KR20240032589A - 배터리 및 상기 배터리를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 배터리를 포함하고, 상기 배터리는, 파우치, 및 상기 파우치 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판, 상기 양극 판의 내측에 배치된 제 1 분리막, 상기 제 1 분리막의 내측에 배치된 음극 판 및 상기 음극 판의 내측에 배치된 제 2 분리막이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리를 포함하고, 상기 양극 판은, 저항층, 상기 저항층의 제 1 방향에 배치된 제 1 도전체 층, 상기 저항층의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역을 포함하는 제 2 도전체 층, 상기 제 1 도전체 층의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역을 포함하는 제 1 양극 코팅층, 상기 제 2 도전체 층의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역을 포함하는 제 2 양극 코팅층, 및 상기 제 1 양극 코팅층의 상기 제 1 영역을 통해 노출된 제 1 도전체 층에 배치된 제 1 양극 탭을 포함하고, 상기 제 2 양극 코팅층은 상기 제 2 도전체 층의 일부가 미형성된 부분에 대응하는 위치에, 상기 제 2 양극 코팅층의 일부가 미형성된 제 2 영역을 포함하고, 상기 저항층의 일 부분은, 상기 제 2 도전체 층의 일부가 미형성된 영역 및 상기 제 2 양극 코팅층의 일부가 미형성된 제 2 영역을 통해 외부로 노출되도록 구성될 수 있다. 다른 다양한 실시예가 가능할 수 있다.
Description
본 발명의 다양한 실시예들은, 배터리 및 상기 배터리를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
바 타입, 폴더블 타입, 롤러블 타입, 또는 슬라이딩 타입의 스마트 폰 또는 태블릿 PC와 같은 전자 장치의 사용이 증가하고 있다.
상기 전자 장치는 내부에 배치된 적어도 하나의 구성 요소에 전원을 공급하기 위한 배터리를 포함할 수 있다.
상기 배터리는 재충전 가능한 2차 전지로서, 예를 들면, 전자 장치의 프로세서, 메모리 및/또는 센서 모듈과 같은 구성 요소에 전원을 공급하기 위해 사용될 수 있다.
전자 장치에 포함된 배터리는, 양극 판, 음극 판 및 상기 양극 판과 음극 판 사이에 분리막이 배치되어 형성된 전극 어셈블리를 젤리 롤(jelly roll) 형태로 감고, 파우치 또는 캔 타입의 케이스 내에 포함하여 형성될 수 있다.
상기 전극 어셈블리를 포함하는 배터리가 외부로부터의 강한 압력이나 충격에 의해 파손되면, 양극 판 및 음극 판이 접촉될 수 있다. 예를 들면, 배터리가 외부로부터의 강한 충격에 의해 파손되면, 양극 판의 도전체 층(예: 알루미늄층)과 음극 판이 접촉될 수 있다.
상기 배터리의 양극 판 및 음극 판이 접촉되면, 강하고 빠른 전류의 흐름을 발생시켜 배터리의 내부 온도를 급격하게 상승시킬 수 있다. 배터리의 내부 온도가 급격히 상승되면, 배터리는 열에 의해 소손될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은, 양극 판의 도전체 층(예: 양극 집전체)이 외부로 노출되는 것을 방지할 수 있는 배터리 및 상기 배터리를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 개시에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 배터리를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 파우치, 및 상기 파우치 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판, 상기 양극 판의 내측에 배치된 제 1 분리막, 상기 제 1 분리막의 내측에 배치된 음극 판 및 상기 음극 판의 내측에 배치된 제 2 분리막이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 양극 판은, 저항층, 상기 저항층의 제 1 방향에 배치된 제 1 도전체 층, 상기 저항층의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역을 포함하는 제 2 도전체 층, 상기 제 1 도전체 층의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역을 포함하는 제 1 양극 코팅층, 상기 제 2 도전체 층의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역을 포함하는 제 2 양극 코팅층, 및 상기 제 1 양극 코팅층의 상기 제 1 영역을 통해 노출된 상기 제 1 도전체 층에 배치된 제 1 양극 탭을 포함할 수 있다. 상기 제 2 양극 코팅층은 상기 제 2 도전체 층의 일부가 미형성된 영역에 대응하는 위치에, 상기 제 2 양극 코팅층의 일부가 미형성된 제 2 영역을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 저항층의 일 부분은, 상기 제 2 도전체 층의 일부가 미형성된 영역 및 상기 제 2 양극 코팅층의 일부가 미형성된 제 2 영역을 통해 외부로 노출될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치는 배터리를 포함할 수 있다. 상기 배터리는, 파우치, 및 상기 파우치 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판, 상기 양극 판의 내측에 배치된 제 1 분리막, 상기 제 1 분리막의 내측에 배치된 음극 판 및 상기 음극 판의 내측에 배치된 제 2 분리막이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리를 포함할 수 있다. 상기 양극 판은, 저항층, 상기 저항층의 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역을 포함하는 제 1 도전체 층, 상기 저항층의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역을 포함하는 제 2 도전체 층, 상기 제 1 도전체 층의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역을 포함하는 제 1 양극 코팅층, 및 상기 제 2 도전체 층의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역을 포함하는 제 2 양극 코팅층을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전체 층의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역 및 상기 제 1 양극 코팅층의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역은 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 저항층의 제 1 부분은, 상기 제 1 도전체 층의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역 및 상기 제 1 양극 코팅층의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역을 통해 노출되도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따르면, 양극 판의 도전체 층(예: 양극 집전체)이 외부로 노출되지 않게 구성함으로써, 배터리가 외부로부터 충격을 받아 파손되더라도, 양극 판 및 음극 판이 접촉되는 것을 방지하고 배터리의 안정성을 확보할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리를 일 방향(예: 정면)에서 바라 본 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 4a에 도시된 전극 어셈블리를 우측 방향으로 회전시키고 상부에서 바라 본 사시도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 4b에 도시된 전극 어셈블리를 일 방향(예: 하면)에서 바라 본 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판의 일부에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판에 대한 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 6에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판이 적어도 하나의 노출 면을 포함하는 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 8에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판이 적어도 하나의 양극 탭을 포함하는 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 10에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 1b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리를 일 방향(예: 정면)에서 바라 본 도면이다.
도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 4a에 도시된 전극 어셈블리를 우측 방향으로 회전시키고 상부에서 바라 본 사시도이다.
도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 4b에 도시된 전극 어셈블리를 일 방향(예: 하면)에서 바라 본 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판의 일부에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판에 대한 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 6에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판이 적어도 하나의 노출 면을 포함하는 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 8에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판이 적어도 하나의 양극 탭을 포함하는 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 10에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 1a는 본 발명의 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) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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, 인공지능 모델이 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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 실시예에 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. 일 실시예에 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 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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.
일 실시예에 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. 일 실시예에 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. 일 실시예에 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 1b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(111)이다.
도 1b를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(113), 전력 조정기(115), 및/또는 전력 게이지(117)를 포함할 수 있다. 충전 회로(113)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 충전 회로(113)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 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)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)를 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(115)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(115)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 실시예에 따르면, 전력 조정기(115)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(117)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(113), 전압 조정기(115), 또는 전력 게이지(117)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 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(187)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(187)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(187)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 실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(176) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(117), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(187)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
본 문서에 개시된 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 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.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 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, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전면의 사시도이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 후면의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b를 참조하면, 일 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 제 1 면(또는 전면)(210A), 제 2 면(또는 후면)(210B), 및 제 1 면(210A) 및 제 2 면(210B) 사이의 공간을 둘러싸는 측면(210C)을 포함하는 하우징(210)을 포함할 수 있다. 다른 실시예(미도시)에서는, 하우징은, 도 2a 및 도 2b의 제 1 면(210A), 제 2 면(210B) 및 측면(210C)들 중 일부를 형성하는 구조를 지칭할 수도 있다. 일 실시예에 따르면, 제 1 면(210A)은 적어도 일부분이 실질적으로 투명한 전면 플레이트(202)(예: 다양한 코팅 레이어들을 포함하는 글라스 플레이트, 또는 폴리머 플레이트)에 의하여 형성될 수 있다. 제 2 면(210B)은 실질적으로 불투명한 후면 플레이트(211)에 의하여 형성될 수 있다. 상기 후면 플레이트(211)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(210C)은, 전면 플레이트(202) 및 후면 플레이트(211)와 결합하며, 금속 및/또는 폴리머를 포함하는 측면 베젤 구조(218)(또는 "측면 부재")에 의하여 형성될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 후면 플레이트(211) 및 측면 베젤 구조(218)는 일체로 형성되고 동일한 물질(예: 알루미늄과 같은 금속 물질)을 포함할 수 있다.
