KR20210155953A - 배터리 구조체 및 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

배터리 구조체 및 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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KR20210155953A
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전용섭
서영호
이성일
이재연
편주일
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Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 양극판, 음극판 및 분리막이 함께 와인딩(winding)되는 구조를 포함하는 젤리롤, 상기 젤리롤을 수용하는 배터리 파우치, 상기 젤리롤의 양극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제1 전극 탭, 상기 젤리롤의 음극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제2 전극 탭 및 상기 배터리 파우치에서 상기 제1 전극 탭과 제2 전극 탭이 인출되는 부분에 배치되어 상기 배터리 파우치를 밀봉하는 실런트를 포함하는 배터리, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 젤리롤의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은, 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다. 이 밖에도 다양한 실시예가 가능할 수 있다.

Description

배터리 구조체 및 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치{BATTERY STURUCTURE AND ELECTRONIC DEVICE INCLUDING THE SAME}
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 배터리 구조체와 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
휴대용 전자 장치의 수요가 증가함에 따라, 전자 장치에 전원을 공급하는 배터리의 수요도 증가하고 있다. 이러한 수요 증가에 발맞춰, 배터리 분야의 기술도 꾸준하게 발전하고 있다.
다양한 배터리가 사용되고 있으나, 휴대용 전자 장치에는 리튬 이온 배터리(Li-ion battery)가 주로 사용되고 있다. 리튬 이온 배터리는 리튬 이온 배터리에서 발전된 형태의 배터리이다. 리튬 이온 배터리는 액체가 아닌 젤이나 고체 형태의 전해질을 사용하므로 전해질의 누수 우려가 적어 충격이 잦은 휴대용 전자 장치에 적합하다.
최근에는, 전자 장치 배터리의 용량 증가에 따라 급속 충전 기술의 필요성이 대두되고 있다. 급속 충전이 가능하기 위해서는 배터리를 저저항으로 제작할 필요가 있다. 이를 위해 배터리에 포함된 젤리롤(jelly roll)에 포함된 양극판 또는 음극판에서 인출되는 탭이 하나가 아닌 복수로 구성된 형태의 배터리가 등장하고 있다. 이러한 배터리를 이른바 멀티탭(multi tab) 배터리라 할 수 있다.
한편, 배터리 구조체에 포함된 인쇄 회로 기판에 배터리를 제어하는 제어 회로와 배터리의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로가 위치되는 것이 바람직하다. 배터리와 멀리 떨어진 인쇄 회로 기판에 이러한 회로들이 위치되면 신호 전달 효율이 떨어지고, 신호 전달 과정에서 노이즈나 간섭이발생할 우려가 있기 때문이다.
그러나, 멀티탭 배터리의 경우, 양극판과 음극판에서 인출되는 탭의 위치 상의 한계 때문에 전극 탭과 연결되는 인쇄 회로 기판의 실장 면적이 비효율적으로 사용될 수 있다.. 이 때문에 배터리 구조체에 포함된 인쇄 회로 기판에 배터리 제어와 관리를 위한 다양한 회로들을 실장하는데 어려움이 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 배터리 구조체에 포함된 인쇄 회로 기판의 실장 면적을 확보하여 인쇄 회로 기판에 제어 회로 또는 센싱 회로를 실장할 수 있는 배터리 구조체와 그 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 양극판, 음극판 및 분리막이 함께 와인딩(winding)되는 구조를 포함하는 젤리롤, 상기 젤리롤을 수용하는 배터리 파우치, 상기 젤리롤의 양극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제1 전극 탭, 상기 젤리롤의 음극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제2 전극 탭 및 상기 배터리 파우치에서 상기 제1 전극 탭과 제2 전극 탭이 인출되는 부분에 배치되어 상기 배터리 파우치를 밀봉하는 실런트를 포함하는 배터리, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 젤리롤의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은, 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 하우징, 제2 하우징, 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 회전 가능하게 연결하는 힌지 부재, 상기 제1 하우징에 배치되고, 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭을 포함하는 제1 배터리, 상기 제2 하우징에 배치되고, 제3 전극 탭 및 제4 전극 탭을 포함하는 제2 배터리, 상기 힌지 부재에 배치되는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 제1 배터리 및 제2 배터리의 전기적 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 배터리의 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭은 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장될 수 있고, 상기 제2 배터리의 제3 전극 탭 및 제4 전극 탭은 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체는, 양극판, 음극판 및 분리막이 함께 와인딩되는 구조를 포함하는 젤리롤, 상기 젤리롤을 수용하는 배터리 파우치, 상기 젤리롤의 양극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제1 전극 탭, 상기 젤리롤의 음극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제2 전극 탭, 상기 배터리 파우치에서 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭이 인출되는 부분에 배치되어 상기 배터리 파우치의 상기 부분을 밀봉하는 실런트, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 젤리롤의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은, 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 배터리 구조체에 포함된 인쇄 회로 기판에서 배터리를 제어하고 배터리의 상태를 측정할 수 있는 다양한 회로를 실장할 수 있는 공간을 확보할 수 있다. 이로 인해, 배터리 구조체에 포함된 인쇄 회로 기판에 배터리를 제어하는 회로와 배터리의 상태를 측정할 수 있는 회로를 실장할 수 있어 공간을 효율적으로 사용할 수 있다. 동시에 배터리와 인접한 인쇄 회로 기판에 위와 같은 회로들을 실장시키므로 신호 전달 경로 증가를 줄일 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체에 포함된 젤리롤의 단면도이다.
