特開 2023-148925 バッテリー管理装置及びバッテリー管理装置の製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023148925

(43)【公開日】2023-10-13

(54)【発明の名称】バッテリー管理装置及びバッテリー管理装置の製造方法

(51)【国際特許分類】

   H01M 10/42 20060101AFI20231005BHJP

   H01H 37/76 20060101ALI20231005BHJP

   H02H 7/18 20060101ALI20231005BHJP

【ＦＩ】

H01M10/42 P

H01H37/76 F

H02H7/18

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022057217

(22)【出願日】2022-03-30

(71)【出願人】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110002147

【氏名又は名称】弁理士法人酒井国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】齋藤 圭之

【テーマコード（参考）】

5G053

5G502

5H030

【Ｆターム（参考）】

5G053AA09

5G053BA08

5G053EC05

5G502AA02

5G502EE04

5G502EE06

5G502FF08

5H030AA06

5H030AA10

5H030FF43

5H030FF44

(57)【要約】

【課題】意図しないヒューズの溶断をより簡便な構成で抑制できるバッテリー管理装置等を提供する。
【解決手段】バッテリー管理装置２は、バッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５と、配線３１，３５を有する基板９と、配線３１，３５に接続されたヒューズ６１，６２と、ヒューズ６１，６２の近傍で電熱を生じさせる電気抵抗６３と、電気抵抗６３の電流経路を開閉する電界効果型トランジスタ６５と、電界効果型トランジスタ６５の動作を制御する保護ＩＣ２０と、保護ＩＣ２０と電界効果型トランジスタ６５のゲートとの間の配線から延出する第１延出部４２と、電界効果型トランジスタ６５のソースに接続された配線から延出する第２延出部４４と、第１延出部４２の端部及び第２延出部４４の端部は、基板９の保護膜が形成されていない露出部５０を有し、第１延出部４２の端部と第２延出部４４の端部は接続されていない。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

バッテリーセルと、
前記バッテリーセルと接続される配線が形成される基板と、
前記配線に接続されたヒューズと、
前記ヒューズの近傍に配置されて電熱を生じさせる電気抵抗と、
前記電気抵抗に対する前記バッテリーセルからの電流の導通と非導通とを切り替え可能に設けられた電界効果型トランジスタと、
前記バッテリーセルと接続されて前記バッテリーセルの出力電圧の異常に応じて前記電界効果型トランジスタのソース－ドレイン間の前記導通を成立させるための動作電圧を前記電界効果型トランジスタのゲートに与える回路と、
前記回路と前記ゲートとの間の配線から延出する第１延出部と、
前記ソースに接続された配線から延出する第２延出部と、
前記第１延出部の端部及び前記第２延出部の端部は、基板の保護膜が形成されていない露出部を有し、
前記第１延出部の端部と前記第２延出部の端部は接続されていない、
バッテリー管理装置。

【請求項2】

前記第１延出部の端部及び前記第２延出部の端部の断面から前記配線の一部が露出している、
請求項１に記載のバッテリー管理装置。

【請求項3】

前記露出部は、光学的作用によって形成される、
請求項２に記載のバッテリー管理装置。

【請求項4】

前記露出部は、切削によって形成される、
請求項２に記載のバッテリー管理装置。

【請求項5】

前記第１延出部の端部及び前記第２延出部の端部の少なくとも一方には、接合用金属が露出している、
請求項１に記載のバッテリー管理装置。

【請求項6】

バッテリーセルが接続される配線が形成され、前記配線に接続されたヒューズと、前記ヒューズの近傍に配置されて電熱を生じさせる電気抵抗と、前記電気抵抗に対する前記バッテリーセルからの電流の導通と非導通とを切り替え可能に設けられた電界効果型トランジスタと、前記バッテリーセルと接続されて前記バッテリーセルの出力電圧の異常に応じて前記電界効果型トランジスタのソース－ドレイン間の前記導通を成立させるための動作電圧を前記電界効果型トランジスタのゲートに与える回路と、が設けられ、前記電界効果型トランジスタのゲート－ソース間が導通している基板と前記バッテリーセルとを接続する第１工程と、
前記基板において導通していた前記電界効果型トランジスタのゲート－ソース間の導通経路を非導通にするための前記導通経路の加工を行う第２工程と、を含むバッテリー管理装置の製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、バッテリー管理装置及びバッテリー管理装置の製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

二次電池の過充電等により電池電圧が異常に上昇すると、電池が発火する恐れがあるため、これを防止する目的で、電池が接続される電流経路にヒューズを設けることが一般的に行われている。ここで、電池の取り付け手順における誤りによって図らずも異常電圧を生じさせてしまい、ヒューズを溶断させてしまうことがあった。

【0003】

特許文献１には、複数の電池が接続される基板に設けられるヒューズを溶断させる抵抗加熱素子への電流供給経路に２つのスイッチを設ける構成が記載されている。さらに、特許文献１には、電池の電圧異常を検知して当該２つのスイッチの一方をＯＮにする異常検出回路と、複数の電池が正常に接続された場合に流れる電流が検出された場合に当該２つのスイッチの他方をＯＮにする動作確認回路と、を設けることが記載されている。特許文献１の構成によれば、複数の電池が正常に接続されるまで２つのスイッチの他方がＯＦＦであることから、組み立ての誤りにより異常電圧が加わってもヒューズが溶断されない。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－０２７７９８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、特許文献１の構成では、動作確認回路と、ヒューズを溶断させる抵抗加熱素子への電流供給経路に２つのスイッチの他方と、の両方が組み立ての誤りによる異常電圧を抑制するためだけに設けられており、これらの部品によるコスト増を免れない。また、特許文献１の構成では、これらの部品を設けるための基板スペースの確保が必要になることから、係る基板スペースを確保できない構成では採用できなかった。

