記２次電池セルの端子電圧の監視により、前記２次電
   池セルの放電を停止制御し、 前記監視回路は、 前記２次電池セルの端子電圧の監視により、前記検出結
   果を外部機器に通知することを特徴とする請求項１に記
   載の２次電池パック。
7. 【請求項７】前記保護回路は、 前記２次電池セルの端子電圧を所定の分圧回路により分
   圧し、前記分圧回路より得られる第１の分圧電圧により
   前記２次電池セルの端子電圧を監視し、 前記監視回路は、 前記分圧回路より得られる第２の分圧電圧により前記２
   次電池セルの端子電圧の監視することを特徴とする請求
   項６に記載の２次電池パック。
8. 【請求項８】２次電池セルと一体に保持されて２次電池
   パックを形成する２次電池パックの集積回路において、 少なくとも前記２次電池セルの放電を停止制御して、前
   記２次電池セルの過放電を防止する保護回路と、 前記保護回路により放電を停止制御する直前の前記２次
   電池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器に通知す
   る監視回路とを備えることを特徴とする２次電池パック
   の集積回路。
9. 【請求項９】２次電池パックに保持された２次電池セル
   の電力により動作する電子機器において、 前記２次電池パックは、 少なくとも前記２次電池セルの放電を停止制御して、前
   記２次電池セルの過放電を防止する保護回路と、 前記保護回路により放電を停止制御する直前の前記２次
   電池セルの状態を検出し、検出結果を外部機器に通知す
   る監視回路とを備え、 前記電子機器は、 前記検出結果に応じて動作を切り換える制御回路を備え
   ることを特徴とする電子機器。