KR20140069299A - 휴대용 전자 디바이스를 위한 비-직사각형 배터리 - Google Patents

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KR20140069299A
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라메시 씨. 바르드와즈
존 라프
스티븐 알. 맥클루어
에릭 엘. 왕
태섭 황
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애플 인크.
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Abstract

개시된 실시예들은 배터리 셀을 제공한다. 배터리 셀은 비-직사각형(non-rectangular) 형태를 형성하는 층들의 세트를 포함하고, 상기 층들의 세트는 활성 코팅을 갖는 캐소드(cathode), 세퍼레이터(separator), 및 활성 코팅을 갖는 애노드(anode)를 포함한다. 배터리 셀은 또한 캐소드에 연결되는 제1 도전성 탭 및 애노드에 연결되는 제2 도전성 탭을 포함한다. 층들은 유연한 파우치 내에 봉입되고, 제1 도전성 탭 및 제2 도전성 탭은 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 파우치 내의 밀봉들을 통해 연장된다. 또한, 상기 비-직사각형 형태는 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거함으로써 생성된다.

Description

휴대용 전자 디바이스를 위한 비-직사각형 배터리{NON-RECTANGULAR BATTERIES FOR PORTABLE ELECTRONIC DEVICES}
본 실시예들은 휴대용 전자 디바이스를 위한 배터리들에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 실시예들은 휴대용 전자 디바이스들 내에서 공간의 효율적인 사용을 용이하게 하기 위하여 비-직사각형(non-rectangular) 형태를 갖는 배터리 셀들에 관한 것이다.
현재, 충전식 배터리들은 현재 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 이동 전화, PDA(personal digital assistant), 디지털 음악 재생기 및 무선 전력 도구들을 포함하는 광범위한 휴대용 전자 디바이스에 전력을 제공하는 데 이용된다. 가장 통상적으로 이용되는 충전식 배터리의 유형은 리튬 배터리인데, 이는 리튬 이온(lithium-ion) 또는 리튬 폴리머 배터리(lithium-polymer battery)를 포함할 수 있다.
리튬 폴리머 배터리들은 대개 유연한(flexible) 파우치(pouch)들 내에 패키징된 셀들을 포함한다. 이러한 파우치들은 통상적으로 경량이고 제조하기에 비싸지 않다. 또한, 리튬 폴리머 배터리들이 이동 전화, 랩톱 컴퓨터 및/또는 디지털 카메라와 같은 공간이 제약된 휴대용 전자 디바이스에 이용될 수 있도록 이 파우치들은 다양한 셀 치수들에 맞춰질 수 있다. 예를 들어, 리튬 폴리머 배터리 셀은 알루미늄화된 박막 파우치(aluminized laminated pouch) 내에 말린(rolled) 전극들 및 전해질을 봉입함으로써 90 내지 95%의 패키징 효율을 달성할 수 있다. 이어서 복수의 파우치들은 휴대용 전자 디바이스를 위한 배터리를 형성하도록 휴대용 전자 디바이스 내에 나란히 배치될 수 있고 직렬 및/또는 병렬로 전기 연결될 수 있다.
그러나, 종래의 배터리 팩 구조들 내에서는 셀들의 이용 및 배열에 의해 공간의 효율적인 이용이 제한될 수 있다. 특히, 배터리 팩들은 통상적으로 동일한 용량, 크기 및 치수들의 직사각형 셀들을 포함한다. 셀들의 물리적 배열은 또한 셀들의 전기적 구성을 반영할 수 있다. 예를 들어, 6셀 배터리 팩은, 직렬 2개, 병렬 3개(2s3p) 구조로 구성된 동일한 크기 및 용량의 6개의 리튬 폴리머 셀들을 포함할 수 있다. 이러한 배터리 팩 내에서, 나란히 배치된 세 개의 셀의 2개의 열(row)은 서로의 위에 적층될 수 있고, 각각의 열은 병렬 구조로 전기 연결될 수 있고, 두 개의 열은 직렬 구조로 전기 연결될 수 있다. 결과적으로, 배터리 팩은 휴대용 전자 디바이스 내에서 적어도 셀들 각각의 길이, 셀들 각각의 두께의 두 배, 그리고 셀들 각각의 폭의 세 배인 공간을 필요로 할 수 있다.
또한, 이러한 통상적인 유형의 배터리 팩 셀계는 휴대용 전자 디바이스 내에서 배터리 팩을 위해 유보된 직사각형 공간의 외부에 있는 자유 공간을 활용하도록 할 수 없다. 예를 들어, 이러한 유형의 직사각형 배터리 팩은 만곡된, 둥근 및/또는 비정형적 형태인 자유 공간을 효과적으로 활용하도록 할 수 없을 수 있다.
따라서, 휴대용 전자 디바이스의 이용은 리튬 폴리머 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩의 패키징 효율, 용량, 폼 팩터(form factor), 설계, 및/또는 제조에 관련된 개선에 의하여 용이해질 수 있다.
