WO2018236156A1 - 플렉서블 배터리 연결체 및 이를 포함하는 벨트 - Google Patents

플렉서블 배터리 연결체 및 이를 포함하는 벨트 Download PDF

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WO2018236156A1
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flexible
flexible battery
batteries
terminal
battery
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PCT/KR2018/006994
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임문수
김동우
이기욱
노승윤
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Amogreentech Co Ltd
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Amogreentech Co Ltd
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    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/211—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for pouch cells
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A41—WEARING APPAREL
    • A41F—GARMENT FASTENINGS; SUSPENDERS
    • A41F9/00—Belts, girdles, or waistbands for trousers or skirts
    • H—ELECTRICITY
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    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a flexible battery connector and a belt including the same.
  • the size of batteries built into external electronic devices themselves is also limited. Accordingly, the battery does not provide a sufficient capacity to use an external electronic device for a long time.
  • the smartphone which is a kind of external electronic device, can perform various additional functions such as search, finance, and moving picture playback in addition to the basic call function.
  • the battery of the smartphone itself is often unable to exceed one day due to the capacity limit, and it is required to replace the battery at least once a day or to continuously charge the battery through the charging cable.
  • a recent smart phone since a recent smart phone is manufactured as a battery-integrated type (built-in type) in which a battery can not be replaced, it is common to purchase and carry a charging auxiliary battery of various shapes instead of a replacement battery.
  • the charging through the charging cable may not be possible depending on the surrounding environment, and the conventional charging auxiliary battery is inconvenient to carry and has a problem that the charging capacity is small.
  • the entire length of the battery can be lengthened or the area can be enlarged to increase the storage capacity of the rechargeable auxiliary battery.
  • the storage capacity can be increased, but the size of the battery is increased, and the portability is deteriorated.
  • the size of the battery can be relatively reduced as compared with a large-area battery, but the charging time becomes longer.
  • Another object of the present invention is to provide a flexible battery connector capable of flexibly coping with deformation in the longitudinal direction.
  • a battery pack comprising: a plurality of flexible batteries including a positive terminal and a negative terminal protruding from one end of the battery, the plurality of flexible batteries being electrically connected to each other; A connection member disposed at a position corresponding to the positive electrode terminal and the negative electrode terminal so as to mutually connect two adjacent flexible batteries while protecting the positive electrode terminal and the negative electrode terminal; And a housing enclosing a plurality of flexible batteries connected to each other through the connection member.
  • the connecting member may be disposed so as to enclose the ends of two flexible batteries disposed on both sides of the two adjacent sides of the flexible battery, and two flexible batteries disposed adjacent to each other among the plurality of flexible batteries may include respective positive and negative terminals, Cathode terminals may be arranged to face each other or at least a part of the lengths may overlap with each other.
  • connection member and the housing may be made of a flexible material.
  • the connection portion between the flexible batteries can be smoothly bent.
  • the housing may be a shrink tube having heat resistance
  • the connecting member may be made of acrylic resin or Teflon resin.
  • the plurality of flexible batteries may be electrically connected to each other via at least two conductive members, and the two conductive members may be disposed on both sides of the flexible battery. Accordingly, in the flexible battery connector according to an embodiment of the present invention, the conductive member for connecting the plurality of flexible batteries is not disposed on the upper surface or the lower surface of the flexible battery, thereby preventing the conductive member from increasing in thickness.
  • the flexible battery connector may include at least one connection terminal for electrical connection with an external electronic device.
  • the flexible battery may include a pattern for contraction and relaxation in the longitudinal direction at the time of bending.
  • the flexible battery includes: an electrode assembly; And a cover member that encapsulates the electrode assembly together with the electrolyte.
  • the pattern may include a first pattern formed on the electrode assembly and a second pattern formed on the casing, 2 patterns may be formed to coincide with each other.
  • a belt comprising: a belt portion having a predetermined length and surrounding a waist of a user; A binding portion for binding or releasing both ends of the belt portion; And the above-described flexible battery connector incorporated in the belt portion.
  • the binding portion may include at least one connection terminal for electrical connection with an external electronic device. Accordingly, the belt can be used as a power source for supplying power to an external electronic device.
  • a plurality of flexible batteries having a unit length are connected to each other to realize a flexible battery connecting body having a long size, thereby making it possible to shorten the charging time while increasing the storage capacity.
  • the present invention can flexibly cope with deformation in the longitudinal direction, it is possible to prevent performance degradation or breakage of the battery even if banding occurs in the longitudinal direction. As a result, it is possible to effectively apply to products such as belts and suspenders, which are capable of being bent and have a long length.
  • the present invention can perform functions inherent to the product, for example, a belt-specific function of wrapping a waist of a user to prevent clothes from flowing down, while allowing an external electronic device to be charged through a built- It is possible to easily charge the battery of the external electronic device without increasing the height and place.
  • FIG. 1 is a view of a flexible battery connector according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a partially enlarged view of a flexible battery connector according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a sectional view taken along the line A-A in Fig. 1,
  • FIG. 4 is a schematic view of a flexible battery connector according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is a schematic view showing a configuration in which two positive and negative terminals facing each other in a flexible battery connector according to an embodiment of the present invention are arranged in parallel to each other,
  • Fig. 6 is a view showing a modification of Fig. 1,
  • FIG. 7 illustrates a flexible battery applicable to a flexible battery connector according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 8 is a view showing various forms of patterns formed on the casing and the electrode assembly in FIG. 7;
  • FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view showing the detailed configuration of FIG. 7,
  • FIG. 10 is a view illustrating a case where a flexible battery connector according to an embodiment of the present invention is implemented as a belt.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' according to an embodiment of the present invention includes a plurality of flexible batteries 100, a connecting member 200, and a housing 300, as shown in FIGS. 1 and 6 do.
  • the flexible battery 100 may be provided in a plate shape having a predetermined length.
  • the flexible battery 100 may include a pair of positive and negative electrode terminals 118a and 118b for electrical connection and the pair of positive and negative electrode terminals 118a and 118b may be connected to the end As shown in Fig.
  • the plurality of flexible batteries 100 may be electrically connected to each other via at least two conductive members 400a and 400b in a state that the plurality of flexible batteries 100 are aligned in one direction along one direction .
  • the plurality of flexible batteries 100 may be arranged in a line so that one side is adjacent to each other along a direction parallel to the longitudinal direction of each flexible battery 100.
  • a plurality of flexible batteries 100 having a predetermined length are arranged in a row along the longitudinal direction and electrically connected to each other, The length can be increased.
  • the flexible battery 100 according to the embodiment of the present invention can increase the overall length by connecting the plurality of flexible batteries 100 to each other, the use of the flexible battery 100
  • the total length can be changed freely by adding or subtracting the number.
  • the flexible battery connection bodies 1000 and 1000 ' according to an embodiment of the present invention can be freely implemented in various lengths according to the entire length of the product to be applied, and can be efficiently applied to various products.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' according to an exemplary embodiment of the present invention has a plurality of flexible batteries 100, 1000' having a relatively short length, as compared with the case of a single flexible battery having a long length, Can be recharged in a relatively short time when battery recharging is required.
  • each of the flexible batteries 100 may have different lengths, but they may have the same length. That is, the plurality of flexible batteries 100 may have the same length and then be arranged in a line.
  • the flexible battery 100 can produce a large amount of the flexible battery 100 having the same length through a single unit, thereby reducing the production cost.
  • the two flexible batteries 100a and 100b disposed adjacent to each other among the plurality of flexible batteries 100 are connected to the positive terminals 118a and 120b protruding from the flexible batteries 100a and 100b, And the negative electrode terminal 118b may face each other.
