KR20200017291A - 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 배터리는, 파우치와, 양극 기재, 상기 양극 기재의 아래에 배치된 음극 기재, 및 상기 양극 기재 및 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막이 함께 말린 상태로 상기 파우치에 수용된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 말린 외면에 상기 전극 조립체의 일단의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재, 및 상기 제 1 접착 부재가 배치된 영역과 다른 영역에 상기 전극 조립체 및 상기 파우치 사이를 고정하는 제 2 접착 부재를 포함할 수 있다.

Description

배터리 및 이를 포함하는 전자 장치{BATTERY AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 발명의 일 실시 예는 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 디지털 기술의 발달과 함께 스마트폰(smart phone), 태블릿 PC(tablet personal computer), 또는 PDA(personal digital assistant) 등과 같은 다양한 형태로 제공되고 있다. 전자 장치는 이동성(portability) 및 사용자의 접근성(accessibility)을 향상시킬 수 있도록 사용자에 착용할 수 있는 형태로도 개발되고 있다. 전자 장치는 전원을 공급하기 위한 배터리를 포함할 수 있다.
배터리는 내부 구조물에 결합되어 전자 장치의 내부에 배치될 수 있다. 전자 장치의 낙하 등에 의해 발생하는 충격 또는 하중은 배터리를 파손시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예는 외부 충격에 의해 배터리의 파손을 줄일 수 있는 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리는, 파우치와, 양극 기재, 상기 양극 기재의 아래에 배치된 음극 기재, 및 상기 양극 기재 및 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막이 함께 말린 상태로 상기 파우치에 수용된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 말린 외면에 상기 전극 조립체의 일단의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재, 및 상기 제 1 접착 부재가 배치된 영역과 다른 영역에 상기 전극 조립체 및 상기 파우치 사이를 고정하는 제 2 접착 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 브라켓과, 배터리를 포함하고, 상기 배터리는, 파우치와, 양극 기재, 상기 양극 기재의 아래에 배치된 음극 기재, 및 상기 양극 기재 및 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막이 함께 말린 상태로 상기 파우치에 수용된 전극 조립체와, 상기 전극 조립체가 말린 외면에 상기 전극 조립체의 일단의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재, 및 상기 제 1 접착 부재가 배치된 영역과 다른 영역에 상기 전극 조립체 및 상기 파우치 사이를 고정하는 제 2 접착 부재를 포함하고, 상기 제 1 접착 부재에 대면하는 상기 파우치의 외면 및 상기 브라켓 사이를 고정하는 제 3 접착 부재를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치는, 낙하 등에 의해 발생하는 외부 충격 또는 하중을 배터리의 전극 조립체 및 파우치 간의 접합부로 치중되지 않도록 분산할 수 있고, 이로 인해 배터리의 파손을 줄일 수 있다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블럭도이다.
도 3은 일 실시 예에 따른 배터리를 포함하는 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4는 도 3의 전자 장치에 포함된 배터리에 관한 구조를 개략적으로 도시한다.
도 5는 일 실시 예에 따른 배터리에 대한 단면도를 도시한다.
도 6a는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 전면 사시도이다.
도 6b는 도 6a의 전극 조립체의 후면 사시도이다.
도 7a는 일 실시 예에 따른 배터리 및 브라켓을 도시한다.
도 7b는 일 실시 예에 따른 배터리 및 브라켓 간의 결합 구조에 관한 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하기로 한다.
도 1은, 다양한 실시 예들에 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. 일 실시 예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시 예에 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 실시 예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 이 구성 요소들 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 구성 요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성 요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성 요소(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. 일 실시 예에 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)는 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 구성 요소들 중 적어도 하나의 구성 요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시 예에 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 구성 요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(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 구성 요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)는, 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. 일 실시 예에 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)는, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 연결 단자(178)는, 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)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. 일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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 요 (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. 안테나 모듈은, 일 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴으로 형성될 수 있고, 어떤 실시 예에 따르면, 도전체 또는 도전성 패턴 이외에 추가적으로 다른 부품(예: RFIC)을 더 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 하나 이상의 안테나들을 포함할 수 있고, 이로부터, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 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 구성 요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들 간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호 간에 교환할 수 있다.
일 실시 예에 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. 일 실시 예에 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.
도 2는, 다양한 실시 예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블럭도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선 충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)를 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)을 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일 실시 예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전원 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시 예들에 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 실시 예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시 예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성 요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수형은 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 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성 요소를 다른 해당 구성 요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성 요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성 요소가 다른(예: 제 2) 구성 요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성 요소가 상기 다른 구성 요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성 요소를 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 등의 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, 일 실시 예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시 예들은 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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
다양한 실시 예들에 따르면, 상기 기술한 구성 요소들의 각각의 구성 요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 전술한 해당 구성 요소들 중 하나 이상의 구성 요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성 요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성 요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성 요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성 요소는 상기 복수의 구성 요소들 각각의 구성 요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성 요소들 중 해당 구성 요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시 예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성 요소에 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 3은 일 실시 예에 따른 배터리를 포함하는 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 측면 베젤 구조(310), 제 1 지지 부재(311), 전면 플레이트(320), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(또는, 배터리 팩)(350)(예: 도 1의 배터리(189)), 제 2 지지 부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370)(예: 도 1의 안테나 모듈(178)), 및 후면 플레이트(380)를 포함할 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 전자 장치(300)는, 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 제 2 지지 부재(360))를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전자 장치(300)는 전면(미도시) 및 후면(미도시), 및 전면 및 후면 사이의 공간을 둘러싸는 측면(미도시)을 포함하는 하우징(320, 380, 310)을 포함할 수 있다. 다른 실시 예(미도시)에서는, 하우징은, 전면, 후면 및 측면 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 전면은, 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(320)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면은, 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(380)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(380)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 측면은, 전면 플레이트(320 및 후면 플레이트(380)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(또는 "측면 부재")(310)에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시 예에서는, 후면 플레이트(380) 및 측면 베젤 구조(310)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
제 1 지지 부재(311)는, 예를 들어, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 베젤 구조(310)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(310)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(311)는, 예를 들어, 금속 재질 및/또는 비금속 (예: 폴리머) 재질로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(311)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. 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는, 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(400)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(300)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 평면상에 배치될 수 있다. 배터리(350)는 전자 장치(300) 내부에 일체로 배치될 수 있고, 전자 장치(300)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 송수신할 수 있다. 다른 실시 예에서는, 측면 베젤 구조(310) 및/또는 상기 제 1 지지 부재(311)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 4는 도 3의 배터리에 관한 구조를 개략적으로 도시한다.
도 4를 참조하면, 일 실시 예에서, 배터리(350)는 파우치(410), 전극 조립체(420), 제 2 접착 부재(440), 양극 탭(451) 또는 음극 탭(452) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 파우치(410)(또는, 캔(can))는, 전극 조립체(420)가 수용되는 내부 공간(413)을 마련하는 구조물로서, 예를 들어, 상기 내부 공간(413)을 사이에 두고 서로 이격되게 배치된 제 1 플레이트(411) 및 제 2 플레이트(412)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 파우치(510)는 알루미늄, 알루미늄 합금과 같은 금속으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극 조립체(420)는 양극판(421), 음극판(422) 및 분리막(423)을 겹쳐서 함께 말아주는 와인딩(winding)을 하여 마련된 구조로서, 예를 들어, 젤리 롤(jelly roll) 형태를 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 파우치(410)의 내부 공간(413)에 전극 조립체(420)를 배치한 후 전해질(electrolyte)을 주입하고 밀봉하는 일련의 공정에 의해, 전극 조립체(420)는 파우치(410)의 내부 공간(413)에서 전해질과 함께 배치될 수 있다.
