KR20120080624A - 낮은 노이즈 배터리 - Google Patents

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말리카준 보다
앙드레 존 반 쉰델
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Abstract

제1 전극(도 2에서의 206)과 제2 전극(도 2에서의 208)을 갖는 케이스, 제1 전극(도 2에서의 206)으로부터의 제1 전류(도 2에서의 214)를 다이렉팅하기 위한 제1 부분(도 5에서의 506, 514)을 갖는 제1 컨덕터(도 2에서의 212), 제2 전극(도 2에서의 208)으로부터의 제2 전류(도 2에서의 218)를 다이렉팅하기 위한 제1 부분(도 5에서의 508, 514)을 갖는 제2 컨덕터(도 2에서의 216), 제1 전류(도 2에서의 214)를 제1 방향으로 운송하기 위한 제1 컨덕터(도 2에서의 212)의 제2 부분, 제1 전류(도 2에서의 214)를 제2 방향으로 각각 운송하기 위한 제1 컨덕터(도 2에서의 212)의 제3 부분을 포함한 배터리 및 방법이 제공된다. 제1 컨덕터(도 2에서의 212)의 제1 부분(도 5에서의 506, 514)과 제2 컨덕터(도 2에서의 216)의 제1 부분(도 5에서의 508, 514)은 실질적으로 대칭적이고 서로 가까이 있다. 제2 부분(도 5에서의 516)과 제3 부분(제 5에서의 518)은 케이스(도 5에서의 502)의 외부에 있고, 제1 방향(도 2에서의 220)은 제2 방향(도 2에서의 222)과 실질적으로 상반된다. 제2 부분(도 5에서의 516)과 제3 부분(도 5에서의 518)은 가까이 있고 격리기(도 5에서의 520)에 의해 격리된다.

Description

낮은 노이즈 배터리{LOW NOISE BATTERY}
본 발명개시는 배터리에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명개시는 낮은 자기 간섭을 갖는 배터리를 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
이동 통신 디바이스들은 상업적 및 개인적 용도로 인해 인기를 끌고 있다. 이와 같은 디바이스들에는 휴대용 개인 보조 단말기(PDA), 셀룰러 폰, 이동 전화기, 스마트 폰, 및 컴퓨터가 포함된다. 이러한 이동 디바이스들은 무선 네트워크를 통해 무선방식 양방향 음성 및 데이터 통신을 제공한다. 무선 네트워크들은, 비제한적인 예시로서, GSM/GPRS, CDPD, TDMA, CDMA, iDEN Mobitex, DataTAC, EDGE, EV-DO, UMTS, 블루투스, 802.11의 변종들, 및 다른 무선 네트워크들일 수 있다.
자기장은 전자 디바이스에 의해 발생된다. 자기장은 근처의 다른 전자 디바이스들을 방해할 수 있다. 보청기 호환성에 관한 국제적 표준(international standards on Hearing Aid Compatibility; HAC)은 자기적 간섭을 최소화하는 동시에, (인공 와우, 및 청각 보조 장치를 비롯한) 보청기에 대한 효과적인 자기적 무선 결합을 위한 보청기의 T코일에서의 최소한의 신호 대 노이즈비를 구축한다. 이동 통신 디바이스들에 의해 발생된 자기장들의 존재하에서의 필수 신호 대 노이즈비를 충족시키기 위한 종래의 접근법들은 이동 통신 디바이스에서 수신기로의 전류를 증가시키는 것, 신호를 증가시키기 위해 이동 통신 디바이스 내에 개별적인 T 코일을 설치하는 것, 및 자기적 간섭으로부터의 노이즈를 감소시키기 위해 이동 통신 디바이스 내에서 전류 루프 및 회로 보드 트레이스를 변경하는 것을 포함한다.
그러므로, 위에서 논의한 쟁점들 중 적어도 몇몇의 쟁점 뿐만이 아니라 잠재적인 다른 쟁점들을 고려하는 방법 및 장치를 갖는 것이 그러한 예시일 것이다.
제1 전극(도 2에서의 206)과 제2 전극(도 2에서의 208)을 갖는 케이스, 제1 전극(도 2에서의 206)으로부터의 제1 전류(도 2에서의 214)를 다이렉팅하기 위한 제1 부분(도 5에서의 506, 514)을 갖는 제1 컨덕터(도 2에서의 212), 제2 전극(도 2에서의 208)으로부터의 제2 전류(도 2에서의 218)를 다이렉팅하기 위한 제1 부분(도 5에서의 508, 514)을 갖는 제2 컨덕터(도 2에서의 216), 제1 전류(도 2에서의 214)를 제1 방향으로 운송하기 위한 제1 컨덕터(도 2에서의 212)의 제2 부분, 제1 전류(도 2에서의 214)를 제2 방향으로 각각 운송하기 위한 제1 컨덕터(도 2에서의 212)의 제3 부분을 포함한 배터리 및 방법이 제공된다. 제1 컨덕터(도 2에서의 212)의 제1 부분(도 5에서의 506, 514)과 제2 컨덕터(도 2에서의 216)의 제1 부분(도 5에서의 508, 514)은 실질적으로 대칭적이고 서로 가까이 있다. 제2 부분(도 5에서의 516)과 제3 부분(제 5에서의 518)은 케이스(도 5에서의 502)의 외부에 있고, 제1 방향(도 2에서의 220)은 제2 방향(도 2에서의 222)과 실질적으로 상반된다. 제2 부분(도 5에서의 516)과 제3 부분(도 5에서의 518)은 가까이 있고 격리기(도 5에서의 520)에 의해 격리된다.
전류를 정합시켜서 컨덕터들과 전극들을 둘러싸는 자기장들은 감소되고, 이로써 노이즈가 적은 배터리가 제공된다.
여기서 설명된 다양한 실시예들의 보다 나은 이해를 위해, 그리고 이러한 실시예들이 어떻게 실시될 수 있는지를 보다 명확하게 보여주기 위해, 이제부터 적어도 하나의 예시적인 실시예를 보여주는 첨부 도면들을 단지 일례로서 참조할 것이며, 첨부 도면들의 간단한 설명은 다음과 같다:
도 1은 이동 디바이스의 예시적인 실시예의 블록도이다.
도 2는 예시적인 실시예에 따른 배터리를 나타내는 블록도이다.
도 3은 예시적인 실시예에 따른 통상적인 배터리의 사시도이다.
도 4는 예시적인 실시예에 따른 배터리의 접촉 패드들에 라우팅되는 포지티브 컨덕터와 네거티브 컨덕터를 갖는 배터리 젤리롤의 최종층의 개략도이다.
도 5는 예시적인 실시예에 따라 절연체와 함께 포지티브 컨덕터와 네거티브 컨덕터를 갖는 배터리 젤리롤의 최종층의 개략도이다.
도 6은 예시적인 실시예에 따라 절연체와 함께 포지티브 컨덕터와 네거티브 컨덕터를 갖는 배터리 젤리롤의 최종층의 개략도이다.
도 7은 예시적인 실시예에 따라 전기를 전도시키기 위한 프로세스의 흐름도이다.
배터리에서의 노이즈는 전극들의 상이한 측면들상에 부착된 탭들 또는 컨덕터들에 의해 유발될 수 있으며, 이러한 탭들 또는 컨덕터들은 비대칭적이며, 케이스의 내부와 외부의 상이한 위치들에 있는 케이스 연결부들과, 상반되는 전류들을 정합시키지 않고서 라우팅된 외부 배선을 갖는다. 전자적 노이즈는 모든 전자 회로들의 랜덤 신호 특성일 수 있다. 전자적 노이즈는, 비제한적인 예시로서, 전기 컨덕터에서의 전류의 랜덤한 요동들 및/또는 전기 컨덕터 내부의 전류의 평형 요동들에 의해 유발될 수 있다.
