KR100592152B1 - 배터리 공급 부품을 포함하는 휴대용 전자 장치 - Google Patents

Abstract

다수의 배터리 공급 부품(3, 6; 10, 12, 14, 16, 18, 20)을 포함하는 휴대용 전자 장치가 제공되며, 2 이상의 배터리 공급 부품들은 다른 공급 전압 또는 전류를 필요로 한다. 수개의 개별 배터리(2, 4, 7; 9, 13, 15, 17, 19)는 각각의 특정 부품의 전원에 적합하고, 공동부에 배치되어, 각 장치(1; 8)와 일체로 된다.

배터리 공급 부품, 이동 전화 장치, 휴대용 전자 장치

Description

배터리 공급 부품을 포함하는 휴대용 전자 장치{A PORTABLE ELECTRONIC APPARATUS, WITH BATTERY SUPPLIED COMPONENTS}

본 발명은 휴대용 전자 장치에 관한 것으로서, 특히, 다수의 배터리 공급 부품들을 포함하는 전자 장치에 관한 것이며, 여기서, 2 이상의 배터리 공급 부품들은 상이한 량의 공급 전압 또는 전류를 필요로 한다.

배터리 공급 전자 장치는, 예컨대, 단일 전원의 재충전 가능 배터리, 이 전자 장치의 상이한 부품에 전력을 공급하는 배터리 팩을 이용한다. 일반적으로 셀은 장치 자체보다 짧은 수명을 갖기 때문에, 종래의 배터리 팩은 교환 가능하다. 배터리 팩은, 예컨대, 배터리가 별개의 부품이고, 어떤 효율적인 방법으로 전자 장치와 쉽게 일체화될 수 없다는 어떤 명백한 결점을 갖고 있다. 더욱이, 수 개의 상이한 전력 소비 기능과, 전압 및 전류의 면에서 상이한 전기적 요구 사항을 가진 다수의 부품을 구비한 장치에 단일 배터리를 공급하기 위해서는 변환을 필요로 하며, 이는 필연적으로 전력 손실을 유발시키고, 배터리 팩과 장치 사이에 부가적인 접촉 저항이 도입된다.

전자 장치에 사용되는 재충전 가능 배터리는 이온 전송 매체 또는 전해질에 의해 분리된 전기 화학적 반응성의 커플(couple)로 구성되어 있다. 이와 같은 배터리는 액체 전해질을 이용하여, 그것의 격납을 위한 캔(can)을 필요로 한다. 게다가, 이 캔은 셀 내의 상이한 층(양극/분리층/음극) 사이의 밀접한 접촉을 유지하는데 사용된다.

그러나, 전체의 이온 저항이 상당히 낮은 전자적 절연(insulting) 소자로 제조될 수 있는 고체물의 이용 가능성은 고체 전해질 배터리의 개발을 촉진시켰다. 이들 형식의 배터리는 상업적으로 입수 가능하고, 예컨대, 장기의 격납 및 서비스 수명을 필요로 하는 휘발성 컴퓨터 메모리 및 다른 저 전력 응용의 정상 온도에서 중요한 전원이다. 새로운 배터리 개발에는, 고체 상태, 겔 또는 하이브리드 폴리머(hybrid polymer) 전해질을 가진 셀이 포함된다. 이와 같은 셀에는 자유 액체 전해질이 존재하지 않는다. 더욱이, 이와 같은 셀의 내부 구조는 폴리머에 의해 유지된다. 따라서, 셀 구조에 캔을 필요로 하지 않는다.

셀은 통상적으로 리튬(Li) 또는 리튬 이온 기술에 기초한다. 양극 재료로서 리튬은 수 개의 이점을 갖는다. 리튬은 중량 및 용적의 양 기준에서 고 비용량(specific capacity)을 갖는다. 게다가, 리튬은 강한 양-전기(electro-positive)를 가져, 통상의 음극 재료와 결합될 때 고전압으로 된다. 적당한 리튬 이온 도체는 고체 전해질로서 사용될 수 있다.

유체 전극 부품을 갖는 액체 전해질 셀에 비해 폴리머 전해질 셀의 부가적인 이점은, 낮은 자기 방전율, 광범위한 환경 조건에 걸쳐 동작하는 능력, 및 고 에너지 밀도들을 갖는다는 것이다. 더욱이, 이들 구조는, 설계에 유연하고, 얇은 셀로 제조되며, 일반적으로 성능면에서 양호하다.

US-A-5 124 508은, 회로 기판으로서 시트 배터리 재료를 이용하여, 별개의 회로 부품으로서 배터리의 중량 및 용적을 제거하고, 또한 인쇄 회로 재료로서 유리 섬유 기판 또는 가요성 기판의 중량 및 용적을 제거하는 발명을 개시하고 있다. 본 발명의 목적은, 배터리 유닛의 일측 또는 양측 상의 시트 배터리 재료의 중성 절연 피복상에 전자 회로를 장착함으로써 전자 회로를 결합하는 것이다.

