KR102475378B1

KR102475378B1 - 팔찌형 보조배터리

Info

Publication number: KR102475378B1
Application number: KR1020150181208A
Authority: KR
Inventors: 최형석; 노승윤; 정상동
Original assignee: 주식회사 아모그린텍
Priority date: 2015-12-17
Filing date: 2015-12-17
Publication date: 2022-12-07
Also published as: KR20170072706A

Abstract

팔찌형 보조배터리가 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 팔찌형 보조배터리는 충전대상인 전자기기 측으로 전원을 공급하기 위한 플렉서블 배터리가 내장되는 밴드부; 상기 밴드부의 일단부에 구비되고, 상부가 개방된 수용홈을 포함하는 제1체결부; 상기 수용홈에 삽입되는 몸체와, 상기 몸체의 폭방향으로 연장되는 구속부재 및 상기 충전대상과 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 몸체의 단부로부터 돌출형성되는 접속단자를 포함하여, 상기 밴드부의 타단부에 구비되는 제2체결부; 상기 제1체결부의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 상기 제1체결부에 결합되는 커버부재;를 포함하고, 상기 커버부재는 슬라이딩 이동을 통하여 상기 몸체가 상기 수용홈으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있도록 상기 수용홈을 덮는 제1위치와, 상기 수용홈에 삽입된 몸체가 상기 수용홈으로부터 이탈될 수 있도록 상기 수용홈이 외부로 노출되는 제2위치로 상호 전환되며, 상기 접속단자는 상기 커버부재가 상기 제2위치에 위치하는 경우 상기 충전대상과 연결되어 상기 플렉서블 배터리로부터 제공되는 전원을 이용하여 상기 충전대상의 배터리를 충전할 수 있도록 상기 몸체와 함께 상기 수용홈으로부터 이탈될 수 있다.

Description

팔찌형 보조배터리{Braceket type assistance battery}

본 발명은 팔찌형 보조배터리에 관한 것이다.

일반적으로 스마트폰 단말기는 멀티미디어 통합기기로서 현대인에게 없어서는 안 되는 필수품이며, 과거의 휴대 단말기와 달리 통화기능 이외에도 인터넷, 애플리케이션, TV, 네비게이션, SNS 등의 다양한 기능을 수행하는 것을 목적으로 하고 있다.

이러한 휴대 단말기는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 배터리를 구비하여 상기 배터리로부터 필요로 하는 전원을 공급받게 된다.

그러나, 최근 휴대 단말기는 다양한 기능을 수행함에 따라 요구되는 전력량이 증가하고 있다. 이에 따라, 배터리의 사용시간을 증가시키기 위한 다양한 기술이 개발되고 있는 실정이다.

그 일환으로, 휴대 단말기에 연결하여 메인배터리를 간편하게 충전하기 위한 방법으로 보조 배터리가 판매되고 있다. 그러나, 이러한 보조 배터리는 사용자가 별도로 휴대하다가 휴대 단말기의 배터리가 방전된 경우 보조 배터리를 USB 케이블과 같은 별도의 케이블을 이용하여 단말기의 기본배터리를 충전하게 된다.

즉, 일반적인 보조 배터리는 사용자가 단말기와 별도로 보조 배터리를 휴대하여야 하기 때문에 소지하기가 번거로운 어려움이 있다.

KR

10-2012-0146146

A

본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 플렉서블 배터리를 밴드부에 내장하여 유사시 보조배터리로 사용할 수 있도록 함으로써 사용자가 별도의 보조 배터리를 휴대하지 않더라도 휴대단말기와 같은 전자기기를 간편하게 충전할 수 있는 팔찌형 보조배터리를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 커버부재의 슬라이딩 이동을 통한 위치변경을 통하여 충전대상과의 전기적인 연결을 위한 접속단자가 분리되거나 체결상태를 유지할 수 있는 팔찌형 보조배터리를 제공하는데 다른 목적이 있다.

더욱이, 본 발명은 디스플레이부와 같은 별도의 기능부가 구비되고, 체결상태에서만 상기 기능부가 외부로 노출되도록 함으로써 전자기기의 충전이 불필요한 평상시에는 상기 기능부의 부가적인 기능을 이용할 수 있는 팔찌형 보조배터리를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 충전대상인 전자기기 측으로 전원을 공급하기 위한 플렉서블 배터리가 내장되는 밴드부; 상기 밴드부의 일단부에 구비되고, 상부가 개방된 수용홈을 포함하는 제1체결부; 상기 수용홈에 삽입되는 몸체와, 상기 몸체의 폭방향으로 연장되는 구속부재 및 상기 충전대상과 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 몸체의 단부로부터 돌출형성되는 접속단자를 포함하여, 상기 밴드부의 타단부에 구비되는 제2체결부; 상기 제1체결부의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 상기 제1체결부에 결합되는 커버부재;를 포함하고, 상기 커버부재는 슬라이딩 이동을 통하여 상기 몸체가 상기 수용홈으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있도록 상기 수용홈을 덮는 제1위치와, 상기 수용홈에 삽입된 몸체가 상기 수용홈으로부터 이탈될 수 있도록 상기 수용홈이 외부로 노출되는 제2위치로 상호 전환되며, 상기 접속단자는 상기 커버부재가 상기 제2위치에 위치하는 경우 상기 충전대상과 연결되어 상기 플렉서블 배터리로부터 제공되는 전원을 이용하여 상기 충전대상의 배터리를 충전할 수 있도록 상기 몸체와 함께 상기 수용홈으로부터 이탈되는 팔찌형 보조배터리를 제공한다.