도 2b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 젤리롤과 전극 탭의 연결을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체의 사시도이다.
도 4는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체에 포함된 실런트 배치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체의 사시도이다.
도 6은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체에 포함된 실런트 배치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
도 7a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 하우징과 배터리의 평면도이다.
도 7b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 하우징과 배터리의 배면도이다.
도 7c는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 배터리와 전극 탭의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
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 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",“또는 B 중 적어도 하나,”"A, B 또는 C," "A, B 및 C 중 적어도 하나,”및 “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 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.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 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 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 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: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 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)를 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 저장하고, 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) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 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: 디스플레이 모듈(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 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(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 모듈(150)은, 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 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 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 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(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)가 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)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. 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(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 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(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(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 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 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 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 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))을 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. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 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, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체에 포함된 젤리롤의 단면도이고, 도 2b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 젤리롤과 전극 탭의 연결을 설명하기 위한 도면이다. 도 2a는, 도 3에 도시된 배터리 구조체를 A-A선을 따라 절개한 단면도이고, 도 2b는, 도 3에 도시된 배터리 구조체를 B-B선을 따라 절개한 단면도일 수 있다.
이하 설명에서 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 사용하여 설명하도록 한다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 전자 장치에 포함된 다양한 전자 부품(예: 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)) 등)에 전원을 공급하는 배터리(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다. 배터리는 예를 들어, 리튬 이온 배터리(Li-ion batter)일 수 있다.
리튬 이온 배터리는, 외부 전원을 이용하여 충전이 가능한 배터리이다. 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 보존성이 우수하며 긴 라이프 사이클을 가지고 있어 모바일 전자 장치에 널리 사용된다. 또한, 리튬 이온 폴리머 배터리의 경우, 고체 또는 젤 타입의 전해질을 사용하므로 액체 전해질을 사용하는 다른 배터리와 다르게 전해 물질의 누수 가능성이 현저히 낮은 장점이 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리는 젤리롤(200)(jelly roll)을 포함할 수 있다. 젤리롤(200)은 양극판(210)과 음극판(220)을 겹쳐서 함께 감는(winding) 구조를 포함할 수 있다. 양극판(210)과 음극판(220)은 사이에 분리막(230)을 두고 함께 와인딩(winding)될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면 배터리는 양극판과 음극판이 적층되는 구조를 포함하는 스택(stack) 타입의 전극 조립체를 포함할 수 있다. 양극판(210)은 전자가 흘러나오는 쪽의 전극을 의미할 수 있다. 양극판(210)에서는 전자를 잃는 화학 반응이 일어나므로 산화 반응이 이루어지는 전극으로 이해될 수 있다. 양극 활성을 위한 양극활물질이 양극판(210)의 적어도 일면에 코팅될 수 있다. 음극판(220)은 전자가 흘러들어가는 쪽의 전극을 의미할 수 있다. 음극판(220)에서는 전자를 얻는 화학 반응이 일어나므로 환원 반응이 이루어지는 전극으로 이해될 수 있다. 음극 활성을 위한 음극활물질이 음극판(220)의 적어도 일면에 코팅될 수 있다. 이와 같이, 분리막(230)을 사이에 두고 배치된 양극판(210)과 음극판(220)의 산화 환원 반응을 통해 전류가 생성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양극판(210)과 음각판 사이에 배치된 분리막(230)은 배터리에 있어 전해질로 기능할 수 있다. 분리막(230)은 다공성의 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 분리막(230)은 다공성 폴리올레핀막, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로 프로필렌, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 아크리로니트릴스티렌부타디엔 공중합체, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드로, 폴리에틸렌나프탈렌, 부직포막, 다공성 웹(web) 구조를 가진 막 또는 이들의 혼합체 등으로 이루어질 수 있다. 상기 분리막(230)의 단면 또는 양면에는 무기 입자가 결착되어 있을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양극판(210)에는 후술하는 제1 전극 탭(250)과 양극판(210)이 연결될 수 있도록 젤리롤(200) 외부로 돌출되는 양극 기재 탭(211, 212)이 형성될 수 있다. 양극 기재 탭(211, 212)은 양극판(210)과 일체로 형성될 수 있다. 도 2b에 도시된 것과 같이, 양극 기재 탭(211, 212)은 양극판(210)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 양극 기재 탭(211, 212)은 복수일 수 있다. 이 경우, 양극 기재 탭(211, 212)은 양극판(210)의 서로 다른 부분에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 음극판(220)에는 후술하는 제2 전극 탭(260)과 음극판(220)이 연결될 수 있도록 젤리롤(200) 외부로 돌출되는 음극 기재 탭(221, 222)이 형성될 수 있다. 음극 기재 탭(221, 222)은 음극판(220)과 일체로 형성될 수 있다. 양극 기재 탭(211, 212)와 유사하게 음극 기재 탭(221, 222)은 음극판(220)에서 돌출되어 형성될 수 있다. 음극 기재 탭(221, 222)은 복수일 수 있다. 이 경우, 음극 기재 탭(221, 222)은 음극판(220)의 서로 다른 부분에 형성될 수 있다.