【0006】

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、意図しないヒューズの溶断をより簡便な構成で抑制できるバッテリー管理装置及びバッテリー管理装置の製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明の一側面のバッテリー管理装置は、バッテリーセルと、前記バッテリーセルと接続される配線が形成される基板と、前記配線に接続されたヒューズと、前記ヒューズの近傍に配置されて電熱を生じさせる電気抵抗と、前記電気抵抗に対する前記バッテリーセルからの電流の導通と非導通とを切り替え可能に設けられた電界効果型トランジスタと、前記バッテリーセルと接続されて前記バッテリーセルの出力電圧の異常に応じて前記電界効果型トランジスタのソース－ドレイン間の前記導通を成立させるための動作電圧を前記電界効果型トランジスタのゲートに与える回路と、前記回路と前記ゲートとの間の配線から延出する第１延出部と、前記ソースに接続された配線から延出する第２延出部と、前記第１延出部の端部及び前記第２延出部の端部は、基板の保護膜が形成されていない露出部を有し、前記第１延出部の端部と前記第２延出部の端部は接続されていない。

【0008】

本発明の他側面のバッテリー管理装置の製造方法は、バッテリーセルが接続される配線が形成され、前記配線に接続されたヒューズと、前記ヒューズの近傍に配置されて電熱を生じさせる電気抵抗と、前記電気抵抗に対する前記バッテリーセルからの電流の導通と非導通とを切り替え可能に設けられた電界効果型トランジスタと、前記バッテリーセルと接続されて前記バッテリーセルの出力電圧の異常に応じて前記電界効果型トランジスタのソース－ドレイン間の前記導通を成立させるための動作電圧を前記電界効果型トランジスタのゲートに与える回路と、が設けられ、前記電界効果型トランジスタのゲート－ソース間が導通している基板と前記バッテリーセルとを接続する第１工程と、前記基板において導通していた前記電界効果型トランジスタのゲート－ソース間の導通経路を非導通にするための前記導通経路の加工を行う第２工程と、を含む。

【発明の効果】

【0009】

本発明によれば、意図しないヒューズの溶断をより簡便な構成で抑制できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】図１は、バッテリー管理装置の主要構成を示す回路図である。

【図2】図２は、バッテリー管理装置の主要構成を示す回路図である。

【図3】図３は、組み立て完了前の状態における電界効果型トランジスタ付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。

【図4】図４は、図３のＡ－Ａ´断面図である。

【図5】図５は、組み立て完了後の状態における電界効果型トランジスタ付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。

【図6】図６は、図５のＡ－Ａ´断面図である。

【図7】図７は、組み立て完了後の状態における電界効果型トランジスタ付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。

【図8】図８は、図７のＡ－Ａ´断面図である。

【図9】図９は、組み立て完了前の状態における第１延出部と第２延出部との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。

【図10】図１０は、図９のＢ－Ｂ´断面図である。

【図11】図１１は、組み立て完了後の状態における第１延出部と第２延出部との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。

【図12】図１２は、図１１のＢ－Ｂ´断面図である。

【図13】図１３は、組み立て完了前の状態における第１延出部と第２延出部との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。

【図14】図１４は、図１３のＣ－Ｃ´断面図である。

【図15】図１５は、組み立て完了後の状態における第１延出部と第２延出部との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。

【図16】図１６は、図１５のＣ－Ｃ´断面図である。

【図17】図１７は、バッテリーセルが接続されたバッテリー管理装置の製造工程の流れを示すフローチャートである。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下に、実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態により本発明が限定されるものではない。各実施の形態は例示であり、異なる実施の形態で示した構成の部分的な置換又は組み合わせが可能であることは言うまでもない。実施形態２以降では実施形態１と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。

【0012】

（実施形態１）
図１は、バッテリー管理装置１の主要構成を示す回路図である。バッテリー管理装置１は、バッテリーセルと、バッテリーセルと接続された正極端子５及び負極端子６と、を備える。図１では、正極端子５及び負極端子６と接続されるバッテリーセルとして、直列に接続された４つのバッテリーセル１１，１２，１３，１４を例示している。バッテリーセルとは、例えば充放電可能なリチウムイオン電池のセルであるが、これに限られるものでなく、他の二次電池であってもよい。

【0013】

バッテリー管理装置１は、保護回路６０を備える。保護回路６０は、万が一の過充電や過熱によってバッテリーセルが発火する事を抑制するための手段として、過充電や過熱を示す出力が検出された場合にバッテリーセルが接続された電気回路を溶断させて充放電電流を遮断する。

【0014】

図１に示す保護回路６０は、ヒューズ６１，６２と、電気抵抗６３と、を備える。電気抵抗６３は、ヒューズ６１，６２の近傍に配置されて電熱を生じさせる電気抵抗である。電気抵抗６３に電流が流れると電気抵抗６３が発熱してヒューズ６１，６２を溶断する。ヒューズ６１，６２は、溶断されない限り導体として振る舞う。

【0015】

直列に接続された複数のバッテリーセルの正極と、正極端子５と、は配線３５及びヒューズ６１，６２を介して接続されている。直列に接続された複数のバッテリーセルの負極と、負極端子６と、は配線３１を介して接続されている。

