一種非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片及其制備方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明設(shè)及無線充電領(lǐng)域發(fā)射端和接收端電磁感應(yīng)用柔性導(dǎo)磁薄片，W及制備方 法，特別是用于便攜式終端等設(shè)備，W非接觸感應(yīng)充電方式充電時，提高充電線圈的禪合效 率，防止發(fā)射端和接收端對其他電路的電磁場干擾，為發(fā)射端和接收端線圈的交變磁場提 供磁通路，保證絕大部分磁力線閉合，提高充電效率。
【背景技術(shù)】
[0002] 無線充電技術(shù)，也叫非接觸感應(yīng)式充電，是指利用電磁波感應(yīng)原理或磁共振方式 進(jìn)行充電。通過在受電裝置和供電裝置的兩側(cè)設(shè)置線圈利用產(chǎn)生的電磁感應(yīng)或頻率共振的 方式來實現(xiàn)無線充電。其中，電磁感應(yīng)原理類似于變壓器，在發(fā)送和接收端各有一個線圈， 發(fā)送端線圈連接有線電源產(chǎn)生電磁信號，接收端線圈感應(yīng)發(fā)送端的電磁信號從而產(chǎn)生電流 給電池充電。磁共振原理類似于聲音共振，就像兩個音叉，當(dāng)頻率相同時會產(chǎn)生共振發(fā)聲。 同樣，排列在磁場中的相同振動頻率的線圈，也可從一個向另一個供電，從而實現(xiàn)更遠(yuǎn)距離 的無線充電。便攜式終端、手機(jī)數(shù)碼、攝像機(jī)等電子設(shè)備中的裡離子電池的充電，都是一個 逆變器把交流電變換為直流電進(jìn)行充電。而無線充電技術(shù)，是把交流電變換成IOOkHz及W 上，然后利用電磁感應(yīng)的原理或磁共振原理，通過供電端線圈禪合到受電端線圈，然后經(jīng)過 交流變換到直流給二次電池充電。
[0003] 目前，越來越多的便攜式電子設(shè)備的充電技術(shù)逐步向無尾化（非接觸式充電）邁 進(jìn)，無線充電技術(shù)飛速發(fā)展，W電磁感應(yīng)方式充電為最普遍，磁共振技術(shù)也在逐漸興起。但 是，無線充電線圈背面多使用鐵氧體軟磁材料作為導(dǎo)磁材料或隔磁材料，鐵氧體材料如果 加工成薄片，非常容易斷裂，成品率低，同時，鐵氧體材料的飽和磁感應(yīng)強(qiáng)度低，大電流充電 時需要很大的厚度才能防止飽和，同時也增加了設(shè)備的重量，漸漸不能滿足電子設(shè)備輕薄 化越來越高的要求。
[0004] 當(dāng)快速充電或大電流充電的場合，勢必帶來充電線圈和導(dǎo)磁材料的發(fā)熱，甚至是 帶給其他周邊部件感應(yīng)加熱，帶來致命的影響。為了解決上述問題，需要用導(dǎo)磁屏蔽材料對 線圈帶來的磁通量進(jìn)行屏蔽。對于屏蔽材料，要求本征磁導(dǎo)率高，飽和磁感高，滿流損耗低， W及方便加工成各種形狀W匹配線圈。一般情況下，便攜式終端預(yù)留的空間極小，運(yùn)就需要 提供一種柔性、超薄、高磁導(dǎo)率和低損耗的材料，實現(xiàn)最佳屏蔽效果。
[0005] 傳統(tǒng)的無線充電用軟磁材料如鐵氧體、金屬粉末與聚合物的復(fù)合材料，由于他們 的磁導(dǎo)率低和飽和磁感低，作為屏蔽材料他們很難做到很薄。而非晶和納米晶材料是一種 優(yōu)良的超薄軟磁材料，可W制備到30wiiW下的數(shù)量級，并且具有高的本征磁導(dǎo)率和高飽和 磁感的天然優(yōu)勢，最適合作超薄屏蔽材料，其他材料很難與之媳美。
[0006] 在無線充電模塊中，導(dǎo)磁材料的功能包括兩方面，一方面是為電磁感應(yīng)的線圈禪 合提供高磁導(dǎo)率的通道，提高充電效率；另一方面是保證感應(yīng)線圈的交變磁場帶來的磁力 線，對其他電子部件不產(chǎn)生干擾，起到屏蔽作用。
