JPH09259934A - 二次電池パックおよび二次電池の充電電圧検出方法 - Google Patents

二次電池パックおよび二次電池の充電電圧検出方法

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JPH09259934A
JPH09259934A JP8070408A JP7040896A JPH09259934A JP H09259934 A JPH09259934 A JP H09259934A JP 8070408 A JP8070408 A JP 8070408A JP 7040896 A JP7040896 A JP 7040896A JP H09259934 A JPH09259934 A JP H09259934A
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JP
Japan
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charging
secondary battery
terminal
voltage
diode
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JP8070408A
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English (en)
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Yukio Aizawa
幸雄 相沢
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FDK Twicell Co Ltd
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Toshiba Battery Co Ltd
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Publication date
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    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries

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  • Secondary Cells (AREA)
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 煩雑な構成を回避しながら、また二次電池の
外部短絡を防止できる二次電池パック、および二次電池
の充電電圧検出方法の提供。 【解決手段】 二次電池パック2は、外装体と、前記外
装体内に収納・装着された複数個の二次電池セル2aと、
前記二次電池セル2a間を電気的に接続する電気回路と、
前記電気回路に一端がそれぞれ接続し外装体外に導出さ
れて充電電力を供給・充電する一対の充電端子2b,2b′
と、前記充電端子2bの一端側へ並列に介挿されたダイオ
ード2cおよび抵抗器2d′とを具備することを特徴とす
る。また、二次電池の充電電圧検出方法は、二次電池2
に充電端子2b,2b′を介して充電電力を供給・充電する
過程での充電電圧検出方法であって、前記二次電池2と
充電端子2bとの間にダイオード2cおよび抵抗器2d′を並
列に接続して充電電力をパルスで供給し、充電電力のオ
フ時に二次電池2の充電電圧を検出することを特徴とす
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は二次電池パック、お
よび二次電池の充電電圧検出方法に関する。
【0002】
【従来の技術】ニッケル−水素二次電池、ニッケル−カ
ドミウムあるいはリチウムイオン二次電池などに代表さ
れる二次電池は、充電による電力の貯蔵、この貯蔵した
電力を負荷の駆動源(放電)とする繰り返し動作が可能
な電源として、たとえば携帯用電話機や携帯型撮像機な
ど各種の機器システムに組み込まれて実用されている。
ところで、二次電池はいずれの場合も、充電および放電
が主要な機能であり、また、効率および安全性の点から
充電の終止電圧,放電の終止電圧をそれぞれ限界とし、
この限界範囲内の電圧で充電や放電を行っている。そし
て、二次電池の充電方法として、定電流充電(定電流モ
ード)および定電圧充電(定電圧モード)を組み合わせ
た方式なども知られている。
【0003】いずれにしても、この種の二次電池や二次
電池パックを、より有効で信頼性の高い電源として利用
するに当たっては、常に、適正な充電電圧の充電が行わ
れることが前提となるので、充電過程で二次電池の充電
電圧を検出・検知している。たとえばリチウムイオン電
池パックの充電に当たっては、図3に概略構成を示すよ
うな回路によって、充電電力を供給しながら電池電圧を
検出している。図3において、1は充電器で、入力電源
1a,1a′、充電主回路1b、充電制御回路1cおよび接続端
子1d,1d′を具備した構成と成っている。また、2は二
次電池パックで、電池セル2aおよび充電端子2b,2b′を
具備した構成と成っている。ここで、充電端子2bは充電
電力を供給側とし、充電端子2b′は GND側として作用す
る。このリチウムイオン電池パック2の充電では、充電
