WO2022260342A1 - 플렉서블 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치 - Google Patents

플렉서블 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치 Download PDF

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WO2022260342A1
WO2022260342A1 PCT/KR2022/007769 KR2022007769W WO2022260342A1 WO 2022260342 A1 WO2022260342 A1 WO 2022260342A1 KR 2022007769 W KR2022007769 W KR 2022007769W WO 2022260342 A1 WO2022260342 A1 WO 2022260342A1
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negative electrode
positive electrode
auxiliary
separator
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PCT/KR2022/007769
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박선영
이연일
최재만
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삼성전자 주식회사
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    • 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 of this document relate to a flexible battery and an electronic device including the flexible battery.
  • An electronic device may perform various functions (eg, execution of an application) using battery power.
  • the electronic device may charge the battery using a wired charging method or a wireless charging method.
  • a power supply device eg, travel adapter (TA)
  • the battery may be charged using power supplied from the power supply (eg, travel adapter (TA)).
  • the electronic device may charge the battery using power wirelessly supplied from the wireless charging device.
  • Electronic devices are being developed in various form factors capable of changing the shape of a housing. For example, manufacturers of electronic devices are conducting research and development on various form factors in which a housing can be folded or unfolded, or a part of the housing can be slid and moved. Electronic devices having such a form factor may vary the display area or shape of the display according to the shape of the housing.
  • an electrode part of the battery for example, a positive electrode tab or a negative electrode tab inside the battery may be disconnected due to repeated bending.
  • charging failure may occur when a positive electrode tab or a negative electrode tab is disconnected.
  • Various embodiments of the present document may provide a flexible battery having a robust design structure even against repeated bending and an electronic device including the same.
  • a flexible battery includes a pouch, a battery assembly disposed inside the pouch, a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates alternately stacked with each other, and a separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate
  • the battery assembly a main positive electrode tab attached to each of the plurality of positive electrode plates and protruding in a first direction of the battery assembly, and a main negative electrode attached to each of the plurality of negative electrode plates and protruding in the first direction of the battery assembly a tab attached to each of the plurality of positive electrode plates, protruding in the first direction of the battery assembly, and disposed between the main positive electrode tab and the main negative electrode tab, and an auxiliary positive tab attached to each of the plurality of negative electrode plates to and an auxiliary negative electrode tab protruding in a first direction of the battery assembly and disposed between the main positive electrode tab and the main negative electrode tab, wherein the separator includes a first portion disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, and the first
  • An electronic device includes a housing and a flexible battery disposed inside the housing, wherein the flexible battery is a pouch and a battery assembly disposed inside the pouch, which are alternately stacked with each other.
  • the battery assembly including a plurality of positive electrode plates and a plurality of negative electrode plates, and a separator disposed between the positive electrode plate and the negative electrode plate, a main positive electrode tab attached to each of the plurality of positive electrode plates and protruding in a first direction of the battery assembly, the A main negative electrode tab attached to each of the plurality of negative electrode plates and protruding in the first direction of the battery assembly, attached to each of the plurality of positive electrode plates and protruding in the first direction of the battery assembly, the main positive electrode tab and the main negative electrode tab An auxiliary positive electrode tab disposed between negative electrode tabs and an auxiliary negative electrode tab attached to each of the plurality of negative electrode plates, protruding in a first direction of the battery assembly, and disposed between the main positive electrode tab and the main negative electrode tab,
  • a flexible battery and an electronic device including the flexible battery according to various embodiments of the present document may increase reliability by having a robust design structure capable of reducing damage to electrode portions of the battery even when repeatedly bent.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device in a network environment, according to various embodiments.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a battery according to various embodiments.
  • FIG. 3 is an exploded perspective view of a battery according to various embodiments.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a battery assembly according to various embodiments.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically illustrating a stacking method of battery assemblies according to various embodiments.
  • FIG. 6 is a plan view schematically illustrating structures of a positive electrode assembly, a separator, and a negative electrode assembly according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 7 is a plan view illustrating a state in which a positive electrode assembly, a separator, and a negative electrode assembly are stacked according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating structures of an auxiliary cathode tab, an auxiliary cathode tab, and a second portion of a separator along line 8-8 shown in FIG. 7 .
  • 9A is a view showing a state before proceeding with a process for connecting a positive electrode tab and a negative electrode tab.
  • 9B is a view showing a state before proceeding with a process for connecting a positive electrode tab and a negative electrode tab.
  • FIG. 1 is a block diagram of an electronic device 101 within 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 through a second network 199. It may communicate with at least one of 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
  • the server 108 e.g, a long-distance wireless communication network
  • the electronic device 101 includes a processor 120, a memory 130, an input module 150, an audio output module 155, a display module 160, an audio module 170, 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 the 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.
  • some of these components eg, sensor module 176, camera module 180, or antenna module 197) are integrated into a single component (eg, display module 160). It can be.
  • the processor 120 for example, executes software (eg, the program 140) to cause at least one other component (eg, hardware or software component) of the electronic device 101 connected to the processor 120. It can control and perform various data processing or calculations. According to one embodiment, as at least part of data processing or operation, processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • software eg, the program 140
  • processor 120 transfers instructions or data received from other components (e.g., sensor module 176 or communication module 190) to volatile memory 132. , processing commands or data stored in the volatile memory 132 , and storing resultant data in the non-volatile memory 134 .
  • the processor 120 includes a 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 ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor).
  • a 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 ( NPU: neural processing unit (NPU), image signal processor, sensor hub processor, or communication processor.
  • NPU neural network processing unit
  • the secondary processor 123 may use less power than the main processor 121 or be set to be specialized for a designated function.
  • the secondary processor 123 may be implemented separately from or as part of the main processor 121 .
  • the secondary processor 123 may, for example, take the place 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, running an application). ) state, 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 auxiliary processor 123 eg, an image signal processor or a communication processor
  • the auxiliary processor 123 may include a hardware structure specialized for processing an artificial intelligence model.
  • AI models can be created through machine learning. Such learning may be performed, for example, in the electronic device 101 itself where the artificial intelligence model 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 foregoing, but is not limited to the foregoing examples.
  • the artificial intelligence model may include, in addition or alternatively, software structures in addition to hardware structures.
  • 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, program 140) and commands related thereto.
  • the memory 130 may include volatile memory 132 or 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 of the electronic device 101 (eg, a user).
  • 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 sound signals 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.
  • a receiver may be used to receive an incoming call. According to one embodiment, the receiver may be implemented separately from the speaker or as part of it.
  • the display module 160 may visually provide information to the outside of the electronic device 101 (eg, a user).
  • the display module 160 may include, for example, a display, a hologram device, or a projector and a control circuit for controlling the device.
  • the display module 160 may include a touch sensor configured to detect a touch or a pressure sensor configured to measure the intensity of force generated by the touch.
  • the audio module 170 may convert sound into an electrical signal or vice versa. According to an embodiment, the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: Sound may be output through the electronic device 102 (eg, a speaker or a headphone).
  • the audio module 170 acquires sound through the input module 150, the sound output module 155, or an external electronic device connected directly or wirelessly to the electronic device 101 (eg: 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, a user state), and generates an electrical signal or data value corresponding to the detected state. can do.
  • the sensor module 176 may include, for example, a gesture sensor, a gyro sensor, an air pressure sensor, a magnetic sensor, an acceleration sensor, a grip sensor, a proximity sensor, a color sensor, an infrared (IR) sensor, a bio sensor, It may include a temperature sensor, humidity sensor, or light sensor.
  • the interface 177 may support one or more designated protocols that may be used to directly or wirelessly connect the electronic device 101 to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the interface 177 may include, for example, a high definition multimedia interface (HDMI), a universal serial bus (USB) interface, an SD card interface, or an audio interface.
  • HDMI high definition multimedia interface
  • USB universal serial bus
  • SD card interface Secure Digital Card interface
  • audio interface audio interface
  • connection terminal 178 may include a connector through which the electronic device 101 may be physically connected to an external electronic device (eg, the electronic device 102).
  • the connection terminal 178 may include, for example, an HDMI connector, a USB connector, an SD card connector, or an audio connector (eg, a headphone connector).
  • the haptic module 179 may convert electrical signals into mechanical stimuli (eg, vibration or motion) or electrical stimuli that a user may perceive through tactile or kinesthetic senses.
  • 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 one embodiment, the camera module 180 may include one or more lenses, image sensors, image signal processors, or flashes.
  • the power management module 188 may manage power supplied to the electronic device 101 .
  • the power management module 188 may be implemented as at least part of a power management integrated circuit (PMIC), for example.
  • PMIC power management integrated circuit
  • the battery 189 may supply power to at least one component of the electronic device 101 .
  • the battery 189 may include, for example, a non-rechargeable primary cell, a rechargeable secondary cell, or a fuel cell.
  • the communication module 190 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). Establishment and communication through the established communication channel may be supported.
  • 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 may be 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, a : 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 wireless communication module, or a global navigation satellite system (GNSS) communication module
  • GNSS global navigation satellite system
  • wired communication module 194 eg, a : a local area network (LAN) communication module or a power line communication module.
  • a corresponding communication module 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 telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • a telecommunications network such as a computer network (eg, a LAN or a WAN).
  • These various types of communication modules may be integrated as one component (eg, a single chip) or implemented as a plurality of separate components (eg, multiple chips).
  • 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, NR access technology (new radio access technology).
  • NR access technologies include high-speed transmission of high-capacity data (enhanced mobile broadband (eMBB)), minimization of terminal power and access of multiple terminals (massive machine type communications (mMTC)), or high reliability and low latency (ultra-reliable and low latency (URLLC)).
  • eMBB enhanced mobile broadband
  • mMTC massive machine type communications
  • URLLC ultra-reliable and low latency
  • -latency communications can be supported.
  • the wireless communication module 192 may support a high frequency band (eg, mmWave band) to achieve a high data rate, for example.
  • the wireless communication module 192 uses various technologies for securing performance in a high frequency band, such as beamforming, massive multiple-input and multiple-output (MIMO), and full-dimensional multiplexing. Technologies such as input/output (FD-MIMO: full dimensional MIMO), array antenna, analog beam-forming, or large scale antenna may be supported.
  • the wireless communication module 192 may support various requirements defined for 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 be used to realize 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).
  • peak data rate eg, 20 Gbps or more
  • loss coverage eg, 164 dB or less
  • U-plane latency for realizing URLLC.
  • DL downlink
  • UL uplink each of 0.5 ms or less, or round trip 1 ms or less
  • the antenna module 197 may transmit or receive signals or power to the outside (eg, an external electronic device).
  • the antenna module 197 may include an antenna including a radiator formed of a conductor or a conductive pattern formed on a substrate (eg, PCB).
  • 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 selected from the plurality of antennas by the communication module 190, for example. can be chosen 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) may be additionally formed as a part of the antenna module 197 in addition to the radiator.
  • RFIC radio frequency integrated circuit
  • the antenna module 197 may form a mmWave antenna module.
  • the mmWave antenna module includes a printed circuit board, an RFIC disposed on or adjacent to a first surface (eg, a lower surface) of the printed circuit board and capable of supporting a designated high frequency band (eg, mmWave band); and a plurality of antennas (eg, array antennas) disposed on or adjacent to a second surface (eg, a top surface or a side surface) 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)
  • signal e.g. commands or data
  • commands 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 operations executed in the electronic device 101 may be executed in one or more external electronic devices among the external electronic devices 102 , 104 , or 108 .
  • the electronic device 101 when the electronic device 101 needs to perform a certain function or service automatically or in response to a request from a user or another device, the electronic device 101 instead of executing the function or service by itself.
  • one or more external electronic devices may be requested to perform the function or at least part of the service.
  • One or more external electronic devices receiving the request may execute at least a part of the requested function or service or an additional function or service related to the request, and deliver the execution result to the electronic device 101 .
  • the electronic device 101 may provide the result as at least part of a response to the request as it is or additionally processed.
  • 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. According to one embodiment, the external electronic device 104 or server 108 may be included in the second network 199 .
  • the electronic device 101 may be applied to intelligent services (eg, smart home, smart city, smart car, or health care) based on 5G communication technology and IoT-related technology.
