[发明专利]一体型大尺寸铁氧体及其生产工艺

说明书

本发明提供一体型大尺寸铁氧体及其生产工艺，铁氧体一体成型，将其应用在在大功率的无线充电技术方案中，能够提高大功率无线充电传输效率，降低生产加工的成本，其按如下质量百分比的原料进行配料：氧化铁：65％～75％、碳酸锰：8％～12％、氧化锌：10％～15％、氧化铜：0％～2％、氧化钴：0％～2％、二氧化钛：0％～2％、五氧化二钒：0％～2％，二氧化硅：0％～2％、碳酸钡：0％～2％、碳酸钙：0％～2％、氧化亚镍：0％～2％，其主要工艺包括粉料制备、浆料制备、生磁片制备、生磁片叠层、磁片烧结。

技术领域

本发明涉及铁氧体材料技术领域，具体为一体型大尺寸铁氧体及其生产工艺。

背景技术

大功率无线充电的基础是基于磁场共振原理实现的功率交换，大功率意味着需要更大线圈来支持功率传输的装置，因此，以目前无线功率传输设备(WPT)技术基础，来做大功率的无线充电方案，其实并不合适。

如图1所述，现在几乎所有的大功率充电方案中，其线圈用以聚磁的铁氧体层采用的均为小铁氧体板的拼接工艺，首先目前铁氧体制造工艺因其技术原因，市面在售的铁氧体大板的尺寸做到100*150mm已经属于较大尺寸的铁氧体板了，而对于无线充电功率的要求，这种尺寸规格远远满足不了，所以当前主流的解决方案为小板拼接工艺，即将一块块的小板，通过拼接流程，使其表面尺寸能够达到无线充电要求尺寸，增加了工艺复杂性，同时也增加了风险，会产生诸如拼接可靠性，铁氧体板一致性等等问题。

其次使用拼接方案的初衷，一定程度上也是为了防止磁饱和现象，磁饱和现象将导致器件发热、绝缘危害等，所以拼接方案可以增加漏磁，使铁氧体方案可适合更多的线圈搭配，但同时也带来效率降低的问题，而且由于铁氧体退磁现象，漏磁现象会进一步严重，导致效率的进一步降低。

具体问题如下：

1)其小板拼接中存在较多的空气间隙，并且是传输功率越大，则空气间隙越多，铁氧体磁芯的磁导率远大于空气，根据H＝B/u可以看出，u越小磁场强度H越强，而磁芯存储的能量与H成正比，W＝VuH²/2，V是体积，u磁导率，所以说气隙存储了大部分的能量。气隙越大，线圈中离散磁场越强，导致涡流越大，损耗就大；

2)铁氧体小板的拼接工艺复杂，例如：一款适应于7.7kW可能需要20块铁氧体小板，而当功率达到11kW则可能需要30块，当数量不一致时，这种工艺的加工时间和加工效率就被大大降低；

3)除了加工工艺复杂，拼接铁氧体小板的方案也可存在局部失效风险，使用周期内可能存在某一拼接单元的失效，导致整体功能故障的风险。

为此，提供专业的大功率无线充电铁氧体应用方案也变得越来越重要。

发明内容

针对上述问题，本发明提供了一体型大尺寸铁氧体及其生产工艺，铁氧体一体成型，完全杜绝了在拼接中存在的电磁间隙，可将各个规格的铁氧体使用最大尺寸兼容，降低生产成本，同时提高无线电能传输设备的加工效率,同时减小了由于局部单元失效而引起的故障风险，将其应用在在大功率的无线充电技术方案中，能够提高大功率无线充电传输效率，降低生产加工的成本。

其技术方案是这样的：一体型大尺寸铁氧体，其特征在于：按如下质量百分比的原料进行配料：氧化铁：65％～75％、碳酸锰：8％～12％、氧化锌：10％～15％、氧化铜：0％～2％、氧化钴：0％～2％、二氧化钛：0％～2％、五氧化二钒：0％～2％，二氧化硅：0％～2％、碳酸钡：0％～2％、碳酸钙：0％～2％、氧化亚镍：0％～2％。

一体型大尺寸铁氧体的生产工艺，其特征在于，包括以下步骤：

(1)粉料制备，其包括：

配粉：按权利要求1所述的一体型大尺寸铁氧体的成分进行配粉；

混料：将配粉得到的粉料通过振磨机进行混粉，振幅4mm，振磨时间：40min～60min；