KR20190138451A - 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리는, 제 1 방향으로 제 1 길이 및 제 2 방향으로 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이로 형성되고, 음극 활물질이 코팅된 제 1 코팅부 및 상기 제 1 코팅부와 인접 배치된 제 1 무지부를 포함하는 음극 기재, 상기 제 1 방향으로 제 3 길이 및 상기 제 2 방향으로 상기 제 3 길이보다 긴 제 4 길이로 형성되고, 상기 음극 기재와 대면 배치되며, 양극 활물질이 코팅된 제 2 코팅부 및 상기 제 2 코팅부와 인접 배치된 제 2 무지부를 포함하는 양극 기재 및 상기 음극 기재와 상기 양극 기재 사이에 배치된 분리막을 포함할 수 있다. 상기 음극 기재, 상기 양극 기재, 및 상기 분리막이 함께 권취된 롤 형상의 코너부의 적어도 일부가 컷팅된 구조를 형성되도록, 상기 음극 기재의 상기 제 1 코팅부 및 상기 양극 기재의 제 2 코팅부는, 상기 제 2 방향을 따라 외측으로부터 내측으로 리세스되고, 지정된 간격으로 배열된 복수 개의 노치들을 포함할 수 있다.
Description
본 개시의 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들어, 전자 장치에 장착된 배터리의 활물질 코팅부 구조에 관한 것이다.
전자 장치라 함은, 가전제품으로부터, 전자 수첩, 휴대용 멀티미디어 재생기, 이동통신 단말기, 태블릿 PC, 영상/음향 장치, 데스크톱/랩톱 컴퓨터, 차량용 내비게이션 등, 탑재된 프로그램에 따라 특정 기능을 수행하는 장치를 의미할 수 있다. 예를 들면, 이러한 전자 장치들은 저장된 정보를 음향이나 영상으로 출력할 수 있다. 전자 장치의 집적도가 높아지고, 초고속, 대용량 무선통신이 보편화되면서, 최근에는, 이동통신 단말기와 같은 하나의 전자 장치에 다양한 기능이 탑재될 수 있다.
상기 전자 장치는 충전이 가능한 배터리가 장착되어 있으며, 상기 배터리는 2차 전지로서 예를 들면, 니켈 카드뮴 전지, 폴리머 전지 및 리튬 이온 전지 등을 포함할 수 있다. 상기 리튬 이온 전지는 메모리 현상이 없고 전지의 출력도 좋아 휴대용 전자 장치에 유용하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 상기 리튬 이온 전지는 직사각형 형태의 기재 위에 일정한 형상과 면적으로 배터리 활물질을 코팅하고, 비코팅된 면에 전극 탭을 부착하여 제조할 수 있다.
전자 장치에 장착된 배터리는 활물질 코팅면 및 활물질이 도포되어 있지 않은 비코팅면(예: 무지부)을 분리막 등에 의하여 감싸도록 제조할 수 있다. 예를 들어, 젤리 롤 타입(jelly roll type)으로 형성된 배터리 셀 구조를 파우치(pouch) 내로 삽입하여 형성할 수 있다.
상기 파우치에 삽입된 배터리 셀 구조는, 상기 파우치의 내측 코너(corner)부와 접촉할 수 있으며, 극판(예: 양극 기재 및/또는 음극 기재)간의 단락을 유발할 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리는 낙하 등과 같은 외부 스트레스에 의해, 파우치 코너부와 빈번하거나 강한 접촉이 발생할 수 있으며, 이에 따라, 양극 기재와 음극 기재를 격리하고 있는 분리막이 벗겨지거나, 전극의 정렬 상태가 쉽게 변형될 수 있다. 상기 외부 스트레스가 반복되는 경우, 상기 배터리는 내부 단락 현상이 발생할 수 있고, 발열, 발화가 생김에 따라 배터리의 안정성이 저하될 수 있다.
또 다른 예로, 상당 부분 곡면을 포함하는 전자 장치 내에 배치되는 내장형 배터리의 경우, 대부분 사각형 모양으로 마련된 배터리 형상으로 인하여 실장 공간에 제약을 받을 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 장착된 배터리는 모서리 영역에 패터닝된 노치 구조를 형성하여, 극판 간 단락을 방지할 수 있다. 이에 따라, 배터리 셀 내의 충전 에너지의 균형을 유지하고 배터리 성능을 안정화시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치에 장착된 배터리는 다양한 형상으로 제조됨에 따라, 전자 장치의 곡면 형상에 대응하는 디자인 유연성(design flexibility)을 제공할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리는, 제 1 방향으로 제 1 길이 및 제 2 방향으로 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이로 형성되고, 음극 활물질이 코팅된 제 1 코팅부 및 상기 제 1 코팅부와 인접 배치된 제 1 무지부를 포함하는 음극 기재, 상기 제 1 방향으로 제 3 길이 및 상기 제 2 방향으로 상기 제 3 길이보다 긴 제 4 길이로 형성되고, 상기 음극 기재와 대면 배치되며, 양극 활물질이 코팅된 제 2 코팅부 및 상기 제 2 코팅부와 인접 배치된 제 2 무지부를 포함하는 양극 기재 및 상기 음극 기재와 상기 양극 기재 사이에 배치된 분리막을 포함할 수 있다. 상기 음극 기재, 상기 양극 기재, 및 상기 분리막이 함께 권취된 롤 형상의 코너부의 적어도 일부가 컷팅된 구조를 형성되도록, 상기 음극 기재의 상기 제 1 코팅부 및 상기 양극 기재의 제 2 코팅부는, 상기 제 2 방향을 따라 외측으로부터 내측으로 리세스되고, 지정된 간격으로 배열된 복수 개의 노치들을 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제 1 방향으로 향하는 전면 플레이트, 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 상기 후면 플레이트 사이를 둘러싸도록 형성된 브라켓을 포함하는 하우징, 상기 전면 플레이트의 적어도 일부를 통해 외부로 정보를 표시하기 위한 디스플레이 장치 및 상기 브라켓의 적어도 일부에 마련된 안착홈에 장착된 배터리를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 음극 활물질이 코팅된 제 1 코팅부 및 상기 제 1 코팅부와 인접 배치된 제 1 무지부를 포함하는 음극 기재, 상기 음극 기재와 대면 배치되고, 양극 활물질이 코팅된 제 2 코팅부 및 상기 제 2 코팅부와 인접 배치된 제 2 무지부를 포함하는 양극 기재 및 상기 음극 기재의 일면 또는 상기 양극 기재 일면에 배치된 적어도 하나의 분리막을 포함할 수 있다. 상기 음극 기재의 상기 제 1 코팅부 또는 상기 양극 기재의 상기 제 2 코팅부의 상단 또는 하단 영역에는 외측으로부터 내측으로 리세스된 적어도 하나의 노치 구조를 포함할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 장착된 배터리는, 양극 기재 및/또는 음극 기재의 코팅 영역에 패터닝된 노치 구조를 형성하여 극판 간의 단락을 방지할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 장착된 배터리는 배터리 셀 내의 충전 에너지의 균형을 유지하고 배터리 성능을 안정화시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 장착된 배터리는, 외부 스트레스에도 강건한 구조를 가지는 배터리를 제공할 수 있으며, 배터리 셀 내의 충전 에너지의 균형을 유지하고 배터리 성능을 안정화시킬 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 장착된 배터리는, 다양한 형상으로 제조됨에 따라, 전자 장치의 곡면 형상에 대응하는 디자인 유연성(design flexibility)을 제공하고, 전자 장치의 경박화를 구현할 수 있다.
도 1은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 전면 사시도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 후면 사시도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치에 장착된 배터리(350)를 분해한 사시도이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 상기 배터리(350)의 외면을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 상기 배터리(350)의 측면을 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 배터리(350)의 음극 기재(510) 및 양극 기재(520)를 펼쳐놓은 정면도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 배터리를 구성하는 음극 기재(510), 분리막(530) 및 양극 기재(520)를 적층 배치한 투영 평면도이다.
도 10은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 배터리를 구성하는 음극 기재(510), 분리막(530) 및 양극 기재(520)를 적층 배치한 투영 평면도이다.
도 11은 도 9의 구조를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 12는 일반적인 배터리 구조로부터 개선된 본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리 구조의 내부 구조를 나타낸 투영도이다.
도 13은 도 12와 다른 방향에서 바라본 일반적인 배터리 구조로부터 개선된 본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리 구조의 내부 구조를 나타낸 투영도이다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 일반적인 배터리 구조(70)로부터 개선된 웨어러블 전자 장치(101) 내의 배터리 구조(700)의 형상을 나타낸 간략도이다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 전자 장치 내에 장착되는 배터리 구조(850)의 다양한 형상을 나타낸 간략도이다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 전면 사시도이다.
도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 후면 사시도이다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 분해 사시도이다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치에 장착된 배터리(350)를 분해한 사시도이다.
도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 상기 배터리(350)의 외면을 도시한 사시도이다.
도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 상기 배터리(350)의 측면을 나타낸 측면도이다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 배터리(350)의 음극 기재(510) 및 양극 기재(520)를 펼쳐놓은 정면도이다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 배터리를 구성하는 음극 기재(510), 분리막(530) 및 양극 기재(520)를 적층 배치한 투영 평면도이다.
도 10은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 배터리를 구성하는 음극 기재(510), 분리막(530) 및 양극 기재(520)를 적층 배치한 투영 평면도이다.
도 11은 도 9의 구조를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다.
도 12는 일반적인 배터리 구조로부터 개선된 본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리 구조의 내부 구조를 나타낸 투영도이다.
도 13은 도 12와 다른 방향에서 바라본 일반적인 배터리 구조로부터 개선된 본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리 구조의 내부 구조를 나타낸 투영도이다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 일반적인 배터리 구조(70)로부터 개선된 웨어러블 전자 장치(101) 내의 배터리 구조(700)의 형상을 나타낸 간략도이다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 전자 장치 내에 장착되는 배터리 구조(850)의 다양한 형상을 나타낸 간략도이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 또는 키보드를 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150)를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크 198 또는 제 2 네트워크 199와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 발명된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치 (예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나,""A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,"및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 발명된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 전면 사시도이다. 도 3은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 후면 사시도이다.