  • the flexible battery packs 1000 and 1000 ' are configured such that the positive terminals and the negative terminals of the flexible batteries 100 disposed at the frontmost and the last ends of the plurality of flexible batteries 100 arranged in a line, Terminals may be always oriented toward the inside of the flexible battery connector 1000, 1000 '.
  • the flexible battery connectors 1000 and 1000 ' are arranged such that the positive terminal 118a and the negative terminal 118b do not protrude outward so that the flexible battery connectors 1000 and 1000' Even if an external force is applied to both ends of the cathode terminal and the cathode terminal, the risk that the cathode terminal and the cathode terminal are damaged by the external force can be prevented in advance.
  • any one of two neighboring flexible batteries 100a and 100b may be a flexible battery 100 positioned at the rearmost end of the plurality of flexible batteries 100 as shown in FIG. 2.
  • And may be flexible batteries other than the flexible battery 100 disposed at the extreme end and the rearmost end of the plurality of flexible batteries as shown in FIG.
  • the two positive electrode terminals 118a and the negative electrode terminals 118b arranged to face each other may be arranged so as not to overlap each other as shown in FIG. 2, And the negative electrode terminal 118b may overlap each other.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' may include a connection member 200.
  • connection member 200 may protect the positive terminal 118a and the negative terminal 118b protruding from the respective flexible batteries 100 while interconnecting the adjacent two flexible batteries 100.
  • connection member 200 may be disposed at a position corresponding to the positive terminal 118a and the negative terminal 118b protruding from the respective flexible batteries 100, .
  • the connecting member 200 may be disposed between adjacent flexible batteries 100 as shown in FIGS. 2 and 6, and may include two positive electrode terminals (not shown) protruded from each flexible battery 100 118a and the negative electrode terminal 118b at the same time.
  • connection member 200 may be disposed so as to surround the end portions of the two flexible batteries 100 whose both end sides are disposed adjacent to each other. Accordingly, two adjacent flexible batteries 100 can be connected to each other through the connection member 200 by overlapping the length of a part of the entire length of the flexible battery 100 with the connection member 200.
  • connection member 200 may be made of a flexible material.
  • the connecting member 200 may be made of acrylic resin or Teflon resin, but is not limited thereto and may be used without limitation as long as it can be deformed by an external force.
  • the flexible battery connector bodies 1000 and 1000 ' according to the embodiment of the present invention can be manufactured in such a manner that even when they are bent or bent in a portable or use process,
  • the positive terminal 118a and the negative terminal 118b may be protected through the connecting member 200.
  • connection portions of two neighboring flexible batteries 100 are bent, the positive electrode terminal 118a and the negative electrode terminal 118b are protected through the connection member 200 to be damaged or damaged by the banding .
  • the connecting member 200 is made of a flexible material capable of being bent, when the flexible battery connector 1000, 1000 'is bent or bent, a portion where the positive electrode terminal and the negative electrode terminal are disposed is excessively bent It is possible to prevent warping. Accordingly, the connecting portions of the two flexible batteries 100 adjacent to each other can be bent at a curvature similar to that of the other portions of the flexible battery connector bodies 1000 and 1000 '.
  • a plurality of flexible batteries 100 may be electrically connected to each other through the conductive members 400a and 400b in the flexible battery connectors 1000 and 1000 'according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the plurality of flexible batteries 100 may be connected in parallel to each other via two conductive members 400a and 400b as shown in FIG.
  • a plurality of flexible batteries 100 are arranged in the longitudinal direction and are connected to each other through the conductive members 400a, 400b, It can be in a connected form.
  • the flexible battery 100 can be freely increased in capacity by the number of uses of the flexible battery 100 connected to each other by connecting a plurality of flexible batteries 100 in parallel, .
  • the required storage capacity can be easily increased by increasing the number of flexible batteries connected in parallel with each other.
  • the flexible battery connection bodies 1000 and 1000 ' according to the embodiment of the present invention can easily realize the capacity of the high capacity by increasing the number of the flexible batteries 100 connected to each other.
  • connection methods of the plurality of flexible batteries 100 are not limited to the parallel connection, and they may be connected in series according to the purpose of use.
  • the conductive members 400a and 400b may be formed by covering an outer surface of a conductor with an insulator, and the conductive members 400a and 400b may be formed by exposing a part of the conductor to the outside, And the negative electrode terminal 118b by welding or soldering.
  • the conductive members 400a and 400b may be disposed on both sides of the plurality of flexible batteries 100, as shown in FIG. 2 and FIG. That is, the conductive members 400a and 400b may be disposed so as not to overlap the upper and lower surfaces of the flexible battery 100.
  • the total thickness of the flexible battery connectors 1000, 1000 ' according to the embodiment of the present invention can be prevented from increasing by the thickness of the conductive members 400a, 400b, , 1000 ') can be reduced.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' may further include a circuit unit 500.
  • the circuit unit 500 may be implemented by mounting a charging circuit on a circuit board as shown in FIG.
  • the circuit unit 500 includes a converting unit (not shown) for lowering the output voltage provided from the flexible battery 100 to a voltage suitable for wire charging and then sending the lowered voltage to the external electronic device to be charged .
  • the circuit unit 500 may be disposed on one side of at least one of the plurality of flexible batteries 100, but it is not limited thereto and may be disposed on one side of the flexible battery.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' may include a housing 300.
  • the housing 300 may be configured to enclose a plurality of the flexible batteries 100, the connecting member 200, and the conductive members 400a and 400b at the same time.
  • the plurality of flexible batteries 100, the connecting member 200, and the conductive members 400a and 400b connected to each other can be prevented from being exposed to the outside.
  • the housing 300 may be made of a material that improves heat resistance while preventing moisture penetration, and may be made of a material having flexibility similar to the connection member 200.
  • the housing 300 may be a shrinkable tube having a known heat resistance, which is formed so as to have a property of being shrunk when heated and cured, so that the inside of the housing 300 is closely contacted during shrinkage.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' according to an embodiment of the present invention can be freely deformed when an external force is applied, and can be embedded inside a product requiring flexibility.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' may include a connection terminal 510 exposed to one side of the flexible battery connector 1000, As shown in FIG.
  • connection terminal 510 may serve as a path for discharging power from the flexible battery 100.
  • connection terminal 510 when the connection terminal 510 is electrically connected to an external electronic device requiring charging, a power source provided from the flexible battery is provided to the external electronic device through the connection terminal 510, The battery can be charged.
  • the connection terminal 510 may be a USB port type.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 ' may further include a charging terminal 520 for recharging the flexible battery 100 together with the connection terminal 510 .
  • the charging terminal 520 may be electrically connected to the circuit unit 500. Accordingly, when the flexible battery 100 needs to be recharged, a plurality of flexible batteries 100 constituting the flexible battery connection bodies 1000 and 1000 'are supplied with power from the outside through the charging terminal 520, Can be recharged.
  • connection terminal 510 and the charging terminal 520 are separately formed in the drawing, the charging terminal 520 and the flexible battery 520 may be provided separately from the charging terminal 520 and the flexible battery 520, The connection terminals 510 may be integrated into one.
  • the flexible battery 100 may include the electrode assembly 110 and the casing materials 121 and 122, as shown in FIGS.
  • the flexible battery 100 may be configured such that the electrode assembly 110 is sealed inside the casing 120 together with the electrolyte solution.
  • the flexible battery 100 may be provided in the shape of a flexible plate, and may include patterns 119 and 124 for contraction and relaxation in the longitudinal direction.
  • the electrode assembly 110 and the casing 120 may be formed with patterns 119 and 124 for contraction and relaxation in the longitudinal direction, respectively.