이와 같이, 양극 기재 탭(211, 212)과 음극 기재 탭(221, 222)이 복수 개인 경우 전류 공급 통로가 증가하므로 저저항 배터리를 구현할 수 있다. 저저항 배터리는 급속 충전에 유리할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 양극판(210)의 서로 다른 부분에서 돌출되어 형성된 양극 기재 탭(211, 212)은 젤리롤(200) 외부에서 다시 연결된 뒤, 제1 전극 탭(250)과 연결될 수 있다. 도 2b에 도시된 것과 같이, 양극판(210)에는 제1 양극 기재 탭(211)과 제2 양극 기재 탭(212)이 형성될 수 있다. 제1 양극 기재 탭(211)은 젤리롤(200) 외부에서 일부 구간이 절곡되어 제2 양극 기재 탭(212)과 만날 수 있다. 제1 양극 기재 탭(211), 제2 양극 기재 탭(212) 및 제1 전극 탭(250)은 솔더링(soldering)을 통해 상호 접합될 수 있다. 제1 양극 기재 탭(211)과 제2 양극 기재 탭(212)이 배터리 파우치(300)에서 인출되는 부분에는 제1 실런트(311)가 배치될 수 있다. 제1 실런트(311)는 배터리 파우치(300)을 밀봉할 수 있다. 보호 테이프(240)는, 제1 양극 기재 탭(211) 및 제2 양극 기재 탭(212)의 적어도 일부분에 부착될 수 있다. 보호 테이프(240)는 제1 양극 기재 탭(211) 및 제2 양극 기재 탭(212)의 표면에 부착되어 버(burr)와 같은 접합 흔적을 덮을 수 있다. 음극판(220)의 서로 다른 부분에서 돌출되어 형성되는 음극 기재 탭(221, 222)도 앞서 설명한 양극 기재 탭(211, 212)과 동일한 방법으로 상호 접합되어 제2 전극 탭(260)과 연결될 수 있다.
도 3은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체의 사시도이고, 도 4는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체에 포함된 실런트(310) 배치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리는, 앞서 설명한 젤리롤(200), 제1 전극 탭(250), 제2 전극 탭(260), 배터리 파우치(300) 및 실런트(310)를 포함할 수 있고, 배터리 구조체는 상술한 배터리 및 인쇄 회로 기판(340)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(300)은 젤리롤(200)을 수용할 수 있다. 배터리 파우치(300)은 배터리 구조체의 충전 및 방전에 따른 젤리롤(200)의 부피 변화에 대응하여 부피가 변할 수 있도록 유연한 소재로 제작될 수 있다. 예를 들어, 배터리 파우치(300)는 알루미늄, 알루미늄 합금과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 배터리 파우치(300) 내부에는 젤리롤(200)과 젤리롤(200)에 포함된 양극판(210) 및 음극판(220)과 각각 연결되는 제1 전극 탭(250) 및 제2 전극 탭(260)의 일부가 수용될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전극 탭(250)은 젤리롤(200)의 양극판(예: 도 2a의 양극판(210))에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 것과 같이, 양극판(210)에 형성된 양극 기재 탭(예: 도 2a의 양극 기재 탭(211, 212))에 제1 전극 탭(250)이 연결되어 제1 전극 탭(250)과 양극판(210)이 전기적으로 연결될 수 있다. 제1 전극 탭(250)은 한쪽 말단에 해당하는 제1 단이 젤리롤(200)의 양극판(210)에 연결되고 배터리 파우치(300)에서 인출되도록 연장될 수 있다. 배터리 파우치(300)에서 인출되어 연장된 제1 전극 탭(250)의 반대쪽 말단에 해당하는 제2 단은 인쇄 회로 기판(340)에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 탭(250)은 인쇄 회로 기판(340)에 솔더링 방식으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 전극 탭(260)은 젤리롤(200)의 음극판(예: 도 2a의 음극판(220))에 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 앞서 설명한 것과 같이, 음극판(220)에 형성된 음극 기재 탭(예: 도 2a의 음극 기재 탭(221, 222))에 제2 전극 탭(260)이 연결되어 제2 전극 탭(260)과 음극판(220)이 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 전극 탭(260)은 젤리롤(200)의 음극판(220)에 연결되고 배터리 파우치(300)에서 인출되도록 연장될 수 있다. 배터리 파우치(300)에서 인출되어 연장된 제2 전극 탭(260)의 반대쪽 말단은 인쇄 회로 기판(340)에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 구조체의 인쇄 회로 기판(340)은 배터리에 인접하게 배치된 인쇄 회로 기판(340)일 수 있다. 전자 장치에는 복수의 인쇄 회로 기판이 포함될 수 있으며 이하에서 설명되는 인쇄 회로 기판(340)은 배터리에 인접하게 배치되는 배터리 구조체의 인쇄 회로 기판(340)을 의미할 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에는 배터리를 보호하는 배터리 제어 회로(342)가 위치될 수 있다. 배터리 제어 회로(342)는 단락(short)와 같은 문제로 배터리에 인가되는 전기 신호의 급격한 변화로부터 배터리를 보호하는 회로를 포함할 수 있다. 