【0016】

電気抵抗６３の一端は、ヒューズ６１を介して配線３５と接続されている。電気抵抗６３の他端は、配線３９の一端と接続されている。配線３９の他端は、電界効果型トランジスタ６５のドレイン（図３参照）と接続されている。電界効果型トランジスタ６５は、例えばＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ Ｆｉｅｌｄ Ｅｆｆｅｃｔ Transistor）のような電界効果型トランジスタである。電界効果型トランジスタ６５は、ゲートへの電圧の印加に応じてソース－ドレイン間の導通と非導通とを切り替え可能に設けられる。電界効果型トランジスタ６５のソース（図３参照）は、配線４０を介して配線３１と接続されている。電界効果型トランジスタ６５のゲート（図３参照）は、配線３８を介して保護ＩＣ（Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ Ｃｉｒｃｕｉｔ）２０と接続されている。

【0017】

バッテリー管理装置１は、保護回路６０の動作を制御する保護ＩＣ２０を備える。電気抵抗６３に電流を流すための通電経路の開閉を制御する。図１に示す構成では、バッテリーセル１１の負極は、配線３１と接続されている。配線３１と保護ＩＣ２０とは、配線３１から分岐する配線３６を介して接続されている。バッテリーセル１１の正極及びバッテリーセル１２の負極は、配線３２を介して保護ＩＣ２０と接続されている。バッテリーセル１２の正極及びバッテリーセル１３の負極は、配線３３を介して保護ＩＣ２０と接続されている。バッテリーセル１３の正極及びバッテリーセル１４の負極は、配線３４を介して保護ＩＣ２０と接続されている。バッテリーセル１４の正極は、配線３５と接続されている。配線３５と保護ＩＣ２０とは、配線３５から分岐する配線３７を介して接続されている。

【0018】

複数のバッテリーセルのうち１つ以上からの印加電圧に異常が生じた場合、予め定められたバッテリーセルの正常電圧範囲から逸脱した電圧が配線３６，３２，３３，３４，３７のいずれか１つ以上を介して保護ＩＣ２０に与えられる。保護ＩＣ２０は、複数のバッテリーセルのうち１つ以上からの印加電圧に異常が生じた場合、電気抵抗６３が設けられている配線３５と配線３１との間の通電経路に設けられた電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間を導通させるための信号を出力する。保護ＩＣ２０から出力された信号は、配線３８を介して電界効果型トランジスタ６５のゲートに与えられ、電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間を導通させる電圧として機能する。電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間が導通状態になることで、複数のバッテリーセルからの電流が電気抵抗６３に流れ、電気抵抗６３を発熱される。これによって、ヒューズ６１，６２が溶断される。

【0019】

ところで、複数のバッテリーセルが保護ＩＣ２０と接続される際には、図示しない基板に保護ＩＣ２０、保護回路６０、電界効果型トランジスタ６５及びこれらの構成に接続される配線が既に実装されている。また、直列に接続される複数のバッテリーセルは、より負極側に設けられるバッテリーセルから接続される。図１に示す構成では、バッテリーセル１１，１２，１３，１４の順に接続される。バッテリー管理装置１を組み立てる者がこのような接続順を守らずにバッテリーセルと保護ＩＣ２０とを接続した場合や、バッテリーセルを接続する配線を誤った場合、バッテリーセルから保護ＩＣ２０に過電圧が与えられてしまうことがある。当該過電圧は、保護ＩＣ２０を動作させることがある。すなわち、当該過電圧は、電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間の導通によって電気抵抗６３の発熱を生じさせ、ヒューズ６１，６２を溶断させることがある。このように、バッテリー管理装置１の組み立て工程における誤りによって、ヒューズ６１，６２が溶断してしまうことがある。

【0020】

そこで、バッテリー管理装置１には、組み立て工程で誤ってバッテリーセルから保護ＩＣ２０に過電圧が与えられた場合であっても電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間の導通が成立しないようにする仕組みが設けられている。具体的には、配線３８の分岐点４１から第１延出部４２が分岐するように延出し、配線４０の分岐点４３から第２延出部４４が分岐するように延出している。第１延出部４２と第２延出部４４とは、複数のバッテリーセルの全てと保護ＩＣ２０との接続が正しい手順で完了する組み立て完了時点まで接続されている。組み立て完了後、第１延出部４２と第２延出部４４とを切断する露出部５０が設けられる。これによって、保護ＩＣ２０の動作に応じたヒューズ６１，６２の溶断を機能させることができる状態になる。以下、組み立て完了後の状態と記載した場合、特筆しない限り、第１延出部４２と第２延出部４４とを切断する露出部５０が設けられた後の状態をさす。また、組み立て完了前の状態と記載した場合、特筆しない限り、第１延出部４２と第２延出部４４とを切断する露出部５０が設けられる前の状態をさす。

【0021】

図２は、バッテリー管理装置２の主要構成を示す回路図である。図２では、保護ＩＣ２０に接続されるバッテリーセルとして、５つのバッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５を例示している。保護ＩＣ２０、正極端子５及び負極端子６と接続されるバッテリーセルは、１つ以上であればよい。

【0022】

図２に示すように、保護ＩＣ２０は、保護回路６０、電界効果型トランジスタ６５及びこれらに接続される配線は、基板９に実装されている。基板９には、接続端子７０，７１，７２，７３，７４，７５が設けられている。接続端子７０は、配線３１及び配線３６と接続されている。接続端子７１は、配線３２と接続されている。接続端子７２は、配線３３と接続されている。接続端子７３は、配線３４と接続されている。接続端子７４は、配線３０と接続されている。接続端子７５は、配線３５及び配線３７と接続されている。