도시된 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202)는, 상기 제 1 면(210A)으로부터 상기 후면 플레이트 쪽으로 휘어져 심리스하게(seamless) 연장된 제 1 영역(210D)을, 상기 전면 플레이트의 긴 엣지(long edge) 양단에 포함할 수 있다. 도시된 실시예(예: 도 2b 참조)에서, 상기 후면 플레이트(211)는, 상기 제 2 면(210B)으로부터 상기 전면 플레이트 쪽으로 휘어져 심리스하게 연장된 제 2 영역(210E)을 긴 엣지 양단에 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전면 플레이트(202) 또는 후면 플레이트(211)가 상기 제 1 영역(210D) 또는 제 2 영역(210E) 중 하나 만을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 전면 플레이트(202)는 제 1 영역 및 제 2 영역을 포함하지 않고, 제 2 면(210B)과 평행하게 배치되는 편평한 평면만을 포함할 수도 있다. 상기 실시예들에서, 상기 전자 장치(200)의 측면에서 볼 때, 측면 베젤 구조(218)는, 상기와 같은 제 1 영역(210D) 또는 제 2 영역(210E)이 포함되지 않는 측면 쪽에서는 제 1 두께(또는 폭)을 가지고, 상기 제 1 영역 또는 제 2 영역을 포함한 측면 쪽에서는 상기 제 1 두께보다 얇은 제 2 두께를 가질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 디스플레이(201), 입력 모듈(203)(예: 도 1의 입력 모듈(150)), 음향 출력 모듈(207, 214)(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)), 센서 모듈(204, 219), 카메라 모듈(205, 212, 213)(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 키 입력 장치(217), 인디케이터(미도시 됨), 및 커넥터(208) 중 적어도 하나 이상을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 전자 장치(200)는, 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 키 입력 장치(217), 또는 인디케이터)를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다.
디스플레이(201)는, 예를 들어, 전면 플레이트(202)의 상당 부분을 통하여 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 상기 제 1 면(210A), 및 상기 측면(210C)의 제 1 영역(210D)을 형성하는 전면 플레이트(202)를 통하여 상기 디스플레이(201)의 적어도 일부가 노출될 수 있다. 디스플레이(201)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(204, 219)의 적어도 일부, 및/또는 키 입력 장치(217)의 적어도 일부가, 상기 제 1 영역(210D), 및/또는 상기 제 2 영역(210E)에 배치될 수 있다.
입력 모듈(203)은, 마이크(microphone)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 입력 모듈(203)은 소리의 방향을 감지할 수 있도록 배치되는 복수개의 마이크(203)를 포함할 수 있다. 음향 출력 모듈(207, 214)은 스피커들(207, 214)을 포함할 수 있다. 스피커들(207, 214)은, 외부 스피커(207) 및 통화용 리시버(214)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는 마이크(203), 스피커들(207, 214) 및 커넥터(208)는 전자 장치(200)의 상기 공간에 배치되고, 하우징(210)에 형성된 적어도 하나의 홀을 통하여 외부 환경에 노출될 수 있다. 어떤 실시예에서는 하우징(210)에 형성된 홀은 마이크(203) 및 스피커들(207, 214)을 위하여 공용으로 사용될 수 있다. 어떤 실시예에서는 음향 출력 모듈(207, 214)은 하우징(210)에 형성된 홀이 배제된 채, 동작되는 스피커(예: 피에조 스피커)를 포함할 수 있다.
센서 모듈(204, 219)은, 전자 장치(200)의 내부의 작동 상태, 또는 외부의 환경 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 센서 모듈(204, 219)은, 예를 들어, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치된 제 1 센서 모듈(204)(예: 근접 센서) 및/또는 제 2 센서 모듈(미도시)(예: 지문 센서), 및/또는 상기 하우징(210)의 제 2 면(210B)에 배치된 제 3 센서 모듈(219)(예: HRM 센서)을 포함할 수 있다. 상기 지문 센서는 하우징(210)의 제 1 면(210A)(예: 디스플레이(201)뿐만 아니라 제 2 면(210B)에 배치될 수 있다. 전자 장치(200)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(204) 중 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
카메라 모듈(205, 212, 213)은, 전자 장치(200)의 제 1 면(210A)에 배치된 제 1 카메라 모듈(205), 및 제 2 면(210B)에 배치된 제 2 카메라 모듈(212), 및/또는 플래시(213)를 포함할 수 있다. 상기 카메라 모듈들(205, 212)은, 하나 또는 복수의 렌즈들, 이미지 센서, 및/또는 이미지 시그널 프로세서를 포함할 수 있다. 플래시(213)는, 예를 들어, 발광 다이오드 또는 제논 램프(xenon lamp)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 2개 이상의 렌즈들 (광각 렌즈, 초광각 렌즈 또는 망원 렌즈) 및 이미지 센서들이 상기 전자 장치(200)의 한 면에 배치될 수 있다.
키 입력 장치(217)는, 하우징(210)의 측면(210C)에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서는, 전자 장치(200)는 상기 언급된 키 입력 장치(217)들 중 일부 또는 전부를 포함하지 않을 수 있고 포함되지 않은 키 입력 장치(217)는 디스플레이(201) 상에 소프트 키 등 다른 형태로 구현될 수 있다. 다른 실시예로, 키 입력 장치(217)는 디스플레이(201)에 포함된 압력 센서를 이용하여 구현될 수 있다. 어떤 실시예에서, 키 입력 장치는 하우징(210)의 제 2 면(210B)에 배치된 센서 모듈을 포함할 수 있다.
인디케이터는, 예를 들어, 하우징(210)의 제 1 면(210A)에 배치될 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, 전자 장치(200)의 상태 정보를 광 형태로 제공할 수 있다. 다른 실시예에서는, 발광 소자는, 예를 들어, 카메라 모듈(205)의 동작과 연동되는 광원을 제공할 수 있다. 인디케이터는, 예를 들어, LED, IR LED 및 제논 램프를 포함할 수 있다.
커넥터 홀(208)은, 외부 전자 장치와 전력 및/또는 데이터를 송수신하기 위한 커넥터(예를 들어, USB 커넥터)를 수용할 수 있는 제 1 커넥터 홀(208), 및/또는 외부 전자 장치와 오디오 신호를 송수신하기 위한 커넥터를 수용할 수 있는 제 2 커넥터 홀(또는 이어폰 잭)을 포함할 수 있다.
카메라 모듈들(205, 212) 중 일부 카메라 모듈(205), 센서 모듈(204, 219)들 중 일부 센서 모듈(204) 또는 인디케이터는 디스플레이(201)를 통해 노출되도록 배치될 수 있다. 예컨대, 카메라 모듈(205), 센서 모듈(204) 또는 인디케이터는 전자 장치(200)의 내부 공간에서, 디스플레이(201)의, 전면 플레이트(202)까지 천공된 관통 홀을 통해 외부 환경과 접할 수 있도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 일부 센서 모듈(204)은 전자 장치의 내부 공간에서 전면 플레이트(202)를 통해 시각적으로 노출되지 않고 그 기능을 수행하도록 배치될 수도 있다. 예컨대, 이러한 경우, 디스플레이(201)의, 센서 모듈과 대면하는 영역은 관통 홀이 불필요할 수도 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 전자 장치의 전개 사시도이다.