또한, 상기 팔찌형 보조배터리는 상기 제1체결부 측에 구비되는 기능부를 더 포함할 수 있고, 상기 기능부는 상기 커버부재가 상기 제1위치로 이동하는 경우 외부로 노출될 수 있다.

이때, 상기 기능부는 영상, 숫자 및 문자 중 적어도 어느 하나의 정보를 표시하는 디스플레이부를 포함할 수 있다.

또한, 상기 제2체결부는 상기 몸체로부터 상기 몸체의 폭방향으로 연장되는 구속부재를 더 포함할 수 있고, 상기 구속부재는 상기 몸체가 수용홈에 삽입된 상태에서 상기 밴드부의 길이방향을 따라 상기 수용홈으로부터 이탈되는 것을 방지할 수 있다.

삭제

또한, 상기 수용홈은 상기 몸체 및 구속부재를 수용하기 위한 제1수용홈과 상기 접속단자를 수용하기 위한 제2수용홈을 포함할 수 있다.

또한, 상기 몸체의 일면에는 일정높이 돌출형성되는 적어도 하나의 압박부재를 포함하고, 상기 압박부재는 상기 제1위치에서 상기 커버부재의 내면과 접촉되어 상기 커버부재의 자유로운 이동을 구속할 수 있다.

또한, 상기 한 쌍의 체결부 중 어느 하나의 일측에는 상기 커버부재의 위치를 구속하기 위한 적어도 하나의 걸림턱이 돌출형성되며, 상기 커버부재의 단부측에는 상기 걸림턱과 대응되는 탄성편이 구비될 수 있다.

또한, 상기 제1체결부 및 제2체결부 중 어느 일측에는 상기 밴드부에 내장된 플렉서블 배터리를 충전하기 위한 충전단자를 포함할 수 있다.

또한, 상기 플렉서블 배터리는, 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재; 상기 외장재의 길이방향을 따라 복수 개의 산부 및 골부가 교대로 배치되도록 상기 외장재에 형성되는 제1패턴; 및 상기 제1패턴과 일치하도록 상기 전극조립체에 형성되는 제2패턴;을 포함할 수 있다.

삭제

또한, 상기 산부 및 골부는 호형단면, 다각단면 및 이들이 상호 조합된 단면 중 어느 하나의 단면을 갖도록 구비될 수 있으며, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 상기 전극조립체 및 외장재에 전체적으로 형성되거나 부분적으로 형성될 수 있다.

또한, 상기 전극조립체는, 집전체의 일부 또는 전부에 활물질이 코팅되어 구성되는 양극 및 음극과, 상기 양극과 음극 사이에 배치되는 분리막을 포함하고, 상기 분리막은 미세 기공을 갖는 다공성 부직포층과, 상기 부직포층의 일면 또는 양면에 적층되는 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노 섬유를 함유한 나노섬유웹층을 포함할 수 있다.

또한, 상기 활물질은 크랙을 방지하고 상기 집전체로부터의 박리를 방지할 수 있도록 PTFE를 포함할 수 있다.

또한, 상기 전해액은 겔 폴리머 전해액을 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 밴드부에 내장된 플렉서블 배터리를 통하여 휴대단말기와 같은 전자기기를 간편하게 충전할 수 있다.

또한, 본 발명은 커버부재의 슬라이딩 이동을 통한 위치변경을 통하여 충전대상과의 전기적인 연결을 위한 접속단자가 분리되거나 기능부가 외부로 노출되도록 함으로써 휴대성을 높이고 추가적인 부가기능을 이용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 팔찌형 보조배터리를 나타낸 도면,
도 2는 도 1에서 커버부재의 이동을 통해 한 쌍의 체결부가 분리가능한 상태를 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 체결부에서 제1체결부의 세부구성을 나타낸 확대도,
도 4는 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 체결부에서 제2체결부의 세부구성을 나타낸 확대도,
도 5는 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 기능부가 포함되는 경우 기능부의 내부구성을 개략적으로 나타낸 도면,
도 6은 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에서 걸림턱을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 커버부재의 변형예를 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에서 한 쌍의 체결부가 결합된 상태를 나타낸 평면도,
도 9는 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에서 충전단자에 충전 케이블이 연결된 상태를 나타낸 도면,
도 10은 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 플렉서블 배터리를 나타낸 개략도,
도 11은 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 플렉서블 배터리에서 전극조립체와 외장재에 적용되는 다양한 패턴을 나타낸 예시도로서, 서로 이웃하는 골부 또는 산부들간의 다양한 간격을 나타낸 도면,
도 12는 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 플렉서블 배터리에서 전극조립체와 외장재에 적용되는 다양한 패턴을 나타낸 예시도로서, 패턴이 전체길이에 대하여 연속적으로 형성되거나 비연속적으로 형성되는 경우를 나타낸 예시도,
도 13 내지 도 16은 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 플렉서블 배터리에서 패턴의 다양한 단면형상을 나타낸 개략도, 그리고,
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 팔찌형 보조배터리에 적용되는 플렉서블 배터리의 세부구성을 나타낸 확대도이다.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.

또한, 명세서 전체를 통하여 한 쌍의 체결부가 서로 체결되어 결합이 유지되는 커버부재의 위치를 '제1위치'(도 1 참조), 수용홈이 외부로 노출되어 체결부간의 결합이 해제 가능한 커버부재의 위치를 '제2위치'(도 2 참조)로 정의하기로 한다.

본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리(100)는 밴드부(110), 한 쌍의 체결부(120a,120b) 및 커버부재(130)를 포함한다.

