[发明专利]一种无线充电模组及其磁性材料的制备方法

说明书

本发明提供一种无线充电模组及其磁性材料的制备方法，所述无线充电模组包括磁性材料及布置于所述磁性材料上的线圈绕组，所述磁性材料为锰锌铁氧体磁材，所述锰锌铁氧体磁材的初始磁导率不小于500，磁损耗不大于20，且饱和磁场强度不小于0.45T。本发明无线充电模组充电效率高，饱和电流大，中心效率和中心偏移效率高。并同步揭示了新的适合无线充电模组使用的“三高一低”(高初始磁导率、高频率特性、高饱和磁场强度和低磁损耗)的锰锌铁氧体磁性材料的制备方法。

技术领域

本发明属于无线充电领域，涉及一种无线充电模组及其磁性材料的制备方法。

背景技术

无线充电技术(wireless charging technology)是一种无需布线的电力传送技术，也称为非接触式感应充电，由供电设备将能量传送到用电装置，发射端(充电器)与接收端(用电装置)之间不用导线连接。随着人们对电子产品的便利性和创新性提出越来越高的要求，无线充电这个可以去除充电线的“无尾化”功能，受到了越来越多消费者的青睐。

为提升无线充电效率，防止交变磁场对线圈绕组后面的手机其他金属件产生涡流导致发热，选择合适的磁性材料、设计合适的磁性材料结构、优化线圈绕组设计和磁性材料之间的匹配性对无线充电模组的特性至关重要。目前市面常用的是经过碎磁裂片后镍锌铁氧体类磁片和纳米晶类磁片。

经裂片后的镍锌铁氧体磁片由于初始磁导率低，饱和磁场强度低(<0.4T)，导致充电效率低下，通常需要较大的厚度才能容纳更多的磁力线；由于铁氧体导热效果差导致工作过程中发热较高。经裂片后的纳米晶类材料改善了镍锌铁氧体的缺点，但纳米晶的叠层工艺复杂、材料成本高、层间引入的多层胶带在高温高湿条件下稳定性较差、在高频下损耗大。于此同时，平面的隔磁片不能有效的收拢和阻隔在三维空间上的其它方向的磁力线，导致充电效率低下，发热量大等充电问题。

因此，需要开发一种新的无线充电模组及其相匹配的磁性材料。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供一种无线充电模组及其磁性材料的制备方法，所述磁性材料在低频下(101KHz)经碎磁裂片后具有和纳米晶类似的磁导率(u'≥500)，高的饱和磁场强度(Bs≥0.45T)，厚度在0.06～0.2mm之间。本发明披露磁性材料成本仅约现有纳米晶材料的1/3但性能相当，本发明无线充电模组充电效率高，饱和电流大，中心效率和中心偏移效率高；并同步揭示了新的锰锌铁氧体磁性材料的组成和制备工艺，使用将制得的浆料通过模具注塑成型，后在保护气氛的窑中烧结、贴膜并碎磁的方法，制得了异形的锰锌铁氧体磁性材料。解决了长期困扰锰锌铁氧体材料的低磁场饱和强度的问题，开发了“三高一低”(高初始磁导率、高频率特性、高饱和磁场强度和低磁损耗)的适合无线充电模组使用的锰锌铁氧体磁性材料。

为达上述目的，本发明采用以下技术方案：

本发明目的之一在于提供一种无线充电模组，所述无线充电模组包括磁性材料及布置于所述磁性材料上的线圈绕组，所述磁性材料为锰锌铁氧体磁材，所述锰锌铁氧体磁材的初始磁导率不小于500，磁损耗不大于20，且饱和磁场强度不小于0.45T。

其中，所述锰锌铁氧体磁材的磁导率可以为500、750、1000、1200、1500、2000、2500或3000等，磁损耗可以为1、2、5、10、12、15或20等，饱和磁场强度可以为0.45T、0.50T、0.55T、0.60T、0.70T、0.80T、0.90T或1.00T等，但并不仅限于所列举的数值，上述各数值范围内其他未列举的数值同样适用。

作为本发明优选的技术方案，所述线圈绕组为平面线圈绕组、柔性线路板蚀刻线圈绕组或铜片冲切线圈绕组中的任意一种。

作为本发明优选的技术方案，所述磁性材料包括锰锌铁氧体结构层以及附着于所述锰锌铁氧体结构层至少一面的保护层。