JPH0287935A - 過充電防止回路 - Google Patents
過充電防止回路Info
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- JPH0287935A JPH0287935A JP23653888A JP23653888A JPH0287935A JP H0287935 A JPH0287935 A JP H0287935A JP 23653888 A JP23653888 A JP 23653888A JP 23653888 A JP23653888 A JP 23653888A JP H0287935 A JPH0287935 A JP H0287935A
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- Japan
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- zener diode
- battery
- circuit
- thermal fuse
- series
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用弁！Ｉ！ｆｌ
本発明は電池の過充電防止回路に関する。
［従来の技術］
般に電池においてＧＪ、適正ｌノ充電条イ′（を越えて
過充７ｔｔを行うと電解液の分解に伴なってｔｆスか発
生ずる。開放型または排出型の電池におい−（は、発生
したカスを逃がすことができるか、その結果電極は多少
損出を受ける。
過充７ｔｔを行うと電解液の分解に伴なってｔｆスか発
生ずる。開放型または排出型の電池におい−（は、発生
したカスを逃がすことができるか、その結果電極は多少
損出を受ける。
一方、密閉型の電池では、ガス圧が内部で高まり、爆発
事故を起す。なお、密閉型蓄電（（口においては過充電
に対して、安全弁を設けることによりガス圧の上昇に配
慮し２ているものがあるが、こｉｌらの安全弁を設けた
電池にあってはガス抜きを確実に行なえない場合も生じ
、信頼性の面で問題がある。しかも、安全弁の作動によ
り腐食性の高いガスが放出されるため、電池が組込ま打
た機器を腐食させるという欠点がある。
事故を起す。なお、密閉型蓄電（（口においては過充電
に対して、安全弁を設けることによりガス圧の上昇に配
慮し２ているものがあるが、こｉｌらの安全弁を設けた
電池にあってはガス抜きを確実に行なえない場合も生じ
、信頼性の面で問題がある。しかも、安全弁の作動によ
り腐食性の高いガスが放出されるため、電池が組込ま打
た機器を腐食させるという欠点がある。
そ才１故、電池を完全に充電１ノ、安全に使用できる装
置が必要である。
置が必要である。
［発明が解決しようとする課題］
カナダ特許第６９８，１３７号および米国特許第３．３
４３，０５８号では、電池にダイオードを並列に入れる
ことにより、該電池の適切な充電条件を越えて過充電さ
れた時、ダイオード側に電流を放散させて電池側に電流
をほとんど流さないようにすることにより、以上のよう
な問題を解決しようとしている。
４３，０５８号では、電池にダイオードを並列に入れる
ことにより、該電池の適切な充電条件を越えて過充電さ
れた時、ダイオード側に電流を放散させて電池側に電流
をほとんど流さないようにすることにより、以上のよう
な問題を解決しようとしている。
しかし、これら２つの解決手段に伴なう問題として、ダ
イオードを十分に大きくして全電流量を放散させる必要
があるため、物理的に大きな素子が必要となり、しかも
その際の発熱についても考慮が必要である。
イオードを十分に大きくして全電流量を放散させる必要
があるため、物理的に大きな素子が必要となり、しかも
その際の発熱についても考慮が必要である。
本発明の目的は以上のような問題を解消した過充電防止
回路を提供することにある。
回路を提供することにある。
［課題を解決するための手段］
本発明は電池と並列に接続したツェナーダイオードと、
電池と直列に接続した温度ヒユーズとを有し、ツェナー
ダイオードの温度を検知し得る位置に温度ヒユーズが配
置されていることを特徴とする。
電池と直列に接続した温度ヒユーズとを有し、ツェナー
ダイオードの温度を検知し得る位置に温度ヒユーズが配
置されていることを特徴とする。