개시된 실시예들은 배터리 셀을 제공한다. 배터리 셀은 비-직사각형(non-rectangular) 형태를 형성하는 층들의 세트를 포함하고, 상기 층들의 세트는 활성 코팅을 갖는 캐소드(cathode), 세퍼레이터(separator), 및 활성 코팅을 갖는 애노드(anode)를 포함한다. 배터리 셀은 또한 캐소드에 연결되는 제1 도전성 탭 및 애노드에 연결되는 제2 도전성 탭을 포함한다. 층들은 유연한 파우치 내에 봉입되고, 제1 도전성 탭 및 제2 도전성 탭은 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 파우치 내의 밀봉들을 통해 연장된다. 또한, 비-직사각형 형태는 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거함으로써 생성된다.
일부 실시예에서, 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거하는 것은 비-직사각형 형태를 형성하도록 캐소드 또는 애노드의 하나 이상의 측면들로부터 재료를 제거하는 것을 수반한다. 예를 들어, 재료는 배터리 셀에 둥근 코너를 형성하도록 캐소드 및/또는 애노드의 코너로부터 제거될 수 있다.
일부 실시예에서, 비-직사각형 형태는 2개 이상의 두께들(thicknesses)을 포함한다. 예를 들어, 2개 이상의 두께들은, 배터리 셀이 일단으로부터 타단으로 점진적으로 두께가 감소될 수 있도록 캐소드 및/또는 애노드의 하부 및/또는 측면으로부터 재료를 제거함으로써 생성될 수 있다.
일부 실시예에서, 층들의 세트는 젤리 롤(jelly roll) 및 바이-셀(bi-cell) 중 적어도 하나를 생성하는 데 이용된다. 예를 들어, 층들은 나선형으로 감긴 젤리 롤을 형성하도록 맨드릴(mandrel) 상에서 감길 수 있다. 이 대신에, 층들은 세퍼레이터의 큰 시트 상에 배치되는 바이-셀들로 형성될 수 있다. 이어서 세퍼레이터는 바이-셀들을 적층하고 비-직사각형 형태를 형성하도록 한 방향으로 여러번 접힐 수 있다.
<도 1>
도 1은 개시된 실시예들에 따른 배터리 셀의 탑-다운도(top-down view)를 도시한다.
<도 2>
도 2는 개시된 실시예들에 따른 배터리 셀의 단면도를 도시한다.
<도 3>
도 3은 개시된 실시예들에 따른 배터리 셀의 층들의 세트의 배열을 도시한다.
<도 4>
도4는 개시된 실시예들에 따른 배터리 셀을 제조하는 공정을 도시하는 흐름도를 도시한다.
<도 5>
도 5는 개시된 실시예들에 따른 휴대용 전자 디바이스를 도시한다.
도면에서, 유사한 도면 부호가 동일한 도면 요소를 지칭한다.
하기 설명은 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 실시예들을 제작하고 이용할 수 있게 하도록 개시되고, 특정한 응용 및 그 요건들의 맥락에서 제공된다. 개시된 실시예들에 대한 다양한 변경들이 이들 통상의 기술자에게 용이하게 명백하게 될 것이고, 본 명세서에 정의된 일반적인 원리들은 본 개시 내용의 기술적 사상과 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예들 및 응용들에 대해서도 적용될 수 있다. 따라서, 본 발명은 개시된 실시예들로 제한되지 않으며, 본 명세서에 개시된 원리들 및 특징들과 일관되는 가장 넓은 범위를 허용받아야 한다.
본 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에서 설명된 데이터 구조들 및 코드는 통상적으로 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 상에 저장되는데, 이는 컴퓨터 시스템에 의한 이용을 위한 코드 및/또는 데이터를 저장할 수 있는 임의의 디바이스 또는 매체일 수 있다. 컴퓨터 판독가능한 저장 매체는 휘발성 메모리, 비휘발성 메모리, 디스크 드라이브, 자기 테이프, CD(compact disc), DVD(digital versatile disc 또는 digital video disc) 등과 같은 자기 및 광학 저장 디바이스, 또는 현재 알려져 있거나 향후에 개발될 코드 및/또는 데이터를 저장할 수 있는 다른 매체를 포함하지만, 이에 한정되지 않는다.
발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 설명되는 방법들 및 공정들은 상술한 바와 같은 컴퓨터 판독가능한 저장 매체에 저장될 수 있는 코드 및/또는 데이터로서 구현될 수 있다. 컴퓨터 시스템이 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 상에 저장된 코드 및/또는 데이터를 판독하고 실행할 때, 컴퓨터 시스템은 데이터 구조들 및 코드로서 구현되어 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 내에 저장된 방법들 및 공정들을 수행한다.
또한, 본 명세서에 설명된 방법들 및 공정들은 하드웨어 모듈들 또는 장치들 내에 포함될 수 있다. 이들 모듈 또는 장치는, ASIC(Application Specific Integrated Circuit) 칩, FPGA(Field Programmable Gate Array), 특정 시간에 특정 소프트웨어 모듈 또는 코드 단편을 실행하는 전용 또는 공유 프로세서, 및/또는 현재 알려져 있거나 향후에 개발될 다른 프로그래밍가능한 논리 디바이스들을 포함할 수 있지만 이에 한정되지 않는다. 하드웨어 모듈들 또는 장치들이 활성화되는 경우, 이들은 자신이 포함하고 있는 방법들 및 공정들을 수행한다.
