KR101765137B1 - 케이블형 이차전지를 이용한 개인 휴대 장치의 보조 배터리 - Google Patents

케이블형 이차전지를 이용한 개인 휴대 장치의 보조 배터리 Download PDF

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Abstract

배터리가 방전되어 배터리를 교체해야 할 때 보조 배터리의 전력을 사용하여 메인 배터리와 개인 휴대 장치 분리시 개인 휴대 장치가 방전되는 것을 막아, 배터리 분리시 시간을 절약하고 진행중인 작업을 계속할 수 있는 개인 휴대 장치의 보조 배터리를 제공한다. 본 발명에 따른 개인 휴대 장치의 보조 배터리는 소정 형상의 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 케이블형 이차전지; 상기 케이블형 이차전지에 권취되고 전선으로 이루어진 신호전달장치부; 및 상기 케이블형 이차전지 및 신호전달장치부의 단부를 개인 휴대 장치에 연결하는 단자부를 포함한다.

Description

케이블형 이차전지를 이용한 개인 휴대 장치의 보조 배터리{Supplementary battery of a personal portable device using cable-type secondary battery}
본 발명은 개인 휴대 장치의 보조 배터리에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 변형이 자유로운 케이블형 이차전지를 이용한 보조 배터리에 관한 것이다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 전기적 전력에 의하여 구동하는 전기차량(Electric Vehicle ; EV) 또는 하이브리드 차량(Hybrid Vehicle ; HV) 등에 응용 적응되고 있음은 물론, 노트북, 휴대폰 등과 같은 개인 휴대 장치의 전기 구동원으로 보편적으로 사용되고 있다. 상기 이차전지는 내부 구성요소의 전기 화학적 반응에 의하여 외부에서 공급되는 상용 전원 등과 같은 전력원에 의하여 충전을 받게 되며, 충전된 이차전지는 방전을 통하여 개인 휴대 장치와 같은 외부 장치에 필요한 전력을 공급하게 된다.
이러한 원리에 의하여 구동되는 이차전지는 충전량이 모두 소진되고 추가적으로 충전되지 않은 한 전력원으로서 구동할 수 없게 되므로 배터리의 용량 등과 같은 파라미터에 의하여 함수적으로 제한되는 범위에서만 사용이 가능하게 된다. 개인 휴대 장치에 사용되는 배터리는 이와 같은 이유로 휴대성에 제약되어 주기적으로 충전이 수행되어야 한다.
특히 노트북과 같이 단위 시간 사용 전력이 높은 기기 등에서는 만충전을 수행하였다고 하여도 사용되는 단위 시간당 전력에 반비례하여 사용할 수 있는 시간이 그만큼 제한되게 된다. 그러므로 배터리 구동에 의하여 노트북 등을 사용하는 사용자가 배터리 잔존량에 대한 체크를 간과하여 적절한 시기에 필요한 시간 동안 충전을 수행하지 않으면, 사용 도중 노트북 사용이 유지되지 못하는 문제가 발생될 수 있으며, 또한, 노트북 등을 장시간 사용하고자 하는 사용자는 불가피하게 유선 전력원 기기를 함께 구비하여야 하는 불편함이 초래되기도 한다.
사용자에 따라서 표준 또는 대용량 배터리를 추가적으로 구비하여 사용하는 경우도 있으나, 이러한 배터리는 단일 제품으로 단독으로 사용되도록 제조되어 있어 현재 배터리에 의한 잔존량이 완료되거나 완료가 예상되는 경우, 장착된 배터리의 결합을 해제하고 다시 새로운 배터리를 재장착하여야만 한다. 상기 과정에서 초래되는 사용자의 불편함은 물론, 이 과정에서 노트북 등으로 진행 중이던 작업을 중단하여야 하는 문제가 필연적으로 발생할 수 있게 된다.
