KR20160129498A - belt having flexible battery - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 플렉서블 배터리가 내장된 벨트에 관한 것으로, 특히 모바일 폰 등과 같은 휴대 단말기나 스마트 워치 등과 같은 웨어러블 디바이스의 배터리를 비상 충전할 수 있는 박형의 플렉서블 배터리가 내장된 벨트에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a belt having a flexible battery, and more particularly to a belt having a thin flexible battery capable of emergency charging a battery of a portable terminal such as a mobile phone or a wearable device such as a smart watch.
오늘날 휴대 단말기는 그 크기가 소형화되고 슬림화됨에 따라 휴대 단말기 자체에 내장되는 배터리의 용량이 제한적이다. 일례로써, 상기 휴대 단말기의 일종인 스마트폰은 기본적인 통화기능에 더하여 검색, 금융, 동영상 재생 등과 같은 다양한 부가기능이 가능하다. Background of the Invention [0002] Today, as the size of a portable terminal is reduced and slimmer, the capacity of a battery built in the portable terminal itself is limited. For example, the smartphone, which is a kind of the portable terminal, can perform various additional functions such as search, finance, and movie playback in addition to the basic call function.
이에 따라, 사용자의 사용빈도 및 사용시간은 점차 늘어가고 있으며, 이러한 다양한 기능을 수행하는 과정에서 사용되는 요구전력 역시 필연적으로 늘어나게 된다.Accordingly, the frequency of use and the usage time of the user are gradually increasing, and the required power used in the process of performing various functions is inevitably increased.
이로 인해, 스마트폰 자체의 배터리는 용량의 한계로 인하여 하루를 넘기지 못하는 경우가 빈번하고, 하루에 적어도 한 번 이상 배터리를 교체하거나 충전케이블을 통한 지속적인 충전이 요구된다.Due to this, the battery of the smartphone itself is often unable to exceed one day due to the capacity limit, and it is required to replace the battery at least once a day or to continuously charge the battery through the charging cable.
특히, 최근의 스마트폰은 배터리의 교체가 불가능한 배터리 일체형(내장형)으로 제작되기 때문에, 교체용 배터리 대신에 여러가지 형상의 충전용 보조 배터리를 구입하여 휴대하는 것이 일반적이다.In particular, since a smart phone of recent years is manufactured as a battery-integrated type (built-in type) in which a battery can not be replaced, it is common to purchase and carry a charging auxiliary battery of various shapes instead of a replacement battery.
그러나, 충전케이블을 통한 충전은 주변 환경에 따라 불가능할 수 있으며, 종래의 충전용 보조 배터리는 휴대가 불편한 문제가 있다.However, the charging through the charging cable may not be possible depending on the surrounding environment, and the conventional charging auxiliary battery has a problem that it is inconvenient to carry.
이는, 태블릿, PMP 등과 같은 휴대 단말기의 경우에도 마찬가지 실정이다.This is true also in the case of portable terminals such as tablets and PMPs.
따라서, 장소에 구애받지 않고 간편하게 휴대 단말기의 메인 배터리를 충전할 수 있는 방안이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is an urgent need for a method of easily charging the main battery of the portable terminal regardless of the place.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 사용자가 항상 착용하는 허리띠 또는 가방이나 배낭 등에 마련된 벨트에 유연하면서도 박형의 비상 충전용 플렉서블 배터리를 내장하여, 종래와 같은 별도의 충전용 보조 배터리를 휴대할 필요없이 언제 어디서나 휴대 단말기의 메인 배터리를 충전함으로써 휴대 단말기의 사용 시간을 연장시킬 수 있는 등 휴대 단말기의 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a flexible, thin flexible battery for emergency charging in a belt, The present invention provides a belt having a flexible battery which can improve the convenience of use of the portable terminal, such as extending the use time of the portable terminal by charging the main battery of the portable terminal anytime and anywhere without carrying it. have.
또한, 본 발명은 벨트에 내장된 플렉서블 배터리의 전원이 유,무선 방식을 통하여 휴대 단말기로 공급될 수 있음으로써 휴대 단말기의 종류에 상관없이 모두 사용할 수 있는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트를 제공하는데 다른 목적이 있다.In addition, the present invention provides a belt having a flexible battery that can be used regardless of the type of portable terminal because the power of the flexible battery built in the belt can be supplied to the portable terminal through a wired or wireless system. .
또한, 본 발명은 박형의 플랙서블 배터리가 내장됨으로써 기존의 벨트의 두께를 증가시키지 않더라도 플렉서블 배터리의 내장이 가능하며, 수축 및 이완을 위한 패턴이 플렉서블 배터리에 구비됨으로써 연질의 재질로 이루어진 벨트의 변형이 발생하더라도 변형에 대한 유연한 대처가 가능하여 내장된 플렉서블 배터리의 파손을 방지할 수 있는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention can embed a flexible battery without increasing the thickness of a conventional belt by incorporating a thin flexible battery, and a pattern for shrinkage and relaxation is provided in a flexible battery, Another object of the present invention is to provide a belt having a flexible battery that can flexibly cope with deformation even when the flexible battery is damaged, thereby preventing damage to the built-in flexible battery.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 긴 띠 형상의 벨트부; 상기 벨트부에 내장되는 충방전 가능한 플렉서블 배터리; 및 상기 플렉서블 배터리의 전원을 휴대 단말기의 배터리로 공급하여 휴대 단말기의 배터리를 충전하기 위한 충전유닛;을 포함하는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트를 제공한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a belt comprising: a long belt-shaped belt; A flexible battery capable of being charged and discharged in the belt portion; And a charging unit for supplying the power of the flexible battery to the battery of the portable terminal to charge the battery of the portable terminal.
또한, 상기 벨트부는 허리 벨트, 멜빵 벨트 또는 가방의 벨트일 수 있다.The belt portion may be a waist belt, a suspenders belt, or a belt of a bag.
또한, 상기 플렉서블 배터리는, 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;를 포함하며, 상기 외장재 및 전극조립체는 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴이 구비되고, 상기 외장재 및 전극조립체의 패턴은 서로 일치하는 패턴을 갖도록 구비될 수 있다.The flexible battery includes: an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator; And a casing for encapsulating the electrode assembly together with the electrolyte, wherein the casing and the electrode assembly are provided with patterns for shrinking and relaxing at the time of bending, and the patterns of the casing and the electrode assembly are formed to have mutually coincident patterns .
또한, 상기 플렉서블 배터리는 길이방향을 따라 부분적으로 또는 전체적으로 수축 및 이완을 위한 패턴이 구비될 수 있다.Also, the flexible battery may have a pattern for shrinking and relaxing partly or wholly along the longitudinal direction.
또한, 상기 충전유닛은, 상기 플렉서블 배터리와 전기적으로 연결되고 상기 플렉서블 배터리에서 제공되는 전원을 무선 충전용 교류전원으로 변환하거나 유선 충전용 전압으로 변환하는 회로부;를 포함할 수 있다.The charging unit may include a circuit unit electrically connected to the flexible battery and converting the power supplied from the flexible battery into a wireless charging AC power source or converting the supplied power into a wired charging voltage.
또한, 상기 회로부와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 스위치가 구비되고, 사용자의 스위치 조작시 상기 회로부의 전기적인 연결이 제어됨으로써 유선충전모드, 무선충전모드 및 비충전모드로 전환될 수 있다.In addition, at least one switch electrically connected to the circuit unit is provided, and when the user operates the switch, the electrical connection of the circuit unit is controlled so that the wired charging mode, the wireless charging mode, and the non-charging mode can be switched.
또한, 상기 벨트부의 양단을 서로 결속하거나 해제하는 결속수단을 더 포함하고, 상기 벨트부 또는 결속수단 중 어느 일측에는 상기 회로부와 전기적으로 연결되고 휴대 단말기의 충전을 위한 케이블의 단부가 연결되는 접속단자가 구비될 수 있다.In addition, it is preferable that a binding means for binding or releasing both ends of the belt portion is provided, and at either side of the belt portion or the binding means, a connection terminal electrically connected to the circuit portion and to which an end of a cable for charging the portable terminal is connected May be provided.