なお、本発明でいうツェナーダイオードとは一定電圧以
上の電圧が印加された場合に電流が流れ出す素子であり
、通常かかる電流の流れ出ず電圧（以下、ツェナー電圧
という、）は数Ｖ〜数百■の物が各種市販されており、
目的の設定電圧の物を任意に選択することができる。す
なわち正常な充７Ｍ、７Ｍ、圧が印加されている場合に
はツェナーダイオードには電流が流れず、一定電圧以上
印加された場合にツェナーダイオードに電流が流れるこ
とか必要である。かかる目的はツェナーダイオードを電
池と並列に接続することにより達成される。
上の電圧が印加された場合に電流が流れ出す素子であり
、通常かかる電流の流れ出ず電圧（以下、ツェナー電圧
という、）は数Ｖ〜数百■の物が各種市販されており、
目的の設定電圧の物を任意に選択することができる。す
なわち正常な充７Ｍ、７Ｍ、圧が印加されている場合に
はツェナーダイオードには電流が流れず、一定電圧以上
印加された場合にツェナーダイオードに電流が流れるこ
とか必要である。かかる目的はツェナーダイオードを電
池と並列に接続することにより達成される。
本発明者らは、ツェナーダイオードの温度を検知し得る
位置に例えば溶融温度５０℃〜２５０℃の温度ヒユーズ
を配置させることにより当該ツェナーダイオードにツェ
ナー電圧以上の電圧が印加されたときに発熱して、該温
度ヒユーズを極めて精度よく溶断し得ることを見出した
。温度ヒユーズが電池と直列に接続されている場合には
一定電圧以上印加された場合に当該温度ヒユーズの溶断
により回路が開放状態となり電池の過充電が防止される
。
位置に例えば溶融温度５０℃〜２５０℃の温度ヒユーズ
を配置させることにより当該ツェナーダイオードにツェ
ナー電圧以上の電圧が印加されたときに発熱して、該温
度ヒユーズを極めて精度よく溶断し得ることを見出した
。温度ヒユーズが電池と直列に接続されている場合には
一定電圧以上印加された場合に当該温度ヒユーズの溶断
により回路が開放状態となり電池の過充電が防止される
。
［作 用］
本発明によれは、電池への充電が完了して、ツェナーダ
イオードにツェナー電圧以上の電圧が印加されたときに
、当該ツェナーダイオードが発熱し、もって温度ヒユー
ズが溶断して充電回路が開放状態となる。
イオードにツェナー電圧以上の電圧が印加されたときに
、当該ツェナーダイオードが発熱し、もって温度ヒユー
ズが溶断して充電回路が開放状態となる。
［実施例コ
前述の如く、本発明の保護回路は単電池もしくは２個以
上の単電池からなる組電池に組込むことが可能であり、
その実施例を図面を参照して説明する。
上の単電池からなる組電池に組込むことが可能であり、
その実施例を図面を参照して説明する。
第１図は単電池に適用した本発明実施例の回路例を示す
。
。
電池ｌには並列にツェナータイオード２が接続され、さ
らに電池１と直列に低融点合金からなる温度ヒユーズ３
を接続し、充電時には、これら電池１およびヒユーズ３
の直列回路を充電器４に接Ｘ、売する。（温度ヒユーズ
３は、・ツェナーダイオード２の温度を検知しつる位置
に配置する。
らに電池１と直列に低融点合金からなる温度ヒユーズ３
を接続し、充電時には、これら電池１およびヒユーズ３
の直列回路を充電器４に接Ｘ、売する。（温度ヒユーズ
３は、・ツェナーダイオード２の温度を検知しつる位置
に配置する。
このような構成によれば、充電完了によって、過充電状
態となり、ツェナーダイオード２に電流か流れて発熱す
る。その結果、温度ヒユーズが当該発熱によって溶断し
、充電回路は開放され、電池の過充電が防止され、以後
の発熱はない。
態となり、ツェナーダイオード２に電流か流れて発熱す
る。その結果、温度ヒユーズが当該発熱によって溶断し
、充電回路は開放され、電池の過充電が防止され、以後
の発熱はない。
第２図に第１図の応用例として電池内部にツェナーダイ
オードと温度ヒユーズを組込んだものを断面図で示す。
オードと温度ヒユーズを組込んだものを断面図で示す。
第２図において、ｌΔは電池缶、ＩＢは正極、ＩＧは負
極、ＩＤはセパレータ、ＩＥは正極タブ、ＩＦは負極タ
ブ、ＩＧは正極であって、ツェナーダイオード２は正極
タブＩＥおよび負極タブＩＦ間に接続し、温度ヒユーズ
３は正極タブＩＥおよび正８ｉｌＧ間に接続する。
極、ＩＤはセパレータ、ＩＥは正極タブ、ＩＦは負極タ
ブ、ＩＧは正極であって、ツェナーダイオード２は正極