설명의 단순화와 명확화를 위해, 적절하다고 간주된 경우, 참조 번호들은 대응하거나 유사한 엘리먼트들을 가리키도록 도면들 중에서 반복될 수 있다는 것을 이해할 것이다. 또한, 본 명세서에 기재된 실시예들의 완전한 이해를 제공하기 위해 다수의 구체적인 상세사항이 설명된다. 그러나, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 명세서에 기재된 실시예들은 이러한 구체적인 상세사항 없이도 실시될 수 있음을 이해할 것이다. 기타의 경우들에서, 본 명세서에 기술된 실시예들을 애매모호하게 하지 않도록 하기 위해, 주지된 방법, 프로시저 및 컴포넌트는 상세하게 설명되지 않는다. 또한, 본 설명은 본 명세서에 기재된 실시예들의 범위를 한정하는 것으로 간주되어서는 안 된다.
본 명세서에서 설명된 실시예들은 일반적으로 무선 이동 통신 디바이스(이후, 이들은 때때로 "사용자 장비"로서 일컬어진다)에 관한 것이다. 사용자 장비는 트랜스시버 스테이션의 네트워크를 통하여 다른 사용자 장비들 또는 컴퓨터 시스템과 통신하는 능력을 비롯한 진보된 데이터 통신 능력을 구비한 양방향 통신 디바이스이다. 사용자 장비는 또한 음성 통신을 허용하는 능력을 가질 수 있다. 사용자 장비에 의해 제공되는 기능에 따라, 데이터 메시징 디바이스, 양방향 페이저, 데이터 메시징 능력을 구비한 셀룰러 전화기, 무선 인터넷 기기, 또는 데이터 통신 디바이스로 칭해질 수 있다. 이러한 데이터 메시징 디바이스는 전화 능력을 갖거나 또는 갖지 않을 수 있다.
도 1을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 사용자 장비(100)의 예시적인 실시예의 블록도가 도시된다. 사용자 장비(100)는 메인 프로세서(102)와 같은 하나 이상의 컴포넌트들; 무선 네트워크(134)로부터 메시지들을 수신하고, 이 무선 네트워크(134)에게 메시지들을 보내는 통신 서브시스템(104); 랜덤 액세스 메모리(Random Access Memory; RAM)(106); 플래쉬 메모리(108); 디스플레이(110); 보조 입력/출력(input/output; I/O) 서브시스템(112); 데이터 포트(114); 키보드(116); 수신기(118); 마이크로폰(120); 가입자 아이덴티티 모듈/탈착가능 사용자 아이덴티티 모듈 카드(126); 및 가입자 아이덴티티 모듈/탈착가능 사용자 아이덴티티 모듈 인터페이스(128); 단거리 통신(122); 다른 디바이스 서브시스템(124)을 포함한다.
사용자 장비(100)는 배터리 구동형 디바이스이며, 재충전가능할 수 있는 적어도 하나의 배터리(130)를 수용하기 위한 배터리 인터페이스(132)를 포함한다. 적어도 몇몇의 실시예들에서, 배터리(130)는 임베딩된 마이크로프로세서를 구비한 스마트 배터리일 수 있다. 배터리 인터페이스(132)는 조정기(미도시)에 결합되고, 이 조정기는 배터리(130)가 사용자 장비(100)에게 전력 V+을 공급하는 것을 지원해준다. 현행 기술은 배터리를 사용하지만, 마이크로 연료 전지와 같은 미래의 기술들이 사용자 장비(100)에 전력을 제공할 수도 있다.
이제 도 2를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 배터리의 블록도가 도시된다. 배터리 시스템(202)은 도 1의 사용자 장비(100)와 같은, 사용자 장비를 위한 도 1의 배터리(130)의 하나의 구현예일 수 있다. 배터리 시스템(202)은 케이스(204)를 포함한다. 케이스(204)의 외부상에는 네거티브 접촉 패드(264)와 포지티브 접촉 패드(266)가 있다. 네거티브 접촉 패드(264)와 포지티브 접촉 패드(266)는 사용자 장비내의 나머지 컴포넌트들에게 전력을 제공하는데 이용될 수 있다. 네거티브 접촉 패드(264)와 포지티브 접촉 패드(266)는 각각 제1 컨덕터(212)와 제2 컨덕터(216)에 접속되거나, 이들의 일부가 되거나, 또는 이들의 연장부가 될 수 있다.
케이스(204)는 젤리롤(jellyroll) 구성(262), 및 제1 컨덕터(212)와 제2 컨덕터(216)의 내측 부분들(240, 242)을 각각 포함한다. 젤리롤 구성(262)은 롤링 업되고 평탄화된, 복수의 층들(256)과 같은 코팅된 금속성 막들을 포함한다. 이것을 또한 "젤리롤" 전극 어셈블리라고 칭한다. 전극은 회로의 비금속성 부분, 예컨대 반도체, 전해질, 및/또는 진공과 접촉하는데 이용되는 전기 컨덕터일 수 있다. 젤리롤 구성(262)의 코팅된 금속성 막들은 전극들일 수 있다. 상이한 실시예들에서, 케이스(204)는 젤리롤 구성 대신에, 아코디언과 같이 앞뒤로 포개어진 적층 구성(Z형 전극 어셈블리라고 칭한다)을 포함할 수 있다. 이후에서는 "젤리롤" 전극 어셈블리들의 구성 및 설계를 참조할 것이지만, 본 발명의 당업자라면 여기서 설명된 원리들은 전극 어셈블리들의 다른 구성 및 설계에 동등하게 적용된다는 것을 이해할 것이다.
젤리롤 구성(262)은 복수의 층들(256)을 포함할 수 있다. 복수의 층들(256)은 네거티브 전극(206), 격리기(210), 및 포지티브 전극(208)을 포함할 수 있다. 격리기(210)는 전해질을 포함한다. 배터리 시스템(202) 내의 이온들은 전해질을 통해 흐른다. 상이한 예시적인 실시예들에서, 격리기(210)는 네거티브 전극(206)과 포지티브 전극(208) 사이에 하나 이상의 전해질층들을 포함할 수 있다. 상이한 실시예들에서, 격리기(210)는 또한 네거티브 전극(206) 및/또는 포지티브 전극(208)의 다른 측면상에 하나 이상의 층들을 포함할 수 있다.
격리기(210)는 에테르와 같은 유기 용제내에 LiPF6, LiBF4, 또는 LiClO4와 같은, 리튬염과 같은 전해질을 포함한다. 전해질은 또한 납-산 배터리에서와 같은 산일 수 있고, 니켈 금속 하이드라이드 또는 니켈 카드뮴에서의 보통 수산화칼륨과 같은 알카라인 전해질일 수 있다. 포지티브 전극(208)은 리튬 코발트 산화물(LiCoO2), 또는 다른 적절한 물질로 양측면들상에 (예컨대, 각 측면마다 60~70㎛) 코팅된 얇은(예컨대, 15㎛) 알루미늄 시트를 포함할 수 있는 반면에, 네거티브 전극(206)은 흑연으로 양측면들상에 (예컨대, 각 측면마다 60~70㎛) 코팅된 얇은(예컨대, 10㎛) 구리 포일 시트를 포함할 수 있으며, 이로써 전류는 포지티브 전극(208)으로부터 네거티브 전극(206)으로 흐른다. 격리기(210)는 전해질액이 포지티브 전극(208)과 네거티브 전극(206) 사이를 투과할 수 있도록 해주는 개구부들을 그 내부에 갖는다. 이에 따라 격리기(210)는 이온들이 두 개의 전극 시트들 사이에서 흐를 수 있도록 해주면서 이 두 개의 전극 시트들을 물리적으로 격리시킨다. 격리기(210)는 대략 20㎛의 두께를 가질 수 있다. 하지만, 상이한 실시예들에서, 격리기(210)는 다른 두께를 가질 수 있다.
