特許 6397035 電池セルアセンブリ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6397035

(24)【登録日】2018年9月7日

(45)【発行日】2018年9月26日

(54)【発明の名称】電池セルアセンブリ

(51)【国際特許分類】

   G01R 31/36 20060101AFI20180913BHJP

   H01M 10/42 20060101ALI20180913BHJP

   H01M 10/48 20060101ALI20180913BHJP

   H01M 10/633 20140101ALI20180913BHJP

   H01M 10/647 20140101ALI20180913BHJP

   H01M 10/643 20140101ALI20180913BHJP

   H01M 10/6571 20140101ALI20180913BHJP

   H01M 2/10 20060101ALI20180913BHJP

   H01M 10/615 20140101ALI20180913BHJP

   H02J 7/00 20060101ALI20180913BHJP

【ＦＩ】

   G01R31/36 A

   H01M10/42 P

   H01M10/48 P

   H01M10/48 301

   H01M10/633

   H01M10/647

   H01M10/643

   H01M10/6571

   H01M2/10 E

   H01M10/615

   H02J7/00 X

【請求項の数】12

【全頁数】19

(21)【出願番号】特願2016-545673(P2016-545673)

(86)(22)【出願日】2014年9月12日

(65)【公表番号】特表2017-503177(P2017-503177A)

(43)【公表日】2017年1月26日

(86)【国際出願番号】KR2014008503

(87)【国際公開番号】WO2015050327

(87)【国際公開日】20150409

【審査請求日】2016年3月29日

(31)【優先権主張番号】14/044,364

(32)【優先日】2013年10月2日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】500239823

【氏名又は名称】エルジー・ケム・リミテッド

(74)【代理人】

【識別番号】100110364

【弁理士】

【氏名又は名称】実広 信哉

(74)【代理人】

【識別番号】100122161

【弁理士】

【氏名又は名称】渡部 崇

(72)【発明者】

【氏名】グレッグ・ボバー

【審査官】 永井 皓喜

(56)【参考文献】

【文献】 実開平５−５９３５９（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 国際公開第２０１０／０７４２９０（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２００７−２６６９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１６９０３６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−１６５７８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１９５２３２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０９９２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１２−６８１１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−２００１５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／０３１５５８（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開２０１０−２４９７９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１３−１０１０７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／００８８１４（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 米国特許出願公開第２０１３／００８００９６（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３１／３６

Ｈ０１Ｍ １０／４２

Ｈ０１Ｍ １０／４８

Ｈ０１Ｍ １０／６１５

Ｈ０１Ｍ １０／６３３

Ｈ０１Ｍ １０／６４３

Ｈ０１Ｍ １０／６４７

Ｈ０１Ｍ １０／６５７１

Ｈ０１Ｍ ２／１０

Ｈ０２Ｊ ７／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

ハウジング及び該ハウジングから延びた第１及び第２電極端子を含んでいる電池セルと、
可撓プラスチックシート、マイクロプロセッサ、感知回路、及び熱発生回路を含んでいる薄膜プロファイルセンサであって、前記マイクロプロセッサ、前記感知回路、及び前記熱発生回路は前記可撓プラスチックシートに連結されており、前記可撓プラスチックシートは前記電池セルの前記ハウジングの外面に連結されている、薄膜プロファイルセンサと、を含んでおり、
前記熱発生回路は、前記可撓プラスチックシート上に位置した発熱素子トレースをさらに含み、
前記マイクロプロセッサは、前記第１電極端子と前記第２電極端子との間で前記電池セルの開回路電圧に対応する第１電圧値を決定するようにプログラムされており、
前記マイクロプロセッサは、前記電池セルが前記熱発生回路を介して電流を供給するとき、前記第１電極端子と前記第２電極端子との間で前記電池セルの第１電圧に対応する第２電圧値を決定するようにさらにプログラムされており、
前記マイクロプロセッサは、前記電池セルが前記熱発生回路を介して電流を供給するとき、前記電池セルを介して流れる電流レベルによって電流値を決定するようにさらにプログラムされており、
前記マイクロプロセッサは、前記第１電圧値、前記第２電圧値、及び前記電流値に基づいて前記電池セルの内部抵抗レベルに対応する内部抵抗値を決定するようにさらにプログラムされており、
前記マイクロプロセッサは、格納装置内に前記内部抵抗値を格納するようにさらにプログラムされており、
前記マイクロプロセッサは、前記電池セルの充電状態値が充電状態臨界値よりも大きい場合、前記熱発生回路が前記発熱素子トレースに電流を供給するように誘導するための制御電圧を発生するようにさらにプログラムされており、
前記発熱素子トレースは、前記電池セルの所望の発熱範囲を提供するために、互いに平行に延びている複数の第１発熱素子トレース部であって、端部領域において、実質的に垂直に位置している１つまたはそれ以上の発熱素子トレース部に共に連結されている複数の第１発熱素子トレース部を含む
ことを特徴とする、電池セルアセンブリ。

【請求項2】

前記薄膜プロファイルセンサは、前記可撓プラスチックシートに連結されたデータ伝送回路をさらに含み、
前記マイクロプロセッサは、前記データ伝送回路が前記電池セルの前記内部抵抗値を示す第１バイナリメッセージを内部に含む第１信号を伝送するように誘導するための制御信号を発生するようにさらにプログラムされている
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項3】

前記感知回路は、前記電池セルの温度レベルに基づいて変化する抵抗レベルを有する抵抗トレースを含んでおり、
前記感知回路は、前記電池セルの温度レベルを示す温度値を示す出力電圧を発生するように構成されており、
前記マイクロプロセッサは、前記出力電圧に基づいて前記電池セルの温度値を決定するようにさらにプログラムされている
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項4】

前記可撓プラスチックシートは、第１面及び第２面を含んでおり、
前記マイクロプロセッサ及び前記抵抗トレースは、前記第１面上に位置しており、
前記可撓プラスチックシートは、前記可撓プラスチックシートの周辺部で前記第１面上に位置した接着部をさらに含んでおり、
前記接着部は、前記可撓プラスチックシートの前記第１面を前記電池セルの前記ハウジングの外面に付着するように構成されている
ことを特徴とする、請求項３に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項5】

前記マイクロプロセッサは、前記内部抵抗値及び前記温度値に基づいて、前記電池セルの充電状態に対応する前記充電状態値を決定するようにさらにプログラムされており、
前記マイクロプロセッサは、前記格納装置内に前記充電状態値を格納するようにさらにプログラムされている
ことを特徴とする、請求項３に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項6】