또한, 상기 접속단자는 USB 포트 타입일 수 있다.Also, the connection terminal may be a USB port type.
또한, 상기 벨트부에는 상기 휴대 단말기를 고정하기 위한 고정수단이 구비될 수 있다.In addition, the belt unit may be provided with fixing means for fixing the portable terminal.
또한, 상기 벨트부는 상기 플렉서블 배터리의 전원을 상기 휴대 단말기 측으로 무선송신할 수 있도록 무선충전을 위한 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 안테나유닛;을 포함할 수 있다.The belt unit may include at least one antenna unit for generating a magnetic field for wireless charging so as to wirelessly transmit the power of the flexible battery to the portable terminal.
또한, 상기 안테나유닛의 일면에는 무선 충전시 발생되는 자기장을 유기하는 차폐시트가 배치될 수 있다.In addition, a shielding sheet for inducing a magnetic field generated during wireless charging may be disposed on one surface of the antenna unit.
또한, 상기 차폐시트는 비정질 합금의 리본시트 또는 나노 결정립 합금의 리본시트일 수 있다.Further, the shielding sheet may be a ribbon sheet of an amorphous alloy or a ribbon sheet of a nano-crystal alloy.
또한, 상기 차폐시트는 복수 개의 미세 조각으로 분리형성될 수 있다.Further, the shielding sheet may be divided into a plurality of fine pieces.
또한, 상기 플렉서블 배터리는, 양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;를 포함할 수 있다.The flexible battery includes: an electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator; And an outer casing that encapsulates the electrode assembly together with the electrolyte solution.
또한, 상기 전극조립체는 양극집전체의 일면 또는 양면에 양극 활물질층이 배치되는 양극과, 음극집전체의 일면 또는 양면에 음극 활물질층이 배치되는 음극 및 분리막을 포함하며, 상기 양극, 음극 및 분리막은 밴딩시 수축 및 이완을 위하여 상기 외장재의 패턴과 동일한 패턴이 구비될 수 있다.The electrode assembly may further include a cathode on which a cathode active material layer is disposed on one surface or both surfaces of the cathode current collector and a cathode and a separator on which an anode active material layer is disposed on one or both surfaces of the anode current collector, May be provided with the same pattern as that of the exterior material for shrinking and relaxing during bending.
또한, 상기 분리막은 부직포층; 및 상기 부직포층의 일면 또는 양면에 적층된 폴리아크릴로니트릴 나노 섬유를 함유한 나노섬유웹층;을 포함할 수 있다.The separation membrane may further include a nonwoven fabric layer; And a nanofiber web layer containing polyacrylonitrile nanofibers laminated on one or both surfaces of the nonwoven fabric layer.
본 발명에 의하면, 벨트 고유의 기능을 수행하면서도, 내장된 플렉서블 배터리를 통해 휴대 단말기의 배터리를 충전할 수 있도록 함으로써 장소의 구애를 받지 않고 휴대 단말기의 배터리를 충전할 수 있어 휴대 단말기의 사용시간을 늘릴 수 있다.According to the present invention, since the battery of the portable terminal can be charged through the built-in flexible battery while performing the function inherent to the belt, it is possible to charge the battery of the portable terminal without being restricted by the location, Can increase.
또한, 본 발명은 내장된 플렉서블 배터리의 전원이 유,무선 방식을 통하여 휴대 단말기로 공급될 수 있음으로써 휴대 단말기의 종류에 상관없이 모두 사용할 수 있다.In addition, since the power of the built-in flexible battery can be supplied to the portable terminal through the wired or wireless system, the present invention can be used regardless of the type of portable terminal.
더욱이, 본 발명은 수축 및 이완을 위한 패턴이 플렉서블 배터리에 구비됨으로써 연질의 재질로 이루어진 벨트의 변형이 발생하더라도 변형에 대하여 유연한 대처가 가능하여 내장된 플렉서블 배터리의 파손을 방지할 수 있다.Further, according to the present invention, since a pattern for shrinkage and relaxation is provided in a flexible battery, it is possible to flexibly cope with deformation even when deformation of a belt made of a soft material occurs, thereby preventing breakage of the built-in flexible battery.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트가 허리띠로 구현된 경우를 나타낸 사시도,
도 2는 도 1의 부분단면도,
도 3은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트에서 무선 충전 방식에 사용되는 구성을 나타낸 개략도,
도 4는 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트에 적용되는 차폐시트의 세부구성을 나타낸 단면도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트를 이용하여 휴대 단말기를 충전하는 사용상태도로서, a)는 유선 방식이고, b)는 무선 충전 방식,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트가 허리띠로 구현되는 경우 다른 형태의 결속수단을 나타낸 도면,
도 7은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트에 적용되는 플렉서블 배터리는 나타낸 도면,
도 8은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리에서 외장재 및 전극조립체에 형성되는 패턴의 다양한 형태를 나타낸 개략도,
도 9 내지 도 12는 본 발명에 따른 플렉서블 배터리에서 패턴의 다양한 형상을 나타낸 개략도, 그리고
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리에서 세부구성을 나타낸 확대단면도이다.1 is a perspective view showing a case where a belt having a flexible battery is embodied as a waistband according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is a partial sectional view of Fig. 1,
FIG. 3 is a schematic view showing a configuration for use in a wireless charging system in a belt having a flexible battery according to the present invention,
4 is a cross-sectional view showing a detailed configuration of a shielding sheet applied to a belt having a flexible battery according to the present invention,
FIG. 5 is a state diagram illustrating a state in which a portable terminal is charged using a belt having a flexible battery according to an exemplary embodiment of the present invention.
FIG. 6 illustrates another type of binding means when a belt having a flexible battery according to an embodiment of the present invention is embodied as a waistband. FIG.
7 is a view showing a flexible battery applied to a belt having a flexible battery according to the present invention,
8 is a schematic view showing various forms of patterns formed on the casing and the electrode assembly in the flexible battery according to the present invention,
FIGS. 9 to 12 are schematic views showing various shapes of patterns in a flexible battery according to the present invention, and FIGS.
13 is an enlarged cross-sectional view showing a detailed configuration of a flexible battery according to an embodiment of the present invention.