배터리 시스템(202)과 같은 배터리들에서의 자기적 노이즈의 소스들은 젤리롤 구성(262)에서 흐르는 제1 전류, 전해질액에서의 이온 전류, 네거티브 전극(206)과 포지티브 전극(208)으로부터 네거티브 피드 쓰루(244)와 포지티브 피드 쓰루(246)까지 컨덕터들(212, 216)의 내측 부분들(240, 242)에서 흐르는 전류, 케이스(204)에서 흐르는 전류, 및 컨덕터들(212, 216)의 외측 부분들(250, 252)에서 흐르는 전류와 같은 전류들로부터의 노이즈를 포함한다는 것을 상이한 실시예들은 인식한다.
네거티브 전극(206)은 전기전도도(236)와 최종층(258)을 포함한다. 전기전도도(236)는 두 개의 지점들간에 전류를 도통시키기 위한 물체 또는 회로의 능력의 수치이다. 전기전도도(236)는 물체의 물질과 형상에 의존할 수 있다. 최종층(258)은 젤리롤 구성(262)에서의 최종층이며, 이것은 젤리롤 구성(262)상의 외부층이다. 최종층(258)은 단부(268)를 포함한다. 단부(268)는 최종층(258)의 임의의 단부일 수 있다. 단부(268)는 젤리롤 구성(262)의 롤의 축에 수직하거나 수평할 수 있다. 단부(268)는 최종층(258)의 가장자리일 수 있거나 또는 최종층(258)의 가장자리까지 이르는 최종층(258)의 일부분일 수 있다. 예를 들어, 단부(268)는 최종층(258)의 가장자리까지 이르는 5 밀리미터일 수 있다. 단부(268)는 5 밀리미터보다 크거나 작을 수 있다.
포지티브 전극(208)은 전기전도도(238)와 최종층(260)을 포함한다. 최종층(260)은 젤리롤 구성(262)에서의 최종층이며, 이것은 젤리롤 구성(262)상의 외부층을 갖는다. 최종층(260)은 단부(272)를 포함한다. 단부(272)는 최종층(260)의 임의의 단부일 수 있다. 단부(272)는 젤리롤 구성(262)의 롤의 축에 수직하거나 수평할 수 있다. 단부(272)는 최종층(260)의 가장자리일 수 있거나 또는 최종층(260)의 가장자리까지 이르는 최종층(260)의 일부분일 수 있다. 예를 들어, 단부(272)는 최종층(260)의 가장자리까지 이르는 5 밀리미터일 수 있다. 단부(272)는 5 밀리미터보다 크거나 작을 수 있다.
제1 컨덕터(212)는 단부(268)를 따라 네거티브 전극(206)에 접속된 컨덕터이다. 제1 컨덕터(212)는 또한 네거티브 접촉 패드(264)에 접속된다. 제1 컨덕터(212)는 전기전도도(232), 제1 전류(214), 내측 부분(240), 및 외측 부분(250)을 포함한다. 제1 컨덕터(212)의 전기전도도(232)는 제1 전류(214)와 같은 전류가 제1 컨덕터(212)에서 수집될 수 있도록 네거티브 전극(206)의 전기전도도(236)보다 높다. 전류는 보다 높은 전도도 물질에서 보다 손쉽게 흐른다. 제1 컨덕터(212)의 물질은 네거티브 전극(206)의 물질보다 전도성이 더 강할 수 있다.
제1 전류(214)는 방향(220)과 크기(224)를 포함한다. 전류는 전자 전하의 흐름이다. 방향(220)은 전류(214)의 방향이며, 크기(224)는 전류(214)의 크기이다. 제1 전류(214)는 자기장을 일으킨다. 포지티브 전류는 동일한 방향으로 흐르는 네거티브 전류의 자기장과 상반되는 자기장을 불러일으킬 것이다. 또한, 포지티브 전류는 반대 방향으로 흐르는 포지티브 전류와는 상반되는 자기장을 불러일으킬 것이다.
내측 부분(240)은 케이스(204)의 내부에 잔존하는 제1 컨덕터(212)의 부분을 포함한다. 외측 부분(250)은 케이스(204)의 외부에 잔존하는 제1 컨덕터(212)의 부분을 포함한다.
제2 컨덕터(216)는 단부(272)를 따라 포지티브 전극(208)에 접속된 컨덕터이다. 제2 컨덕터(216)는 또한 포지티브 접촉 패드(266)에 접속된다. 제2 컨덕터(216)는 전기전도도(234), 제2 전류(218), 내측 부분(242), 및 외측 부분(252)을 포함한다. 제2 컨덕터(216)의 전기전도도(234)는 제2 전류(218)와 같은 전류가 제2 컨덕터(216)에서 수집될 수 있도록 포지티브 전극(208)의 전기전도도(238)보다 높다. 제2 컨덕터(216)의 물질은 포지티브 전극(208)의 물질보다 전도성이 더 강할 수 있다. 또한, 도 2에서는 제1 컨덕터(212)와 제2 컨덕터(216)가 모두 케이스(204)에 접속된 것으로 나타나지만, 오직 하나의 컨덕터만이 임의의 주어진 시간에서 케이스(204)에 물리적으로 터치되거나 접속될 수 있는 것이 인정된다.
제2 전류(218)는 방향(222)과 크기(226)를 포함한다. 전류는 전자 전하의 흐름이다. 방향(222)은 전류(218)의 방향이며, 크기(226)는 전류(218)의 크기이다. 제2 전류(218)는 자기장을 일으킨다.
내측 부분(242)은 케이스(204)의 내부에 잔존하는 제2 컨덕터(216)의 부분을 포함한다. 외측 부분(252)은 케이스(204)의 외부에 잔존하는 제2 컨덕터(216)의 부분을 포함한다.
네거티브 피드 쓰루(244)와 포지티브 피드 쓰루(246)는 제1 컨덕터(212)와 제2 컨덕터(216)가 각각 케이스(204)를 퇴장하는 케이스(204)의 부분들이다. 네거티브 피드 쓰루(244)와 포지티브 피드 쓰루(246)는 격리 거리(248)만큼 격리된다. 격리 거리는 임의의 거리(254)일 수 있다.
제1 컨덕터(212)와 제2 컨덕터(216)는 포지티브 전극(208)과 네거티브 전극(206)보다 대략 10배의 전도도를 가질 수 있다. 제1 컨덕터(212)와 제2 컨덕터(216)는 제1 및 제2 전극들보다 대략 10배 이상만큼 두껍기 때문에 전도도 증가가 달성될 수 있다. 포지티브 전극(208)과 네거티브 전극(206)은 일반적으로 오직 10 미크론 두께를 갖는다.
도 2에서의 배터리 시스템(202)의 도해는 상이한 예시적인 실시예들이 구현될 수 있는 방식에 대한 물리적 또는 구조적 한정을 암시하는 것을 의미하지 않는다. 도시된 컴포넌트들에 추가되거나, 및/또는 이를 대신하는 다른 컴포넌트들이 이용될 수 있다. 몇몇 컴포넌트들은 몇몇 예시적인 실시예들에서 불필요할 수 있다. 또한, 블록들은 몇몇의 기능적 컴포넌트들을 나타내기 위해 제공된 것이다. 이러한 블록들 중 하나 이상은 상이한 예시적인 실시예들에서 구현될 때 결합될 수 있거나 및/또는 상이한 블록들로 분할될 수 있다.
