KR20240092509A - 배터리 구조체 및 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치 - Google Patents
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Abstract
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 배터리 셀, 상기 배터리 셀이 배치되는 수납부 및 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡되고 적어도 하나의 홈을 포함하는 제1 실링부를 포함하고, 상기 배터리 셀을 밀봉하는 배터리 파우치, 상기 배터리 셀의 양극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제1 전극 탭과 상기 배터리 셀의 음극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제2 전극 탭을 포함하는 전극 단자 및 적어도 하나의 전자 소자를 포함하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 상기 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부에 배치되고, 상기 전극 단자와 연결되는 보호 회로 모듈을 포함할 수 있다.
Description
본 문서에 개시된 다양한 실시예들은, 배터리 구조체 및 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치에 관한 것이다.
휴대용 전자 장치의 수요가 증가함에 따라, 전자 장치에 전원을 공급하는 배터리의 수요도 증가하고 있다. 이러한 수요 증가에 발맞춰, 배터리 분야의 기술도 꾸준하게 발전하고 있다.
한편, 전자 장치의 소형화, 슬림화 및/또는 경량화 수요가 증가함에 따라 전자 부품의 배치 공간이 축소되고 있다. 예를 들어, 전자 장치 내에서 배터리의 배치 공간이 축소되고 있다.
전자 장치가 소형화, 슬링화됨에 따라 전자 장치 내부에서 배터리 구조체가 차지하는 공간이 제한적으로 설계될 수 있다. 특히, 웨어러블 전자 장치와 같이, 사용자의 신체 일부에 착용되는 전자 장치는 사용자의 착용감을 고려하여 크기가 제한될 수 있다. 이에 따라 웨어러블 전자 장치 내에서 배터리 구조체가 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 한편, 제한된 공간에서 배터리 구조체를 구현할 경우, 배터리 셀의 크기가 제한될 수 있다. 이러한 경우, 배터리 구조체의 용량이 제한될 수 있다. 따라서, 소비자의 전자 장치 사용 시간이 감소될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치 내의 배터리 구조체가 차지하는 공간에서 보호 회로 모듈이 차지하는 공간을 축소시킬 수 있다. 이러한 경우, 축소된 공간만큼 배터리 셀의 크기를 확장하여 배터리 셀의 용량을 확보할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른 전자 장치는, 배터리 셀, 상기 배터리 셀이 배치되는 수납부 및 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡되고 적어도 하나의 홈을 포함하는 제1 실링부를 포함하고, 상기 배터리 셀을 밀봉하는 배터리 파우치, 상기 배터리 셀의 양극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제1 전극 탭과 상기 배터리 셀의 음극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제2 전극 탭을 포함하는 전극 단자 및 적어도 하나의 전자 소자를 포함하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부에 배치되고, 상기 전극 단자와 연결되는 보호 회로 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 배터리 구조체는, 배터리 셀, 상기 배터리 셀이 배치되는 수납부와 상기 수납부와 마주하도록 절곡되고 적어도 하나의 홈을 포함하는 제1 실링부를 포함하고, 상기 배터리 셀을 밀봉하는 배터리 파우치, 상기 배터리셀의 양극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제1 전극 탭과 상기 배터리 셀의 음극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제2 전극 탭을 포함하는 전극 단자 및 적어도 하나의 전자 소자를 포함하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부에 배치되고, 상기 전극 단자와 연결되는 보호 회로 모듈을 포함할 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 배터리 구조체를 구성하는 부품 사이의 공간을 축소할 수 있다. 이러한 경우, 부품 사이의 공간이 축소된 만큼 배터리 셀의 크기를 확장하여 배터리 셀의 용량을 확보할 수 있다. 예를 들어, 배터리 구조체에서 배터리 구조체의 보호 회로 모듈(예: PCM; protection circuit module)이 차지하는 공간을 감소시키고, 감소된 공간만큼 배터리 셀의 크기를 확대할 수 있다.
도면의 설명과 관련하여, 동일 또는 유사한 구성 요소에 대해서는 동일 또는 유사한 참조 부호가 사용될 수 있다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예들에 따른 제1 실링부에 절곡된 형상이 되기 전 상태의 배터리 구조체에 대한 도면이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예들에 따른 제1 실링부에 절곡된 형상이 형성된 상태의 배터리 구조체에 대한 도면이다.
도 4b는 도 4a의 제1 실링부에 대한 확대도이다.
도 4c는 도 4a의 배터리 구조체의 배면 사시도이다.
도 5a는 도 4a의 제1 실링부가 배터리 파우치의 수납부와 마주하도록 접힌 상태의 정면도이다.
도 5b는 도 5a의 제1 실링부에 대한 확대도이다.
도 6a는 배터리 파우치의 제1 실링부에 보호 회로 모듈이 배치된 상태의 사시도이다.
도 6b는 배터리 파우치의 제1 실링부에 보호 회로 모듈이 배치된 정면도이다.
도 7은 본 개시의 배터리 구조체와 다른 실시예의 배터리 구조체를 비교 설명하기 위한 도면이다.
도 1은, 본 개시의 일 실시예들에 따른, 네트워크 환경 내의 전자 장치의 블록도이다.
도 2는, 본 개시의 일 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈 및 배터리에 대한 블록도이다.
도 3은 본 개시의 일 실시예들에 따른 제1 실링부에 절곡된 형상이 되기 전 상태의 배터리 구조체에 대한 도면이다.
도 4a는 본 개시의 일 실시예들에 따른 제1 실링부에 절곡된 형상이 형성된 상태의 배터리 구조체에 대한 도면이다.
도 4b는 도 4a의 제1 실링부에 대한 확대도이다.
도 4c는 도 4a의 배터리 구조체의 배면 사시도이다.
도 5a는 도 4a의 제1 실링부가 배터리 파우치의 수납부와 마주하도록 접힌 상태의 정면도이다.
도 5b는 도 5a의 제1 실링부에 대한 확대도이다.
도 6a는 배터리 파우치의 제1 실링부에 보호 회로 모듈이 배치된 상태의 사시도이다.
도 6b는 배터리 파우치의 제1 실링부에 보호 회로 모듈이 배치된 정면도이다.
도 7은 본 개시의 배터리 구조체와 다른 실시예의 배터리 구조체를 비교 설명하기 위한 도면이다.
이하 설명에서는, 본 문서의 다양한 실시예가 첨부된 도면을 참조하여 기재된다. 본 문서의 다양한 실시예들 및 이에 사용된 용어들은 본 문서에 기재된 기술적 특징들을 특정한 실시 예들로 한정하려는 것이 아니며, 해당 실시 예의 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.
도 1은, 다양한 실시예들에 따른, 네트워크 환경(100) 내의 전자 장치(101)의 블록도이다. 도 1을 참조하면, 네트워크 환경(100)에서 전자 장치(101)는 제 1 네트워크(198)(예: 근거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(102)와 통신하거나, 또는 제 2 네트워크(199)(예: 원거리 무선 통신 네트워크)를 통하여 전자 장치(104) 또는 서버(108)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 서버(108)를 통하여 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)는 프로세서(120), 메모리(130), 입력 모듈(150), 음향 출력 모듈(155), 디스플레이 모듈(160), 오디오 모듈(170), 센서 모듈(176), 인터페이스(177), 연결 단자(178), 햅틱 모듈(179), 카메라 모듈(180), 전력 관리 모듈(188), 배터리(189), 통신 모듈(190), 가입자 식별 모듈(196), 또는 안테나 모듈(197)을 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서는, 전자 장치(101)에는, 이 구성요소들 중 적어도 하나(예: 연결 단자(178))가 생략되거나, 하나 이상의 다른 구성요소가 추가될 수 있다. 어떤 실시예에서는, 이 구성요소들 중 일부들(예: 센서 모듈(176), 카메라 모듈(180), 또는 안테나 모듈(197))은 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160))로 통합될 수 있다.