  • the patterns 119 and 124 may be formed in the electrode assembly 110, (Not shown).
  • the first pattern 119 formed on the electrode assembly 110 and the second pattern 124 formed on the covering member 120 may have the same directionality.
  • the electrode assembly 110 and the casing 120 are bent or bent, the amount of deformation of the substrate itself that may occur in the bent portion is minimized, thereby causing damage to the electrode assembly 110 and the casing materials 121 and 122 It is possible to prevent degradation of performance.
  • the first pattern 119 and the second pattern 124 may be arranged so as to coincide with each other as well as have the same directionality. Accordingly, the first pattern 119 and the second pattern 124 may always have the same behavior.
  • the flexible battery 100 is formed such that the first pattern 119 and the second pattern 124 formed on the electrode assembly 110 and the casing member 120 coincide with each other,
  • the electrode assembly 110 and the facings 121 and 122 can always maintain uniform intervals or contact with respect to the entire length even if banding occurs.
  • the flexible battery 100 can be prevented from deteriorating as a battery because the electrolyte solution sealed together with the electrode assembly 110 is uniformly distributed over the entire length.
  • the first pattern 119 and the second pattern 124 may be formed in a direction parallel to the width direction of the casing members 121 and 122 and the electrode assembly 110, The crests and valleys may be arranged alternately along the longitudinal direction of the casing materials 121 and 122 and the electrode assembly 110.
  • the first pattern 119 and the second pattern 124 may be formed such that the first pattern 119 and the second pattern 124 are located at the same positions, 124) can be matched with each other.
  • the crests and troughs of the first pattern 119 and the second pattern 124 are formed in a direction parallel to a straight line parallel to the width direction of the casing member 120 and the electrode assembly 110 And the crests and valleys can be repeatedly arranged along the longitudinal direction.
  • the patterns 119 and 124 may be continuously formed in a direction parallel to the width direction of the electrode assembly 110 and the casing 120 and may be formed discontinuously. And may be formed on the entire length of the casing member 120 or partially on the entire length thereof.
  • the hill and valley may have any one cross-section including an arc-shaped cross section including a semicircle, a polygonal cross-section including a triangle or a quadrangle, and a cross-section where an arched cross-section and a polygonal cross-
  • Each of the crests and valleys may be provided to have the same pitch and width, but may be provided to have different pitches and widths.
  • the fatigue applied to the substrate itself through the patterns 119 and 124 can be reduced even if the outer casing 120 and the electrode assembly 110 are bent or bent while being used.
  • the first pattern 119 and the second pattern 124 may be formed so that the intervals between neighboring peak portions or intervals between the valleys are the same or may have different intervals, Gaps may be provided in a combined form.
  • the second pattern 124 formed on the exterior material 120 may be formed on the entire surface of the exterior material 120, but may be partially formed.
  • the electrode assembly 110 is encapsulated with electrolyte in the casing 120 and may include an anode 112, a cathode 116 and a separator 114 as shown in FIG.
  • the anode 112 may include a cathode current collector 112a and a cathode active material 112b and the cathode 116 may include an anode current collector 116a and a cathode active material 116b,
  • the collector 112a and the anode current collector 116a may be realized in the form of a sheet having a predetermined area.
  • the positive electrode 112 and the negative electrode 116 can be pressed, deposited, or coated with the active material 112b or 116b on one or both surfaces of the current collectors 112a and 116a.
  • the active materials 112b and 116b may be provided for the entire area of the current collectors 112a and 116a, or may be partially provided for some areas.
  • the cathode current collector 112a and the cathode current collector 116a may be formed with a cathode terminal 118a and an anode terminal 118b for electrical connection with an external device from each body.
  • the cathode active material 112b and the anode active material 116b may contain a PTFE (Polytetrafluoroethylene) component. This is to prevent peeling or cracking of the positive electrode active material 112b and the negative electrode active material 116b from the current collectors 112a and 116a during bending.
  • PTFE Polytetrafluoroethylene
  • the separation membrane 114 disposed between the anode 112 and the cathode 116 may be formed of a conventional material used for the electrode assembly but may be formed on one or both surfaces of the nonwoven fabric layer 114a and the nonwoven fabric layer 114a. And a nanofiber web layer 114b disposed on the nanofiber web 114b.
  • the nanofiber web layer 114b may be a nanofiber containing at least one selected from the group consisting of polyacrylonitrile nanofiber and polyvinylidene fluoride nanofiber.
  • the nanofiber web layer 114b may consist solely of polyacrylonitrile nanofibers to ensure radioactive and uniform pore formation.
  • the cover member 120 may be formed of a plate-shaped member having a predetermined area, and the electrode assembly 110 may be protected from external force by accommodating the electrode assembly 110 and the electrolyte therein.
  • the casing member 120 may include a pair of first casing members 121 and a second casing member 122, and the pair of first casing members 121 and the second casing members 122 may face each other Can be sealed through the adhesive.
  • the electrolyte solution and the electrode assembly 110 accommodated in the casing member 120 are prevented from being exposed to the outside, and can be prevented from leaking to the outside.
  • the first casing member 121 and the second casing member 122 may be formed of two members, and one member may be folded in the width direction or in the longitudinal direction.
  • the flexible battery connection bodies 1000 and 1000 'described above may be embodied as an auxiliary battery having a predetermined length, or may be embedded in a product such as a belt, for example, and may be connected to a power source And can serve as a source.
  • the above-described flexible battery connector 1000, 1000 ' may be embodied as a belt 2000.
  • the belt 2000 may include a belt portion 2100, a binding portion 2200, and the flexible battery connector 1000, 1000 'described above, It may be a waistband worn on the waist.
  • the belt portion 2100 may be worn on the waist of a user to wrap the waist of the user to prevent the clothes from flowing down or to catch a fit of the clothes.
  • the belt portion 2100 may have a predetermined length, and may be made of a soft material such as leather, fabric, or the like.
  • the belt portion 2100 may be provided in a shape in which a pair of outer sheaths 2110 are stitched together or bonded together with an adhesive.
  • the pair of shells 2110 may be formed of two members, and one of the shells may be folded.
  • the flexible battery connector 1000, 1000 'described above may be embedded in the belt portion 2100. Accordingly, the belt 2000 is supplied with power from the flexible battery connector 1000, 1000 'incorporated in the belt portion 2100, thereby supplying power to an external electronic device such as a cellular phone.
  • the belt 2000 uses a power source provided from the flexible battery connector 1000 1000 'built in the belt unit 2100 when external electronic equipment needs to be charged
  • the battery of the external electronic device can be easily recharged without being subject to any place.
  • the binding unit 2200 includes a plurality of protruding bars 2210 protruding along the longitudinal direction on one surface of the belt unit 2100, and a plurality of protruding bars 2210 which are adjacent to each other at the time of sliding the belt unit 2100 And a buckle 2220 having a latching bar 2220a which is inserted into the space between the protruding bars 2210.
  • the binding portion 2200 may further include a support portion 2230 for supporting the belt portion 2100 in a state where the protruding bar 2210 is inserted into the latching bar 2220a.
  • the protruding bar 2210 is illustrated as being protruded from one side of the belt 2100, the protruding bar 2210 is not limited thereto.
  • the protruding bar 2210 may be formed as a recess formed on one surface of the belt 2100 It is possible.
  • the binding portion 2200 is not limited to the above-described manner, and may be any of various known methods as long as the end portion of the belt portion 2100 is fixed and the belt portion 2100 can maintain the waist of the user. All of which can be applied.
  • the binding portion 2200 may be formed by various known methods such as a lever method, fixing using a corresponding magnet, or the like.