도 2 및 3을 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(101)는, 제 1 면(또는 전면)(310A), 제 2 면(또는 후면)(310B), 및 제 1 면(310A) 및 제 2 면(310B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(310C)을 포함하는 하우징(310)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2의 제 1 면(310A), 제 2 면(310B) 및 측면(310C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(310A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(302)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(310B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(311)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(311)는, 예를 들어, 코팅 또는 착색된 유리, 세라믹, 폴리머, 금속(예: 알루미늄, 스테인레스 스틸(STS), 또는 마그네슘), 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의하여 형성될 수 있다. 상기 측면(310C)은, 전면 플레이트(302) 및 후면 플레이트(311)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조 (또는 "측면 부재")(318)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(311) 및 측면 베젤 구조(318)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302)는, 상기 제 1 면(310A)으로부터 상기 후면 플레이트(311) 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 2개의 제 1 영역(310D)들을, 상기 전면 플레이트(302)의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(도 3 참조)에서, 상기 후면 플레이트(311)는, 상기 제 2 면(310B)으로부터 상기 전면 플레이트(302) 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 2개의 제 2 영역(310E)들을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(302)(또는 상기 후면 플레이트(311))가 상기 제 1 영역(310D)들(또는 상기 제 2 영역(310E)들) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 다른 실시예에서는, 상기 제 1 영역(310D)들 또는 제 2 영역(310E)들 중 일부가 포함되지 않을 수 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(101)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(318)는, 상기와 같은 제 1 영역(310D)들 또는 제 2 영역(310E)들이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역(310D)들 또는 제 2 영역(310E)들을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는, 디스플레이(301), 오디오 모듈(303, 307, 314), 센서 모듈(304, 316, 319), 카메라 모듈(305, 312, 313), 키 입력 장치(317), 발광 소자(306), 및 커넥터 홀(308, 309) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(317), 또는 발광 소자(306))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(301)는, 예를 들어, 전면 플레이트(302)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(310A), 및 상기 측면(310C)의 제 1 영역(310D)들을 형성하는 전면 플레이트(302)를 통하여 상기 디스플레이(301)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 디스플레이(301)의 모서리를 상기 전면 플레이트(302)의 인접한 외곽 형상과 대체로 동일하게 형성할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)가 노출되는 면적을 확장하기 위하여, 디스플레이(301)의 외곽과 전면 플레이트(302)의 외곽간의 간격이 대체로 동일하게 형성될 수 있다.
다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 일부에 리세스 또는 개구부(opening)을 형성하고, 상기 리세스 또는 상기 개구부(opening)와 정렬되는 오디오 모듈(314), 센서 모듈(304), 카메라 모듈(305), 및 발광 소자(306) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)의 화면 표시 영역의 배면에, 오디오 모듈(314), 센서 모듈(304), 카메라 모듈(305), 지문 센서(316), 및 발광 소자(306) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 디스플레이(301)는, 터치 감지 회로, 터치의 세기(압력)를 측정할 수 있는 압력 센서, 및/또는 자기장 방식의 스타일러스 펜을 검출하는 디지타이저와 결합되거나 인접하여 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 센서 모듈(304, 119)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(317)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(310D)들, 및/또는 상기 제 2 영역(310E)들에 배치될 수 있다.
오디오 모듈(303, 307, 314)은, 마이크 홀(303) 및 스피커 홀(307, 314)을 포함할 수 있다. 마이크 홀(303)은 외부의 소리를 획득하기 위한 마이크가 내부에 배치될 수 있고, 어떤 실시예에서는 소리의 방향을 감지할 수 있도록 복수개의 마이크가 배치될 수 있다. 스피커 홀(307, 314)은, 외부 스피커 홀(307) 및 통화용 리시버 홀(314)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 스피커 홀(307, 314)과 마이크 홀(303)이 하나의 홀로 구현 되거나, 스피커 홀(307, 314) 없이 스피커가 포함될 수 있다(예: 피에조 스피커).
센서 모듈(304, 316, 319)은, 전자 장치(101)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(304, 316, 319)은, 예를 들어, 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치된 제 1 센서 모듈(304)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(310)의 제 2 면(310B)에 배치된 제 3 센서 모듈(319)(예: HRM 센서) 및/또는 제 4 센서 모듈(316) (예: 지문 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(310)의 제 1면(310A)(예: 디스플레이(301)뿐만 아니라 제 2면(310B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(101)는, 도시되지 않은 센서 모듈, 예를 들어, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서(304) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(305, 312, 313)은, 전자 장치(101)의 제 1 면(310A)에 배치된 제 1 카메라 장치(305), 및 제 2 면(310B)에 배치된 제 2 카메라 장치(312), 및/또는 플래시(313)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈(305, 312)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(313)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (적외선 카메라, 광각 및 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 전자 장치(101)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(317)는, 하우징(310)의 측면(310C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(101)는 상기 언급된 키 입력 장치(317) 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(317)는 디스플레이(301) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(310)의 제 2면(310B)에 배치된 센서 모듈(316)을 포함할 수 있다.
발광 소자(306)는, 예를 들어, 하우징(310)의 제 1 면(310A)에 배치될 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, 전자 장치(101)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자(306)는, 예를 들어, 카메라 모듈(305)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 발광 소자(306)는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(308, 309)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(308), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(예를 들어, 이어폰 잭)(309)을 포함할 수 있다.
도 4는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치(101)의 분해 사시도이다.
도 4를 참조하면, 전자 장치(101)(예: 도 1 내지 도 3의 전자 장치(101))는, 측면 베젤 구조(331), 제 1 지지부재(332)(예: 브라켓), 전면 플레이트(320), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)는, 구성요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지부재(332), 또는 제 2 지지부재(360))를 생략하거나 다른 구성요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나는, 도 2, 또는 도 3의 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지부재(332)는, 전자 장치(101) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(331)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(331)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(332)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지부재(332)는, 일면에 디스플레이(330)가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는, 프로세서, 메모리, 및/또는 인터페이스가 장착될 수 있다. 프로세서는, 예를 들어, 중앙처리장치, 어플리케이션 프로세서, 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서 중 하나 또는 그 이상을 포함할 수 있다.
메모리는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스는, 예를 들어, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 및/또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다. 인터페이스는, 예를 들어, 전자 장치(101)를 외부 전자 장치와 전기적 또는 물리적으로 연결시킬 수 있으며, USB 커넥터, SD 카드/MMC 커넥터, 또는 오디오 커넥터를 포함할 수 있다.
배터리(350)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 또는 재충전 가능한 2차 전지, 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(350)의 적어도 일부는, 예를 들어, 인쇄 회로 기판(340)과 실질적으로 동일 평면 상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(101) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(101)와 탈부착 가능하게 배치될 수도 있다.
안테나(370)는, 후면 플레이트(380)와 배터리(350) 사이에 배치될 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, NFC(near field communication) 안테나, 무선 충전 안테나, 및/또는 MST(magnetic secure transmission) 안테나를 포함할 수 있다. 안테나(370)는, 예를 들어, 외부 장치와 근거리 통신을 하거나, 충전에 필요한 전력을 무선으로 송수신 할 수 있다. 다른 실시예에서는, 측면 베젤 구조(331) 및/또는 상기 제 1 지지부재(332)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
이하, 배터리의 구조에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 전자 장치에 장착된 배터리(350)를 분해한 사시도이다. 도 6은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 상기 배터리(350)의 외면을 도시한 사시도이다. 도 7은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 상기 배터리(350)의 측면을 나타낸 측면도이다. 도 6의 배터리(350)의 상, 하단부 영역에서, 음극 기재(510)는 분리막(530)에 가려져 외부에 노출되지 않으나, 설명의 편의를 위하여 시야에 확보되도록 투영도로 나타내었다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리(350)는 전자 장치(예: 도 1 내지 4의 전자 장치(101))의 제 1 지지부재(332)(예: 브라켓)에 형성된 안착 홈(332a)에 안착될 수 있다. 상기 배터리(350)는 전극 조립체로서, 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 적어도 하나의 분리막(530)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 배터리(350)는 상기 전극 조립체를 수납하는 파우치(550)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리(350)는 권취형 구조일 수 있으며, 적어도 하나의 분리막(530)을 기준으로 일면에는 음극 기재(510)가 배치되고, 타면에는 양극 기재(520)가 배치될 수 있다. 상기 음극 기재(510), 적어도 하나의 분리막(530) 및 양극 기재(520)는 함께 롤 형상으로 권취(wrap)될 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리(350)의 전극 조립체는 가역적으로 휘어질 수 있는 플렉서블 젤리 롤 타입(jelly role type)의 2차 전지일 수 있으며, 상기 젤리 롤 타입의 2차 전지는 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 상기 음극 기재(510)와 양극 기재(520) 사이에 개재된 적어도 하나의 분리막(530)이 적층되어 젤리 롤 형태로 권취함으로써 제조될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리(350)는 적어도 일부가 곡면으로 구성된 원형 또는 타원형 형태로 제조되도록 상기 음극 기재(510), 분리막(530) 및 양극 기재(520)를 권취할 수 있으며, 일면은 상기 안착 홈(332a)의 형상과 대응되는 편평한 장방형(예: 직사각형 형상)으로 마련할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리(350)의 음극 기재(510) 및 양극 기재(520)는 서로 대응되는 형상으로 대면 배치될 수 있으며, 상기 음극 기재(510)의 일측에는 외부로 돌출 배치된 음극 탭(515)이 마련되고, 상기 양극 기재(520)의 일측에는 외부로 돌출 배치된 양극 탭(525)이 마련될 수 있다. 상기 음극 탭(515) 및 양극 탭(525)은 서로 대응되는 길이로 돌출되고, 이격 배치된 형태로 대면할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)에 마련된 음극 탭(515)은 음극 기재(510)의 음극 활물질이 도포되지 않은 무지부 상에 형성될 수 있다. 상기 양극 기재(520)에 마련된 양극 탭(525)은 양극 기재(520)의 양극 활물질이 도포되지 않은 무지부 상에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 분리막(530)은 복수 개로 마련될 수 있으며, 젤리 롤 타입의 배터리(350)의 최내층 및/또는 음극 기재(510)와 양극 기재(520) 사이에 배치될 수 있다. 상기 분리막(530)은 배터리(350)를 지지하는 동시에, 상기 음극 기재(510)와 양극 기재(520) 간의 접촉을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510) 또는 양극 기재(520)의 활물질이 도포된 코팅부 일측에는 내측으로 리세스된 적어도 하나의 노치 구조(540)를 포함할 수 있다. 상기 적어도 하나의 노치 구조(540)는 롤 형상의 배터리(350)의 코너 영역에 적어도 일부가 커팅된(cutting) 형상으로 제조될 수 있다. 상기 적어도 하나의 노치 구조(540)는 상기 음극 기재(510)에만 형성되거나 상기 양극 기재(520)에만 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 적어도 하나의 노치 구조(540)는 상기 음극 기재(510) 및 양극 기재(520)에 형성될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 적어도 하나의 노치 구조(540)는 분리막(530)에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 파우치(550)는 상기 전극 조립체를 수납하고, 외부로부터 밀폐할 수 있다. 상기 파우치(550)는 알루미늄(Al)을 포함하여 제조될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 파우치(550)는 내부에 전해액을 주입하여 전극을 함침할 수 있다. 상기 파우치(550)는 내부 공간이 형성된 구조 또는 전지 조립체를 감싸는 절연 부재를 포함할 수 있다.
도 8은 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 배터리(350)의 음극 기재(510) 및 양극 기재(520)를 펼쳐놓은 정면도이다.