도 3의 전자 장치(300)는 도 1의 전자 장치(101), 도 2a 및/또는 도 2b의 전자 장치(200)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 3을 참조하면, 전자 장치(300)(예: 도 1의 전자 장치(101), 도 2a 및/또는 도 2b의 전자 장치(200))는, 측면 부재(310)(예: 도 2a 및/또는 도 2b의 하우징(210) 또는 측면 베젤 구조(218)), 제 1 지지 부재(311)(예: 브라켓 또는 지지 구조), 전면 플레이트(320)(예: 전면 커버), 디스플레이(330), 인쇄 회로 기판(340), 배터리(350), 제 2 지지 부재(360)(예: 리어 케이스), 안테나(370), 및 후면 플레이트(380)(예: 후면 커버)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(300)는, 구성 요소들 중 적어도 하나(예: 제 1 지지 부재(311), 또는 제 2 지지 부재(360))를 생략하거나 다른 구성 요소를 추가적으로 포함할 수 있다. 전자 장치(300)의 구성 요소들 중 적어도 하나는, 도 1의 전자 장치(101), 또는 도 2a 및/또는 도 2b의 전자 장치(200)의 구성 요소들 중 적어도 하나와 동일, 또는 유사할 수 있으며, 중복되는 설명은 이하 생략한다.
제 1 지지 부재(311)는, 전자 장치(300) 내부에 배치되어 측면 부재(310)(예: 도 2a 및/또는 도 2b의 하우징(210))와 연결될 수 있거나, 측면 부재(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)(예: 도 2a의 디스플레이(201))가 결합되고 타면에 인쇄 회로 기판(340)이 결합될 수 있다.
인쇄 회로 기판(340)에는, 예를 들어, 도 1에 개시된 프로세서(120), 메모리(130), 및/또는 인터페이스(177)가 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.
다양한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판(340)은 제 1 PCB(340a) 및/또는 제 2 PCB(340b)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 PCB(340a) 및 제 2 PCB(340b)는 서로 이격되어 배치될 수 있고, 연결 부재(345)(예: 동축 케이블 및/또는 FPCB)를 이용하여 전기적으로 연결될 수 있다. 또 다른 예로, 인쇄 회로 기판(340)은 복수의 인쇄 회로 기판(PCB)이 적층된 구조를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)은 인터포저 구조를 포함할 수 있다. 인쇄 회로 기판(340)은 FPCB(flexible printed circuit board)의 형태 및/또는 rigid PCB(printed circuit board)의 형태로 구현될 수 있다. 일 실시예에서, 측면 부재(310)(예: 하우징)는 적어도 하나의 분절부(예: 슬릿)을 포함할 수 있다.
메모리(예: 도 1의 메모리(130))는, 예를 들어, 휘발성 메모리 또는 비휘발성 메모리를 포함할 수 있다.
인터페이스(예: 도 1의 인터페이스(177))는, 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(300)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 있다. 다른 실시예로, 배터리(350)는 전자 장치(300)로부터 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 실시예에서는, 상기 측면 부재(310) 및/또는 상기 제 1 지지 부재(311)의 일부 또는 그 조합에 의하여 안테나 구조가 형성될 수 있다.
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리를 일 방향(예: 정면, z축 방향)에서 바라 본 도면이다. 도 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 4a에 도시된 전극 어셈블리를 우측 방향으로 회전(예: 약 45°)시키고 상부에서 바라 본 사시도이다. 도 4c는 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 도 4b에 도시된 전극 어셈블리를 일 방향(예: 하면, -y축 방향)에서 바라 본 도면이다.
도 4a 내지 도 4c에 개시된 배터리(350)는 도 1a 및 도 1b에 개시된 배터리(189) 및/또는 도 3에 개시된 배터리(350)에서 설명된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 4a 내지 도 4c에 개시된 배터리(350)의 설명에 있어서, 도 1a 및 도 1b에 개시된 배터리(189) 및/또는 도 3에 개시된 배터리(350)의 기능 및 구성에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배터리(350)는, 파우치(401) 및 전극 어셈블리(405)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 배터리(350)는, 예를 들면, 도 1a에 개시된 전자 장치(101)의 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 햅틱 모듈(179) 및/또는 카메라 모듈(180)에 전원을 공급할 수 있다. 배터리(350)는 예를 들어, 리튬 이온 배터리를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 파우치(401)는 전극 어셈블리(405)를 포함할 수 있다. 파우치(401)는, 예를 들어, 전극 어셈블리(405)가 포함되는 내부 공간이 형성된 케이스(예: 캔(can))일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 파우치(401)는 배터리(350)의 충전 및 방전에 대응하는 전극 어셈블리(405)(예: 젤리 롤 형태의 2차 전지)의 부피 변화에 대응할 수 있는 소재를 포함할 수 있다. 파우치(401)는 전극 어셈블리(405)를 포함하고 외부로부터 밀폐될 수 있다. 일 실시예에서, 파우치(401)는 알루미늄 또는 알루미늄 합금과 같은 금속으로 형성될 수 있다. 다른 실시예에서, 파우치(401)는 나일론, 알루미늄 및 폴리프로필렌 층이 라미네이션되어 형성될 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전극 어셈블리(405)는 양극 판(411)(예: 제 1 전극 판), 제 1 분리막(413), 음극 판(415)(예: 제 2 전극 판), 제 2 분리막(417), 양극 탭(421) 및/또는 음극 탭(425)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전극 어셈블리(405)는 파우치(401)의 내부에 포함될 수 있다. 예를 들어, 전극 어셈블리(405)는 파우치(401)의 내부 공간에 배치되고, 전해질(electrolyte)이 주입된 후 밀봉되는 공정을 통해, 전해질과 함께 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 적층되어서 감겨질 수 있다. 예를 들어, 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 겹쳐져서 감겨질 수 있다. 예를 들어, 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 감겨져서 젤리 롤(jelly roll) 형태로 형성될 수 있다. 양극 판(411)은 젤리 롤(jelly roll) 형태로 형성될 때, 전극 어셈블리(405)의 최외측에 배치될 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 보다 중심부(400)에 가깝도록 양극 판(411)의 내측에 배치될 수 있다. 음극 판(415)은 제 1 분리막(413) 보다 중심부(400)에 가깝도록 제 1 분리막(413)의 내측에 배치될 수 있다. 제 2 분리막(417)은 음극 판(415) 보다 중심부(400)에 가깝도록 음극 판(415)의 내측에 배치될 수 있다. 양극 판(411) 및 음극 판(415)은 제 1 분리막(413)을 통해 절연될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리(350)의 전극 어셈블리(405)는 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 가지는 화학적 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있다. 일 실시예에서, 상기 전극 어셈블리(405)는 중심부(400)(예: 젤리 롤 형태의 권심부)에 양극 탭(421) 및 음극 탭(425)이 이격되어 배치될 수 있다. 양극 탭(421)은 양극 판(411)의 일부와 연결될 수 있다. 음극 탭(425)은 음극 판(415)의 일부와 연결될 수 있다. 양극 탭(421) 및 음극 탭(425)을 통해, 예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 개시된 전력 관리 모듈(188)에 전원이 공급될 수 있다. 다양한 실시예에서, 양극 탭(421) 및 음극 탭(425)은 전극 어셈블리(405)의 중심부(400)에 배치되지 않고, 전극 어셈블리(405)의 다른 다양한 위치에 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 판(411)은 전자가 흘러 나오는 전극일 수 있다. 양극 판(411)에서는 전자를 잃는 화학 반응이 일어나므로 산화 반응이 이루어지는 전극일 수 있다. 양극 판(411)의 적어도 일면에는 양극 활성을 위한 양극 활물질이 코팅될 수 있다. 양극 판(411)의 적어도 일면에는 양극 코팅층이 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 판(415)은 전자가 흘러 들어가는 전극일 수 있다. 음극 판(415)에서는 전자를 얻는 화학 반응이 일어나므로 환원 반응이 이루어지는 전극일 수 있다. 음극 판(415)의 적어도 일면에는 음극 활성을 위한 음극 활물질이 코팅될 수 있다. 양극 판(411) 및 음극 판(415)은 제 1 분리막(413)을 사이에 두고, 산화 환원 반응을 통해 전류를 생성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 판(411)은 알루미늄과 같은 금속을 포함하는 플레이트 또는 레이어(예: 알루미늄 포일(foil))를 포함할 수 있다. 음극 판(415)은 구리와 같은 금속을 포함하는 플레이트 또는 레이어(예: 구리 포일)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 접촉하는 것을 방지하는 격리막일 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)을 절연시킬 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 단락(short)되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 분리막(413) 및 제 2 분리막(417)은 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)과 같은 다공성 고분자 막으로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전극 어셈블리(405)는 최외측에 배치된 양극 판(411)에 의해 제 1 외측면(411a) 및 제 2 외측면(411b)이 형성될 수 있다. 전극 어셈블리(405)는 최내측에 배치된 제 2 분리막(417)에 의해 제 1 내측면(400a) 및 제 2 내측면(400b)이 형성될 수 있다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 상기 전극 어셈블리(405)는 일 방향(예: z축 방향)에서 바라 본 양극 판(411)의 일부가 제 1 외측면(411a)으로 이해될 수 있다. 전극 어셈블리(405)는 상기 일 방향(예: z축 방향)의 반대 방향(예: -z축 방향)에서 바라 본 양극 판(411)의 일부가 제 2 외측면(411b)으로 이해될 수 있다. 전극 어셈블리(405)는 상부 방향(예: y축 방향)의 단부가 상단(431)으로 이해될 수 있다. 전극 어셈블리(405)는 상부 방향(예: y축 방향)과 반대 방향(예: -y축 방향, 하부 방향)의 단부가 하단(441)으로 이해될 수 있다. 전극 어셈블리(405)는 중심부(400)(예: 젤리 롤 형태의 권심부)와 제 1 외측면(411a) 사이에 위치한 제 2 분리막(417) 중 중심부(400)에 가장 인접한 부분이 제 1 내측면(400a)으로 이해될 수 있다. 제 1 내측면(400a)은 제 2 분리막(417)의 일부일 수 있다. 전극 어셈블리(405)는 중심부(400)와 제 2 외측면(411b) 사이에 위치한 제 2 분리막(417) 중 중심부(400)에 가장 인접한 부분이 제 2 내측면(400b)으로 이해될 수 있다. 제 2 내측면(400b)은 제 2 분리막(417)의 일부일 수 있다.