[0007] 作為無線充電用的非晶材料和納米晶材料，薄帶狀態(tài)下的磁導(dǎo)率和飽和磁感都滿 足要求，但是，在高頻下的損耗主要來自于滿流損耗，導(dǎo)致充電線圈的禪合效率低，品質(zhì)因 數(shù)Q值低，滿流損耗較大，不能直接作為導(dǎo)磁材料應(yīng)用。作為屏蔽功能使用滿足要求，需要采 用后處理工藝降低滿流損耗，減小導(dǎo)磁材料的面積可W降低滿流損耗，也就是把非晶納米 晶導(dǎo)磁薄片整體片材進(jìn)行小單元分割，單體小單元下的磁通小，面積小，滿流小，同時，斷開 了整個導(dǎo)磁片面積內(nèi)的大循環(huán)滿流，使得禪合后的損耗降低，發(fā)熱減少。將導(dǎo)磁薄片進(jìn)行分 割成小面積的單元的方法有很多，也有專利公開其中的技術(shù)，在W往公開的專利中，例如專 利號為201280062847.1，磁場屏蔽片及其制造方法和無線充電器用接收裝置，提到了采用 層壓的方法使得細(xì)片間絕緣，提高充電效率，通過單片導(dǎo)磁薄片上下兩面施加保護(hù)膜或膠 帶的方式，然后進(jìn)行壓碎的方式制備無線充電用屏蔽片，該技術(shù)存在生產(chǎn)效率低、工序繁 雜、表面質(zhì)量一致性不易控制等缺點(diǎn)。專利2015102054640公開了一種無線充電用單/多層 導(dǎo)磁片及其制備方法，采用浸漆固化的方法對壓碎的裂紋進(jìn)行了絕緣處理，實現(xiàn)了卷材導(dǎo) 磁片的連續(xù)化生產(chǎn)制備，但工藝仍相對復(fù)雜。
[0008] 目前，對無線充電的導(dǎo)磁材料研究，還局限在鐵氧體材料，對無線充電的電子模塊 研究比較多，對導(dǎo)磁材料的研究較少。采用鐵氧體材料，無疑是對便攜式電子終端的薄型化 發(fā)展不利，也影響可穿戴電子終端的小型化發(fā)展。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，本發(fā)明的目的在于提供一種非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片 及其制備方法。使非晶帶或納米晶帶形成可控尺寸的網(wǎng)格狀碎片來減少滿流損耗帶來的充 電效率的損失和發(fā)熱現(xiàn)象。本發(fā)明的方法是高效的、連續(xù)化的制備非接觸式充電用導(dǎo)磁薄 片的方法，能夠?qū)B續(xù)的卷材進(jìn)行高效的網(wǎng)格狀碎片處理，保證了制備工藝的連續(xù)性，操作 簡單和高效生產(chǎn)。
[0010] 本發(fā)明中解決的是非晶帶和納米晶帶作為非接觸式充電的導(dǎo)磁薄片的使用和制 備問題。作為非接觸式充電用的導(dǎo)磁薄片材料，非晶帶和納米晶帶具有熱處理后脆化，易 碎，不容易連續(xù)制備的缺點(diǎn)。如果采用上下表面都粘貼保護(hù)膜再層壓的方法，不易使導(dǎo)磁薄 片產(chǎn)生徹底斷裂的碎片，裂紋的大小和均勻性也不易控制，充電過程會產(chǎn)生滿流，發(fā)熱現(xiàn)象 不可避免，也不利于高效規(guī)?；a(chǎn)。
[0011 ]為了達(dá)成如上所述的目的，本發(fā)明采用了 W下技術(shù)方案：
[0012] -種非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片，所述柔性導(dǎo)磁薄片包括：
[0013] 至少一層的非晶或納米晶軟磁合金薄片，每層所述軟磁合金薄片由網(wǎng)格狀分布的 碎片構(gòu)成，所述碎片尺寸均勻且相互分離;雙面膠，設(shè)置于各層所述軟磁合金薄片之間，用 于將相鄰層所述軟磁合金薄片粘結(jié)在一起;且所述雙面膠還設(shè)置于位于最上和最下層的所 述軟磁合金薄片的外表面;各層所述雙面膠的部分填充于與所述雙面膠相鄰的所述軟磁合 金薄片的碎片之間，W使所述軟磁合金薄片的碎片相互絕緣;保護(hù)膜，設(shè)置于最上層或最下 層的所述雙面膠上，W固化所述碎片。
