保护电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种切断电流通路的保护电路，特别地设及在裡离子二次电池等的在 紧急时需要快速切断电流通路的电池电路中使用的适当的保护电路。本申请主张日本专利 申请2013-184663号（2013年9月6日申请）的优先权，并参照该申请的公开全部内容而引用 于此。
【背景技术】
[0002] 可充电而重复利用的二次电池大多被加工成电池组(batte巧pack)而提供给用 户。特别地，在重量能量密度高的裡离子二次电池中，为了确保用户和电子设备的安全，通 常将用于过充电保护、过放电保护等的保障电路内置于电池组，从而具有在预定的情况下 切断电池组的输出的功能。
[000引在运种电路中，使用内置于电池组的FET开关来进行输出的接通/断开(0N/0FF)， 由此进行电池组的过充电保护或过放电保护动作。然而，无论是由于何种原因 FET开关短路 损坏时、由于被雷击等而导致瞬间流过大电流时、或者由于电池单元的寿命而输出电压异 常地下降或相反地输出过大异常电压时，电池组或电子设备都应该受到保护W防止起火等 事故。因此，为了即使在运样的可设想的所有异常状态下也安全地将电池单元的输出切断， 而使用由烙断元件构成的保护元件，该烙断元件具有根据来自外部的信号切断电流通路的 功能。
[0004] 作为面向运样的裡离子二次电池等的电池电路的保护元件通常使用在保护元件 内部具有发热体，并通过该发热体烙断电流通路上的可烙导体(保险丝)的结构。
[0005] 作为本发明的关联技术在图6示出保护电路50。保护电路50例如为用于裡离子二 次电池的电池组的电池电路，并具备:具有裡离子二次电池的电池单元的电池堆51、在电池 堆51异常时切断充电的保护元件52、检测电池堆51的电压的电压检测元件53、和根据电压 检测元件53的检测结果控制保护元件52的动作的开关元件54。
[0006] 保护元件52串联连接在电池堆51的充放电通路上，并具有可烙导体55和发热体 56,可烙导体55构成该充放电通路的一部分，发热体56与开关元件54连接并通过被电池堆 51供应电力而发热，从而使可烙导体55烙断。
[0007] 可烙导体55例如使用WSn为主要成分的无 Pb焊料等低烙点金属而形成。发热体56 为电阻值比较高且在通电时发热的具有导电性的部件，由例如W、Mo、Ru等构成，并且通过将 它们的合金或组成物、化合物的粉状体与树脂粘合剂等混合得到浆状物，利用丝网印刷技 术使该浆状物在形成保护元件52的绝缘基板上形成图案并进行烧制等而形成。
[000引该保护元件52通过开关元件54来控制向发热体56的供电。
[0009] 电压检测元件53监测电池堆51的电压，并在成为过充电电压或过放电电压时输出 控制开关元件54的控制信号。
[0010] 开关54例如由场效应晶体管m下，称为FET。）构成，如果在电池堆51的电压值成 为超过预定的过放电或过充电状态的电压时，接受到从电压检测元件53输出的检测信号， 则W使发热体56通电的方式进行动作。由此，就开关元件54而言，W通过发热体56的发热使 可烙导体55烙断，从而切断电池堆51的充放电通路的方式进行控制。
[0011] 由运样的电路构成所构成的保护电路50,在检测元件53检测到电池堆51的异常电 压时，向开关元件54输出检测信号。接受到检测信号的开关元件54控制电流W使从电池堆 51向保护元件52的发热体56进行供电。由此，保护电路50能够通过发热体56发热，保险丝55 烙断来切断充放电通路。
[0012] 现有技术文献 [OOU]专利文献
[0014] 专利文献1:日本特开2005-243652号公报
[0015] 专利文献2:日本特开2006-221919号公报
[0016] 专利文献3:日本特开2009-267293号公报
【发明内容】
[0017] 技术问题