  • Electronic devices may be devices of various types.
  • the electronic device may include, for example, a portable communication device (eg, a smart phone), a computer device, a portable multimedia device, a portable medical device, a camera, a wearable device, or a home appliance.
  • 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 camera e.g., a camera
  • a wearable device e.g., a smart bracelet
  • first, second, or first or secondary may simply be used to distinguish a given component from other corresponding components, and may be used to refer to a given component in another aspect (eg, importance or order) is not limited.
  • a (e.g., first) component is said to be “coupled” or “connected” to another (e.g., second) component, with or without the terms “functionally” or “communicatively.”
  • the certain component may 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, logical blocks, parts, or circuits.
  • a module may be an integrally constructed component or a minimal unit of components or a portion thereof 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
  • a storage medium eg, internal memory 136 or external memory 138
  • a machine eg, electronic device 101
  • a processor eg, the processor 120
  • a 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.
  • the storage medium is a tangible device and does not contain a signal (e.g. electromagnetic wave), and this term refers to the case where data is stored semi-permanently in the storage medium. It does not discriminate when it is temporarily stored.
  • a signal e.g. electromagnetic wave
  • the method according to various embodiments disclosed in this document may be provided by being included in a computer program product.
  • Computer program products may be traded between sellers and buyers as commodities.
  • a computer program product is distributed in the form of a device-readable storage medium (e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)), or through an application store (e.g. Play Store TM ) or on two user devices (e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • a device e.g. compact disc read only memory (CD-ROM)
  • an application store e.g. Play Store TM
  • two user devices e.g. It can be distributed (eg downloaded or uploaded) online, directly between smart phones.
  • at least part of the computer program product may be temporarily stored or temporarily created in a storage medium readable by a device such as a manufacturer's server, an application store server, or a relay server's memory.
  • each component (eg, module or program) of the above-described components may include a single object 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 aforementioned corresponding components may be omitted, or one or more other components or operations may be added.
  • a plurality of components eg modules or programs
  • the integrated component may perform one or more functions of each of the plurality of components identically or similarly to those performed by a corresponding component of the plurality of components prior to the integration. .
  • the actions performed by a module, program, or other component are executed sequentially, in parallel, iteratively, or heuristically, or one or more of the actions are executed in a different order, or omitted. or one or more other actions may be added.
  • a flexible battery (eg, battery 189 of FIG. 1 ) according to various embodiments includes a pouch (eg, pouch 210 of FIG. 2 ) and a battery assembly disposed inside the pouch 210 (eg, FIG. As the battery assembly 220 of 2), a plurality of positive electrode plates (eg, the positive electrode plate 310 of FIG. 4) and a plurality of negative electrode plates (eg, the negative electrode plate 320 of FIG. 4) alternately stacked with each other, and the positive electrode plate ( 310) and the battery assembly 220 including a separator (eg, the separator 330 of FIG.
  • a separator eg, the separator 330 of FIG.
  • the battery assembly ( 220) protruding in the first direction eg, the main positive electrode tab 311 of FIG. 4
  • the protruding main negative electrode tab eg, the main negative electrode tab 321 of FIG. 4
  • the main positive electrode tab ( 311) and an auxiliary cathode tab eg, the auxiliary cathode tab 312 of FIG.
  • auxiliary cathode tab eg, the auxiliary cathode tab 322 of FIG. 4
  • separator 330 is a first portion disposed between the positive electrode plate 310 and the negative electrode plate 320 (eg, the first portion 331 of FIG. 6), and from the first portion 331 in the first direction.
  • the auxiliary cathode tab 312 may include a first overlapping region (eg, a first overlapping region) disposed to overlap at least a portion of the second portion 332 of the separator 330 and the auxiliary cathode tab 322 . 8), and extending from the first overlapping region 3121 in a second direction perpendicular to the first direction, the second portion 332 of the separator 330 and the auxiliary A first binding region (eg, the first binding region 3122 of FIG. 8 ) that does not overlap with at least a portion of the negative electrode tab 322 may be included.
  • a first overlapping region eg, a first overlapping region
  • the auxiliary cathode tab 322 may include a second overlapping region disposed to overlap the second portion 332 of the separator 330 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 (eg: The second overlapping region 3221 of FIG. 8), and extending from the second overlapping region 3221 in a third direction opposite to the second direction, the second part 332 of the separator 330 and the auxiliary A second binding region (eg, the second binding region 3222 of FIG. 8 ) that does not overlap with at least a portion of the positive electrode tab 312 may be included.
  • a second overlapping region disposed to overlap the second portion 332 of the separator 330 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 (eg: The second overlapping region 3221 of FIG. 8), and extending from the second overlapping region 3221 in a third direction opposite to the second direction, the second part 332 of the separator 330 and the auxiliary A second binding region (eg, the second binding region 3222 of FIG.
  • the first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 are coupled to each other by a binder coating, and attached to each of the plurality of negative electrode plates 320
  • the second binding regions 3222 may be coupled to each other by the binder coating.
  • the first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 are bonded to each other by a thermal compression process, and attached to each of the plurality of negative electrode plates 320
  • the second binding regions 3222 may be coupled to each other by the thermal compression bonding process.
  • the first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 are penetrated by at least one first via hole, and are welded to each other by a process of welding the via hole.
  • the second binding regions 3222 coupled and attached to each of the plurality of negative electrode plates 320 are penetrated by at least one second via hole, and are coupled to each other by a process of welding the via hole.
  • the main cathode tab 321 has a first length in the first direction
  • the auxiliary cathode tab 322 has a second length in the first direction, and the second length is It may be shorter than the first length
  • the main cathode tab 311 has a third length in the first direction
  • the auxiliary cathode tab 312 has a fourth length in the first direction, and the fourth length is It may be shorter than the third length.
  • the first length of the main cathode tab 321 may be equal to the third length of the main cathode tab 311 .
  • the second length of the auxiliary cathode tab 322 may be the same as the fourth length of the auxiliary cathode tab 312 .
  • An electronic device (eg, the electronic device 101 of FIG. 1 ) according to various embodiments includes a housing (not shown) and a flexible battery (eg, the battery 189 of FIG. 1 ) disposed inside the housing.
  • the flexible battery 189 is a pouch 210, a battery assembly 220 disposed inside the pouch 210, a plurality of positive electrode plates 310 and a plurality of negative electrode plates 310 alternately stacked with each other ( 320), the battery assembly 220 including a separator 330 disposed between the positive electrode plate 310 and the negative electrode plate 320, attached to each of the plurality of positive electrode plates 310, and the battery assembly 220 ), the main cathode tab 311 protruding in the first direction of the plurality of negative electrode plates 320, the main cathode tab 321 attached to each of the plurality of negative electrode plates 320 and protruding in the first direction of the battery assembly 220, the plurality of Attached to each of the positive electrode plates 310 of the battery assembly 220
  • auxiliary cathode tab 312 and a second portion 332 disposed between the auxiliary cathode tab 312 and the auxiliary cathode tab 322 so as to overlap at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 322 .
  • auxiliary cathode tab 312 may overlap at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 322 .
  • the auxiliary cathode tab 312 includes a first overlapping region 3121 disposed to overlap the second portion 332 of the separator 330 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 322. , and extends from the first overlapping region 3121 in a second direction perpendicular to the first direction and overlaps the second part 332 of the separator 330 and the at least part of the auxiliary cathode tab 322 It may include a first binding region 3122 that does not become.
  • the auxiliary cathode tab 322 includes a second overlapping region 3221 disposed to overlap the second portion 332 of the separator 330 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 312. , and extends from the second overlapping region 3221 in a third direction opposite to the second direction and overlaps the second part 332 of the separator 330 and the at least part of the auxiliary cathode tab 312 It may include a second binding region 3222 that does not become.
  • the first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 are coupled to each other by a binder coating, and attached to each of the plurality of negative electrode plates 320
  • the second binding regions 3222 may be coupled to each other by the binder coating.
  • the first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 are bonded to each other by a thermal compression process, and attached to each of the plurality of negative electrode plates 320
  • the second binding regions 3222 may be coupled to each other by the thermal compression bonding process.
  • the first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 are penetrated by at least one first via hole, and are welded to each other by a process of welding the via hole.
  • the second binding regions 3222 coupled and attached to each of the plurality of negative electrode plates 320 are penetrated by at least one second via hole, and are coupled to each other by a process of welding the via hole.
  • the main cathode tab 321 has a first length in the first direction
  • the auxiliary cathode tab 322 has a second length in the first direction, and the second length is It may be shorter than the first length
  • the main cathode tab 311 has a third length in the first direction
  • the auxiliary cathode tab 312 has a fourth length in the first direction, and the fourth length is It may be shorter than the third length.
  • the first length of the main cathode tab 321 may be equal to the third length of the main cathode tab 311 .
  • the second length of the auxiliary cathode tab 322 may be the same as the fourth length of the auxiliary cathode tab 312 .
  • FIG. 2 is a schematic perspective view of a battery 189 according to various embodiments.
  • 3 is an exploded perspective view of a battery 189 according to various embodiments.
  • the battery 189 shown in FIGS. 2 and 3 may include an embodiment similar to or different from the battery 189 shown in FIG. 1 at least in part.
  • a battery 189 may include a pouch 210 and a battery assembly 220 disposed in an internal space of the pouch 210 .
  • the battery assembly 220 includes a positive electrode assembly (eg, the positive electrode assembly 301 of FIG. 4 ), a separator (eg, the separator 330 of FIG. 4 ), and a negative electrode assembly (eg, the positive electrode assembly 301 of FIG. 4 ).
  • cathode assembly 302 which can be sequentially and repeatedly stacked on top of each other.
  • the positive electrode assembly 301, the separator 330, and the negative electrode assembly 302 may be stacked to form one unit assembly, and the battery assembly 220 may be formed by stacking a plurality of unit assemblies. have.
  • the battery assembly 220 may include a positive electrode tab 221 and a negative electrode tab 222 .
  • the positive tab 221 and the negative tab 222 may serve as a path through which current flows when the battery 189 is charged or the battery 189 is discharged.
  • the positive electrode tab 221 may be connected to the positive electrode assembly 301 and protrude from the battery assembly 220 in a specific direction, for example, a first direction (eg, an x direction).
  • the negative electrode tab 222 may be connected to the negative electrode assembly 302 and protrude from the battery assembly 220 in a specific direction, for example, a first direction (eg, an x direction).
  • At least a portion of the positive electrode tab 221 and at least a portion of the negative electrode tab 222 may be disposed to protrude from the inner space of the pouch 210 to the outside. Accordingly, at least a portion of the positive electrode tab 221 and at least a portion of the negative electrode tab 222 may be visually exposed when viewing the battery 189 from the outside.
  • the pouch 210 may include a front pouch 211 and a rear pouch 212 .
  • the front pouch 211 includes an upper surface (eg, a surface in the z direction) of the battery assembly 220 and a side surface (eg, a surface in the x direction and/or a surface in the y direction) of the battery assembly 220 extending from the upper surface. surface) may be arranged to cover a portion of the surface.
  • the rear pouch 212 may be disposed to cover a lower surface (eg, a surface in the -z direction) of the battery assembly 220 and a portion of a side surface of the battery assembly 220 extending from the lower surface.
  • the front pouch 211 and the rear pouch 212 may be structurally coupled at a portion adjacent to the side of the battery assembly 220 or integrally formed.
  • the pouch 210 may be formed of a flexible material so that the battery 189 can be flexibly bent.
  • the battery assembly 220 may include an insulating film disposed on a surface facing the pouch 210 .
  • the insulating film may include, for example, a polymer film (eg, PET ((polyethylene terephthalate)) film).
  • PET polyethylene terephthalate
  • the polymer film may reduce stress during bending of the battery assembly 220 and allow uniform stress to be applied to the electrode body of the battery assembly 220 .
  • the polymer film can reduce stress generated during bending of the battery assembly 220 from being concentrated on a specific part of the electrode body.
  • FIG. 4 is a perspective view schematically illustrating a battery assembly 220 according to various embodiments.