이러한 문제는 휴대폰의 경우도 마찬가지이다. 요즈음 우리나라에서 스마트폰을 사용하는 사람들의 수가 4000만명 가까이 된다. 그런데 모든 사용자가 겪는 불편함 중 하나가 바로 배터리 문제이다. 배터리를 교체할 경우, 교체가 완료되어 전원을 ON시키기 전까지는 전기회로로 전원이 공급되지 않아 전기적인 동작이 이루어지지 않는다. 특히 배터리의 전원이 불시에 중단되게 되면, 전기회로에 치명적인 손상을 일으키는 원인이 될 수 있으며 작업시 전원이 나갔을 때, 작업에 손실이 올 수 있다. 뿐만 아니라, 배터리를 교체한 후에, 전원을 ON시켜 휴대폰의 동작을 초기화 내지는 셋팅하여야 해서 시간을 소모하는 문제점이 있다.
제품군에 따른 적용 용이성이 높고, 높은 에너지 밀도 등의 전기적 특성을 가지는 이차전지는 전기적 전력에 의하여 구동하는 전기차량(Electric Vehicle ; EV) 또는 하이브리드 차량(Hybrid Vehicle ; HV) 등에 응용 적응되고 있음은 물론, 노트북, 휴대폰 등과 같은 개인 휴대 장치의 전기 구동원으로 보편적으로 사용되고 있다. 상기 이차전지는 내부 구성요소의 전기 화학적 반응에 의하여 외부에서 공급되는 상용 전원 등과 같은 전력원에 의하여 충전을 받게 되며, 충전된 이차전지는 방전을 통하여 개인 휴대 장치와 같은 외부 장치에 필요한 전력을 공급하게 된다.
이러한 원리에 의하여 구동되는 이차전지는 충전량이 모두 소진되고 추가적으로 충전되지 않은 한 전력원으로서 구동할 수 없게 되므로 배터리의 용량 등과 같은 파라미터에 의하여 함수적으로 제한되는 범위에서만 사용이 가능하게 된다. 개인 휴대 장치에 사용되는 배터리는 이와 같은 이유로 휴대성에 제약되어 주기적으로 충전이 수행되어야 한다.
특히 노트북과 같이 단위 시간 사용 전력이 높은 기기 등에서는 만충전을 수행하였다고 하여도 사용되는 단위 시간당 전력에 반비례하여 사용할 수 있는 시간이 그만큼 제한되게 된다. 그러므로 배터리 구동에 의하여 노트북 등을 사용하는 사용자가 배터리 잔존량에 대한 체크를 간과하여 적절한 시기에 필요한 시간 동안 충전을 수행하지 않으면, 사용 도중 노트북 사용이 유지되지 못하는 문제가 발생될 수 있으며, 또한, 노트북 등을 장시간 사용하고자 하는 사용자는 불가피하게 유선 전력원 기기를 함께 구비하여야 하는 불편함이 초래되기도 한다.
사용자에 따라서 표준 또는 대용량 배터리를 추가적으로 구비하여 사용하는 경우도 있으나, 이러한 배터리는 단일 제품으로 단독으로 사용되도록 제조되어 있어 현재 배터리에 의한 잔존량이 완료되거나 완료가 예상되는 경우, 장착된 배터리의 결합을 해제하고 다시 새로운 배터리를 재장착하여야만 한다. 상기 과정에서 초래되는 사용자의 불편함은 물론, 이 과정에서 노트북 등으로 진행 중이던 작업을 중단하여야 하는 문제가 필연적으로 발생할 수 있게 된다.
이러한 문제는 휴대폰의 경우도 마찬가지이다. 요즈음 우리나라에서 스마트폰을 사용하는 사람들의 수가 4000만명 가까이 된다. 그런데 모든 사용자가 겪는 불편함 중 하나가 바로 배터리 문제이다. 배터리를 교체할 경우, 교체가 완료되어 전원을 ON시키기 전까지는 전기회로로 전원이 공급되지 않아 전기적인 동작이 이루어지지 않는다. 특히 배터리의 전원이 불시에 중단되게 되면, 전기회로에 치명적인 손상을 일으키는 원인이 될 수 있으며 작업시 전원이 나갔을 때, 작업에 손실이 올 수 있다. 뿐만 아니라, 배터리를 교체한 후에, 전원을 ON시켜 휴대폰의 동작을 초기화 내지는 셋팅하여야 해서 시간을 소모하는 문제점이 있다.