前記薄膜プロファイルセンサは、前記可撓プラスチックシートに連結されたデータ伝送回路をさらに含み、
前記マイクロプロセッサは、前記データ伝送回路が前記電池セルの前記充電状態値を示す第１バイナリメッセージを内部に含む第１信号を伝送するように誘導するための制御信号を発生するようにさらにプログラムされている
ことを特徴とする、請求項５に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項7】

前記発熱素子トレースは、前記マイクロプロセッサに電気的に接続されている
ことを特徴とする、請求項５に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項8】

前記マイクロプロセッサは、前記電池セルの前記充電状態値が前記充電状態臨界値と同一または小さい場合、前記発熱素子トレースに電流の供給を中断するように前記熱発生回路を誘導するための制御電圧の発生を中断するようにさらにプログラムされている
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項9】

前記薄膜プロファイルセンサは、前記可撓プラスチックシートに連結されたデータ受信回路をさらに含み、
前記データ受信回路は、内部に第１バイナリメッセージを含む第１信号を受信し、受信された前記第１信号に対応して、前記第１バイナリメッセージを含む電圧信号を出力するように構成されており、
前記第１バイナリメッセージは、前記充電状態臨界値を示し、前記マイクロプロセッサによって受信される
ことを特徴とする、請求項８に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項10】

前記マイクロプロセッサは、前記電池セルの前記第１及び第２電極端子に電気的に接続されており、
前記第１及び第２電極端子は、前記マイクロプロセッサに動作電圧を供給するように構成されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項11】

前記マイクロプロセッサは、前記可撓プラスチックシートの第１面に直接連結されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。

【請求項12】

前記マイクロプロセッサは、回路ボードに直接連結されており、
前記回路ボードは、前記可撓プラスチックシートの第１面に直接連結されている
ことを特徴とする、請求項１に記載の電池セルアセンブリ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電池セルアセンブリに関する。

【背景技術】

【0002】

電池セルの内部抵抗値（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）及び充電状態値（ｓｔａｔｅ−ｏｆ−ｃｈａｒｇｅ ｖａｌｕｅ）を正確に決定し、前記充電状態値に基づいて電池セルの充電状態を調節することに困難がある。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0003】

本出願の発明者は、電池セルの内部抵抗値及び充電状態値を決定するために、電池セルの外面に付着している薄膜プロファイルセンサ（ｔｈｉｎ ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｅｎｓｏｒ）を使用する電池セルアセンブリの必要性を確認した。

【課題を解決するための手段】

【0004】

実施態様に係る電池セルアセンブリが提供される。前記電池セルアセンブリは、ハウジング及び該ハウジングから延びた第１及び第２電極端子を含んでいる電池セルを含む。前記電池セルアセンブリは、可撓プラスチックシート（ｆｌｅｘｉｂｌｅ ｐｌａｓｔｉｃ ｓｈｅｅｔ）、マイクロプロセッサ（ｍｉｃｒｏｐｒｏｃｅｓｓｏｒ）、感知回路（ｓｅｎｓｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）、及び熱発生回路（ｈｅａｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）を含んでいる薄膜プロファイルセンサ（ｔｈｉｎ ｐｒｏｆｉｌｅ ｓｅｎｓｏｒ）をさらに含む。前記マイクロプロセッサは、感知回路及び熱発生回路に動作可能なように接続されている。前記マイクロプロセッサ、感知回路、及び熱発生回路は、可撓プラスチックシートに連結されている。前記可撓プラスチックシートは、電池セルのハウジングの外面に連結されている。前記マイクロプロセッサは、第１電極端子と第２電極端子との間で電池セルの開回路電圧（ｏｐｅｎ ｃｉｒｃｕｉｔ ｖｏｌｔａｇｅ）に対応する第１電圧値を決定するようにプログラムされている。前記マイクロプロセッサは、電池セルが熱発生回路を介して電流を供給するとき、第１電極端子と第２電極端子との間で電池セルの第１電圧に対応する第２電圧値を決定するようにさらにプログラムされている。前記マイクロプロセッサは、電池セルが熱発生回路を介して電流を供給するとき、電池セルを介して流れる電流レベルによって電流値を決定するようにさらにプログラムされている。前記マイクロプロセッサは、前記第１電圧値、第２電圧値、及び電流値に基づいて電池セルの内部抵抗レベルに対応する内部抵抗値（ｉｎｔｅｒｎａｌ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）を決定するようにさらにプログラムされている。前記マイクロプロセッサは、格納装置（ｍｅｍｏｒｙ ｄｅｖｉｃｅ）内に前記内部抵抗値を格納するようにさらにプログラムされている。

【図面の簡単な説明】

【0005】

【図1】本発明の一実施形態に係る電池セルアセンブリを含んでいる電池システムの模式図である。

【図2】図１の電池セルアセンブリの模式図である。

【図3】図１の電池セルアセンブリ内に使用される薄膜プロファイルセンサの第１面（ｓｉｄｅ）の模式図である。

【図4】図３の薄膜プロファイルセンサの別の模式図である。

【図5】図３の薄膜プロファイルセンサ内に使用された感知回路、基準電圧回路（ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｖｏｌｔａｇｅ ｃｉｒｃｕｉｔ）、データ伝送回路（ｄａｔａ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）、データ受信回路（ｄａｔａ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）、及び熱発生回路（ｈｅａｔ ｇｅｎｅｒａｔｉｎｇ ｃｉｒｃｕｉｔ）の電気回路図である。

【図6】図３の薄膜プロファイルセンサの第２面の模式図である。

【図7】図３の７−７線に沿う薄膜プロファイルセンサの断面図である。

【図8】図１の電池セルアセンブリの一部分に対する拡大図である。

【図9】図１の電池セルアセンブリの一部分に対して側面から見た拡大図である。

【図10】更に別の実施形態に係る薄膜プロファイルセンサの一部分に対する模式図である。

【図11】電池セルアセンブリの内部抵抗値及び充電状態値を決定し、図３の薄膜プロファイルセンサを使用して電池セルの充電状態値を制御する方法のフローチャートである。

【図12】電池セルアセンブリの内部抵抗値及び充電状態値を決定し、図３の薄膜プロファイルセンサを使用して電池セルの充電状態値を制御する方法のフローチャートである。

【図13】電池セルアセンブリの内部抵抗値及び充電状態値を決定し、図３の薄膜プロファイルセンサを使用して電池セルの充電状態値を制御する方法のフローチャートである。

【図14】本発明の電池セルの充電状態値を決定するために用いられる温度値及び内部抵抗値によって索引として表示された充電状態値を示した表である。

【発明を実施するための形態】

【0006】

図１及び図２を参照すると、本発明の一実施形態に係る電池セルアセンブリ２０を含んでいる電池システム１０、及び電池制御モジュール（ｂａｔｔｅｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ）３０が提供される。