프로세서(120)는, 예를 들면, 소프트웨어(예: 프로그램(140))를 실행하여 프로세서(120)에 연결된 전자 장치(101)의 적어도 하나의 다른 구성요소(예: 하드웨어 또는 소프트웨어 구성요소)를 제어할 수 있고, 다양한 데이터 처리 또는 연산을 수행할 수 있다. 일실시예에 따르면, 데이터 처리 또는 연산의 적어도 일부로서, 프로세서(120)는 다른 구성요소(예: 센서 모듈(176) 또는 통신 모듈(190))로부터 수신된 명령 또는 데이터를 휘발성 메모리(132)에 저장하고, 휘발성 메모리(132)에 저장된 명령 또는 데이터를 처리하고, 결과 데이터를 비휘발성 메모리(134)에 저장할 수 있다. 일실시예에 따르면, 프로세서(120)는 메인 프로세서(121)(예: 중앙 처리 장치 또는 어플리케이션 프로세서) 또는 이와는 독립적으로 또는 함께 운영 가능한 보조 프로세서(123)(예: 그래픽 처리 장치, 신경망 처리 장치(NPU: neural processing unit), 이미지 시그널 프로세서, 센서 허브 프로세서, 또는 커뮤니케이션 프로세서)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 전자 장치(101)가 메인 프로세서(121) 및 보조 프로세서(123)를 포함하는 경우, 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)보다 저전력을 사용하거나, 지정된 기능에 특화되도록 설정될 수 있다. 보조 프로세서(123)는 메인 프로세서(121)와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
보조 프로세서(123)는, 예를 들면, 메인 프로세서(121)가 인액티브(예: 슬립) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)를 대신하여, 또는 메인 프로세서(121)가 액티브(예: 어플리케이션 실행) 상태에 있는 동안 메인 프로세서(121)와 함께, 전자 장치(101)의 구성요소들 중 적어도 하나의 구성요소(예: 디스플레이 모듈(160), 센서 모듈(176), 또는 통신 모듈(190))와 관련된 기능 또는 상태들의 적어도 일부를 제어할 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 이미지 시그널 프로세서 또는 커뮤니케이션 프로세서)는 기능적으로 관련 있는 다른 구성요소(예: 카메라 모듈(180) 또는 통신 모듈(190))의 일부로서 구현될 수 있다. 일실시예에 따르면, 보조 프로세서(123)(예: 신경망 처리 장치)는 인공지능 모델의 처리에 특화된 하드웨어 구조를 포함할 수 있다. 인공지능 모델은 기계 학습을 통해 생성될 수 있다. 이러한 학습은, 예를 들어, 인공지능이 수행되는 전자 장치(101) 자체에서 수행될 수 있고, 별도의 서버(예: 서버(108))를 통해 수행될 수도 있다. 학습 알고리즘은, 예를 들어, 지도형 학습(supervised learning), 비지도형 학습(unsupervised learning), 준지도형 학습(semi-supervised learning) 또는 강화 학습(reinforcement learning)을 포함할 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은, 복수의 인공 신경망 레이어들을 포함할 수 있다. 인공 신경망은 심층 신경망(DNN: deep neural network), CNN(convolutional neural network), RNN(recurrent neural network), RBM(restricted boltzmann machine), DBN(deep belief network), BRDNN(bidirectional recurrent deep neural network), 심층 Q-네트워크(deep Q-networks) 또는 상기 중 둘 이상의 조합 중 하나일 수 있으나, 전술한 예에 한정되지 않는다. 인공지능 모델은 하드웨어 구조 이외에, 추가적으로 또는 대체적으로, 소프트웨어 구조를 포함할 수 있다.
메모리(130)는, 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소(예: 프로세서(120) 또는 센서 모듈(176))에 의해 사용되는 다양한 데이터를 저장할 수 있다. 데이터는, 예를 들어, 소프트웨어(예: 프로그램(140)) 및, 이와 관련된 명령에 대한 입력 데이터 또는 출력 데이터를 포함할 수 있다. 메모리(130)는, 휘발성 메모리(132) 또는 비휘발성 메모리(134)를 포함할 수 있다.
프로그램(140)은 메모리(130)에 소프트웨어로서 저장될 수 있으며, 예를 들면, 운영 체제(142), 미들 웨어(144) 또는 어플리케이션(146)을 포함할 수 있다.
입력 모듈(150)은, 전자 장치(101)의 구성요소(예: 프로세서(120))에 사용될 명령 또는 데이터를 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로부터 수신할 수 있다. 입력 모듈(150)은, 예를 들면, 마이크, 마우스, 키보드, 키(예: 버튼), 또는 디지털 펜(예: 스타일러스 펜)을 포함할 수 있다.
음향 출력 모듈(155)은 음향 신호를 전자 장치(101)의 외부로 출력할 수 있다. 음향 출력 모듈(155)은, 예를 들면, 스피커 또는 리시버를 포함할 수 있다. 스피커는 멀티미디어 재생 또는 녹음 재생과 같이 일반적인 용도로 사용될 수 있다. 리시버는 착신 전화를 수신하기 위해 사용될 수 있다. 일실시예에 따르면, 리시버는 스피커와 별개로, 또는 그 일부로서 구현될 수 있다.
디스플레이 모듈(160)은 전자 장치(101)의 외부(예: 사용자)로 정보를 시각적으로 제공할 수 있다. 디스플레이 모듈(160)은, 예를 들면, 디스플레이, 홀로그램 장치, 또는 프로젝터 및 해당 장치를 제어하기 위한 제어 회로를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 디스플레이 모듈(160)은 터치를 감지하도록 설정된 터치 센서, 또는 상기 터치에 의해 발생되는 힘의 세기를 측정하도록 설정된 압력 센서를 포함할 수 있다.
오디오 모듈(170)은 소리를 전기 신호로 변환시키거나, 반대로 전기 신호를 소리로 변환시킬 수 있다. 일실시예에 따르면, 오디오 모듈(170)은, 입력 모듈(150)을 통해 소리를 획득하거나, 음향 출력 모듈(155), 또는 전자 장치(101)와 직접 또는 무선으로 연결된 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))(예: 스피커 또는 헤드폰)를 통해 소리를 출력할 수 있다.
센서 모듈(176)은 전자 장치(101)의 작동 상태(예: 전력 또는 온도), 또는 외부의 환경 상태(예: 사용자 상태)를 감지하고, 감지된 상태에 대응하는 전기 신호 또는 데이터 값을 생성할 수 있다. 일실시예에 따르면, 센서 모듈(176)은, 예를 들면, 제스처 센서, 자이로 센서, 기압 센서, 마그네틱 센서, 가속도 센서, 그립 센서, 근접 센서, 컬러 센서, IR(infrared) 센서, 생체 센서, 온도 센서, 습도 센서, 또는 조도 센서를 포함할 수 있다.
인터페이스(177)는 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 직접 또는 무선으로 연결되기 위해 사용될 수 있는 하나 이상의 지정된 프로토콜들을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 인터페이스(177)는, 예를 들면, HDMI(high definition multimedia interface), USB(universal serial bus) 인터페이스, SD카드 인터페이스, 또는 오디오 인터페이스를 포함할 수 있다.
연결 단자(178)는, 그를 통해서 전자 장치(101)가 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102))와 물리적으로 연결될 수 있는 커넥터를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 연결 단자(178)는, 예를 들면, HDMI 커넥터, USB 커넥터, SD 카드 커넥터, 또는 오디오 커넥터(예: 헤드폰 커넥터)를 포함할 수 있다.
햅틱 모듈(179)은 전기적 신호를 사용자가 촉각 또는 운동 감각을 통해서 인지할 수 있는 기계적인 자극(예: 진동 또는 움직임) 또는 전기적인 자극으로 변환할 수 있다. 일실시예에 따르면, 햅틱 모듈(179)은, 예를 들면, 모터, 압전 소자, 또는 전기 자극 장치를 포함할 수 있다.
카메라 모듈(180)은 정지 영상 및 동영상을 촬영할 수 있다. 일실시예에 따르면, 카메라 모듈(180)은 하나 이상의 렌즈들, 이미지 센서들, 이미지 시그널 프로세서들, 또는 플래시들을 포함할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은 전자 장치(101)에 공급되는 전력을 관리할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, PMIC(power management integrated circuit)의 적어도 일부로서 구현될 수 있다.
배터리(189)는 전자 장치(101)의 적어도 하나의 구성요소에 전력을 공급할 수 있다. 일실시예에 따르면, 배터리(189)는, 예를 들면, 재충전 불가능한 1차 전지, 재충전 가능한 2차 전지 또는 연료 전지를 포함할 수 있다.
통신 모듈(190)은 전자 장치(101)와 외부 전자 장치(예: 전자 장치(102), 전자 장치(104), 또는 서버(108)) 간의 직접(예: 유선) 통신 채널 또는 무선 통신 채널의 수립, 및 수립된 통신 채널을 통한 통신 수행을 지원할 수 있다. 통신 모듈(190)은 프로세서(120)(예: 어플리케이션 프로세서)와 독립적으로 운영되고, 직접(예: 유선) 통신 또는 무선 통신을 지원하는 하나 이상의 커뮤니케이션 프로세서를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 통신 모듈(190)은 무선 통신 모듈(192)(예: 셀룰러 통신 모듈, 근거리 무선 통신 모듈, 또는 GNSS(global navigation satellite system) 통신 모듈) 또는 유선 통신 모듈(194)(예: LAN(local area network) 통신 모듈, 또는 전력선 통신 모듈)을 포함할 수 있다. 이들 통신 모듈 중 해당하는 통신 모듈은 제 1 네트워크(198)(예: 블루투스, WiFi(wireless fidelity) direct 또는 IrDA(infrared data association)와 같은 근거리 통신 네트워크) 또는 제 2 네트워크(199)(예: 레거시 셀룰러 네트워크, 5G 네트워크, 차세대 통신 네트워크, 인터넷, 또는 컴퓨터 네트워크(예: LAN 또는 WAN)와 같은 원거리 통신 네트워크)를 통하여 외부의 전자 장치(104)와 통신할 수 있다. 이런 여러 종류의 통신 모듈들은 하나의 구성요소(예: 단일 칩)로 통합되거나, 또는 서로 별도의 복수의 구성요소들(예: 복수 칩들)로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 가입자 식별 모듈(196)에 저장된 가입자 정보(예: 국제 모바일 가입자 식별자(IMSI))를 이용하여 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크 내에서 전자 장치(101)를 확인 또는 인증할 수 있다.