  • the battery assembly 220 illustrated in FIG. 4 may include an embodiment at least partially similar to or different from the battery assembly 220 illustrated in FIGS. 2 and 3 .
  • a battery assembly 220 includes a positive electrode assembly 301, a separator 330, and a negative electrode assembly 302, which may be sequentially and repeatedly stacked on each other. have.
  • a positive electrode assembly 301, a separator 330, and a negative electrode assembly 302 are stacked to form one unit assembly, and the battery assembly 220 includes a plurality of unit assemblies. It can be formed by layering.
  • the positive electrode assembly 301 includes a positive electrode plate 310, and a main positive electrode tab 311 and an auxiliary positive electrode tab 312 disposed to extend from the positive electrode 310 in a first direction (eg, an x direction). ) may be included.
  • a first direction eg, an x direction
  • one positive electrode plate 310 and the main positive electrode tab 311 and the auxiliary positive electrode tab 312 attached to the one positive electrode plate 310 may be defined as a “positive electrode assembly 301”.
  • the positive electrode plate 310 may include a positive electrode substrate and a cathode active material formed on one or both surfaces of the positive electrode substrate.
  • a mixture eg, mixture
  • a cathode active material, a conductive agent, and a binder may be coated on the cathode substrate of the cathode plate 310 .
  • the positive electrode plate 310 may be, for example, a metal formed of aluminum, stainless steel, titanium, copper, silver, or a combination of materials selected from these.
  • the cathode active material may be formed of a material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium ions.
  • the cathode active material is lithium cobalt oxide, lithium nickel oxide, lithium nickel cobalt oxide, or lithium nickel cobalt aluminum oxide.
  • lithium transition metal oxides such as nickel cobalt manganese oxide, lithium manganese oxide and lithium iron phosphate, nickel sulfides , at least one material selected from the group consisting of copper sulfides, sulfur, iron oxides, and vanadium oxides.
  • the conductive agent may be used to increase the conductivity of the cathode active material.
  • Conductive agents include carbon-containing conducting agents such as carbon black, carbon fiber and graphite, conductive fibers such as metal powder, Carbon fluoride powder, metal powders such as zinc oxides and nickel powders, conductive whiskers such as zinc oxides and potassium titanate, oxides It may include at least one material selected from the group consisting of conductive metal oxides such as titanium oxides and conductive polymers such as polyphenylene derivatives.
  • the binder may serve as an adhesive that helps the positive electrode active material and the conductive agent to be well bonded on the positive electrode substrate.
  • the binder is polyvinylidene fluoride, vinylidene fluoride/hexafluoropropylene copolymer, vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene copolymer Carboxymethyl cellulose binders such as polyvinylidene fluoride-containing binders, sodium-carboxymethyl cellulose, lithium-carboxymethyl cellulose, etc.
  • polyacrylic acid lithium-polyacrylic acid, acrylic, polyacrylonitrile, polymethyl methacrylate, polybutylacrylate acrylate-containing binders such as (polybutylacrylate), polyimide-imides, polytetrafluoroethylene, polyethylene oxide, polypyrrole, lithium-na It may include at least one material selected from the group consisting of lithium-Nafion and styrene butadiene rubber-containing polymers.
  • the main positive electrode tab 311 and the auxiliary positive electrode tab 312 may extend from a portion of the positive electrode substrate in a first direction (eg, an x direction). According to one embodiment, the main positive electrode tab 311 and the auxiliary positive electrode tab 312 may be disposed at a predetermined interval.
  • the negative electrode assembly 302 includes a negative electrode plate 320, and a main negative electrode tab 321 and an auxiliary negative electrode tab 322 disposed to extend from the negative electrode plate 320 in a first direction (eg, x direction). ) may be included.
  • a first direction eg, x direction
  • one negative electrode plate 320 and the main negative electrode tab 321 and the auxiliary negative electrode tab 322 attached to the one negative electrode plate 320 may be defined as a "negative electrode assembly 302".
  • the negative electrode plate 320 may include an anode substrate and an anode active material formed on one or both surfaces of the anode substrate.
  • a mixture eg, mixture
  • an anode active material, a conductive agent, and a binder may be coated on the anode substrate of the anode plate 320 .
  • the negative electrode plate 320 is, for example, at least one selected from the group consisting of copper, stainless steel, nickel, aluminum, and titanium. May contain metal.
  • the anode active material may be formed of a material capable of forming an alloy together with lithium or a material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium.
  • the negative active material may include at least one of carbon, silicon, and graphite.
  • the anode active material may be formed of a material capable of forming an alloy together with lithium or a material capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium.
  • the negative electrode active material may include at least one material selected from the group consisting of metals, carbon-containing materials, metal oxides, and lithium metal nitrides. have.
  • the metal of the negative electrode active material is lithium, silicon, magnesium, calcium, aluminum, germanium, tin, lead, and arsenic.
  • arsenic arsenic
  • antimony bismuth
  • silver gold
  • zinc zinc
  • cadmium mercury
  • copper iron
  • nickel nickel
  • cobalt cobalt
  • indium indium
  • the carbon-based material of the negative electrode active material is graphite, graphite carbon fiber, coke, mesocarbon microbeads (MCMBS), polyacene, pitch-based It may include at least one material selected from the group consisting of pitch-derived carbon fiber and hard carbon.
  • metal oxides of the negative electrode active material include lithium titanium oxides, titanium oxides, molybdenum oxides, niobium oxides, iron oxides, and tungsten oxides. oxides), tin oxides, amorphous tin oxide composites, silicon monoxide, at least one selected from the group consisting of cobalt oxides and nickel oxides can include
  • the conductive agent may be used to increase conductivity of the negative electrode active material.
  • the binder may serve as an adhesive that helps the negative electrode active material and the conductive agent to be well bonded on the negative electrode substrate.
  • the binder and the conductive agent may be the same as or similar to those applied to the positive electrode plate 310 .
  • the main negative electrode tab 321 and the auxiliary negative electrode tab 322 may extend from a portion of the negative electrode substrate in a first direction (eg, an x direction). According to one embodiment, the main negative electrode tab 321 and the auxiliary negative electrode tab 322 may be spaced apart from each other.
  • the separator 330 may be disposed between the positive electrode assembly 301 and the negative electrode assembly 302 to insulate the positive electrode assembly 301 and the negative electrode assembly 302 from each other.
  • the separator 330 may be disposed between the positive electrode plate 310 of the positive electrode assembly 301 and the negative electrode plate 320 of the negative electrode assembly 302 to insulate the positive electrode plate 310 and the negative electrode plate 320 from each other.
  • the separation membrane 330 may be formed of a porous polymer membrane such as, for example, a polyethylene or polypropylene membrane.
  • the separator 330 may insulate the auxiliary cathode tab 312 of the cathode assembly 301 and the auxiliary cathode tab 322 of the cathode assembly 302 from each other in a first direction (eg, x direction).
  • the second portion 332 of the separator 330 may insulate at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 322 from each other.
  • FIG. 5 is a perspective view schematically illustrating a stacking method of battery assemblies 220 according to various embodiments.
  • the battery assembly 220 shown in FIG. 5 may include an embodiment at least partially similar to or different from the battery assembly 220 shown in FIGS. 2 to 4 .
  • the separator 330 may be disposed in a multi-folding manner.
  • the separator 330 is folded and stacked several times similarly to a folding screen (eg, a folding screen), and sub-regions of the separator 330 have a designated width and a designated area so as to face each other by folding.
  • a folding screen eg, a folding screen
  • the sub-regions eg, the first sub-region 511, the second sub-region 512, and the third sub-region 513) of the separator 330 are stacked.
  • the sub-regions eg, the first sub-region 511, the second sub-region 512, and the third sub-region 513 of the separator 330 are stacked.
  • the sub-regions eg, the first sub-region 511, the second sub-region 512, and the third sub-region 513 of the separator 330 are stacked.
  • the "multi-folding method” is a method of folding the separator 330 several times in a zigzag shape, wherein the folding region is divided into sub-regions (eg, the first sub-region 511, the second sub-region ( 512), or a folding method such that one side and the other side of the third sub area 513) are alternately arranged.
  • each of the plurality of anode assemblies 301 is inserted into each of the odd-numbered spaces (eg, the first space 501) formed by the separators 330 stacked in a multi-folding manner, It may be disposed in the second space (eg, the first space 501).
  • the first anode assembly 301a is located in the first subregion 511 of the separator 330 and below the first subregion 511. It may be disposed between the second sub-region 512 of the separator 330 that is arranged to face the first sub-region 511 and forms an odd-numbered space (eg, the first space 501).
  • each of the plurality of negative electrode assemblies 302 is inserted into each of even-numbered spaces (eg, the second space 502) formed by the separator 330 stacked in a multi-folding manner, It may be disposed in the second space (eg, the second space 502).
  • the first cathode assembly 302a is disposed in the second subregion 512 of the separator 330 and under the second subregion 512. It may be disposed between the third sub-region 513 of the separator 330 that is disposed to face the region 512 and forms an even-numbered space (eg, the second space 502).
  • the third sub-region 513 of the separator 330, and the separator disposed below the third sub-region 513 to face the third sub-region 513 to form an odd-numbered space may be disposed between the fourth subregion 514 of 330.
  • FIG. 6 is a plan view schematically illustrating structures of a positive electrode assembly 301, a separator 330, and a negative electrode assembly 302 according to an exemplary embodiment.
  • 7 is a plan view illustrating a state in which a positive electrode assembly 301, a separator 330, and a negative electrode assembly 302 are stacked according to an exemplary embodiment.
  • the positive electrode assembly 301, separator 330, and negative electrode assembly 302 shown in FIGS. 6 and 7 include the positive electrode assembly 301, separator 330, and negative electrode assembly shown in FIGS. 2 to 5 ( 302) and at least a part similar or different embodiments may be included.
  • the area of the separator 330 may be greater than that of the positive electrode plate 310 or greater than that of the negative electrode plate 320 .
  • the area of the positive electrode plate 310 may be substantially the same as that of the negative electrode plate 320 .
  • the area of the positive electrode plate 310 may be different from that of the negative electrode plate 320 .
  • a battery assembly 220 may include a positive electrode assembly 301 , a separator 330 , and a negative electrode assembly 302 .
  • the positive electrode assembly 301 includes a positive electrode plate 310, and a main positive electrode tab 311 and an auxiliary positive electrode tab 312 disposed to extend from the positive electrode 310 in a first direction (eg, an x direction). ) may be included.
  • the positive electrode plate 310 may include a positive electrode substrate and a cathode active material formed on one or both surfaces of the positive electrode substrate.
  • the main positive electrode tab 311 and the auxiliary positive electrode tab 312 may extend from a portion of the positive electrode substrate in a first direction (eg, an x direction). According to one embodiment, the main positive electrode tab 311 and the auxiliary positive electrode tab 312 may be spaced apart from each other.
  • the negative electrode assembly 302 includes a negative electrode plate 320, and a main negative electrode tab 321 and an auxiliary negative electrode tab 322 disposed to extend from the negative electrode plate 320 in a first direction (eg, x direction). ) may be included.
  • the negative electrode plate 320 may include an anode substrate and an anode active material formed on one or both surfaces of the anode substrate.
  • the main negative electrode tab 321 and the auxiliary negative electrode tab 322 may extend from a portion of the negative electrode substrate in a first direction (eg, an x direction). According to one embodiment, the main negative electrode tab 321 and the auxiliary negative electrode tab 322 may be spaced apart from each other.
  • auxiliary cathode tab 322 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 are disposed to overlap each other, and an extension portion of the separator 330 (eg, a portion of the separator 330) is disposed between them.
  • a second portion 332) may be disposed.
  • the separator 330 is disposed between the positive electrode plate 310 and the negative electrode plate 320 to insulate the positive electrode plate 310 and the negative electrode plate 320 from each other, the first portion 331 and the first portion 331 ) in a first direction (eg, x direction) and disposed between at least a portion of the auxiliary cathode tab 322 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 .
  • the main negative electrode tab 321 has a first length L1 in the first direction (eg, x direction), and the auxiliary negative electrode tab 322 has a first length L1 in the first direction (eg, x direction). direction), but has a second length L2, the second length L2 may be shorter than the first length L1.