【0007】

図１、図３、図５、及び図７を参照すると、電池セルアセンブリ２０は、電池セル４０及び薄膜プロファイルセンサ５０を含んでいる。電池セルアセンブリ２０の利点は、薄膜プロファイルセンサ５０が、電池セル４０の外面に直接連結され、電池セル４０の内部抵抗値及び充電状態値を決定し、前記充電状態値に基づいて電池セル４０の充電状態を制御するということである。

【0008】

理解を目的として、ここで、“トレース（ｔｒａｃｅ）”の用語は、薄膜導電部材（ｔｈｉｎ ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙ ｃｏｎｄｕｃｔｉｖｅ ｍｅｍｂｅｒ）を意味する。

【0009】

図１及び図２を参照すると、電池セル４０は、ハウジング６０、及び該ハウジングから延びた電極端子６２，６４を含んでいる。ハウジング６０は、電極端子６２，６４の間で電圧を発生させる活性要素（ａｃｔｉｖｅ ｅｌｅｍｅｎｔ）を囲むように構成されている。一実施形態において、電池セル４０はリチウム−イオンパウチ型電池セル（ｌｉｔｈｉｕｍ−ｉｏｎ ｐｏｕｃｈ−ｔｙｐｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｅｌｌ）である。また、前記実施形態において、ハウジング６０は、実質的に四角形（ｒｅｃｔａｎｇｕｌａｒ−ｓｈａｐｅｄ）であり、外面６６（図９参照）を含んでいる。更に別の実施形態において、電池セル４０は、例えば、ニッケル−金属−ハイドライド電池セル（ｎｉｃｋｅｌ−ｍｅｔａｌ−ｈｙｄｒｉｄｅ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｅｌｌ）またはニッケル−カドミウム電池セル（ｎｉｃｋｅｌ−ｃａｄｍｉｕｍ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｅｌｌ）のような他の類型の電池セルであってもよい。また、更に別の実施形態において、電池セル４０のハウジングは、例えば、円筒形（ｃｙｌｉｎｄｒｉｃａｌ ｓｈａｐｅ）のような他の形状を有することができる。また、更に別の実施形態において、電池セル４０は、他の類型のエネルギー貯蔵セル（ｅｎｅｒｇｙ ｓｔｏｒａｇｅ ｃｅｌｌ）に代替されてもよい。例えば、電池セル４０は、延びた第１及び第２電極端子を含んでいるウルトラキャパシタ（ｕｌｔｒａｃａｐａｃｉｔｏｒ）で代替されたり、延びた第１及び第２電極端子を含んでいるスーパーキャパシタ（ｓｕｐｅｒｃａｐａｃｉｔｏｒ）で代替されたりしてもよい。

【0010】

図３〜図７を参照すると、薄膜プロファイルセンサ５０は、電池セル４０の充電状態値を決定し、前記充電状態値に基づいて電池セル４０の充電状態を制御するように構成されている。例えば、一実施形態において、薄膜プロファイルセンサ５０は、電池セル４０の充電状態値を決定するために感知回路１００を使用し、前記充電状態値に基づいて電池セル４０の充電レベルを調節するために熱発生回路１０８を制御する。

【0011】

図３、図５、及び図７を参照すると、薄膜プロファイルセンサ５０は、可撓プラスチックシート８０、マイクロプロセッサ９０、感知回路１００、基準電圧回路１０２、データ受信回路１０４、データ伝送回路１０６、熱発生回路１０８、及びリード（ｌｅａｄｓ）１１０，１１２を含んでいる。マイクロプロセッサ９０は、感知回路１００、データ受信回路１０４、データ伝送回路１０６、及び熱発生回路１０８に動作可能なように電気的に接続されている。マイクロプロセッサ９０、感知回路１００、データ受信回路１０４、データ伝送回路１０６、及び熱発生回路１０８は、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に連結されている。

【0012】

図１、図３、及び図６を参照すると、可撓プラスチックシート８０は、薄膜プロファイルセンサ５０の上部の残りの構成要素を固定するように形成されている。可撓プラスチックシート８０は、第１面１３０及び第２面１３２を含んでいる。可撓プラスチックシート８０は、実質的に電池セル４０のハウジング６０の第１面上の外面６６全体を覆う大きさ及び形状である。一実施形態において、可撓プラスチックシート８０は実質的に四角形である。更に別の実施形態において、可撓プラスチックシート８０は、電池セルの外面を覆うように構成されている他の形状であってもよい。

【0013】

図１、図３、図４、及び図５を参照すると、以下でより詳細に説明されているように、マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０の充電状態値を決定し、前記充電状態値に基づいて電池セル４０の充電状態を制御するようにプログラムされている。マイクロプロセッサ９０は、格納装置１４０、入出力（Ｉ／Ｏ）ポート１５０，１５２，１５４，１５６，１５８，１６０，１６２を含んでいるアナログ−デジタルコンバータ（ａｎａｌｏｇ−ｔｏ−ｄｉｇｉｔａｌ ｃｏｎｖｅｒｔｅｒ）１４２、及びオシレータ（ｏｓｃｉｌｌａｔｏｒ）１７０を含んでいる。マイクロプロセッサ９０は、リード１１０，１１２を介して電池セル４０の電極端子６２，６４に電気的に接続されている。電極端子６２，６４は、マイクロプロセッサ９０に動作電圧を供給するように構成されている。一実施形態において、マイクロプロセッサ９０は、接着または他の付着手段を使用して、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に直接連結されている。更に別の実施形態において、マイクロプロセッサ９０は回路ボード１１９（図１０参照）に直接連結されており、回路ボード（ｃｉｒｃｕｉｔ ｂｏａｒｄ）１１９は、接着または他の付着手段を使用して、可撓プラスチックシート８０の第１面に直接連結されている。更に別の実施形態において、マイクロプロセッサ９０は、可撓プラスチックシート８０の第２面１３２上に位置している。マイクロプロセッサ９０は、前記マイクロプロセッサ９０に対して、ここに述べられた課題の少なくとも一部を行うために、ソフトウェアインストラクション（ｓｏｆｔｗａｒｅ ｉｎｓｔｒｕｃｔｉｏｎｓ）及び／又は格納装置１４０内に格納されたデータを使用する。

