WO2022060039A1 - 배터리 및 그를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

배터리 및 그를 포함하는 전자 장치 Download PDF

Info

Publication number
WO2022060039A1
WO2022060039A1 PCT/KR2021/012427 KR2021012427W WO2022060039A1 WO 2022060039 A1 WO2022060039 A1 WO 2022060039A1 KR 2021012427 W KR2021012427 W KR 2021012427W WO 2022060039 A1 WO2022060039 A1 WO 2022060039A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
battery
electronic device
housing
electrode assembly
electrode
Prior art date
Application number
PCT/KR2021/012427
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
최광훈
김선진
오부근
이재연
임기수
Original Assignee
삼성전자 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 삼성전자 주식회사 filed Critical 삼성전자 주식회사
Publication of WO2022060039A1 publication Critical patent/WO2022060039A1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0422—Cells or battery with cylindrical casing
    • H01M10/0427—Button cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0431—Cells with wound or folded electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/10—Primary casings; Jackets or wrappings
    • H01M50/102—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure
    • H01M50/109—Primary casings; Jackets or wrappings characterised by their shape or physical structure of button or coin shape
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/528—Fixed electrical connections, i.e. not intended for disconnection
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/50—Current conducting connections for cells or batteries
    • H01M50/572—Means for preventing undesired use or discharge
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04R—LOUDSPEAKERS, MICROPHONES, GRAMOPHONE PICK-UPS OR LIKE ACOUSTIC ELECTROMECHANICAL TRANSDUCERS; DEAF-AID SETS; PUBLIC ADDRESS SYSTEMS
    • H04R1/00—Details of transducers, loudspeakers or microphones
    • H04R1/10—Earpieces; Attachments therefor ; Earphones; Monophonic headphones
    • H04R1/1016—Earpieces of the intra-aural type
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/30—Batteries in portable systems, e.g. mobile phone, laptop
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to an electronic device, for example, a battery and/or an electronic device including the same.
  • the use of portable electronic devices is increasing, and it is becoming more common for one user to use a plurality of portable electronic devices.
  • the portable electronic device includes a battery, for example, a non-rechargeable primary battery or a rechargeable secondary battery, so that a user can use the electronic device for a specified time without receiving external power.
  • the secondary battery may be recharged in a wired or wireless manner.
  • the secondary battery may include, for example, a nickel cadmium battery, a polymer battery, and a lithium ion battery. Lithium-ion batteries do not have a memory phenomenon and have good battery output, so they can be usefully used in portable electronic devices.
  • a lithium ion battery may be manufactured by coating a battery active material in a predetermined shape and area on a rectangular substrate to form an electrode assembly, and attaching an electrode tab to an uncoated surface.
  • the battery may receive charging power or supply power to the electronic device by including the electrode terminal exposed to the outside of the battery case.
  • the electrode assembly may be electrically connected to the electrode terminal through the electrode tab while being accommodated in the battery case.
  • the electrode assembly may have a smaller width or diameter than the inner space of the battery case to prevent damage such as scratches on the electrode assembly in the process of assembling the electrode assembly into the battery case.
  • the electrode assembly may move inside the battery case. Since one end of the electrode tab is fixed to the electrode assembly and the other end is fixed to the battery case (eg, electrode terminal), if the electrode assembly moves within the battery case due to an external impact, the electrode tab may be damaged, disconnected, or rub This may damage the electrode assembly, which may cause heat or ignition of the battery.
  • Various embodiments disclosed in this document may provide a battery capable of suppressing or preventing damage or disconnection of an electrode tab and/or an electronic device including the same.
  • Various embodiments disclosed in this document may provide a battery capable of mitigating or preventing damage due to external impact and/or an electronic device including the same.
  • a battery and/or an electronic device including the same includes a battery case including a case member having an open upper surface and a cover member for closing the upper surface of the case member, the battery case and a protective filler disposed in at least a portion of an electrode assembly accommodated in the electrode assembly, the electrolyte injected into the battery case, and a space between the inner wall of the battery case and the electrode assembly, wherein the protective filler swells up by impregnation of the electrolyte , the electrode assembly may be fixed in the inner space of the battery case.
  • an electronic device includes a first housing, a second housing coupled to the first housing to face, a support member accommodated in a space between the first housing and the second housing, and the second housing.
  • the protective filler fixes the electrode assembly in the battery case, it is possible to suppress the electrode assembly from flowing in the battery case even when an external impact is applied. For example, it is possible to prevent the electrode tab from being damaged or disconnected due to the flow of the electrode assembly.
  • the protective filler provides an electrically insulating structure while absorbing an external shock between the electrode assembly and the electrode terminal, thereby preventing the electrode assembly, the electrode tab, and/or the battery from being damaged due to the external shock.
  • various effects recognized directly or indirectly through this document may be provided.
  • FIG. 1 is a block diagram illustrating an electronic device in a network environment, according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an electronic device according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 3 is a perspective view illustrating an electronic device viewed from a different direction according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating an electronic device according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 5 is a perspective view illustrating a state in which a second housing is removed from an electronic device according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating a battery according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 7 is a perspective view illustrating an electrode assembly of a battery according to various embodiments disclosed herein.
  • FIGS. 8 and 9 are diagrams for explaining a process in which an electrode tab of a battery is connected to an electrode terminal according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 10 is a view for explaining a process of injecting an electrolyte of a battery according to various embodiments disclosed herein.
  • 11 and 12 are views for explaining a process of forming a protective filler of a battery according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 13 and 14 are views for explaining another example of forming a protective filler of a battery according to various embodiments disclosed herein.
  • 15 is a view for explaining a process of coupling a cover member of a battery according to various embodiments disclosed herein.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 in a network environment 100 according to various embodiments.
  • an electronic device 101 communicates with an electronic device 102 through a first network 198 (eg, a short-range wireless communication network) or a second network 199 . It may communicate with the electronic device 104 or the server 108 through (eg, a long-distance wireless communication network). According to an embodiment, the electronic device 101 may communicate with the electronic device 104 through the server 108 .
  • a first network 198 eg, a short-range wireless communication network
  • a second network 199 e.g., a second network 199
  • 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 module 150 , a sound output module 155 , a display module 160 , an audio module 170 , and a sensor module ( 176), interface 177, connection terminal 178, haptic module 179, camera module 180, power management module 188, battery 189, communication module 190, subscriber identification module 196 , or an antenna module 197 may be included.
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • may be omitted or one or more other components may be added to the electronic device 101 .
  • some of these components are integrated into one component (eg, display module 160 ). can be
  • the processor 120 for example, executes software (eg, a program 140) to execute at least one other component (eg, a hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120 . It can control and perform various data processing or operations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 . may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, a program 140
  • the processor 120 converts commands or data received from other components (eg, the sensor module 176 or the communication module 190 ) to the volatile memory 132 .
  • the volatile memory 132 may be stored in the volatile memory 132 , and may process commands or data stored in the volatile memory 132 , and store the result data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 is the main processor 121 (eg, a central processing unit or an application processor), or a secondary processor 123 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) that can be operated independently or together with the main processor 121 .
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • the main processor 121 e.g., a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • the main processor 121 e.g, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit
  • image signal processor e.g., image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • the sub-processor 123 may use less power than the main processor 121 or may be set to be specialized for a specified function.
  • the auxiliary processor 123 may be implemented separately from or as a part of the main
  • the auxiliary processor 123 is, for example, on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or the main processor 121 is active (eg, executing an application). ), together with the main processor 121, at least one of the components of the electronic device 101 (eg, the display module 160, the sensor module 176, or the communication module 190) It is possible to control at least some of the related functions or states.
  • the co-processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • may be implemented as part of another functionally related component eg, the camera module 180 or the communication module 190. there is.
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • Artificial intelligence models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself on which artificial intelligence is performed, or may be performed through a separate server (eg, the server 108).
  • the learning algorithm may include, for example, supervised learning, unsupervised learning, semi-supervised learning, or reinforcement learning, but in the above example not limited
  • the artificial intelligence model may include a plurality of artificial neural network layers.
  • Artificial neural networks include deep neural networks (DNNs), convolutional neural networks (CNNs), recurrent neural networks (RNNs), restricted boltzmann machines (RBMs), deep belief networks (DBNs), bidirectional recurrent deep neural networks (BRDNNs), It may be one of deep Q-networks or a combination of two or more of the above, but is not limited to the above example.
  • the artificial intelligence model may include, in addition to, or alternatively, a software structure in addition to the hardware structure.
  • 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, input data or output data for software (eg, the program 140 ) and instructions 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 module 150 may receive a command or data to be used in a component (eg, the processor 120 ) of the electronic device 101 from the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the input module 150 may include, for example, a microphone, a mouse, a keyboard, a key (eg, a button), or a digital pen (eg, a stylus pen).
  • the sound output module 155 may output a sound signal to the outside of the electronic device 101 .
  • the sound output module 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.
  • the receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from or as part of the speaker.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside (eg, a user) of the electronic device 101 .
  • the display module 160 may include, for example, a control circuit for controlling a display, a hologram device, or a projector and a corresponding device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to sense a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of a force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert a sound into an electric signal or, conversely, convert an electric signal into a sound. According to an embodiment, the audio module 170 acquires a sound through the input module 150 , or an external electronic device (eg, the sound output module 155 ) directly or wirelessly connected to the electronic device 101 . : A sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the sensed state. can do.
  • the sensor module 176 may include, 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 IR (infrared) sensor, a biometric 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 may be used for the electronic device 101 to directly or wirelessly connect with 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
  • 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 an electrical signal into a mechanical stimulus (eg, vibration or movement) or an electrical stimulus that the user can perceive through tactile or kinesthetic sense.
  • 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 moving images. According to an 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 188 may be implemented as, for example, at least a 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 .
  • battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 is 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 establishment of and communication performance through the established communication channel.
  • the communication module 190 may include one or more communication processors that operate independently of the processor 120 (eg, an application processor) and support 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, : It may include a LAN (local area network) communication module, or a power line communication module).
  • GNSS global navigation satellite system
  • a corresponding communication module among these communication modules is a first network 198 (eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)) or a second network 199 (eg, legacy It may communicate with an external electronic device through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunication network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a first network 198 eg, a short-range communication network such as Bluetooth, wireless fidelity (WiFi) direct, or infrared data association (IrDA)
  • a second network 199 eg, legacy It may communicate with an external electronic device through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a telecommunication network such as a computer network (eg, LAN or WAN).
  • a telecommunication network such as a computer network (eg, LAN
  • the wireless communication module 192 uses the 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 .
  • the electronic device 101 may be identified or authenticated.
  • the wireless communication module 192 may support a 5G network after a 4G network and a next-generation communication technology, for example, a new radio access technology (NR).
  • NR access technology includes high-speed transmission of high-capacity data (eMBB (enhanced mobile broadband)), minimization of terminal power and access to multiple terminals (mMTC (massive machine type communications)), or high reliability and low latency (URLLC (ultra-reliable and low-latency) -latency communications)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low-latency
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • a high frequency band eg, mmWave band
  • the wireless communication module 192 includes various technologies for securing performance in a high-frequency band, for example, beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), all-dimensional multiplexing. It may support technologies such as full dimensional MIMO (FD-MIMO), an array antenna, analog beam-forming, or a large scale antenna.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements specified in the electronic device 101 , an external electronic device (eg, the electronic device 104 ), or a network system (eg, the second network 199 ).
  • the wireless communication module 192 may include a peak data rate (eg, 20 Gbps or more) for realizing eMBB, loss coverage (eg, 164 dB or less) for realizing mMTC, or U-plane latency for realizing URLLC ( Example: downlink (DL) and uplink (UL) each 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less).
  • a peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC
  • the antenna module 197 may transmit or receive a signal or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module may include an antenna including a conductor formed on a substrate (eg, a PCB) or a radiator formed of a conductive pattern.
  • the antenna module 197 may include a plurality of antennas (eg, an array antenna). 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 connected from the plurality of antennas by, for example, the communication module 190 . can be selected. A signal or power may be transmitted or received between the communication module 190 and an external electronic device through the selected at least one antenna.
  • other components eg, a radio frequency integrated circuit (RFIC)
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module comprises a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first side (eg, bottom side) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, an array antenna) disposed on or adjacent to a second side (eg, top or side) of the printed circuit board and capable of transmitting or receiving signals of the designated high frequency band. can do.
  • peripheral devices eg, a bus, general purpose input and output (GPIO), serial peripheral interface (SPI), or 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 external electronic devices 102 or 104 may be the same as or different from the electronic device 101 .
  • all or part of the operations performed by the electronic device 101 may be executed by one or more external devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 may perform the function or service itself instead of executing the function or service itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform at least a part of the function or the service.
  • One or more external electronic devices that have received 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 transmit a 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 a part of a response to the request.
  • cloud computing, distributed computing, mobile edge computing (MEC) or client-server computing technology may be used.
  • the electronic device 101 may provide an ultra-low latency service using, for example, distributed computing or mobile edge computing.
  • the external electronic device 104 may include an Internet of things (IoT) device.
  • Server 108 may be an intelligent server using machine learning and/or neural networks.
  • the external electronic device 104 or the server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to an intelligent service (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • the electronic device may have various types of devices.
  • 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 portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a camera e.g., a portable medical device
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • a home appliance device e.g., a home appliance
  • first”, “second”, or “first” or “second” may simply be used to distinguish the component from other components in question, and may refer to components in other aspects (e.g., importance or order) is not limited. that one (eg first) component is “coupled” or “connected” to another (eg, second) component with or without the terms “functionally” or “communicatively” When referenced, it means that one component can be connected to the other component directly (eg by wire), wirelessly, or through a third component.
  • module used in various embodiments of this document may include a unit implemented in hardware, software, or firmware, and is, for example, interchangeable with terms such as logic, logic block, component, or circuit.
  • a module may be an integrally formed part or a minimum unit or a part of the part that performs one or more functions.
  • the module may be implemented in the form of an application-specific integrated circuit (ASIC).
  • ASIC application-specific integrated circuit
  • one or more instructions stored in a storage medium may be implemented as software (eg, the program 140) including
  • a processor eg, processor 120
  • a device eg, electronic device 101
  • the one or more instructions may include code generated by a compiler or code executable by an interpreter.
  • the device-readable storage medium may be provided in the form of a non-transitory storage medium.
  • 'non-transitory' only means that the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (eg, electromagnetic wave), and this term is used in cases where data is semi-permanently stored in the storage medium and It does not distinguish between temporary storage cases.
  • a signal eg, electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided as included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • the computer program product is distributed in the form of a machine-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play Store TM ) or on two user devices ( It can be distributed online (eg download or upload), directly between smartphones (eg smartphones).
  • a part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily generated in a machine-readable storage medium such as a memory of a server of a manufacturer, a server of an application store, or a relay server.
  • each component eg, a module or a program of the above-described components may include a singular or a plurality of entities, and some of the plurality of entities may be separately disposed in other components. there is.
  • one or more components or operations among the above-described corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg, a module or a program
  • the integrated component may perform one or more functions of each component of the plurality of components identically or similarly to those performed by the corresponding component among the plurality of components prior to the integration. .
  • operations performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, repeatedly, or heuristically, or one or more of the operations are executed in a different order, or omitted. or one or more other operations may be added.