무선 통신 모듈(192)은 4G 네트워크 이후의 5G 네트워크 및 차세대 통신 기술, 예를 들어, NR 접속 기술(new radio access technology)을 지원할 수 있다. NR 접속 기술은 고용량 데이터의 고속 전송(eMBB(enhanced mobile broadband)), 단말 전력 최소화와 다수 단말의 접속(mMTC(massive machine type communications)), 또는 고신뢰도와 저지연(URLLC(ultra-reliable and low-latency communications))을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은, 예를 들어, 높은 데이터 전송률 달성을 위해, 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 고주파 대역에서의 성능 확보를 위한 다양한 기술들, 예를 들어, 빔포밍(beamforming), 거대 배열 다중 입출력(massive MIMO(multiple-input and multiple-output)), 전차원 다중입출력(FD-MIMO: full dimensional MIMO), 어레이 안테나(array antenna), 아날로그 빔형성(analog beam-forming), 또는 대규모 안테나(large scale antenna)와 같은 기술들을 지원할 수 있다. 무선 통신 모듈(192)은 전자 장치(101), 외부 전자 장치(예: 전자 장치(104)) 또는 네트워크 시스템(예: 제 2 네트워크(199))에 규정되는 다양한 요구사항을 지원할 수 있다. 일실시예에 따르면, 무선 통신 모듈(192)은 eMBB 실현을 위한 Peak data rate(예: 20Gbps 이상), mMTC 실현을 위한 손실 Coverage(예: 164dB 이하), 또는 URLLC 실현을 위한 U-plane latency(예: 다운링크(DL) 및 업링크(UL) 각각 0.5ms 이하, 또는 라운드 트립 1ms 이하)를 지원할 수 있다.
안테나 모듈(197)은 신호 또는 전력을 외부(예: 외부의 전자 장치)로 송신하거나 외부로부터 수신할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 서브스트레이트(예: PCB) 위에 형성된 도전체 또는 도전성 패턴으로 이루어진 방사체를 포함하는 안테나를 포함할 수 있다. 일실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다. 이런 경우, 제 1 네트워크(198) 또는 제 2 네트워크(199)와 같은 통신 네트워크에서 사용되는 통신 방식에 적합한 적어도 하나의 안테나가, 예를 들면, 통신 모듈(190)에 의하여 상기 복수의 안테나들로부터 선택될 수 있다. 신호 또는 전력은 상기 선택된 적어도 하나의 안테나를 통하여 통신 모듈(190)과 외부의 전자 장치 간에 송신되거나 수신될 수 있다. 어떤 실시예에 따르면, 방사체 이외에 다른 부품(예: RFIC(radio frequency integrated circuit))이 추가로 안테나 모듈(197)의 일부로 형성될 수 있다.
다양한 실시예에 따르면, 안테나 모듈(197)은 mmWave 안테나 모듈을 형성할 수 있다. 일실시예에 따르면, mmWave 안테나 모듈은 인쇄 회로 기판, 상기 인쇄 회로 기판의 제 1 면(예: 아래 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 지정된 고주파 대역(예: mmWave 대역)을 지원할 수 있는 RFIC, 및 상기 인쇄 회로 기판의 제 2 면(예: 윗 면 또는 측 면)에 또는 그에 인접하여 배치되고 상기 지정된 고주파 대역의 신호를 송신 또는 수신할 수 있는 복수의 안테나들(예: 어레이 안테나)을 포함할 수 있다.
상기 구성요소들 중 적어도 일부는 주변 기기들간 통신 방식(예: 버스, GPIO(general purpose input and output), SPI(serial peripheral interface), 또는 MIPI(mobile industry processor interface))을 통해 서로 연결되고 신호(예: 명령 또는 데이터)를 상호간에 교환할 수 있다.
일실시예에 따르면, 명령 또는 데이터는 제 2 네트워크(199)에 연결된 서버(108)를 통해서 전자 장치(101)와 외부의 전자 장치(104)간에 송신 또는 수신될 수 있다. 외부의 전자 장치(102, 또는 104) 각각은 전자 장치(101)와 동일한 또는 다른 종류의 장치일 수 있다. 일실시예에 따르면, 전자 장치(101)에서 실행되는 동작들의 전부 또는 일부는 외부의 전자 장치들(102, 104, 또는 108) 중 하나 이상의 외부의 전자 장치들에서 실행될 수 있다. 예를 들면, 전자 장치(101)가 어떤 기능이나 서비스를 자동으로, 또는 사용자 또는 다른 장치로부터의 요청에 반응하여 수행해야 할 경우에, 전자 장치(101)는 기능 또는 서비스를 자체적으로 실행시키는 대신에 또는 추가적으로, 하나 이상의 외부의 전자 장치들에게 그 기능 또는 그 서비스의 적어도 일부를 수행하라고 요청할 수 있다. 상기 요청을 수신한 하나 이상의 외부의 전자 장치들은 요청된 기능 또는 서비스의 적어도 일부, 또는 상기 요청과 관련된 추가 기능 또는 서비스를 실행하고, 그 실행의 결과를 전자 장치(101)로 전달할 수 있다. 전자 장치(101)는 상기 결과를, 그대로 또는 추가적으로 처리하여, 상기 요청에 대한 응답의 적어도 일부로서 제공할 수 있다. 이를 위하여, 예를 들면, 클라우드 컴퓨팅, 전달 컴퓨팅, 모바일 에지 컴퓨팅(MEC: mobile edge computing), 또는 클라이언트-서버 컴퓨팅 기술이 이용될 수 있다. 전자 장치(101)는, 예를 들어, 전달 컴퓨팅 또는 모바일 에지 컴퓨팅을 이용하여 초저지연 서비스를 제공할 수 있다. 다른 실시예에 있어서, 외부의 전자 장치(104)는 IoT(internet of things) 기기를 포함할 수 있다. 서버(108)는 기계 학습 및/또는 신경망을 이용한 지능형 서버일 수 있다. 일실시예에 따르면, 외부의 전자 장치(104) 또는 서버(108)는 제 2 네트워크(199) 내에 포함될 수 있다. 전자 장치(101)는 5G 통신 기술 및 IoT 관련 기술을 기반으로 지능형 서비스(예: 스마트 홈, 스마트 시티, 스마트 카, 또는 헬스 케어)에 적용될 수 있다.
도 2는, 다양한 실시예들에 따른, 전력 관리 모듈(188) 및 배터리(189)에 대한 블록도(200)이다. 도 2를 참조하면, 전력 관리 모듈(188)은 충전 회로(210), 전력 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 포함할 수 있다. 충전 회로(210)는 전자 장치(101)에 대한 외부 전원으로부터 공급되는 전력을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 일실시예에 따르면, 충전 회로(210)는 외부 전원의 종류(예: 전원 어댑터, USB 또는 무선충전), 상기 외부 전원으로부터 공급 가능한 전력의 크기(예: 약 20와트 이상), 또는 배터리(189)의 속성 중 적어도 일부에 기반하여 충전 방식(예: 일반 충전 또는 급속 충전)을 선택하고, 상기 선택된 충전 방식을 이용하여 배터리(189)를 충전할 수 있다. 외부 전원은 전자 장치(101)와, 예를 들면, 연결 단자(178)을 통해 유선 연결되거나, 또는 안테나 모듈(197)을 통해 무선으로 연결될 수 있다.
전력 조정기(220)는, 예를 들면, 외부 전원 또는 배터리(189)로부터 공급되는 전력의 전압 레벨 또는 전류 레벨을 조정함으로써 다른 전압 또는 다른 전류 레벨을 갖는 복수의 전력들을 생성할 수 있다. 전력 조정기(220)는 상기 외부 전원 또는 배터리(189)의 전력을 전자 장치(101)에 포함된 구성 요소들 중 일부 구성 요소들 각각의 구성 요소에게 적합한 전압 또는 전류 레벨로 조정할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 조정기(220)는 LDO(low drop out) regulator 또는 switching regulator의 형태로 구현될 수 있다. 전력 게이지(230)는 배터리(189)에 대한 사용 상태 정보(예: 배터리(189)의 용량, 충방전 횟수, 전압, 또는 온도)를 측정할 수 있다.