상기 과제를 해결하기 위하여, 본 발명에 따른 개인 휴대 장치의 보조 배터리는 소정 형상의 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 케이블형 이차전지; 상기 케이블형 이차전지에 권취되고 전선으로 이루어진 신호전달장치부; 및 상기 케이블형 이차전지 및 신호전달장치부의 단부를 개인 휴대 장치에 연결하는 단자부를 포함한다.
상기 케이블형 이차전지는 내부집전체와 상기 내부집전체의 외면을 둘러싸며 형성된 내부전극 활물질층을 구비하는 내부전극; 상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성된, 전극의 단락을 방지하는 분리층; 및 상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층과 상기 외부전극 활물질층을 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하는 외부전극을 포함하는 전극조립체와, 상기 전극조립체를 둘러싸며 형성된 보호피복을 포함할 수 있다.
상기 신호전달장치부는 이어폰, 헤드폰 또는 스피커 연결선일 수 있다.
바람직한 실시예에 있어서, 상기 개인 휴대 장치에 메인 배터리와 상기 보조 배터리를 장착한 상태에서 충전 전원 공급시 상기 충전 전원을 상기 보조 배터리에 공급하여 충전시키고, 상기 메인 배터리가 상기 개인 휴대 장치로부터 해제될 때 상기 보조 배터리에 충전된 전원을 상기 개인 휴대 장치로 공급하도록 구성된 회로부가 상기 단자부와 상기 개인 휴대 장치의 단자접속부 연결에 의해 작동된다.
이 때, 상기 회로부는 상기 메인 배터리에 충전된 전원을 상기 개인 휴대 장치가 먼저 사용하고 상기 메인 배터리 방전시 상기 보조 배터리의 전원을 사용하도록 구성될 수 있다.
그리고, 상기 회로부는 상기 개인 휴대 장치에 마련되거나 상기 단자부에 마련될 수 있다.
나아가, 전기적인 쇼트발생시 사용자의 안전사고를 방지하기 위한 마이크로 퓨즈가 상기 단자부에 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 개인 휴대 장치의 메인 배터리 교체 시, 개인 휴대 장치의 정전 없이 보조 배터리로부터 지속적으로 전원 공급이 이루어지도록 함으로써, 개인 휴대 장치의 전기적인 작동 중단 특히, 급작스런 작동 중단을 방지하는 한편, 메인 배터리의 교체 후 개인 휴대 장치의 재 동작(초기화)에 따른 시간 소비를 방지하는 효과를 얻는다.
본 발명에 따른 보조 배터리는 케이블형 이차전지를 이용하면서 일반적으로 사용되는 이어폰, 헤드폰 또는 스피커선의 장착 형태를 그대로 유지하므로 외장에 있어 불이익이 전혀 없이 보조 배터리 기능을 이용할 수 있다.
본 명세서에 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 전술한 발명의 내용과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명에 따른 개인 휴대 장치의 보조 배터리를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개인 휴대 장치의 보조 배터리 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 개인 휴대 장치의 보조 배터리에서 케이블형 이차전지의 단면도이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 개인 휴대 장치의 보조 배터리의 동작 상태를 설명하기 위한 회로도들이다.
이하에서 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 개인 휴대 장치의 보조 배터리를 설명하기 위한 블록도이다.
본 발명에 따른 보조 배터리(30)는 메인 배터리(20) 교체 시, 무정전으로 개인 휴대 장치(10)로 전원을 공급하도록 이용된다. 보조 배터리(30)는 개인 휴대 장치(10)의 본체와 착탈 가능하도록 되어, 메인 배터리(20)가 개인 휴대 장치(10)로부터 분리될 때 개인 휴대 장치(10) 전기회로(15)에 임시로 전원을 공급할 수 있는 것이다.
개인 휴대 장치(10)는 노트북, 휴대폰, MP3 플레이어 등일 수 있다.
보조 배터리(30)는 도 2에 도시한 바와 같이, 소정 형상의 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 케이블형 이차전지(40)와, 상기 케이블형 이차전지(40)에 권취되고 전선으로 이루어진 신호전달장치부(50), 그리고 상기 케이블형 이차전지(40) 및 신호전달장치부(50)의 단부를 개인 휴대 장치(10)에 연결하는 단자부(60)를 포함한다. 신호전달장치부(50)는 이어폰인 것으로 도시하였으나, 이에 한정되지 않고, 헤드폰 또는 스피커 연결선일 수도 있다.