【0014】

感知回路１００は、電池セル４０の温度値を示す信号を発生するように構成されている。前記温度値は電池セル４０の温度レベルを示す。一つの図示された実施形態において、感知回路１００は、可撓プラスチックシート８０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、感知回路１００の少なくとも一部の構成要素は、可撓プラスチックシート８０にさらに連結された回路ボード１１９（図１０参照）上に位置することができる。また、前記図示された実施形態において、感知回路１００は、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、感知回路１００は、可撓プラスチックシート８０の第２面１３２に直接連結されてもよい。感知回路１００は、トランジスタ（ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１９０、抵抗器（ｒｅｓｉｓｔｏｒｓ）１９４，１９８，２０２，２０６、抵抗トレース（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｔｒａｃｅ）２１０、及びノード（ｎｏｄｅｓ）２１８，２２２，２２６を含んでいる。抵抗トレース２１０は、電池セル４０の温度レベルに基づいて変化する抵抗レベルを有する。

【0015】

図５を参照すると、抵抗器１９０は、ベース（ｂａｓｅ）Ｂ１、エミッタ（ｅｍｉｔｔｅｒ）Ｅ１、及びコレクタ（ｃｏｌｌｅｃｔｏｒ）Ｃ１を含んでいる。エミッタＥ１は、電池セル４０の正極端子上の動作電圧に電気的にさらに接続されているノード２１８に電気的に接続されている。ノード２１８は、マイクロプロセッサ９０のＩ／Ｏポート１５０に電気的にさらに接続されている。ベースＢ１は、ノード２２２に電気的にさらに接続されている。抵抗器１９４は、ノード２２２とノード２１８との間に電気的に接続されている。また、抵抗器１９８は、ノード２２２とＩ／Ｏポート１５２との間に電気的に接続されている。抵抗器２０２は、コレクタＣ１とノード２２６との間に電気的に接続されている。また、抵抗トレース２１０は、ノード２２６と電池セル４０の負極端子との間に電気的に接続されている。したがって、抵抗器２０２は、抵抗トレース２１０と電気的に直列接続されており、電気ノード（ｅｌｅｃｔｒｉｃａｌ ｎｏｄｅ）２２６は、これらの間に電気的に接続されている。抵抗器２０２は、トランジスタ１９０がオンされるとき、動作電圧に電気的にさらに接続される。抵抗器２０６は、ノード２２６とＩ／Ｏポート１５４との間に電気的に接続されている。

【0016】

図３及び図５を参照すると、抵抗トレース２１０は、電池セル４０の温度レベルに基づいて変化し、電池セル４０の温度レベルを決定するために、マイクロプロセッサ９０によって使用される抵抗レベルを有する。一実施形態において、抵抗トレース２１０は、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０上に直接位置している。更に別の実施形態において、抵抗トレース２１０は、可撓プラスチックシート８０の第２面１３２上に直接位置している。抵抗トレース２１０は、互いに電気的に直列接続されている抵抗トレース部（ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ ｔｒａｃｅ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）３４０，３４２，３４４，３４６，３４８，３５０，３５２，３５４，３５６，３５８，３６０，３６２，３６４，３６６を含んでいる。図示のように、抵抗トレース３４２，３４６，３５０，３５４，３５８，３６２は、互いに離隔しており、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に沿って長手方向に実質的に互いに平行である。一実施形態において、抵抗トレース２１０は、０．３３〜１．０ｍｍの厚さを有している。もちろん、更に別の実施形態において、抵抗トレース２１０は、１．０ｍｍよりも厚い厚さを有することができる。一実施形態において、抵抗トレース２１０は、可撓プラスチックシート８０上に印刷されており、黒鉛（ｇｒａｐｈｉｔｅ）、ニッケル、錫（ｔｉｎ）、銀、銅、またはこれら素材のうちの少なくとも２つ以上の合金からなる群から選択される少なくともいずれか１つからなっている。

【0017】

更に別の実施形態において、抵抗トレース２１０は、可撓プラスチックシート８０上に異なる構成を有してもよい。例えば、抵抗トレース２１０は、電池セル４０の所望の温度感知範囲（ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｓｅｎｓｉｎｇ ｃｏｖｅｒａｇｅ）を提供するために、互いに平行に延びている複数の第１トレース部（ｆｉｒｓｔ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ ｔｒａｃｅ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）であって、端部領域（ｅｎｄ ｒｅｇｉｏｎｓ）において、実質的に垂直に位置している１つ以上のトレース部と共に連結されている、複数の第１トレース部で構成され得る。また、例えば、抵抗トレース２１０は、電池セル４０の所望の温度感知範囲を提供するために、１つまたはそれ以上の直列トレース部に連結された平行に延びたトレース部の他の組み合わせで構成されてもよい。

【0018】

抵抗トレース２１０は、電池セル４０の温度に基づいて変化する抵抗を有するので、トランジスタ１９０がオンされたとき、ノード２２６での電圧は電池セル４０の温度レベルを示す。また、Ｉ／Ｏポート１５４に供給された電圧は、電池セル４０の温度レベルをさらに示す。

【0019】

電池セル４０の温度レベルを決定するために、マイクロプロセッサ９０は、Ｉ／Ｏポート１５２上にトランジスタ１９０をオンさせるための低い論理レベル電圧（ｌｏｇｉｃ ｌｅｖｅｌ ｖｏｌｔａｇｅ）を出力するようにプログラムされている。トランジスタ１９０がオンされたとき、マイクロプロセッサ９０は、Ｉ／Ｏポート１５４の抵抗器２０６上の電圧（温度＿感知）を測定するようにプログラムされている。マイクロプロセッサ９０は、電圧（温度＿感知）に基づいて電池セル４０の温度レベルを示す温度値を決定するようにさらにプログラムされている。一実施形態において、マイクロプロセッサ９０は、（Ｉ／Ｏポート１５４で電圧レベルに対応する）複数の電圧値及び電池セル４０の複数の関連温度レベルを含んでいる、格納装置１４０内に格納された検索テーブル（ｌｏｏｋｕｐ ｔａｂｌｅ）を使用する。マイクロプロセッサ９０は、検索テーブル内の関連温度値にアクセスするための索引（ｉｎｄｅｘ）として、電池セル４０の温度レベルに対応する測定電圧レベルを使用する。

【0020】

マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０のＶ_ｏｐｅｎまたはＶ_ｌｏａｄ電圧のいずれかを決定するために、Ｉ／Ｏポート１５０上の電圧を測定するようにさらにプログラムされている。具体的には、マイクロプロセッサ９０は、トランジスタ３００がオフされたとき、電池セル４０のＶ_ｏｐｅｎ電圧レベルに対応するＩ／Ｏポート１５０上の電圧を測定する。反対に、マイクロプロセッサは、トランジスタ３００がオンされたとき、電池セル４０のＶ_ｌｏａｄ電圧レベルに対応するＩ／Ｏポート１５０上の電圧を測定する。