도 8을 참조하면, 상기 배터리(예: 도 5 내지 도 7의 배터리(350))는 음극 기재(510) 및 상기 음극 기재(510)와 분리막(예: 도 5 내지 도 7의 분리막(530))을 사이에 두고 대면 배치된 양극 기재(520)를 포함할 수 있다. 도 8의 배터리(350)의 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 분리막(530) 구조는 도 5 내지 도 7의 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 분리막(530) 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)는 제 1 방향(X)으로 제 1 길이(510a) 및 제 2 방향(Y)으로 상기 제 1 길이(510a)보다 긴 제 2 길이(510b)로 형성될 수 있다. 상기 음극 기재(510)는 구리 포일(Cu foil)로 형성된 기재면과, 상기 기재면 상에 음극 활물질이 코팅 또는 도포된 제 1 코팅부(511)와 상기 음극 활물질이 코팅 또는 도포되지 않은 제 1 무지부(512)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 코팅부(511)는 음극 활물질이 지정된 두께 및 면적으로 코팅 또는 도포되며, 실질적으로 음극 기재(510)의 양단을 제외한 전체면을 형성할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 코팅부(511)의 단부 영역에는 적어도 하나의 제 1 노치 구조(513)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 무지부(512)는 상기 음극 기재(510)의 양단부 영역을 형성하며, 일 영역(512a)에는 상기 음극 기재(510) 외측으로 돌출된 음극 탭(515)이 배치될 수 있다. 상기 음극 탭(515)은 상기 양극 탭(525)과 서로 중첩되지 않도록 지정된 거리만큼 이격 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 무지부(512)의 타 영역(512b)에는 적어도 하나의 노치(notch)(513)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)는 플렉서블한 직사각형 형상의 시트지일 수 있으며, 상기 제 1 무지부(512)는 선단에 형성된 제 1-1 무지부(512a)와 종단에 형성된 제 1-2 무지부(512b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 젤리 롤 타입(jelly role type)의 배터리(350)를 제조하기 위하여, 상기 제 1-1 무지부(512a)를 시작점으로 하여 상기 음극 기재(510)는 양극 기재(520) 및 분리막(530)이 적층된 상태로 원형 또는 타원형으로 권취되고, 상기 제 1-2 무지부(512b)를 끝점으로 하여 권취 형태는 완료될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1-1 무지부(512a)는 배터리(350) 내측에 위치하며, 상기 제 1-2 무지부(512b)는 상기 제 1-1 무지부(512a)에 대해 상대적으로 배터리(350)의 외측면과 인접하게 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 코팅부(511)의 상기 제 2 길이(510b) 방향을 따라 형성된 상단 영역(S1) 및/또는 하단 영역(S2)에는 복수 개의 노치들을 포함하는 제 1 노치 구조(513)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 노치 구조(513)는 상기 제 1 코팅부(511)의 상단 영역(S1) 및/또는 하단 영역(S2)의 일측이 일부 제거된 형태일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 노치 구조(513)는 상기 제 1 코팅부(511)의 상단 영역(S1) 및/또는 하단 영역(S2)에 지정된 형상의 절삭된 패턴(cutting pattern, 무늬)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 음극 기재(510)가 양극 기재(520) 및 분리막(530)과 함께 롤 형상으로 권치된 구조(도 12 참조)에서, 상기 제 1 노치 구조(513)는 배터리(350) 단부의 코너(coner) 영역에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 노치 구조(513)는 음극 기재(510)를 절단하는 기존 커터 기기(예: slitter cutter)(미도시)의 설계를 변형하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 젤리 롤 타입(jelly role type)의 배터리(350)의 코너 영역에 상기 제 1 노치 구조(513)가 형성될 수 있도록, 상기 커터 기기는 제 1 노치 구조(513)에 대응된 형상의 돌출 구조가 마련되고, 하나의 전극 조립체를 형성하는 하나의 롤 구조의 면적에 맞추어 2πR로 설계할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 커터 기기의 변경 없이, 제 1 노치 구조(513)의 복수 개의 노치들을 형성할 수 있는 프레스 기기가, 장방형으로 절단된 음극 기재(510)의 상단 영역 및/또는 하단 영역 부분만 타발하여 제 1 노치 구조(513)를 제조하는 공정이 추가로 제공될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 노치 구조(513)는 구리 포일(Cu foil)과 같은 메탈 재질의 상기 음극 기재(510)의 일부 영역을 절단하는 경우 생성되는 메탈 버(burr)의 발생을 최소화하기 위하여, 레이저(laser)를 통해 균일한 절단면을 가지도록 제조할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 절삭된 가공면에 추가적인 평탄화 공정을 실시하거나, 또 다른 특정 형상을 패터닝하기 위해 재가공을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 노치 구조(513)는 복수 개로 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 노치 구조(513)들은 상기 음극 기재(510)의 제 1 코팅부(511)의 상단 영역(S1)의 적어도 일부가 제거된 형상들(예: 노치들)을 포함하는 제 1-1 노치 구조(513a) 및 상기 제 1 코팅부(511)의 하단 영역(S2)의 적어도 일부가 제거된 형상들(예: 노치들)을 포함하는 제 1-2 노치 구조(513b)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 롤 형상으로 권치된 배터리 구조에서, 상기 제 1-1 노치 구조(513a)는 상기 제 1 코팅부(511)의 상단 코너 영역이 지정된 형상으로 절삭된 패턴(pattern, 무늬)일 수 있으며, 제 1-2 노치 구조(513b)는 상기 제 1 코팅부(511)의 하단 코너 영역이 지정된 형상으로 절삭된 패턴(pattern, 무늬)일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 노치 구조(513a)의 노치들은 상기 권취 형태로 마련된 음극 기재(510)의 최외곽 면을 따라 지정된 절단 라인을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1-1 노치 구조(513a)의 절단 라인은 상기 제 1 코팅부(511)의 상단부의 최외곽 면을 따라 패터닝될 수 있다. 상기 절단 라인의 적어도 일부는 상기 권취 형태의 배터리(350)의 길이 방향에 지정된 경사를 가지고 배치된 제 1 라인(513aa) 및 상기 제 1 라인(513aa)으로부터 단부 방향으로 지정된 경사를 가지고 연장 배치된 제 2 라인(513ab)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 라인(513aa) 및 제 2 라인(513ab)이 이루는 각도는 예각일 수 있다. 상기 제 1 라인(513aa)은 제 2 라인(513ab)의 경사와 크기는 서로 대응되도록 형성될 수 있으며, 예를 들어, 삼각 패턴 형상으로 마련될 수 있다. 다만, 상기 제 1-1 노치 구조(513a)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 상기 절단 라인의 상기 제 1 라인(513aa)및 상기 제 2 라인(513ab) 이외의 추가 라인이 형성될 수 있으며, 굴곡되거나 서로 다른 경사를 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 1-2 노치 구조(513b)의 절단 라인은 상기 제 1 코팅부(511)의 하단부의 최외곽 면을 따라 패터닝될 수 있다. 상기 절단 라인의 적어도 일부는 상기 권취 형태의 배터리(350)의 길이 방향에 지정된 경사를 가지고 배치된 제 1 라인(513ba) 및 상기 제 1 라인(513ba)로부터 단부 방향으로 지정된 경사를 가지고 연장 배치된 제 2 라인(513bb)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 라인(513ba)는 제 2 라인(513bb)의 경사와 크기는 서로 대응하도록 형성될 수 있으며, 예를 들어, 삼각 패턴 형상으로 마련될 수 있다. 다만, 상기 제 1-2 노치 구조(513b)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 상기 절단 라인의 상기 제 1 라인(513ba) 및 상기 제 2 라인(513bb) 이외의 추가 라인이 형성될 수 있으며, 굴곡되거나 서로 다른 경사를 포함할 수 있다.
일 실시예에 다르면, 상기 제 1 노치 구조(513a)의 노치들은 제시된 삼각 패턴의 형상이외에도, 사각 이상의 다각 패턴 또는 굴곡이 포함된 패턴(예: 반원)과 같이 다양한 형상으로 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)에 형성된 제 1 노치 구조(513)는 외면에 적층된 분리막(530)에 의하여 외부에 노출되지 않을 수 있다. 다만, 상기 분리막(530)에 상기 음극 기재(510)의 제 1 노치 구조(513)와 대응되는 노치 구조를 형성하는 경우, 외부에 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)의 제 1 코팅부(511)에 형성된 제 1 노치 구조(513)는 서로 다른 간격으로 배열될 수 있다. 상기 제 1 코팅부(511)의 상단 영역(S1)에 형성된 제 1-1 노치 구조(513a)의 복수 개의 노치들의 간격은 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1-1 무지부(512a)와 인접 배치된 제 1-1a 노치(5131a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 1-1b 노치(5132a)는, 상기 제 1-1a 노치(5131a)와 L1의 이격 간격을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 제 1-1b 노치(5132a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 1-1c 노치(5133a)는, 상기 제 1-1b 노치(5132a)와 L2의 이격 간격을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 L2는 상기 L1에 비하여 긴 길이를 가질 수 있다. 상기 제 1-1c 노치(5133a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 1-1d 노치(5134a)는, 상기 제 1-1c 노치(5133a)와 L3의 이격 간격을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 L3는 상기 L2에 비하여 긴 길이를 가질 수 있다. 이처럼, 점차 증가된 간격을 가지고 배열된 제 1-1 노치 구조(513a)는 제 1-2 무지부(512b)와 인접 영역까지 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 점차 증가된 간격을 가지고 배열된 노치들은 제 1-2 무지부(512b) 상에 형성될 수 있다. 상기 음극 기재(510)가 롤 형상으로 권치되는 경우, 선단에서 종단으로 갈수록 음극 기재(510)가 감싸도록 배치된 롤의 한 층의 길이는 점차 증가할 수 있으며, 상기 증가된 길이에 대응하여 상기 제 1-1 노치 구조(513a)의 노치들이 권치된 배터리의 동일 영역에 중첩되도록 위치하기 위하여, 제 1-1 노치 구조(513a)의 노치들의 간격은 점차 증가하여 설계할 수 있다. 또 다른 예로, 음극 기재(510)가 양극 기재(520) 및 분리막(530)과 함께 권치되는 경우, 검사 장비를 통해 노치들을 정렬하거나 상기 노치들의 정렬 상태를 확인하는 공정을 추가로 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)의 제 1 코팅부(511)에 형성된 제 1 노치 구조(513)의 노치들은 서로 다른 크기로 배열될 수 있다. 