본 발명에 따른 보조 배터리(30)는 케이블형 이차전지(40)를 이용한다. 이러한 케이블형 이차전지(40)는 단면적 직경에 대하여 길이의 비가 매우 큰 선형전지이며, 일반적으로 사용되는 이어폰, 헤드폰 또는 스피커선의 장착 형태를 그대로 유지할 수 있으므로 외장에 있어 불이익이 전혀 없이 보조 배터리 기능을 이용하도록 한다.
도 3은 도 2에 도시한 개인 휴대 장치의 보조 배터리에서 케이블형 이차전지의 단면도이다.
도 3을 참조하면, 케이블형 이차전지(40)는 내부집전체(110)와 상기 내부집전체(110)의 외면을 둘러싸며 형성된 내부전극 활물질층(120)을 구비하는 내부전극(125); 상기 내부전극(125)의 외면을 둘러싸며 형성된, 전극의 단락을 방지하는 분리층(130); 및 상기 분리층(130)의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층(140)과 상기 외부전극 활물질층(140)을 둘러싸며 형성된 외부집전체(150)를 포함하는 외부전극(145)을 구비하는 전극조립체(155)와, 이 전극조립체(155)를 둘러싸며 형성된 보호피복(160)을 구비한다.
내부집전체(110)와 외부집전체(150)로는 스테인리스스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄, 소성탄소, 구리 또는 스테인리스스틸의 표면에 카본, 니켈, 티탄, 은으로 표면처리한 것, 알루미늄-카드뮴합금, 도전재로 표면처리된 비전도성 고분자, 또는 전도성 고분자를 사용하여 제조된 것이 바람직하다.
집전체는 활물질의 전기화학 반응에 의해 생성된 전자를 모으거나 전기화학 반응에 필요한 전자를 공급하는 역할을 하는 것으로, 일반적으로 구리나 알루미늄 등의 금속을 사용한다. 특히, 도전재로 표면처리된 비전도성 고분자 또는 전도성 고분자로 이루어진 고분자 전도체를 사용하는 경우에는 구리나 알루미늄과 같은 금속을 사용한 경우보다 상대적으로 가요성이 우수하다. 또한, 금속 집전체를 대체하여 고분자 집전체를 사용하여 전지의 경량성을 달성할 수 있다.
이러한 도전재로는 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 폴리설퍼니트리드, ITO(Indum Thin Oxide), 은, 팔라듐 및 니켈 등이 가능하며, 전도성 고분자는 폴리아세틸렌, 폴리아닐린, 폴리피롤, 폴리티오펜 및 폴리설퍼니트리드 등이 사용가능하다. 다만, 집전체에 사용되는 비전도성 고분자는 특별히 종류를 한정하지는 않는다.
상기 내부전극(125)은 음극 또는 양극일 수 있으며, 상기 외부전극(145)은 상기 내부전극(125)과 대응하는 양극 또는 음극일 수 있다.
활물질층(120, 140)은 집전체를 통해서 이온을 이동시키는 작용을 하고, 이들 이온의 이동은 전해질층으로부터의 이온의 흡장 및 전해질층으로의 이온의 방출을 통한 상호작용에 의한다. 음극 활물질층은 천연흑연, 인조흑연, 탄소질재료; 리튬 함유 티타늄 복합 산화물(LTO), Si, Sn, Li, Zn, Mg, Cd, Ce, Ni 또는 Fe인 금속류(Me); 상기 금속류(Me)로 구성된 합금류; 상기 금속류(Me)의 산화물(MeOx); 및 상기 금속류(Me)와 탄소와의 복합체로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어질 수 있다. 양극 활물질층은 LiCoO2, LiNiO2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4, LiNiMnCoO2 및 LiNi1 -x-y-zCoxM1yM2zO2(M1 및 M2는 서로 독립적으로 Al, Ni, Co, Fe, Mn, V, Cr, Ti, W, Ta, Mg 및 Mo로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나이고, x, y 및 z는 서로 독립적으로 산화물 조성 원소들의 원자 분율로서 0 = x < 0.5, 0 = y < 0.5, 0 = z < 0.5, x+y+z = 1임)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나의 활물질 입자 또는 이들 중 2종 이상의 혼합물로 이루어질 수 있다.