일 실시예에서, 상부 방향(예: y축 방향)은 전극 어셈블리(405)에서 양극 탭(421) 및 음극 탭(425)이 위치하는 방향의 부분이고, 하부 방향(예: -y축 방향)은 상기 상부 방향의 반대 방향의 부분으로 이해될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판의 일부에 대한 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다.
일 실시예에서, 도 5는 도 4c에 개시된 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 어셈블리(405)의 A 부분을 확대한 도면일 수 있다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 양극 판(411)은, 저항층(510), 제 1 도전체 층(521), 제 2 도전체 층(522), 제 1 양극 코팅층(531) 및/또는 제 2 양극 코팅층(532)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저항층(510)은 제 1 도전체 층(521) 및 제 2 도전체 층(522) 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 저항층(510)은 접착 성분을 포함하는 접착 시트를 포함할 수 있다. 예를 들어, 저항층(510)은 접착력을 갖는 박막 시트일 수 있다. 예를 들어, 저항층(510)은 유기물(예: 폴리머) 또는 무기물(예: 세라믹 또는 메탈) 중 적어도 하나를 포함하는 시트를 포함할 수 있다. 저항층(510)은 외부로부터의 충격에 의해 배터리(350)가 파손되더라도, 전류의 흐름을 지연하여 배터리의 소손을 억제할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)과 제 1 양극 코팅층(531)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전체 층(521)은 알루미늄 포일(foil) 층 또는 금속 층 중의 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전체 층(521)은 알루미늄 박막 시트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)의 제 2 방향(②)에 배치될 수 있다. 제 2 방향은 상기 제 1 방향과 반대 방향일 수 있다. 예를 들면, 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)과 제 2 양극 코팅층(532)의 사이에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전체 층(522)은 알루미늄 포일(foil) 층 또는 금속 층 중의 하나를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전체 층(522)은 알루미늄 박막 시트를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 코팅층(531)은 제 1 도전체 층 (521)의 제 1 방향에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 1 양극 코팅층(531)은 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향(①)의 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 코팅층(531)은 리튬(lithum)을 함유한 양극 활물질을 포함할 수 있다. 양극 활물질은, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LCO), 니켈 코발트 망간(NCM), 니켈 코발트 알루미늄(NCA) 또는 리튬 인산 철(LFP) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 양극 코팅층(532)은 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향에 배치될 수 있다. 예를 들면, 제 2 양극 코팅층(532)은 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향(②)의 면에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 양극 코팅층(532)은 리튬(lithum)을 함유한 양극 활물질을 포함할 수 있다. 양극 활물질은, 예를 들어, 리튬 코발트 산화물(LCO), 니켈 코발트 망간(NCM), 니켈 코발트 알루미늄(NCA) 또는 리튬 인산 철(LFP) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판에 대한 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 7은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 6에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 6 및 도 7에 개시된 양극 판(411)은 상기 도 5의 양극 판(411)에서 설명된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 5의 양극 판(411)에 개시된 실시예들은 도 6 및 도 7의 양극 판(411)에 적용될 수 있다. 도 6 및 도 7의 설명에 있어서, 상술한 도 5에 개시된 양극 판(411)의 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 양극 판(411)은 저항층(510), 제 1 도전체 층(521), 제 2 도전체 층(522), 제 1 양극 코팅층(531), 제 2 양극 코팅층(532), 제 1 양극 탭(610) 및/또는 제 2 양극 탭(620)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 양극 판(411)은 제 1 양극 탭(610) 또는 제 2 양극 탭(620) 중의 어느 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저항층(510)은 제 1 도전체 층(521) 및 제 2 도전체 층(522) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)의 제 1 방향에 배치될 수 있다. 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)의 제 2 방향에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 코팅층(531)은 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)과 제 1 양극 코팅층(531)의 사이에 위치될 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)은 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향(②)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)과 제 2 양극 코팅층(532)의 사이에 위치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부는 제 1 영역(631)(예: 제 3 방향(③))에 형성되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 제 1 양극 코팅층(531)의 제 1 영역(631)은 양극 판(411)의 제조 시 형성되지 않을 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 1 양극 코팅층(531)의 제 1 영역(631)은 양극 판(411)의 제조 시 형성된 후 커팅에 의해 제거된 부분일 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(631)(예: 제 3 방향)에는 제 1 양극 코팅층(531)이 배치되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(631)을 통해 제 1 도전체 층(521)의 일부(예: 제 3 방향(③))가 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 1 양극 탭(610)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(631)에 배치될 수 있다. 제 1 양극 탭(610)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(631)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향에 배치될 수 있다. 제 1 양극 탭(610)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(631)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)과 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부는 제 1 영역(632)(예: 제 3 방향(③))에 형성되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 양극 코팅층(532)의 제 1 영역(632)은 양극 판(411)의 제조 시 형성되지 않을 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 2 양극 코팅층(532)의 제 1 영역(632)은 양극 판(411)의 제조 시 형성된 후 커팅에 의해 제거된 부분일 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(632)(예: 제 3 방향)에는 제 2 양극 코팅층(532)이 배치되지 않을 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(632)을 통해 제 2 도전체 층(522)의 일부(예: 제 3 방향(③))가 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 양극 탭(620)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(632)에 배치될 수 있다. 제 2 양극 탭(620)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(632)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향에 배치될 수 있다. 제 2 양극 탭(620)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(632)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)과 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 양극 코팅층(532)은 상기 제 1 영역(632)과 반대 방향인 제 2 영역(634)(예: 제 4 방향(④))에 형성되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 양극 코팅층(532)의 제 2 영역(634)은 양극 판(411)의 제조 시 형성되지 않을 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 2 양극 코팅층(532)의 제 2 영역(634)은 양극 판(411)의 제조 시 형성된 후 커팅에 의해 제거된 부분일 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)(예: 제 4 방향(④))에는 제 2 양극 코팅층(532)이 배치되지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)의 일 영역(622) 은, 제 4 방향(④)에 형성되지 않을 수 있다. 예를 들면, 제 2 도전체 층(522)의 일 영역(622)은 저항층(510)의 제 2 방향(②)에 형성되지 않을 수 있다. 일 실시예에서, 제 2 도전체 층(522)의 일 영역(622)은 양극 판(411)의 제조 시 형성되지 않을 수 있다. 다양한 실시예에서, 제 2 도전체 층(522)의 일 영역(622)은 양극 판(411)의 제조 시 형성된 후 커팅에 의해 제거된 부분일 수 있다. 