  • the main cathode tab 311 has a third length L3 in the first direction (eg, x direction), and the auxiliary cathode tab 312 has a third length L3 in the first direction (eg, x direction). direction) may have a fourth length L4, but the fourth length L4 may be shorter than the third length L3.
  • the first length L1 of the main cathode tab 321 may be equal to the third length L3 of the main cathode tab 311 .
  • the second length L2 of the auxiliary cathode tab 322 may be equal to the fourth length L4 of the auxiliary cathode tab 312 .
  • the second portion 332 of the separator 330 has a fifth length L5, and the fifth length L5 is equal to the second length L2 of the auxiliary cathode tab 322. and may be greater than the fourth length L4 of the auxiliary cathode tab 312 .
  • the negative electrode assembly 302 including the negative electrode plate 320 and the auxiliary negative electrode tab 322 may have a sixth length L6.
  • the positive electrode assembly 301 including the positive electrode plate 310 and the auxiliary positive electrode tab 312 may have a seventh length L7.
  • the length of the separator 330 including the first part 331 and the second part 332 may have an eighth length L8.
  • the eighth length L8 of the separator 330 including the first part 331 and the second part 332 is the negative electrode assembly 302 including the negative electrode plate 320 and the auxiliary negative electrode tab 322. ) may be greater than the sixth length L6.
  • the eighth length L8 of the separator 330 including the first part 331 and the second part 332 is the positive electrode assembly 301 including the positive electrode plate 310 and the auxiliary positive electrode tab 312. ) may be greater than the seventh length L7.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing structures of the auxiliary cathode tab 312, the auxiliary cathode tab 322, and the second portion 332 of the separator 330 along line 8-8 shown in FIG.
  • the auxiliary cathode tab 312 shown in FIG. 8, the auxiliary cathode tab 322, and the second part 332 of the separator 330 are the auxiliary cathode tab 312 shown in FIGS. 4 to 7, the auxiliary cathode At least a portion of the tab 322 and the second portion 332 of the separator 330 may include similar or different embodiments.
  • the battery assembly 220 includes a structure in which a plurality of negative electrode assemblies 302 and a plurality of positive electrode assemblies 301 are stacked, and thus a plurality of main negative electrode tabs 321 and a plurality of auxiliary negative electrode tabs. 322, a plurality of main positive electrode tabs 311, and a plurality of auxiliary positive electrode tabs 312, which may be disposed to extend from the battery assembly 220 in a first direction (eg, x direction). have.
  • a first direction eg, x direction
  • the main positive electrode tab 311 and the auxiliary positive electrode tab 312 may be spaced apart from each other.
  • the main positive electrode tab 311 may be disposed in a second direction (eg, +y direction) perpendicular to the first direction (eg, x direction) from the auxiliary positive electrode tab 312 .
  • auxiliary cathode tab 312 is disposed to overlap the auxiliary cathode tab 322 and the second portion 332 of the separator 330, thereby forming a first overlapping region 3121 and A first binding region 3122 may be included.
  • the first overlapping region 3121 of the auxiliary cathode tab 312 may be an area overlapping the second portion 332 of the separator 330 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 322 .
  • the first binding region 3122 of the auxiliary cathode tab 312 extends from the first overlapping region 3121 in a second direction (eg, +y direction) to form a second portion of the separator 330. It may be a region that does not overlap with at least a portion of 332 and the auxiliary cathode tab 322 .
  • the plurality of first binding regions 3122 are bound and fixed by a binding member (eg, the binding member 1010 of FIG. 10 ), so that the main positive electrode tab Together with 311 , it may be electrically connected to the positive electrode tab 221 of the battery assembly 220 .
  • a path electrically connecting the positive electrode tab 221 that is visually exposed when the battery 189 is viewed from the outside and the positive electrode assembly 301 disposed inside the pouch 210 is the main positive electrode tab ( 311) as well as the auxiliary anode tab 312 may be formed in an indirect manner.
  • the path electrically connecting the positive electrode tab 221 and the positive electrode assembly 301 disposed inside the pouch 210 is Reliability of the battery 189 may be increased because it may be formed in an indirect manner by the auxiliary cathode tab 312 .
  • the main negative electrode tab 321 and the auxiliary negative electrode tab 322 may be spaced apart from each other.
  • the main negative electrode tab 321 is perpendicular to a first direction (eg, x direction) from the auxiliary negative electrode tab 322 and is perpendicular to a third direction (eg, -y direction) opposite to the second direction (eg, +y direction). y direction).
  • auxiliary cathode tab 322 is disposed to overlap the auxiliary cathode tab 312 and the second portion 332 of the separator 330, thereby forming a second overlapping region 3221 and A second binding region 3222 may be included.
  • the second overlapping region 3221 of the auxiliary cathode tab 322 may be a region overlapping the second portion 332 of the separator 330 and at least a portion of the auxiliary cathode tab 312 .
  • the second binding region 3222 of the auxiliary cathode tab 322 extends from the second overlapping region 3221 in a third direction (eg, -y direction) to form a second portion of the separator 330. It may be an area that does not overlap with at least a portion of 332 and the auxiliary positive electrode tab 312 .
  • the plurality of second binding regions 3222 are bound and fixed by a binding member (eg, the binding member 1010 of FIG. 10 ), so that the main cathode tab Together with 321 , it may be electrically connected to the negative electrode tab 222 of the battery assembly 220 .
  • a path electrically connecting the negative electrode tab 222 that is visually exposed when the battery 189 is viewed from the outside and the negative electrode assembly 302 disposed inside the pouch 210 is the main negative electrode tab ( 321) as well as the auxiliary cathode tab 322 may be indirectly formed.
  • a path electrically connecting the negative electrode tab 222 and the negative electrode assembly 302 disposed inside the pouch 210 is Reliability of the battery 189 may be increased because it may be indirectly formed by the auxiliary cathode tab 322 .
  • FIG. 9A and 9B are perspective views of the battery assembly 220 for explaining the connection of the positive tab 221 and the negative tab 222 according to an exemplary embodiment.
  • FIG. 9A is a diagram showing a state before proceeding with processes for connecting the positive electrode tab 221 and the connection of the negative electrode tab 222
  • FIG. 9B is a view showing the connection of the positive electrode tab 221 and the negative tab ( 222) may be a diagram showing a state before proceeding with a process for connection.
  • the auxiliary cathode tab 312 shown in FIGS. 9A and 9B, the auxiliary cathode tab 322, and the second portion 332 of the separator 330 are the auxiliary cathode tab 312 shown in FIGS. 4 to 8 , the auxiliary cathode tab 322, and at least a portion of the second part 332 of the separator 330 may be similar to or different from other embodiments.
  • the plurality of first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 may be coupled to each other by a binder coating or a tape.
  • the plurality of second binding regions 3222 attached to each of the plurality of negative electrode plates 320 may be coupled to each other by the binder coating or the tape.
  • the plurality of first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 may be coupled to each other by a thermocompression bonding process.
  • the plurality of second binding regions 3222 attached to each of the plurality of negative electrode plates 320 may be coupled to each other by the thermal compression bonding process.
  • the plurality of first binding regions 3122 attached to each of the plurality of positive electrode plates 310 are penetrated by at least one first via hole (not shown), and the first via hole It can be coupled to each other by a welding process.
  • the plurality of second binding regions 3222 attached to each of the plurality of negative electrode plates 320 are penetrated by at least one second via hole (not shown), and a process of welding the second via hole can be combined with each other.
  • the main positive tab 311 and/or the main negative tab 321 of the battery assembly 220 connected to the positive electrode tab 221 and the negative electrode tab 222 serve as a path through which current flows. can do.
  • the main positive tab 311 and/or the main negative tab 321 of the battery assembly 220 not only serves as a path through which current flows, but also the flexible battery 189 It serves to maintain or fix the overall shape of the battery assembly 220 during bending, and can be used as a restoration standard when the flexible battery 189 is restored to its original state after being bent.
  • the flexible battery 189 may have a defect in which the main positive electrode tab 311 and/or the main negative electrode tab 321 are disconnected due to stress during repeated bending.
  • a defect in which the main positive electrode tab 311 and/or the main negative electrode tab 321 is disconnected occurs, problems such as reduced output or capacity of the battery 189, reduced use time of the battery 189, or defective charging occur. This can happen
  • the battery assembly 220 additionally forms an auxiliary positive electrode tab 312 and an auxiliary negative electrode tab 322 in addition to the main positive electrode tab 311 and the main negative electrode tab 321 , and additionally formed auxiliary.
  • An extension of the separator 330 eg, the second part 332 of the separator 330
  • auxiliary cathode tab 312 eg, the first binding region 3122
  • separator 330 eg, the first binding region 3122. 2 part 332
  • An electrical path (not shown) connected to the cathode tab 221 of No. 2 may be formed.
  • At least a portion (eg, the second binding region 3222) of the auxiliary negative electrode tab 322 is an extension of the separator 330 (eg, the second binding region 3222). 2 part 332), and by binding and/or fixing the second binder regions 3222 of the auxiliary negative electrode tab 322 to each other, the negative electrode tab (eg An electrical path (not shown) connected to the cathode tab 222 of FIG. 2 may be formed.
  • the flexible battery 189 according to various embodiments of the present document and an electronic device including the same are robust enough to reduce damage to the electrode portion of the battery 189 even when repeatedly bent. Reliability can be increased by having a design structure, and factors of safety accidents of the battery 189 such as charging failure, heat generation, or ignition can be reduced.

Abstract

본 문서의 다양한 실시예들은 플렉서블 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것으로, 서로 교번적으로 적층된 복수의 양극판 및 복수의 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치된 분리막을 포함하는 배터리 어셈블리, 상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되는 메인 양극 탭, 메인 음극 탭, 보조 양극 탭, 및 보조 음극 탭을 포함하고, 상기 분리막은, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 제 1 부분, 및 상기 제 1 부분으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 보조 양극 탭의 적어도 일부분 및 상기 보조 음극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 보조 양극 탭과 상기 보조 음극 탭 사이에 배치되는 제 2 부분을 포함할 수 있다. 본 문서는 그 밖에 다양한 실시예들을 더 포함할 수 있다.

Description

플렉서블 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치
본 문서의 다양한 실시예들은 플렉서블 배터리 및 이를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
전자 장치는 배터리의 전력을 이용하여 다양한 기능(예: 어플리케이션의 실행)을 수행할 수 있다.
전자 장치는 유선 충전 방식 또는 무선 충전 방식으로 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는, 전원 공급 장치(예: TA(travel adapter))와 유선으로 연결되면, 전원 공급 장치(예: TA(travel adapter))로부터 공급된 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다. 예를 들면, 전자 장치는 무선 충전 장치(예: 무선 충전 패드)의 무선 충전 코일과 지정된 거리 이내에 위치하면, 무선 충전 장치로부터 무선으로 공급되는 전력을 이용하여 배터리를 충전할 수 있다.
전자 장치는, 하우징의 형태를 변형시킬 수 있는 다양한 폼팩터들로 개발되고 있다. 예를 들면, 전자 장치의 제조사들은, 하우징을 폴딩 또는 언폴딩시키거나, 하우징의 일부분을 슬라이드 이동시킬 수 있는 다양한 폼팩터들에 대하여 연구개발을 진행하고 있다. 이러한 폼팩터의 전자 장치들은 하우징의 형태에 따라 디스플레이의 표시 면적 또는 형태를 가변할 수 있다.
한편, 전자 장치가 하우징의 형태를 변형시킬 수 있는 다양한 폼팩터들로 개발되는 추세에 따라 구부리거나 접을 수 있는 플렉서블 배터리에 대한 관심이 증가하고 있다. 플렉서블 배터리는 구부리거나 접을 수 있기 때문에 하우징의 형태가 변경되는 다양한 폼팩터들의 전자 장치에 적용될 수 있다.
플렉서블 배터리는 반복적인 밴딩에 의해 배터리의 전극 부분, 예컨대 배터리 내부의 양극 탭 또는 음극 탭이 단선되는 문제가 발생될 수 있다. 예를 들어, 플렉서블 배터리에서, 양극 탭 또는 음극 탭이 단선되면 충전 불량이 발생할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들은 반복적인 밴딩에도 강건한 설계 구조를 갖는 플렉서블 배터리 및 이를 포함한 전자 장치를 제공할 수 있다.