개시된 실시예들은 파우치 내에 봉입된 층들의 세트를 포함하는 배터리 셀의 설계에 관련된다. 층들은 활성 코팅을 갖는 캐소드, 세퍼레이터, 및 활성 코팅을 갖는 애노드를 포함할 수 있다. 층들은 젤리 롤 및/또는 바이-셀을 생성하도록 적층되고 그리고/또는 감길수 있다. 배터리 셀은 또한 캐소드에 연결되는 제1 도전성 탭 및 애노드에 연결되는 제2 도전성 탭을 포함한다. 제1 도전성 탭 및 제2 도전성 탭은 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 파우치 내의 밀봉들을 통해 연장된다.
또한, 배터리 셀은 비-직사각형 형태 및/또는 설계를 가질 수 있다. "비-직사각형"이란 용어는 배터리 셀이 임의의 절단 평면을 통해서 직사각형이 아니라는 것, 즉, 배터리 셀이 상부, 하부, 및/또는 측면에서 볼 경우 직사각형이 아니라는 것을 의미할 수 있다.
더욱 상세하게는, 비-직사각형 형태는 층들을 함께 감고 그리고/또는 적층하기 전에 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거함으로써 형성될 수 있다. 예를 들어, 애노드 및/또는 캐소드의 하나 이상의 측면으로부터 재료가 제거되어 배터리 셀에서 둥근 코너가 형성될 수 있다. 제거된 재료는 또한 배터리 셀에서 2개 이상의 두께들을 형성할 수 있다. 비-직사각형 형태는 예를 들어 휴대용 전자 디바이스의 가리비형(scalloped) 형태를 수용함으로써 휴대용 전자 디바이스 내부 공간의 효율적인 이용을 더 용이하게 할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 배터리 셀을 도시한다. 배터리 셀은 랩톱 컴퓨터, 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, PDA(personal digital assistant), 휴대용 매체 재생기, 디지털 카메라, 및/또는 배터리-전력 공급되는 다른 유형의 전자 디바이스와 같은 휴대용 전자 디바이스에 전력을 공급하는 리튬 폴리머 셀에 대응할 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 배터리 셀은 둥근 코너를 갖는 비-직사각형의 테라스식(terraced) 구조를 형성하는 다수의 층들(102 내지 106)을 포함한다. 층들(102 내지 106)은 활성 코팅을 갖는 캐소드, 세퍼레이터, 및 활성 코팅을 갖는 애노드를 포함할 수 있다. 예를 들어, 층들(102 내지 106)의 각 세트는 세퍼레이터 재료(예를 들어, 전도성 폴리머 전해질)의 하나의 스트립에 의해 분리된 캐소드 재료(예를 들어, 리튬 화합물로 코팅된 알루미늄 포일)의 하나의 스트립 및 애노드 재료(예를 들어, 카본으로 코팅된 구리 포일)의 하나의 스트립을 포함할 수 있다.
비-직사각형 형태를 형성하기 위하여, 재료는 층들(102 내지 106)로부터 제거될 수 있다. 예를 들어, 재료는 배터리 셀에 둥근 코너를 형성하도록 캐소드 및/또는 애노드의 코너로부터 제거될 수 있다. 재료는 또한 배터리 셀에 다수의 두께들을 생성하도록 층들(102 내지 106)로부터 제거될 수 있다. 예들 들어, 층들(102 내지 106)과 관련된 만곡된 테라스식 형태는 층들(102)의 상부 우측 코너로부터 재료를 제거하고, 층들(104)의 상부 및 우측 측면으로부터 재료를 제거하고, 층들(106)의 상부 및 우측 측면으로부터 재료를 더 제거함으로써 형성될 수 있다. 즉, 재료는 층들(102 내지 106)로부터 제거될 수 있어, 층들(102 내지 106)은 동일한 형태를 갖지만 최하단 층들(102)이 가장 크고, 중간 층들(104)은 더 작으며, 최상부 층들(106)은 가장 작게 될 수 있다.
이어서 층들(102 내지 106)은 비-직사각형 형태를 형성하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 층들(102 내지 106)은 젤리 롤과 같은 나선형으로 감긴 구조를 형성하도록 맨드릴 상에서 감길 수 있다. 이 대신에, 층들(102 내지 106)은 세퍼레이터의 큰 시트 상에 배치되는 바이-셀들로 형성될 수 있다. 이어서 세퍼레이터는 바이-셀들을 적층하고 비-직사각형 형태를 형성하도록 한 방향으로 여러번 접힐 수 있다. 즉, 배터리 셀의 비-직사각형 형태는 층들(102 내지 106)로부터 재료를 제거, 및 이어지는 층들(102 내지 106)의 감기 및/또는 적층 모두에 의해 영향을 받을 수 있고, 이는 도 3에 관한 하기에 더욱 상세하게 논의되는 바와 같다.