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.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art to which the present invention pertains. The present invention may be embodied in many different forms and is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar components throughout the specification.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)는 벨트부(110), 플렉서블 배터리(120) 및 충전유닛(130)을 포함한다.A
상기 벨트부(110)는 긴 띠 형상으로 구비되는 것으로, 가죽이나 직물 등과 같은 연질의 재질로 이루어지며, 한 쌍의 외피(111)가 봉재되거나 접착제를 통하여 합지되는 형태로 구비된다. 이때, 상기 한 쌍의 외피(111)는 별도의 부재로 이루어질 수 있고, 하나의 통체로 구비되고 길이방향을 따라 절반이 접혀지는 형태로 구비될 수도 있다.The
이러한 벨트부(110)는 사용자의 허리를 감싸 의복이 흘러내리는 것을 방지하거나 의복의 핏(fit)을 잡아주기 위하여 사용자의 허리에 착용하는 허리띠를 구성하는 벨트이거나 의복이 흘러내리는 것을 방지하는 멜빵을 구성하는 벨트일 수 있으며, 사용자의 어깨에 걸칠 수 있도록 베낭이나 가방 등에 구비되는 벨트일 수도 있다. 더불어, 작업시 필요한 각종 공구를 수납하기 위하여 착용하는 공구 허리띠를 구성하는 벨트일 수도 있다.The
이하에서는 설명의 편의상, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)가 상기 벨트부(110)의 양단을 서로 결속하거나 해제하는 결속수단(160,260)을 포함하는 허리띠의 형태로 구현되는 것으로 설명하기로 한다.Hereinafter, for convenience of explanation, the
한편, 상기 벨트부(110)는 휴대폰과 같은 휴대 단말기(10) 측으로 유선 또는 무선 충전 방식을 이용하여 전원을 공급함으로써 상기 휴대 단말기(10)의 배터리를 충전할 수 있는 플렉서블 배터리(120)가 내장된다.Meanwhile, the
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)는 상기 벨트부(110)에 휴대폰과 같은 휴대 단말기(10)의 배터리를 충전할 수 있는 플렉서블 배터리(120)가 내장됨으로써 상기 휴대 단말기의 충전이 필요한 경우 상기 플렉서블 배터리(120)를 이용하여 휴대 단말기의 메인 배터리를 충전할 수 있게 된다.That is, in the
이와 같이, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)는 상기 휴대 단말기의 충전이 필요한 경우 벨트부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(120)를 이용하여 메인 배터리를 충전할 수 있음으로써 장소의 구애를 받지 않고 간편하게 휴대 단말기의 메인 배터리를 충전할 수 있게 된다.As described above, the
또한, 상기 플렉서블 배터리(120)는 일정길이를 갖는 벨트부(110)에 내장됨으로써 상기 벨트부(110)의 길이만큼 전체길이를 길게 형성할 수 있음으로써 고용량의 플렉서블 배터리(120)를 구현할 수 있게 된다.Since the
더불어, 상기 벨트부(110)에 박형의 플렉서블 배터리(120)가 내장됨으로써 벨트 고유의 기능을 수행하면서도, 고용량의 플렉서블 배터리가 내장되므로 충전대상인 휴대 단말기에 충분한 용량의 전원을 공급할 수 있게 된다.In addition, since the thin
이와 같은 플렉서블 배터리(120)는 도 7에 도시된 바와 같이 외장재(121) 및 전극조립체(125)를 포함한다.Such a
상기 외장재(121)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어지며, 내부에 상기 전극조립체(125) 및 전해액을 수용함으로써 외력으로부터 상기 전극조립체(125)를 보호하기 위한 것이다.The casing member 121 is made of a plate-like member having a predetermined area and is for protecting the
이를 위해, 상기 외장재(121)는 한 쌍의 제1외장재(121a) 및 제2외장재(121b)를 포함하고, 테두리를 따라 접착제를 통해 밀봉됨으로써 내부에 수용된 상기 전해액 및 전극조립체(125)가 외부로 노출되는 것을 방지하고 전해액이 외부로 누설되는 것을 방지한다.For this, the casing member 121 includes a pair of
즉, 상기 외장재(121)는 도 7에 도시된 바와 같이 상기 전극조립체(125) 및 전해액을 내부에 수용하기 위한 수용부(122)와, 상기 수용부(122)의 테두리를 따라 상기 전극조립체(125) 및 전해액이 외부로 누설되는 것을 방지할 수 있도록 밀봉되는 밀봉부(123)를 포함한다.7, the outer casing 121 includes a receiving
이러한 외장재(121)는 상기 제1외장재(121a) 및 제2외장재(121b)가 두 개의 부재로 이루어진 후 서로 맞접하는 밀봉부(123)가 접착제를 통해 밀봉될 수도 있고, 하나의 부재로 이루어지고 폭방향 또는 길이방향을 따라 반으로 접혀진 후 맞접하는 나머지 밀봉부(123)가 접착제를 통해 밀봉될 수도 있음을 밝혀둔다.In this case 121, the first and
이때, 상기 외장재(121)는 도 8에 도시된 바와 같이 적어도 일면에 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴(124)이 구비될 수 있다.At this time, as shown in FIG. 8, the cover member 121 may be provided with a
이러한 패턴(124)은 상기 외장재(121)의 길이방향 또는 폭방향을 따라 산부와 골부가 반복적으로 배열되도록 형성되도록 구비된다.The
구체적으로 설명하면, 상기 패턴(124)의 산부 및 골부는 상기 외장재(121)의 폭방향과 평행한 직선에 대하여 평행하거나 상기 외장재(121)의 폭방향과 평행한 직선에 대하여 일정각도 경사지게 형성될 수 있다. 더불어, 상기 패턴(124)의 산부 및 골부는 상기 외장재(121)의 폭방향에 대하여 평행하거나 상기 외장재(121)의 폭방향에 대하여 일정각도 경사지게 형성될 수 있다.More specifically, the crests and valleys of the
더불어, 상기 패턴(124)의 산부 및 골부는 서로 이웃하는 산부 및 골부가 동일한 간격을 갖도록 구비될 수도 있고, 서로 이웃하는 산부 또는 골부의 간격이 서로 다른 간격을 갖도록 구비될 수도 있으며, 동일한 간격과 서로 다른 간격이 조합된 형태로 구비될 수도 있다.In addition, the crests and valleys of the
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리(120)는 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완이 상기 패턴(124)을 통해 용이하게 이루어진다.Accordingly, the
이로 인해, 상기 외장재(121)에 반복적인 밴딩이 일어나더라도 외장재(121) 자체에 가해지는 피로도를 줄일 수 있을 뿐만 아니라 상기 외장재(121)의 내부에 배치된 전극조립체(125) 역시 밴딩시 발생되는 하중으로부터 보호받을 수 있게 된다.Accordingly, even if repeated banding occurs in the casing member 121, the fatigue applied to the casing member 121 itself can be reduced, and the
이와 같은 패턴(124)은 상기 외장재(121) 표면 전체에 형성될 수도 있고 부분적으로 형성될 수도 있다.The
상기 전극조립체(125)는 도 13에 도시된 바와 같이 상기 외장재(121)의 내부에 전해액과 함께 봉지되는 것으로, 양극(126)과 음극(128) 사이에 분리막(127)이 배치되어 양극(126) 및 음극(128)이 분리막(127)에 의해 분리된 형태일 수 있다.13, the
이때, 상기 양극(126)은 양극집전체(126a) 및 양극 활물질(126b)을 포함하고, 상기 음극(128)은 음극집전체(128a) 및 음극 활물질(128b)을 포함하며, 상기 양극 또는 음극 중 적어도 하나는 상기 분리막(127)과 일체화될 수 있다. The anode 126 includes a cathode current collector 126a and a cathode
여기서, 상기 음극집전체(128a) 및 양극집전체(126a)는 몸체로부터 각각 연장되는 음극단자(128c) 및 양극단자(126c)가 각각 형성된다. 이와 같은 양극단자(126c) 및 음극단자(128c)는 상기 전극조립체(125)를 접속단자(131)와 전기적으로 연결하기 위한 것이며, 상기 양극집전체(126a) 및 음극집전체(128a) 각각의 몸체로부터 일정길이 연장된다.The anode current collector 128a and the cathode current collector 126a are respectively formed with an
이때, 상기 양극단자(126c) 및 음극단자(128c)와 접속단자(131)의 사이에는 후술할 충전유닛(130)의 회로부가 배치됨으로써 휴대 단말기의 충전시 플렉서블 배터리(120)의 전하량과 충전대상인 휴대 단말기의 전하량이 같아질 때까지 상기 플렉서블 배터리(120)로부터 접속단자(131)를 경유하여 충전대상인 휴대 단말기의 배터리 측으로 전하가 흐를 수 있도록 한다.A circuit part of a
한편, 상기 분리막(127)은 부직포층(127a)과 이 부직포층의 일면 또는 양면에 적층된 나노섬유웹층(127b)을 포함할 수 있다.Meanwhile, the
여기서, 상기 나노섬유웹층(127b)은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 나노섬유일 수 있다.The
바람직하게는 상기 나노섬유웹층(127b)의 형성시 방사성 및 균일한 기공형성을 확보하기 위해 폴리아크릴니트릴 나노섬유만으로 구성될 수 있다. 그리고 상기 나노섬유웹층(127b)의 상기 폴리아크릴로니트릴 나노섬유는 평균직경 0.1 ~ 2㎛일 수 있으며, 바람직하게는 0.1 ~ 1.0㎛일 수 있다.Preferably, it may be composed of only polyacrylonitrile nanofibers to ensure the formation of radioactive and uniform pores in the formation of the
이는, 상기 나노섬유의 평균직경이 0.1㎛미만 이면 분리막이 충분한 내열성을 확보하지 못하는 문제가 있을 수 있고, 2㎛를 초과하면 분리막의 기계적 강도는 우수하나 분리막의 탄성력이 오히려 감소할 수 있기 때문이다.This is because if the average diameter of the nanofibers is less than 0.1 탆, the separation membrane may not have sufficient heat resistance. If the average diameter exceeds 2 탆, the mechanical strength of the separation membrane is excellent, but the elasticity of the separation membrane may be reduced .