또한, 인쇄 회로 기판(340)에는 배터리의 수명, 방전 시간, 충전 및 방전 횟수, 수명 예측 및 배터리의 저항과 같은 배터리의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로(343)가 위치될 수 있다. 이러한 센싱 회로는 예를 들어, 퓨얼 게이지(fuel gage)로 불릴 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)은 제1 전극 탭(250) 및 제2 전극 탭(260)을 통해 젤리롤(200)과 전기적으로 연결될 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)에 위치된 센싱 회로(343)는 젤리롤(200)과 전기적으로 연결되어 젤리롤(200)의 상태를 측정할 수 있다. 배터리 구조체에 포함된 인쇄 회로 기판(340)은 배터리와 가깝게 배치되므로, 배터리의 상태를 측정하기 위한 신호의 전달 거리가 감소할 수 있다. 따라서, 신호 전달 경로의 증가로 인한 노이즈나 간섭을 줄일수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(340)은 길이 방향(예: 도 3의 X 축 방향)으로 연장되어 형성된 기판 본체(341)를 포함할 수 있다. 기판 본체(341)는 도 3에 도시된 것과 같이 한쪽 방향으로 길게 연장되어 형성될 수 있다. 기판 본체(341)에서 한쪽 말단에 해당하는 제1 단과 인접한 영역은 제1 영역(340A)이고, 제1 단의 반대쪽에 해당하는 제2 단과 인접한 영역은 제2 영역(340B)이고, 제1 영역(340A)과 제2 영역(340B) 사이의 영역을 제3 영역(340C)으로 구분할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 젤리롤(200)의 양극판(210)에 연결된 제1 전극 탭(250)은 일부 구간이 절곡되도록 연장될 수 있다. 이와 같이 절곡되도록 연장된 제1 전극 탭(250)은 인쇄 회로 기판(340)의 제1 영역(340A)에 전기적으로 연결될 수 있다. 젤리롤(200)의 음극판(220)에 연결된 제2 전극 탭(260)도 일부 구간이 절곡되도록 연장될 수 있다. 이와 같이 절곡되도록 연장된 제2 전극 탭(260)은 인쇄 회로 기판(340)의 제2 영역(340B)에 전기적으로 연결될 수 있다. 도 3에 도시된 것과 같이, 인쇄 회로 기판(340)의 양 말단인 제1 단과 제2 단에 각각 인접한 제1 영역(340A)과 제2 영역(340B)에 제1 전극 탭(250)과 제2 전극 탭(260)이 각각 연결되도록 제1 전극 탭(250)과 제2 전극 탭(260)은 서로 반대 방향으로 절곡될 수 있다. 제1 전극 탭(250)과 제2 전극 탭(260)이 절곡되도록 연장되어 인쇄 회로 기판(340)의 양 말단에 인접한 부분에서 전기적으로 연결되면 제1 영역(340A)과 제2 영역(340B) 사이의 영역인 제3 영역(340C)의 면적이 증가할 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)의 제3 영역(340C)에는 상술한 배터리 제어 회로(342)와 센싱 회로(343)가 위치될 수 있다.
제1 전극 탭(250)과 제2 전극 탭(260)이 절곡되도록 형성됨으로써, 배터리 제어 회로(342)와 센싱 회로(343)가 위치될 수 있는 면적이 확보될 수 있다. 제1 전극 탭(250)과 제2 전극 탭(260)은 각각 하나의 소재가 절곡되도록 연장되어 형성되므로 서로 구분되는 복수의 부재를 이어붙이는 별도의 공정을 하지 않을 수 있다. 또한, 서로 구분되는 복수의 부재 사이의 접합으로 인한 저항 증가가 감소될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(300)에서 제1 전극 탭(250) 및 제2 전극 탭(260)이 인출되는 부분에는 실런트(310)가 배치될 수 있다. 실런트(310)는 배터리 파우치(300)을 밀봉할 수 있다. 실런트(310)는 제1 전극 탭(250) 및 제2 전극 탭(260)이 배터리 파우치(300)에서 인출되는 부분으로 외부 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다. 실런트(310)는 제1 전극 탭(250)의 인출 부분을 밀봉하는 제1 실런트(311)와 제2 전극 탭(260)의 인출 부분을 밀봉하는 제2 실런트(312)를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 실런트(310)는 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 4의 (a) 및 (b)와 같이, 실런트(310)는 제1 전극 탭(250)에 적용되는 제1 실런트(311)와 제2 전극 탭(260)에 적용되는 제2 실런트(312)로 구분될 수 있다. 이와 같이, 제1 실런트(311)와 제2 실런트(312)가 제1 전극 탭(250) 인출 부분과 제2 전극 탭(260)의 인출 부분을 각각 밀봉하면, 배터리 파우치(300)의 밀봉성이 향상될 수 있다. 또 다른 예로, 도 4의 (c) 및 (d)에 도시된 것과 같이, 길이 방향으로 연장된 실런트(310)가 제1 전극 탭(250)과 제2 전극 탭(260)에 적용될 수 있다. 제1 전극 탭(250)과 제2 전극 탭(260)의 인출 부분을 하나의 실런트(310)로 밀봉하면 공정성이 향상될 수 있다. 이 밖에도 실런트(310)는 도 4의 (a) 및 (c)에 도시된 것과 같이, 제1 전극 탭(250) 및 제2 전극 탭(260)에 절곡된 부분에 적용되거나, 도 4의 (b) 및 (d)에 도시된 것과 같이, 제1 전극 탭(250) 및 제2 전극 탭(260)에 절곡되지 않은 부분에 적용될 수도 있다.