본 문서에서 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 문서가 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 플렉서블 배터리는, 파우치, 상기 파우치의 내부에 배치되는 배터리 어셈블리로서, 서로 교번적으로 적층된 복수의 양극판 및 복수의 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치된 분리막을 포함하는 상기 배터리 어셈블리, 상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되는 메인 양극 탭, 상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 상기 제 1 방향으로 돌출되는 메인 음극 탭, 상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 양극 탭, 및 상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 음극 탭을 포함하고, 상기 분리막은, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 제 1 부분, 및 상기 제 1 부분으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 보조 양극 탭의 적어도 일부분 및 상기 보조 음극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 보조 양극 탭과 상기 보조 음극 탭 사이에 배치되는 제 2 부분을 포함할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치는, 하우징, 및 상기 하우징의 내부에 배치된 플렉서블 배터리를 포함하고, 상기 플렉서블 배터리는, 파우치, 상기 파우치의 내부에 배치되는 배터리 어셈블리로서, 서로 교번적으로 적층된 복수의 양극판 및 복수의 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치된 분리막을 포함하는 상기 배터리 어셈블리, 상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되는 메인 양극 탭, 상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 상기 제 1 방향으로 돌출되는 메인 음극 탭, 상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 양극 탭, 및 상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 음극 탭을 포함하고, 상기 분리막은, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 제 1 부분, 및 상기 제 1 부분으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 보조 양극 탭의 적어도 일부분 및 상기 보조 음극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 보조 양극 탭과 상기 보조 음극 탭 사이에 배치되는 제 2 부분을 포함할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 플렉서블 배터리 및 이를 포함한 전자 장치는, 반복적인 밴딩에도 배터리의 전극 부분의 손상을 줄일 수 강건한 설계 구조를 가짐으로써 신뢰성을 높일 수 있다.
이 외에, 본 문서를 통해 직접적 또는 간접적으로 파악되는 다양한 효과들이 제공될 수 있다.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 배터리의 개략적인 사시도이다.
도 3은 다양한 실시예들에 따른 배터리의 분해 사시도이다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리의 적층 방법을 개략적으로 도시한 적층 사시도이다.
도 6은 일 실시예에 따른 양극 어셈블리, 분리막, 및 음극 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 7은 일 실시예에 따른 양극 어셈블리, 분리막, 및 음극 어셈블리가 적층된 상태를 도시한 평면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 8-8 선에 따른 보조 양극 탭, 보조 음극 탭, 및 분리막의 제 2 부분의 구조를 도시한 단면도이다.
도 9a는 양극 탭의 연결 및 음극 탭의 연결을 위한 공정을 진행하기 이전의 상태를 나타낸 도면이다.
도 9b는 양극 탭의 연결 및 음극 탭의 연결을 위한 공정을 진행하기 이전의 상태를 나타낸 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 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108) 중 적어도 하나와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능 모델이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일 실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일 실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 분산 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 분산 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
본 문서에 개시된 다양한 실시예들에 따른 전자 장치는 다양한 형태의 장치가 될 수 있다. 전자 장치는, 예를 들면, 휴대용 통신 장치(예: 스마트폰), 컴퓨터 장치, 휴대용 멀티미디어 장치, 휴대용 의료 기기, 카메라, 웨어러블 장치, 또는 가전 장치를 포함할 수 있다. 본 문서의 실시예에 따른 전자 장치는 전술한 기기들에 한정되지 않는다.
본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시예의 다양한 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 도면의 설명과 관련하여, 유사한 또는 관련된 구성요소에 대해서는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다. 아이템에 대응하는 명사의 단수 형은 관련된 문맥상 명백하게 다르게 지시하지 않는 한, 상기 아이템 한 개 또는 복수 개를 포함할 수 있다. 본 문서에서, "A 또는 B", "A 및 B 중 적어도 하나", "A 또는 B 중 적어도 하나", "A, B 또는 C", "A, B 및 C 중 적어도 하나", 및 "A, B, 또는 C 중 적어도 하나"와 같은 문구들 각각은 그 문구들 중 해당하는 문구에 함께 나열된 항목들 중 어느 하나, 또는 그들의 모든 가능한 조합을 포함할 수 있다. "제 1", "제 2", 또는 "첫째" 또는 "둘째"와 같은 용어들은 단순히 해당 구성요소를 다른 해당 구성요소와 구분하기 위해 사용될 수 있으며, 해당 구성요소들을 다른 측면(예: 중요성 또는 순서)에서 한정하지 않는다. 어떤(예: 제 1) 구성요소가 다른(예: 제 2) 구성요소에, "기능적으로" 또는 "통신적으로"라는 용어와 함께 또는 이런 용어 없이, "커플드" 또는 "커넥티드"라고 언급된 경우, 그것은 상기 어떤 구성요소가 상기 다른 구성요소에 직접적으로(예: 유선으로), 무선으로, 또는 제 3 구성요소를 통하여 연결될 수 있다는 것을 의미한다.
본 문서의 다양한 실시예들에서 사용된 용어 "모듈"은 하드웨어, 소프트웨어 또는 펌웨어로 구현된 유닛을 포함할 수 있으며, 예를 들면, 로직, 논리 블록, 부품, 또는 회로와 같은 용어와 상호 호환적으로 사용될 수 있다. 모듈은, 일체로 구성된 부품 또는 하나 또는 그 이상의 기능을 수행하는, 상기 부품의 최소 단위 또는 그 일부가 될 수 있다. 예를 들면, 일 실시예에 따르면, 모듈은 ASIC(application-specific integrated circuit)의 형태로 구현될 수 있다.
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.
일 실시예에 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 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.
다양한 실시예들에 따른 플렉서블 배터리(예: 도 1의 배터리(189))는, 파우치(예: 도 2의 파우치(210)), 상기 파우치(210)의 내부에 배치되는 배터리 어셈블리(예: 도 2의 배터리 어셈블리(220))로서, 서로 교번적으로 적층된 복수의 양극판(예: 도 4의 양극판(310)) 및 복수의 음극판(예: 도 4의 음극판(320))과, 상기 양극판(310)과 상기 음극판(320) 사이에 배치된 분리막(예: 도 4의 분리막(330))을 포함하는 상기 배터리 어셈블리(220), 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 제 1 방향으로 돌출되는 메인 양극 탭(예: 도 4의 메인 양극 탭(311)), 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 상기 제 1 방향으로 돌출되는 메인 음극 탭(예: 도 4의 메인 음극 탭(321)), 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭(311)과 상기 메인 음극 탭(321) 사이에 배치되는 보조 양극 탭(예: 도 4의 보조 양극 탭(312)), 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭(311)과 상기 메인 음극 탭(321) 사이에 배치되는 보조 음극 탭(예: 도 4의 보조 음극 탭(322))을 포함하고, 상기 분리막(330)은, 상기 양극판(310)과 상기 음극판(320) 사이에 배치되는 제 1 부분(예: 도 6의 제 1 부분(331)), 및 상기 제 1 부분(331)으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분 및 상기 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 보조 양극 탭(312)과 상기 보조 음극 탭(322) 사이에 배치되는 제 2 부분(예: 도 6의 제 2 부분(332))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보조 양극 탭(312)은, 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 1 중첩 영역(예: 도 8의 제 1 중첩 영역(3121)), 및 상기 제 1 중첩 영역(3121)으로부터 상기 제 1 방향에 수직된 제 2 방향으로 연장되어 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 음극 탭(322)의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 1 바인딩 영역(예: 도 8의 제 1 바인딩 영역(3122))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보조 음극 탭(322)은, 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 2 중첩 영역(예: 도 8의 제 2 중첩 영역(3221)), 및 상기 제 2 중첩 영역(3221)으로부터 상기 제 2 방향에 반대인 제 3 방향으로 연장되어 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 양극 탭(312)의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 2 바인딩 영역(예: 도 8의 제 2 바인딩 영역(3222))을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역(3122)들은 바인더 코팅에 의해 서로 결합되고, 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역(3222)들은 상기 바인더 코팅에 의해 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역(3122)들은 열압착 공정에 의해 서로 결합되고, 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역(3222)들은 상기 열압착 공정에 의해 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역(3122)들은 적어도 하나의 제 1 비아 홀에 의해 관통되고, 상기 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합되고, 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역(3222)들은 적어도 하나의 제 2 비아 홀에 의해 관통되고, 상기 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 음극 탭(321)은 상기 제 1 방향으로 제 1 길이를 갖고, 상기 보조 음극 탭(322)은 상기 제 1 방향으로 제 2 길이를 갖되, 상기 제 2 길이는 상기 제 1 길이보다 짧을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 양극 탭(311)은 상기 제 1 방향으로 제 3 길이를 갖고, 상기 보조 양극 탭(312)은 상기 제 1 방향으로 제 4 길이를 갖되, 상기 제 4 길이는 상기 제 3 길이보다 짧을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 음극 탭(321)이 갖는 상기 제 1 길이는 상기 메인 양극 탭(311)이 갖는 상기 제 3 길이와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보조 음극 탭(322)이 갖는 상기 제 2 길이는 상기 보조 양극 탭(312)이 갖는 상기 제 4 길이와 동일할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 하우징(미도시), 및 상기 하우징의 내부에 배치된 플렉서블 배터리(예: 도 1의 배터리(189))를 포함하고, 상기 플렉서블 배터리(189)는, 파우치(210), 상기 파우치(210)의 내부에 배치되는 배터리 어셈블리(220)로서, 서로 교번적으로 적층된 복수의 양극판(310) 및 복수의 음극판(320)과, 상기 양극판(310)과 상기 음극판(320) 사이에 배치된 분리막(330)을 포함하는 상기 배터리 어셈블리(220), 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 제 1 방향으로 돌출되는 메인 양극 탭(311), 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 상기 제 1 방향으로 돌출되는 메인 음극 탭(321), 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭(311)과 상기 메인 음극 탭(321) 사이에 배치되는 보조 양극 탭(312), 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리(220)의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭(311)과 상기 메인 음극 탭(321) 사이에 배치되는 보조 음극 탭(322)을 포함하고, 상기 분리막(330)은, 상기 양극판(310)과 상기 음극판(320) 사이에 배치되는 제 1 부분(331), 및 상기 제 1 부분(331)으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분 및 상기 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 보조 양극 탭(312)과 상기 보조 음극 탭(322) 사이에 배치되는 제 2 부분(332)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보조 양극 탭(312)은, 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 1 중첩 영역(3121), 및 상기 제 1 중첩 영역(3121)으로부터 상기 제 1 방향에 수직된 제 2 방향으로 연장되어 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 음극 탭(322)의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 1 바인딩 영역(3122)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보조 음극 탭(322)은, 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 2 중첩 영역(3221), 및 상기 제 2 중첩 영역(3221)으로부터 상기 제 2 방향에 반대인 제 3 방향으로 연장되어 상기 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 상기 보조 양극 탭(312)의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 2 바인딩 영역(3222)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역(3122)들은 바인더 코팅에 의해 서로 결합되고, 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역(3222)들은 상기 바인더 코팅에 의해 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역(3122)들은 열압착 공정에 의해 서로 결합되고, 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역(3222)들은 상기 열압착 공정에 의해 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역(3122)들은 적어도 하나의 제 1 비아 홀에 의해 관통되고, 상기 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합되고, 및 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역(3222)들은 적어도 하나의 제 2 비아 홀에 의해 관통되고, 상기 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 음극 탭(321)은 상기 제 1 방향으로 제 1 길이를 갖고, 상기 보조 음극 탭(322)은 상기 제 1 방향으로 제 2 길이를 갖되, 상기 제 2 길이는 상기 제 1 길이보다 짧을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 양극 탭(311)은 상기 제 1 방향으로 제 3 길이를 갖고, 상기 보조 양극 탭(312)은 상기 제 1 방향으로 제 4 길이를 갖되, 상기 제 4 길이는 상기 제 3 길이보다 짧을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 음극 탭(321)이 갖는 상기 제 1 길이는 상기 메인 양극 탭(311)이 갖는 상기 제 3 길이와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보조 음극 탭(322)이 갖는 상기 제 2 길이는 상기 보조 양극 탭(312)이 갖는 상기 제 4 길이와 동일할 수 있다.
