KR20040052845A - 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치에 관한 것으로 특히, 단말기 본체(1)에 착탈 가능하게 설치되는 배터리 팩(2)의 내부에 수 개의 충전전압 공급용 접점단자(4)가 융착되는 동박(31)을 갖는 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판(3)을 설치하되, 상기 접점단자(4)들은 배터리 팩(2)의 외부로 노출되도록 설치한 구성을 갖는 배터리 충전형 단말기에 있어서, 상기 접점단자(4)와 동박(31)들 사이에 접점단자가 일정 온도 이상으로 과열되면 전원전압을 차단하는 폴리 스위치 및 바이메탈 스위치인 온도 감응 스위치(5)를 부가 설치하여 각종 이동 통신 단말기의 외부로 노출된 접점형 충전단자가 각종 전도성 이 물체에 의해 단락(합선)이 이루어져 접점단자 자체가 일정온도 이상으로 상승하면 접점단자와 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판의 동박 사이를 전기적으로 차단시켜 과전류 및 과열에 의해 기기 자체에서 발화가 발생되거나 배터리가 폭발하는 등에 의한 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 한 것이다.

Description

배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치{Device of Preventing Short-Circuit of Outside Charging Terminal for a Battery Chargeable Cellular Phone}

본 발명은 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 배터리를 반복 충전시키면서 사용하는 각종 이동 통신 단말기의 외부로 노출된 접점형 충전단자가 각종 전도성 이 물체에 의해 단락(합선)이 이루어져 접점단자 자체가 일정온도 이상으로 상승하면 접점단자와 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판의 동박 사이를 전기적으로 차단시켜 과전류 및 과열에 의해 기기 자체에서 발화가 발생되거나 배터리가 폭발하는 등에 의한 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있도록 발명한 것이다.

일반적으로 이동 통신용 휴대 단말기(예를 들어 무선 전화기, 휴대 전화기, 무전기, 휴대용 MP3, 휴대용 DVD 플레이어 등)는 직류 전압에 의해 그 구동이 이루어지도록 구성되어 있는데, 최근들어 대부분의 휴대용 단말기에서는 경제성이나 사용성 등을 고려하여 1회용 건전지 보다는 반복 충전이 가능한 충전형 배터리를 사용하고 있는 실정이다.

이와 같은 휴대용 단말기는 도 1 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 단말기 본체(1)에 착탈 가능하게 설치되는 배터리 팩(2)의 내부에 수 개의 접점단자(4)가 융착되는 동박(31)을 갖는 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판(3)을 설치하되 상기 인쇄회로기판(3)의 동박에 납땜 등에 의해 고정 설치되는 충전전압 공급용 접점단자(4)들은 배터리 팩(2)의 외부로 노출되도록 설치하여 도시 생략된 충전기의 충전전압 출력단자와 전기적으로 원활히 접촉시킬 수 있도록 구성되어 있다.

한편, 일부 휴대 단말기의 배터리 팩 내부에는 도시는 생략하였으나 기기 내부에서 단락 등에 의해 과전류가 흐르게 되어 과열이 발생될 때 기기를 보호하기 위한 보호회로(PCM)가 구비된 것도 있다.

그러나, 상기와 같이 충전기의 충전전압 출력단자와 전기적으로 접촉되는 충전전압 공급용 접점단자들이 배터리 팩의 외부로 노출된 형태를 가지므로 상기 접점단자들 사이에 각종 전도성 이 물체(예를 들어 동전, 목걸이, 열쇠 꾸러미, 물기 등)가 접촉되었을시 이들 접점단자는 전기적으로 단락된다.

그럼에도 불구하고 종래의 충전형 배터리 팩에는 이를 방지하기 위한 어떠한 장치도 구비되어 있지 않고 단지 일부 단말기에서 배터리 팩 내부에 과전류 보호회로(PCM)가 구비되어 있을 뿐이다.