배터리(350)는, 예를 들어, 양극판(421) 및 음극판(422)이 가지는 화학적 에너지(chemical energy)를 전기 에너지로 변환시킬 수 있고, 양극판(421)에 연결된 양극 탭(451) 및 음극판(422)에 연결된 음극 탭(452)을 통해 해당 회로(예: 도 2의 전력 관리 모듈(188))에 전원을 공급할 수 있다.
양극판(421)은, 예를 들어, 양극 기재와, 양극 기재에 코팅된 제 1 합제를 포함할 수 있고, 배터리 용량과 전압은 양극판(421)에 의해 결정될 수 있다. 제 1 합제는 양극 활물질, 도전제 및 바인더를 포함할 수 있다. 양극 활물질은 전극 반응에 관여하는 물질(예: NCM, NCA, LCO 등)이고, 도전제는 전도성을 높여주기 위한 물질이며, 바인더는 양극 활물질 및 도전제 간의 결합력을 높일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 양극판(421)은, 양극 기재에 제 1 합제가 코팅된 코팅 영역(미도시)과, 양극 기재에 제 1 합제가 코팅되지 않은 비코팅 영역(예: 무지부)(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 영역은 양극 기재의 양쪽 면에 제 1 합제가 코팅된 양쪽 코팅 영역, 또는 양극 기재의 한쪽 면에 제 1 합제가 코팅된 한쪽 코팅 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극 기재는 알루미늄과 같은 금속을 포함하는 플레이트 또는 레이어(예: 알루미늄(Al) 포일(foil))일 있고, 양극 활물질은 리튬계 산화물을 주성분으로 포함할 수 있다.
음극판(422)은, 예를 들어, 음극 기재와, 음극 기재에 코팅된 제 2 합제를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 합제는 음극 활물질, 도전제 및 바인더를 포함할 수 있다. 음극판(422)은, 음극 기재에 제 2 합제가 코팅된 코팅 영역(미도시)과, 음극 기재에 제 2 합제가 코팅되지 않은 비코팅 영역(예: 무지부)(미도시)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 코팅 영역은 음극 기재의 양쪽 면에 제 2 합제가 코팅된 양쪽 코팅 영역, 또는 음극 기재의 한쪽 면에 제 2 합제가 코팅된 한쪽 코팅 영역을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 음극 기재는 구리와 같은 금속을 포함하는 플레이트 또는 레이어(예: 구리(Cu) 포일)일 수 있고, 음극 활물질은 탄소재를 주성분으로 포함할 수 있다.
전해질은 양극판(421) 또는 음극판(422)의 환원 반응 또는 산화 반응이 화학적 조화를 이루도록 이온이 이동할 수 있도록 하는 매개체로서, 예를 들어, 액체, 고체 또는 젤(gel)과 같은 상태의 물질을 포함할 수 있다. 예를 들어, 배터리(350)의 충전에서는, 양극판(421)의 산화 및 음극판(422)의 환원에 의해, 양극판(421)에서 리튬 이온이 나와 전해질을 통과하여 음극판(422)으로 이동되고, 전자는 양극 탭(451) 및 음극 탭(452)과 연결된 회로(예: 도 2의 전력 관리 모듈(188))를 따라 양극판(421)에서 음극판(422)으로 흐를 수 있다. 예를 들어, 배터리(350)의 방전에서는, 양극판(421)의 환원 및 음극판(422)의 산화에 의해, 음극판(422)에서 리튬 이온이 나와 전해질을 통과하여 양극판(421)으로 이동되고, 전자는 양극 탭(451) 및 음극 탭(452)과 연결된 회로(예: 도 2의 전력 관리 모듈(188))를 따라 음극판(422)에서 양극판(421)으로 흐를 수 있다. 방전에서 배터리(350)는, 양극판(421)의 양극 활물질 및 음극판(422)의 음극 활물질과 전해질이 갖는 화학적 에너지(chemical energy)를 전기 에너지로 변환시킬 수 있고, 양극판(421)에 연결된 양극 탭(451) 및 음극판(422)에 연결된 음극 탭(452)을 통해 해당 회로(예: 도 2의 전력 관리 모듈(188))에 전원을 공급할 수 있다.
분리막(423)은, 예를 들어, 양극판(421) 및 음극판(422) 사이에 배치되어, 양극판(421) 및 음극판(422) 사이의 물리적 접촉을 방지하는 격리막일 수 있다. 분리막(423)은 양극판(421) 및 음극판(422) 사이의 쇼트(short)를 방지하고, 이온의 이동을 가능하게 할 수 있다. 분리막(423)은 미세한 구멍을 통해 이온이 이동하게 함으로써 전하의 흐름이 가능하게 할 수 있고, 다공성을 가지도록 다양한 물질로 형성될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 분리막(423)은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 분리막(423)은 폴리에틸렌(PE)을 포함하는 단층, 또는 폴리프로필렌(PP)을 포함하는 단층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 분리막(423)은, 폴리에틸렌(PE)의 층 및 폴리프로필렌(PP)의 층을 접합한 2층으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 분리막(423)은 폴리프로필렌(PP)의 층, 폴리에틸렌(PE)의 층 및 폴리프로필렌(PP)의 층을 접합한 3층으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 젤리 롤 형태의 전극 조립체(420)에서 그 말린 외면(미도시)은 양극판(421)에 의해 형성될 수 있다. 양극판(421)의 일단(미도시)의 적어도 일부는 전극 조립체(420)의 외면에 고정될 수 있고, 양극판(421)의 타단(미도시)은 전극 조립체(420)의 안쪽에 배치될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(350)는 양극판(421)의 일단(예: 양극판(421)에서 비코팅 영역의 엣지(edge))의 적어도 일부를 전극 조립체(420)의 외면에 고정하기 위한 제 1 접착 부재(미도시)를 포함할 수 있고, 제 1 접착 부재는, 전극 조립체(420)가 젤리 롤 형태를 유지하도록 할 수 있다. 예를 들어, 제 1 접착 부재는 파우치(410)의 제 1 플레이트(411) 및 상기 제 1 플레이트(411)와 대면하는 전극 조립체(420)의 제 1 면(420a) 사이에 배치될 수 있다.
일 시시 예에 따르면, 전극 조립체(420)는 파우치(410)의 내측에 고정될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(440)는, 전극 조립체(420)의 외면 및 파우치(410)의 내면 사이에 배치되어, 전극 조립체(420)가 파우치(410)의 내부 공간(413)에서 이동 또는 흔들림 없이 있도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(440)는 파우치(410) 및 전극 조립체(420) 사이에 배치되는 접착 물질 또는 접착 물질로서, 전극 조립체(420) 및 파우치(410) 사이를 결합할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(440)는 바인더(binder)에 의해 형성될 수 있다. 바인더는, 예를 들어, 파우치(410) 및 전극 조립체(420) 간의 접착력을 구현할 수 있는 다양한 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(440)는 전극 조립체(420) 및 파우치(410) 사이에서 박막 형태로 배치될 수 있다. 예를 들어, 전극 조립체(420)의 외면에 도트(dot) 형태의 패턴으로 바인더를 도포한 후 전극 조립체(420) 및 파우치(410)가 압착되면, 바인더를 포함하는 제 2 접착 부재(440)는 전극 조립체(420) 및 파우치(410) 사이에서 박막 형태로 존재할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(440)는 바인더를 배합한 다양한 물질에 의해 형성될 수도 있다.