  • FIG. 2 is a perspective view illustrating an electronic device 200 (eg, the electronic devices 101 , 102 , 104 of FIG. 1 ) according to various embodiments disclosed herein.
  • 3 is a perspective view illustrating an electronic device 200 viewed from another direction according to various embodiments disclosed herein.
  • the electronic device 200 may include a housing 201 and various structures and/or electrical components (refer to FIG. 4 ) accommodated in the inner space of the housing 201 , and It can be used while worn on the body.
  • the housing 201 includes, for example, a first housing 201a and a second housing 201b, and by coupling the first housing 201a and the second housing 201b to face each other, various structures and/or A space for accommodating electrical components may be formed.
  • the first housing 201a and/or the second housing 201b may be formed by ceramic, polymer, metal, or a combination of at least two of the above materials, and may be formed by at least an outer surface or an inner surface. It may include one coating layer. Since the electronic device 200 is used while being worn on the user's body, the material of the first housing 201a and/or the second housing 201b is appropriately selected or can be combined.
  • the electronic device 200 includes a plurality of acoustic holes 211a, 211b, and 211c, an acoustic dimple 213 and/or a plurality of electrodes 241a.
  • the first housing 201a in a state in which the electronic device 200 is worn on the user's body, the first housing 201a is disposed to substantially face the user's body so that the outer surface CS can contact the user's body,
  • the second housing 201b may face the external space.
  • a portion of the outer surface ES of the second housing 201b is exposed to the external space according to the shape of the user's body (eg, an ear) or the state in which the electronic device 200 is worn.
  • Other parts may be concealed by the user's body.
  • a portion of the outer surface ES of the second housing 201b that is hidden by the user's body may come into contact with the user's body.
  • the first sound hole 211a and the second sound hole 211b among the plurality of sound holes 211a, 211b, and 211c may be formed to pass through the second housing 201b at different positions.
  • the electronic device 200 uses at least two different paths (eg, the first microphone 231a to the third microphone 231c of FIG. 6 ) through an external sound (eg, a user's voice or a sound of the surrounding environment). ) can be received.
  • the acoustic groove 213 may be recessed in the outer surface ES of the second housing 201b.
  • the acoustic groove 213 may include a recess structure having an outer diameter wider than the outer diameter of the second acoustic hole 211b, and has a shape extending in one direction from the position where the second acoustic hole 211b is formed.
  • the acoustic groove 213 may have a rectangular shape with rounded corners including the second circular acoustic hole 211b.
  • the shapes of the second acoustic hole 211b and the acoustic groove 213 may be variously implemented, as those skilled in the art will readily understand.
  • the second acoustic hole 211b may be formed in an elliptical shape
  • the acoustic groove 213 may have an elongated oval shape including the second acoustic hole 211b.
  • the second acoustic hole 211b may extend from the acoustic groove 213 to the inside of the second housing 201b.
  • the second acoustic hole 211b may form a sound path through which an external sound is received by the second microphone (eg, the second microphone 231b of FIG. 6 ) together with the acoustic groove 213 .
  • a third sound hole 211c is formed to pass through the first housing 201a, and a speaker unit built in the housing 201 (eg, the speaker unit of FIG. 6 ) The sound output from ( 253 )) may be radiated to the outside through the third sound hole 211c.
  • the third sound hole 211c is a third microphone (eg, the third microphone 231c of FIG. 6 ), for example, in-ear while emitting the sound output from the speaker unit 253 .
  • An in-ear microphone can form a sound path that allows external sound to be received.
  • the electronic device 200 may process a sound signal based on the sound received through the first sound hole 211a, the second sound hole 211b, and/or the third sound hole 211c, respectively.
  • “the electronic device 200 processes the acoustic signal” means acoustic beamforming, active noise canceling (ANC), and echo canceling (EC). ), noise suppression (NS), and/or feedforward (FF) may be interpreted as including sound signal processing for performing at least one.
  • the electronic device 200 may further include a dummy hole 211d formed to pass through the first housing 201a at a position different from the third acoustic hole 211c.
  • the dummy hole 211d may be utilized as a path through which a sound is received by the third microphone 231c.
  • the dummy hole 211d in a state in which the user wears the electronic device 200 , is a second vent that adjusts the pressure inside the ear canal to correspond to the pressure of the external environment together with the vent hole 215 . It can function alone.
  • a sensor to be described later eg, a proximity sensor 243a of FIG. 6 ) may be disposed to correspond to the dummy hole 211d.
  • the dummy hole 211d may provide a function such as a sound path, a gas path, or a light path.
  • the plurality of electrodes 241a are, for example, electrodes for receiving charging power, and may be exposed to the outer surface of the first housing 201a. Since the outer surface CS of the first housing 201a is configured to substantially contact the user's body, the plurality of electrodes 241a may be visually hidden while the electronic device 200 is worn on the user's body. there is.
  • the electronic device 200 may receive charging power in an inductive or resonant manner. For example, the electronic device 200 may receive charging power wirelessly even if it does not include the plurality of electrodes 241a exposed to the outer surface of the first housing 201a. According to various embodiments, it will be readily understood by those skilled in the art that at least one of the shapes and materials of each of the plurality of electrodes 241a may be different.
  • the electronic device 200 may further include an optical window 219 and/or a vent hole 215 .
  • the optical window 219 may be exposed through the outer surface of the first housing 201a, for example, and the electronic device 200 may include a sensor disposed to correspond to the optical window 219 (eg, a proximity sensor of FIG. 6 ). By including 243a), it is possible to detect whether the electronic device 200 is worn on the user's body.
  • the vent hole 215 may be formed to pass through the second housing 201b and may be exposed to an external space while the user wears the electronic device 200 . In one embodiment, when electrical components inside the housing 201 generate heat, the vent hole 215 may induce or radiate heat inside the housing 201 to the outside.
  • the vent hole 215 is an environment in which the speaker unit (eg, a diaphragm) can operate stably.
  • the electronic device 200 includes a screen member (eg, the screen member 263 of FIG. 3 ) disposed on the vent hole 215 , so that heat or gas passes through the vent hole 215 . It is possible to block external foreign substances, for example, dust, from entering the interior of the housing 201 while allowing circulation.
  • FIG. 4 is an exploded perspective view illustrating the electronic device 200 (eg, the electronic device 101 , 102 , 104 , 200 of FIG. 1 or 2 ) according to various embodiments disclosed herein.
  • 5 is a perspective view illustrating a state in which the second housing (eg, the second housing 201b of FIG. 4A ) is removed from the electronic device 200 according to various embodiments disclosed herein.
  • the electronic device 200 includes a housing 201 , a support structure 202 , a first circuit board 203 , a second circuit board 204 , a battery 251 , and a speaker unit. 253 and/or antenna member 255 .
  • the electronic device 200 includes a plurality of microphones 231a, 231b, 231c (see FIG. 8 for the first microphone 213a) disposed on the first circuit board 203 and/or the second circuit board 204). By doing so, it is possible to receive or acquire an external sound, for example, a user's voice or a sound of the surrounding environment.
  • the housing 201 may include a first housing 201a configured to contact a user's body, and a second housing 201b coupled to the first housing 201a to face each other.
  • the first housing 201a may substantially contact the user's body, and the second housing 201b may be at least partially exposed to the outside.
  • the support structure 202 may include a first support member 202a and a second support member 202b coupled to face each other.
  • the first support member 202a and/or the second support member 202b may be made of at least one of a polymer or a metal material, and are accommodated in the housing 201 to increase the rigidity of the electronic device 200 .
  • the support structure 202 may divide the interior space of the housing 201 into a plurality.
  • the first circuit board 203 and the second circuit board 204 may be disposed inside the housing 201 at a predetermined distance by the support structure 202 .
  • the battery 251 and/or speaker unit 253 may be disposed within the housing 202 while being substantially wrapped in the support structure 202 .
  • a space in which the battery 251 and/or the speaker unit 253 are disposed may be separated from a space in which the first circuit board 203 and/or the second circuit board 204 are disposed by the support structure 202 . .
  • the first circuit board 203 is substantially a main circuit board of the electronic device 200 and includes at least some of the components described with reference to FIG. 1 (eg, the processor 120 , the communication module). 190 and/or the power management module 188) may be disposed on the first circuit board 203 in the form of an integrated circuit chip.
  • the first circuit board 203 may be disposed to face the inner surface of the second housing 201b.
  • the first circuit board 203 may be disposed between the second housing 201b and the second support member 202b, and a plurality of (eg, a pair) of microphones 231a and 231b) are provided.
  • 1 may be disposed on the circuit board 203 .
  • the second circuit board 204 may include a flexible printed circuit board, disposed to substantially face the inner surface of the first housing 201a, and bypassing the support structure 202 to 1 may be electrically connected to the circuit board 203 .
  • the plurality of electrodes 241a of FIG. 2 may be substantially disposed on the second circuit board 204 and exposed to the outside through the electrode holes 217 formed in the first housing 201a.
  • the electronic device 200 may include a sealing member, for example, O-rings 241b formed of an elastic material such as silicone or rubber. .
  • the O-rings 241b may be coupled to surround the electrodes 241a, and may substantially seal a gap between the inner wall of the electrode holes 217 and the electrodes 241a.
  • one of the plurality of microphones is disposed on the second circuit board 204 to correspond to either the third acoustic hole 211c or the dummy hole 211d.
  • the third microphone 231c may receive or acquire a sound input through either the third sound hole 211c or the dummy hole 211d formed in the first housing 201a.
  • the electronic device 200 may further include a sensor disposed on the second circuit board 204 , for example, a proximity sensor 243a.
  • the proximity sensor 243a may be mounted to the first housing 201a by an adhesive member 243b and may be disposed to correspond to the optical window 219 formed in the first housing 201a.
  • the proximity sensor 243a may detect whether an external object (eg, a user's body) approaches the electronic device 200 through the optical window 219 or whether it maintains a contact state for a specified time or longer. there is.
  • the optical window 243c may include a glass member that transmits at least a portion of visible light or infrared light. According to the information sensed through the proximity sensor 243a, the electronic device 200, for example, the processor 120 of FIG. 1 may determine whether it is worn on the user's body.
  • the battery 251 may be mounted or secured between the support structure 202 , for example, the first support member 202a and the second support member 202b .
  • the battery 251 is a device for supplying power to at least one component of the electronic device 200 , and may include, for example, a non-rechargeable primary battery, a rechargeable secondary battery, or a fuel cell.
  • the battery 251 may be integrally disposed inside the electronic device 200 and may be disposed to be replaced by a user.
  • battery 251 may be charged by power provided through electrodes 241a.
  • the speaker unit 253 may be disposed on one side of the battery 251 .
  • the speaker unit 253 may be mounted or fixed between the first support member 202a and the second support member 202b to be disposed in parallel with the battery 251 .
  • the sound output from the speaker unit 253 is transmitted through the third sound hole (eg, the third sound hole 211c in FIG. 2 ) formed in the first housing 201a through the housing 201 or the electronic device. It may be radiated to the outside of the device 200 .
  • the third sound hole 211c may be larger than the first sound hole 211a and/or the second sound hole 211b.
  • the electronic device 200 further includes another screen member 261 disposed on the third sound hole 211c, so that the sound output from the speaker unit 253 is radiated to the outside and the inside of the housing 201 from the outside. This can prevent foreign substances (eg dust) from entering.
  • the electronic device 200 may further include a magnetic material 249 disposed on the inner surface of the first housing 201a.
  • a user may carry or store the electronic device 200 by accommodating it in a dedicated case (not shown). In a state of being mounted in the dedicated case, the electronic device 200 may receive charging power through the dedicated case.
  • a magnetic force eg, attractive force
  • the electronic device 200 may be stably fixed to the exclusive case.
  • the antenna member 255 may be disposed on the inner surface of the second housing 201b , for example, the processor 102 of FIG. 1 ). Alternatively, it may be electrically connected to the communication module 190 .
  • the processor 120 or the communication module 190 may perform wireless communication (eg, Bluetooth communication) using the antenna member 255 .
  • a user uses an external electronic device (eg, the electronic devices 102 and 104 of FIG. 1 ) connected to the electronic device 200 through short-range communication (eg, Bluetooth), eg, a smart phone to play music.
  • short-range communication eg, Bluetooth
  • the electronic device 200 may receive data (eg, a sound packet) of the reproduced music and output it as a sound through the speaker unit 253 .
  • the electronic device 200 may further include a flexible printed circuit board 233a extending from the first circuit board 203 and a bracket 239a mounted to face the first circuit board 203 .
  • a first microphone 231a among the plurality of microphones may be mounted on the flexible printed circuit board 233a and electrically connected to the first circuit board 203
  • a second microphone 231b among the plurality of microphones may be a first It may be mounted on the circuit board 203 .
  • the flexible printed circuit board 233a may be interpreted as extending from the first microphone 231a and electrically connected to the first circuit board 203 .
  • the flexible printed circuit board 233a may electrically connect the first microphone 231a to the first circuit board 203 .
  • the electronic device 200 may further include a dummy board 233b provided at an end of the flexible printed circuit board 233a, and the first microphone 231a is mounted on the dummy board 233b.
  • the first microphone 231a is disposed to correspond to the first sound hole 211a formed in the second housing 201b
  • the second microphone 211b is formed in the second housing 201b. 2 may be disposed to correspond to the sound hole 211b.
  • the first microphone 231a receives or obtains a sound input through the first sound hole 211a
  • the second microphone 231b receives a sound input through the second sound hole 211b. or can be obtained.
  • the sound received or acquired through the second microphone 231b may at least partially pass through the acoustic groove (eg, the acoustic groove 213 of FIG. 3 ).
  • the first circuit board 203 is disposed to face the inner surface of the second housing 201b
  • the first microphone 231a includes the first circuit board 203 and the second housing 201b. may be disposed between the inner surfaces of the
  • the first microphone 231a for example, the dummy substrate 233b may be mounted on the bracket 239a to face the inner surface of the second housing 201b.
  • the first microphone 231a is substantially disposed to face the inner surface of the second housing 201b with the dummy substrate 233b interposed therebetween, and protrudes from either side of the dummy substrate 233b. state can be placed.
  • the second microphone 231b may be disposed to face the inner surface of the second housing 201b with the first circuit board 203 interposed therebetween while being mounted on the first circuit board 203 .
  • the first circuit board 203 may be disposed at least partially between the second microphone 231b and the inner surface of the second housing 201b.
  • the first microphone 231a and the second microphone 231b may be disposed at different heights.
  • the inner surface or the outer surface of the second housing 201b has a curved shape, and the first sound hole 211a and the second sound hole 211b are different from each other with respect to the first circuit board 203 . It can be formed in height.
  • the first microphone 231a is disposed adjacent to the first acoustic hole 211a, and the second microphone 231b is configured to provide a second acoustic signal. It may be disposed adjacent to the hole 211b.
  • the electronic device 200 may further include dummy holes 237a and 237b formed to pass through the first circuit board 203 and/or the dummy substrate 233b.
  • a first dummy hole 237a of the dummy holes may provide an acoustic input path from the first acoustic hole 211a through the dummy substrate 233b to the first microphone 231a, and a second dummy among the dummy holes.
  • the hole 237b may provide an acoustic input path from the second acoustic hole 211b to the second microphone 231b through the first circuit board 203 .
  • sealing members eg, acoustics
  • sealing members are interposed between the inner surface of the dummy substrate 233b and the second housing 201b and/or between the inner surface of the first circuit board 203 and the second housing 201b.
  • an acoustic duct may be disposed.
  • One of the sealing members may form a sealing structure between the inner surface of the dummy substrate 233b and the second housing 201b at a position where the first acoustic hole 211a and the first dummy hole 237a are formed
  • the other one of the sealing members may form a sealing structure between the inner surface of the first circuit board 203 and the second housing 201b at a position where the second acoustic hole 211b and the second dummy hole 237b are formed.
  • the electronic device 200 may further include a touch sensor 235 provided on the dummy substrate 233b.
  • the touch sensor 235 may be electrically connected to the first circuit board 203 through the flexible printed circuit board 233a and may be disposed to face the inner surface of the second housing 201b.
  • the touch sensor 235 may generate an input signal.
  • the touch sensor 235 detects this and receives an input signal. can cause
  • the bracket 239a is disposed between the inner surface of the second housing 201b and the first circuit board 203 , and may be mounted on substantially any one surface of the first circuit board 203 .
  • the bracket 239a may include a plurality of hooks coupled to the edge of the first circuit board 203 , and thus may be coupled to the first circuit board 203 .
  • the second support member 202b may be provided with a binding protrusion, not shown. The binding protrusion may penetrate the first circuit board 203 or bypass the first circuit board 203 to be bound to the bracket 239a.
  • the shape of the first circuit board 203 or electrical components eg, the first microphone 231a and/or Alternatively, it may be appropriately selected or combined according to the arrangement of the second microphone 231b).
  • the first microphone 231a and the second microphone 231b are disposed at different heights, so that between the first microphone 231a and the second microphone 231b may be further secured.
  • the first microphone 231a and the second microphone 231b are disposed at different heights, or the first microphone As the height difference between the arrangement 231a and the second microphone 231b increases, the distance between the first microphone 231a and the second microphone 231b may increase.
  • the electronic device 200 includes a plurality of microphones (eg, a first microphone 231a) while being accommodated or worn in a space surrounded by a user's body (eg, ear) structure.
  • a sufficient distance between the second microphones 231b) may be secured. It has been mentioned above that when a sufficient distance is secured between the plurality of microphones, acoustic signal processing such as acoustic beamforming, ANC, EC, NS, and/or FF can be implemented more effectively.
  • the sound obtained by the electronic device 200 or provided to the user is Quality can be improved.
  • sound quality obtained from two different microphones eg, the first microphone 231a and the second microphone 231b
  • the processor or input module eg, FIG. 1
  • the processor 120 or the input module 150 of the processor 120 may compare or process the sound received or acquired through the first microphone 231a and the second microphone 231b. Through the comparison or processing of the sound, the quality of the sound obtained through the electronic device 200 or provided to the user may be improved.
  • the electronic device 200 may acquire the user's voice while generating a sound that suppresses or cancels noise generated in the surrounding environment.
  • the electronic device 200 in a multimedia mode such as playing music or moving pictures, for example, when outputting sound, is an external electronic device (eg, the electronic devices 102 and 104 of FIG. 1 ). The sound provided from the external electronic device may be reproduced, and sound provided from an external electronic device may be provided to the user while outputting a sound that cancels the sound generated in the surrounding environment.
  • the battery eg, the batteries 189 and 251 of FIGS. 1 and/or 4
  • the above-described electronic device eg, the electronic devices 101 , 102 , 104 , 200 of FIGS. 1 to 5
  • the battery eg, the batteries 189 and 251 of FIGS. 1 and/or 4
  • the electronic device eg, the electronic devices 101 , 102 , 104 , 200 of FIGS. 1 to 5
  • FIG. 6 is an exploded perspective view illustrating the battery 300 (eg, the batteries 189 and 251 of FIG. 1 or FIG. 4 ) according to various embodiments disclosed herein.
  • 7 is a perspective view illustrating an electrode assembly 302 of a battery 300 according to various embodiments disclosed herein.
  • the battery 300 may include a battery case 301 , an electrode assembly 302 , an electrolyte 423 (see FIG. 10 ), and/or a protective filler 303 .