도 2는 다양한 실시예들에 따른 배터리(189)의 개략적인 사시도이다. 도 3은 다양한 실시예들에 따른 배터리(189)의 분해 사시도이다.
도 2 및 도 3에 도시된 배터리(189)는 도 1에 도시된 배터리(189)와 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 배터리(189)는, 파우치(210), 및 파우치(210)의 내부 공간에 배치되는 배터리 어셈블리(220)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 어셈블리(220)는, 양극 어셈블리(예: 도 4의 양극 어셈블리(301)), 분리막(예: 도 4의 분리막(330)), 및 음극 어셈블리(예: 도 4의 음극 어셈블리(302))를 포함하고, 이들은 서로 순차적으로 그리고 반복적으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)가 적층되어 하나의 단위 어셈블리를 구성하고, 배터리 어셈블리(220)는 복수의 단위 어셈블리들이 적층되는 것에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 어셈블리(220)는, 양극 탭(221)과 음극 탭(222)을 포함할 수 있다. 양극 탭(221)과 음극 탭(222)은 배터리(189)를 충전하거나 배터리(189)를 방전시킬 때 전류가 흐르는 경로의 역할을 할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극 탭(221)은, 양극 어셈블리(301)와 연결되고 배터리 어셈블리(220)로부터 특정 방향, 예컨대 제 1 방향(예: x 방향)으로 돌출되도록 배치될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 음극 탭(222)은, 음극 어셈블리(302)와 연결되고 배터리 어셈블리(220)로부터 특정 방향, 예컨대 제 1 방향(예: x 방향)으로 돌출되도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극 탭(221)의 적어도 일부분과 음극 탭(222)의 적어도 일부분은 파우치(210) 내부 공간으로부터 외부로 돌출되도록 배치될 수 있다. 따라서, 양극 탭(221)의 적어도 일부분과 음극 탭(222)의 적어도 일부분은 외부에서 배터리(189)를 바라볼 때 시각적으로 노출될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 파우치(210)는, 전면 파우치(211)와 후면 파우치(212)를 포함할 수 있다. 전면 파우치(211)는, 배터리 어셈블리(220)의 상부면(예: z 방향의 면)과 상기 상부면으로부터 연장되는 배터리 어셈블리(220)의 측면(예: x 방향의 면 및/또는 y 방향의 면)의 일부분을 덮도록 배치될 수 있다. 후면 파우치(212)는, 배터리 어셈블리(220)의 하부면(예: -z 방향의 면)과 상기 하부면으로부터 연장되는 배터리 어셈블리(220)의 측면의 일부분을 덮도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전면 파우치(211)와 후면 파우치(212)는 배터리 어셈블리(220)의 측면과 인접한 부분에서 구조적으로 결합되거나, 또는 일체형으로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 파우치(210)는 배터리(189)가 플렉서블하게 밴딩될 수 있도록 플렉서블한 재질로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 어셈블리(220)는 파우치(210)와 대향하는 면에 배치된 절연 필름을 포함할 수 있다. 절연 필름은, 예를 들면, 폴리머 필름(예: PET((polyethylene terephthalate)) 필름)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 폴리머 필름은, 배터리 어셈블리(220)의 밴딩시 스트레스를 줄이고, 배터리 어셈블리(220)의 전극체에 균일한 스트레스가 가해지도록 할 수 있다. 예를 들면, 폴리머 필름은, 배터리 어셈블리(220)의 밴딩시 발생하는 스트레스가 전극체의 특정 부분에 집중되는 것을 줄일 수 있다.
도 4는 다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리(220)를 개략적으로 도시한 사시도이다.
도 4에 도시된 배터리 어셈블리(220)는 도 2 및 도 3에 도시된 배터리 어셈블리(220)와 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 4를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리(220)는, 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)를 포함하고, 이들은 서로 순차적으로 그리고 반복적으로 적층될 수 있다. 예를 들어, 배터리 어셈블리(220)는, 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)가 적층되어 하나의 단위 어셈블리를 구성하고, 배터리 어셈블리(220)는 복수의 단위 어셈블리들이 적층되는 것에 의해 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극 어셈블리(301)는, 양극판(310), 및 양극판(310)으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장되도록 배치된 메인 양극 탭(311) 및 보조 양극 탭(312)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 양극판(310), 및 상기 하나의 양극판(310)에 부착된 메인 양극 탭(311) 및 보조 양극 탭(312)은 "양극 어셈블리(301)"로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극판(310)은 양극 기재, 및 양극 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 양극 활물질(cathode active material)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 양극판(310)의 양극 기재 상에는 양극 활물질, 도전제, 및 바인더가 섞인 혼합물(예: 합제)이 코팅될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극판(310)은, 예를 들어, 알루미늄, 스테인레스강, 티탄, 구리, 은 또는 이들로부터 선택된 물질의 조합으로 형성된 금속일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극 활물질은 리튬 이온을 가역적으로 흡장 및 방출할 수 있는 물질로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 양극 활물질은 코발트산 리튬(lithium cobalt oxide), 니켈산 리튬(lithium nickel oxide), 니켈 코발트산 리튬(lithium nickel cobalt oxide), 니켈 코발트 알루미늄산 리튬(lithium nickel cobalt aluminum oxide), 니켈 코발트 망간산 리튬(lithium nickel cobalt manganese oxide), 망간산 리튬(lithium manganese oxide) 및 인산철 리튬(lithium iron phosphate)과 같은 리튬 전이금속 산화물(lithium transition metal oxides), 황화 니켈(nickel sulfides), 황화 구리(copper sulfides), 황(sulfur), 산화철(iron oxides) 및 산화 바나듐(vanadium oxides)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도전제는 양극 활물질의 전도성을 높이기 위한 것일 수 있다. 도전제는 카본블랙(carbon black), 탄소섬유(carbon fiber) 및 흑연(graphite)과 같은 탄소계 도전제(carbon-containing conducting agents), 금속섬유(metal powder)와 같은 도전성 섬유(conductive fiber), 불화카본 분말(carbon fluoride powder), 알루미늄 분말(zinc oxides) 및 니켈 분말과 같은 금속 분말(metal powder), 산화아연(zinc oxides) 및 티탄산칼륨(potassium titanate)과 같은 도전성 휘스커(conductive whisker), 산화티탄(titanium oxides)과 같은 도전성 금속 산화물(conductive metal oxides) 및 폴리페닐렌 유도체(polyphenylene derivatives) 등의 전도성 고분자(conductive polymers)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 바인더는 양극 기재 상에서 양극 활물질과 도전제가 잘 결합할 수 있도록 도와주는 접착제의 역할을 할 수 있다. 바인더는 폴리비닐리덴플루오라이드(polyvinylidene fluoride), 비닐리덴 플루오라이드/헥사플루오로프로필렌 코폴리머(vinylidene fluoride/hexafluoropropylene copolymer), 비닐리덴플루오라이드/테트라플루로에틸린 코폴리머(vinylidene fluoride/tetrafluoroethylene copolymer) 등의 폴리비닐리덴플루오라이드계 바인더(polyvinylidene fluoride-containing binders), 나트륨-카르복시메틸셀룰로오스(sodium-carboxymethyl cellulose), 리튬-카르복시메틸셀룰로오스(lithium-carboxymethyl cellulose) 등의 카르복시메틸셀룰로오스계 바인더(carboxymethyl cellulose-containing binders), 폴리아크릴산(polyacrylic acid), 리튬-폴리아크릴산(lithium-polyacrylic acid), 아크릴(acrylic), 폴리아크릴로니트릴(polyacrylonitrile), 폴리메틸메타크릴레이트(polymethyl methacrylate), 폴리부틸아크릴레이트(polybutylacrylate)) 등의 아크릴레이트계 바인더(acrylate-containing binders), 폴리아미드이미드(polyimide-imides), 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene), 폴리에틸렌옥사이드(polyethylene oxide), 폴리피롤(polypyrrole), 리튬-나피온(lithium-Nafion) 및 스티렌 부타디엔 고무계 폴리머(styrene butadiene rubber-containing polymers)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 양극 탭(311) 및 보조 양극 탭(312)은 양극 기재의 일부분으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메인 양극 탭(311)과 보조 양극 탭(312)은 지정된 간격을 두고 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극 어셈블리(302)는, 음극판(320), 및 음극판(320)으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장되도록 배치된 메인 음극 탭(321) 및 보조 음극 탭(322)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 하나의 음극판(320), 및 상기 하나의 음극판(320)에 부착된 메인 음극 탭(321) 및 보조 음극 탭(322)은 "음극 어셈블리(302)"로 정의될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극판(320)은 음극 기재, 및 음극 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 음극 활물질(anode active material)을 포함할 수 있다. 예를 들어, 음극판(320)의 음극 기재 상에는 음극 활물질, 도전제, 및 바인더가 섞인 혼합물(예: 합제)이 코팅될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극판(320)은, 예를 들어, 구리(copper), 스테인레스강(stainless steel), 니켈(nickel), 알루미늄(aluminum) 및 티탄(titanium)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 금속을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극 활물질은 리튬과의 합금화(material capable of forming an alloy together with lithium) 또는 리튬의 가역적인 흡장 및 방출이 가능한 물질(capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium)로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극 활물질은 탄소, 실리콘, 및 흑연 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 음극 활물질은 리튬과의 합금화(material capable of forming an alloy together with lithium) 또는 리튬의 가역적인 흡장 및 방출이 가능한 물질(capable of reversibly intercalating and deintercalating lithium)로 형성될 수 있다. 예를 들어, 음극 활물질은 금속(metals), 탄소계 재료(carbon-containing materials), 금속산화물(metal oxides) 및 리튬금속질화물(lithium metal nitrides)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 음극 활물질의 금속은 리튬(lithium), 규소(silicon), 마그네슘(magnesium), 칼슘(calcium), 알루미늄(aluminum), 게르마늄(germanium), 주석(tin), 납(lead), 비소(arsenic), 안티몬(antimony), 비스무트(bismuth), 은(silver), 금(gold), 아연(zinc), 카드뮴(cadmium), 수은(mercury), 구리(copper), 철(iron), 니켈(nickel), 코발트(cobalt) 및 인듐(indium)으로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 음극 활물질의 탄소계 재료는 흑연(graphite), 흑연 탄소섬유(graphite carbon fiber), 코크스(coke), 메소카본 마이크로비즈(MCMBS)(mesocarbon microbeads), 폴리아센(polyacene), 피치계 탄소섬유(pitch-derived carbon fiber) 및 난흑연화성 탄소(hard carbon)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나의 물질을 포함할 수 있다.
예를 들면, 음극 활물질의 금속산화물은 리튬티탄산화물(lithium titanium oxides), 산화티탄(titanium oxides), 산화몰리브덴(molybdenum oxides), 산화니오븀(niobium oxides), 산화철(iron oxides), 산화텅스텐(tungsten oxides), 산화주석(tin oxides), 비정질 주석복합산화물(amorphous tin oxide composites), 실리콘 모노옥사이드(silicon monoxide), 산화코발트(cobalt oxides) 및 산화니켈(nickel oxides)로 이루어진 군으로부터 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도전제는 음극 활물질의 전도성을 높이기 위한 것일 수 있다. 일 실시예에 따르면, 바인더는 음극 기재 상에서 음극 활물질과 도전제가 잘 결합할 수 있도록 도와주는 접착제의 역할을 할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 바인더 및 도전제는 양극판(310)에 도포된 바인더 및 도전제와 동일 또는 유사한 것일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 음극 탭(321) 및 보조 음극 탭(322)은 음극 기재의 일부분으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메인 음극 탭(321)과 보조 음극 탭(322)은 서로 간격을 두고 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분리막(330)은 양극 어셈블리(301)와 음극 어셈블리(302) 사이에 배치되어, 양극 어셈블리(301)와 음극 어셈블리(302)를 서로 절연시킬 수 있다. 예를 들어, 분리막(330)은 양극 어셈블리(301)의 양극판(310)과 음극 어셈블리(302)의 음극판(320) 사이에 배치되어 양극판(310)과 음극판(320)을 서로 절연시킬 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분리막(330)은, 예를 들어, 폴리에틸렌(polyethylene), 또는 폴리프로필렌(polypropylene)막과 같은 다공성 고분자막으로 형성될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 분리막(330)은, 양극 어셈블리(301)의 보조 양극 탭(312)과 음극 어셈블리(302)의 보조 음극 탭(322)을 서로 절연시킬 수 있도록 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장된 제 2 부분(332)을 포함할 수 있다. 예를 들면, 분리막(330)의 제 2 부분(332)은, 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분과 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분을 서로 절연시킬 수 있다.