일 실시 예에 따르면, 바인더에 의해 형성된 제 2 접착 부재(640)는, 기재에 접착 물질이 코팅된 형태의 접착 부재(예: 양면 테이프)와 비교하여, 기재 없이 단일 층으로 배치될 수 있어 상대적으로 박막화가 가능할 수 있다. 예를 들어, 제 2 접착 부재(640)는 약 5 ~ 50 um(마이크로미터) 두께를 가지는 박막으로 형성되어, 배터리(350)의 두께 감소에 기여할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(440)는 바인더를 포함하는 단일 층 형태의 필름으로 제공되어 전극 조립체(420)의 외면에 부착될 수도 있다.
제 2 접착 부재(440)는, 예를 들어, 전극 조립체(420)의 외면 중 제 1 접착 부재가 배치되는 영역과는 다른 영역에서 파우치(410) 및 전극 조립체(420) 사이를 결합할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(440)는 파우치(410)의 제 2 플레이트(412)와 대면하는 전극 조립체(420)의 제 2 면(420b)의 적어도 일부를 따라 배치될 수 있다.
도 5는 일 실시 예에 따른 배터리에 대한 단면도를 도시한다. 도 6a는 일 실시 예에 따른 전극 조립체의 전면 사시도이다. 도 6b는 도 6a의 전극 조립체의 후면 사시도이다.
도 5를 참조하면, 배터리(500)(예: 도 3 또는 4의 배터리(350))는 파우치(510)(예: 도 4의 파우치(410)), 전극 조립체(520)(예: 도 4의 전극 조립체(420)), 제 1 접착 부재(530) 또는 제 2 접착 부재(540)(예: 도 4 의 제 2 접착 부재(540)) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 파우치(510)는 전극 조립체(520)가 수용되는 내부 공간(513)(예: 도 4의 내부 공간(413))을 가지는 구조물로서, 상기 내부 공간(513)을 사이에 두고 서로 이격되도록 배치된 제 1 플레이트(511)(예: 도 4의 제 1 플레이트(411)) 및 제 2 플레이트(512)(예: 도 4의 제 2 플레이트(412))를 포함할 수 있다. 파우치(510)는 제 1 플레이트(511) 및 제 2 플레이트(512) 사이의 내부 공간(513)을 둘러싸는 측벽(514)을 포함할 수 있고, 측벽(514)은 제 1 플레이트(511)와 일체로 형성될 수 있다. 배터리(500)의 외면은, 제 1 플레이트(511)에 의해 형성되고 제 1 방향(미도시)으로 향하는 전면(5101)과, 제 2 플레이트(512)에 의해 형성되고 제 1 방향과는 반대인 제 2 방향으로 향하는 후면(5102)과, 측벽(514)에 의해 형성되는 측면(5104)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 플레이트(511) 및 측벽(514)에 의해 형성된 리세스(recess)(미도시)에 전극 조립체(520)를 배치하고, 제 1 플레이트(511) 및 제 2 플레이트(512)를 결합하여 마련된 상기 내부 공간(513)에 전해질을 주입하고 밀봉하는 일련의 공정에 의해, 전극 조립체(520)는 파우치(510)의 내부 공간(513)에서 전해질(550)과 함께 배치될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 파우치는 다양한 다른 형태로 제공되어 전극 조립체(520) 및 전해질(550)이 수용되는 상기 내부 공간(513)을 제공할 수 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 파우치(510)는 전극 조립체(520) 및 전해질(550)을 수용하는 내부 공간(513)을 제공하는 부재로서, '캔(can)', '케이스(case)', '하우징', '외장재' 등과 같은 다양한 다른 용어로 대체될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 파우치(510)는 알루미늄과 같은 금속 또는 폴리머와 같은 비금속으로 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 파우치(510)는 가요성을 가지는 물질로 형성될 수도 있다.
다양한 실시 예에 따르면, 배터리는 도 5에 도시된 형태에 국한되지 않고 다양한 다른 형태로 형성될 수 있다. 예를 들어, 배터리는, 원통형 파우치와, 상기 파우치 내에 원형으로 말린 형태의 전극 조립체를 포함할 수 있다. 배터리는 이 밖의 다양한 다른 형태로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극 조립체(520)는 양극판(521)(예: 도 4의 양극판(421)), 음극판(522)(예: 도 4의 음극판(422)), 양극판(521) 및 음극판(522) 사이의 적어도 일부에 배치되는 하나 이상의 분리막들(523a, 523b)(예: 도 4의 분리막(423))이 함께 말린 상태(예: 젤리 롤)로 파우치(510)의 내부 공간(513)에 배치될 수 있다. 양극판(521)은, 예를 들어, 양극 기재(5211)(예: 알루미늄 포일)와, 양극 기재(5211)에 코팅된 제 1 합제(5212)를 포함할 수 있다. 제 1 합제(5212)는 양극 활물질, 도전제 및 바인더를 포함할 수 있고, 양극 활물질은 리튬계 산화물을 주성분으로 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 합제(5212) 및 이와 대면하는 분리막들(523a, 523b)의 일부는, 분리막(523a, 523b)의 바인더 성분에 의해 서로 접착될 수 있다. 도 5에서는, 전극 조립체(520)의 구조의 이해를 위하여, 양극판(521)의 제 1 합제(5212) 및 이와 대면하는 분리막들(523a, 523b)이 서로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 실질적으로 양극판(521)의 제 1 합제(5212)는 이와 대면하는 분리막들(523a, 523b)의 일부와 접착될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극판(521)은, 양극 기재(5211)에 제 1 합제(5212)가 코팅된 코팅 영역들(521a, 521b)과, 양극 기재(521a)에 제 1 합제(5212)가 코팅되지 않은 비코팅 영역(예: 무지부)(521c)을 포함할 수 있다. 코팅 영역들(521a, 521b)은, 양극 기재(521a)의 양쪽 면 모두에 제 1 합제(5212)가 코팅된 양쪽 코팅 영역(521a)과, 양극 기재(521a)의 한쪽 면에 제 1 합제(5212)가 코팅된 한쪽 코팅 영역(521b)을 포함할 수 있다. 양극판(521)에서, 한쪽 코팅 영역(521b)은 양쪽 코팅 영역(521a) 및 비코팅 영역(521c) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 양극판(521)의 한쪽 코팅 영역(521b)의 일부 및 비코팅 영역(521c)은 전극 조립체(520)의 가장 바깥쪽 턴(turn)을 형성할 수 있고, 양극 기재(5211)는 전극 조립체(520)의 외면의 적어도 일부를 형성할 수 있다. 전극 조립체(520)의 외면은, 파우치(510)의 제 1 플레이트(511)와 대면하는 제 1 면(5201), 파우치(510)의 제 1 플레이트(511)와 대면하는 제 2 면(5202), 및 파우치(510)의 양쪽 측면(514)과 각각 대면하는 제 1 측면(5203) 및 제 2 측면(5204)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 전극 조립체(520)의 제 1 면(5201)은 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성된 면(5201a)과, 비코팅 영역(521c)에 의해 형성된 면(5201b)을 포함할 수 있다. 전극 조립체(520)의 제 1 측면(5203)은 양극판(521)의 비코팅 영역(521c)에 의하여 형성될 수 있다. 전극 조립체(520)의 제 2 면(5202)은 양극판(521)의 비코팅 영역(521c) 및 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성될 수 있다. 전극 조립체(520)의 제 2 측면(5204)은 양극판(521)의 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 한쪽 코팅 영역(521b)이 제 1 측면(520c)의 일부를 형성하도록, 비코팅 영역(521c) 및 한쪽 코팅 영역(521b) 사이의 위치(521d)는 변경될 수 있다.