主回路1bを介して供給される充電電力によって、電池パ
ック2の充電が進行する時点では充電器1の接続端子1
d,1d′側での電池電圧検出に対応し、充電制御回路1c
で充電主回路1bを制御する。 しかし、前記電池パック
2の構成では、充電端子が電池パック2端子を兼用する
形を採っているため、機器類の接続端子と接続する際に
短絡など起こし、事故を発生する恐れがある。
【0004】この短絡事故の防止策として、図4に概略
構成を示すように充電回路を変更し、かつ電池パック2
と充電端子2bとの間にダイオード2cを介挿する一方、抵
抗器2dを介して電圧検出用端子2b″を別に設置して、充
電中の電池電圧を検出することも試みられている。な
お、この電圧検出用端子2b″で検出した電池電圧は、対
応して充電器1に別設された接続端子1d″介して充電制
御回路1cにフィードバックされ、充電主回路1bを制御し
て充電の制御を行う構成を採っている。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】前記したように、従来
の二次電池充電過程における一般的な電池電圧検出方法
の場合は、二次電池の実用段階で外部短絡し、事故の発
生が懸念されるという問題があり、また、電圧検出用端
子2b″を別設することは、その分充電器1の回路構成、
および電池パック2の構造が複雑化することになる。つ
まり、短絡の問題を全面的に回避しようとすると、一方
では充電回路や電池パック2の構成が複雑もしくは煩雑
化して、結果的にコストアップなど招来するという問題
がある。
【0006】本発明は上記事情に対処してなされたもの
で、煩雑な構成を回避しながら、また二次電池の外部短
絡を防止できる二次電池パック、および二次電池の充電
電圧検出方法の提供を目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明は、外装
体と、前記外装体内に収納・装着された複数個の二次電
池セルと、前記二次電池セル間を電気的に接続する電気
回路と、前記電気回路に一端がそれぞれ接続し外装体外
に導出されて充電電力を供給・充電する一対の充電端子
と、前記充電端子の一端側へ並列に介挿されたダイオー
ドおよび抵抗器とを具備することを特徴とする二次電池
パックである。
【0008】上記二次電池パックの発明は、充電端子と
電池セル群の端子との間に、外部短絡防止用のダイオー
ドを介挿する一方、これと並列に抵抗器を介挿して、前
記充電端子に電池電圧検出機能を併せて持たせたことを
骨子とするものである。
【0009】請求項2の発明は、二次電池に充電端子を
介して充電電力を供給・充電する過程での充電電圧検出
方法であって、前記二次電池と充電端子との間にダイオ
ードおよび抵抗器を並列に接続して充電電力をパルスで
供給し、充電電力のオフ時に二次電池の充電電圧を検出
することを特徴とする二次電池の充電電圧検出方法であ
る。
【0010】請求項3の発明は、外装体、前記外装体内
に収納・装着された複数個の二次電池セル、前記二次電
池セル間を電気的に接続する電気回路、前記電気回路に
一端がそれぞれ接続し外装体外に導出されて充電電力を
パルスで供給・充電する一対の充電端子、および前記充
電端子の一端側へ並列に介挿されたダイオードおよび抵
抗器を具備する二次電池パックに充電端子を介して充電
電力をパルスで供給・充電する過程での充電電圧検出方
法であって、前記充電電力のオフ時に二次電池パックの
充電電圧を検出することを特徴とする二次電池パックの
充電電圧検出方法である。
【0011】すなわち、上記充電電圧検出方法の発明
は、いわゆる二次電池セルもしくは電池セル群の端子と
充電端子との間に、外部短絡防止用のダイオード並列に
介挿されたダイオードおよび抵抗器を介して充電電力を
パルスで供給し、前記の充電電力がオフのとき、このオ
フ時における電池電圧を、前記の充電端子で検出するこ
とを骨子としたものである。
【0012】請求項1の発明では、電池パック自体が電
池セル群の端子と充電端子との間にダイオードおよび抵
抗器を並列に具備しているため、充電電力がダイオード
を介して供給・充電される一方、このダイオードの介挿
によって電池の外部短絡事故発生が防止される。また、
パルスで供給される充電電力がオフの時点で、並列に接
続された抵抗器を介して充電電力が入力する充電端子
で、容易に電池電圧が検出される。
【0013】請求項2および3の発明では、充電器の端
子と電池の充電端子との間にダイオードおよび抵抗器を
並列に具備しているため、充電電力がダイオードを介し
て供給・充電される一方、このダイオードの介挿によっ
て電池の外部短絡事故発生が防止される。また、パルス
で供給される充電電力がオフの時点で、並列に接続され
た抵抗器を介して充電電力が入力する充電端子で、容易
に電池電圧が検出されるため、適正で再現性のよい充電
を行うことができる。
【0014】
【発明の実施の形態】以下図1および図2を参照して実
施の形態を説明する。
【0015】図1は、本発明の充電電圧検出方法の実施
態様を説明するための充電回路図である。図1におい
て、1は充電器で、入力電源1a,1a′、充電主回路1b、
充電制御回路1cおよび接続端子1d,1d′を具備した構成
と成っている。また、2はたとえばリチウムイオン電池
パックなどの二次電池パックで、電池セル2a、充電端子
2b,2b′およびダイオード2cと抵抗器2d′との並列回路