상기 제 1 코팅부(511)의 상단 영역(S1)에 형성된 제 1-1 노치 구조(513a)의 노치들의 크기는 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1-1 무지부(512a)와 인접 배치된 제 1-1a 노치(5131a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 1-1b 노치(5132a)는, 상기 제 1-1a 노치(5131a) 보다 큰 형상으로 마련될 수 있다. 상기 제 1-1b 노치(5132a)에 대하여 종단 방향을 향해 배열된 1-1c 노치(5133a), 1-1d 노치(5134a)의 크기는 점차 증가할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1-1 노치 구조(513a)는 상기 제 1-1 무지부(512a)와 인접 영역에는 형성되지 않고, 1-2 무지부(512b)와 인접한 영역에만 다수 존재할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1-2 노치 구조(513b)의 복수 개의 노치들은 권치된 롤 형상의 배터리 구조에서, 제 1-1 노치 구조(513a)의 노치들과 서로 동일한 축 상에서 정렬되기 위하여 배열 간격 및/또는 크기가 대응되도록 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 코팅부(511)의 하단 영역(S2)에 형성된 제 1-2 노치 구조(513b)의 복수 개의 노치들의 간격은, 상단 영역(S1)에 배치된 제 1-1 노치 구조(513a)의 복수 개의 노치들과 1:1 대응되도록 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다. 또 다른 예로, 제 1-2 노치 구조(513b)의 복수 개의 노치들의 크기는 상단 영역(S1)의 제 1-1 노치 구조(513a)의 복수 개의 노치들과 대응되도록 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)에 배치된 제 1-1 노치 구조(513a)와 제 1-2 노치 구조(513b)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1-1 노치 구조(513a)의 절단 라인을 따라 형성된 제 1 라인(513aa) 및 제 2 라인(513ab)은 상기 제 1-2 노치 구조(513b)의 절단 라인을 따라 형성된 제 1 라인(513ba) 및 제 2 라인(513bb)과 서로 다를 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재(520)는 상기 음극 기재(510)와 대응되는 길이 또는 면적을 가질 수 있다. 또 다른 예로, 상기 양극 기재(520)는 상기 음극 기재(510)보다 작은 크기의 면적으로 형성될 수 있다. 상기 양극 기재(520)는 제 1 방향(X)으로 제 3 길이(520a) 및 제 2 방향(Y)으로 상기 제 3 길이(520a)보다 긴 제 4 길이(520b)로 형성될 수 있다. 상기 양극 기재(520)는 알루미늄 포일(Al foil)로 형성된 기재면과, 상기 기재면 상에 양극 활물질이 코팅 또는 도포된 제 2 코팅부(521)와 상기 양극 활물질이 코팅 또는 도포되지 않은 제 2 무지부(522)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 코팅부(521)의 양극 활물질은 지정된 두께 및 면적으로 코팅 또는 도포되며, 실질적으로 양극 기재(520)의 양단을 제외한 전체면을 형성할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 코팅부(521)의 단부 영역에는 적어도 하나의 제 2 노치 구조(523)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 무지부(522)는 상기 양극 기재(520)의 양단부 영역을 형성하며, 일 영역(522a)에는 상기 양극 기재(520) 외측으로 돌출된 양극 탭(525)이 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 타 영역(522b)에는 적어도 하나의 노치(notch)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재(520)는 플렉서블한 직사각형 형상의 시트지일 수 있으며, 상기 제 2 무지부(522)는 선단에 형성된 제 2-1 무지부(522a)와 종단에 형성된 제 2-2 무지부(522b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 젤리 롤 타입(jelly role type)의 배터리(350)를 제조하기 위하여 상기 제 2-1 무지부(522a)를 시작점으로 하여 상기 양극 기재(520)는 음극 기재(510) 및 분리막(530)이 적층된 상태로 원형 또는 타원형으로 권취되고, 상기 제 2-2 무지부(522b)를 끝점으로 하여 권취 형태는 완료될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2-1 무지부(522a)는 배터리(350) 내측에 위치하며, 상기 제 2-2 무지부(522b)는 배터리(350)의 외측면에 위치할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 코팅부(521)는 상기 제 4 길이(520b) 방향을 따라 형성된 상단 영역(S3) 및/또는 하단 영역(S4)에는 복수 개의 노치들을 포함하는 제 2 노치 구조(523)가 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 노치 구조(523)는 상기 제 2 코팅부(521)의 상단 영역(S3) 및/또는 하단 영역(S4)의 일측이 일부 제거된 형태일 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 노치 구조(523)는 상기 제 2 코팅부(521)의 상단 영역(S3) 및/또는 하단 영역(S4)에 지정된 형상의 절삭된 패턴(cutting pattern, 무늬)을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 음극 기재(510)가 양극 기재(520) 및 분리막(530)과 함께 롤 형상으로 권치된 구조(도 12 참조)에서 상기 제 2 노치 구조(523)는 배터리(350) 단부의 코너(corner) 영역에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 노치 구조(523)는 양극 기재(520)를 절단하는 커터 기기(예: slitter cutter)(미도시)를 이용하여 제조할 수 있다. 예를 들어, 젤리 롤 타입(jelly role type)의 배터리(350)의 코너 영역에 상기 제 2 노치 구조(523)가 형성될 수 있도록, 상기 커터 기기는 제 2 노치 구조(523)에 대응된 형상의 돌출 구조가 마련되고, 하나의 전극 조립체를 형성하는 하나의 롤 구조의 면적에 맞추어 2πR로 설계할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 노치 구조(523)의 복수 개의 노치들을 형성할 수 있는 프레스 기기가, 장방형으로 절단된 양극 기재(520)의 상단 영역 및/또는 하단 영역 부분만 타발하여 제 2 노치 구조(523)를 제조하는 공정이 추가로 제공될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 노치 구조(523)는 알루미늄 포일(Al foil)과 같은 메탈 재질의 상기 양극 기재(520)의 일부 영역을 절단하는 경우 생성되는 메탈 버(burr)의 발생을 최소화하기 위하여 레이저(laser)를 통해 균일한 절단면을 가지도록 제조할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 절삭된 가공면에 추가적인 평탄화 공정을 실시하거나, 또 다른 특정 형상을 패터닝하기 위해 재가공을 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 노치 구조(523)는 복수 개로 마련될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 노치 구조(523)들은 상기 양극 기재(520)의 제 2 코팅부(521) 상단 영역(S3)의 적어도 일부가 제거된 형상들(예: 노치들)을 포함하는 제 2-1 노치 구조(523a) 및 상기 제 2 코팅부(521)의 하단 영역(S4)의 적어도 일부가 제거된 형상들(예: 노치들)을 포함하는 제 2-2 노치 구조(523b)를 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 롤 형상으로 권치된 배터리 구조에서, 상기 제 2-1 노치 구조(523a)는 상기 제 2 코팅부(521)의 상단 코너 영역이 지정된 형상으로 절삭된 패턴(pattern)일 수 있으며, 제 2-2 노치 구조(523b)는 상기 제 2 코팅부(521)의 하단 코너 영역이 지정된 형상으로 절삭된 패턴(pattern)일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 노치 구조(523)의 노치들은 상기 권취 형태로 마련된 양극 기재(520)의 최외곽 면을 따라 지정된 절단 라인을 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2-1 노치 구조(523a)의 절단 라인은 상기 제 2 코팅부(521)의 상단부의 최외곽 면을 따라 패터닝될 수 있다. 상기 절단 라인의 적어도 일부는 상기 권취 형태의 배터리(350)의 길이 방향에 지정된 경사를 가지고 배치된 제 1 라인(523aa) 및 상기 제 1 라인(523aa)으로부터 단부 방향으로 지정된 경사를 가지고 연장 배치된 제 2 라인(523ab)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 라인(523aa) 및 제 2 라인(523ab)이 이루는 각도는 예각일 수 있다. 상기 제 1 라인(523ba)은 제 2 라인(523ab)의 경사와 크기는 서로 대응되도록 형성될 수 있으며, 예를 들어, 삼각 패턴 형상으로 마련될 수 있다. 다만, 상기 제 2-1 노치 구조(523a)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 상기 절단 라인의 상기 제 1 라인(523aa)및 상기 제 2 라인(523ab) 이외의 추가 라인이 형성될 수 있으며, 굴곡되거나 서로 다른 경사를 포함할 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제 2-2 노치 구조(523b)의 절단 라인은 상기 제 2 코팅부(521)의 하단부의 최외곽 면을 따라 패터닝될 수 있다. 상기 절단 라인의 적어도 일부는 상기 권취 형태의 배터리(350)의 길이 방향에 지정된 경사를 가지고 배치된 제 1 라인(523ba) 및 상기 제 1 라인(523ba)으로부터 단부 방향으로 지정된 경사를 가지고 연장 배치된 제 2 라인(523bb)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 라인(523ba)는 제 2 라인(523bb)의 경사와 크기는 서로 대응되도록 형성될 수 있으며, 예를 들어, 삼각 패턴 형상으로 마련될 수 있다. 다만, 상기 제 2-2 노치 구조(523b)의 형상은 이에 한정된 것은 아니며, 상기 절단 라인의 상기 제 1 라인(523ba)및 상기 제 2 라인(523bb) 이외의 추가 길이가 형성될 수 있으며, 굴곡되거나 서로 다른 경사를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재(520)에 형성된 제 2 노치 구조(523)의 절단면은 배터리 외부로 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재(520)의 제 2 코팅부(521)에 형성된 제 2 노치 구조(523)는 서로 다른 간격으로 배열될 수 있다. 상기 제 2 코팅부(521)의 상단 영역(S3)에 형성된 복수 개의 제 2-1 노치 구조(523a)의 노치들의 간격은 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2-1 무지부(522a)와 인접 배치된 제 2-1a 노치(5231a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 2-1b 노치(5232a)는, 상기 제 2-1a 노치(5231a)와 M1의 이격 간격을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 제 2-1b 노치(5232a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 2-1c 노치(5233a)는, 상기 제 2-1b 노치(5232a)와 M2의 이격 간격을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 M2는 상기 M1에 비하여 긴 길이를 가질 수 있다. 상기 제 2-1c 노치(5233a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 2-1d 노치(5234a)는, 상기 제 2-1c 노치(5233a)와 M3의 이격 간격을 가지도록 형성될 수 있다. 상기 M3는 상기 M2에 비하여 긴 길이를 가질 수 있다. 이처럼, 점차 증가된 간격을 가지고 배열된 제 2-1 노치 구조(523a)의 노치들은 제 2-2 무지부(522b)와 인접 영역까지 배치될 수 있다.