  • the belt 2000 may be configured such that the connecting terminal 510 and the charging terminal 520 of the flexible battery connector 1000, 1000 ' 2230b formed on the side of the first substrate 2200a.
  • the exposure ports 2230a and 2230b may be formed in the support portion 2230, and the connection terminal 510 and the charging terminal 520 of the flexible battery connector 1000, 1000 ' 2230b formed in the first opening 2230, as shown in FIG.
  • connection terminal 510 and the charging terminal 520 of the flexible battery connector 1000 and 1000 ' may be exposed to the outside through the exposure ports 2230a and 2230b, Lt; / RTI >
  • the waistband is exemplified as the belt 2000 to which the flexible battery connector 1000, 1000 'described above is applied.
  • the belt 2000 is not limited to the belt 2000 and may be a suspenders for preventing the clothes from flowing down, Or a belt provided in a backpack or a bag.
  • it may be applied to a tool belt to be worn to accommodate various tools necessary for working. In such a case, the above-described binding portion 2200 can be changed into a proper form.
  • the flexible battery connector bodies 1000 and 1000 ' can be used in a variety of applications such as a VR device, an AR device, a smart goggle, etc., Or may be implemented in the form of a head strap or a fixing strap, or in the form of a secondary battery.

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Abstract

플렉서블 배터리 연결체가 제공된다. 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체는 서로 전기적으로 연결되고 길이방향을 따라 배치되며, 일단부로부터 각각 돌출되는 양극단자 및 음극단자를 포함하는 복수 개의 플렉서블 배터리; 상기 양극단자 및 음극단자를 보호하면서 서로 이웃하는 두 개의 플렉서블 배터리를 상호 연결할 수 있도록 상기 양극단자 및 음극단자와 대응되는 위치에 배치되는 연결부재; 및 상기 연결부재를 통해 서로 연결된 복수 개의 플렉서블 배터리를 감싸는 하우징;을 포함한다.

Description

플렉서블 배터리 연결체 및 이를 포함하는 벨트
본 발명은 플렉서블 배터리 연결체 및 이를 포함하는 벨트에 관한 것이다.
오늘날 외부 전자기기는 그 크기가 소형화되고 슬림화됨에 따라 외부 전자기기 자체에 내장되는 배터리 역시 사이즈가 제한된다. 이에 따라, 상기 배터리는 외부 전자기기를 장시간 사용할 수 있는 충분한 용량을 제공하지 못하고 있다.
일례로써, 상기 외부 전자기기의 일종인 스마트폰은 기본적인 통화기능에 더하여 검색, 금융, 동영상 재생 등과 같은 다양한 부가기능이 가능하다.
이에 따라, 사용자의 사용빈도 및 사용시간은 점차 늘어가고 있으며, 이러한 다양한 기능을 수행하는 과정에서 사용되는 요구전력 역시 필연적으로 늘어난다.
이로 인해, 스마트폰 자체의 배터리는 용량의 한계로 인하여 하루를 넘기지 못하는 경우가 빈번하고, 하루에 적어도 한 번 이상 배터리를 교체하거나 충전 케이블을 통한 지속적인 충전이 요구된다.
특히, 최근의 스마트폰은 배터리의 교체가 불가능한 배터리 일체형(내장형)으로 제작되기 때문에, 교체용 배터리 대신에 여러 가지 형상의 충전용 보조 배터리를 구입하여 휴대하는 것이 일반적이다.
그러나, 충전케이블을 통한 충전은 주변 환경에 따라 불가능할 수 있으며, 종래의 충전용 보조 배터리는 휴대가 불편하고, 축전 용량이 작은 문제가 있다.
이에 따라, 충전용 보조 배터리의 축전 용량을 증가시키기 위한 개발이 진행되고 있다. 일례로, 충전용 보조 배터리의 축전 용량을 증가시키기 위한 방안으로 배터리의 전체길이를 길게 하거나 면적을 넓힐 수 있다.
그러나 배터리가 대면적으로 구현되는 경우 축전 용량은 증가시킬 수 있으나 배터리의 크기가 증가되므로 휴대성이 떨어지는 문제가 있다. 또한, 배터리의 길이를 증가시키는 경우에는 대면적의 배터리에 비하여 배터리의 크기를 상대적으로 줄일 수 있으나 충전시간이 길어지는 문제가 있다.
더불어, 하나의 배터리가 긴 사이즈를 갖도록 구현되는 경우 구현하고자 하는 축전용량에 따라 배터리의 길이가 다르기 때문에 하나의 설비를 통해 다양한 사이즈의 배터리를 제조하는데 어려움이 있다.
따라서, 배터리의 전체길이를 늘려 축전용량을 증가시키면서도 충전시간을 단축시킬 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 배터리의 전체길이를 늘려 축전용량을 증가시키면서도 충전시간을 단축시킬 수 있는 플렉서블 배터리 연결체를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 길이방향에 대한 변형이 발생하더라도 유연한 대처가 가능한 플렉서블 배터리 연결체를 제공하는데 다른 목적이 있다.
한편, 본 발명은 사용자가 항상 착용하는 벨트에 플렉서블 배터리 연결체를 내장함으로써 휴대성을 높이면서도 보조배터리로 사용될 수 있는 벨트를 제공하는 데 또 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은, 서로 전기적으로 연결되고 길이방향을 따라 배치되며, 일단부로부터 각각 돌출되는 양극단자 및 음극단자를 포함하는 복수 개의 플렉서블 배터리; 상기 양극단자 및 음극단자를 보호하면서 서로 이웃하는 두 개의 플렉서블 배터리를 상호 연결할 수 있도록 상기 양극단자 및 음극단자와 대응되는 위치에 배치되는 연결부재; 및 상기 연결부재를 통해 서로 연결된 복수 개의 플렉서블 배터리를 감싸는 하우징;을 포함하는 플렉서블 배터리 연결체를 제공한다.
또한, 상기 연결부재는 양단부 측이 서로 이웃하게 배치되는 두 개의 플렉서블 배터리의 단부를 감싸도록 배치될 수 있으며, 상기 복수 개의 플렉서블 배터리 중 서로 이웃하게 배치되는 어느 두 개의 플렉서블 배터리는 각각의 양극단자 및 음극단자가 서로 마주하도록 배치되거나 적어도 일부의 길이가 서로 중첩되도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 연결부재 및 하우징은 가요성을 갖는 재질로 이루어질 수 있다. 이를 통해, 상기 플렉서블 배터리 연결체가 밴딩되는 경우 플렉서블 배터리간의 연결부위가 원활하게 휘어질 수 있다.
일례로, 상기 하우징은 내열성을 갖는 수축튜브일 수 있으며, 상기 연결부재는 아크릴 수지 또는 테프론 수지로 이루어질 수 있다.
또한, 상기 복수 개의 플렉서블 배터리는 적어도 두 개의 도전성부재를 매개로 서로 전기적으로 연결될 수 있고, 상기 두 개의 도전성부재는 상기 플렉서블 배터리의 양 측면에 위치하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체는 복수 개의 플렉서블 배터리를 연결하기 위한 도전성부재가 플렉서블 배터리의 상면 또는 하면에 배치되지 않음으로써 도전성부재에 의한 두께증가를 방지할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블 배터리 연결체는 외부 전자기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 접속단자를 포함할 수 있다.
또한, 상기 플렉서블 배터리는 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함할 수 있다. 일례로, 상기 플렉서블 배터리는, 전극조립체; 및 상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;를 포함할 수 있고, 상기 패턴은 상기 전극조립체에 형성된 제1패턴과, 상기 외장재에 형성된 제2패턴을 포함할 수 있으며, 상기 제1패턴 및 제2패턴은 서로 일치하도록 형성될 수 있다.