인쇄 회로 및 표면 장착 기술 및 증착 회로 기술은 광섬유 기판 및 가요성 회로막의 양방에 이용된다. 또한, 본 발명의 목적은 배터리 유닛에 관계없이 회로 구조에 대한 배터리 유닛의 조립 및 필드 교환(field replacement)을 용이하게 하는 것이다.

W092/19090에 개시된 발명에 의하면, 회로 기판에 일체로 형성된 셀을 포함하는 전기 전원을 회로 기판에 제공하는 것이 제안되어 있다. 이러한 회로 기판에 셀을 일체로 형성함으로써, 별개의 케이싱(casing)을 위한 요구 조건을 제거하는 것이 가능하다. 그 이유는 회로 기판이 실제로 그 기능을 수행하기 때문이다. US-A-5 124 508에 대해서도, 본 발명은 회로 기판과 함께 사용하도록 설계되어 있다.

본 발명은 다수의 배터리 공급 부품을 포함하는 휴대용 전자 장치들을 제공하는 것이며, 여기서 새로운 배터리 셀 기술을 이용하여, 특정 장치 내에서 셀의 에너지를 가장 유효하게 사용하고, 공간을 가장 유효하게 사용한다.

이것은 수 개의 개별 배터리를 이용함으로써 달성되며, 각 배터리는 특정 장치의 전원에 적합하고, 공동부(cavity) 내에 배치되어, 각각의 장치와 일체로 된다.

본 발명의 특정의 목적은, 디스플레이, PCB, 하드디스크, CD-ROM 드라이브 등과 같은 각 부품에 하나의 배터리를 사용하는, 예컨대 휴대용 컴퓨터의 각종 부품을 공급하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 예컨대 이동 전화의 상이한 부품에 전원을 제공하는 것이다. 이러한 부품은 논리 부분, 무선 부분, 및 디스플레이이다.

본 발명의 양태는 상기 배터리가 고체 상태, 겔 또는 하이브리드 폴리머 전해질을 포함한다는 것이다.

따라서, 본 발명은 박막 배터리 셀이 제공된 휴대용 전자 장치의 구성을 개시하는 것이며, 여기서 새로운 기술을 이용하여 전자 장치가 에너지를 효율적으로 하고, 공간을 더욱 효율적으로 하는 이점을 갖는다.

본 발명, 및 본 발명의 이점 및 특징을 더 상세히 설명하기 위해, 바람직한 실시예는 첨부 도면을 참조하여 이하 더 상세히 설명될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 배터리들이 구비된 휴대용 컴퓨터의 정면도이다.

도 2는 도 1의 컴퓨터의 측면도이다.

도 3은 본 발명에 따른 배터리들이 구비된 이동 전화 장치이다.

도 4는 도 3의 이동 전화 장치의 측면도이다.

본 발명은 다수의 배터리 공급 부품을 포함하는 휴대용 전자 장치의 구성을 개시하며, 여기서 수 개의 부품은 상이한 공급 전압 또는 전류를 필요로 한다.

전자 장치의 상이한 부분을 공급하기 위해, 다수의 배터리는 상기 장치에 일체로 되고, 상이한 배터리는 상기 장치의 특정 기능 또는 부품을 공급하기 위해, 전압과 같은 필요한 용량을 달성한다. 배터리는 상기 장치에 일체로 되고, 공동부에 맞게 하여, 장치 내의 표면에 맞물리게 하는데 적당한 형상을 갖는다.

도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 배터리가 제공된 랩톱 또는 노트북 컴퓨터와 같은 휴대용 컴퓨터(1)를 도시한다. 제 1 배터리(2)는 컴퓨터(1)의 디스플레이(3) 배면상에 배치된다. 제 2 배터리(4)는 컴퓨터(1)의 케이싱(5)의 내부에 배치된다. 케이싱(5) 내부의 PCB(6)에는 제 3 배터리(7)가 제공된다. 휴대용 컴퓨터(1)의 형태인 전자 장치의 실시예에서, 제 1 배터리(2) 및 제 3 배터리(7) 둘 다 평면 구형 영역을 갖는다. 그러나, 제 2 배터리(4)는 케이싱(5)의 내부 형상에 매우 적합한 형상을 갖는다.