분리층(130)은 전해질층 또는 세퍼레이터를 사용할 수 있다. 전해질층으로는 PEO, PVdF, PMMA, PAN 또는 PVAC를 사용한 겔형 고분자 전해질 또는 PEO, PPO(polypropylene oxide), PEI(polyethylene imine), PES(polyethylene sulphide) 또는 PVAc(polyvinyl acetate)를 사용한 고체 전해질 등을 사용한다. 고체 전해질의 매트릭스(matrix)는 고분자 또는 세라믹 글라스를 기본골격으로 하는 것이 바람직하다. 일반적인 고분자 전해질의 경우에는 이온전도도가 충족되더라도 반응속도적 측면에서 이온이 매우 느리게 이동할 수 있으므로, 고체인 경우보다 이온의 이동이 용이한 겔형 고분자의 전해질을 사용하는 것이 바람직하다. 겔형 고분자 전해질은 기계적 특성이 우수하지 않으므로 이를 보완하기 위해서 기공구조 지지체 또는 가교 고분자를 포함할 수 있다. 이러한 전해질층은 분리막의 역할이 가능하므로 별도의 분리막을 사용하지 않을 수 있다. 전해질층은, 리튬염을 더 포함할 수 있다. 리튬염은 이온 전도도 및 반응속도를 향상시킬 수 있는데, 이들의 비제한적인 예로는, LiCl, LiBr, LiI, LiClO4, LiBF4, LiB10Cl10, LiPF6, LiCF3SO3, LiCF3CO2, LiAsF6, LiSbF6, LiAlCl4, CH3SO3Li, CF3SO3Li, (CF3SO2)2NLi, 클로로보란리튬, 저급지방족카르본산리튬 및 테트라페닐붕산리튬을 사용할 수 있다.
분리층(130)으로 세퍼레이터를 사용하는 경우에는 전해액을 필요로 하며, 상기 세퍼레이터로는 그 종류를 한정하는 것은 아니지만 에틸렌 단독중합체, 프로필렌 단독중합체, 에틸렌-부텐 공중합체, 에틸렌-헥센 공중합체 및 에틸렌-메타크릴레이트 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 기재; 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이드, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재; 또는 무기물 입자 및 바인더 고분자의 혼합물로 형성된 다공성 기재 등을 사용할 수 있다. 특히, 상기의 공중합체로 이루어진 군에서 선택된 폴리올레핀계 고분자로 제조한 다공성 기재; 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리카보네이드, 폴리이미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드 및 폴리에틸렌나프탈렌으로 이루어진 군에서 선택된 고분자로 제조한 다공성 기재는 부직포의 형태를 가지는 것을 사용하는 것이 바람직하다.
보호피복(160)은 절연체로서 공기 중의 수분 및 외부충격에 대하여 전극을 보호하기 위해 형성한다. 보호피복(160)으로는 통상의 고분자 수지를 사용할 수 있으며, 일례로 PVC, HDPE 또는 에폭시 수지가 사용 가능하다.
위와 같이 구성되는 케이블형 이차전지(40)는 가요성이 있다. 신호전달장치부(50)는 도 2에서 보는 바와 같이 케이블형 이차전지(40)에 권취되어 있다. 신호전달장치부(50)는 전선으로 이루어진다. 전선은 중앙 신호선과 그 신호선을 둘러싸는 피복으로 이루어진다. 신호선은 전기 신호를 음향 신호로 변환해주기 위한 것으로, 이어폰은 소리를 공간에 방사하지 않고 귀의 고막에 진동을 전하여 들을 수 있도록 귀 구멍에 꽂아서 사용할 수 있는 부분을 포함한다. 헤드폰은 머리에 걸어서 귀를 덮게하는 부분을 포함한다. 구조적으로는 영구 자석과 음성 코일 및 진동판으로 이루어지는 전자형(마그네틱형), 진동판에 가동 코일을 부착한 동전형(다이내믹형), 압전 소자를 사용한 압전형(크리스털형) 등이 있다.
