[发明专利]具有无线充电辐射体功能的磁膜及其制造方法以及使用磁膜的无线充电装置

说明书

技术领域

本发明涉及具有无线充电辐射体功能的磁膜及其制造方法和用途。

背景技术

一般而言，因为算术运算装置和便携式信息通信例如手机、个人数字助理(PDA)、掌上电脑、互联网电话等使用充电电池作为能源，所以电池充电器是必需的。

目前已经商业化的台式或便携式充电器采用使电池与充电器电接触的接触型充电方法。接触型充电器具有应该被解决的各种问题。

例如，应该解决由接触不良而引起的问题例如充电故障问题和电池寿命缩短的问题。应该解决当充电器或通信装置暴露于水分或灰尘时系统性能劣化的问题。此外，应该解决如下问题：因为由于在暴露于外部的充电金属端子与用户的衣服接触时所产生的静电引起通信装置失灵，所以产品的可靠性降低。

为了解决这些问题，已经进行了采用无线充电方法以在没有电接触的情况下利用磁接合(magnetic combination)为电池充电的研究。

在目前的无线充电技术中，为了满足由相应的频率(即，磁共振型：100kHz至200kHz；磁感应型：200kHz至300kHz，6.78Mhz)产生的损耗率和磁导率的值，磁性材料的厚度、金属线圈材料的厚度和绕线匝数等成为磁性材料部件(即，磁性材料/金属线圈材料组合件)的主要因素。

如图1所示，常规无线充电磁性材料部件形成为如下结构：在该结构中层叠有磁性材料层、形成在磁性材料层上的粘合层和形成在粘合层上以执行辐射体功能的金属线圈材料，其中磁性材料层由铁氧体(ferrite)烧结材料、铁氧体复合材料、森达斯特铝硅铁合金(sendust)烧结材料、复合材料等构成。

在用于无线充电的这样的具有辐射体功能的常规磁性材料部件中，位于磁性材料层与金属线圈材料之间的粘合层或空气层妨碍了磁导率的提高；妨碍了损耗率的降低；以及由于层叠结构而妨碍了无线充电装置的轻薄设计。

发明内容

技术问题

本发明的一方面提供了一种无线充电磁性材料部件，该无线充电磁性材料部件可以提高充电时需要的磁导率并且可以降低损耗率并获得高的充电效率(Q)。

本发明的另一方面提供了一种无线充电磁性材料部件，该无线充电磁性材料部件能够使无线充电装置设计得轻薄。

问题的解决方案

根据本发明的一方面，提供了一种用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜，所述磁膜包括：磁性层，所述磁性层具有薄膜形状并且由包含磁性材料粉末和粘结剂树脂的磁性层组合物构成；以及用于辐射体用途的薄膜线圈，所述薄膜线圈在没有使用粘合剂的情况下直接层叠在磁性层的表面上。

优选地，根据本发明，用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的特征在于：磁性材料粉末为选自Fe、Ni、Co、Mn、Al、Zn、Cu、Ba、Ti、Sn、Sr、P、B、N、C、W、Cr、Bi、Li、Y和Cd中的一种元素或选自上述元素中的两种或更多种元素的组合的合金、或者铁氧体粉末。

优选地，根据本发明，用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的特征在于：磁性材料粉末的粒径为3mm至50μm。

优选地，根据本发明，用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的特征在于：粘结剂树脂为选自基于聚乙烯醇的树脂、基于硅的树脂、基于环氧的树脂、基于丙烯酸酯的树脂、基于聚氨酯的树脂、基于聚酰胺的树脂和基于聚酰亚胺的树脂中的一种树脂，或选自上述树脂中的两种或更多种树脂的混合物。

优选地，根据本发明，用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的特征在于：在磁性层组合物中磁性材料粉末与粘结剂的混合比按重量比计为10:90至95:5。

优选地，根据本发明，用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的特征在于：磁性层组合物包含常规添加剂，该常规添加剂通常以相对于组合物的总重量少于2重量％的量混合在粘结剂树脂中。

优选地，根据本发明，用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的特征在于：金属薄膜线圈由选自Ag、Au、Cu和Al中的一种元素或者选自上述元素中的两种或更多种元素的组合的合金构成。

优选地，根据本发明，用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的特征在于：金属薄膜线圈的厚度为5μm至1mm。

根据本发明，具有辐射体功能的无线充电磁膜的特征在于：金属薄膜线圈的节距为5μm至500μm。

根据本发明的另一方面，提供了一种制造用于无线充电的具有辐射体功能的磁膜的方法，所述方法包括：模制具有薄膜形状的磁性层，其中磁性层组合物包含磁性材料粉末和粘结剂树脂；以及在磁性层上直接形成薄膜线圈。