또한, 상기 부직포층(127a)을 구성하는 부직포는 셀룰로오스, 셀룰로오스 아세테이트, 폴리비닐알코올(PVA, polyvinyl alcohol), 폴리설폰(polysulfone), 폴리이미드(polyimide), 폴리에테르이미드(polyetherimide), 폴리아마이드(polyamide), 폴리에틸렌옥사이드(PEO, polyethylene oxide), 폴리에틸렌(PE, polyethylene), 폴리프로필렌(PP,polypropylene), 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET, polyethylene terephthalate), 폴리우레탄(PU, polyurethane), 폴리메틸메타크릴레이트(PMMA, poly methylmethacrylate) 및 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 중에서 선택된 1종 이상을 사용할 수 있다.In addition, the nonwoven fabric constituting the
여기서, 상기 부직포층은 무기첨가제를 더 포함할 수 있으며, 상기 무기첨가제는 SiO, SnO, SnO2, PbO2, ZnO, P2O5, CuO, MoO, V2O5, B2O3, Si3N4, CeO2, Mn3O4, Sn2P2O7, Sn2B2O5, Sn2BPO6, TiO2, BaTiO3, Li2O, LiF, LiOH, Li3N, BaO, Na2O, Li2CO3, CaCO3, LiAlO2, SiO2, Al2O3 및 PTFE 중에서 선택된 1종 이상을 포함할 수 있다. The nonwoven fabric layer may further include inorganic additives such as SiO, SnO, SnO 2 , PbO 2 , ZnO, P 2 O 5 , CuO, MoO, V 2 O 5 , B 2 O 3 , Si 3 N 4 , CeO 2 , Mn 3 O 4 , Sn 2 P 2 O 7 , Sn 2 B 2 O 5 , Sn 2 BPO 6 , TiO 2 , BaTiO 3 , Li 2 O, LiF, LiOH, Li 3 N, It may include BaO, Na 2 O, Li 2 CO 3, CaCO 3,
그리고, 상기 무기첨가제인 무기물 입자는 평균입경이 10 ~ 50 nm일 수 있으며, 바람직하게는 10 ~ 30 nm일 수 있고, 더욱 바람직하게는 10 ~ 20 nm일 수 있다.The inorganic particles as the inorganic additive may have an average particle diameter of 10 to 50 nm, preferably 10 to 30 nm, and more preferably 10 to 20 nm.
더불어, 상기 분리막의 평균두께는 10 ~ 121㎛일 수 있고, 바람직하게는 10 ~ 50㎛일 수 있다.In addition, the average thickness of the separation membrane may be 10 to 121 탆, and preferably 10 to 50 탆.
이는, 분리막의 평균두께가 10㎛ 미만이면 분리막이 너무 얇아서 배터리의 반복적인 구부러짐 및/또는 펴짐에 의한 분리막의 장기적인 내구성을 확보할 수 없을 수 있고, 121㎛를 초과하면 플렉서블 배터리의 박육화에 불리하므로 상기 범위 내의 평균두께를 갖는 것이 좋다.If the average thickness of the separator is less than 10 탆, the separator may be too thin to ensure long-term durability of the separator due to repeated bending and / or spreading of the battery. If the average thickness exceeds 121 탆, It is preferable to have an average thickness within the above range.
그리고, 상기 부직포층은 평균두께 10 ~ 30㎛으로, 바람직하게는 15~ 30㎛로 형성시키고, 상기 나노섬유웹층은 평균두께 1 ~ 5㎛를 갖는 것이 좋다.The nonwoven fabric layer may have an average thickness of 10 to 30 탆, preferably 15 to 30 탆, and the nanofiber web layer may have an average thickness of 1 to 5 탆.
상기 양극 집전체 및/또는 음극 집전체는 박형의 금속 호일로 이루어질 수 있고, 일정 길이를 갖는 띠 형상으로 형성되며 구리, 알루미늄, 스테인리스 스틸, 니켈, 티타늄,크롬, 망간, 철, 코발트, 아연, 몰리브덴, 텅스텐, 은, 금 및 이들의 조합에 의하여 제조되는 금속 호일로 이루어질 수 있다.The positive electrode collector and / or the negative electrode collector may be formed of a thin metal foil and may be formed in a strip shape having a predetermined length, and may be formed of copper, aluminum, stainless steel, nickel, titanium, chromium, manganese, iron, cobalt, zinc, Molybdenum, tungsten, silver, gold, and combinations thereof.
상기 양극 활물질은 리튬 이온을 가역적으로 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 양극 활물질을 포함하며, 이러한 양극 활물질의 대표적인 예로는 LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, 또는 LiNi1-x-yCoxMyO2(0 ≤ x ≤1, 0 ≤y ≤ 1, 0 ≤ x+y ≤ 1, M은 Al, Sr, Mg, La 등의 금속)와 같은 리튬-전이금속산화물을 사용할 수 있다. 그러나 본 발명에서는 상기 양극 활물질 이외에도 다른 종류의 양극 활물질을 사용하는 것도 물론 가능하다.The positive electrode active material includes a positive electrode active material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions. Typical examples of the positive electrode active material include LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, or LiNi1-x-yCoxMyO2 x? 1, 0? y? 1, 0? x + y? 1, and M is a metal such as Al, Sr, Mg, or La). However, in the present invention, it is of course possible to use other kinds of cathode active materials in addition to the cathode active material.
그리고, 상기 음극 활물질(128b)은 리튬 이온을 인터칼레이션 및 디인터칼레이션할 수 있는 음극 활물질을 포함하며, 이러한 음극 활물질(128b)로는 결정질 또는 비정질의 탄소, 탄소 섬유, 또는 탄소 복합체의 탄소계 음극 활물질, 주석 산화물, 이들을 리튬화한 것, 리튬, 리튬합금 및 이들의 혼합물로 구성된 군에서 선택될 수 있다. 그러나 본 발명은 상기 음극 활물질로 종류가 한정되는 것은 아니다.The negative electrode
한편, 상기 양극 활물질(126b) 및 음극 활물질(128b)은 양극집전체(126a) 또는 음극집전체(128a)로부터 박리를 방지하고, 양극 활물질층 및 음극 활물질충의 크랙을 방지하기 위하여 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 성분을 함유할 수 있다. The positive electrode
한편, 상기 전극조립체(125)는 플랙서블한 판상의 형태로 구비될 수도 있지만, 상기 외장재(121)와 마찬가지로 밴딩시 수축 및 이완을 위하여 상기 외장재(121)에 형성되는 패턴(124)과 동일한 패턴이 구비될 수 있다.The
즉, 상기 전극조립체(125)를 구성하는 양극(126), 음극(128) 및 분리막(127)이 밴딩시 수축 및 이완을 위하여 상기 외장재(121)에 형성되는 패턴(124)과 동일한 패턴(129)이 구비될 수 있다. That is, the positive electrode 126, the negative electrode 128, and the
여기서, 상기 전극조립체(125)에 형성되는 패턴(129)은 외장재(121)에 형성되는 패턴(124)과 마찬가지로 폭방향과 평행한 직선에 대하여 평행하게 형성되거나, 폭방향과 평행한 직선에 대하여 일정각도 경사지게 형성될 수 있다(도 8 참조). 더불어, 도시하지는 않았지만 상기 패턴(129)은 폭방향과 평행하게 형성될 수 있다. 다만, 상기 외장재(121)에 형성되는 패턴(124)과 상기 전극조립체(125)에 형성되는 패턴(129)이 서로 일치하기만 하면 무방함을 밝혀둔다.The pattern 129 formed on the
더불어, 상기 패턴(124,129)은 도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이 산부와 골부가 연속적이거나 비연속적으로 이루어질 수 있으며, 산부와 골부의 단면 형상이 직선 패턴, 프리즘 패턴, 반원 패턴, 물결무늬 패턴, 다각형 패턴 및 이들이 혼합된 패턴 중에서 선택된 1종 이상의 패턴으로 형성될 수도 있다.9 to 12, the crests and valleys may be continuous or discontinuous, and the cross-sectional shapes of the crests and valleys may be a straight line pattern, a prism pattern, a semicircular pattern, a wave pattern , A polygonal pattern, and a mixed pattern thereof.