[0014] 在上述非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片中，單層所述非晶或納米晶軟磁合金薄片的 厚度是14-28皿(比如15皿、1化m、l祉m、20皿、22皿、25皿、26皿、27皿）；所述網(wǎng)格狀分布的各 碎片的尺寸是0.5mm-2mnK比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、1.9mm)。導(dǎo)磁片的 性能主要取決于碎片單元的尺寸和斷裂的均勻性，碎片尺寸的大小會影響產(chǎn)生的滿流大 小，碎片的均勻性也會影響產(chǎn)生的滿流，均勻差會使產(chǎn)生的滿流忽大忽小。而本發(fā)明的導(dǎo)磁 薄片最大的特點(diǎn)是碎片呈網(wǎng)格狀均勻分布，各個碎片的尺寸幾乎相同，從而使得導(dǎo)磁片表 面各處的性能都保持一致。
[0015] 上述非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片的制備方法之一，包括熱處理、覆載體膜、縱向 漉剪、橫向漉剪或橫向漉壓、W及覆保護(hù)膜工序;該方法用于制備僅含有一層非晶或納米晶 軟磁合金薄片的非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片，其中：
[0016] 在所述熱處理工序中，非晶或納米晶帶材在380-650°C (比如390°C、420°C、450°C、 480°C、500°C、520°C、550°C、580°C、600°C、620°C、645°C)范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理；
[0017] 在所述覆載體膜的工序中，在熱處理后的單層非晶或納米晶帶材的外表面覆載體 膜，作為載體的薄膜用于保護(hù)易碎的帶材，并防止在后續(xù)破碎過程中帶材脫落；
[0018] 在所述縱向漉剪工序中，將覆載體膜后的所述帶材進(jìn)行縱向漉剪，W將所述帶材 剪斷形成縱向條狀結(jié)構(gòu)，同時所述載體膜保持不斷裂；
[0019] 在所述橫向漉剪或橫向漉壓工序中，將所述縱向漉剪的帶材進(jìn)行橫向漉剪或橫向 漉壓，使所述條狀結(jié)構(gòu)的帶材橫向斷裂形成均勻網(wǎng)格狀碎片，同時所述載體膜依然保持不 斷裂；
[0020] 在所述覆保護(hù)膜工序中，將所述橫向漉剪或橫向漉壓后的帶材外表面的原載體膜 的離型膜層去掉重新覆上一層新的保護(hù)膜，從而得到含有單層非晶或納米晶軟磁合金薄片 的非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片。
[0021] 上述非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片的制備方法之二，包括熱處理、覆載體膜、縱向 漉剪、橫向漉剪或橫向漉壓、復(fù)合、W及覆保護(hù)膜工序;該方法用于制備含有多層非晶或納 米晶軟磁合金薄片的非接觸式充電用柔性導(dǎo)磁薄片，其中：
[0022] 在所述熱處理工序中，非晶或納米晶帶材在380-650°C (比如390°C、420°C、450°C、 480°C、500°C、520°C、550°C、580°C、600°C、620°C、645°C)范圍內(nèi)進(jìn)行熱處理；
[0023] 在所述覆載體膜的工序中，在熱處理后的單層非晶或納米晶帶材的外表面覆載體 膜；
[0024] 在所述縱向漉剪工序中，將覆載體膜后的所述帶材進(jìn)行縱向漉剪，W將所述帶材 剪斷形成縱向條狀結(jié)構(gòu)，同時所述載體膜保持不斷裂；
[0025] 在所述橫向漉剪或橫向漉壓工序中，將所述縱向漉剪的帶材進(jìn)行橫向漉