  • the battery case 301 substantially forms the outer shape of the battery 300 , and for example, a circular cylinder, a circular plate, or a coin shape made of a stainless steel material. can have However, the external appearance of the battery 300 or the battery case 301 of the various embodiments disclosed in this document is not limited thereto, and the electronic device (eg, the electronic devices 101 , 102 , 104 , 200 of FIGS. 1 to 5 ) is not limited thereto. It may vary according to a shape or a mounting space inside the electronic device.
  • the battery case 301 may include a case member 301a having an open upper surface, and a cover member 301b for closing the upper surface of the case member 301a.
  • the case member 301a may substantially define an interior space 311 of the battery 300 (eg, the battery case 301 and/or the case member 301a), and the cover member 301b may include: It may be coupled to the case member 301a to seal the inner space 311 .
  • the electrode assembly 302 may include an electrode sheet 321 including a negative electrode substrate 321a, a positive electrode substrate 321b and/or a separator 321c, and Energy density can be increased by having the laminated structure and/or the rolled electrode sheet 321 .
  • the electrode sheet 321 may have a ribbon shape, and the electrode assembly 302 may further include a winding rod 325 on which the electrode sheet 321 is rolled.
  • the electrode assembly 302 may have a roll shape in which the electrode sheet 321 is rolled around the winding rod 325 .
  • the winding rod 325 may have a circular or elliptical cross-section, and depending on the cross-sectional shape of the winding rod 325 , the battery 300 and/or the electrode assembly 302 may have an elliptical cylinder or oval plate shape.
  • the electrode assembly 302 may have a slightly smaller size and/or volume than the internal space 311 of the battery 300 .
  • the width or diameter of the electrode assembly 302 may be smaller than the width or diameter of the inner space 311 .
  • the electrode assembly 302 is prevented from being damaged due to contact or friction in the process of disposing the electrode assembly 302 into the inner space. can be prevented
  • the electrolyte 423 (refer to FIG. 10 ) is injected into the inner space 311 so that ions can move between the positive electrode substrate 321b and the negative electrode substrate 321a. environment can be provided.
  • ions move through the electrolyte 423 , and the movement of electrons corresponding to the movement of ions is made through electrode tab(s) 323a and 323b to be described later, so that the battery 300 is charged or discharged.
  • the protective filler 303 may be disposed in the inner space 311 to fix the electrode assembly 302 in the inner space 311 of the battery case 301 .
  • the protective filler 303 may include a gelatinized polymer, and may be filled in at least a portion between the inner wall (or inner surface) of the battery case 301 and the electrode assembly 302 .
  • the protective filler 303 has a hardness of 10 or more and 90 or less in the Shore hardness standard, so that in the space between the inner wall of the battery case 301 and the electrode assembly 302 , It may be disposed at least in part.
  • the protective filler 303 is disposed between the inner wall or inner surface of the battery case 301 (eg, the cover member 301b) and a portion of the electrode assembly 302 , such that the other of the electrode assembly 302 is disposed.
  • a part of the case member 301a may be in close contact with the inner wall or inner surface of the case member 301a.
  • the protective filler 303 may swell while being impregnated with the electrolyte 423 in the inner space 311 to bring another portion of the electrode assembly 302 into close contact with the inner wall or inner surface of the case member 301a.
  • the protective filler 303 may include a polymeric material such as polyethylene oxide (PEO), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoridehexafluoropropylene (PVDF-HFP), polymethyl methacrylate (PMMA), or polyacrylonitrile (PAN).
  • PEO polyethylene oxide
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PVDF-HFP polyvinylidene fluoridehexafluoropropylene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PAN polyacrylonitrile
  • one or two or more selected from the polymer materials listed above may be mixed and utilized as the protective filler 303 .
  • PVDF may be mixed in a ratio of about 60 to 90% and PEO about 10 to 40%.
  • PVDF-HFP when manufacturing or forming the protective filler 303 with a material based on PVDF-HFP, PVDF-HFP may be mixed in a ratio of about 30 to 70%, and PEO may be mixed in a ratio of about 30% to 70%. .
  • the protective filler 303 may have a hardness capable of suppressing or limiting movement of the electrode assembly 302 .
  • the solution or gel for forming the protective filler 303 may use an organic solvent of a known electrolyte component as a solvent, and contain about 30 to 70% by weight of a polymer material (eg, one of the polymer materials listed above or mixtures of two or more).
  • a polymer material eg, one of the polymer materials listed above or mixtures of two or more.
  • the hardness may be reduced while the electrolyte is impregnated. can compensate for the decrease in
  • the concentration of the solution and the ratio of the composition for forming the protective filler 303 may vary depending on the type or use of the polymer.
  • a functional group such as epoxy, amine, and/or acrylate may be modified.
  • PDMS may be added to the material forming the protective filler 303 .
  • the protective filler 303 may be applied to an object (eg, the electrode assembly 302 or the cover member 301b) in a liquid or gaseous state and then cured by exposure to heat or light (eg, ultraviolet rays).
  • an acrylate-based ultraviolet curing agent such as trimethylolpropane triacrylate (TMPTA) may be added to the material forming the protective filler 303.
  • TMPTA trimethylolpropane triacrylate
  • the protective filler 303 may have a thickness of approximately 10-50 micrometers.
  • the various embodiments disclosed in this document are not limited thereto, and the protective filler 303 in the internal space 311 of the battery 300 in a completed state may be different from the thickness illustrated as a numerical value.
  • the protective filler 303 in a gel state maintains a shape and size suitable for the shape and size of the space between the electrode assembly 302 and the inner wall (or inner surface) of the battery case 301 , while maintaining the shape and size of the electrode assembly 302 . movement can be restricted.
  • the battery 300 may include at least one pair of electrode tabs 323a and 323b extending from the electrode assembly 302 .
  • the electrode tabs 323a and 323b may be electrically connected to any one of at least one pair of electrode terminals (eg, the electrode terminals 313 of FIG. 9 ) provided in the battery case 301 .
  • the first electrode tab 323a is substantially extended upward from the outer circumferential surface or a position adjacent to the outer circumferential surface of the electrode assembly 302
  • the second electrode tab 232b is the electrode assembly 302 . It may extend downward from the outer circumferential surface or a position adjacent to the outer circumferential surface.
  • the first electrode tab 323a may be bent so that most of the first electrode tab 323a is located on the upper surface of the electrode assembly 302 , and the second electrode tab 323b is mostly located on the lower surface of the electrode assembly 302 . It can be bent to be positioned.
  • the electrode terminals eg, the electrode terminals 313 of FIG. 9
  • the electrode terminals 313 of FIG. 9 may be respectively provided on the case member 301a and the cover member 301b , and the electrode tabs 323a and 323b are connected to the electrode terminals (eg, the electrode terminals of FIG. 9 ).
  • the cover member 301b may be coupled to the case member 301a to seal the inner space 311 .
  • FIGS. 8 to 15 a part of the process of manufacturing the above-described battery 300 will be described with reference to FIGS. 8 to 15 .
  • FIGS. 8 and 9 show electrode tabs 323a and 323b of a battery 300 (eg, batteries 189 , 251 , 300 of FIGS. 1 , 4 and/or 6 ) according to various embodiments disclosed herein. It is a figure for demonstrating the process of being connected to this electrode terminal 313.
  • a battery 300 eg, batteries 189 , 251 , 300 of FIGS. 1 , 4 and/or 6
  • the second electrode tab 323b faces the inner surface of the case member 301a , for example, the bottom of the internal space 311 of FIG. 6 , the case member (301a) may be accommodated.
  • the winding rod 325 may have a tube shape, and when viewed from the upper side of the electrode assembly 302 , the second electrode tab 323b may be visually exposed through an empty space of the winding rod.
  • One of the electrode terminals of the battery 300 may be exposed to the outside of the case member 301a through the winding rod 325 while being disposed on the bottom of the inner space 311 , and the second electrode in the inner space 311 .
  • the tab 323b may be welded to the electrode terminal disposed on the bottom of the inner space 311 .
  • the second electrode tab 323b is an electrode of the inner space 311 . It may be coupled or electrically connected to the terminal.
  • the first electrode tab 323a may be coupled or electrically connected to the electrode terminal 313 provided on the inner surface of the cover member 301b.
  • the first electrode tab 323a is welded to the electrode terminal 313 of the cover member 301b by irradiating the laser 413 or electron beam using the welding machine 411, or by performing resistance welding.
  • the battery 300 is connected to other electrical component(s) (eg, the circuit board of FIG. 4 ) of the electronic device (eg, the electronic devices 101 , 102 , 104 , 200 of FIGS. 1 to 4 ) through the electrode terminal 313 .
  • the electrodes 203 and 204) may be electrically connected to supply power, and charging power may be provided through the electrodes 241a of FIG. 2 .
  • FIG 10 is a view for explaining a process in which the electrolyte 423 of the battery 300 is injected according to various embodiments disclosed in this document.
  • 423 may be implanted.
  • the electrolyte 423 may provide an environment in which ions can move between the negative electrode substrate 321a and the positive electrode substrate 321b .
  • 11 and 12 are views for explaining a process of forming the protective filler 303 of the battery 300 according to various embodiments disclosed herein.
  • a polymer material 433 may be applied to the upper surface of the electrode assembly 302 .
  • the type or additive of the polymer material 433 has been described above.
  • the polymer material 433 may be sprayed onto the upper surface of the electrode assembly 302 by a dispenser or a spray 431 in a liquid state and applied to a predetermined thickness.
  • a protective filler 303 having a designated hardness may be formed as shown in FIG. 12 by applying a polymer material 433 to a designed thickness and then performing a thermal curing or UV curing process.
  • the protective filler 303 is substantially disposed or formed on the surface of the electrode assembly 302 , and when the inner space (eg, the inner space 311 of FIG. 6 ) is sealed, the inner surface of the cover member 301b and They may be arranged to face each other.
  • the protective filler 303 blocks direct contact between the electrode terminal 313 and the electrode assembly 302 and/or between the inner surface of the cover member 301b and the electrode assembly 302 and provides an electrically insulating structure.
  • the protective filler 303 is disposed or formed on the inner surface of the cover member 301b to face the surface of the electrode assembly 302 .
  • the arrangement of the protective filler 303 will be described with reference to FIGS. 13 and 14 .
  • FIG. 13 and 14 are views for explaining another example of forming the protective filler 303 of the battery 300 according to various embodiments disclosed herein.
  • a polymer material 433 may be applied to the inner surface of the cover member 301b.
  • the polymer material 433 may be sprayed onto the inner surface of the cover member 301b by a dispenser or spray 431 in a liquid state to be applied to a predetermined thickness.
  • a protective filler 303 having a designated hardness can be formed as shown in FIG. 14 .
  • the protective filler 303 is substantially disposed or formed on the inner surface of the cover member 301b, and when the inner space (eg, the inner space 311 in FIG. 6 ) is sealed, the surface ( For example, the upper surface) may be disposed to face each other.
  • the liquid polymer material 433 is not formed by applying and curing the liquid polymer material 433 to the electrode assembly 302 or the cover member 301b, but a separately manufactured protective filler 303 is placed or attached at a designated position.
  • the “designated position” may mean a position where the protective filler 303 is disposed in FIGS. 12 and/or 14 .
  • the protective filler fabric may be manufactured by coating and curing the polymer material 433 on the dummy film, and the protective filler material 303 may be manufactured by cutting the protective filler fabric according to a design shape. The cut protective filler 303 may be placed or attached to a designated location, for example, the location shown in FIGS. 12 and/or 14 .
  • 15 is a view for explaining a process of coupling the cover member 301b of the battery 300 according to various embodiments disclosed herein.
  • the cover member 301b may be coupled to the upper portion of the case member 301a by welding to seal the inner space.
  • a laser 413 or an electron beam is irradiated with the welding machine 411 along the circumference of the battery case 301 to cover the cover.
  • the member 301b may be joined to the case member 301a.
  • the cover member 301b may be coupled to the case member 301a by a mechanical structure such as a hook (or binding protrusion), and in this case, between the cover member 301b and the case member 301a may be provided with a separate sealing member.
  • the protective filler 303 is a gel-state polymer having a specified hardness, and when the inner space is sealed, the protective filler 303 may be deformed to correspond to the shape of the space between the electrode assembly 302 and the battery case 301 .
  • the “space between the electrode assembly 302 and the battery case 301” may mean a space between the upper surface of the electrode assembly 302 and the inner surface of the cover member 301b.
  • the term “space between the electrode assembly 302 and the battery case 301” includes at least a portion of the space between the side surface of the electrode assembly 302 and the inner wall of the case member 301a. can be interpreted.
  • the protective filler 303 is pressed by the cover member 301b, and a portion of the electrode assembly 302 (eg, the lower surface) may be in close contact with the inner wall of the battery case 301 (eg, the bottom of the inner space 311 ).
  • the protective filler 303 adheres to the lower surface of the electrode assembly 302 and the bottom of the inner space 311 , and the protective filler 303 allows the upper surface of the electrode assembly 302 to close the cover member 301b. It can be fixed to the inner surface of the.
  • the electrode assembly 302 is substantially fixed in the inner space 311 to limit movement with respect to the battery case 301, and even if an external shock is applied, the electrode tabs 323a and 323b are damaged or disconnected. can be prevented
  • the cured protective filler 303 may be swollen by impregnation of the electrolyte 423 .
  • the protective filler 303 is expanded by a specified volume, thereby filling the empty space between the inner wall of the battery case 301 and the electrode assembly 302 , and the electrode assembly 302 is removed. It can be more stably fixed to the inside of the battery case 301 .
  • the protective filler 303 is at least on the top surface of the electrode assembly 302 on the electrode sheet 321 (eg, the negative electrode substrate 321a, the positive electrode substrate 321b, and/or the separator 321c of FIG. 7 ). ) may be prevented from contacting other structures (eg, the cover member 301b), and the alignment state of the negative electrode substrate 321a, the positive electrode substrate 321b, and/or the separator 321c may be stably maintained.
  • a battery eg, the batteries 189 , 251 , and 300 of FIGS. 1 , 4 and/or 6
  • an electronic device including the same eg: The electronic devices 101, 102, 104, and 200 of FIGS. 1 to 5
  • a case member with an open upper surface eg, the case member 301a of FIG. 6
  • a battery case eg, the battery case 301 of FIG. 6
  • a cover member eg, the lid member 301b of FIG. 6
  • an electrode assembly accommodated in the battery case eg, the electrode assembly of FIG.
  • the electrolyte injected into the battery case eg, the electrolyte 423 of FIG. 10
  • a protective filler eg, FIG. 6 disposed in at least a portion of a space between the inner wall of the battery case and the electrode assembly of the protective filler 303, wherein the protective filler is inflated by the impregnation of the electrolyte to fix the electrode assembly in the internal space of the battery case.
  • the protective filler may be disposed between the inner surface of the cover member and a portion of the electrode assembly, and the other portion of the electrode assembly may be in close contact with the inner wall of the case member.
  • At least one pair of electrode tabs extending from the electrode assembly eg, electrode tabs 323a and 323b of FIG. 7
  • at least one pair of electrode terminals eg, electrode terminals 313 of FIG. 9
  • the electrode tabs may be electrically connected to one of the electrode terminals.
  • the cover member may be coupled to the case member to seal the internal space (eg, the internal space 311 of FIG. 6 ) of the battery case.
  • the protective filler may be disposed on a surface of the electrode assembly to face an inner surface of the cover member.
  • the protective filler may be disposed on an inner surface of the cover member to face a surface of the electrode assembly.
  • the electrode assembly is disposed between a positive electrode substrate (eg, the positive electrode substrate 321b of FIG. 7 ), a negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 321a of FIG. 7 ), and the positive electrode substrate and the negative electrode substrate and an electrode sheet (eg, the electrode sheet 321 of FIG. 7 ) made of a separate membrane (eg, the separator 321c of FIG. 7 ).
  • a positive electrode substrate eg, the positive electrode substrate 321b of FIG. 7
  • a negative electrode substrate eg, the negative electrode substrate 321a of FIG. 7
  • an electrode sheet eg, the electrode sheet 321 of FIG. 7
  • a separate membrane eg, the separator 321c of FIG. 7
  • the electrode assembly may further include a winding rod (eg, the winding rod 325 of FIG. 7 ), and the electrode sheet may be rolled around the winding rod.
  • a winding rod eg, the winding rod 325 of FIG. 7
  • the protective filler may include a gelatinized polymer.
  • the protective filler may have a hardness of 10 or more and 90 or less in the Shore hardness standard.
  • the protective filler may include at least one of polyethylene oxide (PEO), polyvinylidene fluoride (PVDF), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene (PVDF-HFP), polymethyl methacrylate (PMMA), or polyacrylonitrile (PAN).
  • PEO polyethylene oxide
  • PVDF polyvinylidene fluoride
  • PVDF-HFP polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene
  • PMMA polymethyl methacrylate
  • PAN polyacrylonitrile
  • the protective filler may further include polydimethylsiloxane (PDMS).
  • PDMS polydimethylsiloxane
  • the battery case may have a circular plate or coin shape.
  • the electronic device (eg, the electronic devices 101 , 102 , 104 , and 200 of FIGS. 1 to 5 ) includes a first housing (eg, the first housing 201a of FIG. 4 ). ), a second housing (eg, the second housing 201b of FIG. 4 ) coupled to the first housing to face, and a support member accommodated in a space between the first housing and the second housing (eg, in FIG. 4 ) a second support member 202b), a circuit board accommodated in a space between the second housing and the support member (eg, the second circuit board 203 in FIG. 4 ), and between the first housing and the support member.
  • a first housing eg, the first housing 201a of FIG. 4
  • a second housing eg, the second housing 201b of FIG. 4
  • a support member accommodated in a space between the first housing and the second housing
  • a circuit board accommodated in a space between the second housing and the support member (eg, the second circuit board
  • a battery accommodated in a space eg, the batteries 189, 251, and 300 of FIGS. 1, 4 and/or 6
  • the battery includes a case member with an open top (eg, the case member of FIG. 6) 301a)) and a battery case (eg, the battery case 301 of FIG. 6 ) including a cover member (eg, the cover member 301b of FIG. 6 ) for closing the upper surface of the case member, the battery case
  • An electrode assembly accommodated in the electrode assembly eg, the electrode assembly 302 of FIG. 6 or FIG. 7
  • the electrolyte injected into the battery case eg, the electrolyte 423 of FIG. 10
  • a protective filler eg, the protective filler 303 of FIG. 6
  • the cover member may be coupled to the case member to seal the inner space of the battery case.
  • the protective filler may be disposed between the inner surface of the cover member and a portion of the electrode assembly, and the other portion of the electrode assembly may be in close contact with the inner wall of the case member.
  • the electronic device as described above includes at least a pair of electrode tabs (eg, electrode tabs 323a and 323b of FIG. 7 ) extending from the electrode assembly, and the It further includes at least one pair of electrode terminals (eg, the electrode terminal 313 of FIG. 9 ) provided on the battery case, wherein the electrode tabs may be electrically connected to one of the electrode terminals.
  • electrode tabs eg, electrode tabs 323a and 323b of FIG. 7
  • the electrode terminals eg, the electrode terminal 313 of FIG. 9
  • the electrode assembly is disposed between a positive electrode substrate (eg, the positive electrode substrate 321b of FIG. 7 ), a negative electrode substrate (eg, the negative electrode substrate 321a of FIG. 7 ), and the positive electrode substrate and the negative electrode substrate and an electrode sheet (eg, the electrode sheet 321 of FIG. 7 ) made of a separate membrane (eg, the separator 321c of FIG. 7 ).
  • a positive electrode substrate eg, the positive electrode substrate 321b of FIG. 7
  • a negative electrode substrate eg, the negative electrode substrate 321a of FIG. 7
  • an electrode sheet eg, the electrode sheet 321 of FIG. 7
  • a separate membrane eg, the separator 321c of FIG. 7
  • the electrode assembly may further include a winding rod (eg, the winding rod 325 of FIG. 7 ), and the electrode sheet may be rolled around the winding rod.
  • a winding rod eg, the winding rod 325 of FIG. 7
  • the battery case may have a circular plate or coin shape.
  • the electronic device as described above further includes a second support member disposed between the battery and the first housing, and a second circuit board disposed to face an inner surface of the first housing, , the second circuit board may be electrically connected to the circuit board by bypassing the support member or the second support member.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Telephone Function (AREA)