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622)(예: 제 4 방향(④)의 말단 부분)에는 제 2 도전체 층(522)이 배치되지 않을 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622) 및 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)은 서로 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622) 및 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)을 통해 저항층(510)의 일 부분(515)이 외부로 노출될 수 있다. 저항층(510)의 일 부분(515)은 저항층(510)의 외부 노출 면을 형성할 수 있다. 예를 들어, 저항층(510)의 일 부분(515) 상에는 미끄럼 방지를 위한 접착 테이프(미도시)가 부착될 수 있다. 예를 들어, 접착 테이프는 연신폴리스타이렌(oriented polystyene)을 포함할 수 있다. 접착 테이프는 강한 접착력을 통해 배터리(350)에 충격이 발생되더라도 배터리(350)의 파손을 방지할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(350)의 전극 어셈블리(405)는, 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415), 제 2 분리막(417), 제 1 양극 탭(610), 제 2 양극 탭(620) 및/또는 음극 탭(425)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 적층되어서 중심부(400)를 기준으로 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다. 예를 들어, 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 겹쳐져서 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 보다 중심부(400)에 가깝도록 양극 판(411)의 내측에 배치될 수 있다. 음극 판(415)은 제 1 분리막(413) 보다 중심부(400)에 가깝도록 제 1 분리막(413)의 내측에 배치될 수 있다. 제 2 분리막(417)은 음극 판(415) 보다 중심부(400)에 가깝도록 음극 판(415)의 내측에 배치될 수 있다. 양극 판(411) 및 음극 판(415)은 제 1 분리막(413)을 통해 절연될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전극 어셈블리(405)는 중심부(400)(예: 젤리 롤 형태의 권심부)에 제 1 양극 탭(610), 제 2 양극 탭(620) 및 음극 탭(425)이 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 탭(610)은 제 1 도전체 층(521)의 일부와 연결될 수 있다. 예를 들어, 제 2 양극 탭(620)은 제 2 도전체 층(522)의 일부와 연결될 수 있다. 예를 들어, 음극 탭(425)은 음극 판(415)의 일부와 연결될 수 있다. 제 1 양극 탭(610), 제 2 양극 탭(620) 및 음극 탭(425)을 통해, 예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 개시된 전력 관리 모듈(188)에 전원이 공급될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 판(415)은 적어도 일면에 음극 활성을 위한 음극 활물질이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 음극 판(415)은 구리와 같은 금속을 포함하는 플레이트 또는 레이어(예: 구리 포일)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)을 절연시킬 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 단락(short)되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(101, 200, 300)에 포함된 배터리(350)의 양극 판(411)은, 제 2 도전체 층(522)의 일부 영역(622) 및 제 2 양극 코팅층(532)의 제 2 영역(634)이 형성되지 않고, 저항층(510)의 일 부분(515)이 전극 어셈블리(405)의 최외곽면을 형성하도록 구성되어, 제 1 도전체 층(521) 및 제 2 도전체 층(522)이 노출되지 않도록 구성됨으로써, 외부의 충격에 의해 배터리(350)가 파손되더라도, 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 직접적인 접촉(contact)을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판이 적어도 하나의 노출 면을 포함하는 일 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 9는 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 8에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 8 및 도 9에 개시된 양극 판(411)은 상기 도 5 내지 도 7의 양극 판(411)에서 설명된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 5 내지 도 7의 양극 판(411)에서 개시된 실시예들은 도 8 및 도 9의 양극 판(411)에 적용될 수 있다. 도 8 및 도 9의 설명에 있어서, 상술한 도 5 내지 도 7에 개시된 양극 판(411)의 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 8 및 도 9를 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 양극 판(411)은 저항층(510), 제 1 도전체 층(521), 제 2 도전체 층(522), 제 1 양극 코팅층(531), 제 2 양극 코팅층(532), 제 1 양극 탭(810) 및/또는 제 2 양극 탭(820)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 양극 판(411)은 제 1 양극 탭(810) 또는 제 2 양극 탭(820) 중의 어느 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저항층(510)은 제 1 도전체 층(521) 및 제 2 도전체 층(522) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)의 제 2 방향(②)에 배치될 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)은 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)과 제 1 양극 코팅층(531)의 사이에 위치될 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)은 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향(②)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)과 제 2 양극 코팅층(532)의 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 도전체 층(521)의 일부는 제 1 영역(821)(예: 제 3 방향)에 형성되지 않을 수 있다. 제 1 도전체 층(521)의 제 1 영역(821)은 제 1 도전체 층(521)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전체 층(521)의 제 1 영역(821)에는 제 1 도전체 층(521)이 배치되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부는 제 1 영역(831)(예: 제 3 방향(③))에 형성되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 제 1 영역(831)은 제 1 양극 코팅층(531)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 코팅층(531)의 제 1 영역(831)에는 제 1 양극 코팅층(531)이 배치되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 도전체 층(521)의 일부가 미형성된 제 1 영역(821) 및 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(831)은 서로 대응하는 위치에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 도전체 층(521)의 일부가 미형성된 제 1 영역(821) 및 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(831)을 통해 저항층(510)의 제 1 부분(812)(예: 제 3 방향(③)의 말단 부분)이 외부로 노출될 수 있다. 저항층(510)의 제 1 부분(812)은 저항층(510)이 외부로 노출되는 제 1 노출 면을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부는 제 2 영역(832)(예: 제 4 방향)에 형성되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 제 2 영역(832)은 제 1 양극 코팅층(531)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(832)(예: 제 4 방향)에는 제 1 양극 코팅층(531)이 배치되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(832)을 통해 제 1 도전체 층(521)의 일부가 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 탭(810)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(832)(예: 제 4 방향(④)의 말단 부분)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 탭(810)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(832)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 제 1 양극 탭(810)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(832)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)과 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)의 일부는, 제 4 방향(④)의 일 영역(822)에 형성되지 않을 수 있다. 제 2 도전체 층(522)의 일 영역(822)은 제 2 도전체 층(522)이 미형성된 부분일 수 있다. 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(822)(예: 제 4 방향의 말단 부분)에는 제 2 도전체 층 (522)이 배치되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부는, 일 영역(836)(예: 제 4 방향)에 형성되지 않을 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 일 영역(836)은 제 2 양극 코팅층(532)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 영역(836)에는 제 2 양극 코팅층(532)이 배치되지 않을 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 일 영역(836)(예: 제 4 방향(④)의 말단 부분)을 통해 제 2 도전체 층(522)의 일부가 외부로 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 양극 탭(820)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 일 영역(836)(예: 제 4 방향(④))에 배치될 수 있다. 제 2 양극 탭(820)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 일 영역(836)(예: 제 4 방향(④))을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향에 배치될 수 있다. 제 2 양극 탭(820)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 일 영역(836)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)과 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 일 영역(822) 및 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 일 영역(836)을 통해 저항층(510)의 제 2 부분(814)이 외부로 노출될 수 있다. 