전력 관리 모듈(188)은, 예를 들면, 충전 회로(210), 전압 조정기(220), 또는 전력 게이지(230)를 이용하여, 상기 측정된 사용 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 충전과 관련된 충전 상태 정보(예: 수명, 과전압, 저전압, 과전류, 과충전, 과방전(over discharge), 과열, 단락, 또는 팽창(swelling))를 결정할 수 있다. 전력 관리 모듈(188)은 상기 결정된 충전 상태 정보에 적어도 일부 기반하여 배터리(189)의 정상 또는 이상 여부를 판단할 수 있다. 배터리(189)의 상태가 이상으로 판단되는 경우, 전력 관리 모듈(188)은 배터리(189)에 대한 충전을 조정(예: 충전 전류 또는 전압 감소, 또는 충전 중지)할 수 있다. 일실시예에 따르면, 전력 관리 모듈(188)의 기능들 중 적어도 일부 기능은 외부 제어 장치(예: 프로세서(120))에 의해서 수행될 수 있다.
배터리(189)는, 일실시예에 따르면, 배터리 보호 회로(protection circuit module(PCM))(240)를 포함할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)는 배터리(189)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 배터리 보호 회로(240)은, 추가적으로 또는 대체적으로, 셀 밸런싱, 배터리의 용량 측정, 충방전 횟수 측정, 온도 측정, 또는 전압 측정을 포함하는 다양한 기능들을 수행할 수 있는 배터리 관리 시스템(battery management system(BMS))의 적어도 일부로서 구성될 수 있다.
일실시예에 따르면, 배터리(189)의 상기 사용 상태 정보 또는 상기 충전 상태 정보의 적어도 일부는 센서 모듈(276) 중 해당하는 센서(예: 온도 센서), 전력 게이지(230), 또는 전력 관리 모듈(188)을 이용하여 측정될 수 있다. 일실시예에 따르면, 상기 센서 모듈(176) 중 상기 해당하는 센서(예: 온도 센서)는 배터리 보호 회로(140)의 일부로 포함되거나, 또는 이와는 별도의 장치로서 배터리(189)의 인근에 배치될 수 있다.
도 3은 본 개시의 일 실시예들에 따른 제1 실링부에 절곡된 형상이 되기 전 상태의 배터리 구조체에 대한 도면이다. 도 4a는 본 개시의 일 실시예들에 따른 제1 실링부에 절곡된 형상이 형성된 상태의 배터리 구조체에 대한 도면이다. 도 4b는 도 4a의 제1 실링부에 대한 확대도이다. 도 4c는 도 4a의 배터리 구조체의 배면 사시도이다. 도 5a는 도 4a의 제1 실링부가 배터리 파우치의 수납부와 마주하도록 접힌 상태의 정면도이다. 도 5b는 도 5a의 제1 실링부에 대한 확대도이다. 도 6a는 배터리 파우치의 제1 실링부에 보호 회로 모듈이 배치된 상태의 사시도이다. 도 6b는 배터리 파우치의 제1 실링부에 보호 회로 모듈이 배치된 정면도이다.
이하 설명에서 앞서 설명한 구성 요소와 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 부재번호를 사용하여 설명하도록 한다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 배터리 구조체(300)(예: 도 1의 배터리(189))는 배터리 셀(310), 배터리 파우치(320), 배터리 셀(310)의 양극판과 연결되는 제1 전극 탭(361) 및 배터리 셀(310)의 음극판과 연결되는 제2 전극 탭(362)을 포함하는 전극 단자(360), 배터리 파우치(320)의 일부에 밀착되어 전극 단자(360)와 연결되는 보호 회로 모듈(400)을 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101))는, 전자 장치에 포함된 다양한 전자 부품(예: 프로세서(예: 도 1의 프로세서(120)), 메모리(예: 도 1의 메모리(130)), 또는 디스플레이(예: 도 1의 디스플레이 모듈(160)))에 전원을 공급하는 배터리 셀(310)을 포함하는 배터리 구조체(300)(예: 도 1의 배터리(189))를 포함할 수 있다. 배터리 구조체(300)는 예를 들어, 리튬 이온 배터리(Li-ion batter)일 수 있다. 리튬 이온 배터리는, 외부 전원을 이용하여 충전이 가능한 배터리이다. 리튬 이온 배터리는 에너지 밀도가 높고 보존성이 우수하며 긴 라이프 사이클을 가지고 있어 모바일 전자 장치에 널리 사용된다. 또한, 리튬 이온 폴리머 배터리의 경우, 고체 또는 젤 타입의 전해질을 사용하므로 액체 전해질을 사용하는 다른 배터리와 다르게 전해 물질의 누수 가능성이 현저히 낮은 장점이 있다. 배터리 구조체(300)는 체적당 에너지 저장량이 큰 리튬 이온 배터리일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
일 실시예에 따르면, 배터리 셀(310)은 양극판(positive electrode), 음극판(negative electrode) 및 분리막(separator)을 포함할 수 있다. 양극판은 배터리 셀(310)의 방전 시에 캐소드(cathode)로 동작하고 배터리 셀(310)에 포함된 전해질로부터 리튬 이온을 흡수하여 리튬 화합물을 형성하며, 충전 시에는 애노드(anode)로 동작하며 리튬 이온을 방출하는 전극일 수 있다. 양극판은 예컨대 알루미늄과 같은 금속 박판을 포함하는 양극 집전체 및/또는 양극 활물질을 포함할 수 있다. 양극 활물질은 리튬 화합물, 예를 들어 리튬 코발트 산화물(LixCoO2), 리튬 니켈 산화물(LixNiO2), 리튬 니켈 코발트 산화물(Lix(NiCo)O2), 리튬 니켈 코발트 망간 산화물(Lix(NiCoMn)O2), 리튬 니켈 코발트 알루미늄 산화물(Lix(NiCoAl)O2) 스피넬형 리튬망간 산화물(LixMn2O4), 이산화망간(MnO2), 리튬 철 인산염(LixFePO4) 및/또는 리튬 망간 인산염(LixMnPO4)과 같은 올리빈(olivine)형 화합물을 포함할 수 있다. 음극판은 배터리 셀(310)의 방전 시에 애노드(anode)로 동작하여 배터리 셀(310)에 포함된 전해질에 대하여 리튬 이온을 방출하고, 충전 시에 캐소드(cathode)로 동작하여 환원된 리튬 원자를 보관하는 전극일 수 있다. 음극판은 예컨대 구리와 같은 금속 박판을 포함하는 음극 집전체 및/또는 음극 활물질을 포함할 수 있다. 음극 활물질은 예를 들어, 리튬을 인터칼레이션(intercalation)하여 저장하는 인조 및/또는 천연 흑연, 산화규소, 질화규소 및/또는 탄화규소와 같은 다양한 실리콘계 화합물 및/또는 금속상의 리튬을 저장하는 리튬 금속 또는 이의 다양한 합금 내지 금속화합물을 포함할 수 있다. 분리막은 리튬 이온을 통과시키면서 양극과 음극 전기적 접촉을 방지하는 부재일 수 있다. 일 실시예에서, 분리막은 리튬 이온의 통과가 가능한 크기의 미세 기공(pore)을 가지는 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 고분자 재질을 포함할 수 있다. 음극, 양극 및 분리막을 포함하는 배터리의 최소 단위는 배터리 셀(cell)(310) 또는 전극 조립체로 일컬어질 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 구조체(300)는 다양한 종류의 배터리를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 구조체(300)는 젤리롤 (jelly roll)형 배터리를 포함할 수 있다. 젤리롤은 양극판과 음극판을 겹쳐서 함께 감는(winding) 구조를 포함할 수 있다. 양극판과 음극판은 사이에 분리막을 두고 함께 와인딩(winding)될 수 있다. 또 다른 실시예에 따르면 배터리 구조체(300)는 양극판, 음극판 및/또는 분리막이 적층되는 구조를 포함하는 스택(stack) 타입의 전극 조립체를 포함할 수 있다. 양극판은 전자가 흘러나오는 쪽의 전극을 의미할 수 있다. 양극판에서는 전자를 잃는 화학 반응이 일어나므로 산화 반응이 이루어지는 전극으로 이해될 수 있다. 양극 활성을 위한 양극활 물질이 양극판의 적어도 일면에 코팅될 수 있다. 음극판은 전자가 흘러들어가는 쪽의 전극을 의미할 수 있다. 음극판에서는 전자를 얻는 화학 반응이 일어나므로 환원 반응이 이루어지는 전극으로 이해될 수 있다. 음극 활성을 위한 음극활물질이 음극판의 적어도 일면에 코팅될 수 있다. 이와 같이, 분리막을 사이에 두고 배치된 양극판과 음극판의 산화 환원 반응을 통해 전류가 생성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 양극판과 음각판 사이에 배치된 분리막은 배터리 셀(310)에 있어 전해질로 기능할 수 있다. 분리막은 다공성의 고분자 물질로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 분리막은 다공성 폴리올레핀막, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-헥사풀루오로 프로필렌, 폴리비닐리덴 풀루오라이드-트리클로로에틸렌, 폴리메틸메타크릴레이트, 폴리아크릴로니트릴, 폴리비닐피롤리돈, 폴리비닐아세테이트, 에틸렌 비닐 아세테이트 공중합체, 폴리에틸렌옥사이드, 셀룰로오스 아세테이트, 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트, 셀룰로오스 아세테이트 프로피오네이트, 시아노에틸풀루란, 시아노에틸폴리비닐알콜, 시아노에틸셀룰로오스, 시아노에틸수크로오스, 풀루란, 카르복실 메틸 셀룰로오스, 아크리로니트릴스티렌부타디엔 공중합체, 폴리이미드, 폴리에틸렌테레프탈레이트, 폴리부틸렌테레프탈레이트, 폴리에스테르, 폴리아세탈, 폴리아미드, 폴리에테르에테르케톤, 폴리에테르설폰, 폴리페닐렌옥사이드, 폴리페닐렌설파이드로, 폴리에틸렌나프탈렌, 부직포막, 다공성 웹(web) 구조를 가진 막 또는 이들의 혼합체 등으로 이루어질 수 있다. 상기 분리막의 단면 또는 양면에는 무기 입자가 결착되어 있을 수 있다.