추가적으로, 네거티브 접촉 패드(264)와 포지티브 접촉 패드(266)는 단일 유형의 접촉 패드들인 것은 아닐 수 있다. 예를 들어, 온도 접촉 패드와 암호 접촉 패드뿐만이 아니라 다른 유형들의 패드들이 존재할 수 있다. 또한, 복수의 층들(256)에는 보다 많은 층들이 존재할 수 있다. 예를 들어, 제2 포지티브 전극, 제2 네거티브 전극 및 제2 격리기가 존재할 수 있다. 제2 세트의 전극들 및 격리기는 제1 층, 포지티브 전극(208), 격리기(210), 및 네거티브 전극(206)과 함께 롤업(rolled up)될 수 있다.
추가적으로, 제1 컨덕터(212)는 하나 이상의 디바이스들(270)을 포함한다. 하나 이상의 디바이스들(270)은 제1 컨덕터(212)에서의 전류의 흐름을 조작하는 상이한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 디바이스들(270)은, 비제한적인 예시로서, 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능(resettable) 퓨즈, 리셋불가능(non-resettable) 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈와 같은 스위치들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들(270)은 제1 컨덕터(212)를 하나 이상의 세그먼트들(228)로 분할할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들(270)은 제1 컨덕터(212)에 흐르는 전류로부터 전력을 수신할 수 있고 및/또는 몇몇의 다른 전원을 통해 전력을 수신할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들(270)은 어떠한 조건에 응답하여 제1 컨덕터(212)의 하나 이상의 상이한 세그먼트들(228)사이의 접속을 폐쇄(close)시킬 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 전압이 너무 높거나 또는 너무 낮은 경우에 전류의 흐름을 차단하도록 설계될 수 있다.
추가적으로, 제2 컨덕터(216)는 하나 이상의 디바이스들(274)을 포함한다. 하나 이상의 디바이스들(274)은 제2 컨덕터(216)에서의 전류의 흐름을 조작하는 상이한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나 이상의 디바이스들(274)은, 비제한적인 예시로서, 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능 퓨즈, 리셋불가능 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈와 같은 스위치들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들(274)은 제2 컨덕터(216)를 하나 이상의 세그먼트들(230)로 분할할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들(274)은 제2 컨덕터(216)에 흐르는 전류로부터 전력을 수신하고 및/또는 몇몇의 다른 전원을 통해 전력을 수신할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들(274)은 어떠한 조건에 응답하여 제2 컨덕터(216)의 하나 이상의 상이한 세그먼트들(230)사이의 접속을 폐쇄시킬 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 전압이 너무 높거나 또는 너무 낮은 경우에 전류의 흐름을 차단하도록 설계될 수 있다.
배터리 시스템(202)은 절연체(276)를 포함할 수 있다. 절연체(276)는 전류를 도통시키지 않거나 또는 오직 공칭 전류만을 도통시키는 물질이다. 절연체(276)는 인쇄 배선 보드 또는 인쇄 회로 보드일 수 있거나 또는 그 일부분을 형성할 수 있다. 절연체(276)는 예컨대 0.5밀리미터 두께와 같이, 2밀리미터 미만의 두께일 수 있다. 상이한 예시적인 실시예들에서, 제1 컨덕터(212), 제2 컨덕터(216), 또는 이 모두는 절연체(276)상에 부분적으로 위치할 수 있다.
스위치들은 어떠한 환경하에서 전류를 조작할 수 있기 때문에 하나 이상의 예시적인 실시예들은 배터리의 컨덕터들 상에, 스위치들과 같은, 하나 이상의 디바이스들을 포함한다. 예를 들어, 배터리에서의 전압이 너무 높거나 또는 너무 낮아지면, 배터리 손상이 발생할 수 있으므로; 이러한 환경에서 트랜지스터 또는 스위치는 컨덕터의 상이한 세그먼트들로의 전류의 흐름을 중단시킬 수 있다.
절연체는 디바이스들의 보다 편리한 배치를 가능하도록 해주기 때문에, 하나 이상의 예시적인 실시예들은 또한 인쇄 배선 보드와 같은 절연체상에 위치한 컨덕터들 중 적어도 하나의 컨덕터의 적어도 몇몇의 부분들을 갖는다.
이제 도 3을 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 사용자 장비에 전력공급을 해주기 위한 배터리가 도시된다. 배터리(302)는 도 2에서의 배터리 시스템(202)의 하나의 구현예이다. 이 예시적인 일례에서, 배터리(302)는 케이스(304) 내부에 조립된 전극 어셈블리를 포함하며, 포지티브 접촉 패드(306), 네거티브 접촉 패드(312), 온도 접촉 패드(310), 및 배터리(302)의 제조자 진정성을 검사하기 위한 암호 접촉 패드(308)를 포함한다. 케이스(304)는 도 2의 케이스(204)의 하나의 구현예일 수 있다.
상이한 실시예들에서, 패드들은 상이한 순서 또는 위치로 존재할 수 있다. 추가적으로, 암호 접촉 패드(308)와 같은 몇몇의 패드들은 케이스상에 존재하지 않을 수 있다. 다른 실시예들에서, 다른 유형들의 패드들이 이용될 수 있다. 배터리(302)는, 배터리(302)가 미리결정된 레벨 아래로 방전하는 경우 배터리에 대한 손상을 막기 위하여, 내부 마이크로프로세서와, 이 내부 마이크로프로세서에 의해 개방(open)되고 포지티브 접촉 패드(306) 및 네거티브 접촉 패드(312)와 직렬로 있는 스위치를 포함할 수 있다. 마찬가지로, 만약 배터리 온도가 온도 접촉 패드(310)상에서 표시된 미리결정된 레벨을 넘어 상승하면, 마이크로프로세서는 스위치를 개방시킬 수 있다.
이제 도 4를 참조하면, 예시적인 실시예에 따른 접촉 패드들에 라우팅된 포지티브 컨덕터와 네거티브 컨덕터를 갖는 배터리 젤리롤의 최종층의 개략도가 도시된다. 배터리(400)는 도 2에서의 배터리 시스템(202)의 하나의 구현예이다.
이 예시적인 실례에서, 배터리(400)는 케이스(402), 젤리롤 층(404), 포지티브 컨덕터(406), 및 네거티브 컨덕터(408)를 포함한다. 케이스(402)는 층(404)을 갖는 젤리롤을 포함한다. 층(404)은 젤리롤의 최종 층이다. 도 4에서는 층(404)이 단일층인 것으로 나타나지만, 층(404)은 도 2의 복수의 층들(256)과 같은, 복수의 층들을 나타내는 것일 수 있다는 것이 인정된다. 복수의 층들은 포지티브 전극, 네거티브 전극, 및 격리기를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도 4에서는 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)가 모두 단일층에 접속된 것으로 나타나지만, 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)는 상이한 층들에 접속되는 것이 인정된다. 예를 들어, 포지티브 컨덕터(406)는 층(404)의 포지티브 전극에 접속될 수 있다.
또한, 도 4에서는 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)가 나란히 배치되는 것으로 나타나지만, 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)는 겹쳐지는 것이 인정된다. 이러한 모습은 예시적인 실시예를 설명할 때 명료해지도록 하기 위해 도시된 것이다. 또한, 층(404)은 단일한 직사각형인 것으로 나타나지만, 제1 부분(416)으로부터 가장 멀리 있고 도면의 상단부에 있는 부분은 아래쪽으로 감겨져서 젤리롤의 나머지를 형성할 것이며 제1 부분(416)에 가장 가까이 있고 도면의 바닥부에 있는 부분은 중단되고 젤리롤의 최종적인 부분인 것이 인정된다. 여기서, 젤리롤은 수평축을 가질 것이다.