상기 밴드부(110)는 사용자의 신체, 일례로 손목을 감쌀 수 있도록 구비되며, 양단부에는 사용자의 신체에 착용된 상태를 유지하거나 해제하기 위한 한 쌍의 체결부(120a,120b)가 각각 구비된다.

여기서, 상기 밴드부(110)는 사용자의 신체 일부에 착용할 수 있도록 소정의 폭과 길이를 갖도록 구비되며, 실리콘이나 가죽, 고무 등과 같은 연질의 재질로 이루어질 수 있다.

이때, 상기 한 쌍의 체결부(120a,120b) 중 어느 일측(120a)에는 다른 하나의 체결부(120b)를 수용하여 구속력을 제공하기 위한 수용홈(121)이 형성된다. 이하에서는 설명의 편의상 상기 수용홈(121)이 형성된 체결부를 제1체결부(120a)라 명명하고, 다른 체결부를 제2체결부(120b)라 명명하기로 한다.

이에 따라, 사용자는 상기 제2체결부(120b)를 상기 수용홈(121)에 삽입하여 사용자의 신체에 착용된 상태를 유지하거나 상기 수용홈(121)으로부터 제2체결부(120b)를 분리함으로써 착용상태를 해제할 수 있게 된다.

구체적으로 설명하면, 상기 수용홈(121)은 제1체결부(120a)측에 적어도 일측이 개구된 홈 또는 관통구의 형태로 형성됨으로써 제2체결부(120b)가 상기 수용홈(121)에 삽입되어 체결상태를 유지하거나 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)으로부터 이탈되어 체결상태가 해제될 수 있도록 한다.

즉, 상기 수용홈(121)은 제2체결부(120b)가 상기 수용홈(121)측에 수직한 방향으로 삽입될 수 있도록 상부면 및 하부면 중 적어도 일측이 개방형성되며, 전방측도 개방된다.

이에 따라, 상기 제2체결부(120b)를 수용홈(121)에 수직한 방향으로 삽입하게 되면 상기 밴드부(110)의 단부로부터 돌출된 제2체결부(120b)의 일부가 상기 수용홈(121)의 개방된 전방측에 위치함으로써 밴드부(110)가 사용자의 손목에 자연스럽게 감길 수 있게 된다.

여기서, 상기 수용홈(121)은 상기 제2체결부(120b)의 두께 또는 높이와 대략 동일한 깊이를 갖도록 구비되어 상기 수용홈(121)의 내부로 제2체결부(120b)의 삽입시 상기 제2체결부(120b)의 일면이 상기 제1체결부(120a)의 상부측으로 돌출되지 않도록 한다.

한편, 상기 수용홈(121)은 상기 제2체결부(120b)와의 결합시 상기 제2체결부(120b)가 밴드부(110)의 길이방향과 동일한 방향으로 이탈되는 것을 방지할 수 있도록 서로 다른 폭을 갖는 두 부분으로 이루어질 수 있다.

즉, 상기 수용홈(121)의 개방된 전방측에는 상기 수용홈(121)의 내벽으로부터 내측으로 일정길이 돌출되는 한 쌍의 돌출부(121c)가 형성된다.

여기서, 상기 제2체결부(120b)는 상기 수용홈(121)에 삽입되는 몸체(122)와, 상기 몸체(122)의 폭방향으로 연장되는 구속부재(123)를 포함한다.

이를 통해, 상기 수용홈(121)에 상기 몸체(122) 및 구속부재(123)가 삽입되면 상기 구속부재(123)가 상기 한 쌍의 돌출부(121c)에 의해 걸리게 되어 밴드부(110)의 길이방향과 평행한 방향으로의 이동이 제한됨으로써 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)으로부터 밴드부(110)의 길이방향과 평행한 방향으로 이탈되는 것을 방지하게 된다.

상기 커버부재(130)는 상기 한 쌍의 체결부(120a,120b)가 결합된 상태, 상세하게는 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)에 삽입된 상태를 유지하거나 상기 수용홈(121)으로부터 제2체결부(120b)의 이탈을 허용하여 한 쌍의 체결부(120a,120b)가 분리될 수 있도록 하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기 커버부재(130)는 상기 한 쌍의 체결부(120a,120b) 중 어느 하나에 슬라이딩 이동 가능하게 결합될 수 있다.

일례로, 상기 제1체결부(120a)는 상기 수용홈(121)을 포함하여 소정의 길이를 갖도록 구비되고 상기 커버부재(130)는 소정의 길이를 갖는 중공형으로 구비되어 상기 제1체결부(120a)에 슬라이딩 이동가능하게 결합될 수 있다.

이를 통해, 상기 커버부재(130)가 상기 제1체결부(120a)의 길이 방향을 따라 슬라이딩 이동되어 위치가 변경되는 경우 상기 수용홈(121)은 외부로 노출되거나 상기 커버부재(130)에 의해 밀폐된다.

즉, 상기 수용홈(121)은 상기 커버부재(130)의 위치이동을 통해 선택적으로 노출됨으로써 상기 한 쌍의 체결부(120a,120b)의 결합이 유지되거나 해제된다.

구체적으로 설명하면, 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)에 삽입된 상태에서 상기 커버부재(130)가 제1위치로 이동하게 되면 상기 수용홈(121)에 삽입된 제2체결부(120b)가 커버부재(130)에 의해 외부로의 노출이 방지된다(도 1 참조).

이에 따라, 상기 수용홈(121) 및 상기 수용홈(121)에 삽입된 제2체결부(120b)는 상기 커버부재(130)에 의해 외부로의 노출이 방지되어 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)으로부터 이탈되는 것이 방지됨으로써 상기 제1체결부(120a) 및 제2체결부(120b)가 결합된 상태를 유지하여 사용자의 신체에 착용된 상태를 유지하게 된다.