본 발명에서는 전선을 가급적 얇게 구성한 뒤 케이블형 이차전지(40)에 감아 보조 배터리(30)로 사용하도록 구성한다. 사용자가 느끼기에 기존 이어폰 등과 차이가 없도록 케이블형 이차전지(40)와 신호전달장치부(50)는 가요성을 저하시키지 않는 유연성이 우수한 고분자 재료를 피복으로 사용하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따르면, 개인 휴대 장치(10)에서 다량의 전력 소모가 필요한 멀티미디어 기능 이용시, 메인 배터리(20)를 모두 소진하여 교체가 필요할 때, 개인 휴대 장치(10) 전원을 유지한 채, 즉 무정전 상태로 바로 다른 메인 배터리를 교체할 수 있으며, 메인 배터리가 교체되는 동안의 전원은 보조 배터리(30)로부터 공급 받는다. 예를 들어, 스마트폰과 같은 휴대폰을 이용하여 각종 멀티미디어 서비스를 이용하기 때문에 현대인은 이어폰을 생활화한다. 이러한 이어폰을 본 발명에서와 같은 보조 배터리화하면, 음악을 들으면서 휴대폰의 메인 배터리를 교체하는 것이 가능하다.
이와 관련된 다양한 동작 상태는 도 4 내지 도 6의 회로도들을 참조하여 설명한다.
먼저 도 4는 충전시의 회로도이다.
도 4를 참조하면, 개인 휴대 장치(10)에 메인 배터리(20)와 보조 배터리(30)를 장착한 상태에서 충전 전원 공급시, 충전 전원은 점선 표시한 대로 메인 배터리(20)와 보조 배터리(30)에 나뉘어져 공급되어 메인 배터리(20)와 보조 배터리(30)를 충전시킨다. 보조 배터리(30) 측에 마련되는 다이오드는 전압 안정화 회로의 기능을 하여, 보조 배터리(30) 측으로 공급되는 전원이 역류하는 것을 방지하여 안정적으로 보조 배터리(30) 측으로 전원을 공급하도록 한다.
도 5는 평상시의 상태를 보여준다. 메인 배터리(20)의 전압이 어느 정도 높은 상태에서는 메인 배터리(20)에 충전된 전원을 개인 휴대 장치(10)가 먼저 사용한다. 보조 배터리(30)는 전원을 유지하는 상태이다.
도 6은 메인 배터리 교체시의 회로도이다. 메인 배터리가 방전되었을 때에도 마찬가지이다. 메인 배터리(20)가 개인 휴대 장치(10)로부터 해제될 때 도 6와 같이 보조 배터리(30)에 충전된 전원을 개인 휴대 장치(10)로 공급하여 무정전 상태에서 작동이 되도록 한다. 그러므로, 메인 배터리(20)를 개인 휴대 장치(10)로부터 해제, 즉 분리 이탈시켜도 보조 배터리(30)가 자동으로 전원을 공급하여, 전원 공급의 정전없이 메인 배터리(20)를 교체할 수 있다.
이상과 같은 회로부는 보조 배터리(30)의 단자부(60)와 개인 휴대 장치(10)의 단자접속부(일반적으로 개인 휴대 장치의 휴대폰 연결잭과 같이 마련되는 구성임) 연결에 의해 작동된다. 회로부는 개인 휴대 장치(10)의 전기회로(15) 안에 마련되는 것이 바람직하겠으며, 단자부(60)에 마련될 수도 있다.