일 실시예에 따르면, 배터리 셀(310)의 양극판은 제1 전극 탭(361)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 탭(361)은 양극판과 접촉될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제1 전극 탭(361)은 양극판과 일체로 형성될 수 있다. 배터리 셀(310)의 음극판은 후술하는 제2 전극 탭(362)과 연결될 수 있다. 예를 들어, 제2 전극 탭(362)은 음극판과 접촉될 수 있다. 어떤 실시예에서, 제2 전극 탭(362)은 음극판과 일체로 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 3에 도시된 것과 같이, 배터리 파우치(320)는 배터리 셀(310)을 밀봉할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 파우치(320)는 양극판, 음극판 및 분리막을 수용하고 외부 환경으로부터 밀봉할 수 있다. 예를 들어, 배터리 파우치(280)는 금속(예컨대 알루미늄 또는 스테인레스 스틸), 폴리머 재질 및/또는 이들의 복합체 내지 라미네이트(laminate)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 파우치(320)에는 유기 전해액(미도시)이 주입되고 밀봉될 수 있다. 예를 들어, 유기 전해액은 리튬 염과 유기 용매를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 도 3을 참조하면, 배터리 파우치(320)는 배터리 셀(310)이 위치하는 수납부(321), 배터리 셀(310)를 감싸고 남은 잉여 영역인 실링부(330, 340, 350)를 포함할 수 있다. 수납부(321)는 배터리 파우치(320)의 내부 공간으로써, 배터리 셀(310)이 배치되는 공간일 수 있다. 실링부(330, 340, 350)는 배터리 셀(310)을 수납하고 남은 영역을 접합시킨 부분일 수 있다. 예를 들어, 배터리 파우치(320)는 실링부(330, 340, 350)가 열융착 또는 접착 부재를 통해 접합됨에 따라 배터리 셀(310)을 밀봉할 수 있다. 일 실시예에서, 실링부(330, 340, 350)는 배터리 셀(310)의 좌측, 우측, 하측에 형성될 수 있다. 예를 들어, 배터리 파우치(320)는 배터리 셀(310)의 하측(예: 도 3을 기준으로 - Y 방향)에 위치한 제1 실링부(330), 배터리 셀(310)의 우측(예: 도 3을 기준으로 + X 방향, 제1 방향)에 위치하는 제2 실링부(340) 및 배터리 셀(310)의 좌측(예: 도 3을 기준으로 - X 방향, 제2 방향)에 위치하는 제3 실링부(350)를 포함할 수 있다. 어떤 실시예에서, 실링부(330, 340, 350)는 배터리 셀(310)의 좌측(예: 도 3을 기준으로 - X 방향), 우측(예: 도 3을 기준으로 + X 방향), 상측(예: 도 3을 기준으로 + Y 방향), 하측(예: 도 3을 기준으로 - Y 방향)에 형성될 수 있다. 이 밖에도, 실링부(330, 340, 350)는 배터리 셀(310)의 크기 형상에 따라 배터리 셀(310)에 대해 다양한 위치에 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 것과 같이, 배터리 구조체(300)는 배터리 셀(310)의 양극판과 연결된 제1 전극 탭(361) 및 음극판과 연결된 제2 전극 탭(362)을 포함할 수 있다. 제1 전극 탭(361)과 제2 전극 탭(361)은 실링부(330, 340, 350) 중 적어도 하나로 인출될 수 있다. 예를 들어, 제1 전극 탭(361)은 배터리 셀(310)의 양극판과 연결되어 제1 실링부(330)로 인출되고, 제2 전극 탭(362)은 배터리 셀(310)의 음극판과 연결되어 제1 실링부(330)로 인출될 수 있다. 이하에서는 제1 전극 탭(361)과 제2 전극 탭(362)은 제1 실링부(330)로 인출된 것을 전제로 설명하도록 한다.
일 실시예에 따르면, 배터리 구조체(300)는 보호 회로 모듈(400)(예: 도 2의 배터리 보호 회로(PCM; protection circuit module)(240))를 포함할 수 있다. 보호 회로 모듈(400)은 배터리 셀(310)의 성능 저하 또는 소손을 방지하기 위한 다양한 기능(예: 사전 차단 기능)들 중 하나 이상을 수행할 수 있다. 일 실시예예서, 보호 회로 모듈(400)은 과충전, 과방전, 또는 과전류를 차단해 배터리 셀(310)을 보호할 수 있다.
일 실시예에 따르면, 후술할 도 6a에 도시된 것과 같이, 보호 회로 모듈(400)은 인쇄 회로 기판(410), 인쇄 회로 기판(410)에 배치되는 적어도 하나의 전자 소자(420) 및/또는 인쇄 회로 기판(410)에 배치되어 전극 단자(360)와 연결되는 접속 단자(430)를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 전자 소자(420)는 보호 회로 모듈(400)의 집적 회로(integrated circuit) 칩 일 수 있다. 일 실시예에서, 전자 소자(420)는 제1 전자 소자(421)와 제2 전자 소자(422)를 포함할 수 있다. 제1 전자 소자(421)는 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면(410A)에 배치될 수 있다. 제2 전자 소자(422)는 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면(410B)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6b를 참조하면, 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면(410A)은 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)과 마주하는 면일 수 있다. 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면(410B)은 제1 면(410A)의 반대 면으로써, 전자 장치의 상대물과 마주하는 면일 수 있다. 제1 접속 단자(431)와 제2 접속 단자(432)는 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면(410B)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 접속 단자(430)는 제1 전극 탭(361)과 연결되는 제1 접속 단자(431) 및 제2 전극 탭(362)과 연결되는 제2 접속 단자(432)를 포함할 수 있다. 후술할 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 제1 접속 단자(431)는 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면(410B)에 배치되어 제1 전극 탭(361)과 전기적으로 연결될 수 있다. 제2 접속 단자(432)는 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면(410B)에 배치되어 제2 전극 탭(362)과 전기적으로 연결될 수 있다.
일 실시예에서, 보호 회로 모듈(400)은 배터리 셀(310)과 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 보호 회로 모듈(400)은 제1 실링부(330)와 인접하게 배치될 수 있다. 예를 들어, 보호 회로 모듈(400)의 인쇄 회로 기판(410)은 제1 실링부(330)의 일면(예: 도 5b의 제1 면(330A)) 또는 제2 면(예: 도 4b의 제2 면(330B))에 배치되어 밀착될 수 있다. 후술할 도 6a를 참조하면, 배터리 셀(310)의 제1 전극 탭(361)은 보호 회로 모듈(400)의 제1 접속 단자(431)와 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있다. 마찬가지로, 배터리 셀(310)의 제2 전극 탭(362)은 보호 회로 모듈(400)의 제2 접속 단자(432)와 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 전자 장치가 소형화, 슬림화됨에 따라 전자 장치 내부에서 배터리 구조체(300)가 차지하는 공간이 제한적으로 설계될 수 있다. 특히, 웨어러블 전자 장치와 같이 사용자의 신체 일부에 착용되는 전자 장치는 사용자의 착용감, 무게감을 고려하여 크기가 제한될 수 있다. 이에 따라 웨어러블 전자 장치 내에서 배터리 구조체(300)가 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 한편, 제한된 공간에서 배터리 구조체(300)를 구현할 경우, 배터리 셀(310)의 크기가 제한될 수 있다. 이러한 경우, 배터리 구조체(300)의 용량이 제한될 수 있다. 본 개시의 일 실시예에 따르면, 전자 장치 내의 배터리 구조체(300)가 차지하는 공간에서 보호 회로 모듈(400) 및/또는 실링부(300, 330)가 차지하는 공간을 축소시킬 수 있다. 이러한 경우, 축소된 공간만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확장하여 배터리 셀(310)의 용량을 확보할 수 있다. 이하에서는, 본 개시에서 보호 회로 모듈(400)이 차지하는 공간을 축소시키는 구조에 대해 상세히 설명하도록 한다.
