[发明专利]二次电池保护集成电路装置、二次电池保护模块和电池组

说明书

技术领域

本发明涉及二次电池保护集成电路装置以及使用它的二次电池保护模块 和电池组，尤其涉及具有短路检测电路的二次电池保护集成电路装置以及使用 它的二次电池保护模块和电池组，所述短路检测电路将二次电池的放电电流变 换为电压值来检测，当该电压值为预定的短路检测电压以上时，检测到所述二 次电池的短路状态。

背景技术

目前，已知保护锂离子电池等二次电池的二次电池用保护模块。图8表示 现有的包含二次电池保护集成电路装置220的二次电池保护模块250的一例。 在图8中，现有的二次电池保护模块250与二次电池CELL并联连接，在端子 P+、P-上连接充电器，像这样作为整体构成了电池组300。二次电池保护模 块250，作为充电·放电控制FET(Field Effect Transistor、电场效应晶体管)， 使用了导通电阻值为几十[mΩ]左右的N沟道MOS(Metal Oxide Semiconductor)晶体管M1、M2，通过该充电控制MOS晶体管M1以及放电 控制MOS晶体管M2的导通电阻，将充放电电流变换为电压在V-端子进行 检测。充电控制MOS晶体管M1通过COUT端子进行导通·截止控制，在过 充电状态或异常充电器连接状态(充电过电流状态)下截止，保护二次电池 CELL。另外，放电控制MOS晶体管M2通过DOUT端子进行导通·截止控 制，在过放电状态、放电过电流状态或输出短路状态下截止，保护二次电池 CELL。

其中，监视VDD端子的电压，通过过充电检测电路10以及过放电检测 电路20检测过充电状态以及过放电状态。另一方面，监视V-端子的电压， 通过充电过电流检测电路40、放电过电流检测电路30以及短路检测电路150 检测充电过电流状态、放电过电流状态以及输出短路状态。

在此，将二次电池保护模块250构成为，通过充电控制MOS晶体管M1 的体二极管D1，即使充电控制MOS晶体管M1截止也可以放电，即使放电控 制MOS晶体管M2截止也可以充电。因此，即使是过充电状态，在连接了负 载时电池也放电，从过充电恢复。另外，即使是过放电状态，在连接了充电器 时也对二次电池CELL充电，从过放电状态恢复。

图9表示在充电控制MOS晶体管M1以及放电控制MOS晶体管M2中 应用的、一般的N沟道MOS晶体管的截面构造的一例。在图9中，漏极D- 源极S间的通道在不对栅极G施加正电压时不打开，但在与源极S连接的背 栅BG与漏极D间，经由P型基板通过PN结的寄生二极管D1流过正向电流。 即，从背栅BG(源极S)向漏极D，即使N沟道MOS晶体管自身截止，也 会在从源极S向漏极D的方向上流过电流。此时，在PN结流过正向电流时， 在PN结间产生的电压为0.6～0.7[V]。

返回图8。如在图9中所说明的那样，即使在充电控制MOS晶体管M1 截止的情况下，如果在二次电池CELL上连接了负载，则在体二极管D1的正 向上流过放电电流，在充电控制MOS晶体管M1上施加正电压Vf(≈0.6[V])。 同样地，即使在放电控制MOS晶体管M2截止的情况下，如果在P+、P-端 子上连接了充电器，则在体二极管D2的正向上流过充电电流，在放电控制 MOS晶体管M2上施加负电压。因此，电池组300即使在过充电中，如果连 接了负载则也可以进行放电，即使在过放电中，如果连接了充电器则也可以进 行充电。

已知一种二次电池保护用半导体装置，其具备：用于将电流变换为电压来 进行检测的电流检测端子、从电流检测端子检测放电过电流的第1放电过电流 检测电路、从电流检测端子检测短路电流的第2放电过电流检测电路、使这些 放电过电流检测电路的输出延迟预定的延迟时间的延迟电路、以及当在电流检 测端子上施加了预定的负电压以下的电压或预定的正电压以上的电压时，生成 按照预定的比例缩短延迟时间的延迟时间缩短信号的缩短电路，该二次电池保 护用半导体装置，即使在分为各个阶段来检测电流检测端子的电位，与其对应 地设定各种延迟时间的情况下，也可以不增加芯片面积地应对多种放电过电 流。(例如，参照专利文献1)。