WO2020130483A1 - 접힘 가능한 배터리 및 그것을 포함하는 전자 장치 - Google Patents

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WO2020130483A1
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cell
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김혜정
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Definitions

  • Various embodiments of the present invention relate to a collapsible battery and an electronic device comprising the same.
  • the electronic device is gradually becoming slim, improving to increase the rigidity, strengthen the design aspect and to differentiate its functional elements.
  • the electronic device deviates from a uniform rectangular shape, and is gradually being transformed into various shapes.
  • the electronic device is convenient to carry and may have a deformable structure capable of using a large screen display when used.
  • a foldable type electronic device is being researched, and a battery applied thereto needs to be developed in a structure that can respond to a deformed electronic device.
  • a battery (eg, a battery pack) used in an electronic device may include a battery cell in which a positive electrode base portion and a negative electrode base portion coated with a mixture layer are alternately stacked by a separator and embedded in a pouch containing an electrolyte to be sealed.
  • the battery cell is disposed inside the electronic device and electrically connected to a printed circuit board to provide power to the electronic device.
  • a bendable battery structure has been proposed that secures mounting freedom according to slimness of an electronic device and can be applied to a deformable electronic device.
  • Such a bendable battery may be configured to allow a certain degree of bending by connecting a plurality of separated batteries through a conductive cable made of a flexible material, or by removing a mixture layer in a bendable region.
  • Various embodiments of the present invention can provide a collapsible battery and an electronic device including the same.
  • a battery configured to be foldable 180 degrees while having a single cell structure and an electronic device including the battery may be provided.
  • the electronic device includes a housing, a hinge module, a first surface connected to the hinge module, a first surface facing in the first direction, a second surface facing in a second direction opposite to the first direction, and the first surface and the first
  • a first housing including a first side member surrounding at least a portion of a first space between two surfaces, a third surface connected to the hinge module, facing in a third direction, and a fourth opposite to the third direction And a second side member surrounding at least a portion of the second space between the third surface and the fourth surface facing in the direction, and folding the first housing around the hinge module.
  • the housing in a folded state, the first surface faces the third surface, and in an unfolded state, the third direction is the same as the first direction in the housing, and in the inner space of the housing.
  • the battery pack is a battery cell, the first cell region disposed through the first space, and extending from the first cell region and the second space
  • a second cell region disposed through and a collapsible region connecting the first cell region and the second cell region, and stacked to extend from the first cell region to the second cell region through the collapsible region
  • a battery cell including a plurality of base parts disposed to be electrically insulated through a separator and a mixture layer applied to one or both surfaces of each of the plurality of base parts, and extending from at least a portion of the battery cell
  • the printed circuit board It may include a PCM portion disposed to be electrically connected to, the foldable region may include a stacked structure of the plurality of substrate portions and the separator having
  • a battery pack disposed inside an electronic device is a battery cell, and includes a first cell region disposed through the first space and a first cell region extending from the first cell region and disposed through the second space.
  • a battery cell including a plurality of base parts disposed to be electrically insulated through and a mixture layer applied to one or both surfaces of each of the plurality of base parts, and extending from at least a portion of the battery cell, to a printed circuit board of an electronic device It includes a PCM portion disposed to be electrically connected, and the collapsible region may include a stacked structure of the plurality of substrate portions and the separator having different lengths of the coalescence layers omitted.
  • the battery according to various embodiments of the present invention has a structure capable of releasing the stress on the foldable area, so that the degree of freedom of folding can be ensured, and since it has a single cell structure, space utilization according to battery installation in the electronic device It can be improved.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments.
  • FIG. 2A is a diagram illustrating an unfolded state of an electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIG. 2B is a view illustrating a folded state of the electronic device of FIG. 2A according to various embodiments of the present invention.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of an electronic device according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a battery pack according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a configuration of a battery cell according to various embodiments of the present invention.
  • FIGS. 7A to 7C are diagrams illustrating various arrangements of battery cells applied to a foldable type electronic device according to various embodiments of the present disclosure.
  • FIGS. 8A to 8C are views illustrating an arrangement configuration of a PCM unit of a battery pack according to various embodiments of the present invention.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a configuration of a foldable type electronic device according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 10A is a diagram illustrating a configuration of a battery cell disposed in the foldable type electronic device of FIG. 9A according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 10B is a diagram illustrating a folded state of the battery cell of FIG. 10A according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 11 is a process flow chart illustrating a manufacturing process of a battery cell according to various embodiments of the present invention.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments of the present invention.
  • the electronic device 101 communicates with the electronic device 102 through the first network 198 (eg, a short-range wireless communication network), or the second network 199. It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (for example, a remote wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • the server 108 for example, a remote wireless communication network.
  • the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108.
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input device 150, an audio output device 155, a display device 160, an audio module 170, a sensor module ( 176), interface 177, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196, or antenna module 197 ).
  • the components for example, the display device 160 or the camera module 180
  • the sensor module 176 eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor
  • the display device 160 eg., a display
  • the sensor module 176 eg, a fingerprint sensor, an iris sensor, or an illuminance sensor
  • the processor 120 executes software (eg, the program 140) to execute at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120, for example. It can be controlled and can perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or computation, the processor 120 may receive instructions or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) in the volatile memory 132. Loaded into, process instructions or data stored in volatile memory 132, and store result data in non-volatile memory 134.
  • software eg, the program 140
  • the processor 120 may receive instructions or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190) in the volatile memory 132. Loaded into, process instructions or data stored in volatile memory 132, and store result data in non-volatile memory 134.
  • the processor 120 includes a main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), and an auxiliary processor 123 (eg, a graphics processing unit, an image signal processor) that can be operated independently or together. , Sensor hub processor, or communication processor). Additionally or alternatively, the coprocessor 123 may be set to use less power than the main processor 121, or to be specialized for a designated function. The coprocessor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • a main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • an auxiliary processor 123 eg, a graphics processing unit, an image signal processor
  • the coprocessor 123 may be set to use less power than the main processor 121, or to be specialized for a designated function.
  • the coprocessor 123 may be implemented separately from the main processor 121 or as part of it.
  • the coprocessor 123 may replace, for example, the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 may be active (eg, execute an application) ) With the main processor 121 while in the state, at least one component of the components of the electronic device 101 (eg, the display device 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It can control at least some of the functions or states associated with.
  • the coprocessor 123 eg, image signal processor or communication processor
  • may be implemented as part of other functionally relevant components eg, camera module 180 or communication module 190). have.
  • the memory 130 may store various data used by at least one component of the electronic device 101 (eg, the processor 120 or the sensor module 176).
  • the data may include, for example, software (eg, the program 140) and input data or output data for commands related thereto.
  • the memory 130 may include a volatile memory 132 or a non-volatile memory 134.
  • the program 140 may be stored as software in the memory 130, and may include, for example, an operating system 142, middleware 144, or an application 146.
  • the input device 150 may receive commands or data to be used for components (eg, the processor 120) of the electronic device 101 from outside (eg, a user) of the electronic device 101.
  • the input device 150 may include, for example, a microphone, mouse, keyboard, or digital pen (eg, a stylus pen).
  • the audio output device 155 may output an audio signal to the outside of the electronic device 101.
  • the audio output device 155 may include, for example, a speaker or a receiver.
  • the speaker can be used for general purposes such as multimedia playback or recording playback, and the receiver can be used to receive an incoming call.
  • the receiver may be implemented separately from, or as part of, a speaker.
  • the display device 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (for example, a user).
  • the display device 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display device 160 may include a touch circuitry configured to sense a touch, or a sensor circuit (eg, a pressure sensor) configured to measure the intensity of the force generated by the touch. .
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal, or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input device 150 or an external electronic device (eg, directly or wirelessly connected to the sound output device 155 or the electronic device 101) Sound may be output through the electronic device 102) (eg, speakers or headphones).
  • an external electronic device eg, directly or wirelessly connected to the sound output device 155 or the electronic device 101
  • Sound may be output through the electronic device 102 (eg, speakers or headphones).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state can do.
  • the sensor module 176 includes, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, a barometric pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a biological sensor, It may include a temperature sensor, a humidity sensor, or an illuminance sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that can be used for the electronic device 101 to directly or wirelessly connect to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • the connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 can be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102 ).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or movement) or electrical stimuli that the user can perceive through tactile or motor sensations.
  • the haptic module 179 may include, for example, a motor, a piezoelectric element, or an electrical stimulation device.
  • the camera module 180 may capture still images and videos. According to one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101.
  • the power management module 388 may be implemented, for example, as at least part of a power management integrated circuit (PMIC).
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101.
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 may be a direct (eg, wired) communication channel or a wireless communication channel between the electronic device 101 and an external electronic device (eg, the electronic device 102, the electronic device 104, or the server 108). It can support establishing and performing communication through the established communication channel.
  • the communication module 190 is operated independently of the processor 120 (eg, an application processor) and may include one or more communication processors supporting direct (eg, wired) communication or wireless communication.
  • the communication module 190 is a wireless communication module 192 (eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg : Local area network (LAN) communication module, or power line communication module.
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • LAN Local area network
  • Corresponding communication module among these communication modules includes a first network 198 (for example, a short-range communication network such as Bluetooth, WiFi direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (for example, a cellular network, the Internet, or It can communicate with external electronic devices through a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or WAN).
  • a computer network eg, a telecommunication network such as
  • the wireless communication module 192 uses a subscriber information (eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)) stored in the subscriber identification module 196 within a communication network such as the first network 198 or the second network 199.
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • the antenna module 197 may transmit a signal or power to the outside (eg, an external electronic device) or receive it from the outside.
  • the antenna module may include a single antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator made of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas. In this case, at least one antenna suitable for a communication method used in a communication network such as the first network 198 or the second network 199 is selected from a plurality of antennas, for example, by the communication module 190. Can be.
  • the signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through at least one selected antenna.
  • other components eg, RFIC
  • other than the radiator may be additionally formed as part of the antenna module 197.
  • peripheral devices for example, a bus, a general purpose input and output (GPIO), a serial peripheral interface (SPI), or a mobile industry processor interface (MIPI)
  • GPIO general purpose input and output
  • SPI serial peripheral interface
  • MIPI mobile industry processor interface
  • the command or data may be transmitted or received between the electronic device 101 and the external electronic device 104 through the server 108 connected to the second network 199.
  • Each of the electronic devices 102 and 104 may be the same or a different type of device from the electronic device 101.
  • all or some of the operations performed on the electronic device 101 may be performed on one or more external devices of the external electronic devices 102, 104, or 108.
  • the electronic device 101 executes the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a portion of the function or the service.
  • the one or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service, or an additional function or service related to the request, and deliver the result of the execution to the electronic device 101.
  • the electronic device 101 may process the result, as it is or additionally, and provide it as at least part of a response to the request.
  • cloud computing distributed computing, or client-server computing technology This can be used.
  • An electronic device may be a device of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance device.
  • a portable communication device eg, a smart phone
  • a computer device e.g., a smart phone
  • a portable multimedia device e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • any (eg, first) component is referred to as “coupled” or “connected” to another (eg, second) component, with or without the term “functionally” or “communically” When referred to, it means that any of the above components can be connected directly to the other components (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and may be used interchangeably with terms such as logic, logic blocks, components, or circuits.
  • the module may be an integrally configured component or a minimum unit of the component or a part thereof performing one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • Various embodiments of the present disclosure may include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101). It may be implemented as software (e.g., program 140) that includes.
  • a processor eg, processor 120
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the storage medium readable by the device may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • a signal eg, electromagnetic waves
  • a method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as being included in a computer program product.
  • Computer program products can be traded between sellers and buyers as products.
  • the computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (eg Play StoreTM) or two user devices ( For example, it can be distributed directly (e.g., downloaded or uploaded) between smartphones).
  • a portion of the computer program product may be stored at least temporarily on a storage medium readable by a device such as a memory of a manufacturer's server, an application store's server, or a relay server, or may be temporarily generated.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a singular or a plurality of entities.
  • one or more components or operations of the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components the same or similar to that performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component may be executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations may be executed in a different order, or omitted Or, one or more other actions can be added.
  • 2A is a diagram illustrating an unfolded state of an electronic device 200 according to various embodiments of the present invention.
  • 2B is a diagram illustrating a folded state of the electronic device 200 of FIG. 2A according to various embodiments of the present invention.
  • the electronic device 200 of FIGS. 2A and 2B may be at least partially similar to the electronic device 101 of FIG. 1, or may include other embodiments of the electronic device.
  • the electronic device 200 includes a pair of housing structures 210 and 220 that are rotatably coupled through a hinge structure (eg, the hinge structure 264 of FIG. 3) so as to be folded relative to each other, A hinge cover 265 covering the foldable portion of the pair of housing structures 210 and 220, and a display 230 disposed in a space formed by the pair of housing structures 210 and 220 (eg, flexible ( flexible) display or foldable display.
  • a surface on which the display 230 is disposed may be defined as a front surface of the electronic device 200, and an opposite surface of the front surface may be defined as a rear surface of the electronic device 200.
  • a surface surrounding the space between the front and rear surfaces may be defined as a side surface of the electronic device 200.
  • the pair of housing structures 210 and 220 include a first housing structure 210, a second housing structure 220, a first rear cover 240 and a second including a sensor area 231d. It may include a back cover 250.
  • the pair of housing structures 210 and 220 of the electronic device 200 are not limited to the shapes and combinations shown in FIGS. 2A and 2B, and may be implemented by combination and/or combination of other shapes or parts.
  • the first housing structure 210 and the first rear cover 240 may be integrally formed, and the second housing structure 220 and the second rear cover 250 may be integrally formed. Can be formed.
  • the first housing structure 210 and the second housing structure 220 are disposed on both sides about the folding axis (A axis), and have a shape that is symmetrical with respect to the folding axis (A axis). Can. According to one embodiment, the first housing structure 210 and the second housing structure 220 are whether the state of the electronic device 200 is a flat stage or a closing state, a folding state, or Depending on whether it is in an intermediate state, an angle or distance formed with each other may be different. According to an embodiment, unlike the second housing structure 220, the first housing structure 210 additionally includes a sensor area 231d in which various sensors are disposed, but may have mutually symmetrical shapes in other areas. have. In another embodiment, the sensor placement area 231d may be additionally disposed or replaced in at least a part of the second housing structure 220.
  • the first housing structure 210 is connected to the hinge structure (for example, the hinge structure 264 of FIG. 3) in the unfolded state of the electronic device 200 and faces the front surface of the electronic device 200.
  • the hinge structure for example, the hinge structure 264 of FIG. 3
  • the second surface 212 facing the opposite direction of the first surface 211, and at least a portion of the space between the first surface 211 and the second surface 212
  • the first side member 213 may be included.
  • the first side member 213 is a first side 213a disposed parallel to the folding axis (A axis), a first extending from the one end of the first side 213a in a direction perpendicular to the folding axis It may include a third side (213c) extending in a direction perpendicular to the folding axis (A axis) from the other end of the second side (213b) and the first side (213a).
  • the second housing structure 220 is connected to a hinge structure (for example, the hinge structure 264 of FIG. 3) in the unfolded state of the electronic device 200 and faces the front surface of the electronic device 200. Surrounds at least a portion of the space between the third surface 221, the fourth surface 222 facing the opposite direction of the third surface 221, and the third surface 221 and the fourth surface 222
  • the second side member 220 may be included.
  • the second side member 220 is a direction perpendicular to the folding axis (A axis) from one end of the fourth side 223a and the fourth side 223a disposed parallel to the folding axis (A axis).
  • the third surface 221 may be faced to face the first surface 211 in the folded state.
  • the electronic device 200 includes a first housing structure 210 and a recess 201 formed to accommodate the display 230 through a structural shape combination of the second housing structure 220. Can.
  • the recess 201 may have substantially the same size as the display 230.
  • the recesses 201 may have two or more different widths in a direction perpendicular to the folding axis (A axis).