도 5는 다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리(220)의 적층 방법을 개략적으로 도시한 적층 사시도이다.
도 5에 도시된 배터리 어셈블리(220)는 도 2 내지 도 4 에 도시된 배터리 어셈블리(220)와 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 5를 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리(220)는, 분리막(330)이 멀티 폴딩 방식으로 배치될 수 있다. 예를 들면, 분리막(330)은, 병풍(예: a folding screen)과 유사하게, 여러 번 폴딩되어 적층되고, 폴딩에 의해 서로 마주보도록 분리막(330)의 서브 영역들이 지정된 폭 및 지정된 면적을 가질 수 있다. 예를 들면, 분리막(330)은 멀티 폴딩 방식으로 적층됨에 따라, 분리막(330)의 서브 영역들(예: 제 1 서브 영역(511), 제 2 서브 영역(512), 제 3 서브 영역(513))이 갖는 면적이 동일할 수 있다. 상기 "멀티 폴딩 방식"은, 분리막(330)을 지그재그 형태로 여러 번 폴딩하는 방법으로서, 폴딩 영역이 분리막(330)의 서브 영역들(예: 제 1 서브 영역(511), 제 2 서브 영역(512), 제 3 서브 영역(513))의 일측 및 타측 각각에서 번갈아면서 배치되도록 폴딩하는 방법일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 양극 어셈블리(301) 각각은, 멀티 폴딩 방식으로 적층된 분리막(330)에 의해 형성되는 홀수번째 공간들(예: 제 1 공간(501)) 각각에 삽입되어 상기 홀수번째 공간(예: 제 1 공간(501))에 배치될 수 있다. 예를 들면, 복수의 양극 어셈블리들(301a, 301b, 301c, 301d) 중에서 제 1 양극 어셈블리(301a)는 분리막(330)의 제 1 서브 영역(511), 및 제 1 서브 영역(511)의 아래에서 제 1 서브 영역(511)과 마주보도록 배치되어 홀수번째 공간(예: 제 1 공간(501))을 형성하는 분리막(330)의 제 2 서브 영역(512) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 음극 어셈블리(302) 각각은, 멀티 폴딩 방식으로 적층된 분리막(330)에 의해 형성되는 짝수번째 공간들(예: 제 2 공간(502)) 각각에 삽입되어 상기 짝수번째 공간(예: 제 2 공간(502))에 배치될 수 있다. 예를 들면, 음극 어셈블리들(302a, 302b, 302c) 중에서 제 1 음극 어셈블리(302a)는 분리막(330)의 제 2 서브 영역(512), 및 제 2 서브 영역(512)의 아래에서 제 2 서브 영역(512)과 마주보도록 배치되어 짝수번째 공간(예: 제 2 공간(502))을 형성하는 분리막(330)의 제 3 서브 영역(513) 사이에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분리막(330)의 제 3 서브 영역(513), 및 제 3 서브 영역(513)의 아래에서 제 3 서브 영역(513)과 마주보도록 배치되어 홀수번째 공간을 형성하는 분리막(330)의 제 4 서브 영역(514) 사이에는 복수의 양극 어셈블리들(301a, 301b, 301c, 301d) 중에서 제 2 양극 어셈블리(301b)가 배치될 수 있다.
도 6은 일 실시예에 따른 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)의 구조를 개략적으로 도시한 평면도이다. 도 7은 일 실시예에 따른 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)가 적층된 상태를 도시한 평면도이다.
도 6 및 도 7 에 도시된 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)는, 도 2 내지 도 5에 도시된 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)와 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시예를 포함할 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 일 실시예에 따른 분리막(330)의 면적은 양극판(310)의 면적보다 크고, 또는 음극판(320)의 면적보다 클 수 있다. 일 실시예에 따르면, 양극판(310)의 면적은 음극판(320)의 면적과 실질적으로 동일할 수 있다. 다른 실시예에 따르면, 양극판(310)의 면적은 음극판(320)의 면적과 다를 수 있다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리(220)는, 양극 어셈블리(301), 분리막(330), 및 음극 어셈블리(302)를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극 어셈블리(301)는, 양극판(310), 및 양극판(310)으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장되도록 배치된 메인 양극 탭(311) 및 보조 양극 탭(312)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 양극판(310)은 양극 기재, 및 양극 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 양극 활물질(cathode active material)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 양극 탭(311) 및 보조 양극 탭(312)은 양극 기재의 일부분으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메인 양극 탭(311)과 보조 양극 탭(312)은 서로 간격을 두고 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 음극 어셈블리(302)는, 음극판(320), 및 음극판(320)으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장되도록 배치된 메인 음극 탭(321) 및 보조 음극 탭(322)을 포함할 수 있다. 일 실시예에 따르면, 음극판(320)은 음극 기재, 및 음극 기재의 일면 또는 양면에 형성되는 음극 활물질(anode active material)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 음극 탭(321) 및 보조 음극 탭(322)은 음극 기재의 일부분으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장될 수 있다. 일 실시예에 따르면, 메인 음극 탭(321)과 보조 음극 탭(322)은 서로 간격을 두고 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분은 서로 중첩되도록 배치되고, 이들 사이에는 분리막(330)의 연장부(예: 분리막(330)의 제 2 부분(332))이 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분리막(330)은 양극판(310)과 음극판(320) 사이에 배치되어 양극판(310)과 음극판(320)을 서로 절연시키는 제 1 부분(331), 및 제 1 부분(331)으로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장되어 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분 사이에 배치되는 제 2 부분(332)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 음극 탭(321)은 상기 제 1 방향(예: x 방향)으로 제 1 길이(L1)를 갖고, 상기 보조 음극 탭(322)은 상기 제 1 방향(예: x 방향)으로 제 2 길이(L2)를 갖되, 상기 제 2 길이(L2)는 상기 제 1 길이(L1)보다 짧을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 양극 탭(311)은 상기 제 1 방향(예: x 방향)으로 제 3 길이(L3)를 갖고, 상기 보조 양극 탭(312)은 상기 제 1 방향(예: x 방향)으로 제 4 길이(L4)를 갖되, 상기 제 4 길이(L4)는 상기 제 3 길이(L3)보다 짧을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 메인 음극 탭(321)이 갖는 상기 제 1 길이(L1)는 상기 메인 양극 탭(311)이 갖는 상기 제 3 길이(L3)와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 보조 음극 탭(322)이 갖는 상기 제 2 길이(L2)는 상기 보조 양극 탭(312)이 갖는 상기 제 4 길이(L4)와 동일할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 분리막(330)의 제 2 부분(332)은 제 5 길이(L5)를 갖되, 제 5 길이(L5)는 상기 보조 음극 탭(322)이 갖는 상기 제 2 길이(L2) 및 상기 보조 양극 탭(312)이 갖는 상기 제 4 길이(L4)보다 클 수 있다.
어떤 실시예에 따르면, 음극판(320) 및 보조 음극 탭(322)을 포함한 음극 어셈블리(302)의 길이는 제 6 길이(L6)를 가질 수 있다. 양극판(310) 및 보조 양극 탭(312)을 포함한 양극 어셈블리(301)의 길이는 제 7 길이(L7)를 가질 수 있다. 제 1 부분(331) 및 제 2 부분(332)을 포함한 분리막(330)의 길이는 제 8 길이(L8)를 가질 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 제 1 부분(331) 및 제 2 부분(332)을 포함한 분리막(330)의 제 8 길이(L8)는 음극판(320) 및 보조 음극 탭(322)을 포함한 음극 어셈블리(302)의 제 6 길이(L6)보다 클 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 제 1 부분(331) 및 제 2 부분(332)을 포함한 분리막(330)의 제 8 길이(L8)는 양극판(310) 및 보조 양극 탭(312)을 포함한 양극 어셈블리(301)의 제 7 길이(L7)보다 클 수 있다.
도 8은 도 7에 도시된 8-8 선에 따른 보조 양극 탭(312), 보조 음극 탭(322), 및 분리막(330)의 제 2 부분(332)의 구조를 도시한 단면도이다.
도 8에 도시된 보조 양극 탭(312), 보조 음극 탭(322), 및 분리막(330)의 제 2 부분(332)은, 도 4 내지 도 7에 도시된 보조 양극 탭(312), 보조 음극 탭(322), 및 분리막(330)의 제 2 부분(332)과 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시예를 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 어셈블리(220)는 복수의 음극 어셈블리(302) 및 복수의 양극 어셈블리(301)가 적층된 구조를 포함함에 따라, 복수의 메인 음극 탭(321), 복수의 보조 음극 탭(322), 복수의 메인 양극 탭(311), 및 복수의 보조 양극 탭(312)을 포함할 수 있고, 이들은 배터리 어셈블리(220)로부터 제 1 방향(예: x 방향)으로 연장되도록 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 양극 탭(311)과 보조 양극 탭(312)은 서로 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들면, 메인 양극 탭(311)은 보조 양극 탭(312)으로부터 제 1 방향(예: x 방향)에 수직된 제 2 방향(예: +y 방향)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부는, 보조 음극 탭(322) 및 분리막(330)의 제 2 부분(332)과 중첩되도록 배치됨에 따라, 제 1 중첩 영역(3121) 및 제 1 바인딩 영역(3122)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 양극 탭(312)의 제 1 중첩 영역(3121)은 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 중첩되는 영역일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 양극 탭(312)의 제 1 바인딩 영역(3122)은 제 1 중첩 영역(3121)으로부터 제 2 방향(예: +y 방향)으로 연장되어 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분과 중첩되지 않는 영역일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 제 1 바인딩 영역(3122)들은, 도 10을 참조하여 후술하는 바와 같이, 바인딩 부재(예: 도 10의 바인딩 부재(1010))에 의해 결착 및 고정됨으로써 메인 양극 탭(311)과 함께 배터리 어셈블리(220)의 양극 탭(221)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 외부에서 배터리(189)를 바라볼 때 시각적으로 노출되는 양극 탭(221)과 파우치(210)의 내부에 배치된 양극 어셈블리(301)를 전기적으로 연결하는 경로는, 메인 양극 탭(311)뿐만 아니라 보조 양극 탭(312)에 의해서도 우회적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 배터리(189)가 플렉서블하게 밴딩되는 것에 의해 메인 양극 탭(311)이 손상되더라도 양극 탭(221)과 파우치(210)의 내부에 배치된 양극 어셈블리(301)를 전기적으로 연결하는 경로는 보조 양극 탭(312)에 의해서도 우회적으로 형성될 수 있으므로 배터리(189)의 신뢰성을 높일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 메인 음극 탭(321)과 보조 음극 탭(322)은 서로 간격을 두고 배치될 수 있다. 예를 들면, 메인 음극 탭(321)은 보조 음극 탭(322)으로부터 제 1 방향(예: x 방향)에 수직되고 제 2 방향(예: +y 방향)의 반대인 제 3 방향(예: -y 방향)에 배치될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부는, 보조 양극 탭(312) 및 분리막(330)의 제 2 부분(332)과 중첩되도록 배치됨에 따라, 제 2 중첩 영역(3221) 및 제 2 바인딩 영역(3222)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 음극 탭(322)의 제 2 중첩 영역(3221)은 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분과 중첩되는 영역일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보조 음극 탭(322)의 제 2 바인딩 영역(3222)은 제 2 중첩 영역(3221)으로부터 제 3 방향(예: -y 방향)으로 연장되어 분리막(330)의 제 2 부분(332) 및 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분과 중첩되지 않는 영역일 수 있다.