도 5 및 6a를 참조하면, 일 실시 예에서, 양극판(521)의 일단(예: 비코팅 영역(521c)의 일단(5214))의 적어도 일부는 제 1 접착 부재(530)에 의해 전극 조립체(520)의 제 1 면(5201)에 고정될 수 있다. 제 1 접착 부재(530)는 제 1 면(5201)에 부착되어 제 1 면(5201) 중 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성된 면(5201a)의 일부 영역과, 제 1 면(5201) 중 비코팅 영역(521c)에 형성된 면(5201b)의 일부 영역을 커버할 수 있다. 양극판(521)의 일단(5214)의 적어도 일부가 제 1 접착 부재(530)로 제 1 면(5201)에 고정되면, 전극 조립체(520)는 젤리 롤 형태로 유지될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 1 면(5201) 중 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성된 면(5201a)은 제 2 면(5202)으로부터 실질적으로 제 1 높이(h1)만큼 이격되어 있을 수 있다. 제 1 면(5201) 중 비코팅 영역(521c)에 의해 형성된 면(5201b)은, 전극 조립체(520)의 와인딩 구조로 인해, 제 2 면(5202)으로부터 상기 제 1 높이(h1) 보다 더 큰 높이로 이격되어 있을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 면(5201)은, 와인딩 구조 중 가장 바깥쪽 턴에서 그 다음 턴으로 변경되는 부분을 포함하고 있어, 제 2 면(5202)와 비교하여 평탄하지 않을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 1 접착 부재(530)는 제 1 면(5201)의 높이 차를 가지는 면들(5201a, 5201b)을 따라 배치될 수 있는 가요성 접착 또는 점착 필름일 수 있다.
일 실시 예에서, 도 5 및 6a를 참조하면, 제 1 접착 부재(530)는 전극 조립체(520)의 제 1 면(5201)과 대면하게 결합되는 제 3 면(531)과, 제 3 면(531)과는 대면하는 제 4 면(532)을 포함할 수 있다. 제 3 면(531)은 제 1 면(5201)과의 결합을 위한 다양한 접착 물질 또는 점착 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 4 면(532)은 상기 접착 물질 또는 점착 물질과는 친화성이 없는 물질(예: 이형제 또는 박리제)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 한쪽 면에는 점착 물질(또는, 접착 물질)이 배치되고 그 반대쪽 면에는 점착 물질과는 친화성이 없는 물질이 배치된 테이프가 돌돌 감은 형태로 제공될 수 있고, 이는 테이프를 풀 때 떨어지게 쉽게 할 수 있다. 제 1 접착 부재(530)는 이러한 테이프를 활용하여 배터리(500)에 마련될 수 있다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 일 실시 예에서, 전극 조립체(520)는 제 1 측면(5203) 및 제 2 측면(5204)와는 직교하는 방향으로 양쪽에 각각 배치된 제 3 측면(5205) 및 제 4 측면(미도시)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 도 5의 양극판(521), 음극판(522) 및 하나 이상의 분리막들(523a, 523b) 간의 와인딩 구조는, 제 3 측면(5205) 또는 제 4 측면을 통해 노출될 수 있다.
도 6a 및 6b를 참조하면, 일 실시 예에서, 전극 조립체(520)는, 전극 조립체(520)가 젤리 롤 형태로 유지하도록 하는 하나 이상의 접착 부재들(610, 620, 630)을 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 하나의 접착 부재(610)는, 제 3 측면(5205)을 가로질러 배치되고, 제 1 면(5201) 중 비코팅 영역(521c)에 의해 형성된 면(5201b)에 결합되는 일단부(611)와, 제 2 면(5202)에 결합하는 타단부(612)를 포함할 수 있다. 다른 하나의 접착 부재(620)는, 제 3 측면(5205)을 가로질러 배치되고, 제 1 면(5201) 중 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성된 면(5201a)에 결합되는 일단부(621)와, 제 2 면(5202)에 결합되는 타단부(622)를 포함할 수 있다. 또 다른 하나의 접착 부재(630)는, 제 4 측면을 가로질러 배치되고, 제 1 면(5201) 중 비코팅 면(521c)에 의해 형성된 면(5201b) 및 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성된 면(5201a) 모두에 결합되는 일단부(631)과, 제 2 면(5202)에 결합되는 타단부(632)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 상기 접착 부재들(610, 620, 630)은, 제 1 면(5201)을 형성하는 비코팅 면(521c)의 들뜸을 방지할 뿐 아니라, 전극 조립체(520)가 해당 두께(T)(예: 도 5에서 제 1 플레이트(511) 및 제 2 플레이트(512) 사이에서 전극 조립체(520)가 가지는 높이)로 유지되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 접착 부재들(610, 620, 630)은, 제 1 접착 부재(530)와 유사하게, 한쪽 면에는 제 1 면(5201)과 결합을 위한 접착 물질 또는 점착 물질이 배치되고 그 반대쪽 면에는 상기 접착 물질 또는 점착 물질과는 친화성이 없는 물질이 배치될 수 있다.
도 5를 참조하면, 일 실시 예에서, 제 1 접착 부재(530)는 파우치(510)의 제 1 플레이트(511) 및 상기 제 1 플레이트(6511)와 대면하는 전극 조립체(520)의 제 1 면(5201) 사이에 배치될 수 있다.
음극판(522)은, 예를 들어, 음극 기재(5221)(예: 구리 포일)와, 음극 기재(5221)의 적어도 일부를 따라 코팅된 제 2 합제(5222)를 포함할 수 있다. 제 2 합제(5222)는 음극 활물질, 도전제 및 바이더를 포함할 수 있고, 예를 들어, 음극 산화물은 탄소재를 주성분으로 하는 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 합제(5222) 및 이와 대면하는 분리막들(523a, 523b)의 일부는, 분리막들(523a, 523b)의 바인더 성분으로 인해 서로 접착될 수 있다. 도 5에서는, 전극 조립체(520)의 구조의 이해를 위하여, 음극판(522)의 제 2 합제(5222) 및 이와 대면하는 분리막들(523a, 523b)이 서로 분리되어 있는 것으로 도시되어 있지만, 실질적으로 음극판(522)의 제 2 합제(5222)는 이와 대면하는 분리막들(523a, 523b)의 일부와 접착될 수 있다.
전해질(550)은, 예를 들어, 배터리(500)의 충전 또는 방전에서 양극판(521) 및 음극판(522)의 환원 반응 또는 산화 반응이 화학적 조화를 이루도록 이온을 이동할 수 있도록 하는 매개체일 수 있다. 방전에서 배터리(500)는, 양극판(521)의 양극 활물질(5212) 및 음극판(522)의 음극 활물질(5222)과 전해질(550)이 갖는 화학적 에너지(chemical energy)를 전기 에너지로 변환시킬 수 있고, 양극판(521)에 연결된 양극 탭(651)(도 6a 또는 6b참조)(예: 도 4의 양극 탭(451)) 및 음극판(522)에 연결된 음극 탭(652)(도 6a 또는 6b 참조)(예: 도 4의 음극 탭(452))을 통해 해당 회로(예: 도 2의 전력 관리 모듈(188))에 전원을 공급할 수 있다.