따라서, 상기와 같이 어떤 원인으로 인해 배터리 팩의 외부로 노출된 형태를 갖는 상기 접점단자들이 각종 전도성 이 물체에 의해 접촉되어 전기적으로 단락되었을시 과전류 및 과열이 발생되어 기기 자체가 발화에 의해 손상되는 경우가 종종 발생되고, 또 심할 경우는 배터리 자체가 폭발하여 사용자가 부상을 입게 되는 등의 안전사고가 빈번히 발생되고 있는 실정이다.

본 발명은 이와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 인쇄회로기판의 동박들과 접점단자들 사이에 온도 감응 스위치를 설치하여 각종 이동 통신 단말기의 외부로 노출된 충전용 접점단자가 각종 전도성 이 물체에 의해 단락되어 접점단자 자체가 일정온도 이상으로 상승하면 접점단자와 인쇄회로기판의 동박 사이를 전기적으로 차단시켜 과전류 및 과열에 의해 기기 자체의 발화에 의한 손상 및 배터리가 폭발함으로 인한 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 본 발명의 목적은, 단말기 본체에 착탈 가능하게 설치되는 배터리 팩의 내부에 수 개의 접점단자가 융착되는 동박을 갖는 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판을 설치하되 상기 충전전압 공급용 접점단자들은 배터리 팩의 외부로 노출되도록 설치한 구성을 갖는 배터리 충전형 단말기에 있어서, 상기 동박들과 접점단자 사이에 일정 온도 이상이면 전원전압을 차단하는 폴리 스위치 또는 바이메탈 스위치 등과 같은 온도 감응 스위치를 부가 설치함으로써 달성할 수 있다.

따라서, 각종 이동 통신 단말기의 외부로 노출된 충전용 접점단자가 각종 전도성 이 물체에 의해 단락되어 접점단자 자체가 일정온도 이상으로 상승하면 온도 감응 스위치가 접점단자와 인쇄회로기판의 동박 사이를 전기적으로 차단시켜 주게 되므로 단락으로 인한 과전류 및 과열에 의해 기기에서 발화가 발생되어 손상되거나, 배터리 자체가 폭발함으로 인한 인명상 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

도 1은 배터리 충전형 단말기 중 하나인 휴대 전화기의 배면 사시도.

도 2는 종래 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자가 설치된 상태를 보인 충전전압 공급용 인쇄회로기판의 평면도.

도 3은 도 2의 A-A'선 단면도.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예를 보인 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판의 단면도.

도 5는 본 발명의 제 2 실시예를 보인 인쇄회로기판의 단면도.

도 6은 본 발명의 제 3 실시예를 보인 인쇄회로기판의 단면도.

도 7은 본 발명의 제 4 실시예를 보인 인쇄회로기판의 단면도.

도 8은 본 발명의 제 5 실시예를 보인 인쇄회로기판의 단면도.

도 9a, 9b는 본 발명 장치에서 온도 감응 스위치로 사용한 폴리 스위치와 바이메탈 스위치의 기호를 이용한 접점 스위치와 동박의 전기 결선도.

* 도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 단말기 본체 2 : 배터리 팩

3 : 인쇄회로기판 4 : 접점단자

5 : 온도 감응 스위치 31 : 동박

41 : 판체 42 : 캡

43 : 금도금층 51 : 폴리 스위치

52 : 바이메탈 스위치

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명의 제 1 실시예를 보인 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판의 평면도를 나타낸 것이고, 도 5는 본 발명의 제 2 실시예를 보인 인쇄회로기판의 평면도를 나타낸 것이며, 도 6은 본 발명의 제 3 실시예를 보인 인쇄회로기판의 평면도를 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 제 4 실시예를 보인 인쇄회로기판의 평면도를 나타낸 것이며, 도 8은 본 발명의 제 5 실시예를 보인 인쇄회로기판의 평면도를 나타낸 것이다.

또한, 도 9a, 9b는 본 발명 장치에서 온도 감응 스위치로 사용한 폴리 스위치와 바이메탈 스위치의 기호를 이용한 접점 스위치와 동박의 전기 결선도를 나타낸 것이다.