반대로, 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)에 삽입된 상태에서 상기 커버부재(130)를 제2위치로 이동하게 되면 상기 수용홈(121)이 외부로 노출된다. 이에 따라, 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)으로부터 분리되는 것이 가능함으로써 상기 제2체결부(120b)와 제1체결부(120a)의 결합상태를 해제할 수 있게 된다.

이때, 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리(100)는 상기 커버부재(130)의 자유로운 슬라이딩 이동을 구속함으로써 사용자의 의도와 상관없이 상기 커버부재(130)의 위치가 변경되는 것을 방지할 수 있도록 한다.

일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 제2체결부(120b)는 몸체(122)의 일면에 일정높이 돌출형성되는 적어도 하나의 압박부재(128)가 구비될 수 있다. 이러한 압박부재(128)는 상기 몸체(122)로부터 소정의 높이를 갖도록 돌출형성되어 상기 커버부재(130)가 제1위치에 위치하는 경우 상기 커버부재(130)의 내면과 접촉됨으로써 상기 커버부재(130)의 내면을 가압하여 커버부재(130)의 자유로운 이동을 구속할 수 있다.

이때, 상기 압박부재(128)는 상기 커버부재(130)의 슬라이딩 이동방향과 동일한 방향으로 소정의 길이를 갖도록 구비됨으로써 상기 커버부재의 자유로운 이동은 구속하되 커버부재(130)의 슬라이딩 이동이 원활하게 이루어질 수 있도록 한다.

다른 예로써, 상기 제1체결부(120a)의 둘레면에는 상기 커버부재(130)의 슬라이딩 이동을 구속하기 위한 적어도 하나의 걸림턱(126)이 돌출형성될 수도 있다(도 7 참조).

이에 따라, 상기 커버부재(130)의 슬라이딩 이동시 커버부재(130)의 단부측이 상기 걸림턱(126)과 접촉됨으로써 자유로운 슬라이딩 이동이 방지되고 사용자가 소정 크기 이상의 힘을 가하게 되는 경우에만 상기 커버부재(130)의 이동이 가능하게 된다.

이와 같은 경우 상기 커버부재(130)의 일단부측에는 단부로부터 내측으로 절개형성되는 적어도 하나의 슬릿(131)을 통하여 절개형성되는 적어도 하나의 탄성편(132)이 구비될 수 있다(도 7 참조). 이러한 탄성편(132)은 단부가 내측으로 절곡형성되어 상기 커버부재(130)에 소정 크기 이상의 외력을 가하는 경우 상기 탄성편(132)이 탄성적으로 변형된다.

이를 통해, 상기 탄성편(132)의 탄성적인 변형을 통해 상기 걸림턱(126)을 자연스럽게 타고 넘어갈 수 있도록 함으로써 무리한 힘에 의해 상기 커버부재(130)가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다. 여기서, 상기 탄성편(132)은 상기 커버부재의 일측에만 구비될 수도 있고, 양측에 한 쌍으로 구비될 수도 있다.

한편, 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리(100)는 유사시 충전대상의 메인배터리를 충전하기 위한 보조배터리로 사용될 수 있도록 상기 충전대상 측으로 전원을 제공하는 플렉서블 배터리(140)가 상기 밴드부(110)에 내장된다.

이에 따라, 사용자는 상기 밴드부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(140)로부터 제공되는 전원을 이용하여 충전대상의 메인배터리를 충전할 수 있음으로써 별도의 보조배터리를 휴대하지 않아도 간편하게 상기 충전대상의 메인배터리를 충전할 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 제2체결부(120b)의 단부측에는 상기 충전대상과의 전기적인 연결을 위한 접속단자(124)가 구비된다.

즉, 상기 접속단자(124)는 상기 제2체결부(120b)의 몸체(122)로부터 돌출되도록 구비되며, 상기 밴드부(110)에 내장되는 플렉서블 배터리(140)와 전기적으로 연결된다.

여기서, 상기 접속단자(124)는 상기 제1체결부(120a)와 제2체결부(120b)의 결합시 상기 제2체결부(120b)의 몸체(122)와 함께 상기 수용홈(121)에 삽입되며, 상기 수용홈(121)은 상기 몸체(122)를 수용하기 위한 제1수용홈(121a)과 상기 접속단자(124)를 수용하기 위한 제2수용홈(121b)으로 구비된다.

즉, 상기 접속단자(124)는 상기 커버부재(130)가 제1위치에 위치하는 경우 상기 제1수용홈(121a)에 삽입되는 몸체(122)와 함께 제2수용홈(121b)에 삽입배치됨으로써 상기 커버부재(130)에 의해 외부로의 노출이 방지되어 외부환경으로부터 보호되며, 상기 커버부재(130)가 제2위치에 위치하는 경우 상기 제1수용홈(121a)에 삽입된 몸체(122)와 함께 제2수용홈(121b)으로부터 분리되어 외부로 노출됨으로써 충전대상과의 연결이 가능하게 된다.

이에 따라, 상기 접속단자(124)가 외부로 노출된 상태에서 상기 접속단자(124)를 충전대상과 연결하게 되면 상기 플렉서블 배터리(140)로부터 제공되는 전원을 이용하여 상기 충전대상의 메인배터리를 간편하게 충전할 수 있게 된다.

이를 통해, 상기 밴드부(110)에 내장되는 플렉서블 배터리(140)가 충전대상의 메인배터리를 충전할 수 있는 보조배터리로 사용될 수 있음으로써 유사시 상기 충전대상의 메인배터리를 충전할 수 있게 된다.

