二次电池的内部短路检测装置和检测方法、二次电池的电池组件及电子设备制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种二次电池的内部短路检测装置、二次电池的内部短路检测方法、二次电池的电池组件及电子设备。该二次电池的内部短路检测装置的电量存储电路，预先存储将二次电池的电池电压从第１电池电压充电至第２电池电压为止所需要的基准电量；电量累计电路，测定对二次电池将电池电压从第１电池电压充电至第２电池电压为止所需要的累计电量；内部短路检测电路，比较由电量累计电路测定到的累计电量和电量存储电路中存储的基准电量，当累计电量大于基准电量时判断为内部短路，当累计电量等于或小于基准电量时不判断为内部短路，并将电量存储电路中存储的基准电量改写成累计电量，从而精确地检测二次电池中的内部短路的发生。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及检测二次电池内部短路的发生的二次电池的内部短路检测装置、二次电池的内部短路检测方法、二次电池的电池组件及电子设备。
技术介绍
锂离子(lithium-ion)二次电池等化学电池中，在正极与负极之间对极板分别实施了电气性绝缘处理，此外还设置了具有保持电解液的作用的隔离体。正极与负极间的能量差原本以电能的形式对外释放，但因异物的混入等原因引起正负极短路的情况下，则以热能形式对外释放。这种短路发热可能会引起电池的升温。此外，一旦发生短路因发热隔离物会被溶融，此后便存在着伴随工作循环引起的电极板的膨胀和收缩等反复发生短路，担心会促进电池的升温。因此需要精确地检测电池内部短路的发生，并在发生内部短路时采取中止使用等相应的措施。作为检测内部短路的已有技术，曾经提案过包括具有检测伴随锂离子电池中正负极的短路出现的瞬间性电压下降的电池异常判别装置的电源装置(例如参照日本专利公开公报特开2003-9405号)，以及当充电时的电池电压的上升比预先取得的正常的二次电池的数据小时判定为短路的二次电池的短路探知方法(例如参照日本专利公开公报特开2002-50410号)等。然而，在将二次电池作为电源使用比较多的笔记本PC(个人电脑)和手机中，通过短时间的脉冲充放电驱动设备的情况比较多，即使是正常的二次电池也会出现在短时间间隔内电压有变动。另外，发生短路的时间或电压的下降量也不固定。因此，如上所述的检测瞬间电压下降的方法难以识别出那些仅仅是因为短路引起的电压的下降，容易发生误检测。此外，采用上述与预先取得的正常二次电池的数据进行对比的方法时，需要获取不同电流及温度条件下的大量数据。
技术实现思路
本专利技术旨在解决上述的问题，其目的在于提供可以精确地检测二次电池的内部短路的发生的二次电池的内部短路检测装置、二次电池的内部短路检测方法、二次电池的电池组件(Battery Pack)及电子设备。本专利技术所提供的二次电池的内部短路检测装置，是检测二次电池中的内部短路的内部短路检测装置，它包括存储将上述二次电池的电池电压从第1电池电压充电至高于上述第1电池电压的第2电池电压为止所需要的基准电量的电量存储电路、测定对上述二次电池将电池电压从上述第1电池电压充电至上述第2电池电压为止所需要的累计电量的电量累计电路，以及比较由上述电量累计电路中测定到的累计电量和上述电量存储电路中存储的基准电量、当上述累计电量大于上述基准电量时判断为内部短路，而当上述累计电量等于或小于上述基准电量时不判断为内部短路，并将上述电量存储电路中存储的基准电量改写成上述累计电量的内部短路检测电路。本专利技术所提供的二次电池的内部短路检测方法，是检测二次电池中的内部短路的内部短路检测方法，它包括如下步骤测定对上述二次电池将电池电压从第1电池电压充电至高于上述第1电池电压的第2电池电压为止所需要的累计电量的电量累计步骤、比较在上述电量累计步骤中测定到的累计电量和电量存储电路中预先存储的、将上述二次电池的电池电压从上述第1电池电压充电至上述第2电池电压为止所需要的基准电量的电量比较步骤、当在上述电量比较步骤中，上述累计电量大于上述基准电量时判断为内部短路的内部短路检测步骤、当在上述电量比较步骤中，上述累计电量等于或小于上述基准电量时不判断为内部短路，并将上述电量存储电路中存储的基准电量改写成上述累计电量的基准电量改写步骤。根据这些结构，将二次电池的电池电压从第1电池电压充电至第2电池电压为止所需要的基准电量，在电量存储电路中予以存储，对二次电池将电池电压从第1电池电压充电至第2电池电压为止所需要的累计电量被测定。而且，将测定到的累计电量和电量存储电路中存储的基准电量进行比较，当累计电量大于基准电量时判断为内部短路，而当累计电量等于或小于基准电量时不判断为内部短路，并将电量存储电路中存储的基准电量改写成累计电量。因此，由于将测定到的累计电量和电量存储电路中存储的基准电量进行比较，当累计电量大于基准电量时被判断为内部短路，因此，可以精确地检测二次电池中的内部短路的发生。另外，即使未发生内部短路也会因二次电池的老化而导致充电所需要的电量发生变化，而在可以判断未发生内部短路时，则将此前所存储的基准电量更新为在其判断时所使用的充电时的电量，从而可以提高检测精确度。此外，由于是利用相同的二次电池的充电时的电量来判断内部短路，因而避免了因作为比较对象的二次电池的不同所带来的影响，从而能够可靠地检测出内部短路。本专利技术所提供的二次电池的电池组件，包括二次电池、检测上述二次电池所充的电池电压的电压检测电路、检测流经上述二次电池的电流的电流检测电路、上述的内部短路检测装置、接通·切断上述二次电池对外部的供电的电池组件开关、当上述内部短路检测装置判断出内部短路时，接到所输出的内部短路信号而关闭上述电池组件开关的电池组件开关控制电路。