タブＩＥおよび負極タブＩＦ間に接続し、温度ヒユーズ
３は正極タブＩＥおよび正８ｉｌＧ間に接続する。
第３図に第２図の要部を拡大して示す。
本発明の回路はツェナーダイオードを電池電圧検知と低
融点合金ヒユーズの溶断に用いることに特徴を有するた
め、２００ｍＷ〜５００ｍＷの小型のツェナーダイオー
ドを用いることが可能であり、第２図のような電池内部
への組込み回路としても使用できる。なお上記実施例で
はツェナーダイオードに小電力用のものを用いて形成し
たが、これに限定されない。
融点合金ヒユーズの溶断に用いることに特徴を有するた
め、２００ｍＷ〜５００ｍＷの小型のツェナーダイオー
ドを用いることが可能であり、第２図のような電池内部
への組込み回路としても使用できる。なお上記実施例で
はツェナーダイオードに小電力用のものを用いて形成し
たが、これに限定されない。
次に多数の電池からなる組電池への適用例を示す。第４
図は第１図の回路を直列に多数個接続したものであり、
もしいずれか１つの単電池１において過充電状態に到達
すれば、該電池における温度ヒユーズが溶断し、全回路
が開放状態となる。
図は第１図の回路を直列に多数個接続したものであり、
もしいずれか１つの単電池１において過充電状態に到達
すれば、該電池における温度ヒユーズが溶断し、全回路
が開放状態となる。
第５図、第６図は第４図の応用例であり、第５図に示す
ものは、直列接続した複数個の電池１の各々に、並列に
ツェナーダイオード２を接続し、直列接続した複数個の
電池１に直列に、ツェナーダイオード２に対応させた（
つまり、各々がツェナーダイオード２の温度を検知し得
るように対応させた）数の温度ヒユーズ３を接続したも
のであり、第６図に示すものは、直列接続した複数個の
電池１の各々に並列にツェナーダイオード２を接続し、
直列接続した複数個の電池１に直列に１個の温度ヒユー
ズ３０を接続したものである。
ものは、直列接続した複数個の電池１の各々に、並列に
ツェナーダイオード２を接続し、直列接続した複数個の
電池１に直列に、ツェナーダイオード２に対応させた（
つまり、各々がツェナーダイオード２の温度を検知し得
るように対応させた）数の温度ヒユーズ３を接続したも
のであり、第６図に示すものは、直列接続した複数個の
電池１の各々に並列にツェナーダイオード２を接続し、
直列接続した複数個の電池１に直列に１個の温度ヒユー
ズ３０を接続したものである。
第５図および第６図のいずれも電池に直列に温度ヒユー
ズが接続されているという点で作用効果は同じである。
ズが接続されているという点で作用効果は同じである。
また、第６図かられかるように、各ツェナーダイオード
の温度によって溶断されるならば温度ヒユーズの数は電
池の数より少なくても構わない。
の温度によって溶断されるならば温度ヒユーズの数は電
池の数より少なくても構わない。
さらに第１図に示される本発明の基本回路についての詳
細な具体例を第７図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）に
示す。
細な具体例を第７図（ａ） 、 （ｂ） 、 （ｃ）に
示す。
第７図（ａ）はツェナーダイオード２に同程度の内径の
金属チューブ７１をかぶせ、金属チューブ７１の外側部
分に低融点合金からなる温度ヒユーズ３によって接点を
形成し、当該接点にリード線７２を配したものより構成
される。
金属チューブ７１をかぶせ、金属チューブ７１の外側部
分に低融点合金からなる温度ヒユーズ３によって接点を
形成し、当該接点にリード線７２を配したものより構成
される。
第７図（ｂ）はツェナーダイオード２に金属線７３を巻
きイ」け、該ダイオード３の周面上であって、該金属線
７３間に低融点合金からなる温度ヒユーズ３を塗布し、
該塗布面上にリード線７２を固着したものであり、第７
図（Ｃ）は、ツェナーダイオード２のリード線上に低融
点合金からなる温度ヒユーズ３を固着し、この温度ヒユ
ーズ３上にリート線７２を固着したものである。
きイ」け、該ダイオード３の周面上であって、該金属線
７３間に低融点合金からなる温度ヒユーズ３を塗布し、
該塗布面上にリード線７２を固着したものであり、第７
図（Ｃ）は、ツェナーダイオード２のリード線上に低融
点合金からなる温度ヒユーズ３を固着し、この温度ヒユ