Abstract

본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 배터리 및/또는 그를 포함하는 전자 장치는, 상면이 개방된 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 상면을 폐쇄하게 결합하는 덮개 부재를 포함하는 배터리 케이스, 상기 배터리 케이스에 수용된 전극 조립체, 상기 배터리 케이스에 주입된 전해액, 및 상기 배터리 케이스의 내벽과 상기 전극 조립체 사이의 공간 중 적어도 일부에 배치된 보호 충전재를 포함하고, 상기 보호 충전재는 상기 전해액의 함침에 의해 부풀어 올라, 상기 전극 조립체를 상기 배터리 케이스의 내부 공간에서 고정할 수 있다. 이외에도 다양한 실시예가 가능하다.

Description

배터리 및 그를 포함하는 전자 장치
본 문서에 개시된 다양한 실시예는 전자 장치에 관한 것으로, 예를 들면, 배터리 및/또는 그를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
스마트 폰, 태블릿 PC, 웨어러블 디바이스와 같이 휴대가 용이한 전자 장치의 사용이 증가하고 있으며, 한 사용자가 다수의 휴대용 전자 장치를 활용하는 것이 점차 보편화되고 있다. 휴대용 전자 장치는 배터리, 예를 들어, 충전 불가능한 1차 전지 또는 재충전 가능한 2차 전지를 포함함으로써, 별도의 외부 전원을 제공받지 않더라도 사용자는 지정된 시간 동안 전자 장치를 사용할 수 있다. 2차 전지는 유선 방식 또는 무선 방식으로 재충전될 수 있다. 2차 전지로서 예를 들면, 니켈 카드뮴 배터리, 폴리머 전지 및 리튬 이온 배터리 등을 포함할 수 있다. 리튬 이온 배터리는 메모리 현상이 없고 배터리의 출력도 좋아 휴대용 전자 장치에 유용하게 사용할 수 있다. 예를 들어, 리튬 이온 배터리는 직사각형 형태의 기재 위에 일정한 형상과 면적으로 배터리 활물질을 코팅하여 전극 조립체를 형성하고, 비코팅된 면에 전극 탭을 부착하여 제조할 수 있다.
배터리는 소비자 안전사고(예: PL사고)와 밀접한 관련이 있는 부품이므로, 그 취급에 주의가 요구된다. 이와 동시에, 다양한 소비자 사용 조건에 대응하여 각종 환경 조건에 적용 가능한 안전한 배터리 설계 및 조립이 필요하다. 대표적인 배터리 사고는 배터리 발열, 발화, 누액, 스웰링이라고 볼 수 있는데, 낙하로 인한 외부 충격은 이러한 배터리 사고의 주요 원인일 수 있다.
배터리는 배터리 케이스의 외부로 노출된 전극 단자를 포함함으로써 충전 전원을 공급받거나 전자 장치로 전원을 공급할 수 있다. 전극 조립체는 배터리 케이스의 내부로 수용되면서 전극 탭을 통해 전극 단자에 전기적으로 연결될 수 있다. 이러한 전극 조립체를 배터리 케이스의 내부로 조립하는 과정에서 전극 조립체에 긁힘과 같은 손상이 발생되지 않도록, 전극 조립체는 배터리 케이스의 내부 공간보다 작은 폭이나 지름을 가질 수 있다. 예컨대, 전극 조립체는 배터리 케이스의 내부에서 이동할 수 있다. 전극 탭은 한 단부가 전극 조립체에 고정되고 다른 단부가 배터리 케이스(예: 전극 단자)에 고정된 상태이므로, 외부 충격으로 인해 전극 조립체가 배터리 케이스 내에서 이동한다면, 전극 탭이 손상 또는 단선되거나 마찰로 인해 전극 조립체가 손상될 수 있고, 이는 배터리의 발열이나 발화의 원인이 될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예는, 전극 탭의 손상이나 단선을 억제 또는 방지할 수 있는 배터리 및/또는 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예는, 외부 충격으로 인한 손상을 완화 또는 방지할 수 있는 배터리 및/또는 그를 포함하는 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 배터리 및/또는 그를 포함하는 전자 장치는, 상면이 개방된 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 상면을 폐쇄하게 결합하는 덮개 부재를 포함하는 배터리 케이스, 상기 배터리 케이스에 수용된 전극 조립체, 상기 배터리 케이스에 주입된 전해액, 및 상기 배터리 케이스의 내벽과 상기 전극 조립체 사이의 공간 중 적어도 일부에 배치된 보호 충전재를 포함하고, 상기 보호 충전재는 상기 전해액의 함침에 의해 부풀어 올라, 상기 전극 조립체를 상기 배터리 케이스의 내부 공간에서 고정할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치는, 제1 하우징, 상기 제1 하우징과 마주보게 결합하는 제2 하우징, 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이의 공간에 수용된 지지 부재, 상기 제2 하우징과 상기 지지 부재 사이의 공간에 수용된 회로 기판, 및 상기 제1 하우징과 상기 지지 부재 사이의 공간에 수용된 배터리를 포함하고, 상기 배터리는, 상면이 개방된 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 상면을 폐쇄하게 결합하는 덮개 부재를 포함하는 배터리 케이스, 상기 배터리 케이스에 수용된 전극 조립체, 상기 배터리 케이스에 주입된 전해액, 및 상기 배터리 케이스의 내벽과 상기 전극 조립체 사이의 공간 중 적어도 일부에 배치된 보호 충전재를 포함하고, 상기 보호 충전재는 상기 전해액의 함침에 의해 부풀어 올라, 상기 전극 조립체를 상기 배터리 케이스의 내부 공간에서 고정할 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예는, 보호 충전재가 전극 조립체를 배터리 케이스 내에 고정함으로써, 외부 충격이 가해지더라도 전극 조립체가 배터리 케이스 내에서 유동하는 것을 억제할 수 있다. 예컨대, 전극 조립체의 유동으로 인해 전극 탭이 손상되거나 단선되는 것을 방지할 수 있다. 한 실시예에서, 보호 충전재는 전극 조립체와 전극 단자 사이에서 외부 충격을 흡수하면서 전기적인 절연 구조를 제공함으로써, 외부 충격으로 인해 전극 조립체, 전극 탭 및/또는 배터리가 손상되는 것을 방지할 수 있다. 이 외에, 본 문서를 통해 직접적으로 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치를 나타내는 블럭도이다.
도 2는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 다른 방향에서 바라본 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치를 나타내는 분리 사시도이다.
도 5는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치에서, 제2 하우징이 제거된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리를 나타내는 분리 사시도이다.
도 7은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리의 전극 조립체를 나타내는 사시도이다.
도 8과 도 9는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리의 전극 탭이 전극 단자에 접속되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리의 전해액이 주입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11과 도 12는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리의 보호 충전재를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 13과 도 14는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리의 보호 충전재를 형성하는 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 15는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리의 덮개 부재를 결합하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성 요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서), 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU; neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성 요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼) 또는 디지털 펜(예:스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰))를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부의 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 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 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 외부의 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 제1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 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 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부의 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제1 네트워크(198) 또는 제2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))를 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104 또는 108) 중 하나 이상의 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 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC; mobile edge computing) 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
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. "제1", "제2", 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: 제1) 구성요소가 다른(예: 제2) 구성요소에, “기능적으로” 또는 “통신적으로”라는 용어와 함께 또는 이런 용어없이, “커플드” 또는 “커넥티드”라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 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 저장매체는, 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 있으며, 복수의 개체 중 일부는 다른 구성요소에 분리 배치될 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 2는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1의 전자 장치(101, 102, 104))를 나타내는 사시도이다. 도 3은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)를 다른 방향에서 바라본 모습을 나타내는 사시도이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 전자 장치(200)는 하우징(201)과, 하우징(201)의 내부 공간에 수용된 각종 구조물 및/또는 전기 부품(도 4 참조)을 포함할 수 있으며, 사용자의 신체에 착용된 상태에서 사용될 수 있다. 하우징(201)은, 예를 들면, 제1 하우징(201a)과 제2 하우징(201b)을 포함하며, 제1 하우징(201a)과 제2 하우징(201b)을 마주보게 결합함으로써 각종 구조물 및/또는 전기 부품을 수용하는 공간을 형성할 수 있다. 한 실시예에서, 제1 하우징(201a) 및/또는 제2 하우징(201b)은 세라믹, 폴리머, 금속 또는 상기 물질들 중 적어도 둘의 조합에 의해 형성될 수 있으며, 외부 표면 또는 내부 표면에 형성된 적어도 하나의 코팅 레이어들을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)가 사용자 신체에 착용된 상태로 사용되므로, 전자 장치(200)의 무게나 착용감을 고려하여 제1 하우징(201a) 및/또는 제2 하우징(201b)의 재질은 적절하게 선택 또는 조합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 복수의 음향 홀(acoustic hole)(211a, 211b, 211c), 음향 홈(acoustic dimple)(213) 및/또는 복수의 전극들(electrode)(241a)을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)가 사용자의 신체에 착용된 상태에서, 제1 하우징(201a)은 실질적으로 사용자 신체를 향하게 배치되어 외측면(CS)이 사용자의 신체와 접촉할 수 있으며, 제2 하우징(201b)은 외부 공간을 향할 수 있다. 한 실시예에서, 사용자의 신체(예: 귀(ear)) 형상이나 전자 장치(200)를 착용한 상태에 따라, 제2 하우징(201b)의 외측면(ES) 중 일부는 외부 공간으로 노출되고 다른 일부는 사용자의 신체에 의해 은폐될 수 있다. 어떤 실시예에서 제2 하우징(201b)의 외측면(ES) 중 사용자의 신체에 의해 은폐된 부분은 사용자의 신체와 접촉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 음향 홀(211a, 211b, 211c)들 중 제1 음향 홀(211a)과 제2 음향 홀(211b)은 서로 다른 위치에서 제2 하우징(201b)을 관통하게 형성될 수 있다. 예컨대, 전자 장치(200)는 서로 다른 적어도 두 개의 경로(예: 도 6의 제1 마이크(231a) 내지 제3 마이크(231c))를 통해 외부의 음향(예: 사용자의 음성이나 주변 환경의 음향)을 수신할 수 있다. 한 실시예에서, 음향 홈(213)은, 제2 하우징(201b)의 외측면(ES)에서 함몰 형성될 수 있다. 음향 홈(213)은 제2 음향 홀(211b)의 외경보다 넓은 외경을 갖는 리세스(recess) 구조를 포함할 수 있으며, 제2 음향 홀(211b)이 형성된 위치로부터 일 방향으로 연장된 형상을 가질 수 있다. 예컨대, 음향 홈(213)은 원형의 제2 음향 홀(211b)을 포함하는 모서리가 둥근 직사각형 형상을 가질 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 제2 음향 홀(211b) 및 음향 홈(213)의 형상은 다양하게 구현될 수 있음을 당업자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 제2 음향 홀(211b)이 타원형으로 형성되고, 음향 홈(213)은 제2 음향 홀(211b)을 포함하는 긴 타원형의 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제2 음향 홀(211b)은 음향 홈(213)으로부터 제2 하우징(201b)의 내측으로 연장될 수 있다. 예컨대, 제2 음향 홀(211b)은 음향 홈(213)과 함께 외부의 소리가 제2 마이크(예: 도 6의 제2 마이크(231b))로 수신되도록 하는 소리의 경로를 형성할 수 있다. 복수의 음향 홀(211a, 211b, 211c)들 중 제3 음향 홀(211c)은 제1 하우징(201a)을 관통하게 형성되며, 하우징(201)에 내장된 스피커 유닛(예: 도 6의 스피커 유닛(253))에서 출력된 음향이 제3 음향 홀(211c)을 통해 외부로 방사될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제3 음향 홀(211c)은 스피커 유닛(253)에서 출력된 음향을 방사하면서, 제3 마이크(예: 도 6의 제3 마이크(231c)), 예를 들면, 인-이어 마이크(in-ear microphone)로 외부의 소리가 수신되도록 하는 소리의 경로를 형성할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 제1 음향 홀(211a), 제2 음향 홀(211b) 및/또는 제3 음향 홀(211c)을 통해 각각 수신된 음향에 기반하여 음향 신호를 처리할 수 있다. 본 문서에 개시된 다양한 실시예에서, "전자 장치(200)가 음향 신호를 처리한다"함은, 음향 빔포밍(beamforming), 액티브 노이즈 캔슬링(active noise canceling; ANC), 에코 캔슬링(echo canceling; EC), 노이즈 억제(noise suppression; NS) 및/또는 피드포워드(feedforward; FF) 중 적어도 하나를 수행하기 위한 음향 신호 처리를 포함하는 의미로 해석될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제3 음향 홀(211c)과는 다른 위치에서 제1 하우징(201a)을 관통하게 형성된 더미 홀(211d)을 더 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 더미 홀(211d)은 제3 마이크(231c)로 소리가 수신되록 하는 경로로서 활용될 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자가 전자 장치(200)를 착용한 상태에서, 더미 홀(211d)은 벤트 홀(215)와 함께, 이도 내부의 압력을 외부 환경의 압력에 상응하게 조절하는 제2의 벤트 홀로서 기능할 수 있다. 