【0021】

基準電圧回路１０２は、マイクロプロセッサ９０のＩ／Ｏポート１５６に基準電圧を入力するように形成されている。図示された実施形態において、基準電圧回路１０２は、可撓プラスチックシート８０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、基準電圧回路１０２の少なくとも一部の構成要素は、可撓プラスチックシート８０にさらに連結されている回路ボード１１９（図１０参照）上に位置してもよい。図示された実施形態において、基準電圧回路１０２は、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、基準電圧回路１０２は、可撓プラスチックシート８０の第２面１３２に直接連結されてもよい。基準電圧回路１０２は、抵抗器２３０、ダイオード２３２、及びノード２３４を含んでいる。抵抗器２３０は、動作電圧とノード２３４との間に電気的に接続されている。ダイオード２３２は、ノード２３４と電池セル４０の負極端子との間に電気的に接続されている。ノード２３４は、Ｉ／Ｏポート１５６に電気的にさらに接続されている。

【0022】

図１及び図５を参照すると、データ受信回路１０４は、薄膜プロファイルセンサ５０が電池制御モジュール３０からデータを受信するように形成されている。図示された実施形態において、データ受信回路１０４は、可撓プラスチックシート８０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、データ受信回路１０４の少なくとも一部の構成要素は、可撓プラスチックシート８０にさらに連結されている回路ボード１１９（図１０参照）上に位置してもよい。また、図示された実施形態において、データ受信回路１０４は、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、データ受信回路１０４は、可撓プラスチックシート８０の第２面１３２に直接連結されてもよい。データ受信回路１０４は、赤外線受信トランジスタ（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｒｅｃｅｉｖｉｎｇ ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）２４２、抵抗器２４４、電圧バッファ（ｖｏｌｔａｇｅ ｂｕｆｆｅｒ）２４８、及びノード２５２を含んでいる。トランジスタ２４２は、ベースＢ２、コレクタＣ２、及びエミッタＥ２を含んでいる。コレクタＣ２は、電池セル４０の正極端子に電気的に接続されている。エミッタＥ２は、抵抗器２４４にさらに接続されたノード２５２に電気的に接続されている。抵抗器２４４は、ノード２５２と電池セル４０の負極端子との間に電気的に接続されている。電圧バッファ２４８は、ノード２５２とマイクロプロセッサ９０のＩ／Ｏポート１５８との間に電気的に接続されている。ベースＢ２が臨界照明レベル（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｌｉｇｈｔ ｌｅｖｅｌ）を有する赤外線を受信するとき、トランジスタ２４２がオンされ、電圧バッファ２４８を介してＩ／Ｏポート１５８に電圧を供給する。したがって、赤外線が内部にバイナリメッセージ（ｂｉｎａｒｙ ｍｅｓｓａｇｅ）を含んでいるとき、トランジスタ２４２は、電圧バッファ２４８を介してＩ／Ｏポート１５８にバイナリ電圧メッセージ（ｂｉｎａｒｙ ｖｏｌｔａｇｅ ｍｅｓｓａｇｅ）を供給するために、繰り返してオン、オフされる。

【0023】

データ受信回路１０４は、電池セル４０と関連する臨界動作パラメータ値（ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎａｌ ｐａｒａｍｅｔｅｒ ｖａｌｕｅ）に対応して内部にバイナリメッセージを含む信号を受信するように構成されている。例えば、一実施形態において、前記信号は赤外線信号に対応する。また、一実施形態において、臨界動作パラメータ値は、電池セル４０の充電状態臨界値（ｓｔａｔｅ−ｏｆ−ｃｈａｒｇｅ ｔｈｒｅｓｈｏｌｄ ｖａｌｕｅ）に対応する。もちろん、更に別の実施形態において、データ受信回路１０４は、Ｉ／Ｏポート１５８に動作可能なように接続された無線周波数受信機（ｒａｄｉｏ ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ（ＲＦ） ｒｅｃｅｉｖｅｒ）を含むことができ、バイナリメッセージを含んでいる受信信号は、ＲＦ信号に対応し得る。また、更に別の実施形態において、臨界動作パラメータ値は、電池セル４０と関連する他の臨界パラメータ値に対応し得る。

【0024】

内部のバイナリメッセージと共に信号を受信した後に、データ受信回路１０４は、前記受信された信号に対応して、バイナリメッセージを含む電圧信号を出力するようにさらに構成されている。前記バイナリメッセージは、電池セル４０の臨界動作パラメータ値を示し、マイクロプロセッサ９０によって受信される。一実施形態において、バイナリメッセージは、電池セル４０の充電状態臨界値に対応する臨界動作パラメータ値を含んでいる。

【0025】

データ伝送回路１０６は、薄膜プロファイルセンサ５０が電池制御モジュール３０にデータを伝送するように形成されている。具体的には、マイクロプロセッサ９０は、データ伝送回路１０６が、電池セル４０の測定または決定された動作パラメータ値を示す第１バイナリメッセージを内部に含む信号を伝送するように誘導するための制御信号を発生するようにプログラムされている。図示された実施形態において、データ伝送回路１０６は、可撓プラスチックシート８０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、データ伝送回路１０６の少なくとも一部の構成要素は、可撓プラスチックシート８０にさらに連結されている回路ボード１１９（図１０参照）上に位置してもよい。また、図示された実施形態において、データ伝送回路１０６は、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、データ伝送回路１０６は、可撓プラスチックシート８０の第２面１３２に直接連結されてもよい。データ伝送回路１０６は、赤外線伝送ダイオード（ｉｎｆｒａｒｅｄ ｔｒａｎｓｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅ）２５８、トランジスタ２６０、抵抗器２６４，２６８，２７２、ダイオード２７６，２８０、及びノード２８４を含んでいる。

【0026】

トランジスタ２６０は、ベースＢ３、コレクタＣ３、及びエミッタＥ３を含んでいる。赤外線伝送ダイオード２５８は、コレクタＣ３と電池セル４０の正極端子との間に電気的に接続されている。抵抗器２６４は、エミッタＥ３と電池セル４０の負極端子との間に電気的に接続されている。抵抗器２６８は、ベースＢ３と電池セル４０の負極端子との間に電気的に接続されている。ベースＢ３は、ノード２８４に電気的にさらに接続されている。ダイオード２７６，２８０は、ノード２８４と電池セル４０の負極端子との間に電気的に直列に接続されている。抵抗器２７２は、ノード２８４とマイクロプロセッサのＩ／Ｏポート１６０との間に電気的に接続されている。