【0023】

バッテリーセル１１の負極は、接続端子７０と接続される。バッテリーセル１１の正極及びバッテリーセル１２の負極は、接続端子７１と接続される。バッテリーセル１２の正極及びバッテリーセル１３の負極は、接続端子７２と接続される。バッテリーセル１３の正極及びバッテリーセル１４の負極は、接続端子７３と接続される。バッテリーセル１４の正極及びバッテリーセル１５の負極は、接続端子７４と接続されることで、配線３０を介して保護ＩＣ２０と接続される。バッテリーセル１５の正極は、接続端子７５と接続される。以上、特筆した事項を除き、図２に示すバッテリーセルであるバッテリーセル１１，１２，１３、１４，１５と保護ＩＣ２０との接続は、図１に示すバッテリーセルであるバッテリーセル１１，１２，１３，１４と保護ＩＣ２０との接続と同様である。

【0024】

なお、図２で接続端子７０，７１，７２，７３，７４，７５に付された番号「０」、「１」、「２」、「３」、「４」、「５」は、バッテリーセルの接続順を示す。具体的には、より小さい値が付されたものから先に接続が行われる。より具体的には、まず、「０」が付された接続端子７０に対するバッテリーセル１１の負極の接続が行われる。次に、「１」が付された接続端子７１に対するバッテリーセル１１の正極及びバッテリーセル１２の負極の接続が行われる。以降、同様に、より小さい値が付されたものに対して、図２に示す構成の接続が順次行われる。

【0025】

保護ＩＣ２０は、電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５を有する。電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５は、２つの入力の一方（＋）と他方（－）との電位差に応じた出力を行うコンパレータである。電圧比較部２１の入力の一方（＋）には、配線３２が接続されている。電圧比較部２２の入力の一方（＋）には、配線３３が接続されている。電圧比較部２３の入力の一方（＋）には、配線３４が接続されている。電圧比較部２４の入力の一方（＋）には、配線３０が接続されている。電圧比較部２５の入力の一方（＋）には、配線３７が接続されている。

【0026】

電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５の入力の他方（－）には、基準電圧発生部７６，７７，７８，７９，８０の正極が接続されている。図２では、電圧比較部２１には、基準電圧発生部７６が接続されている。電圧比較部２２には、基準電圧発生部７７が接続されている。電圧比較部２３には、基準電圧発生部７８が接続されている。電圧比較部２４には、基準電圧発生部７９が接続されている。電圧比較部２５には、基準電圧発生部８０が接続されている。

【0027】

基準電圧発生部７６，７７，７８，７９，８０の負極側には、分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５が接続されている。分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５は、電気抵抗である。図２では、分圧抵抗８１の一端側は、基準電圧発生部７６の負極と接続端子７０との間で配線３６に接続されている。分圧抵抗８１の他端側及び分圧抵抗８２の一端側は、基準電圧発生部７７の負極と接続端子７１との間で配線３２に接続されている。分圧抵抗８２の他端側及び分圧抵抗８３の一端側は、基準電圧発生部７８の負極と接続端子７２との間で配線３３に接続されている。分圧抵抗８３の他端側及び分圧抵抗８４の一端側は、基準電圧発生部７９の負極と接続端子７３との間で配線３４に接続されている。分圧抵抗８４の他端側及び分圧抵抗８５の一端側は、基準電圧発生部８０の負極と接続端子７４との間で配線３０に接続されている。分圧抵抗８５の他端側は、接続端子７５と電圧比較部２５との間で配線３７に接続されている。

【0028】

基準電圧発生部７６，７７，７８，７９，８０のような基準電圧発生部は、バッテリーセルの正常電圧範囲に対応した電圧をコンパレータ（電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５）の入力の他方（－）に与える。すなわち、基準電圧発生部７６，７７，７８，７９，８０は、バッテリーセルの出力が正常電圧範囲内である場合に生じるコンパレータの出力と、バッテリーセルの出力が正常電圧範囲を逸脱した場合に生じるコンパレータの出力と、が異なるように設けられている。以下、異常出力と記載した場合、特筆しない限り、バッテリーセルの出力が正常電圧範囲を逸脱した場合に生じるコンパレータの出力をさす。なお、正常電圧範囲とは、想定されたバッテリーセルの出力に対応して予め設定された電圧の高低範囲を指す。具体例を挙げると、正常電圧範囲は、図２に示すバッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５の各々の１つずつにより生じる電圧の高低範囲であって、設計通りにバッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５が動作している場合の電圧の高低範囲であるが、これに限られるものでなく、適宜任意に設定可能である。

【0029】

なお、分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５の電気抵抗値は、保護ＩＣ２０による複数のバッテリーセルの各々の電圧測定精度に厳密に関わるものでない。また、分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５は、バッテリーセルの消費電流を押さえる目的で、非常に大きな電気抵抗値を示す構成になっている。これらの事情から、分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５の電気抵抗値の精度は、厳密に定められたものでなくてもよい。

【0030】

保護ＩＣ２０は、さらに、制御回路２６を有する。制御回路２６は、電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５のいずれか１つ以上による異常出力に応じて、電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間を導通させるための信号を配線３８に出力する。

【0031】

以上、特筆した事項を除いて、バッテリー管理装置２は、図１を参照して説明したバッテリー管理装置１と機能的に同様である。例えば、バッテリー管理装置１の保護ＩＣ２０は、図２を参照して説明した保護ＩＣ２０と同様の回路構成によるものであってよいし、同様に機能するが詳細な構成が異なるものであってもよい。

【0032】

なお、図１を参照して説明したのと同様、図２でも図示するように、バッテリー管理装置２でも、組み立て完了後、第１延出部４２と第２延出部４４とを切断する露出部５０が設けられる。以下、露出部５０の具体的な形態及び形成方法について説明する。

【0033】

図３は、組み立て完了前の状態における電界効果型トランジスタ６５付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。図４は、図３のＡ－Ａ´断面図である。なお、基板９の板面に沿う二方向のうち一方をＸ方向とし、他方をＹ方向とする。Ｘ方向とＹ方向とは直交する。また、Ｘ方向及びＹ方向に直交する方向をＺ方向とする。なお、基板の上側又は基板上とした場合、図４に示すような基材９０に対する第１延出部４２、第２延出部４４側をさす。

