[发明专利]一种无线充电发射线圈及其制作方法

说明书

本发明公开了一种无线充电发射线圈及其制作方法，它包括由导电金属线绕制而成的一个以上的线圈，以及与所述线圈一体成型的软磁体外包结构；所述导电金属线外包有绝缘层，线圈位于软磁体外包结构内部并露出引脚，软磁体外包结构材质为高分子树脂与片状软磁粉的混合物。本发明发射线圈与磁性材料直接无缝对接，合为一体，避免了传统线圈黏贴磁性材料时造成的空气气隙，有效减少了能量传输损耗，提高了充电效率；同时在使用时无须另行匹配铁氧体片等磁性材料，方便直接使用，并能有效避免充电过程中的外部金属干扰问题。

技术领域

本发明属于无线充电和材料领域，尤其是涉及一种与磁性材料复合的无线充电发射线圈及其制作方法。

背景技术

近年来，无线充电技术由于使用方便正在逐渐被越来越多的电子产品所采用。无线充电技术现阶段主要有电磁感应、磁场共振以及无线电波等模式。在电磁感应或共振模式下，发射端通过发射线圈发射电磁能量，由设备接收端接收线圈转化为电能给设备充电。发射线圈有多种制作和绕线形式，比如发明专利申请CN107452483中公开了一种无线充电线圈及制作无线充电线圈的方法，包含多个导线组，在相同的绕线面上被绕线成多个匝线圈，能够降低趋肤效应及邻近效应，降低直流阻抗；发明专利申请CN106026421中公开了一种具有矩形拓扑结构的无线充电线圈，可以减小器件相对位移对充电造成的影响；发明专利申请CN 108063044公开了一种对称的线圈结构，在线圈外上下两层含有磁基板和磁屏蔽层，适用于电动汽车无线充电领域。然而目前诸如上述结构的线圈与磁性材料配合使用时，均会与材料之间留下空气气隙，从而影响充电效率，同时无法有效屏蔽磁场和周围金属的干扰。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种与磁性材料直接复合的无线充电线圈，以实现充电时对气隙和金属干扰的完全排除。

为了解决上述技术问题，本发明采取的技术方案如下：

一种无线充电发射线圈，它包括由导电金属线绕制而成的一个以上的线圈，以及与所述线圈一体成型的软磁体外包结构；所述导电金属线外包有绝缘层，线圈位于软磁体外包结构内部并露出引脚，软磁体外包结构材质为高分子树脂与片状软磁粉的混合物。

现有技术通常是将线圈放在软磁体表面，或者在软磁体表面形成槽，然后将线圈放在槽中，这种方法线圈与软磁体之间会留下空气气隙，线圈仍然是暴露给接收线圈的，无法屏蔽磁场和周围金属的干扰。本发明将线圈直接成型于特定的软磁材料中，使线圈与软磁体外包结构无缝对接、合为一体，形成一个密实的整体，以实现充电时对气隙和金属干扰的完全排除。

其中，所述高分子树脂为溶剂型热固化高分子树脂，包括但不限于聚氨酯、水性聚氨酯、聚乙烯醇、环氧树脂中的任意一种或它们中两种以上的混合物。

所述片状软磁粉包括但不限于坡莫合金粉、铁硅铝粉、铁硅粉、铁硅铝镍合金粉或铁硅铬粉。

所述高分子树脂的固含物质量与片状软磁粉的质量比为1:2～1:9。

所述绝缘层包括但不限于绝缘漆或绝缘丝线。

所述导电金属线为铜线、银线、铜银合金线或银镍合金线。

本发明还提供上述无线充电发射线圈的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：将包有绝缘层的导电金属线绕制成线圈；将片状软磁粉加入到用溶剂溶解的高分子树脂中，搅拌均匀得到料浆；

步骤二：将步骤一得到的料浆倒入模具内，并将绕制好的线圈放入浆料内并处于浆料的中间位置；

步骤三：将步骤二含有线圈的浆料在模具内加热固化，成型后取出，制得无线充电发射线圈。

步骤一中，所述溶剂包括但不限于丙酮、丁酮、N,N-二甲基甲酰胺、四氢呋喃、乙酸乙酯、水、乙醇、甲醇中的任意一种，或它们中两种以上的混合物。