일 실시예에서, 도 4a 및 도 4b를 참조하면, 제2 실링부(340)와 제3 실링부(350)는 배터리 파우치(320)의 측면과 마주하도록 절곡될 수 있다. 예를 들어, 제2 실링부(340)와 제3 실링부(350)는 도 4a를 기준으로 + Z 방향을 향하도록 접힐 수 있다. 후술할 바와 같이, 제1 실링부(330)는 제2 실링부(340) 및 제3 실링부(350)와 같이 도 4a를 기준으로 + Z 방향을 향하도록 접힐 수 있다. 이에 따라, 배터리 파우치(320)는 배터리 셀(310)를 밀봉하고 남은 배터리 파우치(320)의 잉여 부분인 제1 실링부(330), 제2 실링부(340)와 제3 실링부(350)가 전자 장치 내에서 차지하는 공간이 축소될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 4a, 도 4b 및 도 4c에 도시된 것과 같이, 배터리 파우치(320)의 제1 실링부(330)는 절곡된 형상으로 형성되며 적어도 하나의 홈(331)이 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 도 4b를 기준으로 +Y 방향을 향하여 배터리 파우치(320)를 바라봤을 때, 제1 실링부(330)는 'ㅁ', 'ㄷ' 및/또는 'U' 형상이 반복적으로 이루어진 형상일 수 있다. 또는, 제1 실링부(330)는 'ㅁ', 'ㄷ' 및/또는 'U' 형상 중 적어도 하나를 포함할 수 있다. 일 실시예에서, 제1 실링부(330)의 홈(331)은 제1 실링부(330)에 'ㅁ', 'ㄷ' 및/또는 'U'와 같은 절곡 형상이 형성됨에 따라 형성된 음각의 공간일 수 있다.
일 실시예에서, 제1 실링부(330)는 지그(jig)(미도시)를 통해 가압되어 절곡된 형상으로 형성될 수 있다. 도 4a, 4b 및 도 4c를 참조하면, 지그를 통해 가압된 부위에는 적어도 하나의 홈(331)이 형성될 수 있다. 제1 실링부(330)는 밀봉되는 단계에서, 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)과 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에 절곡된 형상의 지그를 배치하여 가압될 수 있으며 이에 따라 제1 면(330A) 및/또는 제2 면(330B)에 절곡 형상에 의한 홈(331)이 형성될 수 있다. 이 밖에도 제1 실링부(330)는 다양한 공정을 통해 홈(331)이 형성될 수 있다.
후술할 바와 같이, 제1 실링부(330)에 형성된 홈(331)에는 보호 회로 모듈(400)에 배치된 전자 부품의 적어도 일부가 위치할 수 있다. 일 실시예에서, 보호 회로 모듈(400)의 제1 전자 소자(421), 제2 전자 소자(422), 제1 접속 단자(431), 또는 제2 접속 단자(432) 중 적어도 하나는 홈(331)에 배치될 수 있다. 예를 들어, 도 6b를 참조하면, 보호 회로 모듈(400)은 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면(410A)에 배치된 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 홈(331)에 위치하도록 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)에 밀착될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 5a 및 도 5b에 도시된 것과 같이, 제1 실링부(330)는 홈(331)이 형성되도록 절곡된 형상으로 가공된 후, 배터리 셀(310)와 마주하도록 절곡될 수 있다. 예를 들어, 제1 실링부(330)는 도 5b를 기준으로 + Z 방향을 향하도록 접힐 수 있다. 이에 따라, 제1 실링부(330)가 전자 장치 내에서 배터리 구조체(300)가 배치되는 영역에서 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 한편, 제1 실링부(330)는 접힐수 있도록 제2 실링부(340) 및 제3 실링부(350)로부터 분리될 수 있다.
일 실시예에서, 도 4c를 참조하면, 제1 실링부(330)에 형성된 홈(331)은 제1 실링부(330)가 +Z 방향으로 접힐 수 있도록 배터리 파우치(320) 중 수납부(321)를 형성하는 배터리 파우치(320)의 일단에 대해 일정 간격(L1) 이격되어 형성될 수 있다. 따라서, 제1 실링부(330)는 배터리 셀(310)과 대면하도록 절곡될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 보호 회로 모듈(400)은 제1 실링부(330)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6a 및 도 6b를 참조하면 보호 회로 모듈(400)은 제1 실링부(330)가 배터리 파우치(320)의 측면과 마주하도록 도 6a를 기준으로 + Z 방향을 향하여 접혀진 상태에서 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 도 6b를 참조하면, 보호 회로 모듈(400)은 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)에 형성된 홈(331)에 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(410)은 제1 전자 소자(421)가 배치된 제1 면(410A)이 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)과 마주하도록 배치될 수 있다. 인쇄 회로 기판(410)의 제2 면(410B)에 배치된 제2 전자 소자(422)는 제1 실링부(330)와 마주하지 않고 전자 장치의 상대물과 마주할 수 있다. 이러한 경우, 제1 전자 소자(421)는 제1 실링부(330)의 홈(331)에 배치되어 주위 환경으로부터 보호될 수 있다. 따라서, 제1 전자 소자(421)는 제1 실링부(330)의 홈(331)에 위치하여 전자 장치에 가해지는 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 보호 회로 모듈(400)은 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 홈(331)에 위치함에 따라 제1 전자 소자(421)가 전자 장치 내에서 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 따라서, 제1 전자 소자(421)가 차지하던 공간만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확장하여 배터리 셀(310)의 용량을 추가로 확보할 수 있다.
도면에 도시되지 않은 일 실시예에서, 보호 회로 모듈(400)은 제1 실링부(330)와 수납부(321) 사이에 형성된 공간에 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에는 홈(미도시)이 형성될 수 있다. 보호 회로 모듈(400)은 제1 전자 소자(421) 및 제2 전자 소자(422) 중 어느 하나가 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에 형성된에 위치하도록 배치될 수 있다. 일 실시예에서, 보호 회로 모듈(400)은 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에 형성된 홈에 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(410)은 제1 전자 소자(421)가 배치된 제1 면(410A)이 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)과 마주하도록 배치될 수 있다. 어떤 실시예에서, 보호 회로 모듈(400)은 제2 전자 소자(422)가 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에 형성된 홈에 위치하도록 배치될 수 있다. 예를 들어, 인쇄 회로 기판(410)은 제2 전자 소자(422)가 배치된 제2 면(410B)이 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)과 마주하도록 배치될 수 있다. 따라서, 인쇄 회로 기판(410)은 제1 실링부(330)의 내부에 위치하고, 전자 소자(421, 422)는 제1 실링부(330)의 홈에 위치하여 전자 장치에 가해지는 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 보호 회로 모듈(400)은 제1 전자 소자(421) 및 제2 전자 소자(422) 중 어느 하나가 제1 실링부(330)의 홈에 위치함에 따라 전자 소자(421, 422)가 전자 장치 내에서 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 따라서, 전자 소자(421, 422)가 차지하던 공간만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확장하여 배터리 셀(310)의 용량을 추가로 확보할 수 있다.
도면에 도시되지 않은 일 실시예에서, 제1 접속 단자(431)와 제2 접속 단자(432) 중 적어도 하나는 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)에 형성된 홈(331)에 위치할 수 있다. 또는, 어떤 실시예에서, 제1 접속 단자(431)와 제2 접속 단자(432) 중 적어도 하나는 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에 형성된 홈에 위치할 수 있다. 따라서, 제1 접속 단자(431)와 제2 접속 단자(432) 중 적어도 하나는 전자 장치에 가해지는 외부 충격으로부터 보호될 수 있다. 또한, 보호 회로 모듈(400)은 제1 접속 단자(431) 및 제2 접속 단자(432) 중 어느 하나가 제1 실링부(330)의 홈에 위치함에 따라 접속 단자(431, 432)가 전자 장치 내에서 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 따라서, 접속 단자(431, 432)가 차지하던 공간만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확장하여 배터리 셀(310)의 용량을 추가로 확보할 수 있다.
이하에서는 설명의 편의를 위해, 보호 회로 모듈(400)은 인쇄 회로 기판(410)의 제1 면(410A)에 배치된 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)에 형성된 홈(331)에 위치하도록 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)과 마주하도록 배치된 것을 전제로 설명하도록 한다.