이에 따르면 본 발명 장치는, 단말기 본체(1)에 착탈 가능하게 설치되는 배터리 팩(2)의 내부에 수 개의 충전전압 공급용 접점단자(4)가 융착되는 동박(31)을갖는 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판(3)을 설치하되, 상기 접점단자(4)들은 배터리 팩(2)의 외부로 노출되도록 설치한 구성을 갖는 배터리 충전형 단말기에 있어서,

상기 접점단자(4)와 동박(31)들 사이에 접점단자가 일정 온도 이상으로 과열되면 전원전압을 차단하는 온도 감응 스위치(5)를 부가 설치한 것을 기본적인 특징으로 한다.

이때, 상기 온도 감응 스위치(5)로는 자체에 흐르는 전류 및 온도의 상승값에 부응하여 저항값이 상승하여 접점단자(4)가 단락으로 인해 일정 온도 이상으로 상승하면 동박으로의 전류 흐름을 차단하는 폴리 스위치(Poly Switch; 41)를 도 4 및 도 5와 같이 설치하여 사용하거나, 팽창계수가 서로 다른 두 금속판을 상호 부착시킨 형태를 갖고 자체의 온도 상승값에 부응하여 어느 일측으로 휘어지어는 특성을 갖고 상기 접점단자(4)가 단락으로 인해 일정 온도 이상으로 상승하면 동박으로의 전류 흐름을 차단하는 바이메탈 스위치(Bi-metal Switch; 42)를 도 6 및 도 7과 같이 설치하여 사용하는 것을 구체적인 실시예로 제시한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 접점단자(4)로는 도 4 및 도 6과 같이 판체(41) 형상을 갖는 것을 사용하거나, 도 5 및 도 7과 같이 캡(42)의 형상을 갖는 것을 사용하는 구체적인 실시예로 제시한 것을 특징으로 한다.

뿐만 아니라, 상기 접점단자(4)의 접촉면 상에는 전기적인 접촉 저항을 줄이기 위해 도 8과 같이 금도금층(43)을 형성시킨 것을 또 다른 실시예로 제시한 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 동박(31)과 온도 감응 스위치(5) 및 온도 감응 스위치(5)와 접점단자(4)들은 납땜에 의해 상호 융착되어 전기적으로 연결되는 것으로 도면상에서는 납땜층을 생략하였습니다.

이와 같이 구성된 본 발명 장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 본 발명의 주요 기술 구성은 충전기의 충전전압 출력단자와 전기적으로 원활히 접촉시킬 수 있도록 배터리 팩(2)의 외부로 노출되게 설치된 충전전압 공급용 접점단자(4)와 배터리에 충전전압을 직접적으로 공급해 주는 인쇄회로기판(3)의 동박(31) 사이에 온도 감응 스위치(5)를 설치하여 상기 접점단자(4)가 각종 이 물체에 의해 단락됨으로 인해 과전류가 흘러 일정 온도 이상으로 과열되면 상기 접점단자(4)와 동박(31)과의 사이에 인가되는 전원전압을 차단할 수 있도록 한 것이다.

이때, 상기 온도 감응 스위치(5)로는 도 9a, 9b와 같은 기호로 표기되는 폴리 스위치(51)와 바이메탈 스위치(52)를 제시할 수 있는데, 도 4 및 도 5와 같이 설치된 폴리 스위치(51)의 경우는 자체에 흐르는 전류 및 상기 접점단자(4)의 온도 상승값에 부응하여 저항값이 상승하는 특징을 가진 것으로 상기 접점단자(4)가 각종 이 물체에 의해 단락됨으로 인해 접점단자 자체가 일정 온도 이상으로 상승하게 되면 고저항을 나타나게 되어 동박(31)으로 흐르는 전류를 차단하게 된다.

또한, 도 6 및 도 7과 같이 설치된 바이메탈 스위치(52)의 경우는 팽창계수가 서로 다른 두 금속판을 상호 부착시킨 형태를 갖고 자체의 온도 상승값에 부응하여 어느 일측으로 휘어지어는 특성을 가진 것으로 상기 접점단자(4)가 각종 이물체에 의해 단락됨으로 인해 접점단자 자체가 일정 온도 이상으로 상승하게 되면 일방향으로 휘어지게 되어 동박(31)으로 흐르는 전류를 차단하게 된다.