하나 이상의 분리막들(523a, 523b)은, 예를 들어, 양극판(521) 및 음극판(522) 사이에 배치되어, 양극판(521) 및 음극판(522) 사이의 물리적 접촉을 방지하는 격리막일 수 있다. 하나 이상의 분리막들(523a, 523b)은 양극판(521) 및 음극판(522) 사이의 쇼트(short)를 방지하고, 이온의 이동을 가능하게 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 전극 조립체(520)의 외면 및 파우치(510)의 내면 사이에 배치되어, 전극 조립체(520)가 파우치(510)의 내부 공간(513)에서 이동 또는 흔들림 없이 있도록 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 파우치(510) 및 전극 조립체(520) 사이에 배치되는 다양한 접착 물질 또는 점착 물질을 포함할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는, 기재에 접착 물질이 코팅된 형태의 접착 부재(예: 양면 테이프)와는 다르게, 기재 없이 전극 조립체(520)의 외면에 코팅될 수 있다. 예를 들어, 제 2 접착 부재(540)는 붓이나, 롤러, 또는 스프레이를 이용하여 코팅될 수 있으며, 코마 코터(comma coater), 그라비아 코터(gravure coater), 다이 코터(die coater), 스프레이 코터(spray coater), 전자 스핀 코터(electro spinning coater) 등 제 2 접착 부재(540)를 박막으로 형성 가능한 다양한 장치, 또는 방법이 활용될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 약 5 ~ 50 um(마이크로미터)의 두께로 형성되거나, 이와는 다른 다양한 두께로 형성될 수 있다.
제 2 접착 부재(540)에 활용되는 접착 물질 또는 점착 물질은, 예를 들어, 폴리아크릴레이트(polyacrylate)를 비롯한 아크릴계와, PVdF(polyvinylidene fluoride)와 같은 불소계 수지, 또는 SBR(styrene butadiene rubber)로 대표되는 러버(rubber) 계 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 말레인산, 아리비아 검, 구비아 검, 키토산, 폴리도파민 등 천연 고분자 물질이 활용될 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 다양한 접착 물질 또는 점착 물질의 바인더(binder)를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 전극 조립체(520)의 외면 중 제 1 접착 부재(530)가 배치되는 영역과는 다른 영역에서 파우치(510) 및 전극 조립체(520) 사이를 결합할 수 있다. 도 5 및 6b를 참조하면, 일 실시 예에서, 제 2 접착 부재(540)는 파우치(510)의 제 2 플레이트(512)와 대면하는 전극 조립체(520)의 제 2 면(5202)의 적어도 일부를 따라 배치될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 제 1 면(5201)이 아닌 제 2 면(5202)에 배치되어, 파우치(510) 및 전극 조립체(520) 간의 결합 면적 및 이에 따른 결합력이 확보될 수 있다. 예를 들어, 제 2 접착 부재가 제 2 면(5202)이 아닌 제 1 면(5201)에 배치된다고 가정할 때, 제 1 면(5201)의 서로 다른 높이의 면들(5201a, 5201b)로 인해, 파우치(510) 및 전극 조립체(520) 간의 결합 면적이 확보되기 어려울 수 있다. 예를 들어, 제 2 접착 부재(540)가 제 2 면(5202)이 아닌 제 1 면(5201)에 배치된다고 가정할 때, 제 1 면(5201)에 부착된 제 1 접착 부재(530)의 제 4 면(532)은 제 2 접착 부재(540)와 친화성이 없는 물질(예: 이형제 또는 박리제)을 포함할 수 있고, 제 2 접착 부재(540) 중 제 4 면(532)을 커버하는 영역은 파우치(510) 및 전극 조립체(520) 간의 결합 면적을 줄여 그 결합력을 떨어뜨릴 수 있다. 예를 들어, 제 2 접착 부재를 제 2 면(5202)이 아닌 제 1 면(5201) 상에 약 5 ~ 50 um 두께의 박막으로 형성한다고 가정할 때, 상기 박막은 제 1 면(5201)을 따라 골고루 도포될 수 있으나, 제 1 면(5201)에 포함된 서로 다른 높이의 면들(5201a, 5201b)로 인해 상기 박막 및 제 1 플레이트(511) 간의 결합 면적이 확보되기 어려울 수 있다. 상기 박막의 두께를 더 크게 하여 상기 박막 및 제 1 플레이트(511) 간의 결합 면적을 확보할 수 있으나, 이는 배터리의 두께를 증가시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 제 1 면(5201)보다 더 평탄한 제 2 면(5202)에 박막 형태로 배치되어 배터리(500)의 두께 감소, 및 파우치(510)의 제 2 플레이트(512) 및 전극 조립체(520) 간의 결합 면적 또는 결합력 확보에 기여할 수 있다.
예를 들어, 도 6a를 참조하면, 제 2 접착 부재를 제 2 면(5202)이 아닌 제 1 면(5201)에 배치한다고 가정할 때(예: 점선으로 표시한 영역(640) 참조), 비코팅 영역(521c)에 의해 형성된 면(5201b) 및 파우치(510) 간의 결합력은 확보될 수 있으나, 상기 면들(5201a, 5201b) 간의 높이 차로 인해 한쪽 코팅 영역(521b)에 의해 형성된 면(5201a) 및 파우치(510) 간의 결합력은 확보되기 어려울 수 있다. 제 2 접착 부재가 제 1 면(5201)에 배치된 배터리를 포함하는 전자 장치가 낙하되면, 그 충격 또는 응력이 비코팅 영역(521c)에 의해 형성된 면(5201b) 및 파우치(510) 간의 접합부에 치중될 수 있다. 이에 의해, 양극판(521)의 크랙(crack)이 발생하거나, 분리막(523a, 523b)이 찢어지거나 균열로 인해 양극판 및 음극판 간의 쇼트가 발생할 위험이 높을 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(540)는 제 1 면(5201)이 아닌 제 2 면(5202)에 배치되어, 제 2 면(5202) 및 파우치(510) 간의 결합 면적 또는 그 결합력이 확보될 수 있다. 제 2 접착 부재(540)가 제 2 면(5202)에 배치된 배터리(500)를 포함하는 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))가 낙하되면, 그 충격 또는 응력은 제 2 면(5202) 및 파우치(510) 간의 접합부에서 분산될 수 있고, 이로 인해 배터리(500)의 파손 가능성이 낮아질 수 있다.
일 실시 예에서, 도 5를 참조하면, 제 2 접착 부재(540)는 제 2 면(5202)의 적어도 일부를 형성하는 양극판(521)의 한쪽 코팅 영역(521b)을 따라 배치될 수 있다. 양극판(521)의 한쪽 코팅 영역(521b) 중 제 2 면(5202)을 따라 배치된 양극 기재(521)의 일부(581)는, 제 2 접착 부재(540)에 의해 파우치(510)와 결합될 수 있다. 양극판(521)의 한쪽 코팅 영역(521b) 중 제 2 면(5202)을 따라 배치된 제 1 합제(5212)의 일부(582)는, 분리막(523a)의 바인더 성분에 의해 분리막(523a)과 접착될 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 한쪽 코팅 영역(521b) 중 제 2 면(5202)을 따라 배치된 일부(581, 582)의 양쪽 면들(5811, 5821)이, 분리막(523a) 및 제 2 플레이트(512) 사이에서, 제 2 플레이트(512) 및 분리막(523a)과 각각 결합되는 양쪽 접합 구조(또는, 내외측 접착 구조)는, 낙하 등에 의한 외부 충격 또는 응력에 의한 양극 기재(521)의 파손 가능성을 줄일 수 있다. 예를 들어, 제 2 접착 부재가 양극판(521)의 비코팅 영역(521c)에 실질적으로 배치된다고 가정할 때, 양극 기재(5211)의 한쪽 면만이 제 2 접착 부재에 의해 파우치(510)와 접합되는 구조가 확보될 뿐이므로, 낙하 등에 의한 외부 충격 또는 응력에 의해 양극 기재(521)의 파손 가능성은 높을 수 있다.