도 5는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체의 사시도이고, 도 6은, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체에 포함된 실런트(310) 배치의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
이하에서 설명되는 내용은 도 3을 통해 설명한 배터리 구조체와 유사하므로, 차이점 위주로 설명하도록 한다.
다양한 실시예에 따른 배터리는 젤리롤(200), 제1 전극 탭(550), 제2 전극 탭(560), 배터리 파우치(300) 및 실런트(510)를 포함할 수 있다. 배터리 구조체는 배터리 및 인쇄 회로 기판(540)을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전극 탭(550)은 젤리롤(200)의 양극판(예: 도 2a의 양극판(210))과 인쇄 회로 기판(540)을 전기적으로 연결시킬 수 있다. 제2 전극 탭(560)은 젤리롤(200)의 음극판(예: 도 2a의 음극판(220))과 인쇄 회로 기판(540)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(540)은, 길이 방향(예: 도 5의 X 축방향)으로 형성되는 기판 본체(541)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(540)의 제1 영역(540A)은 기판 본체(541)의 한쪽 말단에 해당하는 제1 단과 인접한 영역을 의미할 수 있다. 인쇄 회로 기판(540)의 제2 영역(540B)은 제1 영역(540A) 이외의 영역을 의미할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 전극 탭(550)은 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 인쇄 회로 기판(540)의 제1 영역(540A)에 연결될 수 있다. 제2 전극 탭(560)도 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 인쇄 회로 기판(540)의 제1 영역(540A)에 연결될 수 있다. 이와 같이, 제1 전극 탭(550)과 제2 전극 탭(560)이 모두 인쇄 회로 기판(540)의 제1 영역(540A)에 연결되면 제2 영역(540B)의 면적이 증가할 수 있다. 제1 전극 탭(550)과 제2 전극 탭(560)은 인쇄 회로 기판(540)의 제1 영역(540A)에 연결될 수 있도록 동일한 방향으로 절곡되어 연장될 수 있다.
제1 전극 탭(550)과 제2 전극 탭(560)이 모두 인쇄 회로 기판(540)의 제1 영역(540A)에 연결됨으로써, 확보된 인쇄 회로 기판(540)의 제2 영역(540B)에는 배터리 제어 회로(542) 및 센싱 회로(543)가 위치될 수 있다. 배터리 제어 회로(542)는, 예를 들어,단락(short) 발생으로부터 배터리를 보호하는 회로일 수 있고, 센싱 회로(543)는 배터리의 수명, 방전 시간, 충전 및 방전 횟수, 수명 예측 및 배터리의 저항과 같은 배터리의 상태를 측정할 수 있는 회로일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(300)에서 제1 전극 탭(550) 및 제2 전극 탭(560)이 인출되는 부분에는 실런트(510)가 배치될 수 있다. 실런트(510)는 배터리 파우치(300)을 밀봉할 수 있다. 실런트(510)는 제1 전극 탭(550) 및 제2 전극 탭(560)이 배터리 파우치(300)에서 인출되는 부분으로 외부 이물질이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 6을 참조하면, 실런트(510)는 다양한 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6의 (a)와 같이, 실런트(510)는 제1 전극 탭(550)에 적용되는 제1 실런트(511)와 제2 전극 탭(560)에 적용되는 제2 실런트(512)로 구분될 수 있다. 이와 같이, 제1 실런트(511)와 제2 실런트(512)가 제1 전극 탭(550) 인출 부분과 제2 전극 탭(560)의 인출 부분을 각각 밀봉하면, 배터리 파우치(300)의 밀봉성이 향상될 수 있다. 또 다른 예로, 도 6의 (b)에 도시된 것과 같이, 길이 방향으로 연장된 실런트(510)가 제1 전극 탭(550)과 제2 전극 탭(560)에 적용될 수 있다. 제1 전극 탭(550)과 제2 전극 탭(560)의 인출 부분을 하나의 실런트(510)로 밀봉하면 공정성이 향상될 수 있다.