뿐만 아니라, 메인 배터리(20)의 방전이나 해제시 스위칭 동작이 발생할 수 있도록 개인 휴대 장치(10)의 제어부에 의해 제어되는 스위치가 회로 안에 더 포함될 수도 있다. 스위치는 메인 배터리(20)가 개인 휴대 장치(10)로부터 해제되면 보조 배터리(30)와 개인 휴대 장치(10)의 전기회로(15) 사이를 연결하는 부분에 설치될 수 있다. 이 스위치는 메인 배터리(20) 사용 중에는 보조 배터리(30)와 개인 휴대 장치(10)의 전기회로(15) 사이의 배선을 단선 상태로 접점 동작하도록 하여, 보조 배터리(30)의 전원이 개인 휴대 장치(10)의 전기회로(15)로 인가되는 것을 차단하고, 메인 배터리(20)의 전원만이 인가되도록 한다. 메인 배터리(20) 해제시에는 스위치가 도통 상태로 전환되어 보조 배터리(30)에 충전되었던 예비 전원이 개인 휴대 장치(10)의 전기회로(15)에 공급되도록 한다.
한편, 단자부(60)에는 마이크로 퓨즈(미도시)를 설치하여 전기적인 쇼트발생시 사용자의 안전사고를 방지하도록 할 수 있다. 마이크로 퓨즈는 디지털 디스플레이, 휴대폰, MP3 플레이어 등 전자제품에 과부하, 과전압, 정전기로부터 시스템 회로기기를 보호하는 전자부품소재이다.
이와 같이 본 발명에 따르면, 메인 배터리(20)의 전력이 방전되었을 시에 보조 배터리(30)의 전력으로 개인 휴대 장치(10)를 구동함으로써, 종래 메인 배터리 교체시 필요한 부팅으로 소모되는 시간을 절약할 수 있으며, 진행중이던 작업을 중단하지 않을 수 있어 좀 더 효율적인 작업을 할 수 있는 효과가 있다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.
10: 개인 휴대 장치 20: 메인 배터리
30: 보조 배터리 40: 케이블형 이차전지
50: 신호전달장치부 60: 단자부

Claims (7)

  1. 소정 형상의 수평 단면을 가지고 길이 방향으로 연장된 케이블형 이차전지;
    상기 케이블형 이차전지에 권취되고 전선으로 이루어진 신호전달장치부; 및
    상기 케이블형 이차전지 및 신호전달장치부의 단부를 개인 휴대 장치에 연결하는 단자부를 포함하고,
    상기 개인 휴대 장치에 메인 배터리와 보조 배터리를 장착한 상태에서 충전 전원 공급시 상기 충전 전원을 상기 보조 배터리에 공급하여 충전시키고, 상기 메인 배터리가 상기 개인 휴대 장치로부터 분리될 때 상기 보조 배터리에 충전된 전원을 상기 개인 휴대 장치로 공급하도록 구성된 회로부가 상기 단자부와 상기 개인 휴대 장치의 단자접속부 연결에 의해 작동되어, 무정전 상태에서 상기 메인 배터리를 다른 메인 배터리로 교체할 수 있으며,
    전기적인 쇼트발생시 사용자의 안전사고를 방지하도록 하는 마이크로 퓨즈가 상기 단자부에 마련되는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 장치의 보조 배터리.
  2. 제1항에 있어서, 상기 케이블형 이차전지는
    내부집전체와 상기 내부집전체의 외면을 둘러싸며 형성된 내부전극 활물질층을 구비하는 내부전극;
    상기 내부전극의 외면을 둘러싸며 형성된, 전극의 단락을 방지하는 분리층; 및
    상기 분리층의 외면을 둘러싸며 형성된 외부전극 활물질층과 상기 외부전극 활물질층을 둘러싸며 형성된 외부집전체를 구비하는 외부전극을 포함하는 전극조립체와,
    상기 전극조립체를 둘러싸며 형성된 보호피복을 포함하는 것을 구비하는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 장치의 보조 배터리.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 신호전달장치부는 이어폰, 헤드폰 또는 스피커 연결선인 것을 특징으로 하는 개인 휴대 장치의 보조 배터리.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 회로부는 상기 메인 배터리에 충전된 전원을 상기 개인 휴대 장치가 먼저 사용하고 상기 메인 배터리 방전시 상기 보조 배터리의 전원을 사용하도록 구성된 것을 특징으로 하는 개인 휴대 장치의 보조 배터리.
  6. 제1항에 있어서, 상기 회로부는 상기 개인 휴대 장치에 마련되거나 상기 단자부에 마련되는 것을 특징으로 하는 개인 휴대 장치의 보조 배터리.
  7. 삭제
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