한편, 본 발명은 일정길이를 갖추고 사용자의 허리를 감싸는 벨트부; 상기 벨트부의 양단부를 서로 결속하거나 해제하는 결속부; 및 상기 벨트부에 내장되는 상술한 플렉서블 배터리 연결체;를 포함하는 벨트를 제공한다.
또한, 상기 결속부는 외부 전자기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 접속단자를 포함할 수 있다. 이를 통해, 상기 벨트는 외부 전자기기에 전원을 공급하는 전원공급원으로 사용될 수 있다.
본 발명에 의하면, 단위길이를 갖는 복수 개의 플렉서블 배터리를 서로 연결하여 긴 사이즈를 갖는 플렉서블 배터리 연결체를 구현함으로써 축전 용량을 증가시키면서도 충전시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 길이 방향에 대한 변형에 대하여 유연한 대처가 가능하므로 길이 방향에 대한 밴딩이 발생하더라도 배터리의 성능 저하나 파손을 미연에 방지할 수 있다. 이에 따라, 밴딩이 가능하면서도 길이가 긴 제품, 일례로 벨트나 멜빵 등과 같은 제품에 효율적인 적용이 가능하다.
더욱이, 본 발명은 제품 고유의 기능, 일례로, 사용자의 허리를 감싸 의복이 흘러내리는 것을 방지하는 벨트 고유의 기능을 수행하면서도 내장된 플렉서블 배터리를 통해 외부 전자기기를 충전할 수 있도록 함으로써 휴대성을 높이고 장소의 구애를 받지 않고 간편하게 외부 전자기기의 배터리를 충전할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체에서 일부분을 확대한 도면,
도 3은 도 1의 A-A 방향 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체가 휘어진 상태를 나타낸 개략도,
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체에서 서로 마주하는 두 개의 양극단자 및 음극단자가 서로 나란하게 배치된 형태를 나타낸 개략도,
도 6은 도 1의 변형예를 나타낸 도면,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체에 적용될 수 있는 플렉서블 배터리를 나타낸 도면,
도 8은 도 7에서 외장재 및 전극조립체에 형성되는 패턴의 다양한 형태를 나타낸 도면,
도 9는 도 7의 세부구성을 나타낸 확대단면도, 그리고,
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체가 벨트로 구현된 경우를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 복수 개의 플렉서블 배터리(100), 연결부재(200) 및 하우징(300)을 포함한다.
상기 플렉서블 배터리(100)는 소정의 길이를 갖는 판상의 형태로 구비될 수 있다. 이와 같은 플렉서블 배터리(100)는 전기적인 연결을 위한 한 쌍의 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)를 포함할 수 있으며, 상기 한 쌍의 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)는 단부측에 길이방향을 따라 돌출될 수 있다.
이때, 상기 플렉서블 배터리(100)는 복수 개로 구비될 수 있으며, 복수 개의 플렉서블 배터리(100)들은 일방향을 따라 일렬로 배열된 상태에서 적어도 두 개의 도전성부재(400a,400b)를 매개로 서로 전기적으로 연결될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 플렉서블 배터리(100)들은 각각의 플렉서블 배터리(100)의 길이방향과 평행한 방향을 따라 일단부측이 서로 이웃하도록 일렬로 배열될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 소정의 길이를 갖는 복수 개의 플렉서블 배터리(100)를 길이방향을 따라 일렬로 배열한 후 서로 전기적으로 연결함으로써 전체 길이가 증가될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 복수 개의 플렉서블 배터리(100)를 서로 연결하는 방식을 통해 전체길이를 증가시킬 수 있음으로써 플렉서블 배터리(100)의 사용개수의 가감을 통해 전체길이를 자유롭게 변경시킬 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 적용되는 제품의 전체 길이에 맞게 다양한 길이로 자유로운 구현이 가능하며, 다양한 제품에 효율적인 적용이 가능할 수 있다.
더불어, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 전체길이가 증가되더라도 긴 길이를 가지는 하나의 플렉서블 배터리로 구현된 경우에 비하여 상대적으로 짧은 길이를 가지는 복수 개의 플렉서블 배터리가 서로 연결된 형태로 구현됨으로써 배터리의 재충전이 필요한 경우 상대적으로 짧은 시간에 재충전될 수 있다.
이때, 각각의 플렉서블 배터리(100)는 서로 다른 길이를 가질 수도 있으나 서로 동일한 길이를 가질 수 있다. 즉, 상기 복수 개의 플렉서블 배터리(100)는 서로 동일한 길이를 갖도록 구비된 후 서로 일렬로 배열될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 동일한 길이를 갖는 플렉서블 배터리(100)를 하나의 장비를 통해 대량으로 생산할 수 있음으로써 생산원가를 줄일 수 있다.
이때, 상기 복수 개의 플렉서블 배터리(100) 중 서로 이웃하게 배치되는 어느 두 개의 플렉서블 배터리(100a,100b)는 도 2에 도시된 바와 같이 각각의 플렉서블 배터리(100a,100b)로부터 돌출되는 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)가 서로 마주하도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 서로 일렬로 배열된 복수 개의 플렉서블 배터리(100) 중 최선단 및 최후단에 배치된 플렉서블 배터리의 양극단자 및 음극단자가 항상 상기 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')의 내측을 향하도록 배치될 수 있다.
이로 인해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 상기 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)가 외측으로 돌출되지 않도록 배치됨으로써 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')의 양단부측에 외력이 가해지더라도 상기 외력에 의해 양극단자 및 음극단자가 파손될 수 있는 위험을 미연에 방지할 수 있다.
본 발명에서, 서로 이웃하게 배치되는 어느 두 개의 플렉서블 배터리(100a, 100b) 중 어느 하나는 도 2에 도시된 바와 같이 복수 개의 플렉서블 배터리 중 최후단에 위치한 플렉서블 배터리(100)일 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 도 6에 도시된 바와 같이 상기 복수 개의 플렉서블 배터리 중 최선단과 최후단에 배치된 플렉서블 배터리(100)를 제외한 나머지 플렉서블 배터리들일 수 있다.
더불어, 서로 마주하도록 배치된 두 개의 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)는 도 2에 도시된 바와 같이 서로 중첩되지 않도록 배치될 수도 있고, 도 5에 도시된 바와 같이 상기 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)의 전체길이 중 적어도 일부의 길이가 서로 중첩되도록 배치될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 연결부재(200)를 포함할 수 있다.
이와 같은 연결부재(200)는 서로 이웃하는 두 개의 플렉서블 배터리(100)를 상호 연결하면서 각각의 플렉서블 배터리(100)로부터 돌출된 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)를 보호할 수 있다.
이를 위해, 상기 연결부재(200)는 각각의 플렉서블 배터리(100)로부터 돌출된 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)와 대응되는 위치에 배치될 수 있으며, 상기 양극단자 및 음극단자를 동시에 덮도록 배치될 수 있다.
즉, 상기 연결부재(200)는 도 2 및 도 6에 도시된 바와 같이 서로 이웃하는 플렉서블 배터리(100)의 사이에 배치될 수 있으며, 각각의 플렉서블 배터리(100)로부터 돌출된 두 개의 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)를 동시에 덮도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 연결부재(200)는 양단부 측이 서로 이웃하게 배치되는 두 개의 플렉서블 배터리(100)의 단부를 감싸도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 서로 이웃하는 두 개의 플렉서블 배터리(100)는 전체길이 중 일부의 길이가 각각 상기 연결부재(200)와 중첩됨으로써 상기 연결부재(200)를 통해 연결될 수 있다.