【0034】

図１を参照して説明したように、電界効果型トランジスタ６５のゲートには配線３８が接続されている。また、電界効果型トランジスタ６５のソースには配線４０が接続されている。また、配線３８と第１延出部４２とは、分岐点４１を介して接続されている。すなわち、第１延出部４２も電界効果型トランジスタ６５のゲートに接続されている。また、配線４０と第２延出部４４とは、分岐点４３を介して接続されている。すなわち、第２延出部４４も電界効果型トランジスタ６５のソースに接続されている。

【0035】

そして、組み立て完了前の状態では、図３に示すように、第１延出部４２と第２延出部４４とは、例えば接続部４５を介して接続されている。第１延出部４２、第２延出部４４及び接続部４５は、基板９に実装された配線である。

【0036】

また、図４に示すように、基板９は、基材９０と、レジスト９１と、を有する。基材９０は、板状の部材であり、第１延出部４２及び第２延出部４４を含む各種の配線を積層可能に設けられる。レジスト９１は、第１延出部４２及び第２延出部４４を含む各種の配線が実装された後に、基材９０において配線が実装された実装面を覆う保護膜として設けられる。レジスト９１は、配線の保護膜として機能する。図４に示すように、第１延出部４２及び第２延出部４４は、基材９０とレジスト９１との間に位置する。

【0037】

図５は、組み立て完了後の状態における電界効果型トランジスタ６５付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。図６は、図５のＡ－Ａ´断面図である。図５に示すように、実施形態１では、第１延出部４２及び第２延出部４４の一部が除去されることで露出部５０が形成されている。これによって、図６に示すように、露出部５０は基材９０が露出した状態になっており、レジスト９１に覆われていない。このように、第１延出部４２の端部及び第２延出部４２の端部は、基板９の保護膜が形成されていない露出部５０を有し、第１延出部４２の端部と第２延出部４４の端部は接続されていない。また、露出部５０では、第１延出部４２の端部及び第２延出部４４の端部の断面から配線の一部が露出している。

【0038】

露出部５０の形成は、全てのバッテリーセルと保護ＩＣ２０との接続が正しい手順で完了した組み立て完了後に、レーザー等、光学的作用で第１延出部４２、第２延出部４４のような基板に設けられたパターン配線を除去できる工具を利用して行われる。係るレーザーとして、例えばＵＶ（ＵｌｔｒａＶｉｏｌｅｔ）レーザーが挙げられるが、これに限られるものでなく、第１延出部４２、第２延出部４４のパターンを焼損等によって非導通状態にできるものであればよい。

【0039】

なお、図５及び図６では、第１延出部４２及び第２延出部４４の一部が除去されることで露出部５０が形成されているが、露出部５０の具体的な形態及び形成方法はこれに限られるものでない。例えば、第１延出部４２及び第２延出部４４の全部が除去されることで露出部５０が形成されてもよいし、さらに接続部４５の一部又は全部が除去されることで露出部５０が形成されてもよい。実施形態１の露出部５０は、第１延出部４２、第２延出部４４及び接続部４５のうち一つ以上の少なくとも一部が電界効果型トランジスタ６５のソース－ゲートの間の電気的な接続を絶たれるように除去された部位を含んでいればよい。なお、レーザー等、光学的作用で露出部５０が形成された場合、露出部５０は焼損による基材の変色が観察される。

【0040】

図３及び図４を参照して説明したように、実施形態１における組み立て完了前の状態は、保護回路６０のヒューズ６１，６２を溶断させる仕組みに利用される電界効果型トランジスタ６５のゲート－ソース間が接続部４５のようなパターン配線でショートされている状態である。すなわち、組み立て完了前の状態は、電界効果型トランジスタ６５に対するゲートへの電圧印加に応じた電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間の導通が無効化されている状態である。組み立て完了前の状態で、バッテリーセルと保護ＩＣ２０とを接続する際に各セル電圧線の接続順を誤る等の手順の誤りが生じたとしても、ヒューズ６１，６２が溶断されることはない。

【0041】

仮に接続部４５がない場合の一例として、バッテリーセルの接続位置に誤りがある場合の一例を挙げると、図２に示すバッテリーセル１３の正極を、接続端子７３ではなく誤って接続端子７２に接続した場合、電圧比較部２２にはバッテリーセル１２だけでなくバッテリーセル１３の電圧が印加されてしまう。このため、電圧比較部２２は、正常電圧範囲を逸脱した過電圧が印加されたことを示す信号を制御回路２６に出力する。これによって、制御回路２６が電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間の導通を成立させてしまい、ヒューズ６１，６２が溶断されてしまう。

【0042】

仮に接続部４５がない場合の他の一例として、バッテリーセルの接続手順に誤りがある場合の一例を挙げると、バッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５が直列に接続されている状態のバッテリーセルの接続において、接続端子７０とバッテリーセル１１の負極との接続の次に接続端子７５とバッテリーセル１５の正極との接続を行ってしまった場合、電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５にはバッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５の総電圧であって、分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５によって分圧された電圧が入力されることになる。ここで、上記のとおり分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５の電気抵抗の精度は厳密でないことがある。従って、分圧抵抗８１，８２，８３，８４，８５の電気抵抗にばらつきがあるとき、電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５の一部に正常電圧範囲を逸脱した過電圧が印加されることがありうる。このときも、ヒューズ６１，６２が溶断されてしまう。また、接続端子７０とバッテリーセル１１の負極との接続を行わずに接続端子７１，７２，７３，７４，７５に対するバッテリーセルの接続が行われた場合にも電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５の一部に正常電圧範囲を逸脱した過電圧が印加されることがありうる。