저항층(510)의 제 2 부분(814)은 저항층(510)이 외부로 노출되는 제 2 노출 면을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(350)의 전극 어셈블리(405)는, 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415), 제 2 분리막(417), 제 1 양극 탭(810), 제 2 양극 탭(820) 및/또는 음극 탭(425)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 적층되어서 중심부(400)를 기준으로 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다. 예를 들어, 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 겹쳐져서 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 보다 중심부(400)에 가깝도록 양극 판(411)의 내측에 배치될 수 있다. 음극 판(415)은 제 1 분리막(413) 보다 중심부(400)에 가깝도록 제 1 분리막(413)의 내측에 배치될 수 있다. 제 2 분리막(417)은 음극 판(415) 보다 중심부(400)에 가깝도록 음극 판(415)의 내측에 배치될 수 있다. 양극 판(411) 및 음극 판(415)은 제 1 분리막(413)을 통해 절연될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전극 어셈블리(405)의 제 1 양극 탭(810), 제 2 양극 탭(820) 및 음극 탭(425)은 중심부(400)(예: 젤리 롤 형태의 권심부)가 아닌, 전극 어셈블리(405)의 최외측에 배치된 양극 판(411)의 일부의 내측에 인접한 위치에 이격되어 배치될 수 있다. 제 1 양극 탭(810)은 제 1 도전체 층(521)의 일부와 연결될 수 있다. 제 2 양극 탭(820)은 제 2 도전체 층(522)의 일부와 연결될 수 있다. 음극 탭(425)은 음극 판(415)의 일부와 연결될 수 있다. 제 1 양극 탭(810), 제 2 양극 탭(820) 및 음극 탭(425)을 통해, 예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 개시된 전력 관리 모듈(188)에 전원이 공급될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)을 절연시킬 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 단락(short)되는 것을 방지할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리의 양극 판이 적어도 하나의 양극 탭을 포함하는 다양한 실시예를 개략적으로 나타내는 도면이다. 도 11은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 도 10에 개시된 양극 판을 포함하는 전극 어셈블리의 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 10 및 도 11에 개시된 양극 판(411)은 상기 도 5 내지 도 9의 양극 판(411)에서 설명된 실시예들을 포함할 수 있다. 도 5 내지 도 9의 양극 판(411)에서 개시된 실시예들은 도 10 및 도 11의 양극 판(411)에 적용될 수 있다. 도 10 및 도 11의 설명에 있어서, 상술한 도 5 내지 도 9에 개시된 양극 판(411)의 실시예와 실질적으로 동일한 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 부여하고, 그에 대한 중복 설명은 생략될 수 있다.
도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 다양한 실시예에 따른 양극 판(411)은 저항층(510), 제 1 도전체 층(521), 제 2 도전체 층(522), 제 1 양극 코팅층(531), 제 2 양극 코팅층(532), 제 1 양극 탭(1010), 제 2 양극 탭(1020), 제 3 양극 탭(1030) 및/또는 제 4 양극 탭(1040)을 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 양극 판(411)은 제 1 양극 탭(1010), 제 2 양극 탭(1020), 제 3 양극 탭(1030) 또는 제 4 양극 탭(1040) 중의 어느 하나 또는 모두를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 저항층(510)은 제 1 도전체 층(521) 및 제 2 도전체 층(522) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)의 제 2 방향(②)에 배치될 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)은 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 도전체 층(521)은 저항층(510)과 제 1 양극 코팅층(531)의 사이에 위치될 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)은 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향(②)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전체 층(522)은 저항층(510)과 제 2 양극 코팅층(532)의 사이에 위치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부는, 제 1 영역(1031)(예: 제 3 방향(③))에 형성되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 제 1 영역(1031)은 제 1 양극 코팅층(531)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1031)에는 제 1 양극 코팅층(531)이 배치되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1031)을 통해 제 1 도전체 층(521)의 일부가 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 탭(1010)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1031)(예: 제 3 방향(③)의 말단 부분)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 탭(1010)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1031)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 제 1 양극 탭(1010)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1031)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)의 일부와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부는, 제 2 영역(1033)(예: 제 4 방향(④))에 형성되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 제 2 영역(1033)은 제 1 양극 코팅층(531)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1033)(예: 제 4 방향(④))에는 제 1 양극 코팅층(531)이 배치되지 않을 수 있다. 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1033)을 통해 제 1 도전체 층(521)의 일부가 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 3 양극 탭(1030)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1033)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 3 양극 탭(1030)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1033)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)의 제 1 방향(①)에 배치될 수 있다. 제 3 양극 탭(1030)은, 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1033)을 통해 노출된 제 1 도전체 층(521)의 일부와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부는, 제 1 영역(1032)(예: 제 3 방향(③))에 형성되지 않을 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 제 1 영역(1032)은 제 2 양극 코팅층(532)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1032)에는 제 2 양극 코팅층(532)이 배치되지 않을 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1032)을 통해 제 2 도전체 층(522)의 일부가 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 양극 탭(1020)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1032)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 2 양극 탭(1020)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1032)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향(②)에 배치될 수 있다. 제 2 양극 탭(1020)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 1 영역(1032)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)의 일부와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)의 일부는, 제 4 방향(④)의 일 영역(1022)에 형성되지 않을 수 있다. 제 2 도전체 층(522)의 일 영역(1022)은 제 2 도전체 층(522)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(1022)(예: 제 4 방향(④)의 말단 부분)에는 제 2 도전체 층(522)이 배치되지 않을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부는, 제 2 영역(1036)(예: 제 4 방향)에 형성되지 않을 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 제 2 영역(1036)은 제 2 양극 코팅층(532)이 미형성된 부분일 수 있다. 예를 들어, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1036)에는 제 2 양극 코팅층(532)이 배치되지 않을 수 있다. 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1036)을 통해 제 2 도전체 층(522)의 일부가 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 4 양극 탭(1040)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1036)(예: 제 4 방향)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 제 4 양극 탭(1040)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1036)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)의 제 2 방향에 배치될 수 있다. 제 4 양극 탭(1040)은, 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1036)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)의 일부와 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 일 영역(1022)(예: 제 4 방향(④)) 및 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(1036)(예: 제 4 방향(④))을 통해 저항층(510)의 일 부분(1014)(예: 제 4 방향(④)) 이 외부로 노출될 수 있다. 