또한, 상기 연결부재(200)는 가요성을 가지는 재질로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 연결부재(200)는 아크릴 수지 또는 테프론 수지로 이루어질 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며 외력에 의해 변형될 수 있는 재질이라면 제한없이 사용될 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 도 4에 도시된 바와 같이, 휴대 또는 사용 과정에서 구부러지거나 휘어진다 하더라도 각각의 플렉서블 배터리(100)로부터 돌출된 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)가 상기 연결부재(200)를 통해 보호될 수 있다.
이를 통해, 서로 이웃하는 두 개의 플렉서블 배터리(100)의 연결부위가 밴딩되더라도 상기 연결부재(200)를 통해 상기 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)가 보호됨으로써 밴딩에 의해 손상되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
더불어, 상기 연결부재(200)가 밴딩이 가능한 가요성을 갖는 재질로 이루어짐으로써 상기 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')가 구부러지거나 휘어지는 경우 양극단자 및 음극단자가 배치된 부분이 과도하게 꺽이거나 휘어지는 것을 방지할 수 있다. 이를 통해, 상기 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 서로 이웃하는 두 개의 플렉서블 배터리(100)의 연결부분이 다른 부위와 유사한 곡률로 휘어질 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 복수 개의 플렉서블 배터리(100)가 도전성부재(400a,400b)를 매개로 전기적으로 연결될 수 있다.
일례로, 상기 복수 개의 플렉서블 배터리(100)는 도 2에 도시된 바와 같이 두 개의 도전성부재(400a,400b)를 매개로 서로 병렬 연결될 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 복수 개의 플렉서블 배터리(100)가 길이방향으로 배열된 후 전선과 같은 도전성부재(400a,400b)를 매개로 서로 병렬 연결된 형태일 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 복수 개의 플렉서블 배터리(100)가 병렬연결됨으로써 서로 연결되는 플렉서블 배터리(100)의 사용개수만큼 축전 용량이 자유롭게 증가될 수 있다.
일례로, 5000mAh의 축전용량을 가지는 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')를 구현하고자 하는 경우 1000mAh의 축전용량을 갖는 5개의 플렉서블 배터리(100)를 서로 병렬 연결함으로써 요구되는 5000mAh의 용량을 갖도록 구현할 수 있다.
또한, 5000mAh보다 더 큰 축전용량을 가지는 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')를 구현하고자 하는 경우 서로 병렬 연결되는 플렉서블 배터리의 개수를 증가시킴으로써 요구되는 축전용량을 간편하게 증가시킬 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 서로 연결되는 플렉서블 배터리(100)의 사용개수를 증가시킴으로써 고용량의 축전용량을 간편하게 구현할 수 있다.
그러나 상기 복수 개의 플렉서블 배터리(100)의 연결 방식을 병렬 연결로 한정하는 것은 아니며, 사용 목적에 따라 직렬연결될 수도 있다.
본 발명에서, 상기 도전성부재(400a,400b)는 도체의 외부면에 절연체가 피복된 형태일 수 있으며, 상기 도전성부재(400a,400b)는 상기 도체의 일부를 외부로 노출시킨 후 양극단자(118a) 및 음극단자(118b) 중 어느 하나와 용접 또는 납땜을 통해 물리적으로 연결될 수 있다.
이때, 상기 도전성부재(400a,400b)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 복수 개의 플렉서블 배터리(100)의 양 측면에 위치하도록 배치될 수 있다. 즉, 상기 도전성부재(400a,400b)는 상기 플렉서블 배터리(100)의 상면 및 하면과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.
이를 통해, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 상기 도전성부재(400a,400b)의 두께만큼 전체두께가 증가되는 것을 방지할 수 있음으로써 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')의 전체두께를 감소시킬 수 있다.
한편, 상기 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 회로부(500)를 더 포함할 수 있다.
이러한 회로부(500)는 도 2에 도시된 바와 같이 회로기판에 충전 회로가 실장된 형태로 구현될 수 있다. 일례로, 상기 회로부(500)는 상기 플렉서블 배터리(100)로부터 제공된 출력 전압을 유선 충전에 적합한 전압으로 하강시킨 후 충전대상인 외부 전자기기 측으로 하강된 전압을 송출하는 변환부(미도시)를 포함할 수 있다.
이와 같은 회로부(500)는 상기 복수 개의 플렉서블 배터리(100) 중 적어도 하나의 일단부 측에 배치될 수 있으나, 이에 한정하는 것은 아니며, 플렉서블 배터리의 일면에 배치될 수도 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 하우징(300)을 포함할 수 있다.
이와 같은 하우징(300)은 복수 개의 플렉서블 배터리(100), 연결부재(200) 및 도전성부재(400a,400b)를 동시에 감싸도록 구비될 수 있다.
이를 통해, 서로 연결된 복수 개의 플렉서블 배터리(100), 연결부재(200) 및 도전성부재(400a,400b)는 외부로 노출되는 것이 방지될 수 있다.
이때, 상기 하우징(300)은 수분침투를 방지하면서 내열성을 향상시키는 재질로 이루어질 수 있으며, 상기 연결부재(200)와 마찬가지로 가요성을 가지는 재질로 구비될 수 있다. 일례로, 상기 하우징(300)은 가열 후 경화시키면 수축되는 특성을 갖도록 형성되어 수축 시 내부를 밀착시키는 공지의 내열성을 갖는 수축튜브일 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 외력이 가해지는 경우 자유로운 변형이 가능할 수 있으며, 가요성이 요구되는 제품의 내부에 내장될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 일측에 외부로 노출되도록 형성되는 접속단자(510)를 포함할 수 있으며, 상기 접속단자(510)는 회로부(500)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이와 같은 접속단자(510)는 상기 플렉서블 배터리(100)로부터 제공되는 전원을 방전하는 통로 역할일 수 있다.
이에 따라, 상기 접속단자(510)가 충전이 필요한 외부 전자기기와 전기적으로 연결되는 경우, 상기 플렉서블 배터리로부터 제공되는 전원이 상기 접속단자(510)를 통해 외부 전자기기 측으로 제공됨으로써 상기 외부 전자기기의 배터리가 충전될 수 있다. 여기서, 상기 접속단자(510)는 USB포트 타입일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 상기 접속단자(510)와 더불어 상기 플렉서블 배터리(100)를 재충전하기 위한 충전단자(520)를 더 포함할 수 있다.
이와 같은 충전단자(520)는 상기 회로부(500)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이에 따라, 상기 플렉서블 배터리(100)의 재충전이 필요한 경우 상기 충전단자(520)를 통해 외부로부터 전원을 공급받음으로써 상기 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')를 구성하는 복수 개의 플렉서블 배터리(100)들이 재충전될 수 있다.
도면에는 상기 접속단자(510) 및 충전단자(520)가 별도로 형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 플렉서블 배터리의 충전경로를 제공하는 충전단자(520)와 플렉서블 배터리의 방전경로를 제공하는 접속단자(510)는 하나로 통합된 형태로 구비될 수도 있음을 밝혀둔다.
한편, 상술한 플렉서블 배터리(100)는 도 7 내지 도 9에 도시된 바와 같이 전극조립체(110) 및 외장재(121,122)를 포함할 수 있다.
즉, 상기 플렉서블 배터리(100)는 상기 전극조립체(110)가 전해액과 함께 외장재(120)의 내부에 봉지된 형태일 수 있다.
이때, 상기 플렉서블 배터리(100)는 가요성을 가지는 판상의 형태로 구비될 수 있으며, 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴(119,124)을 포함할 수 있다.
