[发明专利]单组保护电路模块以及使用其的电池组

说明书

技术领域

本发明的各方面涉及保护电路模块以及使用该保护电路模块的电池组，更特别地，涉及保护电路模块以及使用该保护电路模块的电池组，它们具有小的印刷电路板面积、能抵抗电磁波或静电并通过把集成电路(IC)、充电开关和放电开关集成在单半导体封装中实现了成本降低。 

背景技术

一般地，与传统的镍-镉和镍-氢电池那些相比，锂型二次电池具有高的能量密度。锂型二次电池的例子包括锂离子电池和锂离子聚合物电池。锂型二次电池主要作为便携式电子装置例如笔记本电脑、移动电话和个人数字助理(PDA)的电源。 

然而，如果以不适当的方式使用锂型二次电池，则由于它们不稳定的化学成份，它们爆炸或自燃的可能性较大。因此为了避免电池被过度充电和过度放电，并且为了避免其性能的降低，所谓的“保护电路模块”被安装到锂型二次电池上. 

图1A和图1B示出了相关技术的保护电路模块的略图。 

如图所示，相关技术的保护电路模块100’包括板型印刷电路板110’、集成电路120’、充电开关130’、放电开关140’、多个无源元件151’和152’和导电垫161’和162’。如图所示，集成电路120’是单半导体封装型(onesemiconductor-package type)的，检测二次电池(没有示出)的电压和电流，从而开启或关断充电开关130’和放电开关140’。此外，充电开关130’和放电开关140’分别是单半导体封装型的。集成电路120’和充电开关130’，以及集成电路120’和放电开关140’通过印刷电路板110’上的形成的布线图案互相连接。此外，充电开关130’和放电开关140’可以是功率MOSFET。 

参见图2，示出了包括相关技术的保护电路模块的相关技术的电池组的电路图。如图所示，相关技术中的电池组200’包括二次电池210’、组端子171’和172’、电阻151’、电容152’、集成电路120’、充电开关130’和放 电开关140’。充电开关130’和放电开关140’通过布线图案111’电连接到集成电路120’。因此，充电开关130’和放电开关140’可以通过集成电路120’的控制信号开启或关断。此外，充电器或者外部系统电连接到组端子171’和172’。 

在相关技术的电池组200’中，集成电路120’检测二次电池210’的充电电压或者放电电压。例如，如果二次电池210’被过度充电，则集成电路120’输出预定的控制信号至充电开关130’。因此，充电开关130’被关断从而防止额外的充电。此外，如果二次电池210’被过度放电，则集成电路120’输出预定的控制信号至放电开关140’。因此，放电开关140’被关断从而防止额外的放电。 

寄生二极管分别形成在充电开关130’和放电开关140’内。因此，如果充电开关130’由于二次电池210’的过度充电被关断，则二次电池210’进入可放电的状态。此外，如果放电开关140’由于二次电池210’的过度放电被关断，则二次电池210’进入可充电的状态。 

发明内容

然而，相关技术的保护电路模块及其电池组以集成电路和两个开关分别形成为半导体封装型器件的方式被安装在印刷电路板上。这样，印刷电路板的长度和宽度由于单独的半导体封装而增加，这样是不利的。因此，基于印刷电路板增加的尺寸，电池组的总体积需要增加。如果对电池组的最大体积有限制的话，则电池组中二次电池所占的相对体积将减少。因此，这样就限制了二次电池的容量。 

此外，相关技术的保护电路模块和电池组中，焊接到印刷电路板上的主要部件的数量为3个，并且需要进行至少3次焊接。因此，工作中制造相关技术中的印刷电路板的步骤的数量以及出现焊接故障的可能性增加。 

此外，相关技术的保护电路模块和电池组中，需要在印刷电路板上形成单独的布线图案来连接集成电路和两个开关。因此，在印刷电路板上需要额外的布线图案形成工序。布线图案增加了外部静电或电磁波将流入集成电路和两个开关的可能性。此外，存在由静电或电磁波导致相关技术的保护电路模块和电池组的错误操作的危险。 

此外，相关技术的保护电路模块和电池组中，单独的电容需要并联地电 连接至两个开关以防止静电，并且，单独的电阻需要电连接至控制两个开关的配线以防止静电。 

最后，相关技术的保护电路模块和电池组中，集成电路或两个开关需要制造或购买。因此，其制造成本增加。