일 실시예에 따르면, 복수의 제 2 바인딩 영역(3222)들은, 도 10을 참조하여 후술하는 바와 같이, 바인딩 부재(예: 도 10의 바인딩 부재(1010))에 의해 결착 및 고정됨으로써 메인 음극 탭(321)과 함께 배터리 어셈블리(220)의 음극 탭(222)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들면, 외부에서 배터리(189)를 바라볼 때 시각적으로 노출되는 음극 탭(222)과 파우치(210)의 내부에 배치된 음극 어셈블리(302)를 전기적으로 연결하는 경로는, 메인 음극 탭(321)뿐만 아니라 보조 음극 탭(322)에 의해서도 우회적으로 형성될 수 있다. 이에 따라, 배터리(189)가 플렉서블하게 밴딩되는 것에 의해 메인 음극 탭(321)이 손상되더라도 음극 탭(222)과 파우치(210)의 내부에 배치된 음극 어셈블리(302)를 전기적으로 연결하는 경로는 보조 음극 탭(322)에 의해서도 우회적으로 형성될 수 있으므로 배터리(189)의 신뢰성을 높일 수 있다.
도 9a 및 도 9b는 일 실시예에 따른 양극 탭(221)의 연결 및 음극 탭(222)의 연결을 설명하기 위한 배터리 어셈블리(220)의 사시도이다. 예를 들면, 도 9a는 양극 탭(221)의 연결 및 음극 탭(222)의 연결을 위한 공정을 진행하기 이전의 상태를 나타낸 도면이고, 도 9b는 양극 탭(221)의 연결 및 음극 탭(222)의 연결을 위한 공정을 진행하기 이전의 상태를 나타낸 도면일 수 있다.
도 9a 및 도 9b에 도시된 보조 양극 탭(312), 보조 음극 탭(322), 및 분리막(330)의 제 2 부분(332)은, 도 4 내지 도 8에 도시된 보조 양극 탭(312), 보조 음극 탭(322), 및 분리막(330)의 제 2 부분(332)과 적어도 일부가 유사하거나 다른 실시예를 포함할 수 있다.
이하, 도 9a 및 도 9b를 결부하여 다양한 실시예들에 따른 배터리(189)의 바인딩 구조를 설명한다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 복수의 제 1 바인딩 영역(3122)들은 바인더 코팅 또는 테이프에 의해 서로 결합될 수 있다. 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 복수의 제 2 바인딩 영역(3222)들은 상기 바인더 코팅 또는 테이프에 의해 서로 결합될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 복수의 제 1 바인딩 영역(3122)들은 열압착 공정에 의해 서로 결합될 수 있다. 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 복수의 제 2 바인딩 영역(3222)들은 상기 열압착 공정에 의해 서로 결합될 수 있다.
다른 실시예에 따르면, 상기 복수의 양극판(310)들 각각에 부착되어 있는 복수의 제 1 바인딩 영역(3122)들은 적어도 하나의 제 1 비아 홀(미도시)에 의해 관통되고, 상기 제 1 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합될 수 있다. 상기 복수의 음극판(320)들 각각에 부착되어 있는 복수의 제 2 바인딩 영역(3222)들은 적어도 하나의 제 2 비아 홀(미도시)에 의해 관통되고, 상기 제 2 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합될 수 있다.
탄성을 갖지 않는 일반적인 배터리에서, 양극 탭(221) 및 음극 탭(222)과 연결되는 배터리 어셈블리(220)의 메인 양극 탭(311) 및/또는 메인 음극 탭(321)은, 전류가 흐르는 패스 역할을 할 수 있다. 반면에, 플렉서블 배터리(189)의 경우, 배터리 어셈블리(220)의 메인 양극 탭(311) 및/또는 메인 음극 탭(321)은, 전류가 흐르는 패스 역할을 수행할 뿐만 아니라, 플렉서블 배터리(189)의 밴딩시 배터리 어셈블리(220)의 전반적인 형태를 유지 또는 고정시키는 역할을 하며, 플렉서블 배터리(189)가 밴딩된 이후에 원래 상태로 복원될 때에 복원의 기준으로 이용될 수 있다. 이러한 플렉서블 배터리(189)는 반복적인 밴딩시 스트레스에 의해 메인 양극 탭(311) 및/또는 메인 음극 탭(321)이 단선되는 불량이 발생할 수 있다. 메인 양극 탭(311) 및/또는 메인 음극 탭(321)이 단선되는 불량이 발생하면, 배터리(189)의 출력 또는 용량이 저하되거나, 배터리(189)의 사용 시간 저하, 또는 충전 불량과 같은 문제점이 발생할 수 있다.
다양한 실시예들에 따르면, 배터리 어셈블리(220)는 메인 양극 탭(311) 및 메인 음극 탭(321) 이외에도 보조 양극 탭(312) 및 보조 음극 탭(322)을 추가로 형성하고, 추가로 형성된 보조 양극 탭(312) 및 보조 음극 탭(322)의 사이에 분리막(330)의 연장부(예: 분리막(330)의 제 2 부분(332))를 배치하여 보조 양극 탭(312) 및 보조 음극 탭(322)을 서로 절연시킬 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리(220)는, 보조 양극 탭(312)의 적어도 일부분(예: 제 1 바인딩 영역(3122))이 분리막(330)의 연장부(예: 분리막(330)의 제 2 부분(332))와 중첩되지 않도록 설계하고, 이러한 보조 양극 탭(312)의 제 1 바인더 영역(3122)들을 서로 결착 및/또는 고정함으로써 메인 양극 탭(311)과 함께 양극 탭(예: 도 2의 양극 탭(221))과 연결되는 전기적인 경로(미도시)를 형성할 수 있다.
다양한 실시예들에 따른 배터리 어셈블리(220)는, 보조 음극 탭(322)의 적어도 일부분(예: 제 2 바인딩 영역(3222))이 분리막(330)의 연장부(예: 분리막(330)의 제 2 부분(332))와 중첩되지 않도록 설계하고, 이러한 보조 음극 탭(322)의 제 2 바인더 영역(3222))들을 서로 결착 및/또는 고정함으로써 메인 음극 탭(321)과 함께 음극 탭(예: 도 2의 음극 탭(222))과 연결되는 전기적인 경로(미도시)를 형성할 수 있다.
본 문서의 다양한 실시예들에 따른 플렉서블 배터리(189) 및 이를 포함한 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 반복적인 밴딩에도 배터리(189)의 전극 부분의 손상을 줄일 수 강건한 설계 구조를 가짐으로써 신뢰성을 높일 수 있고, 충전 불량, 발열 또는 발화와 같은 배터리(189)의 안전 사고의 요인들을 줄일 수 있다.

Claims (15)

  1. 플렉서블 배터리에 있어서,
    파우치;
    상기 파우치의 내부에 배치되는 배터리 어셈블리로서, 서로 교번적으로 적층된 복수의 양극판 및 복수의 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치된 분리막을 포함하는 상기 배터리 어셈블리;
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되는 메인 양극 탭;
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 상기 제 1 방향으로 돌출되는 메인 음극 탭;
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 양극 탭; 및
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 음극 탭을 포함하고,
    상기 분리막은,
    상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 제 1 부분; 및
    상기 제 1 부분으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 보조 양극 탭의 적어도 일부분 및 상기 보조 음극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 보조 양극 탭과 상기 보조 음극 탭 사이에 배치되는 제 2 부분을 포함하는,
    플렉서블 배터리.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 보조 양극 탭은,
    상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 음극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 1 중첩 영역; 및
    상기 제 1 중첩 영역으로부터 상기 제 1 방향에 수직된 제 2 방향으로 연장되어 상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 음극 탭의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 1 바인딩 영역을 포함하는,
    플렉서블 배터리.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 보조 음극 탭은,
    상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 양극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 2 중첩 영역; 및
    상기 제 2 중첩 영역으로부터 상기 제 2 방향에 반대인 제 3 방향으로 연장되어 상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 양극 탭의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 2 바인딩 영역을 포함하는,
    플렉서블 배터리.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역은 바인더 코팅에 의해 서로 결합되고, 및
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역은 상기 바인더 코팅에 의해 서로 결합되는,
    플렉서블 배터리.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역은 열압착 공정에 의해 서로 결합되고, 및
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역은 상기 열압착 공정에 의해 서로 결합되는,
    플렉서블 배터리.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역은 적어도 하나의 제 1 비아 홀에 의해 관통되고, 상기 제 1 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합되고, 및
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역들은 적어도 하나의 제 2 비아 홀에 의해 관통되고, 상기 제 2 비아 홀을 용접하는 공정에 의해 서로 결합되는,
    플렉서블 배터리.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 메인 음극 탭은 상기 제 1 방향으로 제 1 길이를 갖고,
    상기 보조 음극 탭은 상기 제 1 방향으로 제 2 길이를 갖되, 상기 제 2 길이는 상기 제 1 길이보다 짧은,
    플렉서블 배터리.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 메인 양극 탭은 상기 제 1 방향으로 제 3 길이를 갖고,
    상기 보조 양극 탭은 상기 제 1 방향으로 제 4 길이를 갖되, 상기 제 4 길이는 상기 제 3 길이보다 짧은,
    플렉서블 배터리.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 메인 음극 탭이 갖는 상기 제 1 길이는 상기 메인 양극 탭이 갖는 상기 제 3 길이와 실질적으로 동일한,
    플렉서블 배터리.
  10. 제 8 항에 있어서,
    상기 보조 음극 탭이 갖는 상기 제 2 길이는 상기 보조 양극 탭이 갖는 상기 제 4 길이와 실질적으로 동일한,
    플렉서블 배터리.
  11. 전자 장치에 있어서,
    하우징; 및
    상기 하우징의 내부에 배치된 플렉서블 배터리를 포함하고, 상기 플렉서블 배터리는,
    파우치;
    상기 파우치의 내부에 배치되는 배터리 어셈블리로서, 서로 교번적으로 적층된 복수의 양극판 및 복수의 음극판과, 상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치된 분리막을 포함하는 상기 배터리 어셈블리;
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되는 메인 양극 탭;
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 상기 제 1 방향으로 돌출되는 메인 음극 탭;
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 양극 탭; 및
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 상기 배터리 어셈블리의 제 1 방향으로 돌출되고, 상기 메인 양극 탭과 상기 메인 음극 탭 사이에 배치되는 보조 음극 탭을 포함하고,
    상기 분리막은,
    상기 양극판과 상기 음극판 사이에 배치되는 제 1 부분; 및
    상기 제 1 부분으로부터 상기 제 1 방향으로 연장되고, 상기 보조 양극 탭의 적어도 일부분 및 상기 보조 음극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 상기 보조 양극 탭과 상기 보조 음극 탭 사이에 배치되는 제 2 부분을 포함하는,
    전자 장치.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 보조 양극 탭은,
    상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 음극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 1 중첩 영역; 및
    상기 제 1 중첩 영역으로부터 상기 제 1 방향에 수직된 제 2 방향으로 연장되어 상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 음극 탭의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 1 바인딩 영역을 포함하는,
    전자 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 보조 음극 탭은,
    상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 양극 탭의 적어도 일부분과 중첩되도록 배치되는 제 2 중첩 영역; 및
    상기 제 2 중첩 영역으로부터 상기 제 2 방향에 반대인 제 3 방향으로 연장되어 상기 분리막의 제 2 부분 및 상기 보조 양극 탭의 상기 적어도 일부분과 중첩되지 않는 제 2 바인딩 영역을 포함하는,
    전자 장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역은 바인더 코팅에 의해 서로 결합되고, 및
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역은 상기 바인더 코팅에 의해 서로 결합되는,
    전자 장치.
  15. 제 13 항에 있어서,
    상기 복수의 양극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 1 바인딩 영역은 열압착 공정에 의해 서로 결합되고, 및
    상기 복수의 음극판들 각각에 부착되어 있는 상기 제 2 바인딩 영역은 상기 열압착 공정에 의해 서로 결합되는,
    전자 장치.
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