더불어, 상기 접속단자(124)를 통하여 플렉서블 배터리가 충전대상과 전기적으로 연결됨으로써 플렉서블 배터리(140)와 충전대상을 전기적으로 연결하기 위한 별도의 충전케이블이 불필요하므로 충전케이블과 같은 부수적인 부재를 휴대할 필요가 없게 된다. 여기서, 상기 접속단자(124)는 공지의 USB 타입으로 구비될 수 있으며, 상기 접속단자(124)는 상기 한 쌍의 체결부(120a,120b) 중 적어도 일측에 내장되는 회로부(127)와 서로 전기적으로 연결된다. 더불어, 상기 회로부(127)는 충,방전을 위한 충전회로를 포함할 수 있고, 과충전을 방지하기 위한 보호회로가 포함될 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리(100)는 소정의 기능을 갖는 기능부(150)를 포함할 수 있다.

일례로, 상기 기능부(150)는 내부에 회로부가 구비되고 상기 회로부로부터 전달된 여러 가지 정보, 일례로 영상, 숫자 및 문자를 포함하는 각종 정보를 표시하는 디스플레이부(152)를 포함할 수 있다.

이를 통해, 사용자는 팔찌형 보조배터리(100)를 손목에 착용한 상태에서 상기 디스플레이부(152)를 통해 필요한 정보를 확인할 수 있게 된다.

즉, 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리(100)는 팔찌와 같은 패션용품으로 사용할 수 있을 뿐만 아니라 소정의 기능을 수행하는 기능부(150)를 통하여 추가적인 기능을 구현함으로써 웨어러블 디바이스로 사용될 수도 있게 된다.

여기서, 상기 기능부(150)는 스마트워치일 수 있으며, 전기적인 신호를 통해 상기 디스플레이부(152)에 다양한 문자, 숫자 및 영상이 표시될 수 있는 모든 전자기기일 수 있다. 또한, 상기 기능부(150)는 휴대용 전자기기 및 외부 전자기기와의 근거리 통신을 통해 데이터를 송수신할 수 있으며, 근거리 통신을 통해 송,수신되는 내용을 상기 디스플레이부(152)를 통해 표시할 수도 있음을 밝혀둔다. 더불어, 상기 기능부(150)를 구동하기 위한 회로부는 별도로 구비될 수도 있지만, 전술한 플렉서블 배터리(140)의 충방전시 사용되는 회로부(127)와 통합되는 형태로 구비될 수도 있다.

한편, 상기 기능부(150)는 상기 커버부재(130)의 슬라이딩 이동을 통한 위치변경시 선택적으로 외부로 노출되거나 밀폐될 수 있다.

일례로, 상기 기능부(150)는 상기 제1체결부(120a)와 밴드부(110) 사이에 배치될 수 있으며, 더욱 자세하게는 상기 수용홈(121)과 밴드부(110) 사이에 위치할 수 있다. 이를 통해, 상기 커버부재(130)가 제1위치로 이동하는 경우 상기 수용홈(121)은 상기 커버부재(130)에 의해 밀폐되고 상기 기능부(150)가 외부로 노출되게 되며, 상기 커버부재(130)가 제2위치로 이동하는 경우 상기 수용홈(121)은 외부로 노출되고 상기 기능부(150)가 밀폐된다.

이에 따라, 상술한 바와 같이 상기 커버부재(130)가 제1위치로 이동하는 경우 상기 수용홈(121)은 외부로의 노출이 방지되어 상기 수용홈(121)에 삽입된 제2체결부(120b)의 분리가 방지됨으로써 상기 제1체결부(120a) 및 제2체결부(120b)의 결합상태가 유지된다.

반면에, 상기 커버부재(130)가 제2위치로 이동하는 경우 상기 수용홈(121)이 외부로 노출되어 상기 제2체결부(120b)가 수용홈(121)으로부터 이탈될 수 있게 된다.

한편, 상기 제1체결부(120a)의 일측에는 밴드부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(140)를 충전하기 위한 충전단자(125)가 구비될 수 있다. 여기서, 상기 충전단자(125)는 상기 플렉서블 배터리(140) 및 회로부(127)와 전기적으로 연결된다. 이와 같은 충전단자(125)는 상기 제2체결부(120b)의 측면에 구비될 수도 있고, 기능부(150)를 포함하는 경우 상기 기능부(150)의 일측에 구비될 수도 있으며 상기 커버부재(130)가 제2위치로 이동한 경우 외부로 노출되는 위치에 형성될 수 있다.

이에 따라, 상기 충전단자(125)에 외부의 충전기기와 연결된 충전 케이블(50)을 연결함으로써 상기 밴드부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(140)를 충전할 수 있게 된다.

한편, 상기 기능부(150)에는 상기 기능부(150)를 구동하기 위한 별도의 배터리(154)가 구비될 수 있다. 이러한 배터리는 공지의 건전지나 충전지 등이 사용될 수 있다.

여기서, 도면과 설명에는 상기 기능부(150)에 별도의 배터리(154)가 내장되어 상기 기능부(150)를 구동하기 위한 전원으로 사용되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 상기 밴드부(110)에 내장되는 플렉서블 배터리(140)의 전원 중 일부가 상기 기능부(150)를 구동하기 위한 전원으로 사용될 수도 있음을 밝혀둔다. 이와 같은 경우 상기 기능부(150)에는 별도의 배터리가 내장되지 않을 수도 있다.

상기 플렉서블 배터리(140)는 밴드부(110)에 내장되어 충전대상인 외부 전자기기 측으로 전원을 공급하기 위한 것이다.