층들(102 내지 106)은 비-직사각형 형태로 형성된 후, 층들(102 내지 106)은 파우치(108)에 봉입될 수 있고, 도전성 탭(110, 112)의 세트는 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하기 위하여 파우치 내에 밀봉들(예를 들어, 밀봉 테이프를 사용하여 형성됨)을 통해 연장될 수 있다. 도전성 탭(110, 112)은 이어서 배터리 팩을 형성하기 위해 배터리 셀을 하나 이상의 다른 배터리 셀과 전기적으로 연결하는 데 이용될 수 있다. 예를 들어, 도전성 탭(110)은 층들(102 내지 106)의 캐소드(들)에 연결될 수 있고, 도전성 탭(112)은 층들(102 내지 106)의 애노드(들)에 연결될 수 있다. 도전성 탭(110, 112)은 배터리 팩을 형성하도록 직렬, 병렬 또는 직렬-병렬 구조로 다른 배터리 셀들에 더 연결될 수 있다. 연결된 셀들은 배터리 팩을 완성하도록 하드 케이스 내에 봉입될 수 있거나, 또는 연결된 셀들은 휴대용 전자 디바이스의 인클로저(enclosure) 내에 내장될 수 있다.
배터리 셀을 파우치(108)에 봉입하기 위하여, 층들(102 내지 106)은 폴리프로필렌과 같은 폴리머 필름을 갖는 알루미늄으로 제조된 가요성 시트의 상부에 배치될 수 있다. 이어서 다른 가요성 시트는 층들(102 내지 106)의 상부 위에 배치될 수 있고, 2개의 시트는 열-밀봉되고 그리고/또는 접힐 수 있다. 이 대신에, 층들(102 내지 106)은 일부(예를 들어, 비단자(non-terminal)) 측면 상에 밀봉되고 그리고/또는 접히는 2개의 파우치 재료 시트들 사이에 배치될 수 있다. 이어서 남아 있는 측면(들)은 파우치(108) 내에 층들(102 내지 106)을 봉입하기 위하여 열-밀봉되고 그리고/또는 접힐 수 있다.
하나 이상의 실시예들에서, 도 1의 배터리 셀은 휴대용 전자 디바이스 내에서 공간의 효율적인 사용을 용이하게 한다. 예를 들어, 배터리 셀의 테라스식 및/또는 둥근 에지들은 휴대용 전자 디바이스를 위한 만곡된 인클로저 내에 배터리 셀이 피팅(fit)되도록 할 수 있다. 다수의 층들(예를 들어, 층들(102 내지 106))은 또한 휴대용 전자 디바이스의 인클로저의 만곡부에 더 잘 피팅되도록 증가되거나 감소될 수 있다. 즉, 배터리 셀은 휴대용 전자 디바이스의 형태를 수용하는 비대칭형 및/또는 비-직사각형 설계를 포함할 수 있다. 따라서, 배터리 셀은 동일한 휴대용 전자 디바이스에서 직사각형 배터리 셀들보다 더 큰 용량, 패키징 효율, 및/또는 전압을 제공할 수 있다.
도 2는 개시된 실시예들에 따른 배터리 셀의 단면도를 도시한다. 더욱 상세하게는, 도 2는 도 1의 배터리 셀의 단면도를 도시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 층들(202)의 세트는 배터리 셀 내에서 3개의 상이한 두께들을 생성하도록 배열되고, 좌측에서 우측으로 두께가 감소한다. 두께의 변화는 배터리 셀이 휴대용 전자 디바이스 내의 자유 공간을 채우도록 할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀은 이동 전화, 랩톱 컴퓨터, 태블릿 컴퓨터, 휴대용 매체 재생기, 디지털 카메라, 및/또는 PDA 내부 공간의 만곡된 및/또는 경사진 영역을 점유하도록 설계될 수 있다.
배터리 셀은 젤리 롤 및/또는 바이-셀을 생성하도록 층들(202)(예를 들어, 캐소드, 애노드, 세퍼레이터)을 적층하고 그리고/또는 감고 파우치 내에 층들(202)을 봉입함으로써 형성될 수 있다. 또한, 다수의 두께들은 층들(202)을 감고 그리고/또는 적층하기 전에 하나 이상의 층들(202)로부터 재료를 제거함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 상이한 크기의 바이-셀들은 캐소드, 애노드 및 세퍼레이터의 시트들을 적층하고 시트들의 밖으로 바이-셀들을 절단함으로써 생성될 수 있다. 이어서 바이-셀들은 서로의 상부 상에 바이-셀들을 적층하고 배터리 셀을 형성하도록 한 방향으로 여러번 접히는 세퍼레이터(204)의 큰 시트 상에 나란히 배치될 수 있고, 이는 도 3에 관하여 하기에 논의되는 바와 같다.