한편, 상술한 바와 같이, 보호 회로 모듈(400)이 제1 실링부(330)와 수납부(321) 사이에 형성된 공간에 위치하는 경우, 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에 형성된 홈(331)은 제1 실링부(330)가 도 4c의 +Z 방향으로 접힐 수 있도록 수납부(321)를 형성하는 배터리 파우치(320)의 일단에 대해 이격된 일정 간격(L1)과 인쇄 회로 기판(410) 두께만큼 추가로 이격되어 형성될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 같이, 보호 회로 모듈(400)은 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 홈(331)에 위치함에 따라 제1 전자 소자(421)가 전자 장치 내에서 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 구조체(300)는 제1 전자 소자(421)가 홈(331)에 위치함에 따라 도 6a를 기준으로 Y 축 방향 길이가 축소될 수 있다. 예를 들어, 제1 실링부(330)에 홈(331)이 형성되지 않은 경우, 배터리 파우치(320)의 일단부에서 보호 회로 모듈(400)의 제2 전자 소자(422)의 끝단 까지의 거리는 약 5.7mm일 수 있다. 이와 비교하여 도 6a 및 도 6b에 도시된 것과 같이, 보호 회로 모듈(400)의 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 홈(331)에 위치한 경우, 배터리 파우치(320) 중 수납부(321)를 형성하는 일단에서 보호 회로 모듈(400)의 제2 전자 소자(422)까지의 거리(L2)는 약 4.2mm로 감소될 수 있다. 이러한 경우, 제1 실링부(330)의 홈(331)을 통해 제1 전자 소자(421)가 차지하는 공간이 축소된만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확장하여 배터리 셀(310)의 용량을 확대할 수 있다.
일 실시예에서, 도 6a 및 도 6b를 참조하면, 보호 회로 모듈(400)은 제1 실링부(330)의 제1 면(330A) 또는 제2 면(330B)에 배치되어 배터리 구조체(300)의 전극 단자(360)와 전기적으로 연결될 수 있다. 일 실시예에서, 배터리 구조체(300)의 제1 전극 탭(361)은 보호 회로 모듈(400)의 인쇄 회로 기판(410)에 배치된 제1 접속 단자(431)와 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있다. 마찬가지로, 배터리 구조체(300)의 제2 전극 탭(362)은 보호 회로 모듈(400)의 인쇄 회로 기판(410)에 배치된 제2 접속 단자(432)와 연결되도록 적어도 일부 구간이 절곡될 수 있다.
도 7은 본 개시의 배터리 구조체(300)와 다른 실시예의 배터리 구조체(300)를 비교 설명하기 위한 도면이다.
이하에서는 전자 장치(예: 도 1의 전자 장치(101)) 내에서 배터리 셀(310)이 차지하는 공간에서 보호 회로 모듈(400)이 차지하는 공간을 축소시키 전(예: 도 7(a))과 보호 회로 모듈(400)이 차지하는 공간을 축소시킨 후(예: 도 7(b))의 구조적 차이를 설명하도록 한다.
일 실시예에서, 도 7(a)를 참조하면, 제1 실링부(330)는 배터리 구조체(300)(예: 도 1의 배터리(189))의 배터리 파우치(320)의 측면과 마주하도록 절곡되지 않고 배터리 구조체(300)의 연장 방향(예: 도 7의 Y 축 방향)과 나란한 방향으로 배치될 수 있다. 보호 회로 모듈(400)은 제1 실링부(330)에 안착되어 배터리 구조체(300)의 전극 단자(360)와 전기적으로 연결될 수 있다.
본 개시의 실시예를 나타내는 도 7(b)를 참조하면, 제1 실링부(330)는 홈(331)이 형성되도록 절곡된 형상으로 가공된 후, 배터리 파우치(320)의 측면과 마주하도록 절곡될 수 있다. 예를 들어, 제1 실링부(330)는 도 7b를 기준으로 + Z 방향을 향하도록 접힐 수 있다. 이러한 경우, 도 7(a)와 비교하여 제1 실링부(330)가 전자 장치 내에서 차지하는 공간은 축소될 수 있다. 또한, 보호 회로 모듈(400)은 제1 실링부(330)의 제1 면(330A)에 배치되어 배터리 구조체(300)의 전극 단자(360)와 전기적으로 연결될 수 있다. 보호 회로 모듈(400)의 인쇄 회로 기판(410)은 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(330)의 홈(331)에 위치하도록 제1 실링부(330)에 배치됨에 따라 제1 전자 소자(421)가 차지하는 공간이 축소될 수 있다. 정리하면, 도 7(b)에 개시된 실시예는 도 7(a)와 비교하여 제1 실링부(330)가 + Z 방향을 향하도록 접히고, 제1 전자 소자(421)가 제1 실링부(300)의 홈(331)에 위치함에 따라 보호 회로 모듈(400)이 전자 장치 내에서 차지하는 공간이 도 7의 Y 만큼 축소될 수 있다.
일 실시예에서, 도 7(a)에서 배터리 파우치(320)의 일단부에서 보호 회로 모듈(400)의 끝단부까지의 공간(Y1)와 도 7(b)에서 배터리 파우치(320)의 일단부에서 보호 회로 모듈(400)의 끝단부까지의 공간(Y2)의 차이만큼의 공간(Y)를 확보할 수 있다. 따라서, 축소된 공간(Y)만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확장하여 배터리 셀(310)의 용량을 확보할 수 있다. 일 실시예에서, 도 7(b)에 도시된 배터리 구조체(300)는 도 7(a)에 도시된 배터리 구조체(300)와 비교하여 배터리 셀(310)의 용량은 약 5~8% 추가 확보할 수 있다. 상술한 설명은, 보호 회로 모듈(400)이 수납부(321)와 제1 실링부(330) 사이의 형성된 공간에 위치하여 제1 실링부(330)의 제2 면(330B)에 배치된 경우에도 동일하게 적용될 수 있다.
한편, 웨어러블 전자 장치의 경우, 휴대용 전자 장치(예: 스마트폰, 노트북)와 비교하여 크기가 작을 수 있다. 마찬가지로, 웨어러블 전자 장치 내에 배치되는 배터리 구조체(300)는 스마트폰, 노트북과 같은 전자 장치에 사용되는 배터리 구조체(300)와 비교하여 상대적으로 크기가 작을 수 있다. 웨어러블 전자 장치와 같이, 배터리 구조체(300)의 크기가 작은 경우, 제1 실링부(330)와 보호 회로 모듈(400)이 차지하던 공간을 일부만 줄이더라도 배터리 구조체(300)의 전체 크기에서 배터리 셀(310)의 확장을 위해 추가 확보된 공간의 비율이 높을 수 있다.
상술한 설명에서는 웨어러블 전자 장치에 사용되는 배터리 구조체(300)임을 전제로 설명하였지만 이에 한정되는 것은 아닐 수 있다. 예를 들어, 본 개시의 배터리 구조체(300)는 노트북, 스마트폰, 또는 태블릿 PC와 같은 다양한 형태의 전자 장치에 적용될 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 전자 장치(101)는, 배터리 셀(310), 상기 배터리 셀이 배치되는 수납부(321)와 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡되고 적어도 하나의 홈(331)을 포함하는 제1 실링부(330)를 포함하고, 상기 배터리 셀을 밀봉하는 배터리 파우치(320), 상기 배터리 셀의 양극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제1 전극 탭(361)과 상기 배터리 셀의 음극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제2 전극 탭(362)을 포함하는 전극 단자(360) 및 적어도 하나의 전자 소자(420)를 포함하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부에 배치되고, 상기 전극 단자와 연결되는 보호 회로 모듈(400)(예: 도 2의 배터리 보호 회로(240))을 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호 회로 모듈은, 상기 전자 소자가 배치되는 인쇄 회로 기판(410), 및 상기 인쇄 회로 기판에 배치되며 상기 제1 전극 탭과 연결되는 제1 접속 단자(431)와 상기 제2 전극 탭과 연결되는 제2 접속 단자(432)를 포함하는 접속 단자(430)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제1 면(330A)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 제1 실링부와 상기 수납부 사이에 형성된 공간에 위치하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제2 면(330B)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 배터리 파우치는, 상기 배터리 셀에 대해 제1 방향(예: 도 3을 기준으로 + X 방향)에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제2 실링부(340)와 상기 배터리 셀에 대해 제2 방향(예: 도 3을 기준으로 - X 방향)에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제3 실링부(350)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부, 상기 제2 실링부 및 상기 제3 실링부는, 서로 동일한 방향을 향하여 절곡될 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부의 홈은, 상기 보호 회로 모듈의 전자 소자를 포함하는 크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극 단자의 제1 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡되고, 상기 전극 단자의 제2 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 제2 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡될 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부의 홈은, 상기 제1 실링부가 상기 배터리 셀에 대해 절곡될 수 있도록 상기 수납부를 형성하는 상기 배터리 파우치의 일단에 대해 일정 간격(L1) 이격될 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀은 리튬 전지일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따른, 배터리 구조체(300)(예: 도 1의 배터리(189))는, 배터리 셀(310), 상기 배터리 셀이 배치되는 수납부(321)와 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡되고 적어도 하나의 홈(331)을 포함하는 제1 실링부(330)를 포함하고, 상기 배터리 셀을 밀봉하는 배터리 파우치(320), 상기 배터리 셀의 양극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제1 전극 탭(361)과 상기 배터리 셀의 음극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제2 전극 탭(362)을 포함하는 전극 단자(360) 및 적어도 하나의 전자 소자(420)를 포함하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부에 배치되고, 상기 전극 단자와 연결되는 보호 회로 모듈(400)(예: 도 2의 배터리 보호 회로(240))을 포함할 수 있다.