  • the recess 201 is provided at the edge of the sensor region 231d of the first portion 220a parallel to the folding axis (A axis) of the second housing structure 220 and the first housing structure 210.
  • the first width (W1) between the first portion (210a) to be formed, and the second portion (220b) of the second housing structure 210 and the first housing structure 210 of the sensor area (213d) does not correspond to Thus, it may have a second width W2 formed by the second portion 210b parallel to the folding axis (A axis).
  • the second width W2 may be formed longer than the first width W1.
  • the recess 201 has a first width W1 formed from a first portion 210a of the first housing structure 210 having an asymmetric shape to a first portion 220a of the second housing structure 220.
  • first portion 210a and the second portion 210b of the first housing structure 210 may be formed to have different distances from the folding axis (A axis).
  • the width of the recess 201 is not limited to the illustrated example. In various embodiments, the recesses 201 may have two or more different widths due to the shape of the sensor area 213d or portions having asymmetrical shapes of the first housing structure 210 and the second housing structure 220. It might be.
  • At least a portion of the first housing structure 210 and the second housing structure 220 may be formed of a metal material or a non-metal material having a stiffness of a size selected to support the display 230.
  • the sensor area 231d may be formed to have a predetermined area adjacent to one corner of the first housing structure 210.
  • the arrangement, shape, or size of the sensor area 231d is not limited to the illustrated example.
  • the sensor area 231d may be provided in another corner of the first housing structure 210 or in any area between the upper and lower corners.
  • the sensor region 231d may be disposed in at least a portion of the second housing structure.
  • the sensor area 231d may be disposed to extend to the first housing structure 210 and the second housing structure 220.
  • the electronic device 200 is arranged to be exposed to the front of the electronic device 200 through one or more openings provided in the sensor area 213d or through the sensor area 213d. It can be components to perform the (components). In various embodiments, the components may include, for example, at least one of a front camera device, a receiver, a proximity sensor, an illuminance sensor, an iris recognition sensor, an ultrasonic sensor, or an indicator.
  • first rear cover 240 may be disposed on the second surface 212 of the first housing structure 210, and may have a substantially rectangular periphery. In one embodiment, at least a portion of the edge may be wrapped by the first housing structure 210.
  • second rear cover 250 may be disposed on the fourth surface 222 of the second housing structure 220, and at least a portion of its edge may be wrapped by the second housing structure 220. .
  • first rear cover 240 and the second rear cover 250 may have a substantially symmetrical shape based on the folding axis (A axis). In another embodiment, the first rear cover 240 and the second rear cover 250 may include various different shapes. In another embodiment, the first rear cover 240 may be integrally formed with the first housing structure 210, and the second rear cover 250 may be integrally formed with the second housing structure 220. .
  • the first rear cover 240, the second rear cover 250, the first housing structure 210, and the second housing structure 220 are coupled to each other through the structure of the electronic device 200. It can provide a space in which various components (eg, a printed circuit board, an antenna module, a sensor module, or a battery) can be disposed.
  • one or more components may be disposed on the rear surface of the electronic device 200 or may be visually exposed.
  • one or more components or sensors may be visually exposed through the first rear area 241 of the first rear cover 240.
  • the sensor may include a proximity sensor, a rear camera device, and/or a flash.
  • at least a portion of the sub display 252 may be visually exposed through the second rear area 251 of the second rear cover 250.
  • the display 200 may be disposed on a space formed by a pair of housing structures 210 and 220.
  • the display 200 may be mounted on a recess formed by a pair of housing structures 210 and 220 (eg, the recess 201 in FIG. 2A ), and the electronic device 200 ).
  • the front surface of the electronic device 200 is a display 230 and some areas (eg, edge areas) of the first housing structure 210 adjacent to the display 230 and some areas of the second housing structure 220 (eg : Edge region).
  • the rear surface of the electronic device 200 includes a first rear cover 240, a partial area (eg, edge area) of the first housing structure 210 adjacent to the first rear cover 240, and a second rear surface A portion of the second housing structure 220 adjacent to the cover 250 and the second rear cover 250 (eg, an edge region) may be included.
  • the display 230 may mean a display in which at least some areas may be transformed into a flat surface or a curved surface.
  • the display 230 includes a folding area 231c, a first area 231a disposed on one side (eg, a right area of the folding area 231c) based on the folding area 231c, and the other side (eg It may include a second area 231b disposed in the left area of the folding area 231c.
  • the first area 231a is disposed on the first surface 211 of the first housing structure 210
  • the second area 231b is the third surface 221 of the second housing structure 220. Can be placed on.
  • the area division of the display 230 is exemplary, and the display 230 may be divided into a plurality of areas (eg, four or more or two) according to a structure or function.
  • an area of the display 230 may be divided by a folding area 231c or a folding axis (A-axis) extending parallel to the y-axis, but the display ( The region may be divided based on another folding area (eg, a folding area parallel to the x axis) or another folding axis (eg, a folding axis parallel to the x axis).
  • the area division of the above-described display is only a physical division by a pair of housing structures 210 and 220 and a hinge structure (eg, the hinge structure 264 of FIG. 3), and substantially a pair of housing structures 210 and 220. ) And a hinge structure (for example, the hinge structure 264 of FIG. 3 ), the display 230 may display one full screen.
  • the first region 231a and the second region 231b may have an overall symmetrical shape around the folding region 231c.
  • the first region 231a unlike the second region 231b, is a notch region cut according to the presence of the sensor region 231d (eg, the notch region 233 of FIG.
  • first region 231a and the second region 231b may include portions having symmetrical shapes with each other and portions having asymmetrical shapes with each other.
  • the hinge cover 265 is disposed between the first housing structure 210 and the second housing structure 220 to cover internal components (eg, the hinge structure 264 of FIG. 3 ). Can be configured.
  • the hinge cover 265, the first housing structure 210 and the second housing structure, depending on the operating state (flat state or folded state) of the electronic device 200 It may be covered by a part of the 220, or may be exposed to the outside.
  • the hinge cover 265 when the electronic device 200 is in an unfolded state, the hinge cover 265 may not be exposed due to the first housing structure 210 and the second housing structure 220.
  • the hinge cover 265 when the electronic device 200 is in a folded state (eg, a fully folded state), the hinge cover 265 includes a first housing structure 210 and a second housing. Between the structure 220 may be exposed to the outside.
  • the hinge cover 265 when the first housing structure 210 and the second housing structure 220 are in an intermediate state that is folded with a certain angle, the hinge cover 265 has a first housing structure. A portion of the electronic device 200 may be partially exposed between the 210 and the second housing structure 220. In this case, the exposed area may be less than the fully folded state.
  • the hinge cover 265 may include a curved surface.
  • the operation and display 230 of the first housing structure 210 and the second housing structure 220 according to an operating state (eg, a flat state and a folded state) of the electronic device 200 ).
  • the first housing structure 210 and the second housing structure 220 form an angle of 180 degrees
  • the first area 231a and the second area 231b of the display may be arranged to face the same direction.
  • the folding region 231c may form the same plane as the first region 231a and the second region 231b.
  • the first housing structure 210 and the second housing structure 220 may be disposed to face each other. have.
  • the first area 231a and the second area 231b of the display 230 form a narrow angle (eg, between 0 and 10 degrees) with each other, and may face each other.
  • the folding region 231c may be formed as a curved surface having at least a predetermined curvature.
  • the first housing structure 210 and the second housing structure 220 may be disposed at a certain angle with each other.
  • the first area 231a and the second area 231b of the display 230 may form an angle larger than the folded state and smaller than the expanded state.
  • the folding region 231c may be formed of a curved surface having at least a predetermined curvature, and the curvature at this time may be smaller than that in a folded state.
  • FIG 3 is an exploded perspective view of an electronic device 200 according to various embodiments of the present invention.
  • the electronic device 200 includes a display 230, a support member assembly 260, at least one printed circuit board 270, a first housing structure 210, and a second housing
  • the structure 220 may include a first rear cover 240 and a second rear cover 250.
  • the display unit 230 may be referred to as a display module or display assembly.
  • the display 230 may include a display panel 231 (eg, a flexible display panel) and one or more plates 232 or layers on which the display panel 231 is seated.
  • the plate 232 may be disposed between the display panel 231 and the support member assembly 260.
  • the display panel 231 may be disposed on at least a part of one surface of the plate 232 (eg, a Z-direction surface of FIG. 3 ).
  • the plate 232 may be formed in a shape corresponding to the display panel 231. For example, some regions of the plate 232 may be formed in a shape corresponding to the notch region 233 of the display panel 231.
  • the support member assembly 260 includes a first support member 261, a second support member 262, a hinge structure 264 and a hinge structure disposed between the first support member 261 and the second support member 262 When the 264 is viewed from the outside, the hinge cover 265 covering it, and the wiring member 263 crossing the first and second support members 261 and 262 (eg, a flexible circuit board (FPCB) ; flexible printed circuit board)).
  • FPCB flexible circuit board
  • the support member assembly 260 may be disposed between the plate 232 and at least one printed circuit board 270.
  • the first support member 261 may be disposed between the first area 231a of the display 230 and the first printed circuit board 271.
  • the second support member 262 may be disposed between the second area 231b of the display 230 and the second printed circuit board 272.
  • the wiring member 263 and the hinge structure 264 may be disposed inside the support member assembly 260.
  • the wiring member 263 may be disposed in a direction (for example, an x-axis direction) crossing the first support member 261 and the second support member 262.
  • the wiring member 263 may be disposed in a direction perpendicular to a folding axis (eg, y-axis or folding axis A of FIG. 1) of the folding region 231c (eg, x-axis direction).
  • the at least one printed circuit board 270 has a first printed circuit board 271 disposed on the first support member 261 and a second printed disposed on the second support member 262 side. It may include a circuit board 272.
  • the first printed circuit board 271 and the second printed circuit board 272 include a support member assembly 260, a first housing structure 210, a second housing structure 220, a first rear cover 240, and It may be disposed inside the space formed by the second rear cover 250. Parts for implementing various functions of the electronic device 200 may be mounted on the first printed circuit board 271 and the second printed circuit board 272.
  • first housing structure 210 and the second housing structure 220 are coupled to both sides of the support member assembly 260 while the display 230 is coupled to the support member assembly 260. Can be assembled. As will be described later, the first housing structure 210 and the second housing structure 220 can be coupled to the support member assembly 260 by sliding on both sides of the support member assembly 260.
  • the first housing structure 210 may include a first rotation support surface 214
  • the second housing structure 520 may support a second rotation corresponding to the first rotation support surface 214 It may include cotton 224.
  • the first rotation support surface 214 and the second rotation support surface 224 may include a curved surface corresponding to the curved surface included in the hinge cover 265.
  • first rotation support surface 214 and the second rotation support surface 224 cover the hinge cover 265 when the electronic device 200 is in an unfolded state (for example, the state of FIG. 2A ).
  • the cover 265 may or may not be exposed to the rear of the electronic device 200 to a minimum.
  • the first rotation support surface 214 and the second rotation support surface 224 are included in the hinge cover 265 when the electronic device 200 is in a folded state (eg, the state of FIG. 2B ). By rotating along the curved surface, the hinge cover 265 may be exposed to the rear of the electronic device 200 as much as possible.
  • FIGS. 4A and 4B are diagrams illustrating a configuration of a battery pack 500 operating together according to an unfolding and folding operation of the electronic device 400 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 400 of FIGS. 4A and 4B may be at least partially similar to the electronic device 101 of FIG. 1 or the electronic device 200 of FIGS. 2A to 3, or may further include other embodiments of the electronic device. .
  • the electronic device 400 may include foldable housing structures 410 and 420 that are rotatably disposed based on the folding axis A.
  • the foldable housing structures 410 and 420 include a first housing 410 (eg, the first housing structure 210 of FIG. 2A) and a second housing 420 (eg, the second housing 420). It may include a two-housing structure (220).
  • the first housing 410 and the second housing 420 may be rotatably connected by a hinge module 460 (eg, the hinge structure 264 of FIG. 3 ).
  • the first housing 410 and the second housing 420 may be folded to face each other based on the folding axis A by the hinge module 460 or open to each other to have the same plane.
  • the first housing 410 has a first surface 411 facing in a first direction (eg, Z-axis direction in FIG. 3 ), and a second direction opposite to the first direction (eg, in FIG. 3) -Z-axis direction) may include a second side 412 and a first side member 413 surrounding at least a portion of the first space between the first side 411 and the second side 412.
  • at least a portion of the first side member 413 may be formed of a conductive member (eg, a metal member).
  • the second housing 420 includes a third surface 421 facing in a third direction (eg, the Z-axis direction in FIG. 3 ), and a fourth direction opposite to the third direction (eg, in FIG. 3) -Z-axis direction) may include a fourth side 422 and a second side member 423 surrounding at least a portion of the second space between the third side 421 and the fourth side 422.
  • the second side member 423 may also be formed of at least a portion of a conductive member.
  • the first surface 411 of the first housing 410 may not be provided with a display 430 but a separate sensor area 435 may be disposed.
  • the sensor area 435 may be disposed on at least some of the third surface 421 of the second housing 420 or may be disposed to extend on the first surface 411 and the third surface 421. It might be.
  • the electronic device 400 may include a battery pack 500.
  • the battery pack 500 includes a battery cell 510 and a battery cell 520 which are disposed to extend from a first space of the first housing 410 to a second space of the second housing 420. It may include a PCM (protective circuit module) unit 520 disposed on one side.
  • the battery cell 510 is a single cell, and includes a first cell region C1 in which a plurality of substrate parts including a mixture layer disposed in a first space of the first housing 410 are stacked, and 2 may include a second cell region C2 including a mixture layer disposed in a second space of the housing 420.
  • the first cell region C1 and the second cell region C2 may be integrally connected through the foldable region B formed by bonding of the base parts where the mixture layer is omitted.
  • the collapsible area B may be disposed in an area corresponding to the hinge module 460.
  • the battery cell 510 may face the first surface 411 of the first housing 410 and the third surface 421 of the second housing 420 through the collapsible area B. Even in the folded state, it can be configured to naturally fold at least 180 degrees without stress on folding.
  • the collapsible area B of the battery cell 510 is a separate additional process for forming the collapsible area by inducing natural folding only by bonding the base parts having different lengths from which the mixture layer is removed. May not be required.
  • the mixture layer refers to a portion in which a slurry containing a material such as a conductive agent or a binder as well as an active material contributing to a capacity is applied or coated on a base part (for example, a metal sheet).
  • FIG. 5 is an exploded perspective view of a battery pack 500 according to various embodiments of the present invention.
  • the battery pack 500 includes a battery cell 510 and a protective circuit module (PCM) unit 520 disposed on one side of the battery cell 510 and electrically connected to the battery cell 510. can do.
  • the PCM unit 520 is electrically connected to the conductive terminals 5111 and 5112 drawn from the battery pouch (eg, the battery pouch 5101 of FIG. 6) forming the outer surface of the battery cell 510. Can be connected.
  • the battery cell 510 may include a first cell region C1, a second cell region C2 extending from the first cell region C1, and a first cell region C1 and a second cell region.
  • a foldable region B connecting (C2) may be included.
  • the sizes of the first cell region C1 and the second cell region C2 may be determined to be the same or different from each other according to the position of the foldable region B.
  • the PCM unit 520 may be withdrawn from at least a portion of the first cell region C1. In another embodiment, the PCM unit 520 may be withdrawn from at least a portion of the second cell region C2.
  • the first cell region C1 and the second cell region C2 include a plurality of mixture layers applied to one side or both surfaces (for example, the mixture layers 513 and 514 of FIG. 6 ).
  • the substrate parts eg, the substrate parts 511 and 512 of FIG. 6
  • the substrate parts may be formed in a plate type.
  • the plurality of substrate parts may include positive electrode substrate parts (eg, positive electrode substrate parts 511 of FIG. 6) and negative electrode substrate parts (eg, negative electrode substrate parts 512 of FIG. 6 ).
  • the positive electrode base parts and the negative electrode base parts are alternately laminated while being electrically disconnected through a separator (for example, the separator of FIG.