【0043】

仮に、接続端子７０，７１，７２，７３，７４，７５と、バッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５と、の接続に介在するコネクタが設けられていても、コネクタのピンの接続順を制御することは困難であるから、上記したバッテリーセルの接続手順に誤りがある場合に該当する事例が生じる可能性をゼロにすることは困難である。

【0044】

上記で例示したような、仮に接続部４５がない場合に生じうる事象を考慮し、接続部４５のように第１延出部４２と第２延出部４４とをショートさせる構成を設けることで、図らずもヒューズ６１，６２が溶断されてしまうことを抑制できる。

【0045】

一方、組み立て完了後の状態は、図５及び図６を参照して説明したように、露出部５０が形成されることで、電界効果型トランジスタ６５のゲート－ソース間のショートが解消されている状態である。これによって、万が一バッテリーセルの出力による電圧が正常電圧範囲から逸脱する異常が生じたとしても、保護ＩＣ２０の動作による電界効果型トランジスタ６５に対するゲートへの電圧印加に応じた電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間の導通が成立し、ヒューズ６１，６２が溶断される回路保護の仕組みが成立する。

【0046】

以上説明したように、実施形態１のバッテリー管理装置１やバッテリー管理装置２は、バッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５のようなバッテリーセルと、配線３１，３５のように当該バッテリーセルが接続される配線が形成される基板９と、当該バッテリーセルが接続される配線に接続されたヒューズ６１，６２と、ヒューズ６１，６２の近傍に配置されて電熱を生じさせる電気抵抗６３と、電気抵抗６３に対する当該バッテリーセルからの電流の導通と非導通とを切り替え可能に設けられた電界効果型トランジスタ６５と、当該バッテリーセルと接続されて当該バッテリーセルの出力電圧の異常に応じて電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間の導通を成立させるための動作電圧を電界効果型トランジスタ６５のゲートに与える回路である保護ＩＣ２０と、保護ＩＣ２０と電界効果型トランジスタ６５のゲートとの間の配線から延出する第１延出部４２と、電界効果型トランジスタ６５のソースに接続された配線から延出する第２延出部４４と、第１延出部４２の端部及び第２延出部４２の端部は、基板９の保護膜が形成されていない露出部５０を有し、第１延出部４２の端部と第２延出部４４の端部は接続されていない。

【0047】

これにより、露出部５０が電界効果型トランジスタ６５のゲート－ソース間のショートを解消し、万が一バッテリーセルの出力による電圧が正常電圧範囲から逸脱する異常が生じたとしても、ヒューズ６１，６２が溶断される仕組みが成立する。一方、露出部５０が形成されるまでは、例えばバッテリーセルと保護ＩＣ２０との接続の誤りのような、組み立てにおける誤りによって万が一保護ＩＣ２０が図らずも動作することがあったとしても、ヒューズ６１，６２が溶断されることを抑制できる。このように、露出部５０が形成されているということは、露出部５０が形成されるまで意図しないヒューズ６１，６２の溶断をより簡便な構成で抑制できていたことを示す。従って、意図しないヒューズ６１，６２の溶断によるバッテリー管理装置１やバッテリー管理装置２の製造不良の発生を抑制でき、歩留まりの向上が望める。

【0048】

また、第１延出部４２の端部及び第２延出部４４の端部の断面から配線の一部が露出している。基板９に形成されていた配線を除去するだけで露出部５０を形成できるので、露出部５０が形成されるまで意図しないヒューズの溶断をより簡便な構成で抑制することに加えて、露出部５０の形成をより容易に行うこともできる。

【0049】

また、露出部５０は、光学的作用によって形成される。従って、意図しないヒューズ６１，６２の溶断によるバッテリー管理装置１やバッテリー管理装置２の製造不良の発生を抑制するための仕組みに追加の回路の必要がなく、より安価でより省スペースな構成によって意図しないヒューズ６１，６２の溶断を抑制できる。また、上記した特許文献１における動作確認回路や２つのスイッチの他方の動作不良に起因する製造不良も当然生じないので、歩留まりの向上がより望める。

【0050】

さらに実施形態１によれば、バッテリーセルと保護ＩＣ２０との接続時のノイズ等で電界効果型トランジスタ６５が誤動作するような事態が生じたとしても、やはり、意図しないヒューズ６１，６２の溶断を抑制できる。

【0051】

以上、図５及び図６を参照して実施形態１の露出部５０について説明したが、露出部５０と同様に機能する構成の具体的形態及びその形成方法は、これに限られるものでない。以下、露出部５０と同様に機能する構成の具体的形態及びその形成方法について説明する。

【0052】

（実施形態２）
図７は、組み立て完了後の状態における電界効果型トランジスタ６５付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。図８は、図７のＡ－Ａ´断面図である。図７に示すように、実施形態２では、組み立て完了前の状態（図３参照）において第１延出部４２及び第２延出部４４の一部が形成されていた領域を含む露出部５０１が形成されている。図８に示すように、露出部５０１は、基材９０を掘り下げるように基材９０、第１延出部４２及び第２延出部４４の一部及び当該一部のレジスト９１を削り取ることで形成されている。このため、露出部５０は基材９０が露出した状態になっており、レジスト９１に覆われていない。

【0053】

露出部５０１の形成は、全てのバッテリーセルと保護ＩＣ２０との接続が正しい手順で完了した組み立て完了後に、カッター等、物理的に第１延出部４２、第２延出部４４のような基板に設けられたパターン配線を基材９０ごと物理的に切削することができる工具を利用して行われる。実施形態２における露出部５０１は、実施形態１における露出部５０と同様に機能する。なお、切削加工の場合は、切削した部分に基材を掘り下げた部分を観察することができる。