또 다른 예로, 상기 점차 증가된 간격을 가지고 배열된 노치들은 제 2-2 무지부(512b) 상에 형성될 수 있다. 상기 양극 기재(520)가 롤 형상으로 권치되는 경우, 선단에서 종단으로 갈수록 양극 기재(520)가 감싸도록 배치된 롤의 한 층의 길이는 점차 증가할 수 있으며, 상기 증가된 길이에 대응하여 상기 제 2-1 노치 구조(523b)의 노치들이, 권치된 배터리의 동일 영역에 중첩되도록 위치하기 위하여, 제 2-1 노치 구조(523b)의 노치들의 간격은 점차 증가하여 설계할 수 있다. 또 다른 예로, 양극 기재(520)가 음극 기재(510) 및 분리막(530)과 함께 권치되는 경우, 검사 장비를 통해 노치들을 정렬하거나 상기 노치들의 정렬 상태를 확인하는 공정을 추가로 수행할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재(510)의 제 2 코팅부(521)에 형성된 제 2 노치 구조(523)의 노치들은 서로 다른 크기로 배열될 수 있다. 상기 제 2 코팅부(521)의 상단 영역(S3)에 형성된 제 2-1 노치 구조(523a)의 노치들의 크기는 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2-1 무지부(522a)와 인접 배치된 제 2-1a 노치(5231a)에 대하여 종단 방향을 향해 인접 배치된 제 2-1b 노치(5232a)는, 상기 제 2-1a 노치(5231a)보다 큰 형상으로 마련될 수 있다. 상기 제 2-1b 노치(5232a)에 대하여 종단 방향을 향해 배열된 2-1c 노치(5233a), 2-1d 노치(5234a)의 크기는 점차 증가할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2-1 노치 구조(523a)는 상기 제 2-1 무지부(522a)와 인접 영역에는 형성되지 않고, 2-2 무지부(522b)와 인접한 영역에만 다수 존재할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2-2 노치 구조(523b)의 복수 개의 노치들은 권치된 롤 형상의 배터리 구조에서, 제 2-1 노치 구조(523a)들과 서로 동일한 축 상에서 정렬되기 위하여 배열 간격 및/또는 크기가 서로 대응되도록 형성할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 코팅부(521)의 하단 영역(S4)에 형성된 제 2-2 노치 구조(523b)의 복수 개의 노치들의 간격은 상단 영역(S3)의 제 2-1 노치 구조(523a)의 복수 개의 노치들과 1:1 대응되도록 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다. 또 다른 예로, 제 2-2 노치 구조(523b)의 복수 개의 노치들의 크기는 상단 영역(S3)의 제 2-1 노치 구조(523a)의 복수 개의 노치들과 대응되도록 선단에서 종단으로 갈수록 점차 증가하도록 배열될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재(520)에 배치된 제 2-1 노치 구조(523a)와 제 2-2 노치 구조(523b)의 크기는 서로 상이할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2-1 노치 구조(523a)의 절단 라인을 따라 형성된 제 1 라인(523aa) 및 제 2 라인(523ab)은 상기 제 2-2 노치 구조(523b)의 절단 라인을 따라 형성된 제 1 라인(523ba) 및 제 2 라인(512bb)과 서로 다를 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)에는 상기 제 1 노치 구조(513)가 형성되고 상기 양극 기재(520)에는 상기 제 2 노치 구조(523)가 형성된 구조를 설명하고 있으나, 이제 한정된 것은 아니며, 상기 음극 기재(510)에는 상기 제 1 노치 구조(513)가 형성되고 상기 양극 기재(520)에는 노치 구조가 형성되지 않을 수 있다. 또 다른 예로, 상기 양극 기재(520)에는 상기 제 2 노치 구조(523)가 형성되고 상기 음극 기재(510)에는 노치 구조가 형성되지 않을 수 있다.
도 9는 본 개시의 다양한 실시예에 따른, 배터리를 구성하는 음극 기재(510), 분리막(530) 및 양극 기재(520)를 적층 배치한 투영 평면도이다. 도 10은 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 배터리를 구성하는 음극 기재(510), 분리막(530) 및 양극 기재(520)를 적층 배치한 투영 평면도이다. 도 11은 도 9의 구조를 A-A' 방향으로 절단한 단면도이다. 도 10은 도 9와 비교하여 적어도 하나의 노치 구조를 포함한 분리막(530)을 나타낸다.
도 9 내지 도 11을 참조하면, 상기 배터리(350)는 음극 기재(510) 및 상기 음극 기재(510)와 분리막(530)을 사이에 두고 대면 배치된 양극 기재(520)를 포함할 수 있다. 도 9 내지 도 11의 상기 배터리(350)의 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 분리막(530) 구조는, 도 5 내지 도 8의 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 분리막(530) 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리(350)는 양극 기재(520) 및 상기 양극 기재(520)와 대면 배치된 음극 기재(510) 및 상기 음극 기재(510) 및 양극 기재(520) 사이 및/또는 상기 음극 기재(510) 일면에 배치된 복수 개의 분리막들(530)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 상기 배터리(350)의 내측으로부터 외측을 따라 순차적으로, 제 1 분리막(531), 음극 기재(510), 제 2 분리막(533) 및 양극 기재(520)가 적층 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전극 조립체는 제 1 분리막(531), 음극 기재(510), 제 2 분리막(533) 및 양극 기재(520)가 서로 대응되는 크기로 제작되고, 펼쳐진 상태로 적층 배치된 후 지정된 젤리 롤 타입(jelly role type)의 배터리(350)로 권치될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 분리막(530) 및 제 2 분리막(530)은 상기 음극 기재(510) 및 양극 기재(520)보다 큰 면적을 가지도록 제조될 수 있으며, 상기 음극 기재(510)는 상기 양극 기재(520)보다 큰 면적을 가지도록 제조될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 분리막(530)은 복수 개로 구성되며, 제 1 분리막(531) 및 제 2 분리막(533)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 분리막(531) 및 제 2 분리막(533)은 동일 재질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 분리막(531) 및 제 2 분리막(533)은 접착 물질(바인더 성분)을 포함하지 않고, 음극 기재(510) 및 양극 기재(520) 사이에 적층 배치될 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 1 분리막(531) 및 제 2 분리막(533)은 접착 물질(바인더 성분)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 분리막(531)은 음극 기재(510)를 지지하고, 상기 제 2 분리막(533)은 음극 기재(510) 및 양극 기재(520)의 접합을 차단하여 쇼트 발생을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 분리막(531)과 제 2 분리막(533) 사이에는 음극 기재(510)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 분리막(531)의 면적과 제 2 분리막(533)의 면적은 서로 대응되는 크기로 제조되며, 상기 음극 기재(510)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 분리막(531)의 길이는 상기 음극 기재(510)의 길이보다 길게 제조될 수 있으며, 상기 음극 기재(510)의 제 1 면(511a)의 활물질이 코팅된 제 1 코팅부(511) 및 활물질이 코팅되지 않은 무지부(512)는 상기 제 1 분리막(531)의 접착 물질(예: 접착 폴리머)에 의해 서로 접착할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 분리막(533)의 길이는 상기 음극 기재(510)의 길이보다 클 수 있으며, 상기 음극 기재(510)의 제 2 면(511b)의 활물질이 코팅된 제 1 코팅부(511) 및 활물질이 코팅되지 않은 제 2 무지부(522)는 상기 제 2 분리막(533)의 접착 물질(예: 접착 폴리머)에 의해 서로 접착할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 분리막(531) 및 상기 제 2 분리막(533)의 면적은 상기 음극 기재(510)의 면적보다 크게 형성되어 서로 접착할 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 분리막(531)의 단부에 해당하는 제 1-1 영역(P1) 및 상기 제 2 분리막(533)의 단부에 해당하는 제 2-1 영역(P2)은 서로 중첩 배치되며, 내측에 배치된 음극 기재(510)의 단부를 외부에 노출되지 않도록 접착할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 2 분리막(533) 일면에는 양극 기재(520)가 배치될 수 있다. 상기 제 1 분리막(531)의 면적과 제 2 분리막(533)의 면적은 서로 대응되는 크기로 제조되며, 상기 양극 기재(520)의 면적보다 크게 형성될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 2 분리막(531)의 길이는 상기 양극 기재(520)의 길이보다 길게 제조될 수 있으며, 상기 양극 기재(510)의 일면의 활물질이 코팅된 제 2 코팅부(521) 및 활물질이 코팅되지 않은 무지부(522)는 상기 제 2 분리막(533)의 접착 물질(예: 접착 폴리머)에 의해 서로 접착할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 제 2 분리막(533)의 길이는 상기 음극 기재(510)의 길이보다 크도록 제조되어 상기 양극 기재(520)를 상기 음극 기재(510)와 접촉하지 않도록 분리할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)에 형성된 제 1 노치 구조(513) 의 복수 개의 노치들 및 상기 양극 기재(520)에 형성된 제 2 노치 구조(523)의 복수 개의 노치들은, 권치된 배터리 구조에서 동일 위치에 정렬되고 단부 외측에서 내측 방향으로 리세스된 형상으로 마련될 수 있다. 상기 제 1 노치 구조(513) 복수 개의 노치들 및 제 2 노치 구조(523)의 복수 개의 노치들은 권치된 배터리 구조의 코너 영역에 정렬될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재(510)의 제 1 코팅부(511) 및 제 1 무지부(512)의 적어도 일부에 제 1 노치 구조(513)를 포함할 수 있다. 상기 제 1 노치 구조(513)는 복수 개의 노치들이 지정된 간격으로 배열될 수 있으며, 상기 음극 기재(510)가 롤 형상으로 권치되는 경우, 동일 위치에 중첩 배치되도록 노치들 간의 간격은 선단으로부터 종단 방향을 향해 점차 증가할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재(520)의 제 2 코팅부(521) 및 제 2 무지부(522)의 적어도 일부에 제 2 노치 구조(523)를 포함할 수 있다. 상기 제 2 노치 구조(523)는 복수 개의 노치들이 지정된 간격으로 배열될 수 있으며, 상기 양극 기재(520)가 롤 형상으로 권치되는 경우, 동일 위치에 중첩 배치되도록 노치들 간의 간격은 선단으로부터 종단 방향을 향해 점차 증가할 수 있다. 상기 양극 기재(520)의 노치들은 상기 음극 기재(510)의 노치들과 적어도 일부가 중첩되도록 대응되는 형상 및 대응되는 간격으로 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 분리막(530)의 적어도 일부 영역에는 제 3 노치 구조(535)가 형성될 수 있다.(도 10 참조) 상기 제 3 노치 구조(535)는 지정된 간격으로 배열된 복수 개의 노치들을 포함할 수 있으며, 상기 분리막의 상단 영역 또는 하단 영역에 형성될 수 있다. 상기 분리막(530)이 상기 음극 기재(510)와 양극 기재(520)와 함께 롤 형상으로 권치되는 경우, 제 3 노치 구조(535)의 노치들이 서로 동일 위치에 중첩 배치되도록 노치들 간의 간격은 선단으로부터 종단 방향을 향해 점차 증가할 수 있다. 상기 분리막(530)의 노치들은 상기 양극 기재(520) 및/또는 상기 음극 기재(510)의 노치들과 적어도 일부가 중첩되도록 대응되는 형상 및 대응되는 간격으로 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 노치 구조(513), 제 2 노치 구조(523) 및/또는 제 3 노치 구조(535)는 상기 기재(예: 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및/또는 분리막(530))의 단부 일측이 제거된 형태 또는 모서리 영역이 지정된 형상으로 절삭된 패턴(cutting pattern)일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 노치 구조(513), 제 2 노치 구조(523) 및/또는 제 3 노치 구조(535)로 인하여, 배터리 코너 영역이 파우치(예: 도 12의 파우치(550))에 코너 영역에 가압되어 눌림이 생기는 것을 사전에 차단할 수 있다. 파우치(550)의 코너 영역과 눌림이 차단되는 경우, 배터리 스트레스에 따른 양극 기재(520) 및 음극 기재(510)의 접촉이 방지되어 극판 간 단락되는 것을 방지하고 배터리 셀 내의 충전 에너지의 균형을 유지하고 배터리 성능을 안정화시킬 수 있다.
