一種非接觸式充電用柔性導磁薄片及其制備方法
【技術領域】
[0001] 本發(fā)明設及無線充電領域發(fā)射端和接收端電磁感應用柔性導磁薄片，W及制備方 法，特別是用于便攜式終端等設備，W非接觸感應充電方式充電時，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】
[0002] 無線充電技術，也叫非接觸感應式充電，是指利用電磁波感應原理或磁共振方式 進行充電。通過在受電裝置和供電裝置的兩側(cè)設置線圈利用產(chǎn)生的電磁感應或頻率共振的 方式來實現(xiàn)無線充電。其中，電磁感應原理類似于變壓器，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)更遠距離 的無線充電。便攜式終端、手機數(shù)碼、攝像機等電子設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行充電。而無線充電技術，是把交流電變換成IOOkHz及W 上，然后利用電磁感應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備的充電技術逐步向無尾化（非接觸式充電）邁 進，無線充電技術飛速發(fā)展，W電磁感應方式充電為最普遍，磁共振技術也在逐漸興起。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強度低，大電流充電 時需要很大的厚度才能防止飽和，同時也增加了設備的重量，漸漸不能滿足電子設備輕薄 化越來越高的要求。
[0004] 當快速充電或大電流充電的場合，勢必帶來充電線圈和導磁材料的發(fā)熱，甚至是 帶給其他周邊部件感應加熱，帶來致命的影響。為了解決上述問題，需要用導磁屏蔽材料對 線圈帶來的磁通量進行屏蔽。對于屏蔽材料，要求本征磁導率高，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，便攜式終端預留的空間極小，運就需要 提供一種柔性、超薄、高磁導率和低損耗的材料，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合材料，由于他們 的磁導率低和飽和磁感低，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，導磁材料的功能包括兩方面，一方面是為電磁感應的線圈禪 合提供高磁導率的通道，提高充電效率；另一方面是保證感應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，不能直接作為導磁材料應用。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，減小導磁材料的面積可W降低滿流損耗，也就是把非晶納米 晶導磁薄片整體片材進行小單元分割，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。將導磁薄片進行分 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，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 層壓的方法使得細片間絕緣，提高充電效率，通過單片導磁薄片上下兩面施加保護膜或膠 帶的方式，然后進行壓碎的方式制備無線充電用屏蔽片，該技術存在生產(chǎn)效率低、工序繁 雜、表面質(zhì)量一致性不易控制等缺點。專利2015102054640公開了一種無線充電用單/多層 導磁片及其制備方法，采用浸漆固化的方法對壓碎的裂紋進行了絕緣處理，實現(xiàn)了卷材導 磁片的連續(xù)化生產(chǎn)制備，但工藝仍相對復雜。
[0008] 目前，對無線充電的導磁材料研究，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磁薄 片的方法，能夠?qū)B續(xù)的卷材進行高效的網(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磁薄片的使用和制 備問題。作為非接觸式充電用的導磁薄片材料，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。如果采用上下表面都粘貼保護膜再層壓的方法，不易使導磁薄 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)模化生產(chǎn)。
[0011 ]為了達成如上所述的目的，本發(fā)明采用了 W下技術方案：
[0012] -種非接觸式充電用柔性導磁薄片，所述柔性導磁薄片包括：
[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;保護膜，設置于最上層或最下 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)明的導磁 薄片最大的特點是碎片呈網(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磁薄片。
[0021] 上述非接觸式充電用柔性導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、復合、W及覆保護膜工序;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行橫向漉