  • the collapsible region B may be formed of a flexible region including a junction in which at least some regions are joined together with a separator, while the mixture layer is omitted from the above-described base portions.
  • the base parts and the separator of the collapsible area B are arranged to have different lengths, thereby providing flexibility for folding.
  • the PCM unit 520 includes a PCM 521, a case 522 accommodating the PCM 521, and a battery pouch for the case 522 (eg, the battery pouch 5101 of FIG. 6). It may include a closing member 524 that closes to cover the case 522 and the battery pouch 5101 with the coupling member 523 and PCM 521 accommodating at the same time as being fixed to the cushioning function.
  • the battery cell 510 extends from the battery pouch 510 and is a pouch terrace 5102 that serves as part of the sealing portion for cracking the battery cell filled with an electrolyte (eg, a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte) ).
  • an electrolyte eg, a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte
  • the pouch terrace 5102 may be used as a contact or fixing area of the case 522 in which the PCM 521 is accommodated.
  • the battery pouch 5101 may be formed of a material such as CCP (cast coated paper), aluminum or nylon.
  • the pouch terrace 5102 may be sutured through a method such as heat or laser.
  • the battery pouch 510 is exposed through the pouch terrace 5101, and may include a pair of conductive terminals 5111 and 5112 electrically connected to the internal substrates.
  • the conductive terminals 5111 and 5112 may include a positive electrode terminal 511 electrically connected to the positive electrode base parts and a negative electrode terminal 512 electrically connected to the negative electrode base parts.
  • the PCM 521 may include one or more circuit elements that can electrically protect the battery cell 510 and a circuit board on which the circuit elements can be mounted (eg, a printed circuit board (PCB)) )), and may be electrically connected to the conductive terminals 5111 and 5112 pulled out of the pouch terrace 5102 through conductive plates 525 and 526 (eg, a nickel plate).
  • the PCM 521 may be used to maintain a voltage within a certain range when charging or discharging the battery cell 510 (eg, to prevent overcharging or overdischarging).
  • the PCM 520 may control the cell voltage to operate in a range of 2V to 4.2V to prevent damage to the battery cell 510.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing the configuration of a battery cell 510 according to various embodiments of the present invention.
  • the battery cell 510 may include a plurality of stacked base parts 511 and 512 (eg, current collectors).
  • the plurality of base parts 511 and 512 may include positive electrode base parts 511a, 511b, and 511c and negative electrode base parts 512a, 512b, and 512c.
  • the anode base parts 511a, 511b, 511c and the cathode base parts 512a, 512b, 512c are stacked so that three layers alternate with each other, but more layers are stacked. It may be.
  • the positive electrode base parts 511a, 511b, 511c and the negative electrode base parts 512a, 512b, 512c are alternately stacked through the separators 515a, 515b, 515c, 515d, 151e for electrical disconnection.
  • each of the positive electrode base parts 511a, 511b, and 511c may be formed of a highly conductive plate-like metal material such as aluminum, stainless steel, nickel, titanium, or calcined carbon.
  • each of the negative electrode base parts 512a, 512b, and 512c may be formed of a highly conductive plate-like metal material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, or calcined carbon.
  • each of the plurality of base parts 511 and 512 may include mixture layers 513 and 514 applied to one side or both sides.
  • the mixture layers 513 and 514 may be formed by further adding a filler to a mixture or a mixture of an active material, a conductive material, and a binder.
  • the mixture layers 513 and 514 are the positive electrode mixture layers 513 (eg, positive electrode active material) and the negative electrode base parts 512a, 512b, and 512c applied to the positive electrode base parts 511a, 511b, and 511c. ) May include a negative electrode mixture layer 514 applied to the negative electrode active material.
  • the positive electrode active material used in the positive electrode mixture layer 513 may include lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide or lithium copper oxide.
  • the negative electrode active material used in the negative electrode mixture layer 514 may include non-graphitized carbon, graphite-based carbon, lithium metal, lithium alloy, silicon-based alloy, or tin-based alloy.
  • the separator 515a, 515b, 515c, 515d, 515e may be a thin film made of an insulating material having high ion permeability and mechanical strength.
  • the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e may include sheets or nonwovens formed of olefin-based polymers such as polypropylene, glass fibers, or polyethylene, which are chemically resistant and hydrophobic.
  • the battery cell 510 is a collapsible area in which the mixture layers 513 and 514 are omitted and only the base parts 511 and 512 and the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e are stacked. (B) may be included.
  • the battery cell 510 may include a first cell area C1 disposed on one side of the collapsible area B and a second cell area C2 disposed on the other side.
  • the first cell region C1 and the second cell region excluding the collapsible region B are formed.
  • the substrate layers 511 and 512 and the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e are joined to each other while the mixture layers 513 and 514 are omitted in the foldable region B.
  • a non-bonding portion B2 for accommodating the height difference may be included.
  • the bonding portion B1 may be formed through ultrasonic bonding, bonding through an adhesive material, or thermocompression bonding to each layer.
  • the foldable region B may be formed only of the non-bonding portion B2 without the bonding portion B1.
  • the plurality of base parts 511 and 512 and the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e may be arranged to have different lengths in the collapsible area B. According to an embodiment, by providing different clearance lengths according to the folding of the plurality of base parts 511 and the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e, the battery cell 510 is generated by folding. The stress concentration phenomenon can be solved, and the degree of freedom of folding can be ensured.
  • the battery cell 510 is substantially 180 through a collapsible region B including base parts 511 and separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e having different lengths.
  • the folding operation can be implemented at an angle of more than or equal to. For example, when it is determined that the first cell region C1 and the second cell region C2 are folded in a downward direction (eg, 3 direction) based on the foldable region B, a plurality of base parts 511 and 512 And the separation membranes 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e may be formed to gradually increase in length as they move upward in the collapsible region B (eg, 2 direction).
  • the base parts 511c, 512b, 511b, 512a, 511a and the separators 515e, 515d which are sequentially disposed on the upper side based on the base portion 512c disposed at the bottom of the battery cell 510, 515c, 515b, and 515a) may be positioned so that the joint portion B is biased in a folding direction.
  • the first cell region The junction portion B1 may be biased in a direction (3 direction) in which the (C1) and the second cell regions C2 are folded, and a space 5103 may be provided thereon.
  • the space 5103 may be provided as a space for stress relief when the collapsible area B is folded.
  • the aforementioned space 5103 may be due to omission of coalescence layers in the collapsible area.
  • the battery cell 510 is disposed in the electronic device 400 of FIG.
  • the junction portion B1 of the foldable area B1 disposed to be biased in the direction of 1 is a member of the electronic device 400.
  • the first surface 411 of the first housing 410 and the third surface 421 of the second housing 420 may be disposed. In such a case, the first surface 411 of the first housing 410 and the third surface 421 of the second housing 420 of each other by the space 5103 disposed to be biased in the direction 2 A folding operation may be performed so as to face each other.
  • FIGS. 7A to 7C are diagrams illustrating various arrangements of battery cells 740, 750, and 760 applied to the foldable type electronic device 700 according to various embodiments of the present disclosure.
  • the electronic device 700 of FIGS. 7A to 7C is at least partially similar to the electronic device 101 of FIG. 1, the electronic device 200 of FIGS. 2A to 3, or the electronic device 400 of FIG. 4, or Other embodiments may be further included.
  • the electronic device 700 includes a first housing 710, a hinge module 730 connected to the first housing 710, and a second housing 720 connected to the hinge module 730. ).
  • the first housing 710 and the second housing 720 may be disposed to be foldable with respect to each other through the hinge module 730.
  • the folding angles of the first housing 710 and the second housing 720 may include a range of 0 to 360 degrees.
  • battery cells 740, 750 and 760 may be disposed inside the electronic device 700.
  • the battery cells 740, 750, and 760 may be foldably arranged to correspond to folding operations of the first housing structure 710 and the second housing structure 720.
  • the battery cells 740, 750, and 760 are the first cell area C1 disposed in the first housing 710, the second cell area C2 and the first cell area disposed in the second housing 720.
  • a foldable area B connecting the cell area C1 and the second cell area C2 may be included.
  • the battery cells 710, 750, and 760 may be substantially the same as the configuration of the battery cell 510 of FIG. 6 described above as a single cell.
  • the electronic device 700 may include a pair of printed circuit boards 711 and 721 disposed in the interior space.
  • the printed circuit boards 711 and 721 are the first printed circuit board 711 disposed on the first housing 710 and the second printed circuit board 721 disposed on the second housing 720.
  • the battery cell 740 may be operated as a battery pack (eg, the battery pack 500 of FIG. 4) including a PCM unit (eg, the PCM unit 520 of FIG. 4 ), and the PCM The portion (eg, the PCM portion 520 of FIG. 4) may be electrically connected to the first printed circuit board 711 or the second printed circuit board 721 as necessary.
  • the first printed circuit board 711 and the second printed circuit board 721 may have the same size.
  • the first cell region C1 and the second cell region C2 may also be formed with the same size.
  • the first printed circuit board 711 and the second printed circuit board 721 may have different sizes.
  • the first cell region C1 and the second cell region C2 may be formed to have different sizes to correspond thereto.
  • the electronic device 700 may include only the first printed circuit board 711 disposed on the first housing 710.
  • the first area C1 of the battery cell 750 may be configured to be smaller than the second cell area C2 by the arrangement of the first printed circuit board 711.
  • the electronic device 700 may include only the second printed circuit board 721 disposed on the second housing 720.
  • the second area C2 of the battery cell 760 may be smaller than the first cell area C1 by the arrangement of the second printed circuit board 721.
  • FIGS. 8A to 8C are views illustrating an arrangement configuration of the PCM unit 852 of the battery pack 850 according to various embodiments of the present invention.
  • the electronic device 800 of FIGS. 8A to 8C is at least partially similar to the electronic device 101 of FIG. 1, the electronic device 200 of FIGS. 2A to 3, or the electronic device 400 of FIG. 4, or Other embodiments may be further included.
  • the electronic device includes a first housing 810, a hinge module 830 connected to the first housing 810, and a second housing 820 connected to the hinge module 830. can do.
  • the first housing 810 and the second housing 820 may be disposed to be foldable with each other through the hinge module 830.
  • the folding angles of the first housing 810 and the second housing 820 may include 0 to 360 degrees.
  • the electronic device 800 may include a battery pack 850 disposed therein.
  • the battery pack 850 is a single cell, connected to a first cell region C1 and a first cell region C1 disposed in the first housing 810 of the electronic device, and the hinge module ( 830) is connected to the foldable area (B) and the foldable area (B) which is foldably disposed at a position corresponding to the battery cell including a second cell area (C2) disposed in the second housing 820 (851).
  • the battery pack 850 may include a PCM unit 852 disposed on a part of the battery cell 851. As described above, the PCM unit 852 (eg, the PCM unit 520 of FIG.
  • the PCM unit 852 is the first housing 410 of the first cell area C1 of the battery cell 510, as shown in FIG. ) May be arranged to face the right side.
  • the PCM unit 852 may be arranged to face the upper surface direction of the first housing 810 of the first cell region C1 of the battery cell 851, as illustrated in FIG. 8A.
  • the PCM unit 852 may be arranged to face the upper surface direction of the second housing 820 of the second cell region C2 of the battery cell 851, as illustrated in FIG. 8B.
  • the PCM unit 852 may be disposed to face the left side of the second housing 820 among the second cell regions C2 of the battery cell 851, as illustrated in FIG. 8C.
  • the PCM unit 850 may reduce power transmission loss at the closest position as much as possible according to the arrangement of the printed circuit boards (for example, the printed circuit boards 711 and 721 of FIG. 7A) disposed in the electronic device 800. Can be deployed.
  • FIGS. 9A and 9B are diagrams illustrating a configuration of a foldable type electronic device 900 according to various embodiments of the present invention.
  • the electronic device 9100 of FIGS. 9A and 9B may be at least partially similar to the electronic device 101 of FIG. 1, or further include other embodiments of the electronic device.
  • the electronic device 900 is multiple times through a plurality of housings 910, 920, 930, and 940 and a plurality of hinge modules 911, 921, and 931 connecting each housing. Portability can be enhanced by bending.
  • the electronic device 900 may include a first housing 910, a second housing 920, a third housing 930 and a fourth housing 940.
  • the electronic device 900 includes a first hinge module 911 and a second that foldably connect the first housing 910 and the second housing 920 to the first folding axis X1.
  • a third hinge module 931 that is foldably connected to the folding shaft X3 may be included.
  • the first folding axis X1, the second folding axis X2, and the third folding axis X3 may be disposed parallel to each other.
  • at least one of the folding axes of the first folding axis X1, the second folding axis X2, or the third folding axis X3 may be disposed not to be parallel to the rest of the folding axis.
  • unlike the electronic device illustrated in FIG. 2A eg, the electronic device 200 of FIG.
  • the apparatus 900 may perform a horizontal axis folding operation based on at least one folding axis among the first folding axis X1, the second folding axis X2, or the third folding axis X3.
  • the electronic device 900 is such that the first housing 910, the second housing 920, the third housing 930, and the fourth housing 940 all traverse each housing in an unfolded state. It may include a display 901 to be disposed. According to one embodiment, when the first housing 910, the second housing 920, the third housing 930, and the fourth housing 940 are folded together, the display 901 may be folded correspondingly. It may include a flexible display.
  • 10A is a diagram illustrating a configuration of a battery cell 950 disposed in the foldable type electronic device 900 of FIG. 9A according to various embodiments of the present invention.
  • 10B is a diagram illustrating a folded state of the battery cell 950 of FIG. 10A according to various embodiments of the present invention.
  • the battery cell 950 is located in the interior space of at least one of the first housing 910, the second housing 920, the third housing 930, and the fourth housing 940 of the electronic device. It may be a component of a battery pack including a PCM unit electrically connected to a printed circuit board to be disposed.
  • the battery cell 950 is a single cell, and a first cell region C1 disposed in the first housing 910 and a second cell region disposed in the second housing 920. (C2), a third cell region C3 disposed in the third housing 930 and a fourth cell region C4 disposed in the fourth housing 940.
  • the battery cell 950 connects the first cell region C1 and the second cell region C2, and is provided with a first collapsible area BA1 and a second cell area (foldable).
  • C2) and the third cell area C3 are connected, and the second collapsible area BA2 and the third cell area C3 and the fourth cell area C4 are arranged to be collapsible and collapsible.
  • the third foldable area BA3 may be disposed.
  • the first, second, and third collapsible areas BA1, BA2, and BA3 may have substantially the same configuration as the collapsible area B of FIG. 6.
  • the battery cell includes first housing 910, second housing 920, third housing 930, and fourth housing 940 by corresponding hinge modules 911, 921, and 931.
  • first cell area C1 and the second cell area C2 of the battery cell 950 may be folded 180 degrees to face each other through the first foldable area BA1.
  • the second cell area C2 and the third cell area C3 may be folded 180 degrees to face each other through the second collapsible area BA2, and the third cell area C3 and the fourth cell area ( C4) may be folded 180 degrees to face each other through the third foldable area BA3.
  • FIG. 11 is a process flow chart illustrating a manufacturing process of a battery cell according to various embodiments of the present invention.
  • a plurality of positive electrode base parts 511 and a plurality of negative electrode base parts 512 may be formed.
  • each of the plurality of positive electrode base parts 511 and the plurality of negative electrode base parts 512 may be formed of a sheet-like metal sheet for a current collector.
  • the plurality of anode base parts 511 may be formed of a highly conductive plate-like metal material such as aluminum, stainless steel, nickel, titanium, or calcined carbon.
  • the plurality of negative electrode base parts 512 may be formed of a highly conductive plate-like metal material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, or calcined carbon.
  • the plurality of positive electrode base parts 511 and the plurality of negative electrode base parts 512 may include a material modified to increase tensile strength through doping of a different metal alloy, metal, or conductive polymer.