【0027】

マイクロプロセッサ９０が、Ｉ／Ｏポート１６０に高い論理レベル電圧を出力するように指示するとき、トランジスタ２６０がオンされ、赤外線伝送ダイオード２５８は赤外線を放出する。したがって、マイクロプロセッサ９０が、内部に電池セル４０の測定された動作パラメータ値に対応するバイナリメッセージを含む信号を出力しようとするとき、マイクロプロセッサ９０は、内部にバイナリメッセージを含む赤外線を発生させるように、Ｉ／Ｏポート１６０によって電圧出力を制御する。一実施形態において、前記バイナリメッセージは、電池セル４０の測定または決定された動作パラメータ値として、（ｉ）温度値、（ｉｉ）第１電圧値（例えば、開回路電圧Ｖ_openに対応する値）、（ｉｉｉ）第２電圧値（例えば、Ｖ_loadに対応する値）、（ｉｖ）電流値（例えば、Ｉ_loadに対応する値）、（ｖ）内部抵抗値、及び（ｖｉ）充電状態値を含む動作パラメータ値を含んでいる。

【0028】

図３及び図５を参照すると、熱発生回路１０８は、電池セル４０の充電状態値が充電状態臨界値よりも大きくなるとき、熱を発生するように形成されている。図示された実施形態において、熱発生回路１０８は、可撓プラスチックシート８０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、熱発生回路１０８の少なくとも一部の構成要素は、可撓プラスチックシート８０にさらに連結されている回路ボード１１９（図１０参照）上に位置してもよい。また、図示された実施形態において、熱発生回路１０８は、可撓プラスチックシート８０の第１面１３０に直接連結されている。もちろん、更に別の実施形態において、熱発生回路１０８は、可撓プラスチックシートの第２面１３２に直接連結されてもよい。熱発生回路１０８は、トランジスタ３００、発熱素子トレース（ｈｅａｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｒａｃｅ）３０２、抵抗器３０４，３０８，３１２、ダイオード３１６，３２０、ノード３２４，３２８、及び感知線（ｓｅｎｓｅ ｌｉｎｅ）３２９を含んでいる。

【0029】

トランジスタ３００は、ベースＢ４、コレクタＣ４、及びエミッタＥ４を含んでいる。発熱素子トレース３０２は、コレクタＣ４と電池セル４０の正極端子との間に電気的に接続されている。抵抗器３０４は、エミッタＥ４と電池セル４０の負極端子との間に接続されている。感知線３２９は、エミッタＥ４とマイクロプロセッサ９０のＩ／Ｏポート１６４との間に電気的に接続されている。ベースＢ４は、ノード３２８に電気的に接続されている。ダイオード３１６，３２０は、ノード３２８と電池セル４０の負極端子との間に電気的に直列に接続されている。抵抗器３１２は、ノード３２８とマイクロプロセッサ９０のＩ／Ｏポート１６２との間に電気的に接続されている。

【0030】

発熱素子トレース３０２は、電圧が発熱素子トレース３０２を経て供給されるとき、熱を発生させるように構成されている。図示された実施形態において、発熱素子トレース３０２は、可撓プラスチックシート８０上に直接位置している、実質的に蛇行状（ｓｅｒｐｅｎｔｉｎｅ−ｓｈａｐｅｄ）である発熱素子トレースである。また、発熱素子トレース３０２は、互いに直列に連結されている発熱素子トレース部４００，４０２，４０４，４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４を含んでいる。また、一実施形態において、発熱素子トレース３０２は、可撓プラスチックシート８０上に印刷されており、黒鉛、ニッケル、錫、銀、銅、またはこれら素材のうちの少なくとも２つ以上の合金からなる群から選択される少なくともいずれか１つからなっている。更に別の実施形態において、発熱素子トレース３０２は、可撓プラスチックシート８０上に異なる構成を有してもよい。例えば、発熱素子トレース３０２は、電池セル４０の所望の発熱範囲を提供するために、互いに平行に延びている複数の第１発熱素子トレース部（ｆｉｒｓｔ ｐｌｕｒａｌｉｔｙ ｏｆ ｈｅａｔｉｎｇ ｅｌｅｍｅｎｔ ｔｒａｃｅ ｐｏｒｔｉｏｎｓ）であって、端部領域において、実質的に垂直に位置している１つまたはそれ以上の発熱素子トレース部に共に連結されている複数の第１発熱素子トレース部で構成され得る。また、例えば、発熱素子トレース３０２は、電池セル４０の所望の発熱範囲を提供するために、平行に延びて１つまたはそれ以上の直列発熱トレース部に連結された発熱素子トレース部の他の組み合わせで構成されてもよい。

【0031】

動作過程において、マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０の充電状態値が充電状態臨界値よりも大きくなる場合、熱を発生させるために発熱素子トレース３０２に電流を供給するように熱発生回路１０８のトランジスタ３００を誘導するための制御電圧（ｃｏｎｔｒｏｌ ｖｏｌｔａｇｅ）を発生するようにプログラムされている。また、マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０の充電状態値が充電状態臨界値と同一または小さくなる場合、発熱を止めるように発熱素子トレース３０２を誘導するために発熱素子トレース３０２に電流の供給を中断するように熱発生回路１０８のトランジスタ３００を誘導するための制御電圧の発生を中断するようにプログラムされている。

【0032】

マイクロプロセッサ９０は、トランジスタ３００がオンされたとき、ノード３２４での電圧を測定することによって、電池セル４０のＩ_ｌｏａｄ電流値を決定するようにさらにプログラムされている。マイクロプロセッサ９０は、下記式を用いてＩ_ｌｏａｄ電流値を計算する。

【0033】

Ｉ_ｌｏａｄ＝ノード３２４での電圧／抵抗器３０４の公知抵抗値（ｋｎｏｗｎ ｒｅｓｉｓｔａｎｃｅ ｖａｌｕｅ）

【0034】

マイクロプロセッサ９０は、下記式に基づいて、電池セル４０の内部抵抗レベルに対応する内部抵抗値を決定するようにさらにプログラムされている。

【0035】

（Ｖ_load−Ｖ_open）／（Ｉ_load−Ｉ_open）

【0036】

上記式中、Ｉ_openは０である。

【0037】

マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０と関連する温度値及び内部抵抗値に基づいて、電池セル４０の充電状態に対応する充電状態値を決定するようにさらにプログラムされている。図１４を参照すると、複数の温度値（例えば、ＴＥＭＰ１、ＴＥＭＰ２、ＴＥＭＰ３）、複数の内部抵抗値（例えば、ＩＲ１、ＩＲ２、ＩＲ３、ＩＲ４、ＩＲ５、ＩＲ６、ＩＲ７、ＩＲ８、ＩＲ９）、及び複数の充電状態値（例えば、ＳＯＣ１、ＳＯＣ２、ＳＯＣ３）を含んでいる表５７０が示されている。一実施形態において、動作過程中、マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０の充電状態のレベルを決定するために、表５７０を用いる。具体的には、マイクロプロセッサ９０は、表５７０から電池セル４０の充電状態値に対応する充電状態値を選択するための索引として、温度値及び内部抵抗値を用いる。例えば、マイクロプロセッサ９０が、温度値がＴＥＭＰ１であり、内部抵抗値がＩＲ１であると決定する場合、その後、マイクロプロセッサ９０は、表５７０から電池セルの温度値に対応するＳＯＣ１を検索するための索引として、表５７０でＴＥＭＰ１及びＩＲ１を用いる。