도 7a는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 하우징과 배터리의 평면도이고, 도 7b는, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 하우징과 배터리의 배면도이고, 도 7c는, 도 7a 및 도 7b에 도시된 배터리와 전극 탭의 다양한 실시예를 설명하기 위한 도면이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는 접힘이 가능한 플렉서블 전자 장치일수 있다. 전자 장치는 제1 하우징(710)과 제2 하우징(720)을 포함할 수 있다. 제1 하우징(710)과 제2 하우징(720)은 힌지 부재(730)에 연결될 수 있다. 힌지 부재(730)를 이용하여 제1 하우징(710)과 제2 하우징(720)은 힌지 축(예: 도 7a 및 도 7b의 A-A축)을 중심으로 이동할 수 있다. 제1 하우징(710)과 제2 하우징(720)은 힌지 부재(730)에 의해 접힘 가능하능하게 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 하우징(710)에는 제1 배터리(800)가 배치될 수 있고, 제2 하우징(720)에는 제2 배터리(900)가 배치될 수 있다. 제1 배터리(800)와 제2 배터리(900)는 앞에서 도 2a 내지 도 6으로 설명한 배터리와 유사한 구조를 가질 수 있다. 제1 배터리(800)와 제2 배터리(900)는 양극판(예: 도 2a의 양극판(210)), 음극판(예: 도 2a의 음극판(220)) 및 분리막(예: 도 2a의 분리막(230))이 함께 와인딩(winding)되는 구조를 포함하는 젤리롤(예: 도 2a의 젤리롤(200))과 복수의 전극 탭을 포함할 수 있다. 제1 배터리(800)에서 양극판에 연결된 전극 탭을 제1 전극 탭(810)이라하고, 음극판에 연결된 전극 탭을 제2 전극 탭(820)이라 정의할 수 있다. 제2 배터리(900)에서 양극판에 연결된 전극 탭은 제3 전극 탭(910)으로 정의할 수 있고, 음극판에 연결된 전극 탭은 제4 전극 탭(920)으로 정의할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 힌지 부재(730)에는 인쇄 회로 기판(740)이 배치될 수 있다. 힌지 부재(730)에 배치되는 인쇄 회로 기판(740)은 제1 배터리(800) 및 제2 배터리(900)와 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판(740)일 수 있다. 인쇄 회로 기판(740)에는 제1 배터리(800)와 제2 배터리(900)를 제어하는 배터리 제어 회로와 제1 배터리(800) 및 제2 배터리(900)의 상태를 측정하는 센싱 회로가 위치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(740)은 길이 방향으로 연장되어 형성된 기판 본체(741)를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)은 기판 본체(741)의 한쪽 말단에 해당하는 제1 단과 인접한 영역을 의미할 수 있고, 제2 영역(740B)은 제1 영역(740A) 이외의 영역을 의미할 수 있다
다양한 실시예에 따르면, 제1 배터리(800)의 제1 전극 탭(810) 및 제2 전극 탭(820)은 적어도 일부 구간이 절곡되어 힌지 부재(730)에 배치된 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)에 연결될 수 있다. 제2 배터리(900)의 제3 전극 탭(910) 및 제4 전극 탭(920)도 적어도 일부 구간이 절곡되어 힌지 부재(730)에 배치된 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)에 연결될 수 있다.
제1 전극 탭(810)과 제2 전극 탭(820)이 모두 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)에 연결됨으로써, 인쇄 회로 기판(740)의 제2 영역(740B)에는 배터리 제어 회로(742) 및 센싱 회로(743)가 위치될 수 있다. 배터리 제어 회로(742) 및 센싱 회로(743)를 포함하는한 인쇄 회로 기판(740)을 포함하는 배터리 구조체는, 배터리의 상태를 측정하고 배터리를 제어할 수 있다.
제1 전극 탭(810), 제2 전극 탭(820), 제3 전극 탭(910) 및 제4 전극 탭(920)은 젤리롤에 연결되고 반대쪽 말단은 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)에 연결될 수 있다. 서로 다른 위치에 배치된 제1 배터리(800)의 제1 전극 탭(810) 및 제2 전극 탭(820)과 제2 배터리(900)의 제3 전극 탭(910) 및 제4 전극 탭(920)이 모두 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)에 연결될 수 있도록 제1 전극 탭(810), 제2 전극 탭(820), 제3 전극 탭(910) 및 제4 전극 탭(920)은 일부 구간이 절곡되어 연장될 수 있다.
예를 들어, 도 7c의 (a)에 도시된 것과 같이, 제1 배터리(800)의 젤리롤(830)과 제1 전극 탭(810) 및 제2 전극 탭(820)이 연결된 부분의 방향(예: 도 7c (a)의 A 방향)이 제1 배터리(800)에서 힌지 부재(730)와 마주하는 방향(예: 도 7c (a)의 B 방향)과 일치하지 않을 수 있다. 이 경우, 제1 전극 탭(810) 및 제2 전극 탭(820)은 힌지 부재(730) 방향으로 절곡되고 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)에 연결될 수 있도록 절곡되어 연장될 수 있다.
또 다른 예로, 도 7c의 (b)에 도시된 것과 같이, 제1 배터리(800)의 젤리롤(830)과 제1 전극 탭(810) 및 제2 전극 탭(820)이 연결된 부분의 방향(예: 도 7c (b) A 방향)이 제1 배터리(800)에서 힌지 부재(730)와 마주하는 방향(예: 도 7c (b)의 B 방향)과 일치할 수 있다. 이 경우, 제1 전극 탭(810) 및 제2 전극 탭(820)은 인쇄 회로 기판(740)의 제1 영역(740A)에 연결될 수 있도록 절곡되어 연장될 수 있다.