이에 따라, 연질의 재질로 이루어진 벨트부(110)가 휴대 또는 사용 과정에서 구부러지거나 휘어진다 하더라도 상기 벨트부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(120) 역시 수축 및 이완을 위한 패턴(124,129)을 통해 벨트부(110)와 동일하게 구부러지거나 휘어질 수 있음으로써 내장된 플렉서블 배터리(120)가 반복적인 밴딩에 의해 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, even if the
상기 충전유닛(130)은 상기 플렉서블 배터리(120)의 전원을 휴대 단말기의 배터리로 공급하여 상기 휴대 단말기의 배터리를 충전하기 위한 것이다. The charging
상기 충전유닛(130)은 상기 벨트부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(120)의 전원을 유선 또는 무선 방식으로 휴대 단말기의 배터리 측으로 공급함으로써 휴대 단말기의 배터리의 충전이 이루어질 수 있도록 한다.The charging
이와 같은 충전유닛(130)은 상기 벨트부(110)의 일단부 측에 구비될 수도 있고, 후술할 결속수단(160,260)에 구비될 수도 있다. 그러나, 상기 충전유닛(130)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니며 사용자의 편의성을 높일 수 있는 위치면 적절하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.The charging
한편, 상기 충전유닛(130)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상기 플렉서블 배터리(120)로부터 공급되는 전원을 무선 충전용 교류전원으로 변환하거나 유선 충전용 전압으로 변환하기 위한 회로부를 포함한다.1 to 3, the charging
여기서, 상기 회로부는 회로기판에 유선 충전 회로 및/또는 무선 충전 회로가 실장된 형태로 구비될 수 있으며, 외부로부터 공급되는 전원을 상기 플렉서블 배터리(120) 측으로 전달하여 상기 플렉서블 배터리(120)를 재충전하기 위한 충전회로가 포함될 수 있다. 더불어, 상기 회로부는 플렉서블 배터리(120) 또는 휴대 단말기의 충전시 과충전을 방지하기 위한 보호회로를 더 포함할 수 있다.Here, the circuit unit may be provided in the form of a circuit board on which a wire charging circuit and / or a wireless charging circuit is mounted. The circuit unit may transmit power supplied from the outside to the
이와 같은 회로부는 상기 회로기판이 상기 벨트부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(120)와 서로 전기적으로 연결되어 상기 플렉서블 배터리(120)로부터 제공된 전원을 유선 충전 회로를 통해 유선 충전용 전압으로 변환하거나, 무선 충전 회로를 통해 자기장을 발생시킬 수 있도록 플렉서블 배터리(120)로부터 제공된 직류 전원을 무선 충전용 교류전원으로 변환하여 후술할 안테나유닛(140)에 인가하게 된다.In such a circuit unit, the circuit board is electrically connected to the
여기서, 상기 회로부는 상기 플렉서블 배터리(120)로부터 제공된 출력 전압을 유선 충전에 적합한 전압으로 하강시킨 후 충전대상인 휴대 단말기(10) 측으로 하강된 전압을 송출하는 변환부(미도시)를 포함할 수 있으며, 무선 충전시 충전 효율을 높이기 위한 다양한 회로가 포함될 수 있다.Here, the circuit unit may include a converter (not shown) for lowering the output voltage provided from the
한편, 상기 충전유닛(130)은 유선충전시 충전케이블이 연결될 수 있도록 상기 벨트부(110)의 일측에 외부로 노출되는 접속단자(131)를 포함할 수 있다. 여기서, 상기 접속단자(131)는 상기 회로부와 서로 전기적으로 연결된다. 그리고, 상기 접속단자(131)는 USB포트 타입으로 구비될 수 있다.Meanwhile, the charging
이때, 상기 접속단자(131)는 상기 플렉서블 배터리(120)로부터 공급되는 전원을 휴대 단말기 측으로 전달하여 휴대 단말기를 충전하기 위한 통로역할을 수행할 수도 있고, 외부로부터 공급되는 전원을 상기 플렉서블 배터리(120) 측으로 전달하여 상기 플렉서블 배터리(120)를 재충전하기 위한 통로역할을 수행할 수도 있음을 밝혀둔다.At this time, the
상기 충전유닛(130)은 유선충전모드, 무선충전모드 및 비충전모드로 상기 회로부의 상태를 전환할 수 있는 적어도 하나의 스위치(132)를 포함할 수 있다.The charging
여기서, 도면에는 상기 스위치(132)가 슬라이드 방식으로 구비되는 것으로 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며 버튼 방식이나 회전 방식을 통하여 상태를 변경하는 동작을 수행할 수 있는 공지의 다양한 방식이 사용될 수 있음을 밝혀둔다. Here, although the
이에 따라, 사용자는 상기 스위치(132)의 조작을 통하여 유선 충전 방식 또는 무선 충전 방식을 선택함으로써 유선 충전 방식으로 휴대 단말기의 배터리를 충전할 수도 있고, 무선 충전 방식을 통해 휴대 단말기의 배터리를 충전할 수도 있게 된다.Accordingly, the user can charge the battery of the portable terminal by the wired charging method or the battery of the portable terminal through the wireless charging method by selecting the wired charging method or the wireless charging method through the operation of the
더불어, 상기 휴대 단말기(10)의 충전이 불필요한 경우에는 상기 스위치(132)의 조작을 통해 비충전모드로 전환함으로써 통상적인 벨트 고유의 기능을 수행하게 된다. 여기서, 상기 비충전모드는 상기 접속단자(131) 측에 충전케이블이 연결되는 경우 외부로부터 공급되는 전원을 통해 상기 플렉서블 배터리(120)를 충전하는 상태를 포함할 수 있다.In addition, when the charging of the
이와 같은 충전유닛(130)은 상기 벨트부(110)의 일단부 측에 구비될 수도 있고, 후술할 결속수단(160,260)에 구비될 수도 있다. 그러나, 상기 충전유닛(130)의 위치를 이에 한정하는 것은 아니며 사용자의 편의성을 높일 수 있는 위치면 적절하게 변경될 수 있음을 밝혀둔다.The charging
상기 스위치(132)의 조작을 통한 휴대 단말기의 유선 충전 방식과 무선 충전 방식이 도 5에 도시되어 있다.FIG. 5 shows a wired charging method and a wireless charging method of the portable terminal through the operation of the
즉, 도 5a에 도시된 바와 같이 사용자는 상기 스위치(132)를 조작하여 유선충전모드로 변경하고 상기 접속단자(131) 및 휴대 단말기(10)를 충전 케이블을 통해 서로 연결한다. 이를 통해, 상기 플렉서블 배터리(120)의 전원이 충전 케이블을 통해 휴대 단말기 측으로 공급됨으로써 유선 충전 방식으로 휴대 단말기(10)의 배터리를 충전할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 5A, the user operates the
이때, 상기 충전 케이블을 통해 접속단자(131)와 휴대 단말기(10)를 각각 연결한 상태에서 상기 휴대 단말기(10)를 가방이나 주머니 등에 함께 수납한 상태에서 상기 플렉서블 배터리(120)로부터 전원을 공급받음으로써 간편하게 상기 휴대 단말기(10)의 배터리를 충전할 수 있게 된다.At this time, power is supplied from the
또한, 도 5b에 도시된 바와 같이 사용자는 상기 스위치(132)를 조작하여 무선충전모드로 변경함으로써 플렉서블 배터리(120)의 전원이 안테나유닛(140)을 통해 무선 충전 방식으로 휴대 단말기(10) 측으로 전달됨으로써 휴대 단말기의 배터리를 충전할 수도 있다.5B, the user operates the
이를 위해, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100,100')는 무선 충전 방식으로 휴대 단말기의 배터리를 충전할 수 있도록 상기 벨트부(110)에 안테나유닛(140)이 내장된다.To this end, the
상기 안테나유닛(140)은 충전 대상인 휴대 단말기(10)에 무선 전력 수신용 안테나유닛(18)이 내장되어 있는 경우 상기 휴대 단말기(10)의 수신용 안테나유닛(18)에 무선 고주파 신호를 송출하기 위한 것이다.The
이러한 안테나유닛(140)은 상기 벨트부(110)에 플렉서블 배터리(120)와 함께 내장될 수도 있으며, 상기 벨트부(110)의 일면에 접착층을 매개로 부착된 후 별도의 보호필름을 통해 보호하는 형태로 구비될 수도 있다.The
여기서, 상기 접착층은 접착 성질을 갖는 본드, PVC, 고무 또는 양면 테이프 등일 수 있으며, 전도성을 갖는 성분이 포함될 수도 있다. Here, the adhesive layer may be a bond having adhesive properties, PVC, rubber, double-sided tape or the like, and may include a conductive component.