도 12는 일반적인 배터리 구조로부터 개선된 본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리 구조의 내부 구조를 나타낸 투영도이다. 도 13은 도 12와 다른 방향에서 바라본 일반적인 배터리 구조로부터 개선된 본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리 구조의 내부 구조를 나타낸 투영도이다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 상기 배터리는 음극 기재(510,51) 및 양극 기재(520,52)와 분리막(530,53)이 적층 배치된 상태에서 젤리 롤 타입(jelly role type)으로 권치되어 전극 조립체를 형성할 수 있다. 상기 전극 조립체는 파우치(550,55) 내에 삽입되어 밀봉될 수 있다. 도 12 및 도 13의 상기 배터리(350)의 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 분리막(530) 구조는 도 5 내지 도 11의 음극 기재(510), 양극 기재(520) 및 분리막(530) 구조와 일부 또는 전부가 동일할 수 있다.
도 12의 (a) 및 도 13의 (a)는 일반적인 배터리 구조의 일부 모서리 영역의 파우치(55) 및 상기 파우치(55) 내부에 배치된 전극 조립체(51,52,53)를 투영하고 있다. 전극 조립체(51,52,53)의 코너 영역은 파우치(55) 내측 코너 영역과 접촉하지 않기 위하여, 지정된 간격으로 이격 배치되어 구성될 수 있다. 도 12의 (b) 및 도 13의 (b)는 본 개시의 배터리 구조로써, 상기 파우치(550)는 전극 조립체를 수용할 수 있다. 도 12의(a) 및 도 13의 (a)와 비교하여, 전극 조립체(510,520,530)의 코너 영역에는 노치 구조(540)를 포함할 수 있으며, 상기 노치 구조(540)를 통해 코너 영역 외의 전극 조립체의 크기가 증가함을 확인할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전극 조립체의 상기 음극 기재(510)의 제 1 노치 구조(540)는 음극 기재(510)의 코팅부의 전체 면적의 증가를 가져올 수 있다. 예를 들어, 상기 음극 기재(510)의 제 1 노치 구조(540)가 형성된 부분은 상기 코팅부의 일부 영역의 면적을 감소시킬 수 있으나, 코팅부의 상단 영역 및/또는 하단 영역의 면적 증가를 가져올 수 있다. 상기 증가된 면적은 감소된 일부 면적보다 더 클 수 있으며, 배터리 전체 용량의 증가를 가져올 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 노치 구조(540)가 포함된 음극 기재(510)의 코팅부의 하단 일부 영역은, 노치 구조(540)가 제외된 음극 기재(51)의 코팅부의 하단 일부 영역과 비교하여 제 1 면적(R1)이 감소할 수 있다. 상기 제 1 면적(R1)은 폭(D1)과 길이(D2)를 가진 노치들을 포함하는 노치 구조(540)의 적어도 일부 영역의 총 합과 같을 수 있다. 또 다른 예로, 상기 노치 구조(540)의 인접 영역은 추가 길이(D3) 만큼 증가시켜 제조할 수 있다. 일반적인 배터리 구조는, 파우치(55)의 코너 영역으로 인하여 극판의 눌림을 방지하기 위해, 파우치(55)의 길이 대비하여 지정된 간격만큼 감소된 길이를 가진 음극 기재(51)가 설계된다. 상기 노치 구조(540)가 형성된 경우, 본 개시의 파우치(550)는 코너와 상대적으로 이격 배치된 코너를 포함하는 음극 기재(510)가 형성되어, 상기 코너 이외의 영역과 대응되는 부분은 상대적으로 증가된 길이(또는 면적)의 음극 기재(510)를 제조할 수 있다. 확장된 면적(R2)은 활물질이 코팅된 영역으로 감소된 영역(예: 노치 구조의 일부 영역(R1))에 비하여 상대적으로 큰 면적을 가질 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 또 다른 노치 구조가 포함된 양극 기재(520)는 상기 음극 기재(510)의 구성에 준용하여 확장된 면적을 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 12의 (a) 및 도 13의 (a)의 일반적인 배터리 총 면적과 비교하여 도 12의 (b) 및 도 13의 (b)의 본 개시의 배터리 구조의 음극 기재(510) 또는 양극 기재(520)의 총 면적은 대략 0.5% ~ 3% 증가할 수 있다. 또 다른 예로, 도 12의 (a) 및 도 13의 (a)의 일반적인 배터리 총 면적과 비교하여 도 12의 (b) 및 도 13의 (b)의 본 개시의 배터리 구조의 음극 기재(510) 또는 양극 기재(520)의 총 면적은 대략 1% 증가할 수 있다. 예를 들어, 용량이 대략 3000mAh 배터리인 경우, 대략 3030mAh 의 용량을 가진 배터리가 제조될 수 있다.
또 다른 예로, 일반적인 배터리 총 면적이 대략 100,000mm2 ~ 101,000mm2 인 것과 대비하여 본 개시의 배터리 구조의 음극 기재(510) 또는 양극 기재(520)의 총 면적은 대략 101,000mm2 ~ 102,010mm2 일 수 있다. 또 다른 예로, 일반적인 배터리 총 면적이 대략 105.795mm2 와 대비하여 본 개시의 배터리 구조의 음극 기재(510) 또는 양극 기재(520)의 총 면적은 대략 106,869.8mm2((105,795mm2 +(635mm2 * 2(상단 영역 및 하단 영역)-48.8mm2* 4(4 개의 코너 영역)) 일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 노치 구조를 포함하는 전극 조립체를 구현하여 배터리 형상의 자유도를 증가시킬 수 있다. 본 개시는 전극 조립체의 코너 영역을 일부 절삭하고 그 외 영역을 확장하여 용량이 증가된 배터리를 나타내었으나, 이에 한정된 것은 아니며, 전자 장치에 배터리가 안착된 공간에 따라 배터리의 구조를 다양하게 변경하여 용량을 확대하면서 안정적인 배터리를 제조할 수 있다.
도 14는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 일반적인 배터리 구조(70)로부터 개선된 웨어러블 전자 장치(101) 내의 배터리 구조(700)의 형상을 나타낸 간략도이다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 구조(700)는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 내부에 장착될 수 있다. 상기 배터리 구조(700)는 전극 조립체로서, 음극 기재(예: 도 5 내지 7의 음극 기재(510)), 양극 기재(예: 도 5 내지 7의 양극 기재(520)) 및 적어도 하나의 분리막(예: 도 5 내지 7의 분리막(530))을 포함할 수 있다. 또 다른 예로, 상기 배터리 구조(700)는 상기 전극 조립체를 수납하는 파우치(미도시)를 포함할 수 있다. 상기 전자 장치(101)는 전체적으로 원형 또는 타원 형상의 곡면을 포함하는 와치 형태의 웨어러블 기기일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리 구조(700)의 전극 조립체는 적어도 일부 영역(예: 모서리 영역)에 노치 구조(710)를 형성하여, 다양한 형상의 전자 장치 및/또는 전자 장치 내부의 다양한 구조 상에서 배터리 구조를 설계 변경할 수 있다. 예를 들어, 장방형 배터리 구조뿐만 아니라, 배터리가 안착되는 브라켓의 형상과 대응하도록, 일부분이 돌출 배치된 배터리 구조 또는 일부분이 곡면 형상을 가지는 배터리 구조를 제조할 수 있다. 또 다른 예로, 일반적인 배터리 구조에 비하여 확장된 면적을 가진 배터리 구조를 구현할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 14의 (a)에 개시된 일반적인 배터리(70)는 곡면 형상의 브라켓(332)에 의해 눌림을 방지하기 위하여 가장자리 영역으로부터 지정된 거리만큼 내측으로 이격되어 설계될 수 있다. 도 14의 (b)의 본 개시에 따른 배터리(700)는 모서리 영역에 노치 구조(710)를 포함할 수 있으며, 상기 노치 구조(710)는 브라켓(332)의 내측 모서리와 이격된 거리를 증가시켜, 모서리 영역 이외의 영역의 면적 증가를 가져올 수 있다. 예를 들어, 음극 기재 또는 양극 기재의 일부 영역(예: 활물질이 코팅된 영역)을 증가시킬 수 있으며, 상기 증가된 면적은 상기 노치 구조(710)에 의해 감소된 면적과 대비하여 클 수 있다.
도 15는 본 개시의 또 다른 실시예에 따른, 전자 장치 내에 장착되는 배터리 구조(850)의 다양한 형상을 나타낸 간략도이다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리는 음극 기재(미도시) 및 상기 양극 기재(미도시)와 분리막(미도시)이 적층 배치된 상태에서 젤리 롤 타입(jelly role type)으로 권치되어 전극 조립체를 형성할 수 있다. 상기 배터리(850)는 적어도 하나의 노치 구조(851,852, 또는 853)를 포함할 수 있다.
도 15의 (a)는 하나의 노치 구조(851)를 포함하는 배터리 구조(850)를 나타내고, 도 15의 (b)는 두 개의 노치 구조(852)를 포함하는 배터리 구조(850)를 나타내며, 도 15의 (c)는 네 개의 노치 구조(853)를 포함하는 배터리 구조(850)를 나타낸다. 전자 장치 내에 배터리가 장착되는 공간이 장방형으로 배치된 공간 이외에 일측으로 연장된 추가 공간이 있는 경우, 추가 공간만큼 확대된 배터리를 구현하여 배터리 용량 및/또는 디자인 유연성을 제공할 수 있다.