  • the mixture layers 513 and 514 at positions corresponding to the first cell region C1 and the second cell region C2 among the plurality of anode substrate portions 511 and the plurality of cathode substrate portions 512. ) May be coated.
  • the coalescing layers 513 and 514 may be formed by further adding a filler to a mixture or a mixture of an active material, a conductive material, and a binder.
  • the positive electrode active material used in the positive electrode mixture layer 513 may include lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium manganese oxide or lithium copper oxide.
  • the negative electrode active material used in the negative electrode mixture layer 514 may include non-graphitized carbon, graphite-based carbon, lithium metal, lithium alloy, silicon-based alloy, or tin-based alloy.
  • the mixture layers 513 and 514 may be formed in a patterned manner to be disposed only at positions corresponding to the first cell region C1 and the second cell region C2 except for the foldable region.
  • the collapsible area B in which the mixture layers 513 and 514 are not disposed may be formed to have a range of 3 to 30% of the total width of the battery cell 510.
  • the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e are alternated using the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e.
  • the separator 515a, 515b, 515c, 515d, 515e may be a thin film made of an insulating material having high ion permeability and mechanical strength.
  • the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e may include sheets or nonwovens formed of olefin-based polymers such as polypropylene, glass fibers, or polyethylene, which are chemically resistant and hydrophobic.
  • the plurality of anode substrate portions 511, the separators 515a, 515b, 515c, 515d, 515e, and the plurality of cathode substrate portions 512 are bonded to each other at a position corresponding to the foldable region B.
  • the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e, the plurality of positive electrode base parts 511 and the plurality of negative electrode base parts 512 may be attached through bonding, heat fusion or ultrasonic fusion. .
  • the plurality of positive electrode base parts 511 and the plurality of negative electrode base parts 512 stacked through the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e may be sealed through the battery pouch 5101. have.
  • the plurality of positive electrode base parts 511 and the plurality of negative electrode base parts 512 may be maintained in a sealed state while being included in the battery pouch 5101 through the electrolyte.
  • the battery pouch 5101 may include a material having high tensile strength modified through polymer doping or surface treatment.
  • the battery pouch 5101 may seal the electrolyte by forming or folding.
  • the electrolyte solution may include a lithium salt-containing non-aqueous electrolyte solution.
  • a PCM unit (eg, the PCM unit 510 of FIG. 4A) may be assembled to the battery cell 520.
  • a conductive terminal (eg, conductive terminals 5111 and 5112 of FIG. 5) that are at least partially drawn out from the battery pouch 5101 and electrically connected to the plurality of base parts 511 and 512 therein )) may be electrically connected to the PCM unit (eg, the PCM unit 520 of FIG. 4A ).
  • the PCM unit (eg, the PCM unit 520 of FIG. 4A) is provided with at least one printed circuit board (eg, the printed circuit boards 711 and 712 of FIG. 7A) disposed inside the electronic device. It may be disposed at various positions of the battery cell 510 in consideration of the placement position.
  • An electronic device (eg, the electronic device 400 of FIG. 4A) is a housing, and is connected to the hinge module (eg, the hinge module 460 of FIG. 4A) and the hinge module and has a first surface facing in a first direction. (Eg, the first surface 411 of FIG. 4A), the second surface facing in the second direction opposite to the first direction (eg, the second surface 412 of FIG. 4A), and the first surface and the product
  • a first housing including a first side member (eg, the first side member 413 in FIG. 4A) surrounding at least a portion of the first space between the two surfaces (eg, the first housing 410 in FIG. 4A ).
  • a third surface connected to the hinge module and facing in a third direction for example, the third surface 421 in FIG. 4A
  • a fourth surface facing in the fourth direction opposite to the third direction for example, FIG.
  • FIG. A fourth side 422 of 4a, and a second side member surrounding at least a portion of the second space between the third side and the fourth side eg, the second side member 423 of FIG. 4a
  • a battery pack eg, the battery of FIG. 4A disposed in the interior space of the housing Pack 500, and the battery pack is a battery cell (eg, the battery cell 510 of FIG. 4A), and a first cell region (eg, the first of FIG. 4A) disposed through the first space.
  • Cell region C1 a second cell region extending from the first cell region and disposed through the second space (for example, the second cell region C2 of FIG. 4A) and the first cell region and the A collapsible area (eg, a collapsible area (B) in FIG.
  • the collapsible region may include a stacked structure of the plurality of base parts and the separator, in which the coalescence layers are omitted, and have different lengths.
  • the plurality of base parts and the separator may be formed such that in the foldable region, as the first cell region and the second cell region are directed in a folding direction, the length is gradually shortened.
  • the foldable area is disposed on both sides of the junction (eg, the junction B1 of FIG. 6) where the plurality of base parts and at least a portion of the separator are bonded to each other, and each other Non-bonding non-bonding portion (eg, non-bonding portion B2 of FIG. 6) may be included.
  • the junction part may be arranged to be biased in a direction in which the first cell region and the second cell region are folded in the foldable region.
  • the foldable area may be formed to have a range of 3 to 30% of the total width of the battery cell.
  • the first cell region and the second cell region of the battery cell may be substantially the same or have different sizes.
  • the at least one printed circuit board is disposed on at least one of the first housing or the second housing, and the PCM unit is at least one drawn out from a cell region disposed in a housing on which the printed circuit board is disposed. It may be electrically connected to the conductive terminal (for example, the conductive terminals (5111, 5112) of Figure 5).
  • the base parts may include positive electrode base parts and negative electrode base parts that are alternately stacked through the separator.
  • each of the positive electrode base parts may be formed of a highly conductive plate-like metal material such as aluminum, stainless steel, nickel, titanium, or calcined carbon.
  • each of the negative electrode base parts may be formed of a highly conductive plate-like metal material such as copper, stainless steel, aluminum, nickel, titanium, or calcined carbon.
  • the mixture layer may be formed by further adding a filler to a mixture or a mixture of an active material, a conductive material, and a binder.
  • the PCM unit may be disposed near the at least one printed circuit board.
  • the first cell area and the second cell area of the battery cell may be operated to be folded in a range of 0 to 360 degrees according to the folded state of the first and second housings.
  • a flexible display (eg, the display 230 of FIG. 2A) disposed to cross the first surface and the third surface may be further included.
  • a battery pack (eg, the battery pack 500 of FIG. 4A) disposed inside the electronic device is a battery cell (eg, the battery cell 510 of FIG. 4A ), and the first space A first cell region (eg, the first cell region C1 of FIG. 4A) and a second cell region extending from the first cell region and disposed through the second space (eg, the first cell region of FIG. 4A) A 2-cell region (C2) and a collapsible area (eg, a collapsible area (B) in FIG.
  • a plurality of substrate parts are stacked so as to extend to the second cell region through, and are disposed to be electrically insulated through a separator (eg, the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e of FIG. 6) (eg, FIG. 6)
  • a separator eg, the separators 515a, 515b, 515c, 515d, and 515e of FIG. 6
  • a battery cell and the battery cell including the base material parts 511 and 512 of the base material and the mixture layers applied to one or both surfaces of each of the plurality of base material parts (eg, the material mixture layers 513 and 514 of FIG.
  • a PCM unit extending from at least a portion of the device and disposed to be electrically connected to a printed circuit board (eg, printed circuit boards 711 and 721 of FIG. 7A) of an electronic device (eg, the electronic device 400 of FIG. 4A)
  • the PCM unit 520 of FIG. 5 may be included, and the collapsible region may include a stacked structure of the plurality of substrate units and the separator having different lengths of the coalescence layers omitted.

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Abstract

전자 장치는, 힌지 모듈과, 상기 힌지 모듈에 연결되는 제1하우징과, 상기 힌지 모듈을 중심으로 상기 제1하우징과 접히는 제2하우징을 포함하며, 접힌(folded) 상태에서 서로에 대하여 마주보도록 배치되는 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 및 배터리 팩을 포함하고, 상기 배터리 팩은, 배터리 셀로서, 상기 제1하우징에 배치되는 제1셀 영역과, 상기 제1셀 영역으로부터 연장되고, 힌지 모듈을 통해 상기 제2하우징에 배치되는 제2셀 영역 및 상기 제1셀 영역과 상기 제2셀 영역을 연결하는 접힘 가능 영역과, 상기 제1셀 영역으로부터 상기 접힘 가능 영역을 통해 상기 제2셀 영역까지 연장되도록 적층되고, 분리막을 통해 전기적으로 절연되도록 배치되는 복수의 기재부들 및 상기 복수의 기재부들 각각의 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들을 포함하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 적어도 일부로부터 연장되고, 상기 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배치되는 PCM부를 포함하고, 상기 접힘 가능 영역은 상기 합체층들이 생략되고, 서로 다른 길이를 갖는 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적층 구조를 포함할 수 있다.

Description

접힘 가능한 배터리 및 그것을 포함하는 전자 장치
본 발명의 다양한 실시예들은 접힘 가능한 배터리 및 그것을 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 점차 슬림화되어가고 있으며, 강성을 증가시키고, 디자인적 측면을 강화시킴과 동시에 그 기능적 요소를 차별화시키기 위하여 개선되고 있다. 전자 장치는 획일적인 장방형 형상에서 벗어나, 점차 다양한 형상으로 변모되어 가고 있다. 예를 들어, 전자 장치는 휴대가 편리하면서, 사용될 경우에는 대화면 디스플레이를 이용할 수 있는 변형 가능한 구조를 가질 수 있다. 이러한 전자 장치의 일환으로 폴더블(foldable) 타입의 전자 장치가 연구되고 있으며, 이에 적용되는 배터리 역시 변형되는 전자 장치에 부응할 수 있는 구조로 개발될 필요가 있다.
전자 장치에 사용되는 배터리(예: 배터리 팩)는 합제층이 도포된 양극 기재부와 음극 기재부를 분리막에 의해 교번 적층하고 전해액이 포함된 파우치에 내장시켜 밀봉시킨 배터리 셀을 포함할 수 있다. 이러한 배터리 셀은 전자 장치의 내부에 배치되고, 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결됨으로써 전자 장치에 전원을 제공할 수 있다.
근래 들어, 전자 장치의 슬림화에 따라 실장 자유도를 확보하고, 변형 가능한 전자 장치에 적용될 수 있는 굽힘 가능한 배터리 구조가 제시되고 있다. 이러한 굽힘 가능한 배터리는 분리된 복수의 배터리를 연성 재질의 도전성 케이블을 통해 연결하거나, 굽힘 가능한 영역에서 합제층을 제거함으로서 어느 정도의 굽힘이 허용되도록 구성될 수 있다.
그러나 이러한 배터리들은 굽힘 가능 영역에서 합제층을 제거하고 기재부의 유연성에만 의존하는 구성이기 때문에 굽힘 각도에 대한 한계가 존재하며, 이러한 구조로는 최근 출시되는 180도로 접힘 가능한(foldable) 전자 장치에는 적용될 수 없다. 복수의 배터리 셀을 도전성 케이블을 통해 전기적으로 연결하는 구성 역시 단일 배터리 셀을 사용하는 경우보다 배터리 셀들간의 전기적 연결에 의한 저항이 증가하게 되고, 배터리 셀을 포함하는 파우치 이외에 팩 파우치가 별도로 사용됨으로서 용량에 기여되지 않는 부피 요소 증가로 에너지 밀도가 낮아지는 문제점이 발생될 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들은 접힘 가능한 배터리 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 단일 셀 구조를 가지면서 180도로 접힘 가능하도록 구성되는 배터리 및 그것을 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
전자 장치는, 하우징으로서, 힌지 모듈과, 상기 힌지 모듈에 연결되며, 제1방향으로 향하는 제1면, 제1방향과 반대인 제2방향으로 향하는 제2면, 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제1측면 부재를 포함하는 제1하우징과, 상기 힌지 모듈에 연결되며, 제3방향으로 향하는 제3면, 상기 제3방향과 반대인 제4방향으로 향하는 제4면, 및 상기 제3면과 상기 제4면 사이의 제2공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제2측면 부재를 포함하며, 상기 힌지 모듈을 중심으로 상기 제1하우징과 접히는 제2하우징을 포함하며, 접힌(folded) 상태에서 상기 제1면이 상기 제3면에 대면하고, 펼쳐진 (unfolded) 상태에서 상기 제3방향이 상기 제1방향과 동일한 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 및 배터리 팩을 포함하고, 상기 배터리 팩은, 배터리 셀로서, 상기 제1공간을 통해 배치되는 제1셀 영역과, 상기 제1셀 영역으로부터 연장되고 상기 제2공간을 통해 배치되는 제2셀 영역 및 상기 제1셀 영역과 상기 제2셀 영역을 연결하는 접힘 가능 영역과, 상기 제1셀 영역으로부터 상기 접힘 가능 영역을 통해 상기 제2셀 영역까지 연장되도록 적층되고, 분리막을 통해 전기적으로 절연되도록 배치되는 복수의 기재부들 및 상기 복수의 기재부들 각각의 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들을 포함하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 적어도 일부로부터 연장되고, 상기 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배치되는 PCM부를 포함하고, 상기 접힘 가능 영역은 상기 합체층들이 생략되고, 서로 다른 길이를 갖는 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적층 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리 팩은, 배터리 셀로서, 상기 제1공간을 통해 배치되는 제1셀 영역과, 상기 제1셀 영역으로부터 연장되고 상기 제2공간을 통해 배치되는 제2셀 영역 및 상기 제1셀 영역과 상기 제2셀 영역을 연결하는 접힘 가능 영역과, 상기 제1셀 영역으로부터 상기 접힘 가능 영역을 통해 상기 제2셀 영역까지 연장되도록 적층되고, 분리막을 통해 전기적으로 절연되도록 배치되는 복수의 기재부들 및 상기 복수의 기재부들 각각의 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들을 포함하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 적어도 일부로부터 연장되고, 전자 장치의 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배치되는 PCM부를 포함하고, 상기 접힘 가능 영역은 상기 합체층들이 생략되고, 서로 다른 길이를 갖는 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적층 구조를 포함할 수 있다.
본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리는 접힘 가능 영역에 대한 응력을 해소할 수 있는 구조를 가짐으로써 접힘 자유도가 보장될 수 있고, 단일 셀 구조를 가지기 때문에 전자 장치내 배터리 장착에 따른 공간 활용도가 개선될 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은 다양한 실시예들에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블럭도이다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 펼침 상태를 도시한 도면이다.
도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 전자 장치의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 분리 사시도이다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치의 펼침 및 접힘 동작에 따라 함께 동작하는 배터리 팩의 구성을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 팩의 분리 사시도이다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 셀의 구성을 도시한 단면도이다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 폴더블 타입 전자 장치에 적용되는 배터리 셀의 다양한 배치 구성을 도시한 도면들이다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 팩의 PCM부의 배치 구성을 도시한 도면들이다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 폴더블 타입 전자 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 10a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 9a의 폴더블 타입 전자 장치에 배치되는 배터리 셀의 구성을 도시한 도면이다.
도 10b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 10a의 배터리 셀의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 셀의 제조 공정을 도시한 공정 순서도이다.
도 1은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블럭도이다.
도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 장치(150), 음향 출력 장치(155), 표시 장치(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 표시 장치(160) 또는 카메라 모듈(180))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들은 하나의 통합된 회로로 구현될 수 있다. 예를 들면, 센서 모듈(176)(예: 지문 센서, 홍채 센서, 또는 조도 센서)은 표시 장치(160)(예: 디스플레이)에 임베디드된 채 구현될 수 있다
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)을 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 로드하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 및 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 추가적으로 또는 대체적으로, 보조 프로세서(123)은 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 또는 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 표시 장치(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 장치(150)는, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 장치(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 장치(155)는 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 장치(155)는, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있고, 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
표시 장치(160)는 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 표시 장치(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 표시 장치(160)는 터치를 감지하도록 설정된 터치 회로(touch circuitry), 또는 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 센서 회로(예: 압력 센서)를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 장치(150) 를 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 장치(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102)) (예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)이 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)은, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(388)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성 요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108))간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi direct 또는 IrDA(infrared data association) 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 셀룰러 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부 전자 장치와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성 요소(예: 단일 칩)으로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성 요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 및 인증할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 하나의 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들을 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 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC)이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 전자 장치(102, 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부 전자 장치들(102, 104, or 108) 중 하나 이상의 외부 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다.. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다.