이러한 상기 안테나유닛(140)은 시계방향 또는 반시계 방향으로 권선되는 원형, 타원형, 나선형 또는 사각형상과 같은 다각형상의 코일로 구성될 수도 있고 동박 등과 같은 금속박을 에칭하여 구성될 수도 있지만, 상기 안테나유닛(140)은 전체적인 두께를 줄일 수 있도록 회로기판(142)에 인쇄패턴으로 형성될 수도 있다.The
여기서, 상기 회로기판(142)은 그 상면에 적어도 하나의 안테나패턴과 다양한 회로패턴이 형성되는 기재가 되는 요소로서, 내열성 및 내압성을 가지며, 가요성(flexible)을 갖는 소재이다. 이러한 소재의 물성을 고려할 때, 상기 회로기판(142)으로서 열경화성 고분자 필름인 PI나 PET 등과 같은 필름이 채용될 수 있다.Here, the
더불어, 상기 안테나유닛(140)이 회로기판(142)에 인쇄패턴으로 형성되는 경우 상기 회로기판(142)은 회로부를 구성하는 회로기판과 일체로 형성될 수도 있고 각각 별도의 부재로 이루어질 수도 있음을 밝혀둔다. In addition, when the
일례로, 상기 안테나유닛(140)을 구성하는 회로기판(142)과 회로부를 구성하는 회로기판이 일체로 형성되는 경우, 하나의 회로기판 상에 안테나 패턴과 무선 충전 회로 및/또는 유선 충전 회로가 패턴인쇄되거나 실장될 수 있다.For example, when the
이와 같은 안테나유닛(140)은 양 단부에 인출되는 연결단자를 통하여 상기 회로부와 전기적으로 연결된다.The
이때, 상기 안테나유닛(140)은 도 3에 도시된 바와 같이 무선충전을 위한 무선 충전용 안테나(144)를 포함하며, 상기 플렉서블 배터리(120)에 저장된 전원 중 일부를 상기 회로부로부터 전달받아 구동전원으로 사용할 수도 있다. 3, the
즉, 상기 무선 충전용 안테나(144)는 상기 스위치(132)의 조작을 통해 상기 회로부가 무선 충전 모드로 전환된 상태에서 상기 회로부를 통해 플렉서블 배터리(120)에서 제공된 전류를 공급받음으로써 무선충전을 위한 자기장을 발생시킨다. That is, the
이로 인해, 상기 휴대 단말기(10)에 구비된 수신용 안테나 유닛(16)에 유도 전류가 생성되고, 상기 유도 전류를 통해 휴대 단말기(10)의 배터리가 충전된다. Accordingly, an induction current is generated in the
또한, 자기 공진 방식을 이용하는 경우 상기 무선 충전용 안테나(144)는 특정 주파수로 자기장을 발생할 수도 있다. 이러한 자기 유도 방식 및 자기 공진 방식의 무선 충전 기술은 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.In addition, when the self-resonance method is used, the
여기서, 상기 무선 충전용 안테나(144)를 구동하기 위한 구동전원이 상기 플렉서블 배터리(120)에 저장된 전원 중 일부를 사용하는 것으로 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 무선 충전용 안테나(144)만을 구동하기 위한 저용량의 구동전원이 상기 벨트부(110)에 별도로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.Here, the driving power for driving the
더불어, 상기 안테나유닛(140)은 도시하지는 않았지만 서로 다른 역할을 수행하는 복수 개로 구비될 수도 있다. 일례로, 상기 안테나유닛(140)은 무선 충전용 안테나(144) 뿐만 아니라 근거리 통신을 위한 NFC용 안테나가 포함될 수 있으며, MST용 안테나가 더 포함될 수도 있다.In addition, although not shown, the
이와 같이 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)는 스위치(132)를 통하여 사용자가 유선 충전 방식과 무선 충전 방식을 선택할 수 있도록 함으로써 충전 대상인 휴대 단말기(10)에 무선 충전 수신용 안테나유닛(18)이 없는 경우에는 유선 충전 모드를 통해 충전이 이루어지도록 하고, 휴대 단말기(10)에 무선 충전 수신용 안테나유닛(18)이 구비되는 경우에는 유선 또는 무선 충전 방식을 사용자가 선택할 수 있도록 한다.As described above, the
즉, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)는 벨트부(110)에 내장된 플렉서블 배터리(120)를 통해 휴대 단말기(10)의 메인 배터리를 직접 충전할 수 있도록 함으로써 자체 전원을 갖는 충전기의 역할을 수행할 수 있으며, 하나의 장치를 통해 유선 충전 및 무선 충전을 동시 또는 각각 수행할 수 있게 된다.That is, the
한편, 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)는 충전시, 특히 무선 충전시 충전대상인 휴대 단말기(10)가 상기 벨트부(110)에 고정된 상태를 유지할 수 있도록 별도의 고정수단(170)이 구비될 수 있다.The
이러한 고정수단(170)은 무선 충전시 벨트부(110)에 내장된 안테나 유닛(140)과 서로 대응된 위치에 상기 휴대 단말기(10)가 위치할 수 있도록 함으로써 안테나 유닛(140)과 휴대 단말기(10)의 무선 충전 수신용 안테나유닛(18)이 서로 대면된 상태를 유지하여 충전이 원활하게 이루어질 수 있도록 하기 위함이다.The fixing
이와 같은 고정수단(170)은 상기 휴대 단말기(10)를 수납하면서 벨트부(110)에 체결될 수 있는 케이스의 형태로 구비될 수 있으며, 상기 벨트부(110)의 일면에 부착되는 밴드타입의 형태로 구비될 수도 있다.The fixing
그러나 상기 고정수단(170)을 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 벨트부(110)에 내장되는 안테나유닛(140)과 서로 대응되는 위치에 구비되어 무선 충전이 원활하게 이루어질 수 있도록 휴대 단말기(10)를 고정하는 방식이면 무방함을 밝혀둔다.However, the present invention is not limited to the above-described fixing means 170, and may be provided at a position corresponding to the
한편, 상기 안테나유닛(140)의 일면에는 무선 충전 효율을 높일 수 있도록 상기 안테나유닛(140)에서 발생되는 자기장을 유기하는 차폐시트(150)를 포함할 수 있다.The
이러한 차폐시트(150)는 도 3에 도시된 바와 같이 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어지며, 상기 안테나유닛(140)과 마찬가지로 상기 벨트부(110)에 내장된 형태로 구비될 수도 있고 벨트부(110)의 일면에 부착된 형태로 구비될 수도 있다.As shown in FIG. 3, the shielding
상기 차폐시트(150)은 상기 무선 고주파 신호에 의해 발생된 자기장을 차폐할 수 있도록 자성체가 포함되는 것이면 모두 사용될 수 있다. 일례로, 상기 차폐시트는 페라이트 시트가 사용될 수 있고, 상기 페라이트 시트는 소결 페라이트 시트로 이루어질 수 있으며, MnZn 페라이트 또는 NiZn 페라이트로 이루어질 수 있다. 바람직하게는 상기 페라이트 시트가 NiZn 소결 페라이트로 이루어질 수 있다. The
더욱 바람직하게는, 상기 차폐시트(150)는 무선 충전용 안테나(144)의 특성을 더욱 향상시킬 수 있도록 상기 페라이트 시트에 비해 상대적으로 높은 투자율을 갖는 비정질 합금의 리본시트 또는 나노결정립 합금의 리본시트가 사용될 수 있다.More preferably, the shielding
여기서, 상기 비정질 합금 또는 나노결정립 합금은 Fe계 또는 Co계 자성 합금이 사용될 수 있으며, 재료비용을 고려할 때 Fe계 자성 합금을 사용하는 것이 바람직하다. 더불어, 상기 비정질 합금 및 나노결정립 합금은 3원소 합금 또는 5원소 합금을 포함할 수 있고, 예를 들어, 상기 3원소 합금은 Fe, Si 및 B를 포함하며, 상기 5원소 합금은 Fe, Si, B, Cu 및 Nb를 포함할 수 있다.Here, the amorphous alloy or the nano-crystal alloy may be an Fe-based or a Co-based magnetic alloy, and it is preferable to use an Fe-based magnetic alloy in consideration of material cost. In addition, the amorphous alloy and the nanocrystalline alloy may include a three-element alloy or a five-element alloy. For example, the three-element alloy may include Fe, Si, and B, B, Cu and Nb.