즉, 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)는 길이방향에 대해 수축 및 이완을 위한 패턴(119, 124)이 각각 형성될 수 있으며, 상기 패턴(119,124)은 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 길이방향을 따라 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극조립체(110)에 형성되는 제1패턴(119)과 상기 외장재(120)에 형성되는 제2패턴(124)이 서로 동일한 방향성을 갖도록 형성될 수 있다.
이를 통해, 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)는 밴딩이 발생하거나 휘어진 상태로 내장되더라도 휘어지는 부분에서 일어날 수 있는 기재 자체의 변형량이 최소화됨으로써 전극조립체(110) 및 외장재(121,122)가 파손되거나 성능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 상기 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)은 서로 동일한 방향성뿐만 아니라 서로 일치하도록 배치될 수 있다. 이를 통해, 상기 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)은 항상 동일한 거동이 일어날 수 있다.
이와 같이, 상기 플렉서블 배터리(100)는 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)에 각각 형성되는 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)이 서로 일치하도록 형성됨으로써 길이방향에 대한 휘어짐이나 밴딩이 발생하더라도 상기 전극조립체(110)와 외장재(121,122)가 전체 길이에 대하여 항상 균일한 간격 또는 접촉상태를 유지할 수 있다.
이를 통해, 상기 플렉서블 배터리(100)는 밴딩이나 휘어짐이 발생하더라도 상기 전극조립체(110)와 함께 봉지되는 전해액이 전체 길이에 대하여 균일하게 분포됨으로써 배터리로서의 성능이 저하되는 것이 방지될 수 있다.
이를 위해, 상기 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)은 각각의 산부 및 골부가 상기 외장재(121,122) 및 전극조립체(110)의 폭방향과 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 각각의 산부 및 골부는 상기 외장재(121,122) 및 전극조립체(110)의 길이방향을 따라 교대로 배치될 수 있다.
또한, 상기 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)을 구성하는 산부 및 골부는 산부는 산부끼리, 골부는 골부끼리 서로 동일한 위치에 배치됨으로써 상기 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)이 서로 합치될 수 있다.
구체적으로 설명하면, 상기 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)의 산부 및 골부는 상기 외장재(120) 및 전극조립체(110)의 폭방향과 평행한 직선에 대하여 평행한 방향으로 형성될 수 있으며, 길이방향을 따라 상기 산부 및 골부가 반복적으로 배치될 수 있다.
이때, 상기 패턴(119, 124)은 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 폭방향과 평행한 방향으로 연속적으로 형성될 수 있고 비연속적으로 형성될 수도 있으며, 상기 전극조립체(110) 및 외장재(120)의 전체 길이에 형성될 수도 있고 전체길이 중 일부 길이에 부분적으로 형성될 수도 있다.
여기서, 상기 산부 및 골부는 반원을 포함하는 호형단면, 삼각이나 사각을 포함하는 다각단면 및 호형단면과 다각단면이 상호 조합된 단면 중 선택된 1종 이상을 포함하는 어느 하나의 단면을 가질 수 있으며, 각각의 산부 및 골부는 동일한 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있지만 서로 다른 피치 및 폭을 갖도록 구비될 수도 있다.
이를 통해, 상기 외장재(120) 및 전극조립체(110)가 사용과정에서 밴딩이 발생하거나 휘어진 상태로 내장되더라도 상기 패턴(119, 124)을 통해 기재 자체에 가해지는 피로도를 줄일 수 있다.
일례로, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 플렉서블 배터리(100)가 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')에 내장된 상태에서 휘어지더라도 상기 패턴(119,124)을 통해 휘어진 부분에서 발생할 수 있는 길이 변화량을 상쇄시킴으로써 성능이 저하되는 것이 방지될 수 있다.
한편, 상기 제1패턴(119) 및 제2패턴(124)은 서로 이웃하는 산부간의 간격 또는 골부간의 간격이 동일한 간격으로 형성될 수도 있고 서로 다른 간격을 갖도록 구비될 수도 있으며, 동일한 간격과 서로 다른 간격이 조합된 형태로 구비될 수도 있다.
더불어, 상기 외장재(120)에 형성되는 제2패턴(124)은 상기 외장재(120) 표면 전체에 형성될 수도 있지만 부분적으로 형성될 수도 있다.
상기 전극조립체(110)는 상기 외장재(120)의 내부에 전해액과 함께 봉지되는 것으로, 도 9에 도시된 바와 같이 양극(112), 음극(116) 및 분리막(114)을 포함할 수 있다.
상기 양극(112)은 양극집전체(112a) 및 양극 활물질(112b)을 포함할 수 있고, 상기 음극(116)은 음극집전체(116a) 및 음극 활물질(116b)을 포함할 수 있으며, 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)는 소정의 면적을 갖는 판상의 시트형태로 구현될 수 있다.
즉, 상기 양극(112) 및 음극(116)은 각각의 집전체(112a, 116a)의 일면 또는 양면에 활물질(112b, 116b)이 압착 또는 증착되거나 도포될 수 있다. 이때, 상기 활물질(112b, 116b)은 집전체(112a, 116a)의 전체면적에 대하여 구비될 수도 있고 일부 면적에 대하여 부분적으로 구비될 수도 있다.
또한, 상기 양극집전체(112a) 및 음극집전체(116a)는 각각의 몸체로부터 외부장치와의 전기적인 연결을 위한 양극단자(118a) 및 음극단자(118b)가 각각 형성될 수 있다.
이때, 상기 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b)은 PTFE(Polytetrafluoroethylene) 성분을 함유할 수 있다. 이는, 밴딩시 상기 양극 활물질(112b) 및 음극 활물질(116b)이 각각의 집전체(112a,116a)로부터 박리되거나 크랙이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
한편, 상기 양극(112)과 음극(116) 사이에 배치되는 분리막(114)은 전극조립체에 사용되는 통상적인 재질이 사용될 수 있으나, 부직포층(114a)과 상기 부직포층(114a)의 일면 또는 양면에 배치된 나노섬유웹층(114b)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 나노섬유웹층(114b)은 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile) 나노섬유 및 폴리비닐리덴 플루오라이드(polyvinylidene fluoride) 나노섬유 중에서 선택된 1종 이상을 함유한 나노섬유일 수 있다.
바람직하게는, 상기 나노섬유웹층(114b)은 방사성 및 균일한 기공형성을 확보하기 위해 폴리아크릴니트릴 나노섬유만으로 구성될 수 있다.
상기 외장재(120)는 일정면적을 갖는 판상의 부재로 이루어질 수 있으며, 내부에 상기 전극조립체(110) 및 전해액을 수용함으로써 외력으로부터 상기 전극조립체(110)를 보호할 수 있다.
이를 위해, 상기 외장재(120)는 한 쌍의 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)를 포함할 수 있으며, 한 쌍의 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)는 서로 대면하는 테두리측이 접착제를 통해 밀봉될 수 있다.
이를 통해, 상기 외장재(120)의 내부에 수용된 상기 전해액 및 전극조립체(110)는 외부 노출이 방지됨과 아울러 외부로 누설되는 것이 방지될 수 있다.
이러한 외장재(120)는 상기 제1외장재(121) 및 제2외장재(122)가 두 개의 부재로 이루어질 수도 있고 하나의 부재가 폭방향 또는 길이방향을 따라 반으로 접히는 형태일 수도 있다.
상술한 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 일정길이를 갖는 보조배터리로 구현되거나 다른 제품, 일례로, 벨트와 같은 제품에 내장될 수 있으며, 휴대폰과 같은 외부 전자기기 측으로 전원을 공급하는 전원공급원의 역할을 수행할 수 있다.
