KR100545561B1

KR100545561B1 - 휴대용 단말기의 보조 배터리

Info

Publication number: KR100545561B1
Application number: KR20030074528A
Authority: KR
Inventors: 김주용
Original assignee: 성남전자공업주식회사
Priority date: 2003-10-24
Filing date: 2003-10-24
Publication date: 2006-01-24
Also published as: KR20050039130A

Abstract

본 발명은 에너지 밀도가 높으며 환경 친화적인 아연공기전지(20)를 사용하여 충전시스템을 특별히 갖추고 있지 않는 곳에서의 휴대용 단말기(H)의 활용성을 극대화시킬 수 있는 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)에 관한 것으로, 케이스(10)의 바닥면(12)에 공기구멍(12a)을 뚫고 커버(30)의 상부면(31)에 에어홀(31a)을 제공하여 아연공기전지(20)의 요구조건인 공기 중의 산소를 더욱 원활하게 제공할 수 있도록 하며, 케이스(10)의 바닥면(12)과 커버(30)의 상부면(31) 내측에 부직포(40)를 더 포함시켜 대기 중의 공기를 용이하게 확보할 수 있으며, 부직포(40)와 아연공기전지(20) 사이에 PTFE 멤브레인(50)을 제공하여 수분의 유입을 억제할 수 있는 발명에 관한 것이다.

Description

휴대용 단말기의 보조 배터리{ASSISTANT BATTERY OF PORTABLE TERMINAL EQUIPMENT}

도 1은 종래 기술에 따라 휴대용 단말기에 접속된 배터리를 충전시키기 위한 휴대용 간이 충전기를 나타내는 사시도.

도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리를 나타내는 사시도.

도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리를 나타내는 분해사시도.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리에 적용된 아연공기전지를 나타내는 요부 단면도.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리를 나타내는 커버를 오픈한 상태의 단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 케이스 11 : 접속단자

12 : 바닥면 12a : 공기구멍

20 : 아연공기전지 30 : 커버

31 : 상부면 31a : 에어홀

40 : 부직포 50 : PTFE 멤브레인

100 : 보조 배터리 H : 휴대용 단말기

본 발명은 휴대용 단말기의 보조 배터리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 에너지 밀도가 높으며 환경 친화적인 아연공기전지를 사용하여 충전시스템이 특별히 구비되어 있지 않는 곳에서의 휴대용 단말기의 활용성을 극대화시킬 수 있는 휴대용 단말기의 보조 배터리에 관한 것이다.

최근 들어 휴대용 단말기, 즉 휴대폰, PDA, 디지털카메라, MP3 플레이어, 전자수첩 등과 같은 제품들이 현대인들의 필수품처럼 등장하고 있다.

이러한 휴대용 단말기들은 별도의 전원이 구비되지 않은 장소에서도 작동될 수 있도록 배터리의 전원을 공급받아 사용될 수 있어야 하는데, 이들 배터리는 주로 리튬이온전지나 리튬폴리머전지 등이 활용된다.

리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지 등은 일정 시간동안 사용된 후 방전될 경우 다시 충전하여 사용될 수 있도록 설계된 2차전지이다.

그런데, 2차전지인 리튬이온전지나 리튬폴리머전지 등은 상용전원을 이용한 충전시스템(어댑터 및 충전기)이 구비되지 않는 곳에서는 재충전할 수 없기 때문에 사실상 장시간의 여행이나 출장시에는 휴대하기에 불편한 충전시스템을 특별히 준비하여야만 한다.

도 1은 종래 기술에 따라 휴대용 단말기(H)에 접속된 배터리를 충전시키기 위한 휴대용 간이 충전기(D)를 나타내는 사시도이다.

한편, 상용전원을 사용하지 않고 리튬이온전지나 리튬폴리머전지를 충전할 수 있는 휴대용 간이 충전기(D)가 도 1에 도시된 바와 같이 이미 개발되기도 하였는데, 이와 같은 휴대용 간이 충전기(D)는 충전시의 별도의 시간이 필요하고 휴대용 단말기(H)에 접속된 배터리에 휴대용 간이 충전기(D)라는 장치가 추가로 결합되어야만 하여 사용하기에 번거롭고 구조상의 불편함이 늘 상존하였다.

그리고, 휴대용 간이 충전기(D)에 의하여 충전된 리튬이온전지나 리튬폴리머전지의 충전량이 극히 미흡하다는 것도 단점으로 지적되고 있었다.