도 3은 개시된 실시예들에 따른 배터리 셀의 층들(304 내지 310)의 세트의 배열을 도시한다. 더욱 상세하게는, 층들(304 내지 310)은 도 1의 배터리 셀을 생성하는 데 이용될 수 있다. 층들(304 내지 310)은 배터리 셀에서 비-직사각형 형태를 형성하는 데 이용되는 상이한 크기들의 바이-셀들에 대응할 수 있다. 각각의 바이-셀을 생성하기 위하여, 세퍼레이터의 시트는 캐소드 재료의 시트와 애노드 재료의 시트 사이에 배치될 수 있다. 이어서 바이-셀의 윤곽(예를 들어, 둥근 코너를 갖는 직사각형)은 바이-셀로부터 윤곽 외측에서 재료를 제거하도록 시트들로 절단될 수 있다. 이어서 층들(304 내지 310)은 세퍼레이터(302)의 큰 스트립 상에 배치될 수 있고, 배터리 셀은 층들(304 내지 310)의 비-직사각형 스택(stack)을 형성하도록 좌측으로부터 우측으로 여러번 세퍼레이터(302)를 접음으로써 생성될 수 있다.
우선, 세퍼레이터(302)의 좌측은 세퍼레이터(302)를 갖는 층들(304)의 양측을 덮도록 층들(304)의 상부 상에 접힐 수 있다. 다음에, 세퍼레이터(302) 및 층들(304)은 층들(306) 위로 접힐 수 있어, 층들(304, 306)은 적층되지만 또한 세퍼레이터(302)의 층에 의해 분리된다. 이어서 층들(304, 306) 및 세퍼레이터(302)는 층들(308) 위로 접힐 수 있어, 층들(308)은 스택에 추가될 수 있지만 세퍼레이터(302)에 의해 스택 내에 인접한 층들(304)로부터 분리된다. 마지막으로, 층들(304 내지 308) 및 세퍼레이터(302)는 층들(310) 위로 접힐 수 있어, 층들(310)은 스택에 추가될 수 있지만 세퍼레이터(302)에 의해 스택 내에 인접한 층들(306)로부터 분리된다.
층들(304 내지 310)은 또한 배터리 셀의 비-직사각형의 테라스식 형태를 형성하도록 세퍼레이터(302) 상에 배열될 수 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 층들(304 내지 310)은, 층들(304 내지 310)의 둥근 코너들은 세퍼레이터(302) 상에 인접한 층들(304 내지 310)의 좌측과 우측 사이에 교대하도록 절단되고 그리고/또는 배향될 수 있다. 예를 들어, 층들(304, 308)의 상부 우측 코너들은 둥글고, 층들(306, 310)의 상부 좌측 코너들은 둥글다. 이러한 교대는 층들(304 내지 310)이 상술한 좌측-대-우측 접음 공정을 사용하여 적층된 후에 층들(304)의 둥근 코너들이 배터리 셀 내에 단일 둥근 코너를 형성하는 것을 보장할 수 있다.
유사하게, 세퍼레이터(302) 상에 층들(304 내지 310)의 좌측-대-우측 배치는 층들(304 내지 310)이 스택된 후에 도 1의 테라스식 형태가 형성되도록 할 수 있다. 더욱 상세하게는, 층들(304, 306)을 적층하는 것은 스택의 일단 상에 큰 층들(304) 및 스택의 타단 상에 중간 크기의 층들(306)을 갖는 스택을 형성할 수 있다. 층들(308) 상에 층들(304, 306)을 접는 것은 층들(304)에 이어서 층들(308)을 배치시킬 수 있으므로, 스택에서 큰 층들의 두께가 증가된다. 마지막으로, 층들(310) 위에 층들(304 내지 308)을 접는 것은 층들(306)에 이어서 층들(310)을 배치시킬 수 있으므로, 스택의 일단 상에 가장 큰 층들(304, 308), 스택의 중간에 두번째로 큰 층들(306), 및 스택의 타단 상에 가장 작은 층들(310)을 갖는 스택을 형성한다.
도 4는 개시된 실시예들에 따른 배터리 셀을 제조하는 공정을 도시하는 흐름도를 도시한다. 하나 이상의 실시예에서, 하나 이상의 단계가 제거되고, 반복되고, 그리고/또는 상이한 순서로 수행될 수 있다. 따라서, 도 4에 도시된 단계들의 특정 배열은 실시예들의 범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 안된다.
먼저, 배터리 셀을 위한 층들의 세트가 획득된다(단계(402)). 층들은 활성 코팅을 갖는 캐소드, 세퍼레이터, 및 활성 코팅을 갖는 애노드를 포함할 수 있다. 다음에, 재료는 배터리 셀에서 비-직사각형 형태를 생성하도록 층들 중 하나 이상의 층으로부터 제거된다(단계(404)). 예를 들어, 재료는 배터리 셀에서 둥근 코너 및/또는 다수의 두께들을 생성하도록 제거될 수 있다.
층들은 바이-셀 및/또는 젤리 롤을 생성하도록 적층되고 그리고/또는 감긴다(단계(406)). 예를 들어, 층들은 편평한 형태를 갖는 젤리 롤을 생성하도록 편평한 맨드릴 상에서 감길 수 있다. 한편, 층들은 세퍼레이터의 긴 스트립 상에 바이-셀들을 배치시키고 한 방향으로 세퍼레이터를 여러번 접음으로써 적층되는 바이-셀들로 절단될 수 있다.