도 6b를 참조하면, 일 실시 예에서, 제 2 접착 부재(540)는 제 2 면(5202) 중 접착 부재들(610, 620, 630)의 단부들(612, 622, 632)에 의해 커버되지 않는 영역을 따라 배치될 수 있다. 어떤 실시 예에 따르면, 도시하지 않았으나, 제 2 접착 부재(540)는 접착 부재들(610, 620, 630)의 단부들(612, 622, 632) 중 적어도 일부를 더 커버하도록 확장될 수도 있다.
도 7a은 일 실시 예에 따른 배터리 및 브라켓(bracket)을 도시한다. 도 7b는 일 실시 예에 따른 배터리 및 브라켓 간의 결합 구조에 관한 단면도이다.
도 7a및 7b를 참조하면, 일 실시 예에서, 브라켓(700)은 지지 부재(711)(예: 도 3의 제 1 지지 부재(311)) 및 측면 베젤 구조(710)(예: 도 3의 측면 베젤 구조(310))를 포함할 수 있다. 지지 부재(711)는 측면 베젤 구조(710)와 연결될 수 있거나, 측면 베젤 구조(710)와 일체로 형성될 수 있다. 제 1 지지 부재(711)는 제 1 방향(7001)으로 향하는 전면(7111) 및 제 1 방향(7001)과는 반대로 향하는 제 2 면(7002)으로 향하는 후면(7112)을 포함할 수 있다. 전면(7111)에는 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(330))가 결합되고, 후면(7112)에는 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 인쇄 회로 기판(340))이 결합될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(750)(예: 도 5의 배터리(500))는 지지 부재(711)의 후면(7112)에 결합될 수 있다. 후면(7112)은 인쇄 회로 기판(예: 도 3의 인쇄 회로 기판(340))과 대면하게 결합되는 영역(미도시)와, 배터리(750)와 대면하게 결합되는 영역(미도시)으로 구분될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지 부재(711)의 후면(7112)은 제 1 방향(7001)으로 파인 형태의 리세스(recess)(711a)를 포함할 수 있고, 배터리(750)는 리세스(711a)에 배치될 수 있다. 리세스(711a)는 배터리(750)의 가로 너비 또는 세로 너비(W)에 대응하는 사이즈로 형성될 수 있다. 배터리(750)는 리세스(711a)에 배치되어 지지 부재(711)에서 흔들림 없이 있을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(750)는, 제 1 방향(7001)으로 향하는 전면(7501)(예: 도 5의 전면(5101)) 및 제 2 방향(7002)으로 향하는 후면(7502)(예: 도 5의 후면(5102))을 포함하는 파우치(751)(예: 도 5의 파우치(510))를 포함할 수 있다. 배터리(750)는, 양극 기재(예: 도 5의 양극 기재(521)), 음극 기재(예: 도 5의 음극 기재(522)), 양극 기재 및 음극 기재 사이에 배치된 분리막(예: 도 5의 분리막들(523a, 523b))이 함께 말린 상태로 파우치(751)에 수용된 전극 조립체(720)(예: 도 5의 전극 조립체(520))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(750)는 전극 조립체(720)가 말린 외면에 상기 전극 조립체(720)의 일단의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재(730)(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530))를 포함할 수 있다. 제 1 접착 부재(730)는, 전극 조립체(720)가 젤리 롤 상태로 유지되도록 할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(750)는 제 1 접착 부재(730)가 배치된 영역(예: 도 5의 제 1 면(5201))과 다른 영역(예: 도 5의 제 2 면(5202))에 전극 조립체(720) 및 파우치(710) 사이를 고정하는 제 2 접착 부재(740)(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))를 포함할 수 있다. 제 2 접착 부재(740)는, 전극 조립체(720)가 파우치(710)의 내부 공간에서 이동 또는 흔들림 없이 있도록 할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제 2 접착 부재(740)는 전극 조립체(720)의 외면에 접착 물질 또는 점착 물질(예: 바인더)로 코팅하여 형성된 박막일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(750)는 제 1 접착 부재(730)와 대면하는 파우치(710)의 정면(7501) 및 지지 부재(711) 사이를 고정하는 제 3 접착 부재(760)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 접착 부재(760)는 파우치(710)의 정면(7501) 및 상기 정면(7501)과 대면하는 리세스(711a)의 일면(미도시) 사이에 배치될 수 있다. 제 3 접착 부재(760)는, 배터리(750)가 지지 부재(711)의 리세스(711a)에서 분리되는 것을 방지할 수 있고, 다양한 접착 물질 또는 점착 물질(예: 양면 테이프)을 포함할 수 있다. 다양한 실시 예에 따르면, 제 3 접착 부재(760)는 바인더를 포함하는 단일 층으로 형성되어, 전자 장치(700)의 두께 감소에 기여할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(750)의 전극 조립체(720) 및 파우치(710) 간의 제 1 접합 면(예: 제 2 접착 부재(740))과, 배터리(750) 및 지지 부재(711) 간의 제 2 접합 면(예: 제 3 접착 부재(760))이 전극 조립체(720)를 사이에 두고 양쪽에 각각 마련되는 접합 구조는, 배터리(750) 및 브라켓(700)을 포함하는 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))가 낙하할 때 배터리(750)의 파손 가능성을 줄일 수 있다. 예를 들어, 낙하에서 발생하는 충격 또는 응력은 전극 조립체(720)를 사이에 두고 배치된 제 1 접합 면 및 제 2 접합 면으로 분산되어 배터리(750)로 치중되지 않을 수 있다.