이와 같이, 서로 다른 하우징에 배치된 제1 배터리(800)와 제2 배터리(900)에 연결된 복수의 전극 탭들이 모두 인쇄 회로 기판(740)의 말단에 인접한 영역인 제1 영역(740A)에 연결될 수 있다. 이로 인해, 인쇄 회로 기판(740)에서 배터리 제어 회로(742) 및 센싱 회로(743)가 위치되는 제2 영역(740B)을 효과적으로 확보할 수 있다. 하나의 인쇄 회로 기판(740)에 위치된 배터리 제어 회로(742) 및 센싱 회로(743)를 이용하여 두 개 배터리(제1 배터리(800) 및 제2 배터리(900))의 상태를 각각 측정하고 이를 기반으로 각 배터리의 충전 및 방전을 제어할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 양극판, 음극판 및 분리막이 함께 와인딩(winding)되는 구조를 포함하는 젤리롤, 상기 젤리롤을 수용하는 배터리 파우치, 상기 젤리롤의 양극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제1 전극 탭, 상기 젤리롤의 음극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제2 전극 탭 및 상기 배터리 파우치에서 상기 제1 전극 탭과 제2 전극 탭이 인출되는 부분에 배치되어 상기 배터리 파우치를 밀봉하는 실런트를 포함하는 배터리, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 젤리롤의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은, 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 배터리의 젤리롤의 양극판에는, 상기 제1 전극 탭과 연결되도록 상기 양극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 양극 기재 탭이 형성될 수 있고, 상기 배터리의 젤리롤의 음극판에는, 상기 제2 전극 탭과 연결되도록 상기 음극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 음극 기재 탭이 형성될 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 기판 본체의 상기 제1 단의 반대쪽인 제2 단에 인접한 영역인 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 영역이 제3 영역을 포함할 수 있고, 상기 배터리의 상기 제1 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 배터리의 상기 제2 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 센싱 회로는, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제3 영역에 위치될 수 있다.
또한, 상기 배터리의 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 반대 방향으로 절곡될 수 있다.
또한, 상기 배터리의 상기 실런트는, 상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 포함할 수 있고, 상기 배터리의 상기 제1 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 배터리의 상기 제2 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 센싱 회로는, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역에 위치될 수 있다.
또한, 상기 배터리의 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 동일한 방향으로 절곡될 수 있다.
또한, 상기 실런트는, 상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리 구조체는, 양극판, 음극판 및 분리막이 함께 와인딩되는 구조를 포함하는 젤리롤, 상기 젤리롤을 수용하는 배터리 파우치, 상기 젤리롤의 양극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제1 전극 탭, 상기 젤리롤의 음극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제2 전극 탭, 상기 배터리 파우치에서 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭이 인출되는 부분에 배치되어 상기 배터리 파우치의 상기 부분을 밀봉하는 실런트, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판 및 상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 젤리롤의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은, 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결될 수 있다.
또한, 상기 젤리롤의 양극판에는, 상기 제1 전극 탭과 연결되도록 상기 양극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 양극 기재 탭이 형성될 수 있고, 상기 젤리롤의 음극판에는, 상기 제2 전극 탭과 연결되도록 상기 음극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 음극 기재 탭이 형성될 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 기판 본체의 상기 제1 단의 반대쪽인 제2 단에 인접한 영역인 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치한 제3 영역을 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 제2 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 센싱 회로는,상기 인쇄 회로 기판의 상기 제3 영역에 위치될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 반대 방향으로 절곡될 수 있다.
또한, 상기 실런트는, 상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 포함할 수 있고, 상기 제1 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 제2 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있고, 상기 센싱 회로는, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역에 실장될 수 있다.
또한, 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 동일한 방향으로 절곡될 수 있다.
또한, 상기 실런트는, 상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치는, 제1 하우징, 제2 하우징, 상기 제1 하우징과 제2 하우징을 회전 가능하게 연결하는 힌지 부재, 상기 제1 하우징에 배치되고, 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭을 포함하는 제1 배터리, 상기 제2 하우징에 배치되고, 제3 전극 탭 및 제4 전극 탭을 포함하는 제2 배터리, 상기 힌지 부재에 배치되는 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 제1 배터리 및 제2 배터리의 전기적 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로를 포함할 수 있고, 상기 제1 배터리의 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭은 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장될 수 있고, 상기 제2 배터리의 제3 전극 탭 및 제4 전극 탭은 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장될 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 포함할 수 있고, 상기 제1 배터리의 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭과, 상기 제2 배터리의 상기 제3 전극 탭 및 상기 제4 전극 탭은 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역에 연결될 수 있고, 상기 센싱 회로는, 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역에 위치될 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 문서에 개시된 실시예들은 본 문서에 개시된 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 문서에 개시된 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 문서에 개시된 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 젤리롤 210: 양극판
220: 음극판 230: 분리막
240: 접착 부재 250: 제1 전극 탭
260: 제2 전극 탭 300: 배터리 파우치
340: 인쇄 회로 기판 343: 센싱 회로

Claims (18)

  1. 전자 장치에 있어서,
    양극판, 음극판 및 분리막이 함께 와인딩(winding)되는 구조를 포함하는 젤리롤, 상기 젤리롤을 수용하는 배터리 파우치, 상기 젤리롤의 양극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제1 전극 탭, 상기 젤리롤의 음극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제2 전극 탭 및 상기 배터리 파우치에서 상기 제1 전극 탭과 제2 전극 탭이 인출되는 부분에 배치되어 상기 배터리 파우치를 밀봉하는 실런트를 포함하는 배터리;
    상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 젤리롤의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로;를 포함하고,
    상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은,
    적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 젤리롤의 양극판에는, 상기 제1 전극 탭과 연결되도록 상기 양극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 양극 기재 탭이 형성되고,
    상기 배터리의 젤리롤의 음극판에는, 상기 제2 전극 탭과 연결되도록 상기 음극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 음극 기재 탭이 형성되는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 기판 본체의 상기 제1 단의 반대쪽인 제2 단에 인접한 영역인 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이의 영역이 제3 영역을 포함하고,
    상기 배터리의 상기 제1 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 배터리의 상기 제2 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 센싱 회로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제3 영역에 위치되는 전자 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 배터리의 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 반대 방향으로 절곡되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배터리의 상기 실런트는,
    상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 포함하고,
    상기 배터리의 상기 제1 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 배터리의 상기 제2 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 센싱 회로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역에 위치되는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 배터리의 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 동일한 방향으로 절곡되는 전자 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 실런트는,
    상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함하는 전자 장치.