다른 실시예에서, 후술할 센서(예: 도 6의 근접 센서(243a))가 더미 홀(211d)에 상응하게 배치될 수 있다. 예컨대, 실제 제작된 제품에서, 더미 홀(211d)은 소리의 경로, 기체의 통로 또는 빛의 통로와 같은 기능을 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 전극들(241a)은 예를 들면, 충전 전력을 제공받기 위한 전극들로서, 제1 하우징(201a)의 외측면으로 노출될 수 있다. 제1 하우징(201a)의 외측면(CS)은 실질적으로 사용자의 신체에 접촉되도록 구성되므로, 전자 장치(200)가 사용자 신체에 착용된 상태에서 복수의 전극들(241a)은 시각적으로 은폐될 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 유도 방식 또는 공진 방식으로 충전 전력을 제공받을 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 제1 하우징(201a)의 외측면으로 노출된 복수의 전극(241a)을 포함하지 않더라도, 무선으로 충전 전력을 제공받을 수 있다. 다양한 실시예에 따르면, 복수의 전극들(241a) 각각의 형태 및 소재 중 적어도 하나는 다를 수 있음을 당업자면 용이하게 이해할 수 있을 것이다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는, 광학 윈도우(optical window)(219) 및/또는 벤트 홀(vent hole)(215)을 더 포함할 수 있다. 광학 윈도우(219)는 예를 들면, 제1 하우징(201a)의 외측면으로 노출될 수 있으며, 전자 장치(200)는 광학 윈도우(219)에 상응하게 배치된 센서(예: 도 6의 근접 센서(243a))를 포함함으로써, 전자 장치(200)가 사용자의 신체에 착용되었는지의 여부를 감지할 수 있다. 벤트 홀(215)은 제2 하우징(201b)을 관통하게 형성될 수 있으며, 사용자가 전자 장치(200)를 착용한 상태에서, 외부 공간으로 노출될 수 있다. 한 실시예에서, 하우징(201) 내부의 전기 부품들이 열을 발생시킬 때, 벤트 홀(215)은 하우징(201) 내부의 열을 외부로 유도 또는 방출할 수 있다. 다른 실시예에서, 하우징(201)에 스피커 유닛(예: 도 6의 스피커 유닛(253))이 내장된 경우, 벤트 홀(215)은 스피커 유닛(예: 진동판)이 안정적으로 작동할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 또 다른 실시예에서, 전자 장치(200)는 벤트 홀(215) 상에 배치된 스크린 부재(예: 도 3의 스크린 부재(263))를 포함함으로써, 벤트 홀(215)을 통해 열이나 기체가 유통하는 것을 허용하면서 외부의 이물질, 예를 들면, 먼지가 하우징(201)의 내부로 유입되는 것을 차단할 수 있다.
도 4는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)(예: 도 1 또는 도 2의 전자 장치(101, 102, 104, 200))를 나타내는 분리 사시도이다. 도 5는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)에서, 제2 하우징(예: 도 4a의 제2 하우징(201b))이 제거된 모습을 나타내는 사시도이다.
도 4와 도 5를 참조하면, 전자 장치(200)는, 하우징(201), 지지 구조(202), 제1 회로 기판(203), 제2 회로 기판(204), 배터리(251), 스피커 유닛(253) 및/또는 안테나 부재(255)를 포함할 수 있다. 전자 장치(200)는 제1 회로 기판(203) 및/또는 제2 회로 기판(204)에 배치된 복수의 마이크(231a, 231b, 231c; 제1 마이크(213a)는 도 8 참조))를 포함함으로써, 외부의 음향, 예를 들면, 사용자 음성이나 주변 환경의 음향을 수신 또는 획득할 수 있다. 한 실시예에서, 하우징(201)은 사용자의 신체에 접촉하도록 구성된 제1 하우징(201a)과, 제1 하우징(201a)에 마주보게 결합하는 제2 하우징(201b)을 포함할 수 있다. 전자 장치(200)가 사용자의 신체에 착용된 상태에서, 제1 하우징(201a)은 실질적으로 사용자의 신체에 접촉하고, 제2 하우징(201b)은 적어도 부분적으로 외부에 노출될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 지지 구조(202)는, 서로 마주보게 결합하는 제1 지지 부재(202a)와 제2 지지 부재(202b)를 포함할 수 있다. 제1 지지 부재(202a) 및/또는 제2 지지 부재(202b)는 폴리머 또는 금속 재질 중 적어도 하나의 재질로 제작될 수 있으며, 하우징(201)의 내부로 수용되어 전자 장치(200)의 강성을 향상시킬 수 있다. 어떤 실시예에서, 지지 구조(202)는 하우징(201)의 내부 공간을 복수로 분할할 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(203)과 제2 회로 기판(204)은 지지 구조(202)에 의해 일정 정도의 간격을 두고 하우징(201)의 내부에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리(251) 및/또는 스피커 유닛(253)은 실질적으로 지지 구조(202)에 감싸진 상태로 하우징(202)의 내부에 배치될 수 있다. 배터리(251) 및/또는 스피커 유닛(253)이 배치된 공간은 지지 구조(202)에 의해 제1 회로 기판(203) 및/또는 제2 회로 기판(204)이 배치된 공간과 구분될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 회로 기판(203)은, 실질적으로 전자 장치(200)의 주 회로 기판으로서, 도 1을 참조하여 설명된 구성요소들의 적어도 일부(예: 프로세서(120), 통신 모듈(190) 및/또는 전력 관리 모듈(188))가 집적회로 칩 형태로 제1 회로 기판(203)에 배치될 수 있다. 제1 회로 기판(203)은 제2 하우징(201b)의 내측면과 마주보게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(203)은 제2 하우징(201b)과 제2 지지 부재(202b) 사이에 배치될 수 있으며, 복수(예: 한 쌍)의 마이크(231a, 231b))가 제1 회로 기판(203)에 배치될 수 있다. 한 실시예에서, 제2 회로 기판(204)은 가요성 인쇄회로 기판을 포함할 수 있으며, 실질적으로 제1 하우징(201a)의 내측면과 마주보게 배치되고, 지지 구조(202)를 우회하여 제1 회로 기판(203)과 전기적으로 연결될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 2의 복수의 전극들(241a)은 실질적으로 제2 회로 기판(204)에 배치되며, 제1 하우징(201a)에 형성된 전극 홀들(217)을 통해 외부로 노출될 수 있다. 한 실시예에서, 전자 장치(200)는 밀봉 부재, 예를 들면, 실리콘(silicone)이나 고무(rubber)와 같은 탄성체 재질로 형성된 오-링(O-ring)들(241b)을 포함할 수 있다. 오-링들(241b)은 전극들(241a)의 둘레를 감싸게 결합하며, 실질적으로 전극 홀들(217)의 내벽과 전극들(241a) 사이의 간격을 밀봉할 수 있다. 어떤 실시예에서, 복수의 마이크 중 하나(예: 제3 마이크(231c))가 제2 회로 기판(204)에 배치되어 제3 음향 홀(211c) 또는 더미 홀(211d) 중 어느 하나에 대응하게 배치될 수 있다. 예컨대, 제3 마이크(231c)는 제1 하우징(201a)에 형성된 제3 음향 홀(211c) 또는 더미 홀(211d) 중 어느 하나를 통해 입력되는 음향을 수신 또는 획득할 수 있다. 다른 실시예에서, 전자 장치(200)는 제2 회로 기판(204)에 배치된 센서, 예를 들면, 근접 센서(243a)를 더 포함할 수 있다. 근접 센서(243a)는 접착 부재(243b)에 의해 제1 하우징(201a)에 장착될 수 있으며, 제1 하우징(201a)에 형성된 광학 윈도우(219)에 상응하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 근접 센서(243a)는 광학 윈도우(219)를 통해 전자 장치(200)에 외부 물체(예: 사용자 신체)에 접근하는지 여부 또는 지정된 시간 이상 접촉한 상태를 유지하는지 여부를 감지할 수 있다. 광학 윈도우(243c)는 가시광 또는 적외선을 적어도 일부 투과하는 글래스 부재를 포함할 수 있다. 근접 센서(243a)를 통해 감지된 정보에 따라, 전자 장치(200), 예를 들어, 도 1의 프로세서(120)는 사용자 신체에 착용되었는지의 여부를 판단할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리(251)는 지지 구조(202), 예를 들면, 제1 지지 부재(202a)와 제2 지지 부재(202b) 사이에 장착 또는 고정될 수 있다. 배터리(251)는 전자 장치(200)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급하기 위한 장치로서, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다. 배터리(251)는 전자 장치(200)의 내부에 일체로 배치될 수 있고, 사용자가 교체할 수 있도록 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 배터리(251)는 전극들(241a)을 통해 제공되는 전력에 의해 충전될 수 있다. 한 실시예에서, 스피커 유닛(253)은 배터리(251)의 일측에 배치될 수 있다. 예를 들어, 스피커 유닛(253)은 제1 지지 부재(202a)와 제2 지지 부재(202b) 사이에 장착 또는 고정되어 배터리(251)와 나란하게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 스피커 유닛(253)이 출력하는 음향은 제1 하우징(201a)에 형성된 제3 음향 홀(예: 도 2의 제3 음향 홀(211c))을 통해 하우징(201) 또는 전자 장치(200)의 외부로 방사될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제3 음향 홀(211c)은 제1 음향 홀(211a) 및/또는 제2 음향 홀(211b)보다 클 수 있다. 전자 장치(200)는 제3 음향 홀(211c) 상에 배치되는 다른 스크린 부재(261)를 더 포함함으로써, 스피커 유닛(253)이 출력한 음향을 외부로 방사하면서 외부에서 하우징(201)의 내부로 이물질(예: 먼지)이 유입되는 것을 차단할 수 있다.
어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 제1 하우징(201a)의 내측면에 배치된 자성체(249)를 더 포함할 수 있다. 사용자는 전자 장치(200)를 전용 케이스(미도시)에 수용하여 휴대 또는 보관할 수 있다. 전용 케이스에 장착된 상태에서, 전자 장치(200)는 전용 케이스를 통해 충전 전력을 공급받을 수 있다. 전자 장치(200)가 전용 케이스에 수용된 상태에서, 자성체(249)와 전용 케이스 사이에서 자기력(예: 인력)이 발생되어 전자 장치(200)를 전용 케이스에 고정할 수 있다. 예컨대, 전자 장치(200)가 전용 케이스에 장착된 상태에서, 지정된 크기 범위의 외력이 작용하더라도 전자 장치(200)는 전용 케이스에 안정적으로 고정될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 부재(255)(예: 도 1의 안테나 모듈(197))는 제2 하우징(201b)의 내측면에 배치될 수 있으며, 예를 들면, 도 1의 프로세서(102) 또는 통신 모듈(190)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 프로세서(120) 또는 통신 모듈(190)은 안테나 부재(255)를 이용하여 무선 통신(예: 블루투스 통신)을 수행할 수 있다. 한 실시예에서, 사용자가 전자 장치(200)와 근거리 통신(예: 블루투스)으로 연결된 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104)), 예를 들면, 스마트 폰이 음악을 재생할 때, 전자 장치(200)는 재생되는 음악의 데이터(예: 사운드 패킷)를 수신하여 스피커 유닛(253)을 통해 음향으로 출력할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 마이크 중 적어도 2개의 마이크(예: 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b))가 제1 회로 기판(203) 상에 제공될 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(200)는 제1 회로 기판(203)으로부터 연장된 가요성 인쇄회로 기판(233a), 제1 회로 기판(203)에 마주보게 장착되는 브라켓(239a)을 더 포함할 수 있다. 복수의 마이크 중 제1 마이크(231a)는 가요성 인쇄회로 기판(233a) 상에 장착되어 제1 회로 기판(203)에 전기적으로 연결될 수 있으며, 복수의 마이크 중 제2 마이크(231b)는 제1 회로 기판(203)에 장착될 수 있다. 실시예에 따라, 가요성 인쇄회로 기판(233a)은 제1 마이크(231a)로부터 연장되어 제1 회로 기판(203)에 전기적으로 접속하는 것으로 해석될 수 있다. 예컨대, 가요성 인쇄회로 기판(233a)은 제1 마이크(231a)를 제1 회로 기판(203)에 전기적으로 연결할 수 있다. 어떤 실시예에서, 전자 장치(200)는 가요성 인쇄회로 기판(233a)의 단부에 제공되는 더미 기판(233b)을 더 포함할 수 있으며, 제1 마이크(231a)는 더미 기판(233b)에 장착될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 마이크(231a)는 제2 하우징(201b)에 형성된 제1 음향 홀(211a)에 상응하게 배치되고, 제2 마이크(211b)는 제2 하우징(201b)에 형성된 제2 음향 홀(211b)에 상응하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 제1 마이크(231a)는 제1 음향 홀(211a)을 통해 입력되는 음향을 수신 또는 획득하고, 제2 마이크(231b)는 제2 음향 홀(211b)을 통해 입력되는 음향을 수신 또는 획득할 수 있다. 한 실시예에서, 제2 마이크(231b)를 통해 수신 또는 획득되는 음향은 적어도 부분적으로 음향 홈(예: 도 3의 음향 홈(213))을 경유할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 회로 기판(203)은 제2 하우징(201b)의 내측면과 마주보게 배치되며, 제1 마이크(231a)는 제1 회로 기판(203)과 제2 하우징(201b)의 내측면 사이에 배치될 수 있다. 한 실시예에서, 제1 마이크(231a), 예를 들어, 더미 기판(233b)은 브라켓(239a)에 장착되어 제2 하우징(201b)의 내측면과 마주보게 배치될 수 있다. 한 실시예에서, 제1 마이크(231a)는 실질적으로 더미 기판(233b)을 사이에 두고 제2 하우징(201b)의 내측면에 마주보게 배치되며, 더미 기판(233b)의 어느 한 면에 돌출된 상태로 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2 마이크(231b)는, 제1 회로 기판(203)에 장착되면서 제1 회로 기판(203)을 사이에 두고 제2 하우징(201b)의 내측면과 마주보게 배치될 수 있다. 예컨대, 제2 마이크(231b)와 제2 하우징(201b)의 내측면 사이에는 적어도 부분적으로 제1 회로 기판(203)이 배치될 수 있다. 한 실시예에서, 제1 회로 기판(203)을 기준으로 볼 때, 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b)는 서로 다른 높이에 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2 하우징(201b)의 내측면 또는 외측면은 곡면 형태를 가지며, 제1 회로 기판(203)에 대하여 제1 음향 홀(211a)과 제2 음향 홀(211b)은 서로 다른 높이에 형성될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 제2 하우징(201b)이 곡면 형태를 가진 구조에서, 제1 마이크(231a)는 제1 음향 홀(211a)에 인접하게 배치되고, 제2 마이크(231b)는 제2 음향 홀(211b)과 인접하게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 제1 회로 기판(203) 및/또는 더미 기판(233b)을 관통하게 형성된 더미 홀(237a, 237b)들을 더 포함할 수 있다. 더미 홀들 중 제1 더미 홀(237a)은 제1 음향 홀(211a)로부터 더미 기판(233b)을 관통하여 제1 마이크(231a)에 이르는 음향 입력 경로를 제공할 수 있으며, 더미 홀들 중 제2 더미 홀(237b)은 제2 음향 홀(211b)로부터 제1 회로 기판(203)을 관통하여 제2 마이크(231b)에 이르는 음향 입력 경로를 제공할 수 있다. 