본 문서에 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 문서에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로 등의 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 기기(machine)(예: 전자 장치(101)) 의해 읽을 수 있는 저장 매체(storage medium)(예: 내장 메모리(136) 또는 외장 메모리(138))에 저장된 하나 이상의 명령어들을 포함하는 소프트웨어(예: 프로그램(140))로서 구현될 수 있다. 예를 들면, 기기(예: 전자 장치(101))의 프로세서(예: 프로세서(120))는, 저장 매체로부터 저장된 하나 이상의 명령어들 중 적어도 하나의 명령을 호출하고, 그것을 실행할 수 있다. 이것은 기기가 상기 호출된 적어도 하나의 명령어에 따라 적어도 하나의 기능을 수행하도록 운영되는 것을 가능하게 한다. 상기 하나 이상의 명령어들은 컴파일러에 의해 생성된 코드 또는 인터프리터에 의해 실행될 수 있는 코드를 포함할 수 있다. 기기로 읽을 수 있는 저장매체 는, 비일시적(non-transitory) 저장매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, ‘비일시적’은 저장매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장매체에 반영구적으로 저장되는 경우와 임시적으로 저장되는 경우를 구분하지 않는다.
일실시예에 따르면, 본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 방법은 컴퓨터 프로그램 제품(computer program product)에 포함되어 제공될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 상품으로서 판매자 및 구매자 간에 거래될 수 있다. 컴퓨터 프로그램 제품은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체(예: compact disc read only memory (CD-ROM))의 형태로 배포되거나, 또는 어플리케이션 스토어(예: 플레이 스토어TM)를 통해 또는 두개의 사용자 장치들(예: 스마트폰들) 간에 직접, 온라인으로 배포(예: 다운로드 또는 업로드)될 수 있다. 온라인 배포의 경우에, 컴퓨터 프로그램 제품의 적어도 일부는 제조사의 서버, 어플리케이션 스토어의 서버, 또는 중계 서버의 메모리와 같은 기기로 읽을 수 있는 저장 매체에 적어도 일시 저장되거나, 임시적으로 생성될 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 상기 기술한 구성요소들의 각각의 구성요소(예: 모듈 또는 프로그램)는 단수 또는 복수의 개체를 포함할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 전술한 해당 구성요소들 중 하나 이상의 구성요소들 또는 동작들이 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 구성요소들 또는 동작들이 추가될 수 있다. 대체적으로 또는 추가적으로, 복수의 구성요소들(예: 모듈 또는 프로그램)은 하나의 구성요소로 통합될 수 있다. 이런 경우, 통합된 구성요소는 상기 복수의 구성요소들 각각의 구성요소의 하나 이상의 기능들을 상기 통합 이전에 상기 복수의 구성요소들 중 해당 구성요소에 의해 수행되는 것과 동일 또는 유사하게 수행할 수 있다. 다양한 실시예들에 따르면, 모듈, 프로그램 또는 다른 구성요소에 의해 수행되는 동작들은 순차적으로, 병렬적으로, 반복적으로, 또는 휴리스틱하게 실행되거나, 상기 동작들 중 하나 이상이 다른 순서로 실행되거나, 생략되거나, 또는 하나 이상의 다른 동작들이 추가될 수 있다.
도 2a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(200)의 펼침 상태를 도시한 도면이다. 도 2b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 2a의 전자 장치(200)의 접힘 상태를 도시한 도면이다.
도 2a 및 도 2b의 전자 장치(200)은 도 1의 전자 장치(101)과 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 포함할 수 있다.
도 2a를 참고하면, 전자 장치(200)는, 서로에 대하여 접히도록 힌지 구조(예: 도 3의 힌지 구조(264))를 통해 회동 가능하게 결합되는 한 쌍의 하우징 구조(210, 220), 한 쌍의 하우징 구조(210, 220)의 접힘 가능한 부분을 커버하는 힌지 커버(265), 및 한 쌍의 하우징 구조(210, 220)에 의해 형성된 공간에 배치되는 디스플레이(230)(예: 플렉서블(flexible) 디스플레이 또는 폴더블(foldable) 디스플레이)를 포함할 수 있다. 본 문서에서는 디스플레이(230)가 배치된 면은 전자 장치(200)의 전면으로 정의될 수 있으며, 전면의 반대 면은 전자 장치(200)의 후면으로 정의될 수 있다. 또한 전면과 후면 사이의 공간을 둘러싸는 면은 전자 장치(200)의 측면으로 정의될 수 있다.
일 실시 예에서, 한 쌍의 하우징 구조(210, 220)는 센서 영역(231d)를 포함하는 제1하우징 구조(210), 제2하우징 구조(220), 제1후면 커버(240) 및 제2후면 커버(250)를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)의 한 쌍의 하우징 구조(210, 220)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 형태 및 결합으로 제한되지 않으며, 다른 형상이나 부품의 조합 및/또는 결합에 의해 구현될 수 있다. 예를 들어, 다른 실시 예에서는, 제1하우징 구조(210)와 제1후면 커버(240)가 일체로 형성될 수 있고, 제2하우징 구조(220)와 제2후면 커버(250)가 일체로 형성될 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 제1하우징 구조(210)와 제2하우징 구조(220)는 폴딩 축(A 축)을 중심으로 양측에 배치되고, 폴딩 축(A 축)에 대하여 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)는 전자 장치(200)의 상태가 펼침 상태(flat stage 또는 closing state)인지, 접힘 상태(folding state)인지, 또는 중간 상태인지 여부에 따라 서로 이루는 각도나 거리가 달라질 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 제1하우징 구조(210)는 제2하우징 구조(220)와 달리 다양한 센서들이 배치되는 센서 영역(231d)을 추가로 포함하지만, 이외의 영역에서는 상호 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예로, 센서 배치 영역(231d)은 제2하우징 구조(220)의 적어도 일부 영역에 추가로 배치되거나 대체될 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1하우징 구조(210)는 전자 장치(200)의 펼침 상태에서, 힌지 구조(예: 도 3의 힌지 구조(264))에 연결되며, 전자 장치(200)의 전면을 향하도록 배치된 제1면(211), 제1면(211)의 반대 방향을 향하는 제2면(212), 및 제1면(211)과 제2면(212) 사이의 공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제1측면 부재(213)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제1측면 부재(213)는 폴딩 축(A 축)과 평행하게 배치되는 제1측면(213a), 제1측면(213a)의 일단으로부터 폴딩 축과 수직한 방향으로 연장되는 제2측면(213b) 및 제1측면(213a)의 타단으로부터 폴딩 축(A 축)과 수직한 방향으로 연장되는 제3측면(213c)을 포함할수 있다.
일 실시 예에서, 제2하우징 구조(220)는 전자 장치(200)의 펼침 상태에서, 힌지 구조(예: 도 3의 힌지 구조(264))와 연결되며, 전자 장치(200)의 전면을 향하도록 배치된 제3면(221), 제3면(221)의 반대 방향을 향하는 제4면(222), 및 제3면(221) 및 제4면(222) 사이의 공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제2측면 부재(220)를 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 제2측면 부재(220)는 폴딩 축(A 축)과 평행하게 배치되는 제4측면(223a), 제4측면(223a)의 일단으로부터 폴딩 축(A 축)과 수직한 방향으로 연장되는 제5측면(223b) 및 제4측면(223a)의 타단으로부터 폴딩 축(A 축)과 수직한 방향으로 연장되는 제6측면(223c)을 포함할수 있다. 일 실시 예에서, 제3면(221)은 접힘 상태에서 제1면(211)과 마주보도록 대면될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 제1하우징 구조(210)와, 제2하우징 구조(220)의 구조적 형상 결합을 통하여 디스플레이(230)를 수용하도록 형성되는 리세스(201)를 포함할 수 있다. 리세스(201)는 디스플레이(230)와 실질적으로 동일한 크기를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 센서 영역(231d)으로 인해, 리세스(201)는 폴딩 축(A 축)에 대해 수직한 방향으로 서로 다른 2개 이상의 폭을 가질 수 있다. 예를 들어, 리세스(201)는 제2하우징 구조(220) 중 폴딩 축(A 축)에 평행한 제1부분(220a)과 제1하우징 구조(210) 중 센서 영역(231d)의 가장자리에 형성되는 제1부분(210a) 사이의 제1폭(W1), 및 제2하우징 구조(210)의 제2부분(220b)과 제1하우징 구조(210) 중 센서 영역(213d)에 해당하지 않으면서 폴딩 축(A 축)에 평행한 제2부분(210b)에 의해 형성되는 제2폭(W2)을 가질 수 있다. 이러한 경우, 제2폭(W2)은 제1폭(W1)보다 길게 형성될 수 있다. 예컨대, 리세스(201)는 상호 비대칭 형상을 갖는 제1하우징 구조(210)의 제1부분(210a)으로부터 제2하우징 구조(220)의 제1부분(220a)까지 형성되는 제1폭(W1)과, 상호 대칭 형상을 갖는 제1하우징 구조(210)의 제2부분(210b)으로부터 제2하우징 구조(220)의 제2부분(220b)까지 형성되는 제2폭(W2)을 갖도록 형성될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1하우징 구조(210)의 제1부분(210a) 및 제2부분(210b)은 폴딩 축(A 축)로부터 서로 다른 거리를 갖도록 형성될 수 있다. 리세스(201)의 폭은 도시된 예시로 한정되지 아니한다. 다양한 실시 예에서, 센서 영역(213d)의 형태 또는 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)의 비대칭 형상을 갖는 부분에 의해 리세스(201)는 2개 이상의 서로 다른 폭을 가질 수도 있다.
일 실시 예에서, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)의 적어도 일부는 디스플레이(230)를 지지하기 위해 선택된 크기의 강성을 갖는 금속 재질 또는 비금속 재질로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 센서 영역(231d)은 제1하우징 구조(210)의 일측 코너에 인접하여 소정 영역을 가지도록 형성될 수 있다. 다만 센서 영역(231d)의 배치, 형상, 또는 크기는 도시된 예시에 한정되지 아니한다. 예를 들어, 다른 실시 예에서 센서 영역(231d)은 제1하우징 구조(210)의 다른 코너 혹은 상단 코너와 하단 코너 사이의 임의의 영역에 제공될 수 있다. 다른 실시예로, 센서 영역(231d)은 제2하우징 구조의 적어도 일부 영역에 배치될 수도 있다. 다른 실시예로, 센서 영역(231d)는 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)에 연장되도록 배치될 수도 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 센서 영역(213d)을 통하거나, 또는 센서 영역(231d)에 마련된 하나 이상의 개구(opening)를 통해 전자 장치(200)의 전면에 노출되도록 배치되는 다양한 기능을 수행하기 위한 부품들(components)이 될 수 있다. 다양한 실시 예에서, 부품들은, 예를 들어, 전면 카메라 장치, 리시버, 근접 센서, 조도 센서, 홍채 인식 센서, 초음파 센서 또는 인디케이터 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1후면 커버(240)는 제1하우징 구조(210)의 제2면(212)에 배치될 수 있고, 실질적으로 직사각형인 가장자리(periphery)를 가질 수 있다. 일 실시 예에서, 가장자리의 적어도 일부는 제1하우징 구조(210)에 의해 감싸질 수 있다. 유사하게, 제2후면 커버(250)는 제2하우징 구조(220)의 제4면(222)에 배치될 수 있고, 제2하우징 구조(220)에 의해 그 가장자리의 적어도 일부가 감싸질 수 있다.
도시된 실시 예에서, 제1후면 커버(240) 및 제2후면 커버(250)는 폴딩 축(A 축)을 기준으로 실질적으로 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 다른 실시예로, 제1후면 커버(240) 및 제2후면 커버(250)는 서로 다른 다양한 형상을 포함할 수도 있다. 다른 실시예로, 제1후면 커버(240)는 제1하우징 구조(210)와 일체로 형성될 수 있고, 제2후면 커버(250)는 제2하우징 구조(220)와 일체로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1후면 커버(240), 제2후면 커버(250), 제1하우징 구조(210), 및 제2하우징 구조(220)는 서로 결합된 구조를 통해 전자 장치(200)의 다양한 부품들(예: 인쇄 회로 기판, 안테나 모듈, 센서 모듈 또는 배터리)이 배치될 수 있는 공간을 제공할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)의 후면에는 하나 이상의 부품(components)이 배치되거나 시각적으로 노출될 수 있다. 예를 들어, 제1후면 커버(240)의 제1후면 영역(241)을 통해 하나 이상의 부품 또는 센서가 시각적으로 노출될 수 있다. 다양한 실시 예에서 상기 센서는 근접 센서, 후면 카메라 장치 및/또는 플래시를 포함할 수 있다. 다른 실시 예에서, 제2후면 커버(250)의 제2후면 영역(251)을 통해 서브 디스플레이(252)의 적어도 일부가 시각적으로 노출될 수 있다.
디스플레이(200)는, 한 쌍의 하우징 구조(210, 220)에 의해 형성된 공간 상에 배치될 수 있다. 예를 들어, 디스플레이(200)는 한 쌍의 하우징 구조(210, 220)에 의해 형성되는 리세스(recess)(예: 도 2a의 리세스(201))에 안착될 수 있으며, 전자 장치(200)의 전면의 실질적으로 대부분을 차지하도록 배치될 수 있다. 따라서, 전자 장치(200)의 전면은 디스플레이(230) 및 디스플레이(230)에 인접한 제1하우징 구조(210)의 일부 영역(예: 가장자리 영역) 및 제2하우징 구조(220)의 일부 영역(예: 가장자리 영역)을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 전자 장치(200)의 후면은 제1후면 커버(240), 제1후면 커버(240)에 인접한 제1하우징 구조(210)의 일부 영역(예: 가장자리 영역), 제2후면 커버(250) 및 제2후면 커버(250)에 인접한 제2하우징 구조(220)의 일부 영역(예: 가장자리 영역)을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 디스플레이(230)는, 적어도 일부 영역이 평면 또는 곡면으로 변형될 수 있는 디스플레이를 의미할 수 있다. 일 실시 예에서, 디스플레이(230)는 폴딩 영역(231c), 폴딩 영역(231c)을 기준으로 일측(예: 폴딩 영역(231c)의 우측 영역)에 배치되는 제1영역(231a) 및 타측(예: 폴딩 영역(231c)의 좌측 영역)에 배치되는 제2영역(231b)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 제1영역(231a)은 제1하우징 구조(210)의 제1면(211)에 배치되고, 제2영역(231b)은 제2하우징 구조(220)의 제3면(221)에 배치될 수 있다. 일 실시 예에서, 디스플레이(230)의 영역 구분은 예시적인 것이며, 디스플레이(230)는 구조 또는 기능에 따라 복수(예를 들어, 4개 이상 혹은 2개)의 영역으로 구분될 수도 있다. 일례로, 도 2a에 도시된 실시 예에서는 y축에 평행하게 연장되는 폴딩 영역(231c) 또는 폴딩 축(A축)에 의해 디스플레이(230)의 영역이 구분될 수 있으나, 다른 실시 예에서 디스플레이(230)는 다른 폴딩 영역(예: x 축에 평행한 폴딩 영역) 또는 다른 폴딩 축(예: x 축에 평행한 폴딩 축)을 기준으로 영역이 구분될 수도 있다. 전술한 디스플레이의 영역 구분은 한 쌍의 하우징 구조(210, 220) 및 힌지 구조(예: 도 3의 힌지 구조(264))에 의한 물리적 구분일 뿐, 실질적으로 한 쌍의 하우징 구조(210, 220) 및 힌지 구조(예: 도 3의 힌지 구조(264))를 통해 디스플레이(230)는 하나의 전체 화면이 표시될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1영역(231a)과 제2영역(231b)은 폴딩 영역(231c)을 중심으로 전체적으로 대칭인 형상을 가질 수 있다. 다만, 제1영역(231a)은, 제2영역(231b)과 달리, 센서 영역(231d)의 존재에 따라 컷(cut)된 노치(notch) 영역(예: 도 3의 노치 영역(233))을 포함할 수 있으나, 이외의 영역에서는 제2영역(231b)과 대칭적인 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 제1영역(231a)과 제2영역(231b)은 서로 대칭적인 형상을 갖는 부분과, 서로 비대칭적인 형상을 갖는 부분을 포함할 수 있다.