이에, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적으로 하는 바는 에너지 밀도가 높으며 환경 친화적인 아연공기전지를 사용하여 충전시스템을 특별히 갖추고 있지 않는 곳에서의 휴대용 단말기의 활용성을 극대화시킬 수 있는 휴대용 단말기의 보조 배터리를 제공함에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은,

휴대 단말기의 전원단자에 접속되는 접속단자를 구비하며 바닥면에 공기구멍이 뚫려져 상기 휴대용 단말기의 배면에 착탈 가능하게 조립되는 케이스와, 상기 바닥면에 안치되어 상기 접속단자에 연결되는 아연공기전지와, 상기 케이스에 씌워지며 상부면에 에어홀이 뚫려진 커버를 포함하는 휴대용 단말기의 보조 배터리에 있어서,

상기 케이스의 바닥면과 상기 커버의 상부면 내측에 각각 구비된 부직포를 포함하여 이루어지는 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)는 리튬이온전지나 리튬폴리머전지와 같이 충전용의 2차전지는 아니지만 에너지 밀도가 높으며 환경 친화적인 아연공기전지(20)를 사용하여 충전시스템을 특별히 갖추고 있지 않는 곳에서의 휴대용 단말기(H)의 활용성을 극대화시키기 위한 것이다.

도 2는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)를 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)를 나타내는 분해사시도이다.

일반적으로 휴대용 단말기(H)는 도 2에 도시된 바와 같이 전원을 공급받기 위하여 배면에 전원단자(미 도시됨)를 구비한다.

이 전원단자는 평상시 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지로부터 제공된 전원의 연결통로로 활용되며, 장시간의 여행이나 출장시에는 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)로부터 제공된 전원을 공급받을 수 있도록 제공된 것이다.

더욱 구체적으로, 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 휴대용 단말기(H)의 전원단자에 접속되는 접속단자(11)를 구비하며 바닥면(12)에 공기구멍(12a)이 뚫려져 휴대용 단말기(H)의 배면에 착탈 가능하게 조립되는 케이스(10)를 포함한다.

케이스(10)의 바닥면(12)에는 접속단자(11)에 연결되는 아연공기전지(20)가 안치되고, 이 아연공기전지(20)를 수용한 케이스(10)에는 상부면(31)에 에어홀(31a)이 뚫려진 커버(30)가 씌워진다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)에 적용된 아연공기전지(20)를 나타내는 요부 단면도이다.

하나의 실시예로서 아연공기전지(20)는 도 4에 도시된 바와 같이 구성할 수 있으며, 이와 같은 구조로 된 아연공기전지(20)는 양극 활물질로 산소, 음극 활물질로 아연, 전해액으로 수산화칼륨 수용액을 사용하고, 양극에 공기 중의 산소를 사용하기 때문에 전지 내 음극에 다량의 아연을 채울 수가 있어 전지 중 에너지 밀도가 가장 높고, 적은 크기로 대용량을 발휘할 수 있으며, 자기 방전이 적은 특성을 지닌 것으로 본 발명에 가장 적합하다 할 수 있으며, 특히 사각체의 형상을 취하고 있는 케이스(10)의 형상에 비례한 사각체적의 형상으로 아연공기전지(20)의 형상을 제공할 경우 그 에너지 밀도를 더욱 극대화시킬 수 있으며, 원형체적의 아연공기전지(20)의 형상일 경우도 역시 적용할 수 있음은 물론이다.

통상적으로 리튬이온전지 또는 리튬폴리머전지는 400Wh/L의 에너지 밀도를 나타내지만 아연공기전지(20)의 경우 약 860∼1,000Wh/L로 기존의 리튬이온전지나 리튬폴리머전지에 비해 약 2∼3배 정도의 높은 에너지 밀도를 나타내므로 본 발명에 가장 적합하다 할 수 있으며, 상대적으로 리튬이온전지 및 리튬폴리머전지의 경우 폭발의 위험성이 내재되어 있어 이를 제어하기 위한 보호회로가 부가적으로 필요한 반면, 본 발명에 적용된 아연공기전지(20)는 대기 중의 공기와 아연분말을 사용하므로 환경친화적이면서 수계 전해액(수산화칼륨 수용액)을 사용하기 때문에 안정성 측면에서 매우 우수하여 특별히 보호회로가 필요 없으며, 현재 휴대용 단말기(H)의 보조 전원장치로서 알카라인 전지 3∼4개를 직렬로 연결하는 제품이 출시되고 있으나 이 또한 그 용량이 약 600∼700mAh로서 사용시간이 현저히 낮아 본 발명에 적용된 아연공기전지(20)의 유용성을 더욱 확실하게 반증할 수 있다.

한편, 아연공기전지(20)는 양극에 공기 중의 산소를 제공할 수 있어야만 하기 때문에 공기를 확보하기 위한 공간이 별도로 필요하는데, 이를 위하여 본 발명에서는 케이스(10)의 바닥면(12)에 공기구멍(12a)을, 커버(30)의 상부면(31)에 에어홀(31a)을 각각 제공하고, 이에 더하여 케이스(10)의 바닥면(12)과 커버(30)의 상부면(31) 내측에 부직포(40)를 더 포함시키는 것이 좋으며, 아울러 부직포(40)와 아연공기전지(20) 사이에 외부의 수분 유입을 억제해 줄 수 있도록 PTFE 멤브레인(50; Polytetrafluoroethylene membrane)을 제공하는 것이 바람직하다.