배터리 셀을 조립하기 위해, 젤리 롤을 수용하기 위한 파우치가 획득된다(단계(408)). 다음에, 제1 도전성 탭이 젤리 롤의 캐소드에 연결되고(단계(410)), 제2 도전성 탭이 젤리 롤의 애노드에 연결된다(단계(412)). 제1 도전성 탭 및 제2 도전성 탭은 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 파우치 내의 밀봉들을 통해 연장된다(단계(414)). 마지막으로, 젤리 롤은 파우치 내에 밀봉된다(단계(416)). 예를 들어, 젤리 롤은 점 용접(spot welding)에 의해, 테이핑에 의해, 그리고/또는 밀봉들에 열을 가함으로써 밀봉될 수 있다.
전술한 충전식 배터리 셀은 임의의 유형의 전자 디바이스에서 일반적으로 이용될 수 있다. 예를 들어, 도 5는 모두 배터리(506)에 의해 전력이 공급되는 프로세서(502), 메모리(504) 및 디스플레이(508)를 포함하는 휴대용 전자 디바이스(500)를 도시한다. 휴대용 전자 디바이스(500)는 랩톱 컴퓨터, 이동 전화, PDA, 휴대용 매체 재생기, 디지털 카메라, 및/또는 배터리-전력 공급되는 다른 유형의 전자 디바이스에 대응할 수 있다. 배터리(506)는 하나 이상의 배터리 셀들을 포함하는 배터리 팩에 대응할 수 있다. 각각의 배터리 셀은 비-직사각형 형태를 형성하는 층들의 세트를 포함할 수 있다. 층들은 활성 코팅을 갖는 캐소드, 세퍼레이터, 및 활성 코팅을 갖는 애노드를 포함할 수 있다. 상기 비-직사각형 형태는 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거함으로써 생성될 수 있다. 예를 들어, 둥근 코너를 갖는 테라스식 형태는 캐소드 및/또는 애노드의 하나 이상의 측면들로부터 재료를 제거함으로써 생성될 수 있다. 비-직사각형 형태는 이동 전화, 태블릿 컴퓨터, 및/또는 가리비형 형태를 갖는 랩톱 컴퓨터의 주연부를 따라 배터리(506)가 피팅되게 할 수 있다.
전술한 다양한 실시예들에 대한 설명은 단지 예시 및 설명의 목적으로 제시되어 왔다. 이는 본 발명을 개시된 형태들로 완전하게 하거나 제한하도록 의도되지 않는다. 따라서, 본 발명이 속한 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자들에게는 다수의 수정들 및 변경들이 명백할 것이다. 또한, 전술한 개시 내용은 본 발명을 한정하도록 의도되지 않는다.

Claims (25)

  1. 배터리 셀로서,
    비-직사각형(non-rectangular) 형태를 형성하는 층들의 세트
    를 포함하며,
    상기 층들의 세트는 활성 코팅을 갖는 캐소드(cathode), 세퍼레이터(separator), 및 활성 코팅을 갖는 애노드(anode)를 포함하고,
    상기 비-직사각형 형태는 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거함으로써 생성되는, 배터리 셀.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 층들을 봉입하는 유연한(flexible) 파우치(pouch)를 더 포함하는, 배터리 셀.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 캐소드에 연결되는 제1 도전성 탭; 및
    상기 애노드에 연결되는 제2 도전성 탭
    을 더 포함하며,
    상기 제1 도전성 탭 및 상기 제2 도전성 탭은 상기 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 상기 파우치 내의 밀봉들(seals)을 통해 연장되는, 배터리 셀.
  4. 제1항에 있어서, 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거하는 것은, 상기 캐소드 또는 상기 애노드의 하나 이상의 측면들로부터 상기 재료를 제거하여 상기 비-직사각형 형태를 형성하는 것을 수반하는, 배터리 셀.
  5. 제1항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 둥근 코너를 포함하는, 배터리 셀.
  6. 제1항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 2개 이상의 두께들(thicknesses)을 포함하는, 배터리 셀.
  7. 제1항에 있어서, 상기 층들의 세트는 젤리 롤(jelly roll) 및 바이-셀(bi-cell) 중 적어도 하나를 생성하는 데 이용되는, 배터리 셀.
  8. 배터리 셀을 제조하는 방법으로서,
    상기 배터리 셀을 위한 층들의 세트를 획득하는 단계로서, 상기 층들의 세트는 활성 코팅을 갖는 캐소드, 세퍼레이터, 및 활성 코팅을 갖는 애노드를 포함하는, 상기 층들의 세트를 획득하는 단계;
    상기 배터리 셀에서 비-직사각형 형태를 생성하도록 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거하는 단계; 및
    상기 배터리 셀을 형성하도록 유연한 파우치 내에 상기 층들을 밀봉하는 단계
    를 포함하는, 배터리 셀 제조 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 캐소드에 제1 도전성 탭을 연결하는 단계;
    상기 애노드에 제2 도전성 탭을 연결하는 단계; 및
    상기 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 상기 파우치 내의 밀봉들을 통해 상기 제1 도전성 탭 및 상기 제2 도전성 탭을 연장하는 단계
    를 더 포함하는, 배터리 셀 제조 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 파우치 내에 상기 층들을 밀봉하는 단계 이전에, 바이-셀을 생성하도록 상기 층들을 적층하는 단계를 더 포함하는, 배터리 셀 제조 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 파우치 내에 상기 층들을 밀봉하는 단계 이전에, 젤리 롤을 생성하도록 상기 층들을 감는(winding) 단계를 더 포함하는, 배터리 셀 제조 방법.