【0054】

露出部５０１は、実施形態１の露出部５０に代えて形成されている。以上、特筆した事項を除き、実施形態２は、実施形態１と同様である。

【0055】

以上説明したように、実施形態２によれば、露出部５０が切削によって形成されるので、意図しないヒューズ６１，６２の溶断によるバッテリー管理装置１やバッテリー管理装置２の製造不良の発生を抑制するための仕組みに追加の回路の必要がなく、より安価でより省スペースな構成によって意図しないヒューズ６１，６２の溶断を抑制できる。また、実施形態２によれば、上記した実施形態１の作用効果を同様に奏することができる。

【0056】

（実施形態３）
図９は、組み立て完了前の状態における第１延出部４２と第２延出部４４との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。図１０は、図９のＢ－Ｂ´断面図である。実施形態３では、図９に示すように、組み立て完了前の状態における第１延出部４２と第２延出部４４とは、接合用金属４５２を介して接続されている。具体的には、図１０に示すように、実施形態３において基材９０に実装された第１延出部４２と第２延出部４４とは、隙間４６を挟んでＺ方向に直交する方向に対向する。接合用金属４５２は、基材９０の上側に実装された第１延出部４２、隙間４６及び第２延出部４４のさらに上側に設けられ、第１延出部４２と第２延出部４４とを導通させる。接合用金属４５２は、例えばはんだであるが、いわゆる無鉛はんだその他の接合用金属であってもよい。

【0057】

図１１は、組み立て完了後の状態における第１延出部４２と第２延出部４４との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。図１２は、図１１のＢ－Ｂ´断面図である。実施形態３では、組み立て完了前に基材９０の上側に実装された第１延出部４２、隙間４６及び第２延出部４４のさらに上側に設けられていた接合用金属４５２（図９、図１０参照）が、組み立て完了後に取り除かれる（図１１、図１２参照）。このように、接合用金属４５２の除去によって第１延出部４２と第２延出部４４との導通が解消された露出部５０２が形成される。実施形態３において隙間４６を含む露出部５０２は、実施形態１における露出部５０と同様に機能する。また、図１１、図１２では明確に図示しないが、接合用金属４５２が取り除かれて露出部５０２が形成された実施形態３では、第１延出部４２の端部及び第２延出部４４の端部の少なくとも一方には、接合用金属が露出している。ここで、露出している接合用金属は、除去される前に形成されていた接合用金属４５２の一部の残存物である。図１２では、残存した接合用金属４５２の一部として、除去跡４２１を模式的に示している。従って、接合用金属４５２が利用されていた場合、第１延出部４２の端部及び第２延出部４４の端部の少なくとも一方に接合用金属を観察することができる。ただし、隙間４６による非接続部を埋めて第１延出部４２、第２延出部４４を接続するほどに接合用金属４５２の一部が残存することはない。

【0058】

露出部５０２は、実施形態１の露出部５０に代えて形成されている。以上、特筆した事項を除き、実施形態３は、実施形態１と同様である。

【0059】

以上説明したように、実施形態３によれば、第１延出部４２の端部及び第２延出部４４の端部の少なくとも一方には、接合用金属が露出している。当該接合用金属の除去跡は、例えば上記した除去跡４２１である。これは、接合用金属４５２によって第１延出部４２と第２延出部４４との接続が成立していたことを示す。従って、接合用金属４５２によってバッテリーセルと保護ＩＣ２０との接続完了までの意図しないヒューズ６１，６２の溶断を抑制でき、接合用金属４５２の除去による露出部５０２の形成によってヒューズ６１，６２の溶断に係る仕組みを成立させることができる。言い換えれば、接合用金属４５２の形成と除去に係る基板９のスペース以外に特別な構成を必要としない。また、実施形態３によれば、上記した実施形態１の作用効果を同様に奏することができる。

【0060】

（実施形態４）
図１３は、組み立て完了前の状態における第１延出部４２と第２延出部４４との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。図１４は、図１３のＣ－Ｃ´断面図である。実施形態４では、図１３に示すように、組み立て完了前の状態における第１延出部４２と第２延出部４４とは、ジャンパーワイヤー４５３を介して接続されている。

【0061】

具体的には、図１４に示すように、実施形態４において基材９０に実装された第１延出部４２と第２延出部４４とは、隙間４７を挟んでＺ方向に直交する方向に対向する。基材９０を挟んで第１延出部４２、第２延出部４４の反対側の面は、レジスト９５で覆われる。

【0062】

また、第１延出部４２には、実施形態４で基板９に代えて基板として採用される基板９０２をＺ方向に貫通する孔９３が設けられる。また、第２延出部４４には、基板９０２をＺ方向に貫通する孔９４が設けられる。ジャンパーワイヤー４５３の一端側は、孔９３に挿通され、接合用金属４５４によって第１延出部４２と接続されている。ジャンパーワイヤー４５３の他端側は、孔９４に挿通され、接合用金属４５５によって第２延出部４４と接続されている。ジャンパーワイヤー４５３は、レジスト９５側で孔９３と孔９４の間を接続する。

【0063】

図１５は、組み立て完了後の状態における第１延出部４２と第２延出部４４との境界付近の回路実装構成の一例を示す模式図である。図１６は、図１５のＣ－Ｃ´断面図である。実施形態４では、組み立て完了後に、図１６に示すようにジャンパーワイヤー４５３の一部がレジスト９５側で除去されて除去部５０３が形成され、ジャンパーワイヤー４５３による第１延出部４２と第２延出部４４との接続が解消される。実施形態４における除去部５０３は、実施形態１における露出部５０と同様に機能する。