즉, 본 발명에 따른 팔찌형 보조배터리(100)는 상기 접속단자(124)를 통하여 외부 전자기기와 전기적으로 연결되면 상기 플렉서블 배터리(140)에 저장된 전원이 상기 접속단자(124)를 통하여 외부 전자기기 측으로 공급됨으로써 상기 외부 전자기기의 메인배터리를 충전하기 위한 보조배터리로 사용될 수 있게 된다.

이와 같은 플렉서블 배터리(140)는 도 17에 도시된 바와 같이 전극조립체(141) 및 외장재(147,148)를 포함하며, 상기 전극조립체(141)는 전해액과 함께 외장재(147,148)의 내부에 봉지된다.

이때, 상기 전극조립체(141) 및 외장재(147,148)는 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴(146,149)이 각각 구비되며, 상기 외장재(147,148)에 형성되는 제1패턴(149)과 상기 전극조립체(141)에 형성되는 제2패턴(146)이 서로 동일한 방향성을 갖도록 구비된다.

이와 같은 패턴(146,149)은 상기 플렉서블 배터리(140)가 밴드부(110)에 내장되어 사용과정 중에 상기 밴드부(110)의 밴딩이 발생하더라도 곡률에 의해 발생되는 길이변화량을 상쇄하여 줌으로써 기재 자체가 수축되거나 이완되는 것을 방지하거나 최소화하게 된다.

이를 통해, 상기 전극조립체(141) 및 외장재(147,148)를 구성하는 기재 자체의 변형량이 방지되거나 최소화되므로 밴딩이 발생하더라도 휘어지는 부분에서 일어날 수 있는 기재 자체의 변형량이 최소화됨으로써 전극조립체(141) 및 외장재(147,148)가 파손되거나 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)은 서로 동일한 방향성뿐만 아니라 제1패턴(149)과 제2패턴(146)이 서로 일치하도록 배치된다. 이는, 상기 제1패턴(149)과 제2패턴(146)이 항상 동일한 거동이 일어날 수 있도록 하기 위함이다.

이와 같이, 본 발명에 적용되는 플렉서블 배터리(140)는 상기 전극조립체(141) 및 외장재(147,148)에 밴딩시 발생되는 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴(146,149)이 서로 일치하도록 형성됨으로써 길이방향에 대한 휘어짐이 발생하더라도 상기 전극조립체(141)와 외장재(147,148)가 전체 길이에 대하여 항상 균일한 간격 또는 접촉상태를 유지할 수 있게 되므로 상기 전극조립체(141)와 함께 봉지되는 전해액이 전체 길이에 대하여 균일하게 분포됨으로써 배터리로서의 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이를 위해, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)은 각각의 산부 및 골부가 상기 외장재(147,148) 및 전극조립체(141)의 폭방향과 평행한 방향으로 형성되며, 상기 외장재(147,148) 및 전극조립체(141)의 길이방향을 따라 산부 및 골부가 교대로 배치된다. 더불어, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)을 구성하는 산부 및 골부는 산부는 산부끼리, 골부는 골부끼리 서로 동일한 위치에 형성됨으로써 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)이 서로 합치되도록 한다.

구체적으로 설명하면, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)의 산부 및 골부는 상기 외장재(147,148) 및 전극조립체(141)의 폭방향과 평행한 직선에 대하여 평행한 방향으로 형성되며, 길이방향을 따라 상기 산부 및 골부가 반복적으로 배치된다(도 11 참조).

이때, 상기 패턴(146,149)은 상기 전극조립체(141) 및 외장재(147,148)의 폭방향과 평행한 방향으로 연속적으로 형성될 수 있고 비연속적으로 형성될 수도 있으며(도 11 참조), 상기 전극조립체(141) 및 외장재(147,148)의 전체 길이에 대하여 형성될 수도 있고 일부 길이에 대하여 부분적으로 형성될 수도 있다(도 12 참조).

여기서, 상기 산부 및 골부는 반원을 포함하는 호형단면, 삼각이나 사각을 포함하는 다각단면 및 호형단면과 다각단면이 상호 조합된 다양한 형상 중 어느 하나의 단면형상을 갖도록 구비될 수 있으며, 각각의 산부 및 골부는 동일한 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있지만 서로 다른 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있다(도 13 내지 도 16 참조).

이를 통해, 상기 외장재(147,148) 및 전극조립체(141)가 휘어진 상태로 내장되더라도 상기 패턴(146,149)을 통해 기재 자체에 가해지는 피로도를 줄일 수 있게 된다.

한편, 상기 제1패턴(149) 및 제2패턴(146)은 도 11에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 산부간의 간격 또는 골부간의 간격이 동일한 간격으로 형성될 수도 있고 서로 다른 간격을 갖도록 구비될 수도 있으며, 동일한 간격과 서로 다른 간격이 조합된 형태로 구비될 수도 있다.

더불어, 상기 외장재(147,148)에 형성되는 제1패턴(149)은 상기 외장재(147,148) 표면 전체에 형성될 수도 있지만 부분적으로 형성될 수도 있다.

한편, 상기 전극조립체(141)는 상기 외장재(147,148)의 내부에 전해액과 함께 봉지되는 것으로, 도 17에 도시된 바와 같이 양극(142), 음극(144) 및 분리막(143)을 포함한다.

상기 양극(142)은 양극집전체(142a) 및 양극 활물질(142b)을 포함하고, 상기 음극(144)은 음극집전체(144a) 및 음극 활물질(144b)을 포함하며, 상기 양극집전체(142a) 및 음극집전체(144a)는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태로 구현될 수 있다.