[0018] 运里，为了通过保护元件52的发热体56的发热使可烙导体55烙断，需要施加根据 发热体56的额定值的电压。即，若发热体56被施加比额定电压高的电压，则在使可烙导体55 烙断前自身由于自发热(焦耳热)而烙融、烧毁，无法烙断可烙导体55。
[0019] 具体地，可烙导体55横跨分离地设置在构成保护元件52的绝缘基板上的一对电极 之间而被搭载，若由于发热体56的发热而烙融，则通过移动到该一对电极上而被切断。由 此，保护元件52切断保护电路50的充放电通路。因此，发热体56至少需要在直到该可烙导体 55烙融并移动到一对电极上为止的时间持续发热。
[0020] 可是，通常作为能够使发热体56不烧毁而持续发热的使用电压范围，上限电压为 下限电压的1.5~2倍左右，无法根据保护电路50的电池单元的个数而进行大范围地应对。 因此，在被施加有超过发热体56的使用电压范围的高电压的情况下，有可能在使可烙导体 55烙断前发热体56就烧毁了。
[0021] 因此，本发明的目的在于提供一种保护电路，该保护电路中的发热体56具有较宽 的使用电压范围，即使在被施加有可设想的任何过大电压的情况下，也能够在使可烙导体 55烙断所需的时间不烧毁而持续发热，从而可靠地切断充放电通路。
[0022] 技术方案
[0023] 为了解决上述课题，本发明的保护电路具备：电池单元；电压检测元件，其检测上 述电池单元的电压;保护元件，其具有可烙导体和发热体，上述可烙导体设置在上述电池单 元的充放电通路上，上述发热体与上述电池单元连接并通过被通电而发热从而将上述可烙 导体烙断;开关元件，其与上述发热体连接并根据上述电压检测元件的输出控制对上述发 热体的通电；和延迟电路，其延迟对上述发热体施加电压。
[0024] 技术效果
[0025] 根据本发明，即使在电池成为过充电状态而被施加有高电压的情况下，发热体也 能够在可烙导体的烙断前不烧毁而持续发热，从而能够扩大发热体的使用电压范围。
【附图说明】
[0026] 图I是示出应用了本发明的保护电路的电路图。
[0027] 图2是示出保护元件的一个构成例的俯视图，（A)示出可烙导体烙断前的状态，（B) 示出可烙导体烙断后的状态。
[0028] 图3是示出在现有的保护电路和应用了本发明的保护电路中的经过时间与施加电 压(高电压)之间的关系的曲线图。
[0029] 图4是示出在现有的保护电路和应用了本发明的保护电路中的经过时间与施加电 压(低电压)之间的关系的曲线图。
[0030] 图5是示出其他延迟电路的构成例的图，（A)示出使用LC电路的构成例，（B)示出使 用L电路的构成例，（C)示出使用PWM产生元件的构成例。
[0031 ]图6是示出现有的保护电路的电路图。
[0032] 符号说明
[0033] 1:保护电路，2:电池组，3:电池单元，4:电压检测元件，5:保护元件，6:开关元件， 7:延迟电路，8:电池堆，10 :绝缘基板，11:绝缘部件，12:发热体，13:第一电极，14:第二电 极，15:发热体引出电极，16:可烙导体，17:发热体电极，19:供电通路，20: PWM产生元件
【具体实施方式】
[0034] W下，参照附图对应用了本发明的保护电路进行详细说明。应予说明，本发明并不 仅限于W下的实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内可W进行各种变更。此外，附图为 示意性的图，各尺寸的比例等有时会与实际情况不同。具体的尺寸等应参酌W下说明进行 判断。此外，在附图之间含有相互的尺寸关系和/或比例不同的部分也是当然的。
[0035] 应用了本发明的保护电路1，如图1所示例如可W作为裡离子二次电池的电池组2 的电路使用。电池组2具有:裡离子二次电池的电池单元3、检测电池单元3的电压的电压检 测元件4、在电池单元3的异常电压时切断充放电通路的保护元件5、根据电压检测元件4的 输出控制在保护元件5中流通的电流的开关元件6、和设置在电压检测元件4与开关元件6之 间的延迟电路7。
[0036] [电池单元/电压检测元件]
[0037] 电池单