도시되지는 않지만, 더미 기판(233b)과 제2 하우징(201b)의 내측면 사이 및/또는 제1 회로 기판(203)과 제2 하우징(201b)의 내측면 사이에는 밀봉 부재들(예: 음향 덕트(acoustic duct))이 배치될 수 있다. 밀봉 부재들 중 하나는 제1 음향 홀(211a)과 제1 더미 홀(237a)이 형성된 위치에서 더미 기판(233b)과 제2 하우징(201b)의 내측면 사이에 밀봉 구조를 형성할 수 있으며, 밀봉 부재들 중 다른 하나는 제2 음향 홀(211b)과 제2 더미 홀(237b)이 형성된 위치에서 제1 회로 기판(203)과 제2 하우징(201b)의 내측면 사이에 밀봉 구조를 형성할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(200)는 더미 기판(233b)에 제공된 터치 센서(235)를 더 포함할 수 있다. 터치 센서(235)는 가요성 인쇄회로 기판(233a)을 통해 제1 회로 기판(203)과 전기적으로 연결될 수 있으며, 제2 하우징(201b)의 내측면과 마주보게 배치될 수 있다. 한 실시예에 따르면, 사용자의 신체(예: 손가락)가 제2 하우징(201b)의 외측면에 접근 또는 접촉함을 감지하여, 또는 제2 하우징(201b)의 외측면으로부터 지정된 거리 이내에서 지정된 동작이 이루어지는 것을 감지하여 터치 센서(235)가 입력 신호를 발생시킬 수 있다. 다른 실시예에서, 사용자가 제2 하우징(201b)의 외측면에 미끄럼 접촉하거나 사용자 신체가 지정된 거리 이내에서 위치된 상태로 지정된 시간 이상 유지될 때, 터치 센서(235)가 이를 감지하여 입력 신호를 발생시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 브라켓(239a)은 제2 하우징(201b)의 내측면과 제1 회로 기판(203) 사이에 배치되며, 실질적으로 제1 회로 기판(203)의 어느 한 면에 장착될 수 있다. 참조번호를 부여하지는 않았지만, 브라켓(239a)은 제1 회로 기판(203)의 가장자리에 결속되는 복수의 후크들을 포함함으로써, 제1 회로 기판(203)에 결합할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 제2 지지 부재(202b)에는 도시되지 않은 결속 돌기가 제공될 수 있다. 결속 돌기는 제1 회로 기판(203)을 관통하여 또는 제1 회로 기판(203)을 우회하여 브라켓(239a)과 결속될 수 있다. 이와 같이, 브라켓(239a)을 제1 회로 기판(203) 상에 장착하거나 고정하는 구조에 관해서는 제1 회로 기판(203)의 형상이나, 전기 부품들(예: 제1 마이크(231a) 및/또는 제2 마이크(231b))의 배치에 따라 적절하게 선택 또는 조합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 제1 회로 기판(203) 상에서, 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b)가 서로 다른 높이에 배치됨으로써, 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b) 사이의 간격이 더 확보될 수 있다. 예를 들어, 제1 회로 기판(203)에 평행한 방향에서 측정되는 간격이 동일하다고 할 때, 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b)가 서로 다른 높이에 배치됨으로써, 또는 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b)가 배치된 높이 차이가 클수록, 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b) 사이의 간격이 커질 수 있다. 예컨대, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 전자 장치(200)는, 사용자의 신체(예: 귀) 구조에 의해 둘러싸인 공간에 수용 또는 착용되면서도, 복수의 마이크(예: 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b)) 사이에 충분한 간격을 확보할 수 있다. 복수의 마이크 사이에 충분한 간격을 확보할 때, 음향 빔포밍, ANC, EC, NS 및/또는 FF와 같은 음향 신호 처리가 더 효과적으로 구현될 수 있음을 앞서 언급한 바 있다.
다양한 실시예에 따르면, 복수의 마이크(예: 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b))를 통해 음향을 수신 또는 획득함으로써, 전자 장치(200)가 획득하는 또는 사용자에게 제공되는 음향의 품질이 향상될 수 있다. 예를 들어, 동일한 음향이 수신되더라도, 서로 다른 두 마이크(예: 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b))에서 획득된 음질은 서로 다를 수 있으며, 프로세서 또는 입력 모듈(예: 도 1의 프로세서(120) 또는 입력 모듈(150))은 제1 마이크(231a)와 제2 마이크(231b)를 통해 수신 또는 획득된 음향을 비교 또는 가공할 수 있다. 이러한 음향의 비교 또는 가공을 통해 전자 장치(200)를 통해 획득된 또는 사용자에게 제공되는 음향의 품질이 향상될 수 있다. 한 실시예에서, 음성 통화 모드라면, 전자 장치(200)는 주변 환경에서 발생된 소음을 억제 또는 상쇄하는 음향을 발생시키면서 사용자 음성을 획득할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 음악이나 동영상 재생과 같은 멀티미디어 모드에서, 예를 들어, 음향을 출력할 때, 전자 장치(200)는 외부의 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(102, 104))로부터 제공되는 음향을 재생하되, 주변 환경에서 발생되는 음향을 상쇄하는 음향을 출력하면서, 외부의 전자 장치에서 제공된 음향을 사용자에게 제공할 수 있다.
이하에서는 상술한 전자 장치(예: 도 1 내지 도 5의 전자 장치(101, 102, 104, 200))의 배터리(예: 도 1 및/또는 도 4의 배터리(189, 251))에 관해 도 6과 도 7을 참조하여 살펴보기로 한다.
도 6은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리(300)(예: 도 1 또는 도 4의 배터리(189, 251))를 나타내는 분리 사시도이다. 도 7은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리(300)의 전극 조립체(302)를 나타내는 사시도이다.
도 6과 도 7을 참조하면, 배터리(300)는, 배터리 케이스(301), 전극 조립체(302), 전해액(423; 도 10 참조) 및/또는 보호 충전재(303)를 포함할 수 있다. 배터리 케이스(301)는 실질적으로 배터리(300)의 외형을 형성하는 것으로서, 예를 들면, 스테인리스 강(stainless steel) 재질로 제작된 원통(circular cylinder), 원판(circular plate) 또는 동전(coin) 형상을 가질 수 있다. 하지만 본 문서에 개시된 다양한 실시예의 배터리(300) 또는 배터리 케이스(301)의 외형은 이에 한정되지 않으며, 전자 장치(예: 도 1 내지 도 5의 전자 장치(101, 102, 104, 200))의 형상이나 전자 장치 내부의 실장 공간에 따라 다양할 수 있다. 한 실시예에서, 배터리 케이스(301)는, 상면이 개방된 케이스 부재(301a)와, 케이스 부재(301a)의 상면을 폐쇄하게 결합하는 덮개 부재(301b)를 포함할 수 있다. 케이스 부재(301a)는 실질적으로 배터리(300)(예: 배터리 케이스(301) 및/또는 케이스 부재(301a))의 내부 공간(311)을 정의(defining)할 수 있으며, 덮개 부재(301b)는 케이스 부재(301a)에 결합하여 내부 공간(311)을 밀봉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전극 조립체(302)는 음극 기재(321a), 양극 기재(321b) 및/또는 분리막(321c)을 포함하는 전극 시트(321)를 포함할 수 있으며, 전극 시트(321)를 적층한 구조 및/또는 전극 시트(321)가 말아진 구조를 가짐으로써 에너지 밀도를 높일 수 있다. 도시된 실시예에서, 전극 시트(321)는 리본 형태를 가질 수 있으며, 전극 조립체(302)는 전극 시트(321)가 말아지는 권취봉(325)을 더 포함할 수 있다. 예컨대, 전극 조립체(302)는 권취봉(325)의 둘레에 전극 시트(321)가 말아진 롤 형태를 가질 수 있다. 권취봉(325)은 원형 또는 타원형의 단면을 가질 수 있으며, 권취봉(325)의 단면 형상에 따라 배터리(300) 및/또는 전극 조립체(302)는 타원형 실린더 또는 타원형 판(plate) 형상을 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전극 조립체(302)는 배터리(300)의 내부 공간(311)보다는 다소 작은 크기 및/또는 부피를 가질 수 있다. 예를 들어, 평면도로 볼 때, 전극 조립체(302)의 폭 또는 지름은, 내부 공간(311)의 폭 또는 지름보다 작을 수 있다. 한 실시예에 따르면, 내부 공간(311)보다 다소 작은 크기 및/또는 부피를 가짐으로써, 전극 조립체(302)를 내부 공간으로 배치하는 과정에서 접촉이나 마찰로 인해 전극 조립체(302)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 전극 조립체(302)가 배치된 후, 내부 공간(311)으로 전해액(423; 도 10 참조)이 주입되어 양극 기재(321b)와 음극 기재(321a) 사이에서 이온이 이동할 수 있는 환경을 제공할 수 있다. 예컨대, 전해액(423)을 통해 이온이 이동하고, 이온의 이동에 상응하는 전자의 이동이 후술할 전극 탭(들)(323a, 323b)을 통해 이루어짐으로써, 배터리(300)의 충전 또는 방전이 이루어질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 보호 충전재(303)는, 내부 공간(311)에 배치되어 전극 조립체(302)를 배터리 케이스(301)의 내부 공간(311) 내에 고정할 수 있다. 예를 들어, 보호 충전재(303)는 젤화된(gelatinized) 폴리머를 포함할 수 있으며, 배터리 케이스(301)의 내벽(또는 내측면)과 전극 조립체(302) 사이의 적어도 일부분에 충진될 수 있다. 한 실시예에서, 보호 충전재(303)는 쇼어 경도(Shore hardness) 규격에서 10 이상, 90이하의 경도(hardness)를 가짐으로써, 배터리 케이스(301)의 내벽과 전극 조립체(302) 사이의 공간 중 적어도 일부에 배치될 수 있다. 다른 실시예에서, 보호 충전재(303)는 배터리 케이스(301)(예: 덮개 부재(301b))의 내벽이나 내측면과 전극 조립체(302)의 일부 사이에 배치됨으로써, 전극 조립체(302)의 다른 일부를 케이스 부재(301a)의 내벽이나 내측면에 밀착시킬 수 있다. 어떤 실시예에서 보호 충전재(303)는 내부 공간(311)에서 전해액(423)이 함침되면서 부풀어 올라 전극 조립체(302)의 다른 일부를 케이스 부재(301a)의 내벽이나 내측면에 밀착시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 보호 충전재(303)는 polyethylene oxide(PEO), polyvinylidene fluoride(PVDF), polyvinylidene fluoridehexafluoropropylene(PVDF-HFP), polymethyl methacrylate(PMMA) 또는 polyacrylonitrile (PAN)와 같은 폴리머 물질을 포함할 수 있다. 한 실시예에서, 상기에서 나열된 폴리머 물질들 중 하나 또는 선택된 둘 이상이 혼합되어 보호 충전재(303)로 활용될 수 있다. 예를 들어, PVDF에 기반한 물질로 보호 충전재(303)를 제작 또는 형성할 때, PVDF가 대략 60~90%, PEO가 대략 10~40% 정도의 비율로 혼합될 수 있다. 다른 실시예에서, PVDF-HFP에 기반한 물질로 보호 충전재(303)를 제작 또는 형성할 때, PVDF-HFP가 대략 30~70%, PEO가 대략 30%~70% 정도의 비율로 혼합될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 보호 충전재(303)가 전극 조립체(302)의 이동을 억제 또는 제한할 수 있는 경도를 가질 수 있다. 이를 위해 보호 충전재(303)를 형성하기 위한 용액 또는 젤은, 알려진 전해액 성분의 유기용제를 용매로 할 수 있으며, 대략 30~70 중량%의 폴리머 물질(예: 상기에서 나열한 폴리머 물질들 중 하나 또는 둘 이상의 혼합물)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, PEO를 기반으로 한 보호 충전재(303)의 경우 전해액 함침이 일어나면서 경도가 감소할 수 있으므로, PVDF 또는 PAN, polydimethylsiloxane(PDMS)등의 고분자를 10~50 wt%정도로 첨가함으로써 경도의 감소를 보완할 수 있다. 보호 충전재(303)를 형성하기 위한 용액의 농도 및 조성물의 비율은 고분자의 종류 또는 용도에 따라 다양할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리(300)에서 요구되는 경도의 보호 충전재(303)를 형성하기 위해, 에폭시(epoxy), 아민(amine) 및/또는 아크릴레이트(acrylate)와 같은 작용기가 개질될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 보호 충전재(303)의 경도를 높이기 위해, 보호 충전재(303)를 형성하는 물질에 PDMS가 첨가될 수 있다. 후술하겠지만, 보호 충전재(303)는 액체 또는 기체 상태로 대상물(예: 전극 조립체(302) 또는 덮개 부재(301b))에 도포된 후 열 또는 빛(예: 자외선)에 노출됨으로써 경화될 수 있다. 한 실시예에서, 자외선에 의해 폴리머 물질이 경화되어 보호 충전재(303)가 형성되는 경우, 보호 충전재(303)를 형성하는 물질에는 아크릴레이트계인 Trimethylolpropane triacrylate(TMPTA)와 같은 자외선 경화제가 첨가될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 보호 충전재(303)는 대략 10~50 마이크로미터의 두께를 가질 수 있다. 하지만 본 문서에 개시된 다양한 실시예가 이에 한정되지 않으며, 완성된 상태의 배터리(300) 내부 공간(311)에서 보호 충전재(303)는 수치로서 예시된 두께와 다를 수 있다. 예컨대, 젤 상태인 보호 충전재(303)는 전극 조립체(302)와 배터리 케이스(301)의 내벽(또는 내측면) 사이의 공간 형상이나 크기에 적합한 형상과 크기를 유지하면서, 전극 조립체(302)의 이동을 제한할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 배터리(300)는 전극 조립체(302)로부터 연장된 적어도 한 쌍의 전극 탭들(323a, 323b)을 포함할 수 있다. 전극 탭들(323a, 323b)은 배터리 케이스(301)에 제공된 적어도 한 쌍의 전극 단자(예: 도 9의 전극 단자(313))들 중 어느 하나에 전기적으로 연결될 수 있다. 한 실시예에서, 전극 탭들 중 제1 전극 탭(323a)은 실질적으로 전극 조립체(302)의 외주면 또는 외주면에 인접하는 위치에서 상향 연장되며, 제2 전극 탭(232b)은 전극 조립체(302)의 외주면 또는 외주면에 인접하는 위치에서 하향 연장될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 전극 탭(323a)은 대부분이 전극 조립체(302)의 상부면에 위치하도록 절곡될 수 있고, 제2 전극 탭(323b)은 대부분이 전극 조립체(302)의 하부면에 위치하도록 절곡될 수 있다. 전극 단자(예: 도 9의 전극 단자(313))들은 케이스 부재(301a)와 덮개 부재(301b)에 각각 제공될 수 있으며, 전극 탭들(323a, 323b)이 전극 단자들(예: 도 9의 전극 단자(313))과 연결된 후 덮개 부재(301b)가 케이스 부재(301a)에 결합하여 내부 공간(311)을 밀봉할 수 있다.
이하에서는 상술한 배터리(300)를 제작하는 과정의 일부에 관해 도 8 내지 도 15를 참조하여 살펴보기로 한다. 이하의 상세한 설명에서는 도 6과 도 7의 실시예가 함께 참조될 수 있다.
도 8과 도 9는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리(300)(예: 도 1, 도 4 및/또는 도 6의 배터리(189, 251, 300))의 전극 탭(323a, 323b)이 전극 단자(313)에 접속되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참조하면, 전극 조립체(302)는 제2 전극 탭(323b)이 케이스 부재(301a)의 내측면, 예를 들어, 도 6의 내부 공간(311)의 바닥에 마주보는 상태로 케이스 부재(301a)에 수용될 수 있다. 도시되지는 않지만, 권취봉(325)은 튜브 형태를 가질 수 있으며, 전극 조립체(302)의 상측에서 볼 때, 제2 전극 탭(323b)은 권취봉의 빈 공간을 통해 시각적으로 노출될 수 있다. 배터리(300)의 전극 단자들 중 하나는 내부 공간(311)의 바닥에 배치되면서 권취봉(325)을 통해 케이스 부재(301a)의 외부로 노출될 수 있으며, 내부 공간(311)에서 제2 전극 탭(323b)이 내부 공간(311)의 바닥에 배치된 전극 단자에 용접될 수 있다. 예를 들어, 용접기(411)를 이용하여, 권취봉의 빈 공간을 통해 레이저(413)나 전자 빔을 조사함으로써, 또는 저항 용접을 실시함으로써 제2 전극 탭(323b)이 내부 공간(311)의 전극 단자에 결합 또는 전기적으로 연결될 수 있다.