  12. 제8항에 있어서, 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거하는 단계는, 상기 비-직사각형 형태를 형성하도록 상기 캐소드 또는 상기 애노드의 하나 이상의 측면들로부터 상기 재료를 제거하는 단계를 수반하는, 배터리 셀 제조 방법.
  13. 제8항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 둥근 코너를 포함하는, 배터리 셀 제조 방법.
  14. 제8항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 2개 이상의 두께들을 포함하는, 배터리 셀 제조 방법.
  15. 배터리 팩으로서,
    셀들의 세트
    를 포함하며,
    상기 셀들 각각은, 비-직사각형 형태를 형성하는 층들의 세트를 포함하고, 상기 층들의 세트는 활성 코팅을 갖는 캐소드, 세퍼레이터, 및 활성 코팅을 갖는 애노드를 포함하며,
    상기 비-직사각형 형태는 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거함으로써 생성되는, 배터리 팩.
  16. 제15항에 있어서, 상기 셀들 각각은,
    상기 층들을 봉입하는 유연한 파우치;
    상기 캐소드에 연결되는 제1 도전성 탭; 및
    상기 애노드에 연결되는 제2 도전성 탭
    을 더 포함하며,
    상기 제1 도전성 탭 및 상기 제2 도전성 탭은 상기 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 상기 파우치 내의 밀봉들을 통해 연장되는, 배터리 팩.
  17. 제15항에 있어서, 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거하는 것은, 상기 캐소드 또는 상기 애노드의 하나 이상의 측면들로부터 상기 재료를 제거하여 상기 비-직사각형 형태를 형성하는 것을 수반하는, 배터리 팩.
  18. 제15항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 둥근 코너를 포함하는, 배터리 팩.
  19. 제15항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 2개 이상의 두께들을 포함하는, 배터리 팩.
  20. 제15항에 있어서, 상기 층들의 세트는 젤리 롤 및 바이-셀 중 적어도 하나를 생성하는 데 이용되는, 배터리 팩.
  21. 휴대용 전자 디바이스로서,
    배터리 팩에 의해 전력공급되는 컴포넌트들의 세트; 및
    상기 배터리 팩
    을 포함하며,
    상기 배터리 팩은 셀들의 세트를 포함하고,
    상기 셀들 각각은, 비-직사각형 형태를 형성하는 층들의 세트를 포함하고, 상기 층들의 세트는 활성 코팅을 갖는 캐소드, 세퍼레이터, 및 활성 코팅을 갖는 애노드를 포함하며,
    상기 비-직사각형 형태는 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거함으로써 생성되는, 휴대용 전자 디바이스.
  22. 제21항에 있어서, 상기 셀들 각각은,
    상기 층들을 봉입하는 유연한 파우치;
    상기 캐소드에 연결되는 제1 도전성 탭; 및
    상기 애노드에 연결되는 제2 도전성 탭
    을 더 포함하며,
    상기 제1 도전성 탭 및 상기 제2 도전성 탭은 상기 배터리 셀을 위한 단자들을 제공하도록 상기 파우치 내의 밀봉들을 통해 연장되는, 휴대용 전자 디바이스.
  23. 제21항에 있어서, 상기 층들 중 하나 이상의 층으로부터 재료를 제거하는 것은, 상기 캐소드 또는 상기 애노드의 하나 이상의 측면들로부터 상기 재료를 제거하여 상기 비-직사각형 형태를 형성하는 것을 수반하는, 휴대용 전자 디바이스.
  24. 제21항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 둥근 코너를 포함하는, 휴대용 전자 디바이스.
  25. 제21항에 있어서, 상기 비-직사각형 형태는 2개 이상의 두께들을 포함하는, 휴대용 전자 디바이스.