층(404)은 전류(414)를 포함한다. 전류(414)의 포지티브 전류는 화살표(412)에 의해 표시된 방향으로 흐를 수 있고 전류(414)의 네거티브 전류는 화살표(410)에 의해 표시된 방향으로 흐를 수 있다. 전류(414)는 단지 전류의 흐름의 하나의 예시에 불과하다. 전류(414)는 다른 방향들로 흐를 수 있는데, 예컨대 포지티브 전류와 네거티브 전류는 상반되는 방향들로 흐를 수 있다. 층(404)은 또한 복수의 층들을 포함한다. 복수의 층들은 비제한적인 예시로서, 포지티브 전극, 격리기, 및 네거티브 전극을 포함할 수 있다. 전류(414)의 포지티브 전류와 네거티브 전류는 층(404)에 걸쳐서 실질적으로 상반되는 방향들로 있고 실질적으로 크기가 동일하며, 이것은 또한 전류(414) "정합", "실질적인 정합", "실질적으로 정합된다", 또는 "정합"된다라고 일컬어질 수도 있다. 이와 달리, 포지티브 전류 또는 네거티브 전류는 상반되는 방향에 있는 자신들에 의해 정합될 수 있다. 예를 들어, 네거티브 전류를 갖는 컨덕터의 부분은 동일한 네거티브 전류를 갖되 상반되는 방향으로 있는 컨덕터의 부분에 의해 정합될 수 있다.
도시된 이러한 예시들에서, 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)는 포지티브 전극과 네거티브 전극으로부터의 전류를 끌어당기므로 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)가 네거티브 및 포지티브 전극들에 걸쳐 대칭적이기 때문에 전류들(414)은 정합된다. "대칭적이다" 라는 용어는 서로 가까이 있고 형상이 유사한 것으로서 정의된다. 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)가 네거티브 및 포지티브 전극들에 걸쳐 대칭적일 때, 전극들에서의 전류들(414)은 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)로 균등하게 끌어당겨져서 포지티브 전류와 네거티브 전류는 정합이 유지된다. 상이한 실시예들에서, 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)는 층(404)의 단부의 전체 길이에 걸쳐 연장되고, 상이한 단부에 걸쳐 연장되거나, 및/또는 층(404)의 단부의 부분만에 걸쳐 연장될 수 있다. 네거티브 컨덕터(408)는 층(404)의 네거티브 전극에 접속되고, 포지티브 컨덕터(406)는 층(404)의 포지티브 전극에 접속된다. 네거티브 컨덕터(408)와 포지티브 컨덕터(406)는 층(404)의 단부의 전체 길이에 걸쳐 연장되기 때문에, 전류들(414)의 포지티브 전류는 층(404)에 걸쳐 수직적으로 균등하게 끌어당겨진다.
포지티브 컨덕터(406)에서의 포지티브 전류와 네거티브 컨덕터(408)에서의 네거티브 전류는 모두 실질적으로 정합된다. 제1 부분(416)에서, 네거티브 컨덕터(408)는 포지티브 컨덕터(406)에 대해 대칭적이고 이와 겹쳐진다. 이와 달리, 포지티브 컨덕터(406)가 네거티브 컨덕터(408)와 겹쳐질 수 있다. 또한, 제2 부분(418)과 제5 부분(426)에서, 네거티브 컨덕터(408)는 포지티브 컨덕터(406)와 겹쳐진다. 제1 부분(416), 제2 부분(418), 및 제5 부분(426)에서, 포지티브 컨덕터(406)에서의 포지티브 전류와 네거티브 컨덕터(408)에서의 네거티브 전류는 실질적으로 상반되는 방향들로 있으며 실질적으로 크기가 동일하므로 정합된다. 제2 부분(418)은 제1 부분(416)으로부터 전류를 수신하고 이 전류를 포지티브 컨덕터(406)와 네거티브 컨덕터(408)의 나머지 부분으로 다이렉팅(direct)한다. 제3 부분(420)에서, 네거티브 컨덕터(408)에서는 단지 네거티브 전류만이 있을 뿐 이 네거티브 전류를 정합시키기 위한 포지티브 전류들은 하나도 없다. 제3 부분(420)은 포지티브 피드 쓰루와 네거티브 피드 쓰루간의 격리 거리를 따라 위치한다. 격리 거리는 임의의 거리일 수 있다. 추가적으로, 제3 부분(420)에서의 네거티브 컨덕터(408)의 두 개의 부분들은 대략 1mm 이하로 격리될 수 있으며, 이 두 개의 부분들 사이에는 케이스(402)가 위치한다. 하지만, 케이스 내부에 있는 네거티브 컨덕터(408)에 흐르는 전류는 하나의 방향으로 흐르고 그런 후 가까운 곳에서 케이스 외부에 있는 네거티브 컨덕터(408)에 반대 방향으로 흐르기 때문에 네거티브 전류들은 자신들을 정합시킨다. 추가적으로, 제4 부분(424)은 제3 부분(420)과 유사하게 동작한다. 케이스(402)의 내부에 있는 포지티브 전류는 케이스(402)의 외부에 있는 포지티브 전류와 함께 자신들을 정합시킨다. 추가적으로, 제1 부분(416), 제2 부분(418), 제3 부분(420)의 케이스 내부의 부분, 및 제4 부분(424)의 케이스 내부의 부분은 모두 층(404)의 단부상에 위치된다. 제1 부분(416)은 층(404)의 단부의 전체 길이에 걸쳐 연장하기 때문에, 포지티브 및 네거티브 전극들로부터의 전류(414)는 제3 부분(420)과 제4 부분(424)에 흐를 수 없다. 상이한 예시적인 실시예들은 전류가 정합되거나 또는 실질적으로 정합될 때, 컨덕터들과 전극들을 둘러싸는 자기장들은 감소된다는 것을 인식한다. 도 4에서 도시된 전류들이 정합될 때, 배터리(400)를 둘러싸는 자기장은 대략 20~30dB만큼 감소될 수 있다. 추가적으로, 포지티브 전극(406)은 디바이스들(428, 430)을 포함한다. 디바이스들(428, 430)은 포지티브 컨덕터(406)에서의 전류의 흐름을 조작하는 상이한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스들(428, 430)은, 비제한적인 예시로서, 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능 퓨즈, 리셋불가능 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈와 같은 스위치들을 포함할 수 있다. 디바이스들(428, 430)은 포지티브 컨덕터(406)를 세그먼트들(432, 434, 436)로 분할할 수 있다. 디바이스들(428, 430)은 포지티브 컨덕터(406), 네거티브 컨덕터(408)로부터 전력을 수신할 수 있고 및/또는 몇몇의 다른 전원을 통해 전력을 수신할 수 있다. 디바이스들(428, 430)은 어떠한 조건에 응답하여 포지티브 컨덕터(406)의 상이한 세그먼트들(432, 434, 436)사이의 접속을 폐쇄(close)시킬 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 전압이 너무 높거나 또는 너무 낮은 경우에 전류의 흐름을 차단하도록 설계될 수 있다. 디바이스들(428, 430)의 기능들은 네거티브 컨덕터(408)상에서 이와 마찬가지로 동작할 수 있다는 것이 이해된다.
이제 도 5를 참조하면, 예시적인 실시예에 따라 절연체와 함께 포지티브 컨덕터와 네거티브 컨덕터를 갖는 배터리 젤리롤의 최종층의 개략도가 도시된다. 배터리(500)는 도 2에서의 배터리 시스템(202)의 하나의 구현예이다.
이 예시적인 실례에서, 배터리(500)는 케이스(502), 층을 갖는 젤리롤(504), 포지티브 컨덕터(506), 및 네거티브 컨덕터(508)를 포함한다. 층(504)은 젤리롤의 최종 층이다. 도 5에서는 층(504)이 단일층인 것으로 나타나지만, 층(504)은 도 2의 복수의 층들(256)과 같은, 복수의 층들을 나타내는 것일 수 있다는 것이 인정된다. 복수의 층들은 포지티브 전극, 네거티브 전극, 및 격리기를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도 5에서는 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)가 모두 단일층에 접속된 것으로 나타나지만, 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)는 상이한 층들에 접속되는 것이 인정된다. 예를 들어, 포지티브 컨덕터(506)는 층(504)의 포지티브 전극에 접속될 수 있다. 포지티브 컨덕터(506)와 네거티브 컨덕터(508)는 접촉 패드들(509)에서 종결된다.
