[發(fā)明專利]單組保護(hù)電路模塊以及使用其的電池組

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200710136279.6
• 申請日: 2007-03-27
• 公開（公告）號: CN101119035A
• 公開（公告）日: 2008-02-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 金潤九;金奉永
• 申請（專利權(quán)）人: 三星SDI株式會社
• 主分類號: H02J7/00
• 分類號: H02J7/00;H02H7/18;H01M10/36
• 代理公司: 北京市柳沈律師事務(wù)所
• 代理人: 陶鳳波

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明的各方面涉及保護(hù)電路模塊以及使用該保護(hù)電路模塊的電池組，更特別地，涉及保護(hù)電路模塊以及使用該保護(hù)電路模塊的電池組，它們具有小的印刷電路板面積、能抵抗電磁波或靜電并通過把集成電路(IC)、充電開關(guān)和放電開關(guān)集成在單半導(dǎo)體封裝中實(shí)現(xiàn)了成本降低。?

背景技術(shù)

一般地，與傳統(tǒng)的鎳-鎘和鎳-氫電池那些相比，鋰型二次電池具有高的能量密度。鋰型二次電池的例子包括鋰離子電池和鋰離子聚合物電池。鋰型二次電池主要作為便攜式電子裝置例如筆記本電腦、移動電話和個人數(shù)字助理(PDA)的電源。?

然而，如果以不適當(dāng)?shù)姆绞绞褂娩囆投坞姵兀瑒t由于它們不穩(wěn)定的化學(xué)成份，它們爆炸或自燃的可能性較大。因此為了避免電池被過度充電和過度放電，并且為了避免其性能的降低，所謂的“保護(hù)電路模塊”被安裝到鋰型二次電池上.?

圖1A和圖1B示出了相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊的略圖。?

如圖所示，相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊100’包括板型印刷電路板110’、集成電路120’、充電開關(guān)130’、放電開關(guān)140’、多個無源元件151’和152’和導(dǎo)電墊161’和162’。如圖所示，集成電路120’是單半導(dǎo)體封裝型(onesemiconductor-package?type)的，檢測二次電池(沒有示出)的電壓和電流，從而開啟或關(guān)斷充電開關(guān)130’和放電開關(guān)140’。此外，充電開關(guān)130’和放電開關(guān)140’分別是單半導(dǎo)體封裝型的。集成電路120’和充電開關(guān)130’，以及集成電路120’和放電開關(guān)140’通過印刷電路板110’上的形成的布線圖案互相連接。此外，充電開關(guān)130’和放電開關(guān)140’可以是功率MOSFET。?

參見圖2，示出了包括相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊的相關(guān)技術(shù)的電池組的電路圖。如圖所示，相關(guān)技術(shù)中的電池組200’包括二次電池210’、組端子171’和172’、電阻151’、電容152’、集成電路120’、充電開關(guān)130’和放?電開關(guān)140’。充電開關(guān)130’和放電開關(guān)140’通過布線圖案111’電連接到集成電路120’。因此，充電開關(guān)130’和放電開關(guān)140’可以通過集成電路120’的控制信號開啟或關(guān)斷。此外，充電器或者外部系統(tǒng)電連接到組端子171’和172’。?

在相關(guān)技術(shù)的電池組200’中，集成電路120’檢測二次電池210’的充電電壓或者放電電壓。例如，如果二次電池210’被過度充電，則集成電路120’輸出預(yù)定的控制信號至充電開關(guān)130’。因此，充電開關(guān)130’被關(guān)斷從而防止額外的充電。此外，如果二次電池210’被過度放電，則集成電路120’輸出預(yù)定的控制信號至放電開關(guān)140’。因此，放電開關(guān)140’被關(guān)斷從而防止額外的放電。?

寄生二極管分別形成在充電開關(guān)130’和放電開關(guān)140’內(nèi)。因此，如果充電開關(guān)130’由于二次電池210’的過度充電被關(guān)斷，則二次電池210’進(jìn)入可放電的狀態(tài)。此外，如果放電開關(guān)140’由于二次電池210’的過度放電被關(guān)斷，則二次電池210’進(jìn)入可充電的狀態(tài)。?

發(fā)明內(nèi)容

然而，相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊及其電池組以集成電路和兩個開關(guān)分別形成為半導(dǎo)體封裝型器件的方式被安裝在印刷電路板上。這樣，印刷電路板的長度和寬度由于單獨(dú)的半導(dǎo)體封裝而增加，這樣是不利的。因此，基于印刷電路板增加的尺寸，電池組的總體積需要增加。如果對電池組的最大體積有限制的話，則電池組中二次電池所占的相對體積將減少。因此，這樣就限制了二次電池的容量。?

此外，相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊和電池組中，焊接到印刷電路板上的主要部件的數(shù)量為3個，并且需要進(jìn)行至少3次焊接。因此，工作中制造相關(guān)技術(shù)中的印刷電路板的步驟的數(shù)量以及出現(xiàn)焊接故障的可能性增加。?

此外，相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊和電池組中，需要在印刷電路板上形成單獨(dú)的布線圖案來連接集成電路和兩個開關(guān)。因此，在印刷電路板上需要額外的布線圖案形成工序。布線圖案增加了外部靜電或電磁波將流入集成電路和兩個開關(guān)的可能性。此外，存在由靜電或電磁波導(dǎo)致相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊和電池組的錯誤操作的危險。?

此外，相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊和電池組中，單獨(dú)的電容需要并聯(lián)地電?連接至兩個開關(guān)以防止靜電，并且，單獨(dú)的電阻需要電連接至控制兩個開關(guān)的配線以防止靜電。?

最后，相關(guān)技術(shù)的保護(hù)電路模塊和電池組中，集成電路或兩個開關(guān)需要制造或購買。因此，其制造成本增加。?