  9. 배터리 구조체에 있어서,
    양극판, 음극판 및 분리막이 함께 와인딩되는 구조를 포함하는 젤리롤;
    상기 젤리롤을 수용하는 배터리 파우치;
    상기 젤리롤의 양극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제1 전극 탭;
    상기 젤리롤의 음극판에 전기적으로 연결되어 상기 배터리 파우치에서 인출되는 제2 전극 탭;
    상기 배터리 파우치에서 상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭이 인출되는 부분에 배치되어 상기 배터리 파우치의 상기 부분을 밀봉하는 실런트;
    상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭이 전기적으로 연결되는 인쇄 회로 기판; 및
    상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 젤리롤의 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로;를 포함하고,
    상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭은,
    적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되어 상기 인쇄 회로 기판과 전기적으로 연결되는 배터리 구조체.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 젤리롤의 양극판에는, 상기 제1 전극 탭과 연결되도록 상기 양극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 양극 기재 탭이 형성되고,
    상기 젤리롤의 음극판에는, 상기 제2 전극 탭과 연결되도록 상기 음극판의 서로 다른 부분에서 돌출되는 적어도 두 개의 음극 기재 탭이 형성되는 배터리 구조체.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 기판 본체의 상기 제1 단의 반대쪽인 제2 단에 인접한 영역인 제2 영역 및 상기 제1 영역과 상기 제2 영역 사이에 위치한 제3 영역을 포함하고,
    상기 제1 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 제2 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 센싱 회로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제3 영역에 위치되는 배터리 구조체.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 반대 방향으로 절곡되는 배터리 구조체.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 실런트는,
    상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함하는 배터리 구조체.
  14. 제9항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 제2 전극 탭은,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역과 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡되고,
    상기 센싱 회로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역에 실장되는 배터리 구조체.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 전극 탭과 상기 제2 전극 탭은 서로 동일한 방향으로 절곡되는 배터리 구조체.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 실런트는,
    상기 제1 전극 탭에 배치되는 제1 실런트와, 상기 제1 실런트와 구분되어 상기 제2 전극 탭에 배치되는 제2 실런트를 포함하는 배터리 구조체.
  17. 전자 장치에 있어서,
    제1 하우징;
    제2 하우징;
    상기 제1 하우징과 제2 하우징을 회전 가능하게 연결하는 힌지 부재;
    상기 제1 하우징에 배치되고, 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭을 포함하는 제1 배터리;
    상기 제2 하우징에 배치되고, 제3 전극 탭 및 제4 전극 탭을 포함하는 제2 배터리;
    상기 힌지 부재에 배치되는 인쇄 회로 기판;
    상기 인쇄 회로 기판에 위치되어 상기 제1 배터리 및 제2 배터리의 전기적 상태를 측정할 수 있는 센싱 회로;를 포함하고,
    상기 제1 배터리의 제1 전극 탭 및 제2 전극 탭은 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되고,
    상기 제2 배터리의 제3 전극 탭 및 제4 전극 탭은 적어도 일부 구간이 절곡되도록 연장되는 전자 장치.
  18. 제17항에 있어서,
    상기 인쇄 회로 기판은,
    기판 본체, 상기 기판 본체의 제1 단에 인접한 영역인 제1 영역, 상기 제1 영역 이외의 영역인 제2 영역을 포함하고,
    상기 제1 배터리의 상기 제1 전극 탭 및 상기 제2 전극 탭과, 상기 제2 배터리의 상기 제3 전극 탭 및 상기 제4 전극 탭은 상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 영역에 연결되고,
    상기 센싱 회로는,
    상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 영역에 위치되는 전자 장치.
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KR101474393B1 (ko) * 2012-09-19 2014-12-19 주식회사 엘지화학 배터리 팩
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KR20180097087A (ko) * 2017-02-22 2018-08-30 삼성에스디아이 주식회사 대칭형 멀티탭을 갖는 이차 전지
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