예를 들어, 제 3 접착 부재가 배터리(750)의 후면(7502) 및 지지 부재(711) 사이에 배치된다고 가정할 때, 파우치(710) 간의 제 1 접합 면과, 배터리(750) 및 지지 부재(711) 간의 제 2 접합 면 모두는 전극 조립체(720) 및 지지 부재(711) 사이에 배치될 수 있다. 배터리(750) 및 브라켓(700)을 포함하는 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))가 낙하될 때, 그 충격 또는 응력은 전극 조립체(720)의 한쪽(예: 제 1 접합 면 및 제 2 접합 면)에 치중되어 배터리(750)의 파손 가능성을 높일 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(750)의 전극 조립체(720) 및 파우치(710) 간의 제 1 접합 면(예: 제 2 접착 부재(740))과, 배터리(750) 및 지지 부재(711) 간의 제 2 접합 면(예: 제 3 접착 부재(760))이 전극 조립체(720)를 사이에 두고 양쪽에 각각 마련되는 접합 구조는, 낙하와 같은 외부 충격에 의한 배터리(750)의 파손 가능성을 줄일 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 지지 부재(711)는 리세스(711a)와 이어지는 개구(711b)를 포함할 수 있다. 개구(711b)에 의해 형성된 빈 공간(예: 제 1 방향(7001)으로 두께를 가지는 공간)은, 배터리(750)의 배부름 현상(예: 스웰링(swelling))에 대비하는 용도로 활용될 수 있다. 예를 들어, 배부름 현상에 의해 배터리(750)의 적어도 일부분의 두께는 증가할 수 있고, 개구(711b)에 의해 형성된 빈 공간은 두께가 증가된 배터리(750)의 부분이 차지하는 공간을 제공할 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 개구(711b)는 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(330))가 배터리(750)의 배부름 현상에 의해 지지 부재(711)로부터 분리되거나 디스플레이 및 전면 플레이트(예: 도 3의 전면 플레이트(320))가 파손(예: 체적이 증가된 배터리(750)에 의해 가해진 압력으로 인한 깨짐 등) 되는 것을 막을 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 도시된 바와 같이, 지지 부재(711)는 개구(711b)를 포함하지 않도록 형성될 수 있다. 이는, 지지 부재(711)가 개구(711b)를 포함하는 경우와 비교하여, 지지 부재(711) 및 배터리(750)의 전면(7501) 사이의 접합부(또는 접합 영역)(예: 제 3 접착 부재(760))를 더 확보할 수 있게 하여 지지 부재(711) 및 배터리(750) 간의 결합력을 더 높일 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 배터리(예: 도 5의 배터리(500))는, 파우치(예: 도 5의 파우치(510))와, 양극 기재(예: 도 5의 양극 기재(5211)), 상기 양극 기재의 아래에 배치된 음극 기재(예: 도 5의 음극 기재(5221)), 및 상기 양극 기재 및 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막(예: 도 5의 분리막들(523a, 523b))이 함께 말린 상태로 상기 파우치에 수용된 전극 조립체(예: 도 5의 전극 조립체(520))를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 상기 전극 조립체가 말린 외면에 상기 전극 조립체의 일단(예: 도 5의 일단(5214))의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530))를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 상기 제 1 접착 부재가 배치된 영역(예: 도 5의 제 1 면(5201))과 다른 영역(예: 도 5의 제 2 면(5202))에 상기 전극 조립체 및 상기 파우치 사이를 고정하는 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 다른 영역(예: 도 5의 제 2 면(5202))의 적어도 일부에 코팅되는(coated) 바인더(binder)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))는 5 내지 50 um의 두께를 가질 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))는 아크릴계, 불소계 수지 또는 러버(rubber) 계 중 적어도 하나에 해당하는 접착 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))는 말레인산, 아리비아 검, 구비아 검, 키토산 또는 폴리도파민 중 적어도 하나를 포함하는 고분자 물질을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 전극 조립체(예: 도 5의 전극 조립체(520))의 외면은, 제 1 면(예: 도 5의 제 1 면(5201)) 및 상기 제 1 면과 반대 방향을 향하는 제 2 면(예: 도 5의 제 2 면(5202))을 포함할 수 있고, 상기 제 1 접착 부재(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530))는 상기 제 1 면에 배치되며, 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))는 상기 제 2 면에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 파우치(예: 도 5의 파우치(510))는, 상기 제 1 면(예: 도 5의 제 1 면(5201))과 대면하는 제 1 플레이트(예: 도 5의 제 1 플레이트(511))와, 상기 제 2 면(예: 도 5의 제 2 면(5202))과 대면하는 제 2 플레이트(예: 도 5의 제 2 플레이트(512))를 포함할 수 있다. 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))는 상기 제 2 면 및 상기 제 2 플레이트 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 접착 부재(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530))는, 상기 일단(예: 도 5의 일단(5214))의 적어도 일부 및 상기 외면의 적어도 일부를 함께 덮도록 중첩되어 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 접착 부재(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530))는 상기 전극 조립체(예: 도 5의 전극 조립체(520))의 가장 바깥쪽 턴에서 그 다음 턴으로 변경되는 부분을 커버하도록 배치될 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 제 1 접착 부재(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530))는 상기 전극 조립체(예: 도 5의 전극 조립체(520))의 외면과 대면하는 접착 물질을 포함하는 면(예: 도 5의 제 3 면(531))과, 상기 파우치(예: 도 5의 파우치(510))와 대면하고 상기 접착 물질과는 친화성이 없는 물질을 가지는 면(예: 도 5의 제 4 면(532))을 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는, 브라켓(예: 도 7a의 브라켓(700)) 및 배터리(예: 도 7b의 배터리(750))를 포함할 수 있다. 상기 배터리(예: 도 5의 배터리(500))는, 파우치(예: 도 5의 파우치(510))와, 양극 기재(예: 도 5의 양극 기재(5211)), 상기 양극 기재의 아래에 배치된 음극 기재(예: 도 5의 음극 기재(5221)), 및 상기 양극 기재 및 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막(예: 도 5의 분리막들(523a, 523b))이 함께 말린 상태로 상기 파우치에 수용된 전극 조립체(예: 도 5의 전극 조립체(520))를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 상기 전극 조립체가 말린 외면에 상기 전극 조립체의 일단(예: 도 5의 일단(5214))의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530))를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 상기 제 1 접착 부재가 배치된 영역(예: 도 5의 제 1 면(5201))과 다른 영역(예: 도 5의 제 2 면(5202))에 상기 전극 조립체 및 상기 파우치 사이를 고정하는 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540) 또는 도 7b의 제 2 접착 부재(740))를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 상기 제 1 접착 부재(예: 도 7b의 제 1 접착 부재(730))에 대면하는 상기 파우치의 외면 및 상기 브라켓 사이를 고정하는 제 3 접착 부재(예: 도 7b의 제 3 접착 부재(760))를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))는 상기 다른 영역(예: 도 5의 제 2 면(5202))의 적어도 일부에 코팅되는(coated) 바인더(binder)를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 제 3 접착 부재(예: 도 7b의 제 3 접착 부재(760))는 양면 테이프를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전극 조립체(예: 도 5의 전극 조립체(520))의 외면은, 제 1 면(예: 도 5의 제 1 면(5201)) 및 상기 제 1 면과 반대 방향을 향하는 제 2 면(예: 도 5의 제 2 면(5202))을 포함할 수 있다. 상기 제 1 접착 부재(예: 도 5의 제 1 접착 부재(530)) 상기 제 1 면에 배치되고, 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2 접착 부재(540))는 상기 제 2 면에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 파우치(예: 도 5의 파우치(510))는, 상기 제 1 면(예: 도 5의 제 1 면(5201))과 대면하는 제 1 플레이트(예: 도 5의 제 1 플레이트(511))와, 상기 제 2 면(예: 도 5의 제 2 면(5202))과 대면하는 제 2 플레이트(예: 도 5의 제 2 플레이트(512))를 포함할 수 있다. 상기 제 2 접착 부재(예: 도 5의 제 2접착 부재(540))는 상기 제 2 면 및 상기 제 2 플레이트 사이에 배치되고, 상기 제 3 접착 부재(예: 도 7b의 제 3 접착 부재(760))는 상기 브라켓(예: 도 7b의 지지 부재(711)) 및 상기 제 1 플레이트(예: 도 5의 제 1 플레이트(511)) 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓(예: 도 7b의 지지 부재(711))는, 상기 파우치(예: 도 7b의 파우치(751))와 대면하는 면(예: 도 7b의 후면(7112))에 형성되고, 상기 파우치가 끼워 맞춰지는 리세스(recess)(예: 도 7b의 리세스(711a))를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓(예: 도 7b의 지지 부재(711))는, 상기 리세스(예: 도 7b의 리세스(711a))에 상기 브라켓을 관통하여 형성된 개구(예: 도 7b의 개구(711b))를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(330))을 더 포함하고, 상기 브라켓(예: 도 7a의 브라켓(700))은 상기 디스플레이 및 배터리(예: 도 7b의 배터리(750)) 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 전자 장치(예: 도 3의 전자 장치(300))는, 상기 전자 장치의 전면을 형성하는 제 1 플레이트(예: 도 3의 전면 플레이트(320))와, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 제 2 플레이트(예: 3의 후면 플레이트(380))를 더 포함할 수 있다. 상기 디스플레이(예: 도 3의 디스플레이(330)는 상기 제 1 플레이트와 상기 브라켓 사이에 배치되고, 상기 제 1 플레이트를 통해 노출될 수 있다. 상기 배터리(예: 도 3의 배터리(350))는 상기 브라켓 및 상기 제 2 플레이트 사이에 배치될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시 예에 따르면, 상기 브라켓은, 상기 제 1 플레이트(예: 도 3의 전면 플레이트(320)) 및 상기 제 2 플레이트(예: 도 3의 후면 플레이트(380)) 사이의 공간을 에워싸고, 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 부분(예: 도 3의 측면 베젤 구조(310))을 포함할 수 있다.