根据该结构，通过电压检测电路，二次电池所充的电池电压得以检测，通过电流检测电路，流经二次电池的电流得以检测。而且通过上述内部短路检测装置而被判断出内部短路时，接到所输出的内部短路信号而接通·切断上述二次电池对外部的供电的电池组件开关被切断。因此，可以确切地控制发生了内部短路的二次电池，避免因继续使用内部短路后的二次电池而导致内部短路反复发生、加热二次电池，从而可以提高二次电池的电池组件的安全性。本专利技术提供的一种电子设备，是将上述电池组件作为电源使用的电子设备，包括对上述电池组件所备有的二次电池进行充电的充电器、警报装置、接到上述电池组件输出的表示内部短路的信号，让上述警报装置发出内部短路发生的警告的警报控制电路。根据该结构，由于通过充电器，上述电池组件所备有的二次电池得以充电，而接收到电池组件输出的内部短路信号后，由警报装置警告内部短路的发生，因此用户可以正确地把握二次电池的异常情况，从而可进行数据的备用(backup)等适当的处理。本专利技术所提供的另一种电子设备，是将上述电池组件作为电源使用的电子设备，包括对上述电池组件所备有的二次电池进行充电的充电器、通过上述二次电池而被供电的负载单元、接通·切断上述二次电池对上述负载单元的供电的电子设备开关、接到上述电池组件输出的表示内部短路的信号，关闭上述电子设备开关的电子设备开关控制电路。根据该结构，由于接收到电池组件输出的表示内部短路的信号后，关闭用来接通·切断二次电池对负载单元的供电的电子设备开关，因此可以防止将内部短路的二次电池作为电子设备的电源继续使用，从而可以提高电子设备的安全性。附图说明图1是本专利技术的对内部短路的二次电池进行检测的内部短路检测装置的电路结构示意图；图2是本专利技术的二次电池的内部短路检测方法的说明图； 图3是用来说明图1所示的内部短路检测装置1检测发生了内部短路的二次电池的流程的流程图；图4是用来对内部短路检测装置的第一变形例进行说明的流程图；图5是用来对内部短路检测装置的第二变形例进行说明的流程图；图6是具备本专利技术的内部短路检测装置的二次电池的电池组件的电路结构示意图；图7是具备本专利技术的电池组件的电子设备的电路结构示意图。具体实施例方式下面，参照附图对本专利技术的实施例进行说明。但本专利技术并不局限于以下的实施例。图1是本专利技术的对内部短路的二次电池进行检测的内部短路检测装置的电路结构示意图。内部短本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种二次电池的内部短路检测装置，用来检测二次电池中的内部短路，其特征在于包括：电量存储电路，存储将上述二次电池的电池电压从第１电池电压充电至高于上述第１电池电压的第２电池电压为止所需要的基准电量；电量累计电路，测定对上述二次电池将电池电压从上述第１电池电压充电至上述第２电池电压为止所需要的累计电量；及内部短路检测电路，比较由上述电量累计电路测定到的累计电量和上述电量存储电路中存储的基准电量，当上述累计电量大于上述基准电量时，判断为内部短路，当上述累计电量等于或小于上述基准电量时，不判断为内部短路，并将上述电量存储电路中存储的基准电量改写成上述累计电量。

【技术特征摘要】
JP 2005-2-18 2005-041980;JP 2006-2-1 2006-0242991.一种二次电池的内部短路检测装置，用来检测二次电池中的内部短路，其特征在于包括电量存储电路，存储将上述二次电池的电池电压从第1电池电压充电至高于上述第1电池电压的第2电池电压为止所需要的基准电量；电量累计电路，测定对上述二次电池将电池电压从上述第1电池电压充电至上述第2电池电压为止所需要的累计电量；及内部短路检测电路，比较由上述电量累计电路测定到的累计电量和上述电量存储电路中存储的基准电量，当上述累计电量大于上述基准电量时，判断为内部短路，当上述累计电量等于或小于上述基准电量时，不判断为内部短路，并将上述电量存储电路中存储的基准电量改写成上述累计电量。2.根据权利要求1所述的二次电池的内部短路检测装置，其特征在于上述内部短路检测电路，在上述累计电量比上述基准电量大3％或3％以上时，判断为内部短路。3.根据权利要求1所述的二次电池的内部短路检测装置，其特征在于上述内部短路检测电路，对每一次充电放电循环，比较由上述电量累计电路测定到的累计电量和上述电量存储电路中存储的基准电量，当上述累计电量大于上述基准电量时，判断为内部短路，当上述累计电量等于或小于上述基准电量时，不判断为内部短路、并将上述电量存储电路中存储的基准电量改写成上述累计电量。4.根据权利要求1所述的二次电池的内部短路检测装置，其特征在于上述内部短路检测电路，只在上述累计电量大于上述基准电量的情况连续出现多次时，判断为内部短路。5.根据权利要求1所述的二次电池的内部短路检测装置，其特征在于上述电量存储电路，存储多次的上述基准电量；上述内部短路检测电路，比较由上述电量累计电路测定到的累计电量和上述电量存储电路中存储的多次的基准电量，仅当上述累计电量大于多次的所有的基准电量时，判断为内部短路。6.一种二次电池的内部短路检测方法，用来检测二次电池中的内部短路，其特征在于包括以下步骤电量累计步骤，测定对上述二次电池将电池电压从第1电池电压充电至高于上述第1电池电压的第2电池电压为止所需要的累计电量；电...

【专利技术属性】
技术研发人员：藤川万乡，川边胜，岛田干也，
申请(专利权)人：松下电器产业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]