도 2b를 참고하면, 힌지 커버(265)는, 제1하우징 구조(210)와 제2하우징 구조(220) 사이에 배치되어, 내부 부품(예: 도 3의 힌지 구조(264))을 가릴 수 있도록 구성될 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 커버(265)는, 전자 장치(200)의 작동 상태(펼침 상태(flat state) 또는 접힘 상태(folded state))에 따라, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)의 일부에 의해 가려지거나, 외부로 노출될 수 있다.
일례로, 도 2a에 도시된 바와 같이 전자 장치(200)가 펼침 상태인 경우, 힌지 커버(265)는 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)에 의해 가려져 노출되지 않을 수 있다. 일례로, 도 2b에 도시된 바와 같이 전자 장치(200)가 접힘 상태(예: 완전 접힘 상태(completely folded state))인 경우, 힌지 커버(265)는 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220) 사이에서 외부로 노출될 수 있다. 일례로, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)가 소정의 각도를 이루는(folded with a certain angle) 중간 상태(intermediate state)인 경우, 힌지 커버(265)는 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)의 사이에서 전자 장치(200)의 외부로 일부 노출될 수 있다. 이 경우 노출되는 영역은 완전히 접힌 상태보다 적을 수 있다. 일 실시 예에서, 힌지 커버(265)는 곡면을 포함할 수 있다.
이하, 전자 장치(200)의 작동 상태(예: 펼침 상태(flat state) 및 접힘 상태(folded state))에 따른 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)의 동작과 디스플레이(230)의 각 영역을 설명한다.
일 실시 예에서, 전자 장치(200)가 펼침 상태(flat state)(예: 도 2a의 상태)인 경우, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)는 180도의 각도를 이루며, 디스플레이의 제1영역(231a) 및 제2영역(231b)은 동일 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 또한, 폴딩 영역(231c)은 제1영역(231a) 및 제2영역(231b)과 동일 평면을 형성할 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(200)가 접힘 상태(folded state)(예: 도 2b의 상태)인 경우, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)는 서로 마주보게 배치될 수 있다. 디스플레이(230)의 제1영역(231a)과 제2영역(231b)은 서로 좁은 각도(예: 0도에서 10도 사이)를 형성하며, 서로 마주볼 수도 있다. 폴딩 영역(231c)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 형성될 수 있다.
일 실시 예에서, 전자 장치(200)가 중간 상태(intermediate state)인 경우, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)는 서로 소정의 각도(a certain angle)로 배치될 수 있다. 디스플레이(230)의 제1영역(231a)과 제2영역(231b)은 접힘 상태보다 크고, 펼침 상태보다 작은 각도를 형성할 수 있다. 폴딩 영역(231c)은 적어도 일부가 소정의 곡률을 가지는 곡면으로 이루어질 수 있으며, 이 때의 곡률은 접힘 상태(folded state)인 경우보다 작을 수 있다.
도 3은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(200)의 분리 사시도이다.
도 3을 참조하면, 일 실시 예에서, 전자 장치(200)는 디스플레이(230), 지지부재 어셈블리(260), 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(270), 제1하우징 구조(210), 제2하우징 구조(220), 제1후면 커버(240) 및 제2후면 커버(250)를 포함할 수 있다. 본 문서에서, 디스플레이(display unit)(230)는 디스플레이 모듈(module) 또는 디스플레이 어셈블리(assembly)로 불릴 수 있다.
상기 디스플레이(230)는 디스플레이 패널(231)(예: 플렉서블 디스플레이 패널)와, 디스플레이 패널(231)가 안착되는 하나 이상의 플레이트(232) 또는 층을 포함할 수 있다. 일 실시 예에서, 플레이트(232)는 디스플레이 패널(231)와 지지부재 어셈블리(260) 사이에 배치될 수 있다. 플레이트(232)의 일면(예: 도 3의 Z 방향의 면)의 적어도 일부에는 디스플레이 패널(231)이 배치될 수 있다. 플레이트(232)는 디스플레이 패널(231)와 대응되는 형상으로 형성될 수 있다. 예를 들어, 플레이트(232)의 일부 영역은 디스플레이 패널(231)의 노치 영역(233)에 대응되는 형상으로 형성될 수 있다.
지지부재 어셈블리(260)는 제1지지부재(261), 제2지지부재(262), 제1지지부재(261)과 제2지지부재(262) 사이에 배치되는 힌지 구조(264), 힌지 구조(264)를 외부에서 볼 때, 이를 커버하는 힌지 커버(265), 및 제1지지부재(261)와 제2지지부재(262)를 가로지르는 배선 부재(263)(예: 연성 회로 기판(FPCB; flexible printed circuit board))를 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 지지부재 어셈블리(260)는 플레이트(232)와 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(270) 사이에 배치될 수 있다. 일례로, 제1지지부재(261)는 디스플레이(230)의 제1영역(231a)과 제1인쇄 회로 기판(271) 사이에 배치될 수 있다. 제2지지부재(262)는 디스플레이(230)의 제2영역(231b)과 제2인쇄 회로 기판(272) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시 예에서, 지지부재 어셈블리(260)의 내부에는 배선 부재(263)와 힌지 구조(264)의 적어도 일부가 배치될 수 있다. 배선 부재(263)는 제1지지부재(261)와 제2지지부재(262)를 가로지르는 방향(예: x축 방향)으로 배치될 수 있다. 배선 부재(263)는 폴딩 영역(231c)의 폴딩 축(예: y축 또는 도 1의 폴딩 축(A))에 수직한 방향(예: x축 방향)으로 배치될 수 있다.
적어도 하나의 인쇄 회로 기판(270)은 위에서 언급된 바와 같이, 제1지지부재(261) 측에 배치되는 제1인쇄 회로 기판(271)과 제2지지부재(262) 측에 배치되는 제2인쇄 회로 기판(272)을 포함할 수 있다. 상기 제1인쇄 회로 기판(271)과 제2인쇄 회로 기판(272)은 지지부재 어셈블리(260), 제1하우징 구조(210), 제2하우징 구조물(220), 제1후면 커버(240) 및 제2후면 커버(250)에 의해 형성되는 공간의 내부에 배치될 수 있다. 제1인쇄 회로 기판(271)과 제2인쇄 회로 기판(272)에는 전자 장치(200)의 다양한 기능을 구현하기 위한 부품들이 실장될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1하우징 구조(210) 및 제2하우징 구조(220)는 지지부재 어셈블리(260)에 디스플레이(230)가 결합된 상태에서, 지지부재 어셈블리(260)의 양측으로 결합되도록 서로 조립될 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제1하우징 구조(210)와 제2하우징 구조(220)는 지지부재 어셈블리(260)의 양 측에서 슬라이딩 되어 지지부재 어셈블리(260)와 결합될 수 있다.
일 실시 예에서, 제1하우징 구조(210)는 제1회전 지지면(214)을 포함할 수 있고, 제2하우징 구조(520)는 제1회전 지지면(214)에 대응되는 제2회전 지지면(224)을 포함할 수 있다. 제1회전 지지면(214)과 제2회전 지지면(224)은 힌지 커버(265)에 포함된 곡면과 대응되는 곡면을 포함할 수 있다.
일 실시 예에서, 제1회전 지지면(214)과 제2회전 지지면(224)은 전자 장치(200)가 펼침 상태(예: 도 2a의 상태)인 경우, 힌지 커버(265)를 덮어 힌지 커버(265)가 전자 장치(200)의 후면으로 노출되지 않거나 최소한으로 노출될 수 있다. 일 실시 예에서, 제1회전 지지면(214)과 제2회전 지지면(224)은 전자 장치(200)가 접힘 상태(예: 도 2b의 상태)인 경우, 힌지 커버(265)에 포함된 곡면을 따라 회전하여 힌지 커버(265)가 전자 장치(200)의 후면으로 최대한 노출될 수 있다.
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 전자 장치(400)의 펼침 및 접힘 동작에 따라 함께 동작하는 배터리 팩(500)의 구성을 도시한 도면이다.
도 4a 및 도 4b의 전자 장치(400)는 도 1의 전자 장치(101) 또는 도 2a 내지 도 3의 전자 장치(200)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참고하면, 전자 장치(400)는 폴딩 축(A)을 기준으로 회동 가능하게 배치되는 폴더블 하우징 구조(410, 420)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 폴더블 하우징 구조(410, 420)는 제1하우징(410)(예: 도 2a의 제1하우징 구조(210)) 및 제2하우징(420)(예: 도 2a의 제2하우징 구조(220))을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(410) 및 제2하우징(420)은 힌지 모듈(460)(예: 도 3의 힌지 구조(264))에 의해 회동 가능하게 연결될 수 있다. 예컨대, 제1하우징(410) 및 제2하우징(420)은 힌지 모듈(460)에 의해 폴딩 축(A)을 기준으로 상호 마주보도록 폴딩되거나 동일한 평면을 갖도록 서로에 대하여 개방될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1하우징(410)은 제1방향(예: 도 3의 Z 축 방향)으로 향하는 제1면(411), 제1방향과 반대인 제2방향(예: 도 3의 -Z 축 방향)으로 향하는 제2면(412) 및 제1면(411)과 제2면(412) 사이 제1공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제1측면 부재(413)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1측면 부재(413)의 적어도 일부는 도전성 부재(예: 금속 부재)로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2하우징(420)은 제3방향(예: 도 3의 Z 축 방향)으로 향하는 제3면(421), 제3방향과 반대인 제4방향(예: 도 3의 -Z 축 방향)으로 향하는 제4면(422) 및 제3면(421)과 제4면(422) 사이 제2공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제2측면 부재(423)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2측면 부재(423) 역시 적어도 일부는 도전성 부재로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1하우징(410)과 제2하우징(420)이 180도 개방된 상태에서 제1면(411)과 제3면(421)은 동일한 방향(예: 도 3의 Z 축 방향)을 바라보는 평면형 구조로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 제1하우징(410)의 제1면(411)과 제2하우징(420)의 제3면(421)을 가로지르도록 배치되는 디스플레이(430)(예: 플렉서블 디스플레이)를 포함할 수 있다. 예컨대, 제1하우징(410)의 제1면(411)과 제2하우징(420)의 제3면(421)이 서로 마주보도록 폴딩될 때, 디스플레이(430) 역시 폴딩 축(A)을 기준으로 서로 마주보도록 폴딩될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(410)의 제1면(411) 중 적어도 일부는 디스플레이(430)가 배치되지 않고 별도의 센서 영역(435)이 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 센서 영역(435)은 제2하우징(420)의 제3면(421) 중 적어도 일부 영역에 배치되거나, 제1면(411)과 제3면(421)에 연장되도록 배치될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(400)는 배터리 팩(500)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩(500)은 제1하우징(410)의 제1공간으로부터 제2하우징(420)의 제2공간까지 연장되도록 배치되는 배터리 셀(510) 및 배터리 셀(520)의 일측에 배치되는 PCM(protective circuit module)부(520)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)은 단일 셀로써, 제1하우징(410)의 제1공간에 배치되는 합제층을 포함하는 복수의 기재부가 적층된 제1셀 영역(C1)과, 제2하우징(420)의 제2공간에 배치되는 합제층을 포함하는 제2셀 영역(C2)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1셀 영역(C1)과 제2셀 영역(C2)은 합제층이 생략된 기재부들의 접합에 의해 형성된 접힘 가능 영역(B)을 통해 일체로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접힘 가능 영역(B)은 힌지 모듈(460)와 대응되는 영역에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)은 접힘 가능 영역(B)을 통해 제1하우징(410)의 제1면(411)과 제2하우징(420)의 제3면(421)이 마주보도록 접히는 상태에서도 접힘에 대한 응력없이 적어도 180도로 자연스럽게 접히도록 구성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)의 접힘 가능 영역(B)은 합제층이 제거된 서로 다른 길이를 갖는 기재부들의 접합만으로 자연스러운 접힘을 유도함으로써 접힘 가능 영역 형성을 위한 별도의 추가 공정이 요구되지 않을 수 있다.
여기서, 합제층은 용량에 기여하는 활물질을 비롯하여 도전제 또는 바인더와 같은 물질이 포함된 슬러리(slurry)가 기재부(예: 금속 시트)에 도포 또는 코팅되는 부분을 일컫는다.
도 5는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 팩(500)의 분리 사시도이다.
도 5를 참고하면, 배터리 팩(500)은 배터리 셀(510) 및 배터리 셀(510)의 일측에 배치되고 배터리 셀(510)과 전기적으로 연결되는 PCM(protective circuit module)부(520)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCM부(520)는 배터리 셀(510)의 외면을 형성하는 배터리 파우치(예: 도 6의 배터리 파우치(5101))로부터 인출된 도전성 단자들(5111, 5112)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)은 제1셀 영역(C1), 제1셀 영역(C1)으로부터 연장되는 제2셀 영역(C2) 및 제1셀 영역(C1)과 제2셀 영역(C2)을 연결하는 접힘 가능 영역(B)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접힘 가능 영역(B)의 위치에 따라 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)의 크기는 서로 동일하거나 다르게 결정될 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCM부(520)는 제1셀 영역(C1)의 적어도 일부분으로부터 인출될 수 있다. 다른 실시예로 PCM부(520)는 제2셀 영역(C2)의 적어도 일부분으로부터 인출될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)은 일면 또는 양면에 도포된 합제층(예: 도 6의 합제층(513, 514))을 포함하는 후술될 복수의 기재부들(예: 도 6의 기재부들(511, 512))이 적층되는 판상(plate type)으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 기재부들은 양극 기재부들(예: 도 6의 양극 기재부들(511)) 및 음극 기재부들(예: 도 6의 음극 기재부들(512))을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 양극 기재부들 및 음극 기재부들은 분리막(예: 도 6의 분리막(예: 도 6의 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e))을 통해 전기적으로 단절되면서 교번하여 적층될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접힘 가능 영역(B)은 상술한 기재부들에서 합제층이 생략된 채, 분리막과 함께 적어도 일부 영역이 접합된 접합부를 포함하는 유연성 영역으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접힘 가능 영역(B)의 기재부들 및 분리막은 서로 다른 길이를 갖도록 배치됨으로서 접힘에 대한 유연성을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, PCM부(520)는 PCM(521)과, PCM(521)을 수용하는 케이스(522)와, 케이스(522)를 배터리 파우치(예: 도 6의 배터리 파우치(5101))에 고정시킴과 동시에 완충 작용을 수행하는 결합 부재(523) 및 PCM(521)이 수용된 케이스(522)와 배터리 파우치(5101)을 함께 커버하도록 마감하는 마감 부재(524)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)은 배터리 파우치(510)로부터 연장되며, 전해액(예: 리튬염 함유 비수계 전해액)을 채운 배터리 셀을 단속하기 위한 봉합 부분의 일부로 기여되는 파우치 테라스(5102)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파우치 테라스(5102)는 PCM(521)이 수용된 케이스(522)의 접촉 또는 고정 영역으로 활용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(5101)는 CCP(cast coated paper), 알루미늄 또는 나일론 등의 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 파우치 테라스(5102)는 열 또는 레이저 등의 방법을 통해 봉합 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(510)는 파우치 테라스(5101)를 통해 노출되며, 내부의 기재부들과 전기적으로 연결되는 한 쌍의 도전성 단자들(5111, 5112)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도전성 단자들(5111, 5112)은 양극 기재부들과 전기적으로 연결되는 양극 단자(511) 및 음극 기재부들과 전기적으로 연결되는 음극 단자(512)를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, PCM(521)은 배터리 셀(510)을 전기적으로 보호할 수 있는 하나 이상의 회로 소자들과, 회로 소자들이 실장될 수 있는 회로 기판(예: 강성 기판(PCB; printed circuit board))을 포함할 수 있으며, 도전성 플레이트(525, 526)(예: 니켈 플레이트)를 통해 파우치 테라스(5102)에서 인출된 도전성 단자들(5111, 5112)과 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCM(521)은 배터리 셀(510)의 충, 방전시 일정 범위로 전압을 유지(예: 과충전 또는 과방전을 방지)시키기 위하여 사용될 수 있다. 예컨대, 배터리 셀(510)이 리튬 전지일 경우, PCM(520)은 셀 전압을 2V ~4.2V의 범위에서 동작하도록 제어하여 배터리 셀(510)의 파손을 방지할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 셀(510)의 구성을 도시한 단면도이다.