【0038】

図３、図４、及び図９を参照すると、接着部（ａｄｈｅｓｉｖｅ ｐｏｒｔｉｏｎ）３０２は、可撓プラスチックシート８０を電池セル４０のハウジング６０の外面に付着するように構成されている。接着部３０２は、可撓プラスチックシート８０の周辺部（ｐｅｒｉｐｈｅｒａｌ ｒｅｇｉｏｎ）で第１面１３０上に位置している。具体的には、接着部３０２は、薄膜プロファイルセンサ５０の残りの構成要素を取り囲みながら、可撓プラスチックシート８０の周辺部上に位置している。薄膜プロファイルセンサ５０の第１面１３０がハウジング６０の外面６６上に位置するとき、接着部３０２は、可撓プラスチックシート８０をハウジング６０の外面に連結し、可撓プラスチックシート８０とハウジング６０の外面６６との間に重なって位置しているマイクロプロセッサ９０、感知回路１００、基準電圧回路１０２、データ伝送回路１０６、データ受信回路１０４、及び熱発生回路１０８に塵埃（ｄｕｓｔ）、汚物（ｄｉｒｔ）、及びその他の好ましくない物質が接触することを防止する。

【0039】

図１、図３、図５、及び図１１〜図１３を参照すると、電池セル４０と関連した動作パラメータ値を決定し、動作パラメータ値に基づいて電池セル４０の充電状態値を制御する方法のフローチャートが示されている。

【0040】

ステップ５００において、操作者は、ハウジング６０と前記ハウジング６０から延びた第１及び第２電極端子６２，６４を含んでいる電池セル４０を形成する。ステップ５００の後に、方法はステップ５０２に進む。

【0041】

ステップ５０２において、操作者は、可撓プラスチックシート８０、マイクロプロセッサ９０、感知回路１００、熱発生回路１０８、データ伝送回路１０６、及びデータ受信回路１０４を含んでいる薄膜プロファイルセンサ５０を形成する。マイクロプロセッサ９０は、感知回路１００、熱発生回路１０８、データ伝送回路１０６、及びデータ受信回路１０４に動作可能なように電気的に接続されている。マイクロプロセッサ９０、感知回路１００、熱発生回路１０８、データ伝送回路１０６、及びデータ受信回路１０４は、可撓プラスチックシート８０に連結されている。可撓プラスチックシート８０は、電池セル４０のハウジング６０の外面６６に連結されている。感知回路１００は抵抗トレース２１０を含んでいる。抵抗トレース２１０は、電池セル４０の温度レベルに基づいて変化する抵抗レベルを有する。ステップ４０２の後に、方法はステップ５０４に進む。

【0042】

ステップ５０４において、外部電池制御モジュール（ｅｘｔｅｒｎａｌ ｂａｔｔｅｒｙ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｏｄｕｌｅ）３０は、第１バイナリメッセージと共に、（ｉ）電池セル識別子値（ｂａｔｔｅｒｙ ｃｅｌｌ ｉｄｅｎｔｉｆｉｅｒ ｖａｌｕｅ）、（ｉｉ）充電状態臨界値を含んでいる信号を伝送する。一実施形態において、前記信号は無線信号である。ステップ５０４の後に、方法はステップ５０６に進む。

【0043】

ステップ５０６において、データ受信回路１０４は、第１バイナリメッセージを含んでいる信号を外部電池制御モジュール３０から受信し、マイクロプロセッサ９０によって受信された電池セル識別子値及び充填状態臨界値を含んでいる信号を発生させる。ステップ５０６の後に、方法はステップ５０８に進む。

【0044】

ステップ５０８において、マイクロプロセッサ９０は、電池セル識別子値が、電池セル４０と関連して格納された電池セル識別子値と同一であるか否かを決定する。もし、ステップ５０８の値が“はい”である場合、方法はステップ５１０に進む。そうでなければ、方法はステップ５１２に進む。

【0045】

ステップ５１０において、マイクロプロセッサ９０は、充電状態臨界値を格納装置１４０内に格納する。ステップ５１０の後に、方法はステップ５２４に進む。

【0046】

再びステップ５０８を参照すると、もし、ステップ５０８の値が“いいえ”である場合、方法はステップ５１２に進む。ステップ５１２において、マイクロプロセッサ９０は、以前に格納装置１４０内に格納されていた充電状態臨界値を検索する。ステップ５１２の後に、方法はステップ５２０に進む。

【0047】

ステップ５２４において、感知回路１００は、電池セル４０の温度値を示す第１電圧を発生させる。温度値は電池セル４０の温度レベルを示す。ステップ５２４の後に、方法はステップ５２６に進む。

【0048】

ステップ５２６において、マイクロプロセッサ９０は、感知回路１００からの第１電圧に基づいて温度値を決定する。ステップ５２６の後に、方法はステップ５２８に進む。

【0049】

ステップ５２８において、マイクロプロセッサ９０は、第１電極端子６２と第２電極端子６４との間で、電池セル４０の開回路電圧に対応する第１電圧値を決定する。ステップ５２８の後に、方法はステップ５３０に進む。

【0050】

ステップ５３０において、マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０が熱発生回路１０８を介して電流を供給するとき、第１電極端子６２と第２電極端子６４との間で、電池セル４０の第１電圧に対応する第２電圧値を決定する。ステップ５３０の後に、方法はステップ５３２に進む。

【0051】

ステップ５３２において、マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０が熱発生回路１０８を介して電流を供給するとき、電池セル４０を介して流れる電流レベルに対応する電流値を決定する。ステップ５３２の後に、方法はステップ５３４に進む。

【0052】

ステップ５３４において、マイクロプロセッサ９０は、第１電圧値、第２電圧値、及び電流値に基づいて、電池セル４０の内部抵抗レベルに対応する内部抵抗値を決定する。具体的には、マイクロプロセッサは、下記式を用いて内部抵抗値を決定する。