ーズ３上にリート線７２を固着したものである。
小′屯力用ツェナーダイオードを用いると、この溶断に
必要な電流量は１０ｍＡ−１００ｍＡであり、適切なツ
ェナー電圧を有するツェナーダイオードを選ぶことによ
り回路の作動電位をｏ、ｉｖ以内に制御できる。また、
ツェナーダイオードを電池に並列に接続したことによる
電池の漏れ電流、自己放電は、ツェナーダイオードの漏
れ電流は通常μＡ以下の量であるので、放電値の適切な
充電電位よりも少し高いツェナー電圧のツェナーダイオ
ードを選ぶことによりほとんど影響はない。
必要な電流量は１０ｍＡ−１００ｍＡであり、適切なツ
ェナー電圧を有するツェナーダイオードを選ぶことによ
り回路の作動電位をｏ、ｉｖ以内に制御できる。また、
ツェナーダイオードを電池に並列に接続したことによる
電池の漏れ電流、自己放電は、ツェナーダイオードの漏
れ電流は通常μＡ以下の量であるので、放電値の適切な
充電電位よりも少し高いツェナー電圧のツェナーダイオ
ードを選ぶことによりほとんど影響はない。
て精度よく動作する、小さく、安価な過充電防止回路を
提供てぎる。
提供てぎる。
第１図は本発明実施例の回路図、
第２図は本発明実施例の具体的応用例の断面図、
第３図は第２図の要部拡大図、
第４図、第５図および第６図は本発明のそれぞれ別の実
施例の回路図、 第７図は第１図の実施例の具体例を示す図である。 １・・・電池、 ２・・・ツェナーダイオード、 ３・・・温度ヒユーズ。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば任意の電位第 図 第 図 （＄２か軒オ輔欠） 第３図 第 図 第 図 手続補正書 昭和６３年ｌＯ月２５日
施例の回路図、 第７図は第１図の実施例の具体例を示す図である。 １・・・電池、 ２・・・ツェナーダイオード、 ３・・・温度ヒユーズ。 ［発明の効果］ 以上詳述した如く、本発明によれば任意の電位第 図 第 図 （＄２か軒オ輔欠） 第３図 第 図 第 図 手続補正書 昭和６３年ｌＯ月２５日
Claims (1)
- １）電池と並列に接続したツェナーダイオードと、前記
電池と直列に接続した温度ヒューズとを有し、前記ツェ
ナーダイオードの温度を検知し得る位置に前記温度ヒュ
ーズが配置されていることを特徴とする過充電防止回路
。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236538A JP2720988B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 過充電防止回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63236538A JP2720988B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 過充電防止回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0287935A true JPH0287935A (ja) | 1990-03-28 |
| JP2720988B2 JP2720988B2 (ja) | 1998-03-04 |
Family
ID=17002155
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63236538A Expired - Lifetime JP2720988B2 (ja) | 1988-09-22 | 1988-09-22 | 過充電防止回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2720988B2 (ja) |
Cited By (10)
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-
1988
- 1988-09-22 JP JP63236538A patent/JP2720988B2/ja not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2720988B2 (ja) | 1998-03-04 |
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