또한, 도 5에서는 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)가 나란히 배치되는 것으로 나타나지만, 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)는 또한 겹쳐질 수 있는 것이 인정된다. 몇몇의 실시예들은 컨덕터들(506, 508)의 겹쳐짐을 제안하면서 대칭성을 최대화하고 포지티브 컨덕터(506)와 네거티브 컨덕터(508)사이의 격리를 최소화한다. 이러한 모습은 예시적인 실시예로서 보여진 것이다. 또한, 층(504)은 단일한 직사각형인 것으로 나타나지만, 도면의 좌측에 있는 가장자리는 좌측 아래로 감겨져서 젤리롤의 나머지를 형성하고 단부(524)에서 우측으로 종결되는 것이 인정된다. 층(510)은 또 다른 층이며 도면의 우측 아래로 감겨져서 종국에는 층(504)이 될 것이다. 층(510)은 단부(524)에 좌측으로 접근하여 하부층(504)에 이른다. 여기서, 젤리롤은 수직축을 가질 것이다. 최종층은 젤리롤의 중간에 있거나 또는 외측 가장자리에 있을 수 있다.
층(504)은 포지티브 전류(512)를 포함한다. 포지티브 전류들(512)은 단지 전류 흐름의 하나의 예시에 불과하다. 층(504)은 또한 복수의 층들을 포함한다. 복수의 층들은 비제한적인 예시로서, 포지티브 전극, 격리기, 및 네거티브 전극을 포함할 수 있다. 포지티브 전류(512)와 네거티브 전류는 층(504)에 걸쳐서 실질적으로 상반되는 방향들로 있고 실질적으로 크기가 동일하며, 이것은 또한 전류 "정합", "실질적인 정합", "실질적으로 정합된다", 또는 "정합"된다라고 일컬어질 수도 있다. 이와 달리, 포지티브 전류(512) 또는 네거티브 전류는 상반되는 방향에 있는 자신들에 의해 정합될 수 있다. 예를 들어, 네거티브 전류를 갖는 컨덕터의 부분은 동일한 네거티브 전류를 갖되 상반되는 방향으로 있는 컨덕터의 부분에 의해 정합될 수 있다.
도시된 이러한 예시들에서, 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)는 포지티브 전극과 네거티브 전극으로부터의 전류를 끌어당기므로 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)가 네거티브 및 포지티브 전극들에 걸쳐 실질적으로 대칭적이기 때문에 전류들은 정합된다. "대칭적이다" 라는 용어는 서로 가까이 있고 형상이 유사한 것으로서 정의된다. 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)가 네거티브 및 포지티브 전극들에 걸쳐 대칭적일 때, 전극들에서의 전류들은 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)로 균등하게 끌어당겨져서 포지티브 전류와 네거티브 전류는 정합이 유지된다. 상이한 실시예들에서, 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)는 층(504)의 단부의 전체 길이에 걸쳐 연장되고, 상이한 단부에 걸쳐 연장되거나, 및/또는 층(504)의 단부의 부분만에 걸쳐 연장될 수 있다. 네거티브 컨덕터(508)는 층(504)의 네거티브 전극에 접속되고, 포지티브 컨덕터(506)는 층(504)의 포지티브 전극에 접속된다. 네거티브 컨덕터(508)와 포지티브 컨덕터(506)의 앞쪽 가장자리는 층(504)의 단부의 전체 길이에 걸쳐 연장되기 때문에, 전류들의 포지티브 전류는 층(504)에 걸쳐 균등하게 끌어당겨진다.
포지티브 컨덕터(506)에서의 포지티브 전류와 네거티브 컨덕터(508)에서의 네거티브 전류는 모두 실질적으로 정합된다. 제1 부분(514)에서, 네거티브 컨덕터(508)는 포지티브 컨덕터(506)에 대해 실질적으로 대칭적이다. 제2 부분(516)에서, 네거티브 컨덕터(508)에서는 단지 네거티브 전류만이 있을 뿐 이 네거티브 전류를 정합시키기 위한 포지티브 전류들은 하나도 없다. 대신에, 제2 부분(516)에서의 네거티브 전류들은 제3 부분(518)에서 반대 방향으로 흐르는 네거티브 전류들과 정합된다. 추가적으로, 네거티브 컨덕터(508)의 제2 부분(516)과 제3 부분(518)은 그 사이에 절연체(520)를 가지면서 대략 2mm 이하로 격리될 수 있다. 절연체(520)는 전류를 도통시키지 않거나 또는 오직 공칭 전류만을 도통시키는 물질이다. 절연체(520)는 인쇄 배선 보드 또는 인쇄 회로 보드일 수 있거나 또는 그 일부분을 형성할 수 있다. 상이한 예시적인 실시예들은 전류가 정합되거나 또는 실질적으로 정합될 때, 컨덕터들과 전극들을 둘러싸는 자기장들은 감소된다는 것을 인식한다. 여기서 도시된 바와 같이 전류들이 정합될 때, 배터리(500)를 둘러싸는 자기장은 대략 20~30dB만큼 감소될 수 있다.
추가적으로, 네거티브 컨덕터(508)는 디바이스들(522)을 포함한다. 디바이스들(522)은 네거티브 컨덕터(508)에서의 전류의 흐름을 조작하는 상이한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스들(522)은, 비제한적인 예시로서, 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능 퓨즈, 리셋불가능 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈와 같은 스위치들을 포함할 수 있다. 디바이스들(522)은 네거티브 컨덕터(508)를 세그먼트들로 분할할 수 있다. 디바이스들(522)은 네거티브 컨덕터(508)에 흐르는 전류로부터 전력을 수신하고 및/또는 몇몇의 다른 전원을 통해 전력을 수신할 수 있다. 디바이스들(522)은 어떠한 조건에 응답하여 네거티브 컨덕터(508)의 상이한 세그먼트들 사이의 접속을 폐쇄시킬 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 전압이 너무 높거나 또는 너무 낮은 경우에 전류의 흐름을 차단하도록 설계될 수 있다. 다른 실시예들에서, 디바이스들(522)은 포지티브 컨덕터(506)상에 위치할 수 있다.
이제 도 6을 참조하면, 예시적인 실시예에 따라 절연체와 함께 포지티브 컨덕터와 네거티브 컨덕터를 갖는 배터리 젤리롤의 최종층의 개략도가 도시된다. 배터리(600)는 도 2에서의 배터리 시스템(202)의 하나의 구현예이다.
이 예시적인 실례에서, 배터리(600)는 케이스(602), 젤리롤 층(604), 포지티브 컨덕터(606), 및 네거티브 컨덕터(608)를 포함한다. 층(604)은 젤리롤의 최종 층이다. 도 6에서는 층(604)이 단일층인 것으로 나타나지만, 층(604)은 도 2의 복수의 층들(256)과 같은, 복수의 층들을 나타내는 것일 수 있다는 것이 인정된다. 복수의 층들은 포지티브 전극, 네거티브 전극, 및 격리기를 포함할 수 있다. 추가적으로, 도 6에서는 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)가 모두 단일층에 접속된 것으로 나타나지만, 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)는 상이한 층들에 접속되는 것이 인정된다. 예를 들어, 포지티브 컨덕터(606)는 층(604)의 포지티브 전극에 접속될 수 있다. 포지티브 컨덕터(606)와 네거티브 컨덕터(608)는 접촉 패드들(609)에서 종결된다. 접촉 패드들(609), 포지티브 컨덕터(606)의 일부, 네거티브 컨덕터(608)의 일부, 및 하나 이상의 디바이스들(622)은 절연체(620)상에 위치할 수 있다. 절연체(620)는 전류를 도통시키지 않거나 또는 오직 공칭 전류만을 도통시키는 물질이다. 절연체(620)는 인쇄 배선 보드 또는 인쇄 회로 보드일 수 있거나 또는 그 일부분을 형성할 수 있다.