저항층(510)의 일 부분(1014)은 저항층(510)이 외부로 노출되는 노출 면을 형성할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리(350)의 전극 어셈블리(405)는, 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415), 제 2 분리막(417), 제 1 양극 탭(1010), 제 2 양극 탭(1020), 제 3 양극 탭(1030), 제 4 양극 탭(1040), 제 1 음극 탭(425) 및/또는 제 2 음극 탭(1125)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 적층되어서 중심부(400)를 기준으로 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다. 전극 어셈블리(405)에 포함되는 양극 판(411), 제 1 분리막(413), 음극 판(415) 및 제 2 분리막(417)은 겹쳐져서 적어도 1회 이상 감겨질 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 보다 중심부(400)에 가깝도록 양극 판(411)의 내측에 배치될 수 있다. 음극 판(415)은 제 1 분리막(413) 보다 중심부(400)에 가깝도록 제 1 분리막(413)의 내측에 배치될 수 있다. 제 2 분리막(417)은 음극 판(415) 보다 중심부(400)에 가깝도록 음극 판(415)의 내측에 배치될 수 있다. 양극 판(411) 및 음극 판(415)은 제 1 분리막(413)을 통해 절연될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 탭(1010), 제 2 양극 탭(1020) 및 제 1 음극 탭(425)은 전극 어셈블리(405)의 중심부(400)(예: 젤리 롤 형태의 권심부)에 이격되어 배치될 수 있다. 제 3 양극 탭(1030), 제 4 양극 탭(1040) 및 제 2 음극 탭(1125)은 전극 어셈블리(405)의 중심부(400)가 아닌, 전극 어셈블리(405)의 최외측에 배치된 양극 판(411)의 일부의 내측에 인접한 위치에 이격되어 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 탭(1010)은 제 1 방향(①) 및 제 3 방향(③)에서 노출된 제 1 도전체 층(521)의 일부와 연결되고, 제 3 양극 탭(1030)은 제 1 방향(①) 및 제 4 방향(④)에서 노출된 제 1 도전체 층(521)의 일부와 연결될 수 있다. 제 2 양극 탭(1020)은 제 2 방향(②) 및 제 3 방향(③)에서 노출된 제 2 도전체 층(522)의 일부와 연결되고, 제 4 양극 탭(1040)은 제 2 방향(②) 및 제 4 방향(④)에서 노출된 제 2 도전체 층(522)의 일부와 연결될 수 있다. 제 1 음극 탭(425) 및 제 2 음극 탭(1125)은 음극 판(415)과 연결될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 제 1 양극 탭(1010), 제 2 양극 탭(1020), 제 3 양극 탭(1030), 제 4 양극 탭(1040), 제 1 음극 탭(425) 및 제 2 음극 탭(1125)을 통해, 예를 들면, 도 1a 및 도 1b에 개시된 전력 관리 모듈(188)에 전원이 공급될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극 판(415)은 적어도 일면에 음극 활성을 위한 음극 활물질이 코팅될 수 있다. 예를 들어, 음극 판(415)은 구리와 같은 금속을 포함하는 플레이트 또는 레이어(예: 구리 포일)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415) 사이에 배치될 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 접촉하는 것을 방지할 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)을 절연시킬 수 있다. 제 1 분리막(413)은 양극 판(411) 및 음극 판(415)이 단락(short)되는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(101, 200, 300)는, 배터리(350)를 포함할 수 있다. 상기 배터리(350)는, 파우치(401), 및 상기 파우치(401) 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판(411), 상기 양극 판(411)의 내측에 배치된 제 1 분리막(413), 상기 제 1 분리막(413)의 내측에 배치된 음극 판(415) 및 상기 음극 판(415)의 내측에 배치된 제 2 분리막(417)이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리(405)를 포함할 수 있다. 상기 양극 판(411)은, 저항층(510), 상기 저항층(510)의 제 1 방향에 배치된 제 1 도전체 층(521), 상기 저항층(520)의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역(622)을 포함하는 제 2 도전체 층(522), 상기 제 1 도전체 층(521)의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(631)을 포함하는 제 1 양극 코팅층(531), 상기 제 2 도전체 층(522)의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(632)을 포함하는 제 2 양극 코팅층(532), 및 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 상기 제 1 영역(631)을 통해 노출된 상기 제 1 도전체 층(521)에 배치된 제 1 양극 탭(610)을 포함할 수 있다. 상기 제 2 양극 코팅층(532)은 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622)에 대응하는 위치에, 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)을 포함할 수 있다. 상기 저항층(510)의 일 부분(515)은, 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622) 및 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)을 통해 노출되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 양극 판(411)은, 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 상기 제 1 영역(632)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)에 배치된 제 2 양극 탭(620)을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 저항층(510)은 접착 성분을 포함하는 접착 시트일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 저항층(510)은 폴리머, 세라믹 또는 메탈 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 양극 코팅층(531) 또는 상기 제 2 양극 코팅층(532)은, 각각 리튬 코발트 산화물(LCO), 니켈 코발트 망간(NCM), 니켈 코발트 알루미늄(NCA) 또는 리튬 인산 철(LFP) 중 적어도 하나의 양극 활물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 저항층(510)의 일 부분(515) 상에는 접착 테이프가 부착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 음극 판(415)은 음극 탭(425)과 연결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 전자 장치(101, 200, 300)는, 배터리(350)를 포함할 수 있다. 상기 배터리(350)는, 파우치(401), 및 상기 파우치(401) 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판(411), 상기 양극 판(411)의 내측에 배치된 제 1 분리막(413), 상기 제 1 분리막(413)의 내측에 배치된 음극 판(415) 및 상기 음극 판(415)의 내측에 배치된 제 2 분리막(417)이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리(405)를 포함할 수 있다. 상기 양극 판(411)은, 저항층(510), 상기 저항층(510)의 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(821)을 포함하는 제 1 도전체 층(521), 상기 저항층(520)의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역(822)을 포함하는 제 2 도전체 층(522), 상기 제 1 도전체 층(521)의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(831)을 포함하는 제 1 양극 코팅층(531), 및 상기 제 2 도전체 층(522)의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역(836)을 포함하는 제 2 양극 코팅층(532)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전체 층(521)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역(821) 및 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역(831)은 대응되는 위치에 형성될 수 있다. 상기 저항층(510)의 제 1 부분(812)은, 상기 제 1 도전체 층(521)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역(821) 및 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역831)을 통해 노출되도록 구성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 양극 코팅층(531)은 상기 제 1 영역(831)과 반대 방향에서 일부가 미형성된 제 2 영역(832)을 포함할 수 있다. 상기 제 1 도전체 층(521)의 상기 제 1 영역(821)과 반대 방향의 일부는 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 상기 제 2 영역(832)을 통해 노출될 수 있다. 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 상기 제 2 영역(832)이 노출된 상기 제 1 도전체 층(521)의 일부에는 제 1 양극 탭(810)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 상기 영역(822) 및 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 상기 영역(836)을 통해, 상기 저항층(510)의 제 2 부분(814)이 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부는 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 영역(836)을 통해 노출되고, 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 상기 영역(836)을 통해 노출된 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부에는 제 2 양극 탭(820)이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 저항층(510)은 폴리머, 세라믹 또는 메탈 중 적어도 하나를 포함하는 접착 시트일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 제 1 양극 코팅층(531) 또는 상기 제 2 양극 코팅층(532)은, 각각 리튬 코발트 산화물(LCO), 니켈 코발트 망간(NCM), 니켈 코발트 알루미늄(NCA) 또는 리튬 인산 철(LFP) 중 적어도 하나의 양극 활물질을 포함할 수 있다.
이상에서는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 본 발명을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 및 변형한 것도 본 발명에 속함은 당연하다.