즉, 상기 양극(142) 및 음극(144)은 각각의 집전체(142a,144a)의 일면 또는 양면에 활물질(142b,144b)이 압착 또는 증착되거나 도포될 수 있다. 이때, 상기 활물질(142b,144b)은 집전체(142a,144a)의 전체면적에 대하여 구비될 수도 있고 일부 면적에 대하여 부분적으로 구비될 수도 있다.

또한, 상기 양극집전체(142a) 및 음극집전체(144a)는 각각의 몸체로부터 외부기기와의 전기적인 연결을 위한 음극단자(145a) 및 양극단자(145b)가 각각 형성될 수 있다. 여기서, 상기 양극단자(145b) 및 음극단자(145a)는 상기 양극집전체(142a) 및 음극집전체(144a)로부터 연장되어 외장재(147,148)의 일측에 돌출되는 형태로 구비될 수도 있고, 외장재(147,148)의 표면상에 노출되도록 구비될 수도 있다.

이때, 상기 양극 활물질(142b) 및 음극 활물질(144b)은 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 성분을 함유할 수 있다. 이는, 밴딩시 상기 양극 활물질(142b) 및 음극 활물질(144b)이 각각의 집전체(142a,144a)로부터 박리되거나 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.

한편, 상기 양극(142)과 음극(144) 사이에 배치되는 분리막(143)은 부직포층(143a)의 일면 또는 양면에 나노섬유웹층(143b)을 포함할 수 있다.

여기서, 상기 나노섬유웹층(143b)은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 나노섬유일 수 있다.

바람직하게는, 상기 나노섬유웹층(143b)은 방사성 및 균일한 기공형성을 확보하기 위해 폴리아크릴니트릴 나노섬유만으로 구성될 수 있다. 여기서, 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유는 평균직경이 0.1㎛ ~ 2㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.1㎛ ~ 1.0㎛일 수 있다.

이는, 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유의 평균직경이 0.1㎛ 미만이면 분리막이 충분한 내열성을 확보하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 2㎛를 초과하면 분리막의 기계적 강도는 우수하나 분리막의 탄성력이 오히려 감소할 수 있기 때문이다.

또한, 상기 분리막(143)은 전해액으로 겔 폴리머 전해액이 사용되는 경우 상기 겔 폴리머 전해액의 함침성을 최적화시킬 수 있도록 복합 다공성 분리막이 사용될 수 있다.

즉, 상기 복합 다공성 분리막은 지지체(matrix)로서 사용되며 미세 기공을 갖는 다공성 부직포와, 방사 가능한 고분자 물질로 형성되어 전해액을 함침하고 있는 다공성 나노섬유 웹을 포함할 수 있다.

한편, 상기 다공성 나노섬유 웹은 각각 전해액에 팽윤이 이루어지는 팽윤성 고분자를 단독으로 사용하거나 팽윤성 고분자에 내열성을 강화할 수 있는 내열성 고분자가 혼합된 혼합 고분자를 사용할 수 있다.

이와 같은 상기 다공성 나노섬유 웹은 단일 또는 혼합 폴리머를 용매에 용해시켜 방사용액을 형성한 후, 방사용액을 전기방사장치를 사용하여 방사하면 방사된 나노섬유가 콜렉터에 축적되어 3차원 기공 구조를 갖는 다공성 나노섬유 웹을 형성하게 된다.

이때, 상기 다공성 나노섬유 웹이 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머(또는 내열성 폴리머)의 혼합 폴리머를 사용하는 경우, 팽윤성 폴리머와 비팽윤성 폴리머는 9:1 내지 1:9 범위의 중량비, 바람직하게는 8:2 내지 5:5 범위의 중량비로 혼합될 수 있다.

한편, 본 발명에 사용 가능한 팽윤성 폴리머는 전해액에 팽윤이 일어나는 수지로서 전기 방사법에 의하여 초극세 나노섬유로 형성 가능한 것이 사용될 수 있다.

상기 외장재(147,148)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어지며, 내부에 상기 전극조립체(141) 및 전해액을 수용함으로써 외력으로부터 상기 전극조립체(141)를 보호하기 위한 것이다.

이를 위해, 상기 외장재(147,148)는 한 쌍의 제1외장재(147) 및 제2외장재(148)로 구비되고, 테두리를 따라 접착제를 통해 밀봉됨으로써 내부에 수용된 상기 전해액 및 전극조립체(141)가 외부로 노출되는 것을 방지하고 외부로 누설되는 것을 방지하게 된다.

이러한 외장재(147,148)는 상기 제1외장재(147) 및 제2외장재(148)가 두 개의 부재로 이루어진 후 상기 밀봉부를 구성하는 테두리측이 모두 접착제를 통해 밀봉될 수도 있고, 하나의 부재로 이루어지고 폭방향 또는 길이방향을 따라 반으로 접혀진 후 맞접하는 나머지 부분이 접착제를 통해 밀봉될 수도 있다.

이와 같은 상기 외장재(147,148)는 제1수지층(147a,148a)과 제2수지층(147c,148c)의 사이에 금속층(147b,148b)이 개재되는 형태로 구비될 수 있다. 즉, 상기 외장재(147,148)는 제1수지층(147a,148a), 금속층(147b,148b) 및 제2수지층(147c,148c)이 순차적으로 적층된 형태로 구성되고, 상기 제1수지층(147a,148a)은 내측에 배치되어 전해액과 접하고 상기 제2수지층(147c,148c)이 외부로 노출되도록 구성될 수 있다.