또한, 상기 보호 회로 모듈은, 상기 전자 소자가 배치되는 인쇄 회로 기판(410), 및 상기 인쇄 회로 기판에 배치되며 상기 제1 전극 탭과 연결되는 제1 접속 단자(431)와 상기 제2 전극 탭과 연결되는 제2 접속 단자(432)를 포함하는 접속 단자(430)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제1 면(330A)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 인쇄 회로 기판은, 상기 제1 실링부와 상기 수납부 사이에 형성된 공간에 위치하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제2 면(330B)에 배치될 수 있다.
또한, 상기 배터리 파우치는, 상기 배터리 셀에 대해 제1 방향(예: 도 3을 기준으로 + X 방향)에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제2 실링부(340)와 상기 배터리 셀에 대해 제2 방향(예: 도 3을 기준으로 - X 방향)에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제3 실링부(350)를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부, 상기 제2 실링부 및 상기 제3 실링부는, 서로 동일한 방향을 향하여 절곡될 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부의 홈은, 상기 보호 회로 모듈의 상기 전자 소자를 포함하는 크기로 형성될 수 있다.
또한, 상기 전극 단자의 제1 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 제1 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡되고, 상기 전극 단자의 제2 전극 탭은, 상기 인쇄 회로 기판의 제2 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡될 수 있다.
또한, 상기 제1 실링부의 홈은, 상기 제1 실링부가 상기 배터리 셀에 대해 절곡될 수 있도록 상기 수납부를 형성하는 상기 배터리 파우치의 일단에 대해 일정 간격(L1) 이격될 수 있다.
또한, 상기 배터리 셀은 리튬 전지일 수 있다.
본 개시의 일 실시예에 따르면, 배터리 구조체(300)를 구성하는 부품 사이의 공간을 축소할 수 있다. 이러한 경우, 부품 사이의 공간이 축소된 만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확장하여 배터리 셀(310)의 용량을 증가할 수 있다. 예를 들어, 배터리 셀(310) 배치 공간에서 배터리 셀(310)의 보호 회로 모듈(400)이 차지하는 공간을 감소시키고, 감소된 공간만큼 배터리 셀(310)의 크기를 확대할 수 있다.
300: 배터리 구조체 310: 배터리 셀
320: 배터리 파우치 330: 제1 실링부
340: 제2 실링부 350: 제3 실링부
360: 전극 단자 361: 제1 전극 탭
362: 제2 전극 탭 400: 보호 회로 모듈
320: 배터리 파우치 330: 제1 실링부
340: 제2 실링부 350: 제3 실링부
360: 전극 단자 361: 제1 전극 탭
362: 제2 전극 탭 400: 보호 회로 모듈
Claims (20)
- 전자 장치(101)에 있어서,
배터리 셀(310);
상기 배터리 셀이 배치되는 수납부(321) 및 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡되고 적어도 하나의 홈(331)을 포함하는 제1 실링부(330)를 포함하고, 상기 배터리 셀을 밀봉하는 배터리 파우치(320);
상기 배터리 셀의 양극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제1 전극 탭(361)과 상기 배터리 셀의 음극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제2 전극 탭(362)을 포함하는 전극 단자(360); 및
적어도 하나의 전자 소자(420)를 포함하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 상기 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부에 배치되고, 상기 전극 단자와 연결되는 보호 회로 모듈(400);을 포함하는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 보호 회로 모듈은,
상기 전자 소자가 배치되는 인쇄 회로 기판(410), 및
상기 인쇄 회로 기판에 배치되며 상기 제1 전극 탭과 연결되는 제1 접속 단자(431)와 상기 제2 전극 탭과 연결되는 제2 접속 단자(432)를 포함하는 접속 단자(430)를 포함하는 전자 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 인쇄 회로 기판은,
상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 상기 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제1 면(330A)에 배치되는 전자 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 인쇄 회로 기판은,
상기 제1 실링부와 상기 수납부 사이에 형성된 공간에 위치하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 상기 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제2 면(330B)에 배치되는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 배터리 파우치는,
상기 배터리 셀에 대해 제1 방향에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제2 실링부(340)와 상기 배터리 셀에 대해 제2 방향에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제3 실링부(350)를 포함하는 전자 장치.
- 제5항에 있어서,
상기 제1 실링부, 상기 제2 실링부 및 상기 제3 실링부는,
서로 동일한 방향을 향하여 절곡된 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 실링부의 상기 홈은,
상기 보호 회로 모듈의 상기 전자 소자를 포함하는 크기로 형성된 전자 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 전극 단자의 상기 제1 전극 탭은,
상기 인쇄 회로 기판의 제1 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡되고,
상기 전극 단자의 상기 제2 전극 탭은,
상기 인쇄 회로 기판의 제2 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡되는 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 실링부의 상기 홈은,
상기 제1 실링부가 상기 배터리 셀에 대해 절곡될 수 있도록 상기 수납부를 형성하는 상기 배터리 파우치의 일단에 대해 일정 간격(L1) 이격되어 형성된 전자 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 배터리 셀은 리튬 전지인 전자 장치.
- 배터리 구조체(189, 300)에 있어서,
배터리 셀(310);
상기 배터리 셀이 배치되는 수납부(321) 및 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡되고 적어도 하나의 홈(331)을 포함하는 제1 실링부(330)를 포함하고, 상기 배터리 셀을 밀봉하는 배터리 파우치(320);
상기 배터리 셀의 양극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제1 전극 탭(361)과 상기 배터리 셀의 음극판과 연결되어 상기 제1 실링부로 인출되는 제2 전극 탭(362)을 포함하는 전극 단자(360); 및
적어도 하나의 전자 소자(420)를 포함하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 상기 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부에 배치되고, 상기 전극 단자와 연결되는 보호 회로 모듈(400);을 포함하는 배터리 구조체.
- 제11항에 있어서,
상기 보호 회로 모듈은,
상기 전자 소자가 배치되는 인쇄 회로 기판(410), 및
상기 인쇄 회로 기판에 배치되며 상기 제1 전극 탭과 연결되는 제1 접속 단자(431)와 상기 제2 전극 탭과 연결되는 제2 접속 단자(432)를 포함하는 접속 단자(430)를 포함하는 배터리 구조체.
- 제12항에 있어서,
상기 인쇄 회로 기판은,
상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 상기 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제1 면(330A)에 배치되는 배터리 구조체.
- 제12항에 있어서,
상기 인쇄 회로 기판은,
상기 제1 실링부와 상기 수납부 사이에 형성된 공간에 위치하고, 상기 전자 소자가 상기 제1 실링부의 상기 홈에 위치하도록 상기 제1 실링부의 제2 면(330B)에 배치되는 배터리 구조체.
- 제11항에 있어서,
상기 배터리 파우치는,
상기 배터리 셀에 대해 제1 방향에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제2 실링부(340)와 상기 배터리 셀에 대해 제2 방향에 위치하고 상기 배터리 셀과 마주하도록 절곡된 제3 실링부(350)를 포함하는 배터리 구조체.
- 제15항에 있어서,
상기 제1 실링부, 상기 제2 실링부 및 상기 제3 실링부는,
서로 동일한 방향을 향하여 절곡된 배터리 구조체.
- 제11항에 있어서,
상기 제1 실링부의 상기 홈은,
상기 보호 회로 모듈의 상기 전자 소자를 포함하는 크기로 형성된 배터리 구조체.
- 제12항에 있어서,
상기 전극 단자의 상기 제1 전극 탭은,
상기 인쇄 회로 기판의 상기 제1 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡되고,
상기 전극 단자의 상기 제2 전극 탭은,
상기 인쇄 회로 기판의 상기 제2 접속 단자와 연결되도록 일부 구간이 절곡되는 배터리 구조체.
- 제11항에 있어서,
상기 제1 실링부의 상기 홈은,
상기 제1 실링부가 상기 배터리 셀에 대해 절곡될 수 있도록 상기 수납부를 형성하는 상기 배터리 파우치의 일단에 대해 일정 간격(L1) 이격되어 형성된 배터리 구조체.
- 제11항에 있어서,
상기 배터리 셀은 리튬 전지인 배터리 구조체.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| PCT/KR2023/019660 WO2024128646A1 (ko) | 2022-12-14 | 2023-12-01 | 배터리 구조체 및 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치 |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR20220174738 | 2022-12-14 | ||
| KR1020220174738 | 2022-12-14 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240092509A true KR20240092509A (ko) | 2024-06-24 |
Family
ID=91712387
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020230002844A KR20240092509A (ko) | 2022-12-14 | 2023-01-09 | 배터리 구조체 및 배터리 구조체를 포함하는 전자 장치 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240092509A (ko) |
-
2023
- 2023-01-09 KR KR1020230002844A patent/KR20240092509A/ko unknown
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