도 6을 참고하면, 배터리 셀(510)은 적층되는 복수의 기재부들(511, 512)(예: 집전체들)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 기재부들(511, 512)은 양극 기재부들(511a, 511b, 511c) 및 음극 기재부들(512a, 512b, 512c)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 도시된 바와 같이, 양극 기재부들(511a, 511b, 511c) 및 음극 기재부들(512a, 512b, 512c)은 3개의 레이어가 서로 교번하도록 적층되고 있으나 그 이상 개수의 레이어들이 적층될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 양극 기재부들(511a, 511b, 511c) 및 음극 기재부들(512a, 512b, 512c)은 전기적 단절을 위하여 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 151e)을 통해 서로 교번하여 적층될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 양극 기재부들(511a, 511b, 511c) 각각은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 음극 기재부들(512a, 512b, 512c) 각각은 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 기재부들(511, 512) 각각은 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들(513, 514)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 합제층들(513, 514)은 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물 또는 혼합물에 충진재가 더 첨가되어 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 합제층들(513, 514)은 양극 기재부들(511a, 511b, 511c)에 도포되는 양극 합제층(513)(예: 양극 활물질) 및 음극 기재부들(512a, 512b, 512c)에 도포되는 음극 합제층(514)(예: 음극 활물질)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 양극 합제층(513)에 사용되는 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물, 리튬 니켈 산화물, 리튬 망간 산화물 또는 리튬 동 산화물을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 음극 합제층(514)에 사용되는 음극 활물질은 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소, 리튬 금속, 리튬 합금, 규소계 합금 또는 주석계 합금을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)은 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성 재질의 박막이 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)은 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 폴리머, 유리 섬유 또는 폴리에틸렌으로 형성된 시트 또는 부직포를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)은 합제층들(513, 514)이 생략되고 기재부들(511, 512)과 분리막들(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)만이 적층되는 접힘 가능 영역(B)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)은 접힘 가능 영역(B)의 일측에 배치되는 제1셀 영역(C1) 및 타측에 배치되는 제2셀 영역(C2)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 합제층들(513, 514)은 복수의 기재부들(511, 512) 각각이 형성할 때, 접힘 가능 영역(B)을 제외한 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)에 도포되도록 패턴 방식으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접힘 가능 영역(B)에서 합제층들(513, 514)이 생략된 채, 기재부들(511, 512) 및 분리막들(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)이 서로 접합되는 접합부(B1) 및 접합부(B1)의 양측에서 제1셀 영역(C1)과 제2셀 영역(C2)의 합제층들(513, 514)의 생략에 따른 단차에 의해 발생되는 각 층들간의 높이차를 수용하기 위한 비접합부(B2)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 접합부(B1)는 각 층들을 초음파 융착, 접착 물질을 통한 본딩 또는 열압착 공정을 통해 형성될 수 있다. 다른 실시예로, 접힘 가능 영역(B)은 접합부(B1) 없이 비접합부(B2)로만 형성될 수도 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 기재부들(511, 512) 및 분리막들(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)은 접힘 가능 영역(B)에서 서로 다른 길이를 갖도록 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 기재부들(511) 및 분리막들(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)의 접힘에 따른 서로 다른 여유 길이를 제공함으로써, 배터리 셀(510)의 접힘에 의해 발생되는 응력 집중 현상이 해소될 수 있으며, 접힘 자유도가 보장될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(510)은 서로 다른 길이를 갖는 기재부들(511) 및 분리막들(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)을 포함하는 접힘 가능 영역(B)을 통해 실질적으로 180도 또는 그 이상의 각도로 접힘 동작이 구현될 수 있다. 예컨대, 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)이 접힘 가능 영역(B)을 기준으로 하측 방향(예: ③ 방향)으로 접어지도록 결정될 경우, 복수의 기재부들(511, 512) 및 분리막들(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)은 접힘 가능 영역(B)에서 상측 방향(예: ② 방향)으로 올라갈수록 점진적으로 그 길이가 길어지도록 형성될 수 있다. 이러한 경우, 배터리 셀(510)의 최하측에 배치된 기재부(512c)를 기준으로 그 상측에 순차적으로 배치되는 기재부들(511c, 512b, 511b, 512a, 511a) 및 분리막들(515e, 515d, 515c, 515b, 515a)은 접어지는 방향으로 치우치도록 접합부(B)가 위치될 수 있다. 따라서, 모든 기재부들(511, 512) 및 분리막들(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)이 접힘 가능 영역(B)의 접합부(B1)에서 접합될 경우, 도시된 바와 같이, 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)이 접어지는 방향(③ 방향)으로 접합부(B1)가 치우칠 수 있으며, 그 상부에는 공간(5103)이 제공될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 이러한 공간(5103)은 접힘 가능 영역(B)이 접어질 경우, 응력 해소를 위한 공간으로 제공될 수 있다. 상술한 공간(5103)은 접힘 가능 영역에서 합체층들이 생략된 것에 기인할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(510)이 도 4a의 전자 장치(400)에 배치될 경우, ① 방향으로 치우치도록 배치된 접힘 가능 영역(B1)의 접합부(B1)는 전자 장치(400)의 제1하우징(410)의 제1면(411) 및 제2하우징(420)의 제3면(421)을 향하도록 배치될 수 있다. 이러한 경우, ② 방향으로 치우치도록 배치되는 공간(5103)에 의해, 전자 장치는 제1하우징(410)의 제1면(411)과 제2하우징(420)의 제3면(421)이 서로 마주보도록 접히는 접힘 동작이 수행될 수 있다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 폴더블 타입 전자 장치(700)에 적용되는 배터리 셀(740, 750, 760)의 다양한 배치 구성을 도시한 도면들이다.
도 7a 내지 도 7c의 전자 장치(700)는 도 1의 전자 장치(101), 도 2a 내지 도 3의 전자 장치(200) 또는 도 4의 전자 장치(400)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 7a 내지 도 7c를 참고하면, 전자 장치(700)는 제1하우징(710), 제1하우징(710)과 연결되는 힌지 모듈(730) 및 힌지 모듈(730)과 연결되는 제2하우징(720)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(710)과 제2하우징(720)은 힌지 모듈(730)을 통해 서로에 대하여 접힘 가능하게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(710) 및 제2하우징(720)의 접힘 각도는 0~360도의 범위를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(700)의 내부에는 배터리 셀(740, 750, 760))이 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(740, 750, 760)은 제1하우징 구조(710) 및 제2하우징 구조(720)의 접힘 동작에 대응하도록 접힘 가능하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(740, 750, 760)은 제1하우징(710)에 배치되는 제1셀 영역(C1), 제2하우징(720)에 배치되는 제2셀 영역(C2) 및 제1셀 영역(C1)과 제2셀 영역(C2)을 연결하는 접힙 가능 영역(B)을 포함할 수 있다. 예컨대, 배터리 셀(710, 750, 760)은 단일 셀로서 전술한 도 6의 배터리 셀(510)의 구성과 실질적으로 동일할 수 있다.
도 7a를 참고하면, 전자 장치(700)는 내부 공간에 배치되는 한 쌍의 인쇄 회로 기판들(711, 721)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 인쇄 회로 기판들(711, 721)은 제1하우징(710)에 배치되는 제1인쇄 회로 기판(711) 및 제2하우징(720)에 배치되는 제2인쇄 회로 기판(721)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(740)은 PCM부(예: 도 4의 PCM부(520))를 포함하는 배터리 팩(예: 도 4의 배터리 팩(500))으로서 동작될 수 있으며, PCM부(예: 도 4의 PCM부(520))는 필요에 따라 제1인쇄 회로 기판(711) 또는 제2인쇄 회로 기판(721)에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1인쇄 회로 기판(711) 및 제2인쇄 회로 기판(721)은 동일한 크기를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2) 역시 동일한 크기로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1인쇄 회로 기판(711) 및 제2인쇄 회로 기판(721)은 서로 다른 크기를 가질 수 있다. 이러한 경우, 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)은 이와 대응되도록 서로 다른 크기로 형성될 수도 있다.
도 7b를 참고하면, 전자 장치(700)는 제1하우징(710)에 배치되는 제1인쇄 회로 기판(711)만을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 배터리 셀(750)의 제1영역(C1)이 제1인쇄 회로 기판(711)의 배치에 의해 제2셀 영역(C2)보다 더 작게 구성될 수 있다.
도 7c를 참고하면, 전자 장치(700)는 제2하우징(720)에 배치되는 제2인쇄 회로 기판(721)만을 포함할 수 있다. 이러한 경우, 배터리 셀(760)의 제2영역(C2)이 제2인쇄 회로 기판(721)의 배치에 의해 제1셀 영역(C1)보다 더 작게 구성될 수 있다.
도 8a 내지 도 8c는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 팩(850)의 PCM부(852)의 배치 구성을 도시한 도면들이다.
도 8a 내지 도 8c의 전자 장치(800)는 도 1의 전자 장치(101), 도 2a 내지 도 3의 전자 장치(200) 또는 도 4의 전자 장치(400)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 8a 내지 도 8c를 참고하면, 전자 장치는 제1하우징(810), 제1하우징(810)과 연결되는 힌지 모듈(830) 및 힌지 모듈(830)과 연결되는 제2하우징(820)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(810)와 제2하우징(820)는 힌지 모듈(830)을 통해 서로 접힘 가능하게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1하우징(810) 및 제2하우징(820)의 접힘 각도는 0~360도를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(800)는 내부에 배치되는 배터리 팩(850)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩(850)은, 단일 셀로서, 전자 장치의 제1하우징(810)에 배치되는 제1셀 영역(C1), 제1셀 영역(C1)과 연결되고 힌지 모듈(830)과 대응되는 위치에서 접힘 가능하게 배치되는 접힘 가능 영역(B) 및 접힘 가능 영역(B)에 연결되고, 제2하우징(820)에 배치되는 제2셀 영역(C2)을 포함하는 배터리 셀(851)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 팩(850)은 배터리 셀(851)의 일부에 배치되는 PCM부(852)를 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, PCM부(852)(예: 도 4의 PCM부(520))는 도 4에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(510)의 제1셀 영역(C1) 중 제1하우징(410)의 우측면 방향을 향하도록 배치될 수 있다. 다른 실시예로, PCM부(852)는 도 8a에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(851)의 제1셀 영역(C1) 중 제1하우징(810)의 상측면 방향을 향하도록 배치될 수도 있다. 다른 실시예로, PCM부(852)는 도 8b에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(851)의 제2셀 영역(C2) 중 제2하우징(820)의 상측면 방향을 향하도록 배치될 수도 있다. 다른 실시예로, PCM부(852)는 도 8c에 도시된 바와 같이, 배터리 셀(851)의 제2셀 영역(C2) 중 제2하우징(820)의 좌측면 방향을 향하도록 배치될 수도 있다. 예컨대, PCM부(850)는 전자 장치(800)에 배치되는 인쇄 회로 기판(예: 도 7a의 인쇄 회로 기판들(711, 721))의 배치에 따라 가장 근접한 위치에서 전력 전송 손실을 최대한 줄이도록 배치될 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 폴더블 타입 전자 장치(900)의 구성을 도시한 도면이다.
도 9a 및 도 9b의 전자 장치(9100)는 도 1의 전자 장치(101)와 적어도 일부 유사하거나, 전자 장치의 다른 실시예들을 더 포함할 수 있다.
도 9a 및 도 9b를 참고하면, 전자 장치(900)는 복수의 하우징들(910, 920, 930, 940) 및 각 하우징을 연결하는 복수의 힌지 모듈들(911, 921, 931)을 통해 다수번 절곡됨으로 휴대성이 강화될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(900)는 제1하우징(910), 제2하우징(920), 제3하우징(930) 및 제4하우징(940)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(900)는 제1하우징(910)과 제2하우징(920)을 제1폴딩축(X1)에 대하여 접힘 가능하게 연결하는 제1힌지 모듈(911), 제2하우징(920)과 제3하우징(930)을 제2폴딩축(X2)에 대하여 접힘 가능하게 연결하는 제2힌지 모듈(921) 및 제3하우징(930)과 제4하우징(940)을 제3폴딩축(X3)에 대하여 접힘 가능하게 연결하는 제3힌지 모듈(931)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1폴딩축(X1), 제2폴딩축(X2) 및 제3폴딩축(X3)은 서로에 대하여 평행하게 배치될 수 있다. 다른 실시예로, 제1폴딩축(X1), 제2폴딩축(X2) 또는 제3폴딩축(X3) 중 적어도 하나의 폴딩축은 나머지 폴딩축과 평행하지 않게 배치될 수도 있다. 한 실시예에 따르면, 도 2a에 도시된 전자 장치(예: 도 2a의 전자 장치(200))가 세로 폴딩축(A)을 기준으로 접힘 동작을 수행하는 것과 다르게도, 본 실시예에 따른 전자 장치(900)는 제1폴딩축(X1), 제2폴딩축(X2) 또는 제3폴딩축(X3) 중 적어도 하나의 폴딩축을 기준으로 가로축 접힘 동작을 수행할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전자 장치(900)는 제1하우징(910), 제2하우징(920), 제3하우징(930) 및 제4하우징(940)이 모두 펼침 상태에서 각 하우징을 가로지르도록 배치되는 디스플레이(901)를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 디스플레이(901)는 제1하우징(910), 제2하우징(920), 제3하우징(930) 및 제4하우징(940)이 서로 접힘 상태일 경우, 이와 대응하여 접힐 수 있는 플렉서블 디스플레이를 포함할 수 있다.
도 10a는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 9a의 폴더블 타입 전자 장치(900)에 배치되는 배터리 셀(950)의 구성을 도시한 도면이다. 도 10b는 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 도 10a의 배터리 셀(950)의 접힘 상태를 도시한 도면이다. 도시되지는 않았으나, 배터리 셀(950)은 전자 장치의 제1하우징(910), 제2하우징(920), 제3하우징(930) 및 제4하우징(940) 중 적어도 하나의 하우징의 내부 공간에 배치되는 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되는 PCM부를 포함하는 배터리 팩의 일부 구성 요소일 수 있다.
도 10a 및 도 10b를 참고하면, 배터리 셀(950)은, 단일 셀로서, 제1하우징(910)에 배치되는 제1셀 영역(C1), 제2하우징(920)에 배치되는 제2셀 영역(C2), 제3하우징(930)에 배치되는 제3셀 영역(C3) 및 제4하우징(940)에 배치되는 제4셀 영역(C4)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 셀(950)은 제1셀 영역(C1)과 제2셀 영역(C2)을 연결하고, 접힘 가능하게 배치되는 제1접힘 가능 영역(BA1), 제2셀 영역(C2)과 제3셀 영역(C3)을 연결하고, 접힘 가능하게 배치되는 제2접힘 가능 영역(BA2) 및 제3셀 영역(C3)과 제4셀 영역(C4)을 연결하고, 접힘 가능하게 배치되는 제3접힘 가능 영역(BA3)을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제1, 2, 3접힘 가능 영역(BA1, BA2, BA3)은 도 6의 접힘 가능 영역(B)과 실질적으로 동일한 구성을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리 셀은 제1하우징(910), 제2하우징(920), 제3하우징(930) 및 제4하우징(940)가 대응 힌지 모듈들(911, 921, 931)에 의해 접힐 경우, 함께 접힐 수 있다. 예컨대, 전자 장치(900)가 접힐 경우, 배터리 셀(950)의 제1셀 영역(C1)과 제2셀 영역(C2)은 제1접힘 가능 영역(BA1)을 통해 서로 마주보도록 180도로 접힐 수 있고, 제2셀 영역(C2)과 제3셀 영역(C3)은 제2접힘 가능 영역(BA2)을 통해 서로 마주보도록 180도로 접힐 수 있으며, 제3셀 영역(C3)과 제4셀 영역(C4)은 제3접힘 가능 영역(BA3)을 통해 서로 마주보도록 180도로 접힐 수 있다.