비제한적인 일례로써, 상술한 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 벨트(2000)로 구현될 수 있다.
구체적인 일례로써, 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 벨트(2000)는 벨트부(2100), 결속부(2200) 및 상술한 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')를 포함할 수 있으며, 사용자의 허리에 착용하는 허리띠일 수 있다.
상기 벨트부(2100)는 사용자의 허리를 감싸 의복이 흘러내리는 것을 방지하거나 의복의 핏(fit)을 잡아줄 수 있도록 사용자의 허리에 착용될 수 있다.
이를 위해, 상기 벨트부(2100)는 소정의 길이를 갖도록 구비될 수 있으며, 가죽이나 직물 등과 같은 연질로 이루어질 수 있다. 일례로, 상기 벨트부(2100)는 한 쌍의 외피(2110)가 봉재되거나 접착제를 통하여 합지되는 형태로 구비될 수 있다. 여기서, 상기 한 쌍의 외피(2110)는 두 개의 부재로 이루어질 수 있고, 하나의 통체가 접힌 형태일 수도 있다.
이때, 상술한 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 상기 벨트부(2100)에 내장될 수 있다. 이를 통해, 상기 벨트(2000)는 상기 벨트부(2100)에 내장된 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')로부터 전원이 제공됨으로써 휴대폰과 같은 외부 전자기기 측으로 전원을 공급할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트(2000)는 외부 전자기기의 충전이 필요한 경우 상기 벨트부(2100)에 내장된 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')로부터 제공되는 전원을 이용하여 장소의 구애를 받지 않고 간편하게 외부 전자기기의 배터리를 재충전할 수 있다.
상기 결속부(2200)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 벨트부(2100)의 일면에 길이방향을 따라 돌출되는 복수 개의 돌출바(2210)와, 벨트부(2100)의 슬라이딩 이동시 서로 이웃하는 돌출바(2210)의 사이의 공간에 삽입되는 걸림바(2220a)를 갖는 버클(2220)을 포함할 수 있다. 또한, 상기 결속부(2200)는 상기 돌출바(2210)가 걸림바(2220a)에 삽입된 상태에서 상기 벨트부(2100)를 지지하기 위한 지지부(2230)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 돌출바(2210)가 상기 벨트부(2100)의 일면에 돌출 형성되는 것으로 도시하고 설명하였지만 이에 한정하는 것은 아니며, 상기 벨트부(2100)의 일면에 함몰 형성되는 요홈의 형태로 구비될 수도 있다.
더불어, 상기 결속부(2200)는 상술한 방식으로 한정하는 것은 아니며 벨트부(2100)의 단부를 고정하여 상기 벨트부(2100)가 사용자의 허리를 감싼 상태를 유지할 수 있는 방식이라면 공지의 다양한 방식이 모두 적용될 수 있다. 일례로, 상기 결속부(2200)는 레버 방식, 대응되는 자석을 이용한 고정 등 공지의 다양한 방식이 적용될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 벨트(2000)는 상술한 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')의 접속단자(510) 및 충전단자(520)가 외부로 노출될 수 있도록 상기 결속부(2200) 측에 형성되는 노출포트(2230a,2230b)를 포함할 수 있다.
일례로, 상기 노출포트(2230a,2230b)는 상기 지지부(2230)에 형성될 수 있으며, 상술한 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')의 접속단자(510) 및 충전단자(520)는 상기 지지부(2230)에 형성된 노출포트(2230a,2230b)와 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
이를 통해, 상기 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')에 구비된 접속단자(510) 및 충전단자(520)는 상기 노출포트(2230a, 2230b)를 통해 외부로 노출될 수 있으며 상기 지지부(2230)를 통해 외력으로부터 보호될 수 있다.
한편, 상술한 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')가 적용되는 벨트(2000)로서 허리띠를 예시하였지만, 이에 한정하는 것은 아니며 상기 벨트(2000)는 의복이 흘러내리는 것을 방지하는 멜빵일 수도 있으며, 배낭이나 가방 등에 구비되는 벨트일 수도 있다. 더불어, 작업시 필요한 각종 공구를 수납하기 위하여 착용하는 공구 허리띠에 적용될 수도 있다. 이와 같은 경우, 상술한 결속부(2200)는 적절한 형태로 변경될 수 있다.
더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 플렉서블 배터리 연결체(1000,1000')는 상술한 벨트 이외에 VR기기, AR기기, 스마트 고글 등과 같이 신체에 착용이 가능하면서도 배터리의 사용이 요구되는 전자제품의 머리끈이나 고정끈의 형태로 구현될 수도 있으며, 보조배터리의 형태로 구현될 수도 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.

Claims (13)

  1. 서로 전기적으로 연결되고 길이방향을 따라 배치되며, 일단부로부터 각각 돌출되는 양극단자 및 음극단자를 포함하는 복수 개의 플렉서블 배터리;
    상기 양극단자 및 음극단자를 보호하면서 서로 이웃하는 두 개의 플렉서블 배터리를 상호 연결할 수 있도록 상기 양극단자 및 음극단자와 대응되는 위치에 배치되는 연결부재; 및
    상기 연결부재를 통해 서로 연결된 복수 개의 플렉서블 배터리를 감싸는 하우징;을 포함하는 플렉서블 배터리 연결체.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부재는 양단부 측이 서로 이웃하게 배치되는 두 개의 플렉서블 배터리의 단부를 감싸도록 배치되는 플렉서블 배터리 연결체.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 플렉서블 배터리 중 서로 이웃하게 배치되는 어느 두 개의 플렉서블 배터리는 각각의 양극단자 및 음극단자가 서로 마주하도록 배치되거나 적어도 일부의 길이가 서로 중첩되도록 배치되는 플렉서블 배터리 연결체.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 연결부재 및 하우징은 가요성을 갖는 재질로 이루어지는 플렉서블 배터리 연결체.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 하우징은 내열성을 갖는 수축튜브인 플렉서블 배터리 연결체.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 연결부재는 아크릴 수지 또는 테프론 수지로 이루어진 플렉서블 배터리 연결체.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 복수 개의 플렉서블 배터리는 적어도 두 개의 도전성부재를 매개로 서로 전기적으로 연결되고,
    상기 두 개의 도전성부재는 상기 플렉서블 배터리의 양 측면에 위치하도록 배치되는 플렉서블 배터리 연결체.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 도전성부재는 상기 복수 개의 플렉서블 배터리를 서로 병렬연결하는 플렉서블 배터리 연결체.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉서블 배터리 연결체는 외부 전자기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 접속단자를 포함하는 플렉서블 배터리 연결체.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 플렉서블 배터리는 밴딩시 길이방향에 대한 수축 및 이완을 위한 패턴을 포함하는 플렉서블 배터리 연결체.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 플렉서블 배터리는,
    전극조립체; 및
    상기 전극조립체를 전해액과 함께 봉지하는 외장재;를 포함하고,
    상기 패턴은 상기 전극조립체에 형성된 제1패턴과, 상기 외장재에 형성된 제2패턴을 포함하며,
    상기 제1패턴 및 제2패턴은 서로 일치하도록 형성되는 플렉서블 배터리 연결체.
  12. 일정길이를 갖추고 사용자의 허리를 감싸는 벨트부;
    상기 벨트부의 양단부를 서로 결속하거나 해제하는 결속부; 및
    상기 벨트부에 내장되는 청구항 제1항 내지 제11항 중 어느 한 항에 기재된 플렉서블 배터리 연결체;를 포함하는 벨트.
  13. 제 12항에 있어서,
    상기 결속부는 외부 전자기기와의 전기적인 연결을 위한 적어도 하나의 접속단자를 포함하는 벨트.
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