101, 200, 300: 전자 장치
350: 배터리
405: 전극 어셈블리 411: 양극 판
413: 제 1 분리막 415: 음극 판
417: 제 2 분리막 510: 저항층
521: 제 1 도전체 층 522: 제 2 도전체 층
531: 제 1 양극 코팅층 532: 제 2 양극 코팅층
515: 저항층의 노출 부분 610: 제 1 양극 탭
620: 제 2 양극 탭
405: 전극 어셈블리 411: 양극 판
413: 제 1 분리막 415: 음극 판
417: 제 2 분리막 510: 저항층
521: 제 1 도전체 층 522: 제 2 도전체 층
531: 제 1 양극 코팅층 532: 제 2 양극 코팅층
515: 저항층의 노출 부분 610: 제 1 양극 탭
620: 제 2 양극 탭
Claims (20)
- 배터리(350)를 포함하는 전자 장치(101, 200, 300)에 있어서,
상기 배터리(350)는,
파우치(401); 및
상기 파우치(401) 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판(411), 상기 양극 판(411)의 내측에 배치된 제 1 분리막(413), 상기 제 1 분리막(413)의 내측에 배치된 음극 판(415) 및 상기 음극 판(415)의 내측에 배치된 제 2 분리막(417)이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리(405)를 포함하고,
상기 양극 판(411)은,
저항층(510);
상기 저항층(510)의 제 1 방향에 배치된 제 1 도전체 층(521);
상기 저항층(520)의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역(622)을 포함하는 제 2 도전체 층(522);
상기 제 1 도전체 층(521)의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(631)을 포함하는 제 1 양극 코팅층(531);
상기 제 2 도전체 층(522)의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(632)을 포함하는 제 2 양극 코팅층(532); 및
상기 제 1 양극 코팅층(531)의 상기 제 1 영역(631)을 통해 노출된 상기 제 1 도전체 층(521)에 배치된 제 1 양극 탭(610)을 포함하고,
상기 제 2 양극 코팅층(532)은 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622)에 대응하는 위치에, 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)을 포함하고,
상기 저항층(510)의 일 부분(515)은, 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622) 및 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)을 통해 노출되도록 구성된 전자 장치. - 제 1항에 있어서,
상기 양극 판(411)은,
상기 제 2 양극 코팅층(532)의 상기 제 1 영역(632)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)에 배치된 제 2 양극 탭(620)을 더 포함하는 전자 장치. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 저항층(510)은 접착 성분을 포함하는 접착 시트인 전자 장치. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 저항층(510)은 폴리머, 세라믹 또는 메탈 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 제 1 양극 코팅층(531) 또는 상기 제 2 양극 코팅층(532)은, 각각 리튬 코발트 산화물(LCO), 니켈 코발트 망간(NCM), 니켈 코발트 알루미늄(NCA) 또는 리튬 인산 철(LFP) 중 적어도 하나의 양극 활물질을 포함하는 전자 장치. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 저항층(510)의 일 부분(515) 상에는 접착 테이프가 부착된 전자 장치. - 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
상기 음극 판(415)은 음극 탭(425)과 연결된 전자 장치. - 배터리(350)에 있어서,
파우치(401); 및
상기 파우치(401) 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판(411), 상기 양극 판(411)의 내측에 배치된 제 1 분리막(413), 상기 제 1 분리막(413)의 내측에 배치된 음극 판(415) 및 상기 음극 판(415)의 내측에 배치된 제 2 분리막(417)이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리(405)를 포함하고,
상기 양극 판(411)은,
저항층(510);
상기 저항층(510)의 제 1 방향에 배치된 제 1 도전체 층(521);
상기 저항층(520)의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역(622)을 포함하는 제 2 도전체 층(522);
상기 제 1 도전체 층(521)의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(631)을 포함하는 제 1 양극 코팅층(531);
상기 제 2 도전체 층(522)의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(632)을 포함하는 제 2 양극 코팅층(532); 및
상기 제 1 양극 코팅층(531)의 상기 제 1 영역(631)을 통해 노출된 상기 제 1 도전체 층(521)에 배치된 제 1 양극 탭(610)을 포함하고,
상기 제 2 양극 코팅층(532)은 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 부분(622)에 대응하는 위치에, 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)을 포함하고,
상기 저항층(510)의 일 부분(515)은, 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 영역(622) 및 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 제 2 영역(634)을 통해 노출되도록 구성된 배터리. - 제 8항에 있어서,
상기 양극 판(411)은,
상기 제 2 양극 코팅층(532)의 상기 제 1 영역(632)을 통해 노출된 제 2 도전체 층(522)에 배치된 제 2 양극 탭(620)을 더 포함하는 배터리. - 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
상기 저항층(510)은 접착 성분을 포함하는 접착 시트인 배터리. - 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
상기 저항층(510)은 폴리머, 세라믹 또는 메탈 중 적어도 하나를 포함하는 배터리. - 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
상기 제 1 양극 코팅층(531) 또는 상기 제 2 양극 코팅층(532)은, 각각 리튬 코발트 산화물(LCO), 니켈 코발트 망간(NCM), 니켈 코발트 알루미늄(NCA) 또는 리튬 인산 철(LFP) 중 적어도 하나의 양극 활물질을 포함하는 배터리. - 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
상기 저항층(510)의 일 부분(515) 상에는 접착 테이프가 부착된 배터리. - 제 8항 또는 제 9항에 있어서,
상기 음극 판(415)은 음극 탭(425)과 연결된 배터리. - 배터리(350)를 포함하는 전자 장치(101, 200, 300)에 있어서,
상기 배터리(350)는,
파우치(401); 및
상기 파우치(401) 내에 포함되고, 최외측에 배치된 양극 판(411), 상기 양극 판(411)의 내측에 배치된 제 1 분리막(413), 상기 제 1 분리막(413)의 내측에 배치된 음극 판(415) 및 상기 음극 판(415)의 내측에 배치된 제 2 분리막(417)이 적층되어서 감겨진 전극 어셈블리(405)를 포함하고,
상기 양극 판(411)은,
저항층(510);
상기 저항층(510)의 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(821)을 포함하는 제 1 도전체 층(521);
상기 저항층(520)의 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역(822)을 포함하는 제 2 도전체 층(522);
상기 제 1 도전체 층(521)의 상기 제 1 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 제 1 영역(831)을 포함하는 제 1 양극 코팅층(531); 및
상기 제 2 도전체 층(522)의 상기 제 2 방향에 배치되고, 일부가 미형성된 영역(836)을 포함하는 제 2 양극 코팅층(532)을 포함하고,
상기 제 1 도전체 층(521)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역(821) 및 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역(831)은 대응되는 위치에 형성되고,
상기 저항층(510)의 제 1 부분(812)은, 상기 제 1 도전체 층(521)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역(821) 및 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 일부가 미형성된 상기 제 1 영역(831)을 통해 노출되도록 구성된 전자 장치. - 제 15항에 있어서,
상기 제 1 양극 코팅층(531)은 상기 제 1 영역(831)과 반대 방향에서 일부가 미형성된 제 2 영역(832)을 포함하고,
상기 제 1 도전체 층(521)의 상기 제 1 영역(821)과 반대 방향의 일부는 상기 제 1 양극 코팅층(531)의 상기 제 2 영역(832)을 통해 노출되고,
상기 제 1 양극 코팅층(531)의 상기 제 2 영역(832)이 노출된 상기 제 1 도전체 층(521)의 일부에는 제 1 양극 탭(810)이 배치되도록 구성된 전자 장치. - 제 15항 또는 제 16항에 있어서,
상기 제 2 도전체 층(522)의 일부가 미형성된 상기 영역(822) 및 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 상기 영역(836)을 통해, 상기 저항층(510)의 제 2 부분(814)이 노출되도록 구성된 전자 장치. - 제 15항 또는 제 16항에 있어서,
상기 제 2 도전체 층(522)의 일부는 상기 제 2 양극 코팅층(532)의 일부가 미형성된 영역(836)을 통해 노출되고,
상기 제 2 양극 코팅층(532)의 상기 영역(836)을 통해 노출된 상기 제 2 도전체 층(522)의 일부에는 제 2 양극 탭(820)이 배치되도록 구성된 전자 장치. - 제 15항 또는 제 16항에 있어서,
상기 저항층(510)은 폴리머, 세라믹 또는 메탈 중 적어도 하나를 포함하는 접착 시트인 전자 장치. - 제 15항 또는 제 16항에 있어서,
상기 제 1 양극 코팅층(531) 또는 상기 제 2 양극 코팅층(532)은, 각각 리튬 코발트 산화물(LCO), 니켈 코발트 망간(NCM), 니켈 코발트 알루미늄(NCA) 또는 리튬 인산 철(LFP) 중 적어도 하나의 양극 활물질을 포함하는 전자 장치.
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220119725A KR20240032589A (ko) | 2022-09-02 | 2022-09-22 | 배터리 및 상기 배터리를 포함하는 전자 장치 |
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- 2022-09-22 KR KR1020220119725A patent/KR20240032589A/ko unknown
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