또한, 도 6에서는 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)가 나란히 배치되는 것으로 나타나지만, 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)는 또한 겹쳐질 수 있는 것이 인정된다. 이러한 모습은 예시적인 실시예로서 보여진 것이다. 또한, 층(604)은 단일한 직사각형인 것으로 나타나지만, 도면의 우측에 있는 가장자리는 우측 아래로 감겨져서 젤리롤의 나머지를 형성하고 단부(624)에 도달할 때 좌측상에서 멈추는 것이 인정된다. 층(610)은 또 다른 층이며 도면의 좌측 아래로 감겨져서 종국에는 층(604)이 될 것이다. 층(610)은 단부(624)에 우측으로 접근하여 하부층(604)에 이른다. 여기서, 젤리롤은 수직축을 가질 것이다.
층(604)은 포지티브 전류(612)를 포함한다. 포지티브 전류들(612)은 단지 전류 흐름의 하나의 예시에 불과하다. 층(604)은 또한 복수의 층들을 포함한다. 복수의 층들은 비제한적인 예시로서, 포지티브 전극, 격리기, 및 네거티브 전극을 포함할 수 있다. 포지티브 전류(612)와 네거티브 전류는 층(604)에 걸쳐서 실질적으로 상반되는 방향들로 있고 실질적으로 크기가 동일하며, 이것은 또한 전류 "정합", "실질적인 정합", "실질적으로 정합된다", 또는 "정합"된다라고 일컬어질 수도 있다. 이와 달리, 포지티브 전류(612) 또는 네거티브 전류는 상반되는 방향에 있는 자신들에 의해 정합될 수 있다. 예를 들어, 네거티브 전류를 갖는 컨덕터의 부분은 동일한 네거티브 전류를 갖되 상반되는 방향으로 있는 컨덕터의 부분에 의해 정합될 수 있다.
도시된 이러한 예시들에서, 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)는 포지티브 전극과 네거티브 전극으로부터의 전류를 끌어당기므로 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)가 네거티브 및 포지티브 전극들에 걸쳐 실질적으로 대칭적이기 때문에 전류들은 정합된다. "대칭적이다" 라는 용어는 서로 가까이 있고 형상이 유사한 것으로서 정의된다. 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)가 네거티브 및 포지티브 전극들에 걸쳐 대칭적일 때, 전극들에서의 전류들은 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)로 균등하게 끌어당겨져서 포지티브 전류와 네거티브 전류는 정합이 유지된다. 상이한 실시예들에서, 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)는 층(604)의 단부의 전체 길이에 걸쳐 연장되고, 상이한 측면에 걸쳐 연장되거나, 및/또는 층(604)의 단부의 부분만에 걸쳐 연장될 수 있다. 네거티브 컨덕터(608)는 층(604)의 네거티브 전극에 접속되고, 포지티브 컨덕터(606)는 층(604)의 포지티브 전극에 접속된다. 네거티브 컨덕터(608)와 포지티브 컨덕터(606)의 앞쪽 가장자리는 층(604)의 단부의 전체 길이에 걸쳐 연장되기 때문에, 전류들은 층(604)에 걸쳐 균등하게 끌어당겨진다.
추가적으로, 네거티브 컨덕터(608)는 디바이스들(622)을 포함한다. 디바이스들(622)은 네거티브 컨덕터(608)에서의 전류의 흐름을 조작하는 상이한 컴포넌트들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 디바이스들(622)은, 비제한적인 예시로서, 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능 퓨즈, 리셋불가능 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈와 같은 스위치들을 포함할 수 있다. 디바이스들(622)은 네거티브 컨덕터(608)를 세그먼트들로 분할할 수 있다. 디바이스들(622)은 컨덕터(608) 및/또는 컨덕터(608)로부터 전력을 수신하고 및/또는 몇몇의 다른 전원을 통해 전력을 수신할 수 있다. 디바이스들(622)은 어떠한 조건에 응답하여 네거티브 컨덕터(608)의 상이한 세그먼트들 사이의 접속을 폐쇄시킬 수 있다. 예를 들어, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터는 전압이 너무 높거나 또는 너무 낮은 경우에 전류의 흐름을 차단하도록 설계될 수 있다.
도 7을 참조하면, 예시적인 실시예에 따라 전기를 전도시키기 위한 프로세스의 흐름도가 도시된다. 도 7에서 도시된 프로세스는 도 2에서의 배터리 시스템(202)과 같은 배터리가 이용되는 도 1에서의 사용자 장비(100)와 같은 디바이스에서 구현될 수 있다.
본 프로세스는 제1 컨덕터의 제1 부분으로 제1 전극으로부터의 제1 전류를 다이렉팅(direct)하는 단계로 시작한다(단계 702). 본 프로세스는 또한 제2 컨덕터의 제1 부분으로 제2 전극으로부터의 제2 전류를 다이렉팅하는 단계를 제공한다(단계 704). 제1 컨덕터의 제1 부분과 제2 컨덕터의 제1 부분은 실질적으로 대칭적이고 서로 가까이 있다. 추가적으로, 본 프로세스는 제1 컨덕터의 제2 부분으로 절연체를 따라 제1 방향으로 제1 전류를 운송하는 단계를 제공한다(단계 706). 또한, 본 프로세스는 제2 부분으로부터 절연체의 반대측을 따라 제2 방향으로 제2 부분과 가까이에서 제1 컨덕터의 제3 부분으로 제1 전류를 운송하는 단계를 제공한다(단계 708). 제2 부분과 제3 부분은 케이스의 외부에 있고, 제1 방향은 제2 방향과 실질적으로 상반된다. 추가적으로, 제1 컨덕터 및/또는 제2 컨덕터는 하나 이상의 세그먼트들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들은 제1 컨덕터와 제2 컨덕터 중 적어도 하나의 컨덕터의 하나 이상의 세그먼트들사이에 위치할 수 있다. 하나 이상의 디바이스들은 하나 이상의 스위치들을 포함할 수 있다. 하나 이상의 스위치들은 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능 퓨즈, 리셋불가능 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈 중에서 적어도 하나를 포함할 수 있다.
추가적으로, 고전류를 운송하는 배터리 컨덕터와 관련하여 상기 언급된 배터리 설계 규칙들이 논의되었지만, 어떠한 상당한 전류도 인출시키지 않는 다른 배터리 컨덕터 및 단자들은 상기 언급된 설계 규칙들을 준수할 필요는 없다는 것을 본 발명분야의 당업자라면 이해할 것이다. 예를 들어, 만약 전류가 작은 분할부분이면(예컨대, 고전류를 운송하는 컨덕터 및 단자의 전류의 1/30 내지 1/40) 이와 같은 배터리 컨덕터 및 단자에 대해 상술한 설계 규칙들을 적용할 필요는 없다. 또한, 리튬 배터리의 예시적인 실시예가 상술되었지만, 여기서 설명된 원리들은 리튬 이온 폴리머 배터리, 리튬 이온 각형 배터리, 납 산 배터리, 니켈 수소 합금 배터리, 니켈 카드뮴 배터리, 알카라인 배터리, 또는 아직 고안되지 않은 배터리들과 같은 다른 배터리들에 적용된다.
이와 같은 모든 실시예들 및 적용들은 이하의 청구항들에서 설명된 본 발명개시의 최광위의 범위내에 있는 것으로 간주된다.