도 9를 참조하면, 제1 전극 탭(323a)은 덮개 부재(301b)의 내측면에 제공된 전극 단자(313)에 결합 또는 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 용접기(411)를 이용하여 레이저(413)나 전자 빔을 조사함으로써, 또는 저항 용접을 실시함으로써 제1 전극 탭(323a)이 덮개 부재(301b)의 전극 단자(313)에 용접될 수 있다. 배터리(300)는 전극 단자(313)를 통해 전자 장치(예: 도 1 내지 도 4의 전자 장치(101, 102, 104, 200))의 다른 전기 부품(들)(예: 도 4의 회로 기판들(203, 204))과 전기적으로 연결되어 전원을 공급할 수 있으며, 도 2의 전극들(241a)를 통해 충전 전력을 제공받을 수 있다.
도 10은 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리(300)의 전해액(423)이 주입되는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 주입기(421)를 통해 배터리(300)(예: 배터리 케이스(301) 및/또는 케이스 부재(301a))의 내부 공간(예: 도 6의 내부 공간(311))으로 전해액(423)이 주입될 수 있다. 배터리(300) 내부에서 전해액(423)은 음극 기재(321a)와 양극 기재(321b) 사이에서 이온이 이동할 수 있는 환경을 제공할 수 있다.
도 11과 도 12는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리(300)의 보호 충전재(303)를 형성하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 충분한 양의 전해액(423)이 주입된 후, 전극 조립체(302)의 상부면에 폴리머 물질(433)이 도포될 수 있다. 폴리머 물질(433)의 종류나 첨가물 등에 관해서는 앞서 살펴본 바 있다. 폴리머 물질(433)은 액체 상태로 디스펜서(dispenser)나 스프레이(spray)(431)에 의해 전극 조립체(302)의 상부면에 분사되어 일정 두께로 도포될 수 있다. 설계된 두께만큼 폴리머 물질(433)을 도포한 후 열 경화 또는 자외선 경화 과정을 거침으로써, 도 12에 도시된 바와 같이 지정된 경도를 가진 보호 충전재(303)가 형성될 수 있다. 예컨대, 보호 충전재(303)는 실질적으로, 전극 조립체(302)의 표면에 배치 또는 형성되며, 내부 공간(예: 도 6의 내부 공간(311))이 밀봉되면 덮개 부재(301b)의 내측면과 마주보게 배치될 수 있다. 보호 충전재(303)는 전극 단자(313)와 전극 조립체(302) 사이에서 및/또는 덮개 부재(301b)의 내측면과 전극 조립체(302) 사이에서 직접적인 접촉을 차단하고 전기적인 절연 구조를 제공할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 도 11과 도 12에 도시된 실시예와 다르게, 보호 충전재(303)는 덮개 부재(301b)의 내측면에 배치 또는 형성되어 전극 조립체(302)의 표면과 마주보게 배치될 수 있다. 이러한 보호 충전재(303)의 배치에 관해서는 도 13과 도 14를 참조하여 살펴보기로 한다.
도 13과 도 14는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리(300)의 보호 충전재(303)를 형성하는 다른 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 13과 도 14를 참조하면, 내부 공간(311)으로 충분한 양의 전해액(423)이 주입된 후, 덮개 부재(301b)의 내측면에 폴리머 물질(433)이 도포될 수 있다. 폴리머 물질(433)은 액체 상태로 디스펜서나 스프레이(431)에 의해 덮개 부재(301b)의 내측면에 분사되어 일정 두께로 도포될 수 있다. 설계된 두께만큼 폴리머 물질(433)을 도포한 후 열 경화 또는 자외선 경화 과정을 거침으로써, 도 14에 도시된 바와 같이 지정된 경도를 가진 보호 충전재(303)가 형성될 수 있다. 예컨대, 보호 충전재(303)는 실질적으로, 덮개 부재(301b)의 내측면에 배치 또는 형성되며, 내부 공간(예: 도 6의 내부 공간(311))이 밀봉되면 전극 조립체(302)의 표면(예: 상부면)에 마주보게 배치될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 액상의 폴리머 물질(433)을 전극 조립체(302)나 덮개 부재(301b)에 도포, 경화하여 형성되지 않고, 별도로 제작된 보호 충전재(303)가 지정된 위치에 배치 또는 부착될 수 있다. 여기서 "지정된 위치"라 함은, 도 12 및/또는 도 14에서 보호 충전재(303)가 배치된 위치를 의미할 수 있다. 에를 들어, 더미 필름에 폴리머 물질(433)을 도포, 경화하는 방식으로 보호 충전재 원단을 제작하고, 설계 형상에 맞게 보호 충전재 원단을 재단하여 보호 충전재(303)를 제작할 수 있다. 재단된 보호 충전재(303)는 지정된 위치에, 예를 들어, 도 12 및/또는 도 14에 도시된 위치에 배치 또는 부착될 수 있다.
도 15는 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따른 배터리(300)의 덮개 부재(301b)를 결합하는 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 15를 참조하면, 덮개 부재(301b)는 용접에 의해 케이스 부재(301a)의 상부에 결합하여 내부 공간을 밀봉할 수 있다. 예를 들어, 덮개 부재(301b)가 케이스 부재(301a)의 상부면을 폐쇄하게 배치된 후, 배터리 케이스(301)의 둘레를 따라 용접기(411)로 레이저(413) 또는 전자 빔을 조사하여 덮개 부재(301b)가 케이스 부재(301a)에 접합될 수 있다. 도시되지는 않지만, 후크(또는 결속 돌기)와 같은 기계적인 구조물에 의해 덮개 부재(301b)가 케이스 부재(301a)와 결합할 수 있으며, 이 경우, 덮개 부재(301b)와 케이스 부재(301a) 사이에는 별도의 밀봉 부재가 제공될 수 있다.
다양한 실시예 따르면, 보호 충전재(303)는 지정된 경도를 가진 젤 상태의 폴리머로서, 내부 공간이 밀봉되면, 전극 조립체(302)와 배터리 케이스(301) 사이의 공간 형상에 상응하게 변형될 수 있다. 여기서, "전극 조립체(302)와 배터리 케이스(301) 사이의 공간"이라 함은, 전극 조립체(302)의 상부면과 덮개 부재(301b)의 내측면 사이의 공간을 의미할 수 있다. 어떤 실시예에서, "전극 조립체(302)와 배터리 케이스(301) 사이의 공간"이라 함은, 전극 조립체(302)의 측면과 케이스 부재(301a)의 내벽 사이의 공간을 적어도 일부 포함하는 의미로 해석될 수 있다. 한 실시예에서, 덮개 부재(301b)가 케이스 부재(301a)와 결합함에 따라, 보호 충전재(303)가 덮개 부재(301b)에 의해 눌러지면서, 전극 조립체(302)의 일부(예: 하부면)를 배터리 케이스(301)의 내벽(예: 내부 공간(311)의 바닥)에 밀착시킬 수 있다. 예컨대, 보호 충전재(303)에 의해 전극 조립체(302)의 하부면과 내부 공간(311)의 바닥에 밀착되고, 보호 충전재(303)에 의해 전극 조립체(302)의 상부면이 덮개 부재(301b)의 내측면에 고정될 수 있다. 이로써, 전극 조립체(302)가 실질적으로 내부 공간(311)에 고정되어 배터리 케이스(301)에 대하여 이동하는 것이 제한되고, 외부 충격이 가해지더라도, 전극 탭들(323a, 323b)이 손상되거나 단선되는 것을 방지할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 덮개 부재(301b)가 케이스 부재(301a)와 결합되어 내부 공간(311)이 밀봉되면, 경화된 보호 충전재(303)가 전해액(423)의 함침에 의해 부풀어 오를 수 있다. 예를 들어, 밀봉된 내부 공간(311)에서 보호 충전재(303)가 지정된 부피만큼 확장됨으로써, 배터리 케이스(301)의 내벽과 전극 조립체(302) 사이의 빈 공간을 채우고, 전극 조립체(302)를 더욱 안정적으로 배터리 케이스(301)의 내부에 고정할 수 있다. 어떤 실시예에서, 보호 충전재(303)는 적어도 전극 조립체(302)의 상부면에서 전극 시트(321)(예: 도 7의 음극 기재(321a), 양극 기재(321b) 및/또는 분리막(321c))가 다른 구조물(예: 덮개 부재(301b))과 접촉하는 것을 방지하고, 음극 기재(321a), 양극 기재(321b) 및/또는 분리막(321c)의 정렬 상태를 안정적으로 유지할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 배터리(예: 도 1, 도 4 및/또는 도 6의 배터리(189, 251, 300)) 및/또는 그를 포함하는 전자 장치(예: 도 1 내지 도 5의 전자 장치(101, 102, 104, 200))는, 상면이 개방된 케이스 부재(예: 도 6의 케이스 부재(301a))와, 상기 케이스 부재의 상면을 폐쇄하게 결합하는 덮개 부재(예: 도 6의 덮개 부재(301b))를 포함하는 배터리 케이스(예: 도 6의 배터리 케이스(301)), 상기 배터리 케이스에 수용된 전극 조립체(예: 도 6 또는 도 7의 전극 조립체(302)), 상기 배터리 케이스에 주입된 전해액(예: 도 10의 전해액(423)), 및 상기 배터리 케이스의 내벽과 상기 전극 조립체 사이의 공간 중 적어도 일부에 배치된 보호 충전재(예: 도 6의 보호 충전재(303))를 포함하고, 상기 보호 충전재는 상기 전해액의 함침에 의해 부풀어 올라, 상기 전극 조립체를 상기 배터리 케이스의 내부 공간에서 고정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는, 상기 덮개 부재의 내측면과 상기 전극 조립체 일부 사이에 배치되고, 상기 전극 조립체의 다른 일부를 상기 케이스 부재의 내벽에 밀착시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 배터리 및/또는 그를 포함하는 전자 장치는, 상기 전극 조립체에서 연장된 적어도 한 쌍의 전극 탭(electrode tab)(예: 도 7의 전극 탭(323a, 323b)), 및 상기 배터리 케이스 상에 제공된 적어도 한 쌍의 전극 단자(예: 도 9의 전극 단자(313))를 더 포함하고, 상기 전극 탭들은 상기 전극 단자들 중 하나에 전기적으로 접속될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 덮개 부재는 상기 케이스 부재에 결합되어 상기 배터리 케이스의 내부 공간(예: 도 6의 내부 공간(311))을 밀봉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는 상기 전극 조립체의 표면에 배치되어 상기 덮개 부재의 내측면과 마주볼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는 상기 덮개 부재의 내측면에 배치되어 상기 전극 조립체의 표면과 마주볼 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체는 양극 기재(예: 도 7의 양극 기재(321b)), 음극 기재(예: 도 7의 음극 기재(321a)) 및 상기 양극 기재와 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막(예: 도 7의 분리막(321c))으로 이루어진 전극 시트(예: 도 7의 전극 시트(321))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체는 권취봉(예: 도 7의 권취봉(325))을 더 포함하고, 상기 전극 시트가 상기 권취봉의 둘레에 말아질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는 젤화된(gelatinized) 폴리머를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는 쇼어 경도(Shore hardness) 규격에서 10 이상, 90 이하의 경도(hardness)를 가질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는 polyethylene oxide(PEO), polyvinylidene fluoride(PVDF), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene(PVDF-HFP), polymethyl methacrylate(PMMA) 또는 polyacrylonitrile (PAN) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는 polydimethylsiloxane(PDMS)를 더 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리 케이스는 원판(circular plate) 또는 동전(coin) 형상일 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예에 따르면, 전자 장치(예: 도 1 내지 도 5의 전자 장치(101, 102, 104, 200))는, 제1 하우징(예: 도 4의 제1 하우징(201a)), 상기 제1 하우징과 마주보게 결합하는 제2 하우징(예: 도 4의 제2 하우징(201b)), 상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이의 공간에 수용된 지지 부재(예: 도 4의 제2 지지 부재(202b)), 상기 제2 하우징과 상기 지지 부재 사이의 공간에 수용된 회로 기판(예: 도 4의 제2 회로 기판(203)), 및 상기 제1 하우징과 상기 지지 부재 사이의 공간에 수용된 배터리(예: 도 1, 도 4 및/또는 도 6의 배터리(189, 251, 300))를 포함하고, 상기 배터리는, 상면이 개방된 케이스 부재(예: 도 6의 케이스 부재(301a))와, 상기 케이스 부재의 상면을 폐쇄하게 결합하는 덮개 부재(예: 도 6의 덮개 부재(301b))를 포함하는 배터리 케이스(예: 도 6의 배터리 케이스(301)), 상기 배터리 케이스에 수용된 전극 조립체(예: 도 6 또는 도 7의 전극 조립체(302)), 상기 배터리 케이스에 주입된 전해액(예: 도 10의 전해액(423)), 및 상기 배터리 케이스의 내벽과 상기 전극 조립체 사이의 공간 중 적어도 일부에 배치된 보호 충전재(예: 도 6의 보호 충전재(303))를 포함하고, 상기 보호 충전재는 상기 전해액의 함침에 의해 부풀어 올라, 상기 전극 조립체를 상기 배터리 케이스의 내부 공간에서 고정할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 덮개 부재는 상기 케이스 부재에 결합되어 상기 배터리 케이스의 내부 공간을 밀봉할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 보호 충전재는, 상기 덮개 부재의 내측면과 상기 전극 조립체 일부 사이에 배치되고, 상기 전극 조립체의 다른 일부를 상기 케이스 부재의 내벽에 밀착시킬 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 전자 장치는, 상기 전극 조립체에서 연장된 적어도 한 쌍의 전극 탭(electrode tab)(electrode tab)(예: 도 7의 전극 탭(323a, 323b)), 및 상기 배터리 케이스 상에 제공된 적어도 한 쌍의 전극 단자(예: 도 9의 전극 단자(313))를 더 포함하고, 상기 전극 탭들은 상기 전극 단자들 중 하나에 전기적으로 접속될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체는 양극 기재(예: 도 7의 양극 기재(321b)), 음극 기재(예: 도 7의 음극 기재(321a)) 및 상기 양극 기재와 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막(예: 도 7의 분리막(321c))으로 이루어진 전극 시트(예: 도 7의 전극 시트(321))를 포함할 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 전극 조립체는 권취봉(예: 도 7의 권취봉(325))을 더 포함하고, 상기 전극 시트가 상기 권취봉의 둘레에 말아질 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기 배터리 케이스는 원판(circular plate) 또는 동전(coin) 형상일 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 상기와 같은 전자 장치는, 상기 배터리와 상기 제1 하우징 사이에 배치된 제2 지지 부재, 및 상기 제1 하우징의 내측면에 마주보게 배치된 제2 회로 기판을 더 포함하고, 상기 제2 회로 기판은 상기 지지 부재 또는 상기 제2 지지 부재를 우회하여 상기 회로 기판에 전기적으로 연결될 수 있다.
이상, 본 문서의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해서 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명하다 할 것이다.

Claims (15)

  1. 배터리에 있어서,
    상면이 개방된 케이스 부재와, 상기 케이스 부재의 상면을 폐쇄하게 결합하는 덮개 부재를 포함하는 배터리 케이스;
    상기 배터리 케이스에 수용된 전극 조립체;
    상기 배터리 케이스에 주입된 전해액; 및
    상기 배터리 케이스의 내벽과 상기 전극 조립체 사이의 공간 중 적어도 일부에 배치된 보호 충전재를 포함하고,
    상기 보호 충전재는 상기 전해액의 함침에 의해 부풀어 올라, 상기 전극 조립체를 상기 배터리 케이스의 내부 공간에서 고정하는 배터리.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 보호 충전재는,
    상기 덮개 부재의 내측면과 상기 전극 조립체 일부 사이에 배치되고,
    상기 전극 조립체의 다른 일부를 상기 케이스 부재의 내벽에 밀착시키는 배터리.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 전극 조립체에서 연장된 적어도 한 쌍의 전극 탭(electrode tab); 및
    상기 배터리 케이스 상에 제공된 적어도 한 쌍의 전극 단자를 더 포함하고,
    상기 전극 탭들은 상기 전극 단자들 중 하나에 전기적으로 접속된 배터리.
  4. 제1 항에 있어서, 상기 덮개 부재는 상기 케이스 부재에 결합되어 상기 배터리 케이스의 내부 공간을 밀봉하는 배터리.
  5. 제1 항에 있어서, 상기 보호 충전재는 상기 전극 조립체의 표면에 배치되어 상기 덮개 부재의 내측면과 마주보는 배터리.
  6. 제1 항에 있어서, 상기 보호 충전재는 상기 덮개 부재의 내측면에 배치되어 상기 전극 조립체의 표면과 마주보는 배터리.
  7. 제1 항에 있어서, 상기 전극 조립체는 양극 기재, 음극 기재 및 상기 양극 기재와 상기 음극 기재 사이에 배치된 분리막으로 이루어진 전극 시트를 포함하는 배터리.
  8. 제7 항에 있어서, 상기 전극 조립체는 권취봉을 더 포함하고, 상기 전극 시트가 상기 권취봉의 둘레에 말아진 배터리.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 보호 충전재는 젤화된(gelatinized) 폴리머를 포함하는 배터리.
  10. 제9 항에 있어서, 상기 보호 충전재는 쇼어 경도(Shore hardness) 규격에서 10 이상, 90 이하의 경도(hardness)를 가지는 배터리.
  11. 제1 항에 있어서, 상기 보호 충전재는 polyethylene oxide(PEO), polyvinylidene fluoride(PVDF), polyvinylidene fluoride-hexafluoropropylene(PVDF-HFP), polymethyl methacrylate(PMMA) 또는 polyacrylonitrile (PAN) 중 적어도 하나를 포함하는 배터리.
  12. 제11 항에 있어서, 상기 보호 충전재는 polydimethylsiloxane(PDMS)를 더 포함하는 배터리.
  13. 제1 항에 있어서, 상기 배터리 케이스는 원판(circular plate) 또는 동전(coin) 형상인 배터리.
  14. 전자 장치에 있어서,
    제1 하우징;
    상기 제1 하우징과 마주보게 결합하는 제2 하우징;
    상기 제1 하우징과 상기 제2 하우징 사이의 공간에 수용된 지지 부재;
    상기 제2 하우징과 상기 지지 부재 사이의 공간에 수용된 회로 기판; 및
    상기 제1 하우징과 상기 지지 부재 사이의 공간에 수용된 배터리로서, 제1 항 내지 제13 항 중 어느 한 항을 포함하는 전자 장치.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 배터리와 상기 제1 하우징 사이에 배치된 제2 지지 부재; 및
    상기 제1 하우징의 내측면에 마주보게 배치된 제2 회로 기판을 더 포함하고,
    상기 제2 회로 기판은 상기 지지 부재 또는 상기 제2 지지 부재를 우회하여 상기 회로 기판에 전기적으로 연결된 전자 장치.
PCT/KR2021/012427 2020-09-17 2021-09-13 배터리 및 그를 포함하는 전자 장치 WO2022060039A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200119956A KR20220037250A (ko) 2020-09-17 2020-09-17 배터리 및 그를 포함하는 전자 장치
KR10-2020-0119956 2020-09-17

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2022060039A1 true WO2022060039A1 (ko) 2022-03-24

Family

ID=80777137

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2021/012427 WO2022060039A1 (ko) 2020-09-17 2021-09-13 배터리 및 그를 포함하는 전자 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20220037250A (ko)
WO (1) WO2022060039A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2024019406A1 (ko) * 2022-07-20 2024-01-25 삼성전자주식회사 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628755B2 (ko) * 1980-04-01 1987-02-24 Citizen Watch Co Ltd
JP2003045381A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイン形電池
JP2011150954A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Panasonic Corp コイン形有機電解液二次電池
JP2013191463A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Seiko Instruments Inc コイン型非水電解質二次電池及びコイン型非水電解質二次電池の製造方法
KR20190066410A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628755B2 (ko) * 1980-04-01 1987-02-24 Citizen Watch Co Ltd
JP2003045381A (ja) * 2001-07-31 2003-02-14 Matsushita Electric Ind Co Ltd コイン形電池
JP2011150954A (ja) * 2010-01-25 2011-08-04 Panasonic Corp コイン形有機電解液二次電池
JP2013191463A (ja) * 2012-03-14 2013-09-26 Seiko Instruments Inc コイン型非水電解質二次電池及びコイン型非水電解質二次電池の製造方法
KR20190066410A (ko) * 2017-12-05 2019-06-13 삼성에스디아이 주식회사 이차전지

Also Published As

Publication number Publication date
KR20220037250A (ko) 2022-03-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022030935A1 (ko) 스피커 모듈 및 스피커 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2022030868A1 (ko) 음 방사부를 포함하는 전자 장치
WO2022060039A1 (ko) 배터리 및 그를 포함하는 전자 장치
WO2022149842A1 (ko) 웨어러블 전자 장치
WO2022019503A1 (ko) 배터리를 포함하는 전자 장치
WO2022215904A1 (ko) 루프 배선을 포함하는 전자 장치
WO2022169163A1 (ko) 음향 부품 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2022169241A2 (ko) 래치를 포함하는 트레이 및 이를 포함하는 이동 통신 장치
KR20220011019A (ko) 음향 홈을 포함하는 전자 장치
WO2022250425A1 (ko) 마이크 구조체 및 마이크 구조체를 포함하는 전자 장치
WO2024029839A1 (ko) 배터리 관리를 위한 전자 장치 및 방법
WO2022154306A1 (ko) 연결 단자 및 센서를 포함하는 오디오 전자 장치
WO2022220467A1 (ko) 보호 테이프를 포함하는 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2023080525A1 (ko) 보호회로를 포함하는 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2023048456A1 (ko) 배터리 및 상기 배터리를 포함하는 전자 장치
WO2022173161A1 (ko) 개폐 구조를 포함하는 전자 장치
WO2022030957A1 (ko) 스피커 유닛을 포함하는 전자 장치
WO2022177127A1 (ko) 마이크 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2022154455A1 (ko) 소리가 전파되는 관로 구조를 포함하는 전자 장치
WO2023277494A1 (ko) 전자 장치
WO2022103235A1 (ko) 배터리를 포함하는 전자 장치
WO2023090713A1 (ko) 스피커를 포함하는 전자 장치
WO2022030949A1 (ko) 스피커 모듈 및 스피커 모듈을 포함하는 전자 장치
WO2022260397A1 (ko) 스피커 모듈 및 이를 포함하는 전자 장치
WO2022225263A1 (ko) 전자 장치 및 그의 동작 방법

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 21869661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 21869661

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1