[发明专利]保护电路模块及电池组

说明书

技术领域

本发明涉及保护电路模块及电池组。另外，保护电路模块由保护电路与其它的半导体元件（晶体管等）形成。电池组包括保护电路模块及二次电池。

背景技术

当内置于电池组中的锂二次电池等的二次电池为过充电或过放电状态时，由于副反应的产生而引起劣化，导致二次电池的寿命减短。并且，由于内部短路有可能引起起火等。为此，使用当电池的电压为过充电电压以上或过放电电压以下时截断电源的保护电路模块。

保护电路模块由监视二次电池的电压及充放电电流的保护电路及用来截断电流的开关等构成。保护电路具有如下功能：当检测出二次电池的异常时，通过控制电流截断用开关来截断电池组中的电力的输出和输入。

当二次电池不断进行放电而使电池电压变为低于放电下限电压时，保护电路开始工作，其利用电流截断用开关截断流入外部负载的放电电流，由此防止二次电池的过放电。

另外，当不断进行充电而使电池电压超过充电上限电压时，保护电路开始工作，其利用电流截断用开关截断流入二次电池的充电电流，由此防止二次电池的过充电（例如参照专利文献1）。

[专利文献1]日本专利申请公开2010-187532号公报

如上所述，保护电路监视二次电池的电压及充放电电流，并通过控制电流截断用开关来截断二次电池与外部的电路径，由此防止过放电及过充电。

但是，二次电池与外部的路径只是通过控制开关被电截断（electrically interrupted）而不是被物理地截断（physically interrupted），因此会流过例如用作开关的晶体管的截止态电流（off-state current）。

为此，例如即使为了防止过放电而使构成开关的晶体管处于截止状态，但是在二次电池与外部负载连接的状态下，还是会渐渐地不断地进行放电。由此，过放电不断慢慢地进行，而有可能引起二次电池的劣化或破损等。

同样地，即使在因过充电而关闭开关的情况下，起因于构成该开关的晶体管的截止态电流，渐渐地不断地进行过充电，而有可能引起二次电池的破损等。

发明内容

鉴于上述问题，本发明的一个方式的目的是提供一种降低电池组的保护电路中的电流截断用开关所使用的晶体管的泄漏电流的安全且使用寿命长的保护电路模块及电池组。

本发明的一个方式是一种保护电路模块，其包括保护电路、充电控制用开关以及放电控制用开关。充电控制用开关及放电控制用开关与保护电路电连接。保护电路检测二次电池的电压并将其与预定电压进行比较，并根据上述比较结果对充电控制用开关或放电控制用开关输出控制信号，以便使充电控制用开关或放电控制用开关变为开启或关闭。充电控制用开关及放电控制用开关具有：包括氧化物半导体的晶体管；以及与包括氧化物半导体的晶体管并联的二极管。

本发明的一个方式是一种上述晶体管的栅极与保护电路电连接的保护电路模块。

在本发明的一个方式中，优选上述二极管为具有氧化物半导体的二极管。

本发明的一个方式是一种保护电路模块，该保护电路模块中的氧化物半导体含有选自In、Ga、Sn及Zn中的一种以上的元素。

本发明的一个方式是一种保护电路模块，该保护电路模块中充电控制用开关及放电控制用开关层叠于保护电路上。

本发明的一个方式是一种电池组，其包括保护电路模块及二次电池，其中二次电池、充电控制用开关及放电控制用开关串联连接。

在本发明的一个方式中，上述二次电池可以使用锂二次电池。另外，锂二次电池是指作为载流子离子使用锂离子的二次电池。另外，作为能够代替锂离子的载流子离子，可以举出：钠、钾等碱金属离子；钙、锶、钡等碱土金属离子；铍离子；镁离子；等等。

根据本发明的一个方式，可以提供降低了电池组的保护电路中的电流截断用开关所使用的晶体管的泄漏电流的安全且长使用寿命的保护电路模块及电池组。

附图说明

图1A和1B是示出根据本发明的一个方式的电池组及二极管的电路图；

图2A和2B是示出根据本发明的一个方式的电池组的电路图；

图3是示出根据本发明的一个方式的电池组的电路图；

图4是示出根据本发明的一个方式的晶体管的截面图；

图5A至5F是说明电子设备的图。

具体实施方式