도 15의 (a),(b),(c)의 노치 구조(851,852, 또는 853)는 제조 및 형성 방법에 있어서, 도 5 내지 도 11의 노치 구조(540,513, 또는 523) 내용을 준용할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치에 장착된 배터리 구조(850)는, 노치 구조(851,852, 또는 853)를 통한 다양한 형상으로 제조됨에 따라, 전자 장치의 내부 구조 형상(예: 리브 및 곡면 배치 구조)에 대응하는 디자인 유연성(design flexibility)을 제공하고, 전자 장치의 경박화를 구현할 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 배터리(예: 도 6의 배터리(350))는, 제 1 방향으로 제 1 길이(예: 도 8의 제 1 길이(510a)) 및 제 2 방향으로 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이(예: 도 8의 제 2 길이(510b))로 형성되고, 음극 활물질이 코팅된 제 1 코팅부(예: 도 8의 제 1 코팅부(511)) 및 상기 제 1 코팅부와 인접 배치된 제 1 무지부(예: 도 8의 제 1 무지부(512))를 포함하는 음극 기재(예: 도 8의 음극 기재(510)), 상기 제 1 방향으로 제 3 길이(예: 도 8의 제 3 길이(520a)) 및 상기 제 2 방향으로 상기 제 3 길이보다 긴 제 4 길이(예: 도 8의 제 4 길이(520b))로 형성되고, 상기 음극 기재와 대면 배치되며, 양극 활물질이 코팅된 제 2 코팅부(예: 도 8의 제 2 코팅부(521)) 및 상기 제 2 코팅부와 인접 배치된 제 2 무지부(예: 도 8의 제 2 무지부(522))를 포함하는 양극 기재(예: 도 8의 양극 기재(520)) 및 상기 음극 기재와 상기 양극 기재 사이에 배치된 분리막(예: 도 6의 분리막(530))을 포함할 수 있다. 상기 음극 기재, 상기 양극 기재, 및 상기 분리막이 함께 권취된 롤 형상의 코너부의 적어도 일부가 컷팅된 구조를 형성하도록, 상기 음극 기재의 상기 제 1 코팅부 및 상기 양극 기재의 제 2 코팅부는, 상기 제 2 방향을 따라 외측으로부터 내측으로 리세스되고 지정된 간격으로 배열된 복수 개의 노치들(예: 도 8의 노치 구조(513 또는 523))을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 코팅부 및 상기 제 2 코팅부는 상기 분리막을 사이에 두고 서로 중첩되어 배치되고, 상기 복수 개의 노치들은 상기 제 1 코팅부 및 상기 제 2 코팅부의 상단 영역 또는 하단 영역에 지정된 패턴으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 노치들은 상기 제 1 무지부 또는 상기 제 2 무지부의 단부 영역에 형성될 수 있으며, 상기 복수 개의 노치들 간의 이격 거리는 서로 다르도록 배열될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수 개의 노치들 간의 이격 거리는 상기 제 1 코팅부 또는 상기 제 2 코팅부의 일측에서 타측으로 갈수록 순차적으로 증가할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 분리막은, 상기 음극 기재의 제 1 면(예: 도 11의 제 1 면(511a))에 배치되고 접착 물질을 포함하는 제 1 분리막(예: 도 11의 제 1 분리막(531)), 및 상기 음극 기재의 제 2 면(예: 도 11의 제 2 면(511b)) 및 상기 양극 기재 사이에 배치되고 접착 물질을 포함하는 제 2 분리막(예: 도 11의 제 2 분리막(533))을 포함하고, 상기 제 1 분리막 또는 상기 제 2 분리막은 상기 제 1 코팅부의 상기 복수 개의 노치들에 대응되는 다른 복수 개의 노치들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재, 상기 양극 기재 및 상기 분리막이 형성하는 권취 구조는 젤리 롤 타입(jelly role type)으로 형성될 수 있으며, 상기 복수 개의 노치들은 상기 음극 기재의 가장자리에 상기 제 2 길이 방향을 따라 형성된 제 1 노치 구조, 및 상기 양극 기재의 가장자리에 상기 제 1 노치 구조와 대응되고, 상기 제 4 길이 방향을 따라 형성된 제 2 노치 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 코팅부의 상기 상단 영역 또는 상기 하단 영역에 형성된 상기 제 1 노치 구조의 복수 개의 노치들은 절단 라인(예: 도 8의 제 1 라인(513aa) 또는 제 2 라인(513ba))을 포함하며, 상기 절단 라인의 적어도 일부는 상기 배터리의 길이 방향에 대한 지정된 경사를 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 노치 구조의 상기 절단 라인은, 상기 제 2 길이에 대해 지정된 경사를 가진 제 1 라인(예: 도 8의 제 1 라인(513aa)) 및 상기 제 1 라인로부터 상기 제 2 길이를 향해 지정된 경사를 가지고 연장된 제 2 라인(예: 도 8의 제 2 라인(513ba))을 포함하고, 상기 제 1 라인 및 상기 제 2 라인이 형성하는 각도는 예각일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 3 길이는 상기 제 1 길이보다 짧은 길이로 형성되고, 상기 제 4 길이는 상기 제 2 길이보다 짧게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재는, 상기 제 1 코팅부의 상단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 1-1 노치 구조(예: 도 8의 제 1-1 노치 구조(513a)) 및 상기 제 1 코팅부의 하단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 1-2 노치 구조(예: 도 8의 제 1-2 노치 구조(513b))를 포함하고, 상기 제 1-2 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열은 상기 제 1-1 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열과 서로 동일한 축 상에 정렬되기 위하여 대응되는 이격 거리 또는 크기로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재는, 상기 제 2 코팅부의 상단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 2-1 노치 구조(예: 도 8의 제 2-1 노치 구조(523a)) 및 상기 제 2 코팅부의 하단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 2-2 노치 구조(예: 도 8의 제 2-2 노치 구조(523b))를 포함하고, 상기 제 2-2 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열은 상기 제 2-1 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열과 서로 동일한 축 상에 정렬되기 위하여 대응되는 이격 거리 또는 크기로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재의 상기 제 1-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 양극 기재의 상기 제 2-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치되고, 상기 음극 기재의 상기 제 1-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 양극 기재의 상기 제 2-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 분리막은, 상단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 3-1 노치 구조 및 하단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 3-2 노치 구조(예: 도 8의 제 3 노치 구조(535))를 포함하고, 상기 제 3-2 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열은, 상기 제 3-1 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열과 서로 동일한 축 상에 정렬되기 위하여 대응되는 이격 거리 또는 크기로 크기로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재의 상기 제 1-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 분리막의 상기 제 3-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치되고, 상기 음극 기재의 상기 제 1-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 분리막의 상기 제 3-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 파우치(예: 도 5의 파우치(550))를 더 포함하고, 상기 음극 기재, 상기 양극 기재, 및 상기 분리막은 권취된 롤 형상으로 상기 파우치에 수납될 수 있다.
본 개시의 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 4의 전자 장치(101))는, 제 1 방향으로 향하는 전면 플레이트(예: 도 4의 전면 플레이트(320)), 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 후면 플레이트(예: 도 4의 후면 플레이트(380)) 및 상기 전면 플레이트와 상기 후면 플레이트 사이를 둘러싸도록 형성된 브라켓(예: 도 4의 제 1 지지 부재(332))를 포함하는 하우징, 상기 전면 플레이트의 적어도 일부를 통해 외부로 정보를 표시하기 위한 디스플레이 장치(예: 도 4의 디스플레이(330)) 및 상기 브라켓의 적어도 일부에 마련된 안착홈(예: 도 4의 안착 홈(332a))에 장착된 배터리(예: 도 4의 배터리(350))를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 음극 활물질이 코팅된 제 1 코팅부 및 상기 제 1 코팅부와 인접 배치된 제 1 무지부를 포함하는 음극 기재, 상기 음극 기재와 대면 배치되고, 양극 활물질이 코팅된 제 2 코팅부 및 상기 제 2 코팅부와 인접 배치된 제 2 무지부를 포함하는 양극 기재 및 상기 음극 기재의 일면 또는 상기 양극 기재 일면에 배치된 적어도 하나의 분리막을 포함할 수 있다. 상기 음극 기재의 상기 제 1 코팅부 또는 상기 양극 기재의 상기 제 2 코팅부의 상단 또는 하단 영역에는 외측으로부터 내측으로 리세스된 적어도 하나의 노치 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재, 상기 음극 기재 및 상기 적어도 하나의 분리막은 권취하여 형성된 롤 형상으로 마련되고, 상기 노치 구조는 상기 롤 형상의 배터리의 코너 영역에 대응하도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재에 형성된 제 1 노치 구조는 서로 다른 간격으로 배열된 복수 개의 노치들을 포함하고, 상기 양극 기재에 형성된 제 2 노치 구조는 서로 다른 간격으로 배열된 다른 복수 개의 노치들을 포함하고, 상기 복수 개의 노치들의 배열과 상기 다른 복수 개의 노치들의 배열은 서로 대응되도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 분리막은, 상기 음극 기재의 제 1 면에 배치되는 제 1 분리막, 및 상기 음극 기재의 제 2 면 및 상기 양극 기재 사이에 배치되는 제 2 분리막을 포함하고, 상기 제 1 분리막 또는 상기 제 2 분리막의 일부 영역은, 상기 제 1 노치 구조 또는 상기 제 2 노치 구조에 대응되는 제 3 노치 구조가 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 코팅부에 형성된 상기 노치들은 상기 음극 기재의 길이 방향에 대하여 지정된 경사를 가지는 제 1 라인과 상기 제 1 라인으로부터 상기 음극 기재의 상단 또는 하단 방향으로 연장된 제 2 라인을 포함할 수 있다. 상기 음극 기재가 권취된 롤 형상에서, 상기 노치들은 상기 배터리의 코너부의 동일한 위치에 중첩 배치될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 다양한 실시예의 전자 장치는 전술한 실시 예 및 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.
전자 장치: 101
배터리: 350
음극 기재: 510
양극 기재: 520
분리막: 530
제 1 노치 구조: 513
제 2 노치 구조: 523
배터리: 350
음극 기재: 510
양극 기재: 520
분리막: 530
제 1 노치 구조: 513
제 2 노치 구조: 523
Claims (20)
- 배터리에 있어서,
제 1 방향으로 제 1 길이 및 제 2 방향으로 상기 제 1 길이보다 긴 제 2 길이로 형성되고, 음극 활물질이 코팅된 제 1 코팅부 및 상기 제 1 코팅부와 인접 배치된 제 1 무지부를 포함하는 음극 기재;
상기 제 1 방향으로 제 3 길이 및 상기 제 2 방향으로 상기 제 3 길이보다 긴 제 4 길이로 형성되고, 상기 음극 기재와 대면 배치되며, 양극 활물질이 코팅된 제 2 코팅부 및 상기 제 2 코팅부와 인접 배치된 제 2 무지부를 포함하는 양극 기재; 및
상기 음극 기재와 상기 양극 기재 사이에 배치된 분리막을 포함하고,
상기 음극 기재, 상기 양극 기재, 및 상기 분리막이 함께 권취된 롤 형상의 코너부의 적어도 일부가 컷팅된 구조를 형성되도록, 상기 음극 기재의 상기 제 1 코팅부 및 상기 양극 기재의 제 2 코팅부는, 상기 제 2 방향을 따라 외측으로부터 내측으로 리세스되고, 지정된 간격으로 배열된 복수 개의 노치들을 포함하는 배터리.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 코팅부 및 상기 제 2 코팅부는 상기 분리막을 사이에 두고 서로 중첩되어 배치되고,
상기 복수 개의 노치들은 상기 제 1 코팅부 및 상기 제 2 코팅부의 상단 영역 또는 하단 영역에 지정된 패턴으로 형성된 배터리.
- 제 2 항에 있어서,
상기 복수 개의 노치들은 상기 제 1 무지부 또는 상기 제 2 무지부의 단부 상에 상기 지정된 패턴으로 형성되고,
상기 복수 개의 노치들 간의 이격 거리는 서로 다르도록 배열된 배터리.
- 제 3 항에 있어서,
상기 복수 개의 노치들 간의 이격 거리는 상기 제 1 코팅부 또는 상기 제 2 코팅부의 일측에서 타측으로 갈수록 순차적으로 증가하는 배터리.
- 제 2 항에 있어서, 상기 분리막은,
상기 음극 기재의 제 1 면에 배치되고 접착 물질을 포함하는 제 1 분리막; 및
상기 음극 기재의 제 2 면 및 상기 양극 기재 사이에 배치되고 접착 물질을 포함하는 제 2 분리막을 포함하고,
상기 제 1 분리막 또는 상기 제 2 분리막은 상기 제 1 코팅부의 상기 복수 개의 노치에 대응되는 다른 복수 개의 노치들을 포함하는 배터리.