한편, 상기 차폐시트(150)는 도 4에 도시된 바와 같이 2층 이상의 복수 개의 비정질합금 또는 나노결정립 합금의 리본시트(151,152,153)가 2층 이상의 복수 개로 구비되어 적층형성될 수도 있다.4, the shielding
이때, 상기 차폐시트(150)는 무선 충전시 와전류의 발생을 억제할 수 있도록 복수 개의 미세 조각으로 분리 형성될 수 있으며, 복수 개의 미세 조각들은 서로 이웃하는 미세 조각들 간에 전체적으로 절연되거나 부분적으로 절연되도록 구비될 수 있다.At this time, the shielding
이때, 상기 복수 개의 미세 조각은 1㎛ ~ 3mm의 크기로 구비될 수 있으며, 각각의 조각들은 비정형으로 랜덤하게 이루어질 수 있다.At this time, the plurality of fine pieces may be formed to have a size of 1 to 3 mm, and each piece may be irregularly randomized.
그리고, 상기 차폐시트(150)가 복수 개의 시트층이 미세조각으로 분리형성되어 적층되는 경우 각각의 시트층 사이에는 비전도성 재질로 이루어진 접착층(154)이 배치되어 서로 적층되는 한 쌍의 시트층 사이에 스며들 수 있도록 함으로써 상기 접착층(154)이 각각의 시트층을 구성하는 복수 개의 미세 조각을 절연하는 역할을 수행할 수도 있다.In the case where the
여기서, 상기 접착층은 접착제로 구비될 수도 있으며 필름 형태의 기재의 일면 또는 양면에 접착제가 도포된 형태로 구비될 수도 있다.Here, the adhesive layer may be formed of an adhesive or may be provided on one side or both sides of a substrate in the form of a film with an adhesive applied thereto.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)는 상기 플렉서블 배터리(120)가 벨트부(110)의 전체길이에 대하여 내장될 수도 있고 부분적으로 내장될 수도 있다.Meanwhile, in the
더불어, 상기 벨트부(110)에 내장되는 플렉서블 배터리(120)는 복수 개로 구비되고 서로 연결되는 형태로 구비될 수도 있고, 하나의 통체로 이루어질 수도 있다. In addition, a plurality of
이와 같은 경우 상기 플렉서블 배터리(120)는 벨트부(110)의 길이방향과 수직한 방향으로 수축 및 이완을 위한 패턴이 형성될 수도 있다.In this case, the
이에 따라, 상기 벨트부(110)를 사용하거나 보관하는 과정에서 상기 벨트부(110)가 휘어지거나 감겨지더라도 상기 패턴을 통해 수축 및 이완시 발생되는 하중을 줄일 수 있음으로써 내장된 플렉서블 배터리가 파손되는 것을 방지할 수 있게 된다.Accordingly, even if the
여기서, 상기 패턴은 상기 플렉서블 배터리(120)의 전체 길이에 대하여 구비될 수도 있고, 부분적으로 구비될 수도 있다. 상기 패턴은 더불어 연속적으로 구비될 수도 있고 비연속적으로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.Here, the pattern may be provided for the entire length of the
한편, 상기 결속수단(160,260)은 본 발명에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100,100')가 허리띠의 형태로 구현되는 경우 상기 벨트부(110)를 사용자의 허리에 착용한 상태에서 상기 벨트부(110)의 양단부를 구속하기 위한 것이다.In the meantime, when the
이러한, 결속수단(160,260)은 상기 벨트부(110)의 양단부측에 서로 대응되도록 구비된다.The binding means 160 and 260 are provided so as to correspond to the opposite end portions of the
즉, 상기 결속수단(160)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 벨트부(110)의 일면에 길이방향을 따라 일정깊이 돌출되는 복수 개의 돌출바(161)와, 상기 벨트부(110)의 슬라이딩 이동시 서로 이웃하는 돌출바(161)의 사이의 공간에 삽입되는 걸림바(162a)를 갖는 버클(162)로 구비될 수 있다.1, the binding
여기서, 상기 돌출바(161)가 상기 벨트부(110)의 일면에 돌출형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 벨트부(110)의 일면에 함몰형성되는 요홈의 형태로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.Here, the protruding
한편, 상기 결속수단(260)은 도 6에 도시된 바와 같이 벨트부(110)에 일정 간격을 두고 관통형성되는 복수 개의 관통공(261)과 상기 관통공(261)에 삽입될 수 있도록 벨트부(110)의 단부에 회동가능하게 결합되는 구속바(262a)를 갖는 버클(262)로 구비될 수도 있다.6, the binding
그러나, 상기 결속수단(160,260)을 상술한 방식으로 한정하는 것은 아니며 벨트부(110)의 단부를 고정하여 사용자의 허리를 둘러감은 상태를 유지할 수 있는 방식이면 어떠한 방식을 사용하더라도 무방함을 밝혀둔다. 일례로, 레버 방식, 대응되는 자석을 이용한 고정 등 공지의 다양한 방식이 적용될 수 있다.However, it should be noted that the binding means 160 and 260 are not limited to the above-described manner, and any method can be used as long as the end portion of the
한편, 도면에는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100,100')가 유선 충전 방식을 위한 접속단자(131)와 무선 충전 방식을 위한 안테나유닛(140)이 모두 구비되는 것을 도시하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 접속단자(131)만 구비되어 유선 충전 방식으로만 휴대 단말기가 충전될 수도 있고, 안테나유닛(140)만 구비되어 무선 충전 방식으로만 휴대 단말기가 충전될 수도 있음을 밝혀둔다.In the meantime, it is shown that the
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리가 내장된 벨트(100)가 접속단자(131)만 구비되어 유선 충전 방식으로만 휴대 단말기가 충전되거나, 안테나유닛(140)만 구비되어 무선 충전 방식으로만 휴대 단말기가 충전되는 경우 상기 스위치(132)는 충전모드와 비충전모드를 전환하는 온/오프 기능을 수행하도록 구현될 수도 있음을 밝혀둔다.In addition, according to the embodiment of the present invention, the
또한, 상기 휴대 단말기는 휴대폰, PMP, DMB, 태블릿 등과 같은 휴대용 디바이스 일 수도 있음을 밝혀둔다.The portable terminal may be a portable device such as a mobile phone, a PMP, a DMB, a tablet, and the like.