상술한 바와 같이, 상이한 종류의 전자 장치 및 장치들에는 본 발명에 따른 배터리 장치가 제공될 수 있다. 도 3 및 도 4는 본 발명에 따른 한 세트의 배터리가 구비된 이동 전화 장치(8)를 도시한다. 예컨대 2V 내지 3V의 전압을 갖는 저용량 배터리(9)가 사용된다. 배터리(9)는 본 실시예의 PCB(10)에 배치된다. 게다가, 도면에 도시되지 않은 무선 부분에는 예컨대 5V 내지 6V의 전압을 갖는 고용량 배터리가 제공된다. 이러한 배터리는 PCB(10)에 부착될 수 있다. 예컨대 6V 내지 12V의 제 2 저용량 배터리(11)는 전화 장치(8)의 디스플레이(12)에 부착된다. 게다가, 키패드 배터리(13)는 키패드(14)에 부착되며, 확성기 배터리(15)는 확성기(16)의 전원에 부착되며, 마이크로폰 배터리(17)는 마이크로폰(18)에 부착되고, 마지막으로 표시기 배터리(19)는 광 표시기(20)에 접속된다.

전기 화학적 시스템에서와 같이, 리튬(Li) 또는 리튬-이온 기술은 본 발명에 따른 배터리에 사용된다. 더욱이, 이 배터리는 고체 상태, 겔 또는 하이브리드 폴리머 전해질을 사용하는 폴리머 형식이다. 이와 같은 셀은 양극 및 음극에서 활성 재료를 수 회 선택하는 많은 상이한 방법에 의해 제조될 수 있다. 폴리머 전해질의 사용으로, 셀이 자기-지원(self-supporting) 가능하게 되고, 이것이 셀에 사용되는 경우 자유 액체 전해질이 제거되거나 트랩(trap)된다. 결과적으로, 이것은 셀을 소정의 형상으로 제조할 수 있으며, 여기서 셀은 얇은 셀 부품으로부터 형성된다. 본 발명의 바람직한 형상은 얇은 셀이지만, 반드시 평평한 셀일 필요는 없다.

특정의 전압 프로파일 및/또는 직렬 접속의 셀을 획득하기 위해, 활성 전극 재료를 선택함으로써, 이 기술을 통해 특정의 전기적 특징을 어느 정도 획득할 수 있다. 다른 제어 가능한 기본적 성능 특징은 셀의 활성 재료 성분(content)에 의해 지배되는 용량이다.

본 발명은 전자 장치에서 상이한 전력 소비 부품의 전력 공급을 위한 개선된 배터리 배치를 제공하는 것이며, 여기서 수 개의 배터리는 특정 기능 또는 부품을 공급하기 위해 상기 장치에 일체로 된다. 각 배터리는 전류 공급 기능을 위해 전압 및 용량과 같은 적당한 전기적 특징을 갖는다. 설명된 실시예에 따르면, 장치는 장치의 형상에 의해 지배되는 형상을 갖는 배터리 배치를 가지며, 상기 장치 내의 공동부 및 표면은 배터리의 위치 결정에 사용된다.

본 발명은 특정 실시예를 고려하여 설명되었지만, 이것은 본 발명의 개념을 예시하도록 의도되고 설명된 특정 실시예로 본 발명을 제한하도록 의도되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예에서, 이와 같은 배터리 장치는 예컨대 PDA(개인 휴대용 정보 단말기), 오거나이저(organizer), 휴대용 녹음기, 또는 CD-플레이어 등의 부품에 적합할 수 있다.

Claims (9)

1. 다수의 배터리 공급 부품(3, 6; 10, 12, 14, 16, 18, 20)을 포함하며, 2 이상의 배터리 공급 부품은 상이한 공급 전압 또는 전류를 필요로 하는 휴대용 전자 장치에 있어서,

   각각의 장치(1;8)와 일체로 된 수 개의 개별 배터리(2,4,7;9,13,15,17,19)를 포함하며, 각 배터리는 특정 부품의 전원에 적합하고, 각각의 부품의 공동부에 맞고, 각각의 부품의 표면과 맞물리게 하는데 적당한 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   휴대용 컴퓨터(1)는 디스플레이(3)에 부착된 제 1 배터리 셀(2), 상기 컴퓨터(1)의 케이싱(5)의 내부 표면에 부착된 제 2 배터리 셀(4), 및 PCB(6)에 부착된 제 3 배터리 셀(7)을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
3. 제 1 항에 있어서,

   논리 부분, 무선 부분, 및 디스플레이(16)를 포함하는 이동 전화 장치(8)는 논리 부분(10)에 부착된 저-용량 배터리 셀(9), 무선 부분에 부착된 고-용량 배터리 셀, 및 디스플레이(16)에 부착된 저-용량 배터리 셀(15)을 가지는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
4. 제 3 항에 있어서,

   키패드(14)에 부착된 키패드 배터리(13), 확성기(16)에 부착된 확성기 배터리(15), 마이크로폰(18)에 부착된 마이크로폰 배터리(17), 및 광 표시기(20)에 접속된 표시기 배터리(19)를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 배터리는 고체-상태, 겔 또는 하이브리드 폴리머 전해질을 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 장치.
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