따라서, 각종 이동 통신 단말기의 배터리 팩(2)에서 노출된 형태로 설치되어 있는 충전용 접점단자(4)가 각종 전도성 이 물체에 의해 단락됨으로 인해 자체의 온도가 일정온도 이상으로 상승하면 상기에서 제시한 바 있는 각종 온도 감응 스위치(5)가 접점단자(4)와 인쇄회로기판(3)의 동박(31) 사이에 흐르는 전류를 차단시켜 주게 되므로 단락으로 인한 과전류 및 과열에 의해 기기 자체에서 발화가 발생되게나, 배터리가 폭발함으로 인해 발생될 수 있는 기기 손상 및 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 것이다.

한편, 상기 접점단자(4)는 기 알려진 것으로 도 4 및 도 6과 같이 판체(41) 형상을 갖는 것을 사용할 수도 있고, 도 5 및 도 7과 같이 캡(42)의 형상을 갖는 것을 사용할 수도 있을 뿐만 아니라, 상기 접점단자(4)의 접촉면 상면에 도 8과 같이 금도금층(43)을 형성시켜 충전기의 충전전압 출력단자와의 전기적인 접촉 저항을 줄일 수 있도록 할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 배터리 팩내에 설치되는 인쇄회로기판의 동박들과 충전전압 공급용 접점단자들 사이에 온도 감응 스위치를 설치하여 각종 이동 통신 단말기의 외부로 노출된 충전용 접점단자가 각종 전도성 이 물체에 의해 단락되어 접점단자 자체가 일정온도 이상으로 상승하면 접점단자와 인쇄회로기판의 동박 사이를 전기적으로 차단시켜 줄 수 있도록 함으로써, 단락으로 인한 과전류 및 과열에 의해 기기 자체가 발화되어 손상되거나 배터리가 폭발함으로 인한 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 등 매우 유용한 발명인 것이다.

Claims (6)

1. 단말기 본체(1)에 착탈 가능하게 설치되는 배터리 팩(2)의 내부에 수 개의 충전전압 공급용 접점단자(4)가 융착되는 동박(31)을 갖는 외부 충전전압 공급용 인쇄회로기판(3)을 설치하되, 상기 접점단자(4)들은 배터리 팩(2)의 외부로 노출되도록 설치한 구성을 갖는 배터리 충전형 단말기에 있어서,

   상기 접점단자(4)와 동박(31)들 사이에 접점단자가 일정 온도 이상으로 과열되면 전원전압을 차단하는 온도 감응 스위치(5)를 부가 설치한 것을 특징으로 하는 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 온도 감응 스위치(5)는 자체에 흐르는 전류 및 온도의 상승값에 부응하여 저항값이 상승하여 접점단자(4)가 단락으로 인해 일정 온도 이상으로 상승하면 동박으로의 전류 흐름을 차단하는 폴리 스위치(41)인 것을 특징으로 하는 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치.
3. 청구항 1에 있어서,

   상기 온도 감응 스위치(5)는 팽창계수가 서로 다른 두 금속판을 상호 부착시킨 형태를 갖고 자체의 온도 상승값에 부응하여 어느 일측으로 휘어지어는 특성을 갖고 상기 접점단자(4)가 단락으로 인해 일정 온도 이상으로 상승하면 동박으로의 전류 흐름을 차단하는 바이메탈 스위치(42)인 것을 특징으로 하는 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치.
4. 청구항 1에 있어서,

   상기 접점단자(4)는 판체(41) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치.
5. 청구항 1에 있어서,

   상기 접점단자(4)는 캡(42) 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치.
6. 청구항 1에 있어서,

   상기 접점단자(4)의 상면에는 전기적인 접촉 저항을 줄이기 위해 금도금층(43)을 형성시킨 것을 특징으로 하는 배터리 충전형 단말기의 외부 충전단자 단락시 보호장치.