- 제 3 항에 있어서,
상기 음극 기재, 상기 양극 기재 및 상기 분리막이 형성하는 권취 구조는 젤리 롤 타입(jelly role type)으로 형성되고,
상기 복수 개의 노치들은 상기 음극 기재의 가장자리에 상기 제 2 길이 방향을 따라 형성된 제 1 노치 구조 및 상기 양극 기재의 가장자리에 상기 제 1 노치 구조와 대응되고, 상기 제 4 길이 방향을 따라 형성된 제 2 노치 구조를 포함하는 배터리.
- 제 6 항에 있어서,
상기 제 1 코팅부의 상기 상단 영역 또는 상기 하단 영역에 형성된 상기 제 1 노치 구조의 복수 개의 노치들은 절단 라인을 포함하며,
상기 절단 라인의 적어도 일부는 상기 배터리의 길이 방향에 대한 지정된 경사를 형성하는 배터리.
- 제 7 항에 있어서, 상기 제 1 노치 구조의 상기 절단 라인은,
상기 제 2 길이에 대해 지정된 경사를 가진 제 1 라인; 및
상기 제 1 라인로부터 상기 제 2 길이를 향해 지정된 경사를 가지고 연장된 제 2 라인을 포함하고,
상기 제 1 라인 및 상기 제 2 라인이 형성하는 각도는 예각인 배터리.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 3 길이는 상기 제 1 길이보다 짧은 길이로 형성되고, 상기 제 4 길이는 상기 제 2 길이보다 짧게 형성된 배터리.
- 제 4 항에 있어서, 상기 음극 기재는,
상기 제 1 코팅부의 상단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 1-1 노치 구조; 및
상기 제 1 코팅부의 하단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 1-2 노치 구조를 포함하고,
상기 제 1-2 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열은 상기 제 1-1 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열과 서로 동일한 축 상에 정렬되기 위하여 대응되는 이격 거리 또는 크기로 형성된 배터리.
- 제 10 항에 있어서, 상기 양극 기재는,
상기 제 2 코팅부의 상단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 2-1 노치 구조; 및
상기 제 2 코팅부의 하단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 2-2 노치 구조를 포함하고,
상기 제 2-2 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열은 상기 제 2-1 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열과 서로 동일한 축 상에 정렬되기 위하여 대응되는 이격 거리 또는 크기로 형성된 배터리.
- 제 11 항에 있어서,
상기 음극 기재의 상기 제 1-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 양극 기재의 상기 제 2-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치되고,
상기 음극 기재의 상기 제 1-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 양극 기재의 상기 제 2-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치된 배터리.
- 제 11 항에 있어서, 상기 분리막은,
상단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 3-1 노치 구조; 및
하단 영역에 복수 개의 노치들이 배열된 제 3-2 노치 구조를 포함하고,
상기 제 3-2 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열은, 상기 제 3-1 노치 구조의 복수 개의 노치들의 배열과 서로 동일한 축 상에 정렬되기 위하여 대응되는 이격 거리 또는 크기로 형성된 배터리.
- 제 13 항에 있어서,
상기 음극 기재의 상기 제 1-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 분리막의 상기 제 3-1 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치되고,
상기 음극 기재의 상기 제 1-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치와 상기 분리막의 상기 제 3-2 노치 구조의 적어도 하나의 노치는 서로 중첩 배치된 배터리.
- 제 1 항에 있어서,
파우치를 더 포함하고, 상기 음극 기재, 상기 양극 기재, 및 상기 분리막은 권취된 롤 형상으로 상기 파우치에 수납된 배터리.
- 배터리를 포함하는 전자 장치에 있어서,
제 1 방향으로 향하는 전면 플레이트, 상기 제 1 방향의 반대인 제 2 방향으로 향하는 후면 플레이트 및 상기 전면 플레이트와 상기 후면 플레이트 사이를 둘러싸도록 형성된 브라켓을 포함하는 하우징;
상기 전면 플레이트의 적어도 일부를 통해 외부로 정보를 표시하기 위한 디스플레이 장치; 및
상기 브라켓의 적어도 일부에 마련된 안착홈에 장착된 배터리를 포함하고, 상기 배터리는,
음극 활물질이 코팅된 제 1 코팅부 및 상기 제 1 코팅부와 인접 배치된 제 1 무지부를 포함하는 음극 기재;
상기 음극 기재와 대면 배치되고, 양극 활물질이 코팅된 제 2 코팅부 및 상기 제 2 코팅부와 인접 배치된 제 2 무지부를 포함하는 양극 기재; 및
상기 음극 기재의 일면 또는 상기 양극 기재 일면에 배치된 적어도 하나의 분리막을 포함하고,
상기 음극 기재의 상기 제 1 코팅부 또는 상기 양극 기재의 상기 제 2 코팅부의 상단 또는 하단 영역에는 외측으로부터 내측으로 리세스된 적어도 하나의 노치 구조를 포함하는 전자 장치.
- 제 16 항에 있어서,
상기 양극 기재, 상기 음극 기재 및 상기 적어도 하나의 분리막은 권취하여 형성된 롤 형상으로 마련되고,
상기 노치 구조는 상기 롤 형상의 배터리의 코너 영역에 대응하도록 형성된 전자 장치.
- 제 17 항에 있어서,
상기 음극 기재에 형성된 제 1 노치 구조는 서로 다른 간격으로 배열된 복수 개의 노치들의 배열을 포함하고
상기 양극 기재에 형성된 제 2 노치 구조는 서로 다른 간격으로 배열된 다른(another) 복수 개의 노치들의 배열을 포함하고,
상기 복수 개의 노치들의 배열과 상기 다른 복수 개의 노치들의 배열은 서로 대응되도록 배치된 전자 장치.
- 제 18항에 있어서, 상기 분리막은,
상기 음극 기재의 제 1 면에 배치되는 제 1 분리막; 및
상기 음극 기재의 제 2 면 및 상기 양극 기재 사이에 배치되는 제 2 분리막을 포함하고,
상기 제 1 분리막 또는 상기 제 2 분리막의 일부 영역은, 상기 제 1 노치 구조 또는 상기 제 2 노치 구조에 대응되는 제 3 노치 구조가 형성된 전자 장치.
- 제 16항에 있어서,
상기 제 1 코팅부에 형성된 상기 노치들은 상기 음극 기재의 길이 방향에 대하여 지정된 경사를 가지는 제 1 라인과 상기 제 1 라인으로부터 상기 음극 기재의 상단 또는 하단 방향으로 연장된 제 2 라인을 포함하고,
상기 음극 기재가 권취된 롤 형상에서, 상기 노치들은 상기 배터리의 코너부의 동일한 위치에 중첩 배치된 전자 장치.
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Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021182814A1 (ko) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 삼성전자 주식회사 | 파우치형 배터리를 포함하는 전자 장치 |
| WO2022039412A1 (ko) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | 신창호 | 이차 전지용 셀 스택 제조 장치 |
| WO2023033398A1 (ko) * | 2021-09-01 | 2023-03-09 | 삼성전자주식회사 | 전극 조립체를 포함하는 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| WO2024049132A1 (ko) * | 2022-09-02 | 2024-03-07 | 삼성전자 주식회사 | 배터리 및 상기 배터리를 포함하는 전자 장치 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7198247B2 (ja) * | 2020-09-17 | 2022-12-28 | プライムプラネットエナジー＆ソリューションズ株式会社 | 二次電池 |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100102059A (ko) * | 2009-03-10 | 2010-09-20 | 산요덴키가부시키가이샤 | 비수 전해질 이차 전지 |
| KR20120092367A (ko) * | 2011-02-11 | 2012-08-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지 |
| JP2013062137A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Toyota Industries Corp | 二次電池用電極組立体及び二次電池並びに車両 |
| KR101393530B1 (ko) * | 2012-11-21 | 2014-05-12 | 주식회사 엘지화학 | 노칭부를 포함하는 전극 시트 |
| KR20170038672A (ko) * | 2015-09-30 | 2017-04-07 | 애플 인크. | 전극 접속들을 수용하는 노치들을 가지는 감긴 배터리 셀들 |
| KR20180032763A (ko) * | 2016-09-23 | 2018-04-02 | 주식회사 엘지화학 | 전극과 분리막이 부분 결착된 전극조립체 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101590217B1 (ko) * | 2012-11-23 | 2016-01-29 | 주식회사 엘지화학 | 전극조립체의 제조 방법 및 이를 이용하여 제조된 전극조립체 |
| KR101588930B1 (ko) * | 2013-10-01 | 2016-01-26 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지 |
| KR101714110B1 (ko) * | 2013-10-31 | 2017-03-08 | 주식회사 엘지화학 | 이차 전지의 전극 노칭장치 및 이에 의해 제작된 전극용 필름 |
| KR101865450B1 (ko) * | 2015-06-23 | 2018-07-13 | 주식회사 엘지화학 | 이차전지용 전극조립체 및 그의 제조방법 |
| WO2018030810A1 (ko) * | 2016-08-12 | 2018-02-15 | 주식회사 엘지화학 | 전극과 분리막이 부분 결착된 전극조립체 |
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20100102059A (ko) * | 2009-03-10 | 2010-09-20 | 산요덴키가부시키가이샤 | 비수 전해질 이차 전지 |
| KR20120092367A (ko) * | 2011-02-11 | 2012-08-21 | 삼성에스디아이 주식회사 | 전극 조립체 및 이를 이용한 이차 전지 |
| JP2013062137A (ja) * | 2011-09-13 | 2013-04-04 | Toyota Industries Corp | 二次電池用電極組立体及び二次電池並びに車両 |
| KR101393530B1 (ko) * | 2012-11-21 | 2014-05-12 | 주식회사 엘지화학 | 노칭부를 포함하는 전극 시트 |
| KR20170038672A (ko) * | 2015-09-30 | 2017-04-07 | 애플 인크. | 전극 접속들을 수용하는 노치들을 가지는 감긴 배터리 셀들 |
| KR20180032763A (ko) * | 2016-09-23 | 2018-04-02 | 주식회사 엘지화학 | 전극과 분리막이 부분 결착된 전극조립체 |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021182814A1 (ko) * | 2020-03-10 | 2021-09-16 | 삼성전자 주식회사 | 파우치형 배터리를 포함하는 전자 장치 |
| WO2022039412A1 (ko) * | 2020-08-18 | 2022-02-24 | 신창호 | 이차 전지용 셀 스택 제조 장치 |
| WO2023033398A1 (ko) * | 2021-09-01 | 2023-03-09 | 삼성전자주식회사 | 전극 조립체를 포함하는 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치 |
| WO2024049132A1 (ko) * | 2022-09-02 | 2024-03-07 | 삼성전자 주식회사 | 배터리 및 상기 배터리를 포함하는 전자 장치 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |