WO2022211474A1 - 배터리의 하우징을 이용한 안전 기능 - Google Patents

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WO2022211474A1
WO2022211474A1 PCT/KR2022/004477 KR2022004477W WO2022211474A1 WO 2022211474 A1 WO2022211474 A1 WO 2022211474A1 KR 2022004477 W KR2022004477 W KR 2022004477W WO 2022211474 A1 WO2022211474 A1 WO 2022211474A1
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battery
module
housing
processor
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PCT/KR2022/004477
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안성진
박지용
최웅철
윤종문
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삼성전자 주식회사
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    • H01M2010/4271—Battery management systems including electronic circuits, e.g. control of current or voltage to keep battery in healthy state, cell balancing
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    • 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

Definitions

  • Various embodiments disclosed in this document relate to a safety function using a housing of a battery.
  • the short circuit current is discharged through the housing to prevent the battery from igniting.
  • the short circuit current is discharged through the housing to prevent the battery from igniting.
  • the housing by sensing a change in the electrical signal of the housing, it notifies the consumer of battery damage or performs a battery protection function.
  • Various embodiments disclosed in this document are intended to provide a safety function using a housing of a battery.
  • An electronic device includes an electrode assembly, a housing surrounding the electrode assembly, a battery including the housing, a memory, a plurality of tabs electrically connected to the battery, and the battery and the memory; and a processor operatively connected, wherein the housing includes a plurality of layers sequentially surrounding the electrode assembly in the form of a pouch, and among the plurality of layers, a sealing layer in contact with the electrode assembly is formed.
  • the plurality of tabs include a housing tab, a negative electrode tab, and a positive electrode tab, wherein the housing tab is inserted into the bonding layer in parallel with the bonding layer It may be electrically connected to at least one of the plurality of layers.
  • An electronic device includes an electrode assembly, a housing surrounding the electrode assembly, a battery including the housing, a memory, a plurality of tabs electrically connected to the battery, and the battery and the memory; a processor operatively connected, wherein the housing includes a plurality of layers sequentially surrounding the electrode assembly in a can (CAN) shape, the plurality of tabs including a housing tab, a negative electrode tab, and a positive electrode tab And, the housing tab may be formed by extending a metal layer included in the housing.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment according to various embodiments of the present disclosure
  • FIG. 2A is a diagram illustrating a pouch-type battery that distributes current using a processor when an external shock is applied to the pouch-type battery.
  • FIG. 2B is a diagram illustrating a pouch-type battery in which current is distributed to power consuming devices when an external shock is applied to the pouch-type battery.
  • FIG. 3 is a view for explaining that the pouch-type battery and the processor are connected through the pouch-type housing tab.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of a pouch-type battery.
  • 5A is a view for explaining a can-type battery that distributes current using a processor when an external shock is applied to the can-type battery.
  • 5B is a view for explaining a can-type battery in which current is distributed to power consuming devices when an external shock is applied to the can-type battery.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a can-type battery.
  • FIG. 7 is a flowchart illustrating a process in which current is distributed when an external shock is applied to a battery.
  • 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 .
  • at least one of these components eg, the connection terminal 178
  • 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 , 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 , 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 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor).
  • the main processor 121 eg, a central processing unit or an application processor
  • a secondary processor 123 eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a sensor hub processor, or a communication processor.
  • 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 (eg, a graphic processing unit, a neural network processing unit) a neural processing unit (NPU), an image signal processor, a
  • the secondary processor 123 may, for example, act on behalf of the main processor 121 while the main processor 121 is in an inactive (eg, sleep) state, or when 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 coprocessor 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 ). have.
  • 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 (eg, the processor 120 or the sensor module 176 ) of the electronic device 101 .
  • 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 by 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 can be used to receive incoming calls. 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, a sound output module 155 ) connected directly or wirelessly with the electronic device 101 .
  • the electronic device 102) eg, a speaker or headphones
  • the electronic device 102 may output a sound.
  • the sensor module 176 detects an operating state (eg, power or temperature) of the electronic device 101 or an external environmental state (eg, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the 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 specified protocols that may be used by 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.
  • 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 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 communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module) or a wired communication module 194 (eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module).
  • a wireless communication module 192 eg, a cellular communication module, a short-range communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, : It may include a local area network (LAN) communication module, or a power line communication module.
  • 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 the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a 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 the external electronic device 104 through a cellular network, a 5G network, a next-generation communication network, the Internet, or a computer network (eg, a telecommunication network such as a LAN or a WAN).
  • a telecommunication network
  • the wireless communication module 192 uses 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 .
  • subscriber information eg, International Mobile Subscriber Identifier (IMSI)
  • IMSI International Mobile Subscriber Identifier
  • 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 uses various techniques 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 defined 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) can be supported.
  • 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 197 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 a part of operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more 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.
  • the 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.
  • FIG. 2A is a view for explaining a pouch-type battery 289 that distributes current using the processor 120 when an external shock is applied to the pouch-type battery 289 .
  • the battery (eg, the battery 189 of FIG. 1 ) may be a pouch-type battery 289 in the form of a pouch-type housing.
  • the housing may refer to an external sculpture that surrounds the electrode assembly (eg, the pouch-type electrode assembly 410 of FIG. 4 ) and determines the shape of the battery 189 .
  • the pouch-type battery 289 may be in the first normal state 210 .
  • the first normal state 210 may mean a case in which the pouch-type battery 289 is placed in a normal situation without external shock.
  • a pouch type positive electrode tab 203 In the terrace sealing area protruding from one side of the pouch type battery 289 (eg, the terrace sealing area 420 in FIG. 4 ), a pouch type positive electrode tab 203 , a pouch type negative electrode tab 205 , and a pouch type housing tab are provided. (207) may be formed.
  • the pouch-type housing tab 207 may be electrically connected between the metal layer (eg, the metal layer 413 of FIG. 4 ) inside the pouch-type battery 289 and the processor 120 through the first conductive wire 211 . .
  • the processor 120 may sense an electrical change in the metal layer 413 inside the pouch-type battery 289 by being electrically connected to the pouch-type housing tab 207 .
  • the processor 120 may be electrically connected to the pouch-type positive electrode tab 203 and the pouch-type negative electrode tab 205 .
  • the pouch-type negative electrode tab 205 may be grounded with the ground.
  • the power consuming device 209 may mean modules inside the electronic device operatively connected to the processor 120 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • the power consuming device 209 may include an input module (eg, the input module 150 of FIG. 1 ), a sound output module (eg, the sound output module 155 of FIG. 1 ), and an audio module (eg, FIG. 1 ) of audio module 170), haptic module (eg, haptic module 179 of FIG. 1), display module (eg, display module 160 of FIG.
  • power management module eg, power management module of FIG. 1 188
  • a camera module eg, the camera module 180 of FIG. 1
  • a communication module eg, the communication module 190 of FIG. 1
  • a sensor module eg, the sensor module 176 of FIG. 1
  • It may include a power consumption module such as an antenna module (eg, the antenna module 197 of FIG. 1 ) and a subscriber identification module (eg, the subscriber identification module 196 of FIG. 1 ).
  • the pouch-type battery 289 may be in the first abnormal state 220 .
  • the first abnormal state 220 may mean a state in which an external shock is applied to the pouch-type battery 289 .
  • the external impact may mean that a physical impact is applied to the battery (eg, the battery 189 in FIG. 1 ), such as when the foreign material 221 penetrates or the pouch-type battery 289 is torn. have. Due to the external impact, the metal layer 413 of the pouch-type battery 289 may be electrically connected to the pouch-type electrode assembly (eg, the pouch-type electrode assembly 410 of FIG. 4 ).
  • the metal layer 413 of the pouch-type battery 289 may be electrically connected to the positive active material of the pouch-type electrode assembly 410 (eg, the positive active material 403 of FIG. 4 ).
  • the metal layer 413 of the pouch-type battery 289 is simultaneously formed with the positive active material 403 and the negative active material (eg, the negative active material 407 of FIG. 4 ) of the pouch-type electrode assembly 410 ). can be electrically connected.
  • the processor 120 connects the first conductive wire 211 electrically connected to the pouch-type housing tab 207 .
  • an electrical change in the metal layer 413 may be recognized.
  • the electrical change may be at least one of a change in current and a change in voltage.
  • the processor 120 may itself consume a portion of the current generated due to the internal short circuit of the pouch-type battery 289 .
  • the processor 120 may distribute a portion of the current generated due to the internal short circuit of the pouch-type battery 289 to the power consuming device 209 .
  • the processor 120 consumes the current generated due to the internal short circuit of the pouch-type battery 289 by the processor 120 itself or distributes it to the power consuming device 209, thereby preventing heat and ignition of the pouch-type battery 289. .
  • FIG. 2B is a view for explaining the pouch-type battery 289 in which current is distributed to the power consuming devices 209 when an external shock is applied to the pouch-type battery 289 .
  • the pouch-type battery 289 may be in the second normal state 230 in a normal situation without external shock.
  • the pouch-type battery 289 may be in the second abnormal state 240 in which an external shock is applied to the pouch-type battery 289 .
  • the pouch-type housing tab 207 formed in the terrace sealing area (eg, the terrace sealing area 420 in FIG. 4 ) protruding from one side of the pouch-type battery 289 is connected to the power consuming device ( 209) may be electrically connected to.
  • the pouch-type electrode assembly (eg, the pouch-type electrode assembly 410 of FIG. 4 ) has an internal short circuit point to the power consuming device 209 .
  • a new current circuit may be formed through the housing tab 207 .
  • a current generated due to an internal short circuit may flow to the power consuming device 209 through the pouch-type positive electrode tab 203 and the processor 120 connected to the pouch-type negative electrode tab 205 .
  • the current generated due to the internal short circuit may flow to the power consuming device 209 connected to the pouch-type housing tab 207 .
  • some of the current generated due to the internal short flows to the power consuming device 209 through the processor 120 connected to the pouch-type positive electrode tab 203 and the pouch-type negative electrode tab 205 and at the same time due to the internal short circuit. Another portion of the generated current may flow to the power consuming device 209 connected to the pouch-type housing tab 207 .
  • FIG. 3 is a view for explaining that the pouch-type battery 289 and the processor 120 are connected through the pouch-type housing tab 207 .
  • a pouch-type positive electrode tab 203 , a pouch-type negative electrode tab 205 , and a pouch-type housing tab 207 may be formed in the terrace sealing area 420 formed on one side of the pouch-type battery 289 .
  • a printed circuit board (PCB) 301 may electrically connect between the pouch-type positive electrode tab 203 , the pouch-type negative electrode tab 205 , and the pouch-type housing tab 207 and the main board 310 . have.
  • the connection member 303 may be used to electrically connect the printed circuit board 301 and the main board 310 .
  • the printed circuit board 301 and the main board 310 may be directly connected.
  • the printed circuit board 301 may be connected to the main board 310 through the connection member 303 .
  • a flexible printed circuit board FPCB
  • FPCB flexible printed circuit board
  • the processor 120 may be located above the main board 310 .
  • the processor 120 may sense an electrical change in the metal layer 413 of the pouch-type battery 289 received by the main board 310 .
  • the pouch-type electrode assembly 410 may be accommodated in a pouch-type battery (eg, the pouch-type battery 289 of FIG. 2A ).
  • the pouch-type electrode assembly 410 includes a positive electrode current collector 401 , a positive electrode active material 403 , a separator 405 , a negative active material 407 , a negative electrode current collector 409 , a negative electrode current collector 409 , and a winding core 431 . ), the negative electrode current collector 429, the negative electrode active material 427, the separator 425, the positive electrode active material 423, and the positive electrode current collector 421 facing each other are sequentially stacked.
  • the positive active material 403 may be formed of a lithium compound such as LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, LiNi0.5Mn0.5O2, LiMn2O4, LiCoPO4, or LiFePO4.
  • the positive active material 403 may be made of substantially the same material as the positive active material 423 .
  • the negative active material 407 may be made of a material such as lithium, silicon, carbon, tin, Li4Ti5O12, or Co3O4.
  • the negative active material 407 may be formed of substantially the same material as the negative active material 427 .
  • the pouch-type electrode assembly 410 may be surrounded by a housing.
  • the housing is in contact with the pouch-type electrode assembly 410, the sealing layer 411 surrounding the pouch-type electrode assembly 410 is disposed at the innermost side, and the adhesive layer, the metal layer 413, and the nylon layer 415 are It may be a structure that sequentially surrounds the outer periphery.
  • the sealing layer 411 may be made of a material such as a polyolefin-based polymer or a polyolefin-based copolymer.
  • the sealing layer 411 may be made of polyethylene (PE) or polypropylene (PP).
  • PE polyethylene
  • PP polypropylene
  • a metal such as aluminum (Al), stainless steel (SUS), iron (Fe), copper (Cu), or nickel (Ni) may be used.
  • Al aluminum
  • SUS stainless steel
  • Fe iron
  • Cu copper
  • Ni nickel
  • the metal layer 413 may become flexible and formability may be improved.
  • the mechanical strength of the metal layer 413 may be increased by using iron.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • nylon layer 415 may be used as the nylon layer 415 .
  • both ends of the sealing layer 411 may be thermally bonded to face each other.
  • One end of each of both ends of the sealing layer 411 , the metal layer 413 , and the nylon layer 415 may be bent to be parallel to the other end.
  • the pouch-shaped housing tab 207 may be inserted into the terrace sealing area 420 so as to be parallel to the thermal bonding surface of the sealing layer 411 .
  • the pouch-type housing tab 207 may be electrically connected to both ends of the metal layer 413 .
  • the pouch-type housing tab 207 may be made of an electrically conductive material. For example, it may be composed of a metal such as copper (Cu), nickel (Ni), iron (Fe), aluminum (Al), chromium (Cr), an alloy of metals, or a conductive material such as carbon (C). .
  • FIG. 5A is a view for explaining the can-type battery 501 that distributes current using the processor 120 when an external shock is applied to the can-type battery 501 .
  • the battery eg, the battery 189 of FIG. 1
  • the housing may refer to an external sculpture that surrounds the electrode assembly (eg, the can-type electrode assembly 610 of FIG. 6 ) and determines the shape of the battery 189 .
  • the can-type battery 501 may be in a third normal state 510 .
  • the third normal state 510 may mean a case in which the can-type battery 501 is placed in a normal situation without an external shock.
  • a can-type positive electrode tab 503 and a can-type housing tab 507 may be formed on an upper surface of the can-type battery 501 .
  • a can-type negative electrode tab 505 may be formed on a lower surface of the can-type battery 501 .
  • the can-type negative electrode tab 505 may be grounded with the ground.
  • the processor 120 may be electrically connected to the can-type positive electrode tab 503 , the can-type negative electrode tab 505 , and the can-type housing tab 507 .
  • the power consuming device 209 may mean modules inside the electronic device operatively connected to the processor 120 (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • the power consuming device 209 may include an input module (eg, the input module 150 of FIG. 1 ), a sound output module (eg, the sound output module 155 of FIG. 1 ), and an audio module (eg, FIG. 1 ) of audio module 170), haptic module (eg, haptic module 179 of FIG. 1), display module (eg, display module 160 of FIG.
  • power management module eg, power management module of FIG. 1 188
  • a camera module eg, the camera module 180 of FIG. 1
  • a communication module eg, the communication module 190 of FIG. 1
  • a sensor module eg, the sensor module 176 of FIG. 1
  • It may include a power consumption module such as an antenna module (eg, the antenna module 197 of FIG. 1 ) and a subscriber identification module (eg, the subscriber identification module 196 of FIG. 1 ).
  • the can-type battery 501 may be in the third abnormal state 520 .
  • the third abnormal state 520 may mean a state in which an external shock is applied to the can-type battery 501 .
  • the external impact may mean that a physical impact is applied to the battery (eg, the battery 189 of FIG. 1 ), such as when the foreign material 521 penetrates or the can-type battery 501 is torn. .
  • the metal layer (eg, the metal layer 613 of FIG. 6 ) of the can-type battery 501 may be electrically connected to the can-type electrode assembly (eg, the can-type electrode assembly 610 of FIG. 6 ).
  • the metal layer 613 of the can-type battery 501 may be electrically connected to the positive active material of the can-type electrode assembly 610 (eg, the positive active material 603 of FIG. 6 ).
  • the metal layer 613 of the can-type battery 501 is electrically simultaneously with the positive active material 603 and the negative active material (eg, the negative active material 607 of FIG. 6 ) of the can-type electrode assembly 610 ). can be connected
  • the processor 120 When the metal layer 613 of the can-type battery 501 is electrically connected to the can-type electrode assembly 610 , the processor 120 operates the metal layer through the third conductive wire 511 electrically connected to the can-type housing tab 507 .
  • An electrical change in (613) can be recognized.
  • the electrical change may be at least one of a change in current and a change in voltage.
  • the processor 120 may itself consume a portion of the current generated due to the internal short circuit of the can-type battery 501 .
  • the processor 120 may distribute a portion of the current generated due to the internal short circuit of the can-type battery 501 to the power consuming device 209 .
  • the processor 120 may simultaneously perform an operation of consuming current by itself and an operation of distributing the current to the power consuming device 209 .
  • the processor 120 can prevent the can-type battery 501 from heating and igniting by consuming the current generated due to the internal short circuit of the can-type battery 501 by the processor 120 itself or by distributing it to the power consuming device 209 .
  • FIG. 5B is a view for explaining the can-type battery 501 in which current is distributed to the power consuming devices 209 when an external shock is applied to the can-type battery 501 .
  • the can-type battery 501 may be in a fourth normal state 530 in a normal situation without external shock.
  • the can-type battery 501 may be in a fourth abnormal state 540 in an abnormal state in which an external shock is applied to the can-type battery 501 .
  • the can-type housing tab 507 formed on the upper surface of the can-type battery 501 may be electrically connected to the power consuming device 209 through the fourth conductive wire 513 .
  • the can-type housing tab 507 from the internal short circuit point of the can-type electrode assembly (eg, the can-type electrode assembly 610 of FIG. 6 ) to the power consuming device 209 . ) through which a new current circuit can be formed.
  • a current generated due to an internal short circuit may flow to the power consuming device 209 through the processor 120 connected to the can-type positive electrode tab 503 and the can-type negative electrode tab 505 .
  • a current generated due to an internal short circuit may flow to the power consuming device 209 connected to the can-shaped housing tab 507 .
  • some of the current generated due to the internal short-circuit flows to the power consuming device 209 through the processor 120 connected to the can-type positive electrode tab 503 and the can-type negative electrode tab 505, and the current generated due to the internal short circuit Another portion may flow to the power consuming device 209 connected to the can-shaped housing tab 507 .
  • the can-type electrode assembly 610 may be accommodated in the can-type battery 501 .
  • the can-type electrode assembly 610 includes a positive electrode current collector 601 , a positive electrode active material 603 , a separator 605 , a negative active material 607 , a negative electrode current collector 609 , a negative electrode current collector 609 and a winding core 631 ).
  • a negative electrode current collector 629 , a negative electrode active material 627 , a separator 625 , a positive electrode active material 623 , and a positive electrode current collector 621 facing each other are sequentially stacked.
  • the positive active material 603 may be formed of a lithium compound such as LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, LiNi0.5Mn0.5O2, LiMn2O4, LiCoPO4, or LiFePO4.
  • the positive active material 603 may be made of substantially the same material as the positive active material 623 .
  • the negative active material 607 may be formed of a material such as lithium, silicon, carbon, tin, Li4Ti5O12, or Co3O4.
  • the negative active material 607 may be made of substantially the same material as the negative active material 627 .
  • the can-shaped electrode assembly 610 may be surrounded by a housing.
  • the housing is in contact with the can-type electrode assembly 610, the sealing layer 611 surrounding the can-type electrode assembly 610 is disposed at the innermost side, and the adhesive layer, the metal layer 613, and the nylon layer 615 are sequentially formed It may be a structure surrounding the outer periphery.
  • the sealing layer 611 may be made of a material such as a polyolefin-based polymer or a polyolefin-based copolymer.
  • the sealing layer 611 may be made of polyethylene (PE) or polypropylene (PP).
  • the metal layer 613 may include a metal such as aluminum (Al), stainless steel (SUS), iron (Fe), copper (Cu), or nickel (Ni).
  • Al aluminum
  • SUS stainless steel
  • Fe iron
  • Cu copper
  • Ni nickel
  • the metal layer 613 may become flexible and formability may be improved.
  • the mechanical strength of the metal layer 613 may be increased by using iron.
  • PET Polyethylene terephthalate
  • nylon layer 615 may be used as the nylon layer 615 .
  • the can-type housing tab 507 may be formed by extending the metal layer 613 to protrude from the top surface of the can-type battery 501 .
  • the can-type positive electrode tab 503 may be formed by extending the positive electrode current collector 601 of the can-type electrode assembly 610 to protrude from the top surface of the can-type battery 501 .
  • the can-type negative electrode tab 505 may be formed on the lower surface of the can-type battery 501 by extending the negative electrode current collector 609 of the can-type electrode assembly 610 .
  • the can-type negative electrode tab 505 may be electrically connected to a connecting wire 617 disposed from a lower surface of the can-type battery 501 to an upper region of the can-type battery 501 .
  • an external shock may be applied to the battery (eg, the battery 189 of FIG. 1 ).
  • the battery 189 may include either a pouch-type battery (eg, the pouch-type battery 289 of FIG. 2A ) or a can-type battery (eg, the can-type battery 501 of FIG. 5A ).
  • the external impact may mean that a physical impact is applied to the battery 189 , such as when a foreign material (eg, the foreign material 221 of FIG. 2A ) penetrates or the battery 189 is torn.
  • an electrical change in a metal layer may occur.
  • the potential value of the metal layer 413 is the potential of the positive active material 403 .
  • value and a current can be detected in the metal layer 413 .
  • the potential value of the metal layer 413 may be the same as the potential value of the negative active material (eg, the negative active material 407 in FIG. 4 ), and the metal layer 413 may have the same potential.
  • a current may be detected in layer 413 .
  • the processor may sense an electrical change in the metal layer 413 .
  • the processor 120 may provide a notification to the user and store the log in a memory (eg, the memory 130 of FIG. 1 ).
  • the notification is sent to the audio module (eg, the audio module 170 of FIG. 1 ) or the display module (eg, the display module 160 of FIG. 1 ) or the haptic module (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) of the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • any means recognizable by a user such as the haptic module 179 of FIG. 1 ) may be used.
  • the abnormal region may be divided into a first voltage region in which a voltage is sensed above a threshold voltage, a second voltage region in which a voltage is sensed below the threshold voltage, and a first current region in which a current is sensed exceeding 0A. If a current having a value other than 0A is sensed in the metal layer 413 , the processor 120 may determine that the sensed current corresponds to the first current region.
  • the threshold voltage may be set as a value obtained by subtracting 1V from the average voltage of the positive active material 403 used in the battery 189 .
  • the average voltage for each positive active material 403 that can be used in the battery 189 is shown in the following table.
  • LiCoO2 Average voltage (Li/Li+) LiCoO2 3.9 V LiNiO2 3.7V LiNi1-xCoxO2 3.8 V LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 3.7V LiNi0.5Mn0.5O2 3.8 V LiMn2O4 4.0 V LiCoPO4 4.8 V LiFePO4 3.4 V
  • the threshold voltage may be set to 2.9V.
  • the processor 120 may determine that the sensed voltage corresponds to the second voltage region.
  • the processor 120 may determine that the sensed voltage corresponds to the first voltage region.
  • the processor 120 may provide a first notification.
  • the first notification may include content to notify the user of minor damage to the battery 189 and to stop using the electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ).
  • the processor 120 may provide a second notification.
  • the second notification may include content to notify the user that the battery 189 is seriously damaged and to stop using the electronic device 101 .
  • the processor 120 may leave information provided with the first notification or the second notification as a log in the memory.
  • the user by notifying the user of the fact that the battery 189 is damaged, the user overlooks the damage to the battery 189 and heat or fire of the battery 189 may occur due to continuous use of the electronic device 101 . can prevent
  • an accurate cause can be identified in the repair or inspection of the battery 189 .
  • the processor 120 may determine whether the housing tab is connected to the processor 120 .
  • the housing tab may correspond to either a pouch-shaped housing tab (eg, the pouch-shaped housing tab 207 of FIG. 2A ) or a can-shaped housing tab (eg, the can-shaped housing tab 507 of FIG. 5A ).
  • the processor 120 is connected to the housing tab (operation 750 - Yes)
  • the processor 120 consumes current of the battery 189 by itself or a plurality of power consuming devices operatively connected to the processor 120 .
  • the current may be distributed to (eg, the power consuming devices 209 of FIG. 2A ).
  • the positive electrode tab may correspond to one of a pouch-type positive electrode tab (eg, the pouch type positive electrode tab 203 of FIG. 2A ) or a can type positive electrode tab (eg, the can type positive electrode tab 503 of FIG. 5A ), and the negative electrode tab is a pouch It may correspond to one of a type negative electrode tab (eg, the pouch type negative electrode tab 205 of FIG. 2A ) or a can type negative electrode tab (eg, the can type negative electrode tab 505 of FIG. 5A ).
  • 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 an element from other elements in question, and may refer elements to other aspects (e.g., importance or order) is not limited. It is said 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 interchangeable with terms such as, for example, 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
  • Various embodiments of the present document include one or more instructions stored in a storage medium (eg, internal memory 136 or external memory 138) readable by a machine (eg, electronic device 101).
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • the processor eg, the processor 120
  • the device eg, the 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 in a computer program product (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 device-readable storage medium (eg compact disc read only memory (CD-ROM)), or via an application store (eg Play StoreTM) or on two user devices ( It can be distributed (eg downloaded or uploaded) directly, online between smartphones (eg: smartphones).
  • a portion of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created 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. have.
  • 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.

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Abstract

전극 조립체, 상기 전극 조립체를 둘러싸는 하우징, 상기 하우징을 포함하는 배터리, 메모리, 상기 배터리와 전기적으로 연결된 복수의 탭들 및 상기 배터리 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 하우징은, 상기 전극 조립체를 파우치(Pouch) 형태로 순차적으로 둘러싸는 복수의 레이어들을 포함하고, 상기 복수의 레이어들 중 상기 전극 조립체와 맞닿아 있는 밀봉 레이어의 양 끝단이 서로 마주 보도록 열 접합된 접합 층이 형성되고, 상기 복수의 탭들은, 하우징 탭, 음극 탭 및 양극 탭을 포함하고, 상기 하우징 탭은, 상기 접합 층에 상기 접합 층과 평행하도록 삽입되어 상기 복수의 레이어들 중 적어도 하나의 레이어와 전기적으로 연결되는 전자 장치가 개시된다. 이 외에도 명세서를 통해 파악되는 다양한 실시 예가 가능하다.

Description

배터리의 하우징을 이용한 안전 기능
본 문서에서 개시되는 다양한 실시 예들은 배터리의 하우징을 이용한 안전 기능에 관한 것이다.
전자 장치에 외부 충격이 가해져서 전자 장치에 포함된 배터리 내부에 단락이 발생하는 경우 과도한 전류가 흐를 수 있다. 이러한 전류가 외부로 방출되지 않을 시 배터리의 발열 또는 발화로 이어질 수 있다.
배터리 표면 손상 또는 내부 손상으로 인해 배터리의 단락 발생 시, 하우징을 통해 단락 전류를 외부로 방출하고 배터리의 발화를 방지한다. 또한 하우징의 전기적 신호의 변화를 센싱(sensing)하여 소비자에게 배터리 손상을 알리거나 배터리의 보호 기능을 수행한다.
본 문서에 개시되는 다양한 실시 예들은, 배터리의 하우징을 이용한 안전 기능을 제공하고자 한다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 둘러싸는 하우징, 상기 하우징을 포함하는 배터리, 메모리, 상기 배터리와 전기적으로 연결된 복수의 탭들 및 상기 배터리 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 하우징은, 상기 전극 조립체를 파우치(Pouch) 형태로 순차적으로 둘러싸는 복수의 레이어들을 포함하고, 상기 복수의 레이어들 중 상기 전극 조립체와 맞닿아 있는 밀봉 레이어의 양 끝단이 서로 마주 보도록 열 접합된 접합 층이 형성되고, 상기 복수의 탭들은, 하우징 탭, 음극 탭 및 양극 탭을 포함하고, 상기 하우징 탭은, 상기 접합 층에 상기 접합 층과 평행하도록 삽입되어 상기 복수의 레이어들 중 적어도 하나의 레이어와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 문서에 개시되는 일 실시 예에 따른 전자 장치는, 전극 조립체, 상기 전극 조립체를 둘러싸는 하우징, 상기 하우징을 포함하는 배터리, 메모리, 상기 배터리와 전기적으로 연결된 복수의 탭들 및 상기 배터리 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서를 포함하고, 상기 하우징은, 상기 전극 조립체를 캔(CAN) 형태로 순차적으로 둘러싸는 복수의 레이어들을 포함하고, 상기 복수의 탭들은, 하우징 탭, 음극 탭 및 양극 탭을 포함하고, 상기 하우징 탭은, 상기 하우징에 포함된 금속 레이어가 연장되어 형성될 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 배터리 내부의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 검출하여 배터리가 손상되었는지 여부를 사용자에게 알릴 수 있다.
본 문서에 개시되는 실시 예들에 따르면, 배터리의 하우징이 손상되거나 배터리의 내부가 단락이 된 경우 전류가 분배됨으로써 배터리의 발화를 방지할 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은 다양한 실시 예에 따른 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2a는 파우치형 배터리에 외부 충격이 가해진 경우 프로세서를 이용하여 전류를 분배하는 파우치형 배터리를 설명하는 도면이다.
도 2b는 파우치형 배터리에 외부 충격이 가해진 경우 전력 소모 장치들로 전류가 분배되는 파우치형 배터리를 설명하는 도면이다.
도 3는 파우치형 배터리와 프로세서가 파우치형 하우징 탭을 통해 연결된 것을 설명하는 도면이다.
도 4는 파우치형 배터리의 단면도이다.
도 5a는 캔형 배터리에 외부 충격이 가해진 경우 프로세서를 이용하여 전류를 분배하는 캔형 배터리를 설명하는 도면이다.
도 5b는 캔형 배터리에 외부 충격이 가해진 경우 전력 소모 장치들로 전류가 분배되는 캔형 배터리를 설명하는 도면이다.
도 6은 캔형 배터리의 단면도이다.
도 7은 배터리에 외부 충격이 가해진 경우 전류가 분배되는 과정을 설명하는 순서도이다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
이하, 본 발명의 다양한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 실시 예의 다양한 변경(modification), 균등물(equivalent), 및/또는 대체물(alternative)을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2a는 파우치형 배터리(289)에 외부 충격이 가해진 경우 프로세서(120)를 이용하여 전류를 분배하는 파우치형 배터리(289)를 설명하는 도면이다.
일 실시 예에 따르면, 배터리(예: 도 1의 배터리(189))는 파우치형 하우징의 형태로 이루어진 파우치형 배터리(289)일 수 있다. 본 발명에서 하우징은 전극조립체(예: 도 4의 파우치형 전극조립체(410))를 둘러싸고 배터리(189)의 형태를 결정하는 외부 조형물을 의미할 수 있다.
파우치형 배터리(289)는 제1 정상 상태(210)일 수 있다. 제1 정상 상태(210)는 파우치형 배터리(289)가 외부 충격 없이 정상적인 상황에 놓여있는 경우를 의미할 수 있다. 파우치형 배터리(289)의 일 측면에 돌출된 테라스 실링 영역(예: 도 4의 테라스 실링 영역(420))에는 파우치형 양극 탭(203), 파우치형 음극 탭(205), 및 파우치형 하우징 탭(207)이 형성될 수 있다. 파우치형 하우징 탭(207)은 파우치형 배터리(289) 내부의 금속 레이어(예: 도 4의 금속 레이어(413))와 프로세서(120) 사이를 제1 도선(211)을 통해 전기적으로 연결할 수 있다. 프로세서(120)는 파우치형 하우징 탭(207)과 전기적으로 연결됨으로써, 파우치형 배터리(289) 내부의 금속 레이어(413)의 전기적 변화를 센싱(sensing)할 수 있다.
프로세서(120)는 파우치형 양극 탭(203) 및 파우치형 음극 탭(205)과 전기적으로 연결될 수 있다. 파우치형 음극 탭(205)은 지면과 접지될 수 있다. 전력 소모 장치(209)는 프로세서(120)와 작동적으로 연결된 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)) 내부의 모듈들을 의미할 수 있다. 예를 들어, 전력 소모 장치(209)는 입력 모듈(예: 도 1의 입력 모듈(150)), 음향 출력 모듈(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)), 오디오 모듈(예: 도 1의 오디오 모듈(170)), 햅틱 모듈(예: 도 1의 햅틱 모듈(179)), 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)), 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 안테나 모듈(예: 도 1의 안테나 모듈(197)), 가입자 식별 모듈(예: 도 1의 가입자 식별 모듈(196))과 같은 전력 소모 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면 파우치형 배터리(289)는 제1 이상 상태(220)일 수 있다. 제1 이상 상태(220)는 파우치형 배터리(289)에 외부 충격이 가해진 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 외부 충격은 이물질(221)이 침투하는 경우 또는 파우치형 배터리(289)가 찢어지는 경우와 같이 배터리(예: 도 1의 배터리(189))에 물리적인 충격이 가해진 것을 의미할 수 있다. 외부 충격으로 인해 파우치형 배터리(289)의 금속 레이어(413)가 파우치형 전극 조립체(예: 도 4의 파우치형 전극 조립체(410))와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 충격으로 인해 파우치형 배터리(289)의 금속 레이어(413)는 파우치형 전극 조립체(410)의 양극 활물질(예: 도 4의 양극 활물질(403))과 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예로, 외부 충격으로 인해 파우치형 배터리(289)의 금속 레이어(413)는 파우치형 전극 조립체(410)의 양극 활물질(403) 및 음극 활물질(예: 도 4의 음극 활물질(407))과 동시에 전기적으로 연결될 수 있다.
파우치형 배터리(289)의 금속 레이어(413)가 파우치형 전극 조립체(410)와 전기적으로 연결되는 경우, 프로세서(120)는 파우치형 하우징 탭(207)과 전기적으로 연결된 제1 도선(211)을 통해 금속 레이어(413)의 전기적 변화를 인식할 수 있다. 예를 들어, 전기적 변화는 전류의 변화와 전압의 변화 중 적어도 하나 일 수 있다.
프로세서(120)는 금속 레이어(413)의 전기적 변화를 인식한 경우, 파우치형 배터리(289)의 내부 단락으로 인해 발생한 전류의 일부를 프로세서(120) 스스로 소비할 수 있다. 프로세서(120)는 금속 레이어(413)의 전기적 변화를 인식한 경우, 파우치형 배터리(289)의 내부 단락으로 인해 발생한 전류의 일부를 전력 소모 장치(209)로 분배할 수 있다. 프로세서(120)는 파우치형 배터리(289)의 내부 단락으로 인해 발생한 전류를 프로세서(120) 스스로 소비하거나 전력 소모 장치(209)로 분배함으로써, 파우치형 배터리(289)의 발열 및 발화를 예방할 수 있다.
도 2b는 파우치형 배터리(289)에 외부 충격이 가해진 경우 전력 소모 장치(209)들로 전류가 분배되는 파우치형 배터리(289)를 설명하는 도면이다. 도 2a와 중복되는 설명은 생략한다. 파우치형 배터리(289)는 외부 충격 없이 정상적인 상황에 놓여있는 제2 정상 상태(230)일 수 있다. 파우치형 배터리(289)는 파우치형 배터리(289)에 외부 충격이 가해진 이상 상황에 놓여있는 제2 이상 상태(240)일 수 있다. 파우치형 배터리(289)의 일 측면에 돌출된 테라스 실링 영역(예: 도 4의 테라스 실링 영역(420))에 형성된 파우치형 하우징 탭(207)은 제2 도선(213)을 통해 전력 소모 장치(209)와 전기적으로 연결될 수 있다.
파우치형 배터리(289)에 외부 충격으로 인하여 내부 단락이 발생하는 경우, 파우치형 전극 조립체(예: 도 4의 파우치형 전극 조립체(410))의 내부 단락 지점부터 전력 소모 장치(209)까지 파우치형 하우징 탭(207)을 통하는 새로운 전류 회로가 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부 단락으로 인해 발생한 전류는 파우치형 양극 탭(203) 및 파우치형 음극 탭(205)과 연결된 프로세서(120)를 통해 전력 소모 장치(209)로 흐를 수 있다. 다른 예로, 내부 단락으로 인해 발생한 전류는 파우치형 하우징 탭(207)과 연결된 전력 소모 장치(209)로 흐를 수 있다. 또 다른 예로, 내부 단락으로 인해 발생한 전류 중 일부는 파우치형 양극 탭(203) 및 파우치형 음극 탭(205)과 연결된 프로세서(120)를 통해 전력 소모 장치(209)로 흐름과 동시에 내부 단락으로 인해 발생한 전류 중 다른 일부는 파우치형 하우징 탭(207)과 연결된 전력 소모 장치(209)로 흐를 수 있다.
도 3은 파우치형 배터리(289)와 프로세서(120)가 파우치형 하우징 탭(207)을 통해 연결된 것을 설명하는 도면이다. 파우치형 배터리(289)의 일 측면에 형성된 테라스 실링 영역(420)에는 파우치형 양극 탭(203), 파우치형 음극 탭(205) 및 파우치형 하우징 탭(207)이 형성될 수 있다. 인쇄회로기판(Printed Circuit Board, PCB)(301)은 파우치형 양극 탭(203), 파우치형 음극 탭(205), 및 파우치형 하우징 탭(207)과 메인 보드(310) 사이를 전기적으로 연결할 수 있다.
인쇄회로기판(301)과 메인 보드(310)를 전기적으로 연결함에 있어서 연결 부재(303)가 사용될 수 있다. 예를 들어, 인쇄회로기판(301)과 메인 보드(310)는 직접적으로 연결될 수 있다. 다른 예로, 인쇄회로기판(301)은 연결 부재(303)를 통해 메인 보드(310)와 연결될 수 있다. 연결 부재(303)에는 유연 인쇄회로기판(Flexible Printed Circuit Board, FPCB)가 사용될 수 있다. 유연 인쇄회로기판을 사용함으로써 인쇄회로기판(301)과 메인 보드(310)의 물리적인 연결이 유연해질 수 있다. 프로세서(120)는 메인 보드(310) 상(above)에 위치할 수 있다. 프로세서(120)는 메인 보드(310)로 수신된 파우치형 배터리(289)의 금속 레이어(413)의 전기적 변화를 센싱할 수 있다.
도 4는 파우치형 배터리의 단면도이다. 파우치형 전극 조립체(410)는 파우치형 배터리(예: 도 2a의 파우치형 배터리(289))의 내부에 수용될 수 있다. 파우치형 전극 조립체(410)는 양극 집전체(401), 양극 활물질(403), 분리막(405), 음극 활물질(407), 음극 집전체(409), 음극 집전체(409)와 권심부(431)를 중심으로 마주보는 음극 집전체(429), 음극 활물질(427), 분리막(425), 양극 활물질(423), 양극 집전체(421)가 순차적으로 적층된다.
양극 활물질(403)은 LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, LiNi0.5Mn0.5O2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4과 같은 리튬 화합물로 구성될 수 있다. 양극 활물질(403)은 양극 활물질(423)과 실질적으로 동일한 물질로 구성될 수 있다. 음극 활물질(407)은 리튬, 실리콘, 탄소, 주석, Li4Ti5O12, Co3O4과 같은 물질로 구성될 수 있다. 음극 활물질(407)은 음극 활물질(427)과 실질적으로 동일한 물질로 구성될 수 있다.
파우치형 전극 조립체(410)는 하우징에 의해 둘러싸질 수 있다. 하우징은 파우치형 전극 조립체(410)와 맞닿아 있고 파우치형 전극 조립체(410)를 둘러싸는 밀봉 레이어(411)가 제일 안쪽에 배치되고 adhesive 레이어, 금속 레이어(413), 및 나일론 레이어(415)가 순차적으로 외곽을 둘러싸는 구조일 수 있다.
밀봉 레이어(411)는 폴리올레핀 계열의 고분자 또는 폴리올레핀 계열의 공중합체와 같은 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 레이어(411)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 구성될 수 있다. 금속 레이어(413)는, 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni)과 같은 금속이 사용될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄을 사용함으로써 금속 레이어(413)가 유연해져서 성형성이 좋아질 수 있다. 다른 예로, 철을 사용함으로써 금속 레이어(413)의 기계적 강도가 높아질 수 있다. 나일론 레이어(415)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 사용될 수 있다.
테라스 실링 영역(420)에서 밀봉 레이어(411)의 양 끝단은 서로 마주보도록 열 접합 될 수 있다. 밀봉 레이어(411), 금속 레이어(413), 및 나일론 레이어(415) 각각의 양 끝단 중 어느 하나의 끝단은 다른 끝단과 평행하도록 절곡될 수 있다. 파우치형 하우징 탭(207)은 밀봉 레이어(411)의 열 접합 면과 평행하도록 테라스 실링 영역(420)에 삽입될 수 있다. 파우치형 하우징 탭(207)은 금속 레이어(413)의 양 끝단과 전기적으로 연결될 수 있다. 파우치형 하우징 탭(207)은 전기 전도성을 가진 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 구리(Cu), 니켈(Ni), 철(Fe), 알루미늄(Al), 크롬(Cr)과 같은 금속, 금속의 합금, 또는 탄소(C)와 같은 전도성 물질로 구성될 수 있다.
도 5a는 캔형 배터리(501)에 외부 충격이 가해진 경우 프로세서(120)를 이용하여 전류를 분배하는 캔형 배터리(501)를 설명하는 도면이다. 일 실시 예에 따르면, 배터리(예: 도 1의 배터리(189))는 캔형 하우징의 형태로 이루어진 캔형 배터리(501)일 수 있다. 본 발명에서 하우징은 전극 조립체(예:도 6의 캔형 전극 조립체(610))를 둘러싸고 배터리(189)의 형태를 결정하는 외부 조형물을 의미할 수 있다.
캔형 배터리(501)는 제3 정상 상태(510)일 수 있다. 제3 정상 상태(510)는 캔형 배터리(501)가 외부 충격 없이 정상적인 상황에 놓여있는 경우를 의미할 수 있다. 캔형 배터리(501)의 상단 면에는 캔형 양극 탭(503)과 캔형 하우징 탭(507)이 형성될 수 있다. 캔형 배터리(501)의 하단 면에는 캔형 음극 탭(505)이 형성될 수 있다. 캔형 음극 탭(505)은 지면과 접지될 수 있다.
프로세서(120)는 캔형 양극 탭(503), 캔형 음극 탭(505), 및 캔형 하우징 탭(507)과 전기적으로 연결될 수 있다. 전력 소모 장치(209)는 프로세서(120)와 작동적으로 연결된 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)) 내부의 모듈들을 의미할 수 있다. 예를 들어, 전력 소모 장치(209)는 입력 모듈(예: 도 1의 입력 모듈(150)), 음향 출력 모듈(예: 도 1의 음향 출력 모듈(155)), 오디오 모듈(예: 도 1의 오디오 모듈(170)), 햅틱 모듈(예: 도 1의 햅틱 모듈(179)), 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)), 전력 관리 모듈(예: 도 1의 전력 관리 모듈(188)), 카메라 모듈(예: 도 1의 카메라 모듈(180)), 통신 모듈(예: 도 1의 통신 모듈(190)), 센서 모듈(예: 도 1의 센서 모듈(176)), 안테나 모듈(예: 도 1의 안테나 모듈(197)), 가입자 식별 모듈(예: 도 1의 가입자 식별 모듈(196))과 같은 전력 소모 모듈을 포함할 수 있다.
일 실시 예에 따르면, 캔형 배터리(501)는 제3 이상 상태(520)에 있을 수 있다. 제3 이상 상태(520)는 캔형 배터리(501)에 외부 충격이 가해진 상태를 의미할 수 있다. 예를 들어, 외부 충격은 이물질(521)이 침투하는 경우 또는 캔형 배터리(501)가 찢어지는 경우와 같이 배터리(예: 도 1의 배터리(189))에 물리적인 충격이 가해진 것을 의미할 수 있다.
외부 충격으로 인해 캔형 배터리(501)의 금속 레이어(예: 도 6의 금속 레이어(613))가 캔형 전극 조립체(예: 도 6의 캔형 전극 조립체(610))와 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 외부 충격으로 인해 캔형 배터리(501)의 금속 레이어(613)는 캔형 전극 조립체(610)의 양극 활물질(예: 도 6의 양극 활물질(603))과 전기적으로 연결될 수 있다. 다른 예로, 외부 충격으로 인해 캔형 배터리(501)의 금속 레이어(613)는 캔형 전극 조립체(610)의 양극 활물질(603) 및 음극 활물질(예: 도 6의 음극 활물질(607))과 동시에 전기적으로 연결될 수 있다.
캔형 배터리(501)의 금속 레이어(613)가 캔형 전극 조립체(610)와 전기적으로 연결되는 경우, 프로세서(120)는 캔형 하우징 탭(507)과 전기적으로 연결된 제3 도선(511)을 통해 금속 레이어(613)의 전기적 변화를 인식할 수 있다. 예를 들어, 전기적 변화는 전류의 변화와 전압의 변화 중 적어도 하나 일 수 있다.
프로세서(120)는 금속 레이어(613)의 전기적 신호의 변화를 인식한 경우, 캔형 배터리(501)의 내부 단락으로 인해 발생한 전류의 일부를 프로세서(120) 스스로 소비할 수 있다. 프로세서(120)는 금속 레이어(613)의 전기적 신호의 변화를 인식한 경우, 캔형 배터리(501)의 내부 단락으로 인해 발생한 전류의 일부를 전력 소모 장치(209)로 분배할 수 있다. 프로세서(120)는 스스로 전류를 소비하는 동작과 전력 소모 장치(209)로 전류를 분배하는 동작을 동시에 수행할 수 있다. 프로세서(120)는 캔형 배터리(501)의 내부 단락으로 인해 발생한 전류를 프로세서(120) 스스로 소비하거나 전력 소모 장치(209)로 분배함으로써, 캔형 배터리(501)의 발열 및 발화를 예방할 수 있다.
도 5b는 캔형 배터리(501)에 외부 충격이 가해진 경우 전력 소모 장치(209)들로 전류가 분배되는 캔형 배터리(501)를 설명하는 도면이다. 도 5a와 중복되는 설명은 생략한다. 캔형 배터리(501)는 외부 충격 없이 정상적인 상황에 놓여있는 제4 정상 상태(530)일 수 있다. 캔형 배터리(501)는 캔형 배터리(501)에 외부 충격이 가해진 이상 상황에 놓여있는 제4 이상 상태(540)일 수 있다. 캔형 배터리(501)의 상단 면에 형성된 캔형 하우징 탭(507)은 제4 도선(513)을 통해 전력 소모 장치(209)와 전기적으로 연결될 수 있다.
캔형 배터리(501)에 외부 충격으로 인하여 내부 단락이 발생하는 경우, 캔형 전극 조립체(예: 도 6의 캔형 전극 조립체(610))의 내부 단락 지점부터 전력 소모 장치(209)까지 캔형 하우징 탭(507)을 통하는 새로운 전류 회로가 형성될 수 있다. 예를 들어, 내부 단락으로 인해 발생한 전류는 캔형 양극 탭(503) 및 캔형 음극 탭(505)과 연결된 프로세서(120)를 통해 전력 소모 장치(209)로 흐를 수 있다. 다른 예로, 내부 단락으로 인해 발생한 전류는 캔형 하우징 탭(507)과 연결된 전력 소모 장치(209)로 흐를 수 있다. 또 다른 예로, 내부 단락으로 인해 발생한 전류 중 일부는 캔형 양극 탭(503) 및 캔형 음극 탭(505)과 연결된 프로세서(120)를 통해 전력 소모 장치(209)로 흐름과 동시에 내부 단락으로 인해 발생한 전류 중 다른 일부는 캔형 하우징 탭(507)과 연결된 전력 소모 장치(209)로 흐를 수 있다.
도 6은 캔형 배터리(501)의 단면도이다. 캔형 전극 조립체(610)는 캔형 배터리(501)의 내부에 수용될 수 있다. 캔형 전극 조립체(610)는 양극 집전체(601), 양극 활물질(603), 분리막(605), 음극 활물질(607), 음극 집전체(609), 음극 집전체(609)와 권심부(631)를 중심으로 마주보는 음극 집전체(629), 음극 활물질(627), 분리막(625), 양극 활물질(623), 양극 집전체(621)가 순차적으로 적층된다.
양극 활물질(603)은 LiCoO2, LiNiO2, LiNi1-xCoxO2, LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2, LiNi0.5Mn0.5O2, LiMn2O4, LiCoPO4, LiFePO4과 같은 리튬 화합물로 구성될 수 있다. 양극 활물질(603)은 양극 활물질(623)과 실질적으로 동일한 물질로 구성될 수 있다. 음극 활물질(607)은 리튬, 실리콘, 탄소, 주석, Li4Ti5O12, Co3O4과 같은 물질로 구성될 수 있다. 음극 활물질(607)은 음극 활물질(627)과 실질적으로 동일한 물질로 구성될 수 있다.
캔형 전극 조립체(610)는 하우징에 의해 둘러싸질 수 있다. 하우징은 캔형 전극 조립체(610)와 맞닿아 있고 캔형 전극 조립체(610)를 둘러싸는 밀봉 레이어(611)가 제일 안쪽에 배치되고 adhesive 레이어, 금속 레이어(613), 및 나일론 레이어(615)가 순차적으로 외곽을 둘러싸는 구조일 수 있다.
밀봉 레이어(611)는 폴리올레핀 계열의 고분자 또는 폴리올레핀 계열의 공중합체와 같은 물질로 구성될 수 있다. 예를 들어, 밀봉 레이어(611)는 폴리에틸렌(PE) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 구성될 수 있다. 금속 레이어(613)는, 알루미늄(Al), 스테인레스 스틸(SUS), 철(Fe), 구리(Cu), 니켈(Ni)과 같은 금속이 사용될 수 있다. 예를 들어, 알루미늄을 사용함으로써 금속 레이어(613)가 유연해져서 성형성이 좋아질 수 있다. 다른 예로 철을 사용함으로써 금속 레이어(613)의 기계적 강도가 높아질 수 있다. 나일론 레이어(615)는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(PET)가 사용될 수 있다.
캔형 하우징 탭(507)은 금속 레이어(613)가 연장되어 캔형 배터리(501)의 상단 면에 돌출되어 형성될 수 있다. 캔형 양극 탭(503)은 캔형 전극 조립체(610)의 양극 집전체(601)가 연장되어 캔형 배터리(501)의 상단 면에 돌출되어 형성될 수 있다. 캔형 음극 탭(505)은 캔형 전극 조립체(610)의 음극 집전체(609)가 연장되어 캔형 배터리(501)의 하단 면에 형성될 수 있다. 캔형 음극 탭(505)은 캔형 배터리(501)의 하단 면부터 캔형 배터리(501)의 상단 영역까지 배치된 연결 도선(617)과 전기적으로 연결될 수 있다.
도 7은 배터리에 외부 충격이 가해진 경우 전류가 분배되는 과정을 설명하는 순서도이다. 동작 710에서, 배터리(예: 도 1의 배터리(189))에 외부 충격이 가해질 수 있다. 배터리(189)에는 파우치형 배터리(예: 도 2a의 파우치형 배터리(289)) 또는 캔형 배터리(예: 도 5a의 캔형 배터리(501)) 중 어느 하나가 포함될 수 있다. 외부 충격은 이물질(예: 도 2a의 이물질(221))이 침투하는 경우 또는 배터리(189)가 찢어지는 경우와 같이 배터리(189)에 물리적인 충격이 가해진 것을 의미할 수 있다.
배터리(189)의 동작 720에서, 금속 레이어(예: 도 4의 금속 레이어(413))의 전기적 변화가 발생할 수 있다. 예를 들어, 외부 충격에 의해 금속 레이어(413)와 양극 활물질(예: 도 4의 양극 활물질(403))이 전기적으로 연결된 경우, 금속 레이어(413)의 전위 값은 양극 활물질(403)의 전위 값과 동일해질 수 있고 금속 레이어(413)에서 전류가 검출될 수 있다. 다른 예로, 외부 충격에 의해 배터리(189)에 내부 단락이 발생한 경우, 금속 레이어(413)의 전위 값은 음극 활물질(예: 도 4의 음극 활물질(407))의 전위 값과 동일해질 수 있고 금속 레이어(413)에서 전류가 검출될 수 있다.
동작 730에서, 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120))는 금속 레이어(413)의 전기적 변화를 감지(sensing)할 수 있다. 동작 740에서 프로세서(120)는, 동작 730에서 감지한 수치가 이상 영역에 포함되는 경우 사용자에 알림을 제공하고 메모리(예: 도 1의 메모리(130))에 로그를 저장할 수 있다. 알림은 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 오디오 모듈(예: 도 1의 오디오 모듈(170)) 또는 디스플레이 모듈(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)) 또는 햅틱 모듈(예: 도 1의 햅틱 모듈(179))과 같이 사용자가 인식할 수 있는 모든 수단이 이용될 수 있다.
이상 영역은 전압이 임계 전압 이상으로 센싱되는 제1 전압 영역, 임계 전압 미만으로 센싱되는 제2 전압 영역, 전류가 0A를 초과하여 센싱되는 제1 전류 영역으로 구분될 수 있다. 금속 레이어(413)에서 0A가 아닌 값을 가지는 전류가 센싱된다면, 프로세서(120)는 센싱한 전류가 제1 전류 영역에 해당한다고 판단할 수 있다.
임계 전압은 배터리(189)에 사용된 양극 활물질(403)의 평균 전압에서 1V를 뺀 값으로 설정될 수 있다. 예를 들어, 배터리(189)에 사용될 수 있는 양극 활물질(403) 별 평균 전압은 다음 표와 같다.
양극 활물질 평균 전압(Li/Li+)
LiCoO2 3.9 V
LiNiO2 3.7 V
LiNi1-xCoxO2 3.8 V
LiNi1/3Mn1/3Co1/3O2 3.7 V
LiNi0.5Mn0.5O2 3.8 V
LiMn2O4 4.0 V
LiCoPO4 4.8 V
LiFePO4 3.4 V
예를 들어, 배터리(189)에 LiCoO2이 사용된 경우, 임계 전압은 2.9V로 설정될 수 있다. 금속 레이어(413)에서 전압이 2.5V가 센싱된 경우, 프로세서(120)는 센싱된 전압이 제2 전압 영역에 해당한다고 판단할 수 있다. 금속 레이어(413)에서 센싱된 전압의 값이 3.8V인 경우 프로세서(120)는 센싱된 전압이 제1 전압 영역에 해당한다고 판단할 수 있다.센싱된 전압이 제1 전압 영역에 해당함과 동시에 센싱된 전류가 제1 전류 영역에 해당하는 경우, 프로세서(120)는 제1 알림을 제공할 수 있다. 제1 알림은 배터리(189)의 경미한 손상을 사용자에 알리고 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))의 사용을 중단하도록 하는 내용을 포함할 수 있다. 센싱된 전압이 제2 전압 영역에 해당함과 동시에 센싱된 전류가 제1 전류 영역에 해당하는 경우, 프로세서(120)는 제2 알림을 제공할 수 있다. 제2 알림은 배터리(189)에 심각한 손상이 있음을 사용자에 알리고 전자 장치(101)의 사용을 중단하도록 하는 내용을 포함할 수 있다. 제1 알림 또는 제2 알림이 사용자에게 제공된 경우, 프로세서(120)는 메모리에 제1 알림 또는 제2 알림이 제공된 정보를 로그(log)로 남길 수 있다.
본 실시 예에 따르면, 사용자에게 배터리(189)의 손상 사실을 알림으로써, 사용자가 배터리(189)의 손상을 간과하고 전자 장치(101)를 지속 사용하여 발생할 수 있는 배터리(189)의 발열 또는 발화를 방지할 수 있다. 또한, 배터리(189)의 손상에 따른 알림이 제공된 로그를 남김으로써, 배터리(189)의 수리 또는 점검에 있어서 정확한 원인 규명이 가능해 질 수 있다.
동작 750에서, 프로세서(120)는 하우징 탭이 프로세서(120)와 연결되었는지 판단할 수 있다. 하우징 탭은 파우치형 하우징 탭(예: 도 2a의 파우치형 하우징 탭(207)) 또는 캔형 하우징 탭(예: 도 5a의 캔형 하우징 탭(507)) 중 하나와 대응될 수 있다. 프로세서(120)가 하우징 탭과 연결된 경우(동작 750 - Yes) 동작 760에서, 프로세서(120)는 스스로 배터리(189)의 전류를 소모하거나, 프로세서(120)와 작동적으로 연결된 복수의 전력 소모 장치(예: 도 2a의 전력 소모 장치(209))들로 전류를 분배할 수 있다.
프로세서(120)가 하우징 탭과 연결되지 않은 경우(동작 750 - No) 동작 770에서, 하우징 탭과 연결된 복수의 전력 소모 장치(209)들로 전류가 분배될 수 있다. 따라서 프로세서(120)는 양극 탭 및 음극 탭을 통해 전력을 소모함과 동시에 복수의 전력 소모 장치(209)들은 하우징 탭을 통해 전력을 소모할 수 있다. 양극 탭은 파우치형 양극 탭(예: 도 2a의 파우치형 양극 탭(203)) 또는 캔형 양극 탭(예: 도 5a의 캔형 양극 탭(503)) 중 하나와 대응될 수 있고, 음극 탭은 파우치형 음극 탭(예: 도 2a의 파우치형 음극 탭(205)) 또는 캔형 음극 탭(예: 도 5a의 캔형 음극 탭(505)) 중 하나와 대응될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 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 저장 매체는, 비일시적(non-transitory) 저장 매체의 형태로 제공될 수 있다. 여기서, '비일시적'은 저장 매체가 실재(tangible)하는 장치이고, 신호(signal)(예: 전자기파)를 포함하지 않는다는 것을 의미할 뿐이며, 이 용어는 데이터가 저장 매체에 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 스토어™)를 통해 또는 두 개의 사용자 장치들(예: 스마트 폰들) 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 수도 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.

Claims (15)

  1. 전자 장치에 있어서,
    전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 둘러싸는 하우징;
    상기 하우징을 포함하는 배터리;
    메모리;
    상기 배터리와 전기적으로 연결된 복수의 탭들; 및
    상기 배터리 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서; 를 포함하고
    상기 하우징은,
    상기 전극 조립체를 파우치(Pouch) 형태로 순차적으로 둘러싸는 복수의 레이어들을 포함하고,
    상기 복수의 레이어들 중 상기 전극 조립체와 맞닿아 있는 밀봉 레이어의 양 끝단이 서로 마주 보도록 열 접합된 접합 층이 형성되고,
    상기 복수의 탭들은,
    하우징 탭, 음극 탭 및 양극 탭을 포함하고,
    상기 하우징 탭은,
    상기 접합 층에 상기 접합 층과 평행하도록 삽입되어 상기 복수의 레이어들 중 적어도 하나의 레이어와 전기적으로 연결되는 전자 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 전자 장치는,
    상기 복수의 탭들과 상기 프로세서를 전기적으로 연결하는 인쇄회로기판(PCB)을 더 포함하고,
    상기 프로세서는,
    상기 하우징 탭으로부터 상기 기판을 통해 전기적 신호를 센싱하는 전자 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 복수의 레이어들은,
    밀봉 레이어, adhesive 레이어, 금속 레이어, 나일론 레이어를 포함하여 상기 전극 조립체와 맞닿은 상기 밀봉 레이어부터 순차적으로 상기 전극 조립체를 둘러싸고,
    상기 밀봉 레이어는,
    폴리올레핀 계열의 고분자 또는 상기 폴리올레핀 계열의 공중합체 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 금속 레이어는,
    Al, SUS, Fe, Co, Ni 중 적어도 하나를 포함하고,
    상기 나일론 레이어는,
    PET를 포함하는 전자 장치.
  4. 제2 항에 있어서, 상기 전기적 신호는,
    전압 또는 전류 중 적어도 하나의 변화를 포함하는 전자 장치.
  5. 제4 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 전압 또는 상기 전류 중 적어도 하나에서 이상 영역에 포함되는 수치가 센싱되는 경우, 알림을 제공하는 전자 장치.
  6. 제5 항에 있어서, 상기 이상 영역은,
    상기 전압이 임계 전압 이상으로 센싱되는 제1 전압 영역;
    상기 전압이 상기 임계 전압 미만으로 센싱되는 제2 전압 영역; 및
    상기 전류가 0을 초과하여 센싱되는 제1 전류 영역;
    을 포함하는 전자 장치.
  7. 제6 항에 있어서, 상기 알림은,
    상기 전압이 상기 제1 전압 영역에 해당하고 상기 전류가 상기 제1 전류 영역에 해당하는 경우 제1 알림을 포함하고,
    상기 전압이 상기 제2 전압 영역에 해당하고 상기 전류가 상기 제1 전류 영역에 해당하는 경우 제2 알림을 포함하는 전자 장치.
  8. 제5 항에 있어서, 상기 알림은,
    상기 전자 장치의 오디오 모듈 또는 상기 전자 장치의 디스플레이 모듈 또는 상기 전자 장치의 햅틱 모듈 중 적어도 하나를 이용하여 제공되는 전자 장치.
  9. 제1 항에 있어서, 상기 전극 조립체는,
    양극 집전체, 양극 활물질, 분리막, 음극 활물질, 음극 집전체가 순차적으로 적층된 전자 장치.
  10. 제2 항에 있어서, 상기 인쇄회로기판은,
    상기 인쇄회로기판과 상기 프로세서를 전기적으로 연결하는 유연 인쇄회로기판(FPCB)을 포함하는 전자 장치.
  11. 제2 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 전기적 신호에서 이상 영역에 포함되는 수치가 센싱되는 경우, 상기 프로세서 스스로 상기 배터리의 전류를 소모하거나, 및/또는 상기 프로세서와 작동적으로 연결된 복수의 전력 소모 장치들을 가동시켜 상기 배터리의 상기 전류를 분배하는 전자 장치.
  12. 제1 항에 있어서,
    상기 배터리에 내부 단락 회로가 발생한 경우 상기 하우징 탭과 연결된 복수의 전력 소모 장치들로 상기 배터리의 전류가 분배되는 전자 장치.
  13. 제11 항 또는 제12 항에 있어서, 상기 복수의 전력 소모 장치들은,
    입력 모듈, 음향 출력 모듈, 오디오 모듈, 햅틱 모듈, 디스플레이 모듈, 전력 관리 모듈, 카메라 모듈, 통신 모듈, 센서 모듈, 안테나 모듈, 가입자 식별 모듈 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  14. 제2 항에 있어서, 상기 프로세서는,
    상기 전기적 신호에서 이상 영역에 포함되는 수치가 센싱되는 경우, 상기 메모리에 상기 수치에 대한 정보를 로그(Log)로 남기는 전자 장치.
  15. 전자 장치에 있어서,
    전극 조립체;
    상기 전극 조립체를 둘러싸는 하우징;
    상기 하우징을 포함하는 배터리;
    메모리;
    상기 배터리와 전기적으로 연결된 복수의 탭들; 및
    상기 배터리 및 상기 메모리와 작동적으로 연결된 프로세서; 를 포함하고
    상기 하우징은,
    상기 전극 조립체를 캔(CAN) 형태로 순차적으로 둘러싸는 복수의 레이어들을 포함하고,
    상기 복수의 탭들은,
    하우징 탭, 음극 탭 및 양극 탭을 포함하고,
    상기 하우징 탭은,
    상기 하우징에 포함된 금속 레이어가 연장되어 형성되는 전자 장치.
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