【0064】

なお、実施形態４では、ジャンパーワイヤー４５３を切断するだけでも第１延出部４２と第２延出部４４との接続を解消することができる。図１５及び図１６に示す例では、ジャンパーワイヤー４５３の一部を除去する除去部５０３を形成することによって、物理的に第１延出部４２と第２延出部４４とを接続するためのジャンパーワイヤー４５３の延出長を失わせて第１延出部４２と第２延出部４４との非接続状態をより確実に生じさせている。

【0065】

除去部５０３は、実施形態１の露出部５０に代えて形成されている。以上、特筆した事項を除き、実施形態４は、実施形態１と同様である。

【0066】

以上説明したように、実施形態４によれば、ジャンパーワイヤー４５３によってバッテリーセルと保護ＩＣ２０との接続完了までの意図しないヒューズ６１，６２の溶断を抑制でき、除去部５０３の形成によってヒューズ６１，６２の溶断に係る仕組みを成立させることができる。言い換えれば、ジャンパーワイヤー４５３の形成とその一部の除去に係る基板９のスペース以外に特別な構成を必要としない。従って、意図しないヒューズの溶断をより簡便な構成で抑制することができる。また、除去部５０３は、目視で容易に確認できる。従って、ヒューズ６１，６２の溶断に係る仕組みの成立の有無をより容易、確実に確認できる。

【0067】

図１７は、バッテリーセルが接続されたバッテリー管理装置の製造工程の流れを示すフローチャートである。まず、回路基板の製造が行われる（ステップＳ１）。ステップＳ１では、例えば図１を参照して説明したバッテリー管理装置１の構成のうち、バッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５及び露出部５０を除いた構成の製造が行われる。また、ステップＳ１では、例えば図２を参照して説明したバッテリー管理装置２の構成のうち、バッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５及び露出部５０を除いた構成の製造が行われる。ステップＳ１の完了時点では、第１延出部４２と第２延出部４４とは導通している。

【0068】

ステップＳ１の処理後、ステップＳ１で製造された回路基板と、バッテリーセルとの接続が行われる（ステップＳ２）。ステップＳ２の完了時点では、第１延出部４２と第２延出部４４とは導通している。ステップＳ２の処理後、第１延出部４２と第２延出部４４との切断加工が行われる（ステップＳ３）。具体例を挙げると、図５及び図６を参照して説明した露出部５０、図７及び図８を参照して説明した露出部５０１、図１１及び図１２を参照して説明した露出部５０２又は図１５及び図１６を参照して説明した除去部５０３のいずれかの形成が行われる。

【0069】

このように、バッテリー管理装置１やバッテリー管理装置２の製造では、バッテリーセル１１，１２，１３，１４，１５のようなバッテリーセルが接続される配線（配線３１，３５等）が形成され、当該配線に接続されたヒューズ６１，６２と、ヒューズ６１，６２の近傍に配置されて電熱を生じさせる電気抵抗６３と、電気抵抗６３に対する当該バッテリーセルからの電流の導通と非導通とを切り替え可能に設けられた電界効果型トランジスタ６５と、当該バッテリーセルと接続されて当該バッテリーセルの出力電圧の異常に応じて電界効果型トランジスタ６５のソース－ドレイン間の導通を成立させるための動作電圧を電界効果型トランジスタ６５のゲートに与える回路である保護ＩＣ２０と、が設けられ、電界効果型トランジスタ６５のゲート－ソース間が導通している基板９と当該バッテリーセルとを接続する第１工程（ステップＳ２）と、基板９において導通していた電界効果型トランジスタ６５のゲート－ソース間の導通経路を非導通にするための当該導通経路の加工を行う第２工程（ステップＳ３）と、を含む。

【0070】

これにより、上記第２工程が行われた後には、電界効果型トランジスタ６５のゲート－ソース間のショートを解消し、万が一バッテリーセルの出力による電圧が正常電圧範囲から逸脱する異常が生じたとしても、ヒューズ６１，６２が溶断される仕組みが成立する。一方、上記第２工程が行われる前には、例えばバッテリーセルと保護ＩＣ２０との接続の誤りのような、組み立てにおける誤りによって万が一保護ＩＣ２０が図らずも動作することがあったとしても、ヒューズ６１，６２が溶断されることを抑制できる。従って、意図しないヒューズ６１，６２の溶断によるバッテリー管理装置１やバッテリー管理装置２の製造不良の発生を抑制でき、歩留まりの向上が望める。

【0071】

なお、上記した実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更／改良され得るとともに、本発明にはその等価物も含まれる。

【0072】

例えば、電圧比較部２１，２２，２３，２４，２５は、コンパレータと同様に機能するオペアンプであってもよい。

【符号の説明】

【0073】

１，２ バッテリー管理装置
９，９０２ 基板
１１，１２，１３，１４，１５ バッテリーセル
２０ 保護ＩＣ
２１，２２，２３，２４，２５ 電圧比較部
２６ 制御回路
３０，３１，３２，３３，３４，３５，３６，３７，３８，３９，４０ 配線
４１，４３ 分岐点
４２ 第１延出部
４４ 第２延出部
４５ 接続部
５０，５０１，５０２ 露出部
５０３ 除去部
６５ 電界効果型トランジスタ
７０，７１，７２，７３，７４，７５ 接続端子
７６，７７，７８，７９，８０ 基準電圧発生部
８１，８２，８３，８４，８５ 分圧抵抗
９０ 基材
９１，９５ レジスト
４２１ 除去跡
４５２，４５４，４５５ 接合用金属
４５３ ジャンパーワイヤー

【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】

【図15】

【図16】

【図17】