본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 실시 예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시 예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시 예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시 예의 범위는 여기에 개시된 실시 예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시 예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시 예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
500: 배터리 510: 파우치
511: 제 1 플레이트 512: 제 2 플레이트
514: 측벽 513: 내부 공간
520: 전극 조립체 521: 양극판
5211: 양극 기재 5212: 제 1 합제
522: 음극판 5221: 음극 기재
5222: 제 2 합제 523a, 523b: 분리막
530: 제 1 접착 부재 540: 제 2 접착 부재

Claims (20)

  1. 배터리에 있어서,
    파우치;
    양극 기재, 상기 양극 기재의 아래에 배치된 음극 기재, 및 상기 양극 기재 및 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막이 함께 말린 상태로 상기 파우치에 수용된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 말린 외면에 상기 전극 조립체의 일단의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재; 및
    상기 제 1 접착 부재가 배치된 영역과 다른 영역에 상기 전극 조립체 및 상기 파우치 사이를 고정하는 제 2 접착 부재를 포함하는 배터리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 2 접착 부재는,
    상기 다른 영역의 적어도 일부에 코팅되는(coated) 바인더(binder)를 포함하는 배터리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 접착 부재는,
    5 내지 50 um의 두께를 가지는 배터리.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 접착 부재는,
    아크릴계, 불소계 수지 또는 러버(rubber) 계 중 적어도 하나에 해당하는 접착 물질을 포함하는 배터리.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 제 2 접착 부재는,
    말레인산, 아리비아 검, 구비아 검, 키토산 또는 폴리도파민 중 적어도 하나를 포함하는 고분자 물질을 포함하는 배터리.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 외면은, 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대 방향을 향하는 제 2 면을 포함하고,
    상기 제 1 접착 부재는 상기 제 1 면에 배치되고,
    상기 제 2 접착 부재는 상기 제 2 면에 배치되는 배터리.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 파우치는, 상기 제 1 면과 대면하는 제 1 플레이트와, 상기 제 2 면과 대면하는 제 2 플레이트를 포함하고,
    상기 제 2 접착 부재는, 상기 제 2 면 및 상기 제 2 플레이트 사이에 배치되는 배터리.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접착 부재는, 상기 일단의 적어도 일부 및 상기 외면의 적어도 일부를 함께 덮도록 중첩되어 배치된 배터리
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접착 부재는,
    상기 전극 조립체의 가장 바깥쪽 턴에서 그 다음 턴으로 변경되는 부분을 커버하도록 배치되는 배터리.
  10. 제 1 항에 있어서,
    상기 제 1 접착 부재는,
    상기 전극 조립체의 외면과 대면하고 접착 물질을 포함하는 면과,
    상기 파우치와 대면하고, 상기 접착 물질과는 친화성이 없는 물질을 가지는 면을 포함하는 배터리.
  11. 전자 장치에 있어서,
    브라켓; 및
    배터리를 포함하고, 상기 배터리는,
    파우치;
    양극 기재, 상기 양극 기재의 아래에 배치된 음극 기재, 및 상기 양극 기재 및 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막이 함께 말린 상태로 상기 파우치에 수용된 전극 조립체;
    상기 전극 조립체가 말린 외면에 상기 전극 조립체의 일단의 적어도 일부를 고정하는 제 1 접착 부재; 및
    상기 제 1 접착 부재가 배치된 영역과 다른 영역에 상기 전극 조립체 및 상기 파우치 사이를 고정하는 제 2 접착 부재를 포함하고,
    상기 제 1 접착 부재에 대면하는 상기 파우치의 외면 및 상기 브라켓 사이를 고정하는 제 3 접착 부재를 포함하는 전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 2 접착 부재는,
    상기 다른 영역의 적어도 일부에 코팅되는(coated) 바인더(binder)를 포함하는 전자 장치.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 제 3 접착 부재는,
    양면 테이프를 포함하는 전자 장치.
  14. 제 11 항에 있어서,
    상기 전극 조립체의 외면은, 제 1 면 및 상기 제 1 면과 반대 방향을 향하는 제 2 면을 포함하고,
    상기 제 1 접착 부재는 상기 제 1 면에 배치되고,
    상기 제 2 접착 부재는 상기 제 2 면에 배치되는 전자 장치.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 파우치는, 상기 제 1 면과 대면하는 제 1 플레이트와, 상기 제 2 면과 대면하는 제 2 플레이트를 포함하고,
    상기 제 2 접착 부재는, 상기 제 2 면 및 상기 제 2 플레이트 사이에 배치되고,
    상기 제 3 접착 부재는, 상기 브라켓 및 상기 제 1 플레이트 사이에 배치되는 전자 장치.
  16. 제 11 항에 있어서,
    상기 브라켓은,
    상기 파우치와 대면하는 면에 형성되고, 상기 파우치가 끼워 맞춰지는 리세스(recess)를 포함하는 전자 장치.
  17. 제 11 항에 있어서,
    상기 브라켓은,
    상기 리세스에 상기 브라켓을 관통하여 형성된 개구를 포함하는 전자 장치.
  18. 제 11 항에 있어서,
    디스플레이를 더 포함하고,
    상기 브라켓은,
    상기 디스플레이 및 배터리 사이에 배치되는 전자 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 전자 장치의 전면을 형성하는 제 1 플레이트와, 상기 전자 장치의 후면을 형성하는 제 2 플레이트를 더 포함하고,
    상기 디스플레이는, 상기 제 1 플레이트와 상기 브라켓 사이에 배치되고, 상기 제 1 플레이트를 통해 노출되고,
    상기 배터리는, 상기 브라켓 및 상기 제 2 플레이트 사이에 배치되는 전자 장치.
  20. 제 18 항에 있어서,
    상기 브라켓은,
    상기 제 1 플레이트 및 상기 제 2 플레이트 사이의 공간을 에워싸고, 상기 전자 장치의 측면을 형성하는 부분을 포함하는 전자 장치.
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