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.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
10 : 휴대 단말기
16 : 충전 케이블
100,100' : 플렉서블 배터리가 내장된 벨트
110 : 벨트부
111 : 외피
120 : 플렉서블 배터리
121 : 외장재
121a : 제1외장재
121b : 제2외장재
122 : 수용부
123 : 밀봉부
124 : 패턴
125 : 전극조립체
126 : 양극
126a : 양극집전체
126b : 양극 활물질
126c : 양극단자
127 : 분리막
127a : 부직포층
127b : 나노섬유웹층
128 : 음극
128a : 음극집전체
128b : 음극 활물질
129c : 음극단자
129 : 패턴
130 : 충전유닛
131 : 접속단자
132 : 스위치
140 : 안테나유닛
142 : 회로기판
144 : 무선 충전용 안테나
150 : 차폐시트
151,152,153 : 비정질 합금의 리본시트 또는 나노 결정립 합금의 리본시트
154 : 접착층
160,260 : 결속수단
161 : 돌출바
162,262 : 버클
162a : 걸림바
261 : 관통공
262a : 구속바
170 : 고정수단10: portable terminal 16: charging cable
100,100 ': Belt with flexible battery
110: Belt portion 111: Sheath
120: Flexible battery
121:
121b: second outer covering member 122:
123: sealing portion 124: pattern
125: electrode assembly 126: anode
126a:
126c: positive electrode terminal 127: separator
127a:
128: cathode 128a: cathode collector
128b: negative electrode active material 129c: negative electrode terminal
129: pattern 130: charging unit
131: connection terminal 132: switch
140: antenna unit 142: circuit board
144: Wireless charging antenna 150: Shielding sheet
151, 152, 153: ribbon sheet of amorphous alloy or ribbon sheet of nano-crystal alloy
154:
161: protruding
162a: Retaining bar 261: Through hole
262a: restraining bar 170: securing means
Claims (16)
상기 벨트부에 내장되는 충방전 가능한 플렉서블 배터리; 및
상기 플렉서블 배터리의 전원을 휴대 단말기의 배터리로 공급하여 휴대 단말기의 배터리를 충전하기 위한 충전유닛;을 포함하는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.A belt-shaped belt section;
A flexible battery capable of being charged and discharged in the belt portion; And
And a charging unit for supplying power of the flexible battery to the battery of the portable terminal to charge the battery of the portable terminal.
상기 벨트부는 허리 벨트, 멜빵 벨트 또는 가방의 벨트인 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.The method according to claim 1,
Wherein the belt portion is a belt of a waist belt, a suspenders belt or a bag.
상기 플렉서블 배터리는,
양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체; 및
상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;를 포함하며,
상기 외장재 및 전극조립체는 밴딩시 수축 및 이완을 위한 패턴이 구비되고,
상기 외장재 및 전극조립체의 패턴은 서로 일치하는 패턴을 갖도록 구비되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.The method according to claim 1,
The flexible battery includes:
An electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator; And
And a casing covering the electrode assembly together with the electrolytic solution,
The outer casing and the electrode assembly are provided with a pattern for shrinking and relaxing when bending,
Wherein the outer casing and the electrode assembly are provided so as to have patterns corresponding to each other.
상기 플렉서블 배터리는 길이방향을 따라 부분적으로 또는 전체적으로 수축 및 이완을 위한 패턴이 구비되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.The method according to claim 1,
Wherein the flexible battery is provided with a pattern for shrinking and relaxing partly or wholly along the longitudinal direction.
상기 충전유닛은,
상기 플렉서블 배터리와 전기적으로 연결되고 상기 플렉서블 배터리에서 제공되는 전원을 무선 충전용 교류전원으로 변환하거나 유선 충전용 전압으로 변환하는 회로부;를 포함하는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.The method according to claim 1,
The charging unit includes:
And a circuit unit electrically connected to the flexible battery and converting the power supplied from the flexible battery into AC power for wireless charging or converting the AC power into a wired charging voltage.
상기 회로부와 전기적으로 연결되는 적어도 하나의 스위치가 구비되고, 사용자의 스위치 조작시 상기 회로부의 전기적인 연결이 제어됨으로써 유선충전모드, 무선충전모드 및 비충전모드로 전환되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.6. The method of claim 5,
Wherein the at least one switch is electrically connected to the circuit unit, and the flexible connection is switched to the wired charging mode, the wireless charging mode, and the non-charging mode by controlling the electrical connection of the circuit unit when the user operates the switch.
상기 벨트부의 양단을 서로 결속하거나 해제하는 결속수단을 더 포함하고,
상기 벨트부 또는 결속수단 중 어느 일측에는 상기 회로부와 전기적으로 연결되고 휴대 단말기의 충전을 위한 케이블의 단부가 연결되는 접속단자가 구비되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.6. The method of claim 5,
And binding means for binding or releasing both ends of the belt portion to each other,
And a flexible terminal electrically connected to the circuit unit and having a connection terminal to which an end of a cable for charging the portable terminal is connected.
상기 접속단자는 USB 포트 타입인 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.8. The method of claim 7,
Wherein the connection terminal is a USB port type flexible battery.
상기 벨트부에는 상기 휴대 단말기를 고정하기 위한 고정수단이 구비되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.The method according to claim 1,
Wherein the belt unit includes fixing means for fixing the portable terminal.
상기 벨트부는 상기 플렉서블 배터리의 전원을 상기 휴대 단말기 측으로 무선송신할 수 있도록 무선충전을 위한 자기장을 발생시키는 적어도 하나의 안테나유닛;을 포함하는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.The method according to claim 1,
And at least one antenna unit for generating a magnetic field for wireless charging so that the belt unit can wirelessly transmit power of the flexible battery to the portable terminal.
상기 안테나유닛의 일면에는 무선 충전시 발생되는 자기장을 유기하는 차폐시트가 배치되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.11. The method of claim 10,
Wherein a shielding sheet for inducing a magnetic field generated during wireless charging is disposed on one surface of the antenna unit.
상기 차폐시트는 비정질 합금의 리본시트 또는 나노 결정립 합금의 리본시트인 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.12. The method of claim 11,
Wherein the shielding sheet is a ribbon sheet of an amorphous alloy or a ribbon sheet of a nano-crystal alloy.
상기 차폐시트는 복수 개의 미세 조각으로 분리형성되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.12. The method of claim 11,
Wherein the shielding sheet is divided into a plurality of micro-pieces.
상기 플렉서블 배터리는,
양극, 음극 및 분리막을 포함하는 전극조립체; 및
상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;를 포함하는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.The method according to claim 1,
The flexible battery includes:
An electrode assembly including an anode, a cathode, and a separator; And
And an outer casing that encapsulates the electrode assembly together with the electrolyte.
상기 전극조립체는 양극집전체의 일면 또는 양면에 양극 활물질층이 배치되는 양극과, 음극집전체의 일면 또는 양면에 음극 활물질층이 배치되는 음극 및 분리막을 포함하며,
상기 양극, 음극 및 분리막은 밴딩시 수축 및 이완을 위하여 상기 외장재의 패턴과 동일한 패턴이 구비되는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.15. The method of claim 14,
The electrode assembly includes a cathode on which a cathode active material layer is disposed on one surface or both surfaces of a cathode collector, and a cathode and a separator on which an anode active material layer is disposed on one or both surfaces of the anode collector,
Wherein the positive electrode, the negative electrode, and the separator are provided with the same pattern as the pattern of the casing for shrinking and relaxing during bending.
상기 분리막은 부직포층; 및 상기 부직포층의 일면 또는 양면에 적층된 폴리아크릴로니트릴 나노 섬유를 함유한 나노섬유웹층;을 포함하는 플렉서블 배터리가 내장된 벨트.15. The method of claim 14,
Wherein the separation membrane comprises a nonwoven fabric layer; And a nanofiber web layer containing polyacrylonitrile nanofibers laminated on one or both sides of the nonwoven fabric layer.
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