【0053】

（Ｖ_load−Ｖ_open）／（Ｉ_load−Ｉ_open）

【0054】

上記式中、Ｉ_openは０である。

【0055】

ステップ５３４の後に、方法はステップ５３６に進む。

【0056】

ステップ５３６において、マイクロプロセッサ９０は、内部抵抗値及び温度値に基づいて、電池セル４０の充電状態に対応する充電状態値を決定する。ステップ５３６の後に、方法はステップ５３８に進む。

【0057】

ステップ５３８において、マイクロプロセッサ９０は、（ｉ）温度値、（ｉｉ）第１電圧値、（ｉｉｉ）第２電圧値、（ｉｖ）電流値、（ｖ）内部抵抗値、及び（ｖｉ）充電状態値を格納装置１４０内に格納する。ステップ５３８の後に、方法はステップ５４４に進む。

【0058】

ステップ５４４において、マイクロプロセッサ９０は、第２バイナリメッセージと共に、（ｉ）電池セル識別子値、（ｉｉ）温度値、（ｉｉｉ）第１電圧値、（ｉｖ）第２電圧値、（ｖ）電流値、（ｖｉ）内部抵抗値、及び（ｖｉｉ）充電状態値を含む信号を伝送するようにデータ伝送回路１０６を誘導するための制御信号を発生させる。ステップ５４４の後に、方法はステップ５４６に進む。

【0059】

ステップ５４６において、外部電池制御モジュール３０は、データ伝送回路１０６から、第２バイナリメッセージを含んでいる信号を受信する。ステップ５４６の後に、方法はステップ５４８に進む。

【0060】

ステップ５４８において、マイクロプロセッサ９０は、充電状態値が充電状態臨界値よりも大きいか否かを決定する。もし、ステップ５４８の値が“はい”である場合、方法はステップ５５０に進む。そうでなければ、方法はステップ５５２に進む。

【0061】

ステップ５５０において、マイクロプロセッサ９０は、電池セル４０の充電状態のレベルを減少させるために発熱素子トレース３０２に電流を供給するように熱発生回路１０８を誘導するための制御電圧を発生させる。ステップ５５０の後に、方法はステップ５２４に戻る。

【0062】

再びステップ５４８を参照すると、もし、ステップ５４８の値が“いいえ”である場合、方法はステップ５５２に進む。ステップ５５２において、マイクロプロセッサ９０は、発熱素子トレース３０２に電流の供給を中断するように熱発生回路１０８を誘導するための制御電圧の発生を止める。ステップ５５２の後に、方法はステップ５２４に戻る。

【0063】

上述した方法は、上記方法を実行するためのコンピュータ−実行命令を含んでいる１つまたはそれ以上のコンピュータ−可読媒体（ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｒｅａｄａｂｌｅ ｍｅｄｉａ）内に少なくとも部分的に含まれてもよい。前記コンピュータ−可読媒体は、下記のハードドライブ（ｈａｒｄ ｄｒｉｖｅｓ）、ＲＡＭ、ＲＯＭ、フラッシュメモリ（ｆｌａｓｈ ｍｅｍｏｒｙ）、及びその他の当業界に公知となったコンピュータ可読媒体のうちの１つまたはそれ以上で構成されてもよく、前記コンピュータ−実行命令はロードされ、１つまたはそれ以上のマイクロプロセッサによって実行され、１つまたはそれ以上のマイクロプロセッサは、方法を実行するための装置（ａｐｐａｒａｔｕｓ）となる。

【0064】

前記電池セルアセンブリは、他のアセンブリに比べて実質的な利点を提供する。具体的には、電池セルアセンブリは、電池セルと関連する内部抵抗値及び充電状態値を決定し、前記充電状態値に基づいて電池セルの充電状態を制御するために、電池セルの外面に連結された薄膜プロファイルセンサを使用する技術的効果を提供する。具体的には、薄膜プロファイルセンサは、感知回路を使用して電池セルと関連する内部抵抗値及び充電状態値を決定し、前記充電状態値に基づいて電池セルの充電状態を調節するために熱発生回路を制御する。

【0065】

本発明は、単に制限された数の例示にのみ関連して具体的に記述されたが、本発明が、上記に表現された例示にのみ限定されるものではない点を認識しなければならない。より正確には、本発明は、変形、変更、置換、またはここに表現されたものだけでなく、本発明の意図と範疇に適するように、相応する組み合わせにいくらでも修正することができる。さらに、本発明の様々な例示が表現されたが、本発明の様態は、単に表現された例示の一部のみを含むことができるという点を認識しなければならない。したがって、本発明は、上記の表現によって限定されるものではない。

【産業上の利用可能性】

【0066】

以上で説明したように、本発明に係る電池セルアセンブリは、他の電池セルアセンブリに比べて相当な利点を提供する。具体的には、電池セルアセンブリは、電池セルと関連する内部抵抗値及び充電状態値を決定し、前記充電状態値に基づいて電池セルの充電状態を制御するために、電池セルの外面に連結された薄膜プロファイルセンサを使用するという技術的効果を提供する。具体的には、薄膜プロファイルセンサは、感知回路を使用して電池セルと関連する内部抵抗値及び充電状態値を決定し、前記充電状態値に基づいて電池セルの充電状態を調節するために熱発生回路を制御する。

【符号の説明】

【0067】

１０ 電池システム
２０ 電池セルアセンブリ
３０ 電池制御モジュール
４０ 電池セル
５０ 薄膜プロファイルセンサ
６０ ハウジング
６２ 第１電極端子
６４ 第２電極端子
６６ ハウジングの外面
８０ 可撓プラスチックシート
９０ マイクロプロセッサ
１００ 感知回路
１０２ 基準電圧回路
１０４ データ受信回路
１０６ データ伝送回路
１０８ 熱発生回路
１１０，１１２ リード
１１９ 回路ボード
１３０ 可撓プラスチックシートの第１面
１３２ 可撓プラスチックシートの第２面
１４０ 格納装置
１４２ アナログ−デジタルコンバータ
１５０，１５２，１５４，１５６，１５８，１６０，１６２ 入出力（Ｉ／Ｏ）ポート
１７０ オシレータ
１９０ トランジスタ
１９４，１９８，２０２，２０６ 抵抗器
２１０ 抵抗トレース
２１８，２２２，２２６ ノード
２４２ 赤外線受信トランジスタ
２５８ 赤外線伝送ダイオード
３０２ 発熱素子トレース
３４０，３４２，３４４，３４６，３４８，３５０，３５２，３５４，３５６，３５８，３６０，３６２，３６４，３６６ 抵抗トレース部
４００，４０２，４０４，４０６，４０８，４１０，４１２，４１４，４１６，４１８，４２０，４２２，４２４ 発熱素子トレース部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】