도 11은 본 발명의 다양한 실시예들에 따른 배터리 셀의 제조 공정을 도시한 공정 순서도이다.
도 11 및 도 6을 참고하면, 1101 동작에서, 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512)이 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512) 각각은 판상의 집전체용 금속 시트로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 양극 기재부들(511)은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 음극 기재부들(512)은 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512)은 이종 금속 합금, 금속 또는 전도성 고분자 도핑을 통해 인장 강도가 증가되도록 개질된 소재를 포함할 수 있다.
그후, 1103 동작에서, 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512) 중 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)에 대응하는 위치에 합제층(513, 514)이 코팅될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 합체층(513, 514)은 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물 또는 혼합물에 충진재가 더 첨가되어 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 양극 합제층(513)에 사용되는 양극 활물질은 리튬 코발트 산화물, 리튬 니켈 산화물, 리튬 망간 산화물 또는 리튬 동 산화물을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 음극 합제층(514)에 사용되는 음극 활물질은 난흑연화 탄소, 흑연계 탄소, 리튬 금속, 리튬 합금, 규소계 합금 또는 주석계 합금을 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 합제층(513, 514)은 접힘 가능 영역을 제외하고 제1셀 영역(C1) 및 제2셀 영역(C2)에 대응하는 위치에만 배치되도록 패턴 방식으로 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 합제층(513, 514)이 배치되지 않는 접힘 가능 영역(B)은 배터리 셀(510)의 전체 폭의 3 ~ 30 % 범위를 갖도록 형성될 수 있다.
그후, 1105 동작에서, 합제층(513, 514)이 코팅된 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512)이 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)을 사용하여 교번 적층될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)은 높은 이온 투과도와 기계적 강도를 가지는 절연성 재질의 박막이 사용될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)은 내화학성 및 소수성의 폴리프로필렌과 같은 올레핀계 폴리머, 유리 섬유 또는 폴리에틸렌으로 형성된 시트 또는 부직포를 포함할 수 있다.
그후, 1107 동작에서, 접힘 가능 영역(B)에 대응하는 위치에서 복수의 양극 기재부들(511), 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e) 및 복수의 음극 기재부들(512)이 서로 접합될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e), 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512)은 본딩, 열융착 또는 초음파 융착을 통해 부착될 수 있다.
그후, 1109 동작에서, 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e)을 통해 적층된 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512)은 배터리 파우치(5101)를 통해 밀봉될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 복수의 양극 기재부들(511) 및 복수의 음극 기재부들(512)은 전해액을 통해 배터리 파우치(5101)내에 포함된 채, 밀봉된 상태가 유지될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(5101)는 고분자 도핑 또는 표면 처리를 통해 개질된 높은 인장 강도를 갖는 소재를 포함할 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(5101)는 포밍 또는 접는 방식으로 전해액을 밀봉시킬 수 있다. 한 실시예에 따르면, 전해액은 리튬염 함유 비수계 전해액을 포함할 수 있다.
1111 동작에서, 배터리 셀(520)에 PCM부(예: 도 4a의 PCM부(510))가 조립될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 배터리 파우치(5101)로부터 외부로, 적어도 일부가 인출되고, 내부의 복수의 기재부들(511, 512)과 전기적으로 연결된 도전성 단자(예: 도 5의 도전성 단자(5111, 5112))를 통해 PCM부(예: 도 4a의 PCM부(520))가 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에 따르면, PCM부(예: 도 4a의 PCM부(520))는 전자 장치의 내부에 배치되는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(예: 도 7a의 인쇄 회로 기판(711, 712))의 배치 위치를 고려하여 배터리 셀(510)의 다양한 위치에 배치될 수 있다.
전자 장치(예: 도 4a의 전자 장치(400))는, 하우징으로서, 힌지 모듈(예: 도 4a의 힌지 모듈(460))과, 상기 힌지 모듈에 연결되며, 제1방향으로 향하는 제1면(예: 도 4a의 제1면(411)), 제1방향과 반대인 제2방향으로 향하는 제2면(예: 도 4a의 제2면(412)), 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제1측면 부재(예: 도 4a의 제1측면 부재(413))를 포함하는 제1하우징(예: 도 4a의 제1하우징(410))과, 상기 힌지 모듈에 연결되며, 제3방향으로 향하는 제3면(예: 도 4a의 제3면(421)), 상기 제3방향과 반대인 제4방향으로 향하는 제4면(예: 도 4a의 제4면(422)), 및 상기 제3면과 상기 제4면 사이의 제2공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제2측면 부재(예: 도 4a의 제2측면 부재(423))를 포함하며, 상기 힌지 모듈을 중심으로 상기 제1하우징과 접히는 제2하우징을 포함하며, 접힌(folded) 상태에서 상기 제1면이 상기 제3면에 대면하고, 펼쳐진 (unfolded) 상태에서 상기 제3방향이 상기 제1방향과 동일한 하우징과, 상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판(예: 도 7a의 인쇄 회로 기판(711, 721)) 및 배터리 팩(예: 도 4a의 배터리 팩(500))을 포함하고, 상기 배터리 팩은, 배터리 셀(예: 도 4a의 배터리 셀(510))로서, 상기 제1공간을 통해 배치되는 제1셀 영역(예: 도 4a의 제1셀 영역(C1))과, 상기 제1셀 영역으로부터 연장되고 상기 제2공간을 통해 배치되는 제2셀 영역(예: 도 4a의 제2셀 영역(C2)) 및 상기 제1셀 영역과 상기 제2셀 영역을 연결하는 접힘 가능 영역(예: 도 4a의 접힘 가능 영역(B))과, 상기 제1셀 영역으로부터 상기 접힘 가능 영역을 통해 상기 제2셀 영역까지 연장되도록 적층되고, 분리막(예: 도 6의 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e))을 통해 전기적으로 절연되도록 배치되는 복수의 기재부들(예: 도 6의 기재부들(511, 512)) 및 상기 복수의 기재부들 각각의 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들(예: 도 6의 합제층들(513, 514))을 포함하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 적어도 일부로부터 연장되고, 상기 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배치되는 PCM부(예: 도 5의 PCM부(520))를 포함하고, 상기 접힘 가능 영역은 상기 합체층들이 생략되고, 서로 다른 길이를 갖는 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적층 구조를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막은, 상기 접힘 가능 영역에서, 상기 제1셀 영역 및 제2셀 영역이 접어지는 방향으로 향할수록 길이가 점진적으로 짧아지게 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 접힘 가능 영역은, 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적어도 일부 영역이 서로 접합되는 접합부(예: 도 6의 접합부(B1)) 및 상기 접합부의 양측에 배치되고, 서로 접합되지 않는 비 접합부(예: 도 6의 비 접합부(B2))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 접합부는 상기 접힘 가능 영역에서, 상기 제1셀 영역 및 제2셀 영역이 접어지는 방향으로 치우치도록 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 접힘 가능 영역은 상기 배터리 셀의 전체 폭의 3 ~ 30 % 범위를 갖도록 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리 셀의 상기 제1셀 영역 및 제2셀 영역은 실질적으로 동일하거나, 서로 다른 크기를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 적어도 하나의 인쇄 회로 기판은 상기 제1하우징 또는 제2하우징 중 적어도 하나에 배치되고, 상기 PCM부는 상기 인쇄 회로 기판이 배치된 하우징에 배치되는 셀 영역으로부터 인출되는 적어도 하나의 도전성 단자(예: 도 5의 도전성 단자들(5111, 5112))에 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 기재부들은 상기 분리막을 통해 교번하여 적층되는 양극 기재부들 및 음극 기재부들을 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 양극 기재부들 각각은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 음극 기재부들 각각은 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 합제층은 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물 또는 혼합물에 충진재가 더 첨가되어 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 PCM부는 상기 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 근처에 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리 셀의 제1셀 영역 및 제2셀 영역은 상기 제1하우징 및 제2하우징의 접힌 상태에 따라 0 ~ 360도의 범위에서 접히도록 동작될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 제1면 및 상기 제3면을 가로지르도록 배치되는 플렉서블 디스플레이(예: 도 2a의 디스플레이(230))를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리 팩(예: 도 4a의 배터리 팩(500))은, 배터리 셀(예: 도 4a의 배터리 셀(510))로서, 상기 제1공간을 통해 배치되는 제1셀 영역(예: 도 4a의 제1셀 영역(C1))과, 상기 제1셀 영역으로부터 연장되고 상기 제2공간을 통해 배치되는 제2셀 영역(예: 도 4a의 제2셀 영역(C2)) 및 상기 제1셀 영역과 상기 제2셀 영역을 연결하는 접힘 가능 영역(예: 도 4a의 접힘 가능 영역(B))과, 상기 제1셀 영역으로부터 상기 접힘 가능 영역을 통해 상기 제2셀 영역까지 연장되도록 적층되고, 분리막(예: 도 6의 분리막(515a, 515b, 515c, 515d, 515e))을 통해 전기적으로 절연되도록 배치되는 복수의 기재부들(예: 도 6의 기재부들(511, 512)) 및 상기 복수의 기재부들 각각의 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들(예: 도 6의 합제층들(513, 514))을 포함하는 배터리 셀 및 상기 배터리 셀의 적어도 일부로부터 연장되고, 전자 장치(예: 도 4a의 전자 장치(400))의 인쇄 회로 기판(예: 도 7a의 인쇄 회로 기판(711, 721))에 전기적으로 연결되도록 배치되는 PCM부(예: 도 5의 PCM부(520))를 포함하고, 상기 접힘 가능 영역은 상기 합체층들이 생략되고, 서로 다른 길이를 갖는 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적층 구조를 포함할 수 있다.
그리고 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 본 발명의 실시예에 따른 기술 내용을 쉽게 설명하고 본 발명의 실시예의 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것일 뿐이며, 본 발명의 실시예의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 따라서 본 발명의 다양한 실시예의 범위는 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 다양한 실시예의 기술적 사상을 바탕으로 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 다양한 실시예의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    하우징으로서,
    힌지 모듈;
    상기 힌지 모듈에 연결되며, 제1방향으로 향하는 제1면, 제1방향과 반대인 제2방향으로 향하는 제2면, 및 상기 제1면과 상기 제2면 사이의 제1공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제1측면 부재를 포함하는 제1하우징;
    상기 힌지 모듈에 연결되며, 제3방향으로 향하는 제3면, 상기 제3방향과 반대인 제4방향으로 향하는 제4면, 및 상기 제3면과 상기 제4면 사이의 제2공간의 적어도 일부를 둘러싸는 제2측면 부재를 포함하며, 상기 힌지 모듈을 중심으로 상기 제1하우징과 접히는 제2하우징을 포함하며,
    접힌(folded) 상태에서 상기 제1면이 상기 제3면에 대면하고, 펼쳐진 (unfolded) 상태에서 상기 제3방향이 상기 제1방향과 동일한 하우징;
    상기 하우징의 내부 공간에 배치되는 적어도 하나의 인쇄 회로 기판; 및
    배터리 팩을 포함하고, 상기 배터리 팩은,
    배터리 셀로서,
    상기 제1공간을 통해 배치되는 제1셀 영역;
    상기 제1셀 영역으로부터 연장되고 상기 제2공간을 통해 배치되는 제2셀 영역; 및
    상기 제1셀 영역과 상기 제2셀 영역을 연결하는 접힘 가능 영역;
    상기 제1셀 영역으로부터 상기 접힘 가능 영역을 통해 상기 제2셀 영역까지 연장되도록 적층되고, 분리막을 통해 전기적으로 절연되도록 배치되는 복수의 기재부들; 및
    상기 복수의 기재부들 각각의 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들을 포함하는 배터리 셀; 및
    상기 배터리 셀의 적어도 일부로부터 연장되고, 상기 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배치되는 PCM부를 포함하고,
    상기 접힘 가능 영역은 상기 합체층들이 생략되고, 서로 다른 길이를 갖는 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적층 구조를 포함하는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막은, 상기 접힘 가능 영역에서, 상기 제1셀 영역 및 제2셀 영역이 접어지는 방향으로 향할수록 길이가 점진적으로 짧아지게 형성되는 전자 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 접힘 가능 영역은,
    상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적어도 일부 영역이 서로 접합되는 접합부; 및
    상기 접합부의 양측에 배치되고, 서로 접합되지 않는 비 접합부를 포함하는 전자 장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 접합부는 상기 접힘 가능 영역에서, 상기 제1셀 영역 및 제2셀 영역이 접어지는 방향으로 치우치도록 배치되는 전자 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 접힘 가능 영역은 상기 배터리 셀의 전체 폭의 3 ~ 30 % 범위를 갖도록 형성되는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 상기 제1셀 영역 및 제2셀 영역은 실질적으로 동일하거나, 서로 다른 크기를 갖는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 인쇄 회로 기판은 상기 제1하우징 또는 제2하우징 중 적어도 하나에 배치되고,
    상기 PCM부는 상기 인쇄 회로 기판이 배치된 하우징에 배치되는 셀 영역으로부터 인출되는 적어도 하나의 도전성 단자에 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 기재부들은 상기 분리막을 통해 교번하여 적층되는 양극 기재부들 및 음극 기재부들을 포함하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 양극 기재부들 각각은 알루미늄, 스테인레스 스틸, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성되는 전자 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 음극 기재부들 각각은 구리, 스테인레스 스틸, 알루미늄, 니켈, 티탄 또는 소성 탄소와 같은 전도성이 높은 판상의 금속 재질로 형성되는 전자 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 합제층은 활물질, 도전재 및 바인더의 혼합물 또는 혼합물에 충진재가 더 첨가되어 형성되는 전자 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 PCM부는 상기 적어도 하나의 인쇄 회로 기판 근처에 배치되는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 배터리 셀의 제1셀 영역 및 제2셀 영역은 상기 제1하우징 및 제2하우징의 접힌 상태에 따라 0 ~ 360도의 범위에서 접히도록 동작되는 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 제1면 및 상기 제3면을 가로지르도록 배치되는 플렉서블 디스플레이를 더 포함하는 전자 장치.
  15. 전자 장치의 내부에 배치되는 배터리 팩에 있어서,
    배터리 셀로서,
    상기 제1공간을 통해 배치되는 제1셀 영역;
    상기 제1셀 영역으로부터 연장되고 상기 제2공간을 통해 배치되는 제2셀 영역; 및
    상기 제1셀 영역과 상기 제2셀 영역을 연결하는 접힘 가능 영역;
    상기 제1셀 영역으로부터 상기 접힘 가능 영역을 통해 상기 제2셀 영역까지 연장되도록 적층되고, 분리막을 통해 전기적으로 절연되도록 배치되는 복수의 기재부들; 및
    상기 복수의 기재부들 각각의 일면 또는 양면에 도포되는 합제층들을 포함하는 배터리 셀; 및
    상기 배터리 셀의 적어도 일부로부터 연장되고, 전자 장치의 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 배치되는 PCM부를 포함하고,
    상기 접힘 가능 영역은 상기 합체층들이 생략되고, 서로 다른 길이를 갖는 상기 복수의 기재부들 및 상기 분리막의 적층 구조를 포함하는 배터리 팩.
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