따라서, 케이스(10)의 바닥면(12)에 뚫려진 공기구멍(12a) 및 커버(30)의 상부면(31)에 관통된 에어홀(31a)로부터 각각 제공된 공기가 부직포(40)에 의하여 아연공기전지(20)의 양극에 더욱 용이하게 제공될 수 있게 되고, 더불어 외부의 수분 등이 PTFE 멤브레인(50)에 의하여 쉽게 억제되어 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)로서의 기능을 더욱 확실하게 보장할 수 있게 된다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)를 나타내는 커버(30)를 오픈한 상태의 단면도이다.

케이스(10)와 커버(30)를 도 3에 도시된 바와 같이 각각 독립의 부품으로 구성할 수도 있겠지만, 도 5에 도시된 바와 같이 케이스(10)와 커버(30)의 일측을 일체화시켜 서로 접혀지는 형태로 제공할 경우 그 개폐동작을 더욱 용이하게 할 수 있음은 물론이며, 아연공기전지(20)의 수명이 다할 경우 다른 아연공기전지(20)로의 교체작업을 더욱 편리하게 수행할 수 있게 된다.

이와 같이 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)는 케이스(10)와 커버(30)의 내부에 수납된 아연공기전지(20)를 사용한 후 다른 아연공기전지(20)로 대체할 수 있는 구조로 이루어져 있기 때문에 적어도 반영구적으로 케이스(10)와 커버(30)를 활용할 수 있다는 측면에서도 또 하나의 이점이 된다.

본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)는 에너지 밀도가 높으며 환경 친화적인 아연공기전지(20)를 사용하여 충전시스템을 특별히 갖추고 있지 않는 곳에서의 휴대용 단말기(H)의 활용성을 극대화시킬 수 있는 유용함이 있다.

그리고, 케이스(10)의 바닥면(12)에 공기구멍(12a)을 뚫고 커버(30)의 상부면(31)에 에어홀(31a)을 제공하여 아연공기전지(20)의 요구조건인 공기 중의 산소를 더욱 원활하게 제공할 수 있는 효과가 있다.

또한, 케이스(10)의 바닥면(12)과 커버(30)의 상부면(31) 내측에 부직포(40) 를 더 포함시켜 공기층을 용이하게 확보할 수 있으며, 부직포(40)와 아연공기전지(20) 사이에 PTFE 멤브레인(50)을 제공하여 수분의 유입을 용이하게 억제할 수 있는 이점이 있다.

더불어, 케이스(10)와 커버(30)의 일측을 일체화시켜 서로 접혀지는 형태로 제공하여 그 개폐동작을 더욱 편리하게 할 수 있음은 물론이며, 아연공기전지(20)의 수명이 다할 경우 다른 아연공기전지(20)로의 교체작업을 더욱 간단하게 수행할 수 있는 용이함이 있다.

아울러, 케이스(10)와 커버(30)의 내부에 수납된 아연공기전지(20)를 사용한 후 다른 아연공기전지(20)로 대체할 수 있는 구조로 이루어져 있어 케이스(10) 및 커버(30)를 반영구적으로 활용할 수 있는 장점이 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)는 첨부된 도면 및 구체적인 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명은 구체적인 실시예의 구성 또는 첨부된 도면에 의하여 특별히 제한되는 것은 아니며 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 변형과 수정이 가능하고, 이러한 변형 및 수정은 특허청구범위에 의하여 해석된다.

Claims

휴대 단말기의 전원단자에 접속되는 접속단자(11)를 구비하며 바닥면(12)에 공기구멍(12a)이 뚫려져 상기 휴대용 단말기(H)의 배면에 착탈 가능하게 조립되는 케이스(10)와, 상기 바닥면(12)에 안치되어 상기 접속단자(11)에 연결되는 아연공기전지(20)와, 상기 케이스(10)에 씌워지며 상부면(31)에 에어홀(31a)이 뚫려진 커버(30)를 포함하는 휴대용 단말기의 보조 배터리(100)에 있어서,

상기 케이스(10)의 바닥면(12)과 상기 커버(30)의 상부면(31) 내측에 각각 구비된 부직포(40)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 보조 배터리(100).
제 1 항에 있어서,

상기 부직포(40)와 상기 아연공기전지(20) 사이에 각각 구비된 PTFE 멤브레인(50)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 보조 배터리(100).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 케이스(10)와 커버(30)는 일측이 일체화되어 서로 접혀지는 형태로 개폐되는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 보조 배터리(100).
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 아연공기전지(20)는 사각체적 또는 원형체적의 형상 중 어느 하나로 이루어지는 것을 특징으로 하는 휴대용 단말기의 보조 배터리(100).
삭제