여기서, 상기 금속층(147b,148b)은 제1수지층(147a,148a)과 제2수지층(147c,148c) 사이에 개재되어 외부로부터 수용부 측으로 습기가 침투되는 것을 방지하고 전해액이 수용부에서 외부로 누출되는 것을 방지하게 된다.

이를 위해, 상기 금속층(147b,148b)은 습기 및 전해액이 통과할 수 없도록 밀도가 조밀한 금속층으로 이루어질 수 있다.

한편, 상기 플렉서블 배터리(140)는 상기 금속층(147b,148b)과 제1수지층(147a,148a) 사이에 접착층이 포함될 수 있고, 상기 금속층(147b,148b)과 제2수지층(147c,148c) 사이에는 드라이 라미네이트층(dry lamination layer)이 더 포함될 수 있다.

상기 접착층은 금속층(147b,148b)과 제1수지층(147a,148a) 간의 접착력을 높여주는 역할과 함께, 플렉서블 배터리(140)의 사용과정 중에 이상 과열 등과 같은 문제가 발생하더라도 는 경우 안전성 및 내부 단락 등에 대한 신뢰성을 부여할 수 있다.

또한, 플렉서블 배터리(140)의 사용과정 중에 이상 과열 등과 같은 문제가 발생하여 플렉서블 배터리가 팽창하는 경우에도 전해액이 누출되는 것을 방지하여 안전성에 대한 신뢰성을 부여할 수 있다.

한편, 상기 전극조립체(141)와 함께 수용부에 봉지되는 전해액은 통상적으로 사용되는 액상의 전해액이 사용될 수 있지만, 바람직하게는 겔 폴리머 전해액이 사용될 수 있다. 이를 통해, 상기 플렉서블 배터리(140)는 전해액으로서 겔 상태의 폴리머 전해액을 사용함으로써 플렉서블 배터리의 전해액으로 액상을 사용하는 경우 밴딩시 발생할 수 있는 누액 및 누출의 발생을 방지할 수 있게 된다.

상기 겔 폴리머 전해질은 비수성 유기용매와 리튬염의 용질, 겔 폴리머 형성용 모노머와 중합 개시제를 포함하는 유기 전해액을 겔화 열처리시켜 겔 폴리머 전해질을 형성할 수 있다.

삭제

이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

삭제

100: 팔찌형 보조배터리 110 : 밴드부
120a,120b : 체결부 121 : 수용홈
121a : 제1수용홈 121b : 제2수용홈
121c : 돌출부 122 : 몸체
123 : 구속부재 124 : 접속단자
125 : 충전단자 126 : 걸림턱
127 : 회로부 128 : 압박부재
130 : 커버부재 132 : 탄성편
140 : 플렉서블 배터리 150 : 기능부
152 : 디스플레이부 154 : 배터리

Claims

충전대상인 전자기기 측으로 전원을 공급하기 위한 플렉서블 배터리가 내장되는 밴드부;
상기 밴드부의 일단부에 구비되고, 상부가 개방된 수용홈을 포함하는 제1체결부;
상기 수용홈에 삽입되는 몸체와, 상기 몸체의 폭방향으로 연장되는 구속부재 및 상기 충전대상과 전기적으로 연결될 수 있도록 상기 몸체의 단부로부터 돌출형성되는 접속단자를 포함하여, 상기 밴드부의 타단부에 구비되는 제2체결부;
상기 제1체결부의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동 가능하도록 상기 제1체결부에 결합되는 커버부재;를 포함하고,
상기 커버부재는 슬라이딩 이동을 통하여 상기 몸체가 상기 수용홈으로부터 분리되는 것을 방지할 수 있도록 상기 수용홈을 덮는 제1위치와, 상기 수용홈에 삽입된 몸체가 상기 수용홈으로부터 이탈될 수 있도록 상기 수용홈이 외부로 노출되는 제2위치로 상호 전환되며,
상기 접속단자는 상기 커버부재가 상기 제2위치에 위치하는 경우 상기 충전대상과 연결되어 상기 플렉서블 배터리로부터 제공되는 전원을 이용하여 상기 충전대상의 배터리를 충전할 수 있도록 상기 몸체와 함께 상기 수용홈으로부터 이탈되는 팔찌형 보조배터리.
제 1항에 있어서,
상기 팔찌형 보조배터리는 상기 제1체결부 측에 구비되는 기능부를 더 포함하고,
상기 기능부는 상기 커버부재가 상기 제1위치로 이동하는 경우 외부로 노출되는 팔찌형 보조배터리.
제 1항에 있어서,
상기 제2체결부는 상기 몸체로부터 상기 몸체의 폭방향으로 연장되는 구속부재를 더 포함하고,
상기 구속부재는 상기 몸체가 수용홈에 삽입된 상태에서 상기 밴드부의 길이방향을 따라 상기 수용홈으로부터 이탈되는 것을 방지하는 팔찌형 보조배터리.
제 3항에 있어서,
상기 몸체의 일면에는 일정높이 돌출형성되는 적어도 하나의 압박부재를 포함하고,
상기 압박부재는 상기 제1위치에서 상기 커버부재의 내면과 접촉되어 상기 커버부재의 자유로운 이동을 구속하는 팔찌형 보조배터리.
제 1항에 있어서,
상기 플렉서블 배터리는,
전극조립체; 및
상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;
상기 외장재의 길이방향을 따라 복수 개의 산부 및 골부가 교대로 배치되도록 상기 외장재에 형성되는 제1패턴; 및
상기 제1패턴과 일치하도록 상기 전극조립체에 형성되는 제2패턴;을 포함하는 팔찌형 보조배터리.
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