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9040187B2 (en) 2010-07-13 2015-05-26 Apple, Inc. Battery pack with cells of different capacities electrically coupled in parallel
US8940429B2 (en) 2010-07-16 2015-01-27 Apple Inc. Construction of non-rectangular batteries
US20130236768A1 (en) 2012-03-08 2013-09-12 Lg Chem, Ltd. Battery pack of stair-like structure
KR20130105271A (ko) 2012-03-16 2013-09-25 주식회사 엘지화학 비대칭 구조의 전지셀 및 이를 포함하는 전지팩
KR20130113301A (ko) 2012-04-05 2013-10-15 주식회사 엘지화학 계단 구조의 전지셀
KR101402657B1 (ko) * 2012-05-07 2014-06-03 주식회사 엘지화학 비정형 구조의 전지팩
KR20130132230A (ko) * 2012-05-25 2013-12-04 주식회사 엘지화학 단차를 갖는 전극 조립체 및 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR20130133640A (ko) 2012-05-29 2013-12-09 주식회사 엘지화학 코너부 형상이 다양한 단차를 갖는 전극 조립체, 이를 포함하는 전지셀, 전지팩 및 디바이스
KR101483505B1 (ko) 2012-11-13 2015-01-21 주식회사 엘지화학 단차 구조가 형성된 전극조립체
US9484560B2 (en) 2013-02-13 2016-11-01 Lg Chem, Ltd. Electric device having a round corner and including a secondary battery
KR101572836B1 (ko) * 2013-03-04 2015-12-01 주식회사 엘지화학 단차 구조를 포함하는 전지셀
US9954203B2 (en) 2013-03-08 2018-04-24 Lg Chem, Ltd. Stepped electrode group stack
US9786874B2 (en) 2013-03-08 2017-10-10 Lg Chem, Ltd. Electrode having round corner
WO2014137017A1 (ko) * 2013-03-08 2014-09-12 주식회사 엘지화학 라운드 코너를 포함하는 전극조립체
JP6224124B2 (ja) * 2013-03-08 2017-11-01 エルジー・ケム・リミテッド 階段構造の電極群積層体
US10050300B2 (en) * 2013-03-11 2018-08-14 Google Technology Holdings LLC Electrochemical cell with multi-faceted geometry
KR20140123007A (ko) * 2013-04-11 2014-10-21 주식회사 엘지화학 라운드 코너를 포함하는 전지셀
US20140321033A1 (en) * 2013-04-26 2014-10-30 Motorola Mobility Llc Enhanced mobile electronic device and battery pack
CN103346354B (zh) * 2013-06-26 2017-09-29 东莞新能源科技有限公司 锂离子电芯制备方法
WO2014209054A1 (ko) 2013-06-28 2014-12-31 주식회사 엘지화학 세퍼레이터 절단공정을 포함하는 전극조립체의 제조방법
EP2846392B1 (en) * 2013-07-08 2018-05-16 LG Chem, Ltd. Electrode assembly, and battery and device comprising same
CN104425837B (zh) 2013-08-29 2017-09-08 宏达国际电子股份有限公司 电池结构、电子装置及电池结构的制造方法
KR101738734B1 (ko) * 2013-09-26 2017-06-08 주식회사 엘지화학 파우치형 이차전지
KR102153044B1 (ko) 2013-11-11 2020-09-07 삼성전자주식회사 가요성 이차 전지
EP3107679B1 (en) * 2014-02-19 2020-08-05 Manz Italy S.r.l. Cutting method
US20160013455A1 (en) * 2014-07-14 2016-01-14 Apple Inc. Stacked-cell battery with notches to accommodate electrode connections
US10749155B2 (en) 2015-05-14 2020-08-18 Apple Inc. Packaging of bare cell stacks within device enclosures for portable electronic devices
US9929393B2 (en) 2015-09-30 2018-03-27 Apple Inc. Wound battery cells with notches accommodating electrode connections
US10868290B2 (en) 2016-02-26 2020-12-15 Apple Inc. Lithium-metal batteries having improved dimensional stability and methods of manufacture
US10653038B2 (en) * 2016-04-14 2020-05-12 Microsoft Technology Licensing, Llc Heat spreader
US9837682B1 (en) * 2016-08-29 2017-12-05 Microsoft Technology Licensing, Llc Variable layer thickness in curved battery cell
CN106450088B (zh) * 2016-10-24 2019-08-23 珠海格力电器股份有限公司 电池布置方法、电池布置结构和电子设备
KR102395482B1 (ko) * 2016-11-07 2022-05-06 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Family Cites Families (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0982361A (ja) 1995-09-08 1997-03-28 Sony Corp 角形非水電解液二次電池
US6224995B1 (en) * 1997-03-06 2001-05-01 Mitsubishi Chemical Corporation Three dimensional free form battery apparatus
JP2001028275A (ja) 1999-06-25 2001-01-30 Mitsubishi Chemicals Corp 立体自由形状バッテリー装置
US7479349B2 (en) * 2002-12-31 2009-01-20 Cardiac Pacemakers, Inc. Batteries including a flat plate design
KR100921347B1 (ko) * 2005-11-08 2009-10-14 주식회사 엘지화학 세로 폴딩 방식의 전극조립체 및 이를 포함하고 있는전기화학 셀
JP5127271B2 (ja) 2007-03-12 2013-01-23 株式会社東芝 捲回型電極電池およびその製造方法
KR101136156B1 (ko) 2009-11-02 2012-04-17 삼성에스디아이 주식회사 이차전지 및 그 이차전지의 제조방법
WO2011094286A2 (en) * 2010-01-26 2011-08-04 Cymbet Corporation Battery arrays, constructions and method
US8940429B2 (en) 2010-07-16 2015-01-27 Apple Inc. Construction of non-rectangular batteries
US8592065B2 (en) 2010-11-02 2013-11-26 Apple Inc. Rechargeable battery with a jelly roll having multiple thicknesses

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