134: 네트워크
104: 통신 서브시스템
106: 랜덤 액세스 메모리
108: 플래쉬 메모리
110: 디스플레이
130: 배터리
132: 배터리 인터페이스
126: 가입자 아이덴티티 모듈/탈착가능 사용자 아이덴티티 모듈
128: 가입자 아이덴티티 모듈/탈착가능 사용자 아이덴티티 모듈 인터페이스
102: 메인 프로세서
112: 보조 입력/출력
114: 데이터 포트
116: 키보드
118: 수신기
120: 마이크로폰
122: 단거리 통신들
124: 다른 디바이스 서브시스템들
204: 케이스
262: 젤리롤 구성
256: 복수개의 층들
210: 격리기
206: 네거티브 전극
208: 포지티브 전극
236, 238: 전기전도도
258, 260: 최종층
268, 272: 단부
202: 배터리 시스템
212: 제1 컨덕터
232, 234: 전기전도도
216: 제2 컨덕터
214: 제1 전류
218: 제2 전류
220, 222: 방향
224, 226: 크기
240, 242: 내측 부분
266: 포지티브 접촉 패드
264: 네거티브 접촉 패드
250, 252: 외측 부분
248: 격리 거리
254: 거리
228, 230: 하나 이상의 세그먼트들
270, 274: 하나 이상의 디바이스들
276: 절연체

Claims (19)

  1. 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법에 있어서,
    제1 컨덕터의 제1 부분으로 제1 전극으로부터의 제1 전류를 다이렉팅(direct)하는 단계;
    제2 컨덕터의 제1 부분으로 제2 전극으로부터의 제2 전류를 다이렉팅하는 단계로서, 상기 제1 컨덕터의 상기 제1 부분과 상기 제2 컨덕터의 상기 제1 부분은 실질적으로 대칭적이고 서로 가까이 있는 것인, 상기 제2 전류를 다이렉팅하는 단계;
    상기 제1 컨덕터의 제2 부분으로 상기 제1 전류를 제1 방향으로 운송하는 단계; 및
    상기 제1 컨덕터의 제3 부분으로 상기 제1 전류를 제2 방향으로 운송하는 단계
    를 포함하며, 상기 제2 부분과 상기 제3 부분은 배터리의 케이스의 외부에 있고, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 실질적으로 상반되고, 상기 제2 부분과 상기 제3 부분을 절연체가 격리시키는 것인, 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 부분과 상기 제3 부분은 서로 가까이 있는 것인, 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 절연체는 인쇄 배선 보드의 일부인 것인, 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1 컨덕터와 상기 제2 컨덕터 중 적어도 하나의 컨덕터는 하나 이상의 세그먼트들을 포함한 것인, 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1 컨덕터와 상기 제2 컨덕터 중 적어도 하나의 컨덕터의 하나 이상의 세그먼트들사이에 하나 이상의 디바이스들을 위치시키는 단계
    를 더 포함한, 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스들은 하나 이상의 스위치들을 포함한 것인, 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법.
  7. 제6항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스들은 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능(resettable) 퓨즈, 리셋불가능(non-resettable) 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈 중에서 적어도 하나를 포함한 것인, 낮은 노이즈를 갖는 배터리를 위한 방법.
  8. 배터리에 있어서,
    제1 전극과 제2 전극을 포함한 케이스;
    상기 제1 전극으로부터의 제1 전류를 다이렉팅(direct)하기 위한 제1 부분을 갖는 제1 컨덕터;
    상기 제2 전극으로부터의 제2 전류를 다이렉팅하기 위한 제1 부분을 갖는 제2 컨덕터로서, 상기 제1 컨덕터의 상기 제1 부분과 상기 제2 컨덕터의 상기 제1 부분은 실질적으로 대칭적이고 서로 가까이 있는 것인, 상기 제2 컨덕터;
    상기 제1 전류를 제1 방향으로 운송하기 위한 상기 제1 컨덕터의 제2 부분;
    상기 제1 전류를 제2 방향으로 운송하기 위한 상기 제1 컨덕터의 제3 부분으로서, 상기 제2 부분과 상기 제3 부분은 상기 케이스의 외부에 있고, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 실질적으로 상반되는 것인, 상기 제1 컨덕터의 제3 부분; 및
    상기 제2 부분과 상기 제3 부분사이에 배치된 절연체
    를 포함한, 배터리.
  9. 제8항에 있어서, 상기 제2 부분과 상기 제3 부분은 서로 가까이 있는 것인, 배터리.
  10. 제8항에 있어서, 상기 절연체는 인쇄 배선 보드의 일부인 것인, 배터리.
  11. 제8항에 있어서, 상기 제1 컨덕터와 상기 제2 컨덕터 중 적어도 하나의 컨덕터는 하나 이상의 세그먼트들을 포함한 것인, 배터리.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 컨덕터와 상기 제2 컨덕터 중 적어도 하나의 컨덕터의 하나 이상의 세그먼트들사이에 위치한 하나 이상의 디바이스들
    을 더 포함한, 배터리.
  13. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스들은 하나 이상의 스위치들을 포함한 것인, 배터리.
  14. 제12항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스들은 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터, 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터, 리셋가능(resettable) 퓨즈, 리셋불가능(non-resettable) 퓨즈, 리셋가능 열 퓨즈, 및/또는 리셋불가능 열 퓨즈 중에서 적어도 하나를 포함한 것인, 배터리.
  15. 배터리에 있어서,
    제1 전극과 제2 전극을 포함한 케이스;
    상기 제1 전극으로부터의 제1 전류를 다이렉팅(direct)하기 위한 제1 부분을 갖는 제1 컨덕터;
    상기 제2 전극으로부터의 제2 전류를 다이렉팅하기 위한 제1 부분을 갖는 제2 컨덕터로서, 상기 제1 컨덕터의 상기 제1 부분과 상기 제2 컨덕터의 상기 제1 부분은 실질적으로 대칭적이고 서로 가까이 있으며, 상기 제1 컨덕터와 상기 제2 컨덕터 중 적어도 하나의 컨덕터는 하나 이상의 세그먼트들을 포함한 것인, 상기 제2 컨덕터; 및
    상기 제1 컨덕터와 상기 제2 컨덕터 중 적어도 하나의 컨덕터의 하나 이상의 세그먼트들사이에 위치한 하나 이상의 디바이스들
    을 포함한, 배터리.
  16. 제15항에 있어서,
    상기 제1 전류를 운송하기 위한 상기 제1 컨덕터의 제2 부분; 및
    상기 제2 전류를 운송하기 위한 상기 제2 컨덕터의 제2 부분
    을 더 포함하며,
    상기 제1 컨덕터의 상기 제2 부분과 상기 제2 컨덕터의 상기 제2 부분은 실질적으로 대칭적이며 서로 가까이 있는 것인, 배터리.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 제1 전류를 제1 방향으로 운송하기 위한 상기 제1 컨덕터의 제3 부분; 및
    상기 제1 전류 중의 적어도 하나의 전류를 제2 방향으로 운송하기 위한 상기 제1 컨덕터의 제4 부분
    을 더 포함하며,
    상기 제3 부분은 상기 제1 및 제2 전극들을 포함한 케이스 내부에 있고, 상기 제4 부분은 상기 케이스 외부에 있으며, 상기 제1 방향은 상기 제2 방향과 실질적으로 상반되는 것인, 배터리.
  18. 제15항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스들은 하나 이상의 스위치들을 포함한 것인, 배터리.
  19. 제15항에 있어서, 상기 하나 이상의 디바이스들은 트랜지스터, 전계 효과 트랜지스터 및 금속 산화물 반도체 전계 효과 트랜지스터 중에서 적어도 하나를 포함한 것인, 배터리.
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