とを具備した構成と成っている。ここで、ダイオード2c
は外部短絡防止の役割を成し、抵抗器2d′は充電電流が
オフのときに電池電圧を検出するためのものであり、ま
た、充電端子2b′は GND側として作用する。
【0016】そして、リチウムイオン電池パック2の充
電では、充電主回路1bを介して供給されるパルス型の充
電電力によって、電池パック2の充電が進行する。すな
わち、この充電回路においては、図2模式的に示すよう
に、充電器1の充電主回路1bからパルスで充電電力が、
接続端子1d,電池パック2の充電端子2b,ダイオード2c
を介して電池セル2aに供給される。ここで、電池パック
2に充電電力が流れている(パルスで供給されている)
ときは、ダイオード2cの順方向電圧降下分と電池セル2a
の内部抵抗による電圧降下が高くなるので、充電端子2b
で正確な電圧を検出できない。一方、電池パック2に充
電電流が流れていないときには(パルスでの供給がオフ
のときには)、前記ダイオード2cの順方向電圧降下分お
よび電池セル2aの内部抵抗による電圧降下分がないた
め、抵抗器2d′を介して充電端子2bで正確な充電電圧を
検出できる。このように、充電過程で二次電池の充電電
圧を高い精度で、また、容易かつ再現性よくに測定でき
ることは、その精度の高い充電電圧検出値が充電器1の
充電制御回路1cにフィードバックされ、充電主回路1bを
適切に制御することになるため、結果的に適正な充電の
実施を可能にする。
【0017】上記では、リチウムイオン電池パックの構
成例、リチウムイオン電池パックに対する充電過程での
充電電圧の検出例を説明したが、他の二次電池パックに
おいて同様の構成を採った場合、あるいは単一な二次電
池(電池セル)に対する充電時にける充電電圧の検出で
も同様の作用・効果が認められる。
【0018】
【発明の効果】請求項1の発明によれば、電池パック自
体が電池セル群の端子と充電端子との間にダイオードお
よび抵抗器を並列に具備しているため、介挿されたダイ
オードを介して充電電力が供給・充電される一方、外部
短絡事故の発生が防止される。また、複雑な構成の充電
器を用いなくとも、容易に充電中の電池電圧を検出でき
るので、適正な充電制御が可能となり、利用効率の高い
二次電池が提供されることになる。
【0019】請求項2および3の発明によれば、充電さ
れる二次電池,二次電池パックは、外部短絡事故発生が
防止されるだけでなく、複雑な構成の充電器を用いなく
とも、容易に充電中の電池電圧を検出できるので、適正
な充電制御が可能となる。つまり、適正で再現性のよい
充電制御によって、二次電池の利用効率向上に大きく寄
与する。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の充電電圧検出方法の実施態様の概略を
示す回路図。
【図2】実施例における充電電流および充電端子部の電
圧をそれぞれ示す波形図。
【図3】従来の一般的な充電電圧検出方法の実施態様の
概略を示す回路図。
【図4】従来の他の充電電圧検出方法の実施態様の概略
を示す回路図。
【符号の説明】 1……充電器 1a,1a′……入力電源 1b……充電主回路 1c……充電制御回路 1d,1d′,1d″……接続端子 2……電池パック 2a……電池セル 2b,2b′……充電端子 2b″……電圧検出端子 2c……ダイオード 2d,2d′……抵抗器

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 外装体と、前記外装体内に収納・装着さ
    れた複数個の二次電池セルと、前記二次電池セル間を電
    気的に接続する電気回路と、前記電気回路に一端がそれ
    ぞれ接続し外装体外に導出されて充電電力を供給・充電
    する一対の充電端子と、前記充電端子の一端側へ並列に
    介挿されたダイオードおよび抵抗器とを具備することを
    特徴とする二次電池パック。
  2. 【請求項2】 二次電池に充電端子を介して充電電力を
    供給・充電する過程での充電電圧検出方法であって、 前記二次電池と充電端子との間にダイオードおよび抵抗
    器を並列に接続して充電電力をパルスで供給し、充電電
    力のオフ時に二次電池の充電電圧を検出することを特徴
    とする二次電池の充電電圧検出方法。
  3. 【請求項3】 外装体、前記外装体内に収納・装着され
    た複数個の二次電池セル、前記二次電池セル間を電気的
    に接続する電気回路、前記電気回路に一端がそれぞれ接
    続し外装体外に導出されて充電電力を供給・充電する一
    対の充電端子、および前記充電端子の一端側へ並列に介
    挿されたダイオードおよび抵抗器を具備する二次電池パ
    ックに充電端子を介して充電電力をパルスで供給・充電
    する過程での充電電圧検出方法であって、 前記充電電力のオフ時に二次電池パックの充電電圧を検
    出することを特徴とする二次電池パックの充電電圧検出
    方法。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2331413A (en) * 1997-11-14 1999-05-19 Nec Corp Li-ion secondary battery pack and recharger
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