CN105632678A - 一种非接触式充电用柔性导磁薄片及其制备方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种非接触式充电用柔性导磁薄片及其制备方法，所述的柔性导磁薄片包括至少一层的非晶或纳米晶软磁合金薄片，每层所述软磁合金薄片由网格状分布的碎片构成，所述碎片尺寸均匀且相互分离；设置于各层所述软磁合金薄片之间双面胶；设置于最上层或最下层的所述双面胶上保护膜。其是通过将带材进行热处理、覆保护膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、覆膜等主要工序，将带材均匀破碎成具有网格状碎片结构的导磁薄片。本发明通过可控尺寸的网格状碎片来减少涡流损耗带来的充电效率的损失和发热现象。该方法是高效的、连续化的制备非接触式充电用导磁薄片的方法。

Description

一种非接触式充电用柔性导磁薄片及其制备方法

技术领域

本发明涉及无线充电领域发射端和接收端电磁感应用柔性导磁薄片，以及制备方法，特别是用于便携式终端等设备，以非接触感应充电方式充电时，提高充电线圈的耦合效率，防止发射端和接收端对其他电路的电磁场干扰，为发射端和接收端线圈的交变磁场提供磁通路，保证绝大部分磁力线闭合，提高充电效率。

背景技术

无线充电技术，也叫非接触感应式充电，是指利用电磁波感应原理或磁共振方式进行充电。通过在受电装置和供电装置的两侧设置线圈利用产生的电磁感应或频率共振的方式来实现无线充电。其中，电磁感应原理类似于变压器，在发送和接收端各有一个线圈，发送端线圈连接有线电源产生电磁信号，接收端线圈感应发送端的电磁信号从而产生电流给电池充电。磁共振原理类似于声音共振，就像两个音叉，当频率相同时会产生共振发声。同样，排列在磁场中的相同振动频率的线圈，也可从一个向另一个供电，从而实现更远距离的无线充电。便携式终端、手机数码、摄像机等电子设备中的锂离子电池的充电，都是一个逆变器把交流电变换为直流电进行充电。而无线充电技术，是把交流电变换成100kHz及以上，然后利用电磁感应的原理或磁共振原理，通过供电端线圈耦合到受电端线圈，然后经过交流变换到直流给二次电池充电。

目前，越来越多的便携式电子设备的充电技术逐步向无尾化(非接触式充电)迈进，无线充电技术飞速发展，以电磁感应方式充电为最普遍，磁共振技术也在逐渐兴起。但是，无线充电线圈背面多使用铁氧体软磁材料作为导磁材料或隔磁材料，铁氧体材料如果加工成薄片，非常容易断裂，成品率低，同时，铁氧体材料的饱和磁感应强度低，大电流充电时需要很大的厚度才能防止饱和，同时也增加了设备的重量，渐渐不能满足电子设备轻薄化越来越高的要求。

当快速充电或大电流充电的场合，势必带来充电线圈和导磁材料的发热，甚至是带给其他周边部件感应加热，带来致命的影响。为了解决上述问题，需要用导磁屏蔽材料对线圈带来的磁通量进行屏蔽。对于屏蔽材料，要求本征磁导率高，饱和磁感高，涡流损耗低，以及方便加工成各种形状以匹配线圈。一般情况下，便携式终端预留的空间极小，这就需要提供一种柔性、超薄、高磁导率和低损耗的材料，实现最佳屏蔽效果。

传统的无线充电用软磁材料如铁氧体、金属粉末与聚合物的复合材料，由于他们的磁导率低和饱和磁感低，作为屏蔽材料他们很难做到很薄。而非晶和纳米晶材料是一种优良的超薄软磁材料，可以制备到30μm以下的数量级，并且具有高的本征磁导率和高饱和磁感的天然优势，最适合作超薄屏蔽材料，其他材料很难与之媲美。

在无线充电模块中，导磁材料的功能包括两方面，一方面是为电磁感应的线圈耦合提供高磁导率的通道，提高充电效率；另一方面是保证感应线圈的交变磁场带来的磁力线，对其他电子部件不产生干扰，起到屏蔽作用。

作为无线充电用的非晶材料和纳米晶材料，薄带状态下的磁导率和饱和磁感都满足要求，但是，在高频下的损耗主要来自于涡流损耗，导致充电线圈的耦合效率低，品质因数Q值低，涡流损耗较大，不能直接作为导磁材料应用。作为屏蔽功能使用满足要求，需要采用后处理工艺降低涡流损耗，减小导磁材料的面积可以降低涡流损耗，也就是把非晶纳米晶导磁薄片整体片材进行小单元分割，单体小单元下的磁通小，面积小，涡流小，同时，断开了整个导磁片面积内的大循环涡流，使得耦合后的损耗降低，发热减少。将导磁薄片进行分割成小面积的单元的方法有很多，也有专利公开其中的技术，在以往公开的专利中，例如专利号为201280062847.1，磁场屏蔽片及其制造方法和无线充电器用接收装置，提到了采用层压的方法使得细片间绝缘，提高充电效率，通过单片导磁薄片上下两面施加保护膜或胶带的方式，然后进行压碎的方式制备无线充电用屏蔽片，该技术存在生产效率低、工序繁杂、表面质量一致性不易控制等缺点。专利2015102054640公开了一种无线充电用单/多层导磁片及其制备方法，采用浸漆固化的方法对压碎的裂纹进行了绝缘处理，实现了卷材导磁片的连续化生产制备，但工艺仍相对复杂。

目前，对无线充电的导磁材料研究，还局限在铁氧体材料，对无线充电的电子模块研究比较多，对导磁材料的研究较少。采用铁氧体材料，无疑是对便携式电子终端的薄型化发展不利，也影响可穿戴电子终端的小型化发展。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种非接触式充电用柔性导磁薄片及其制备方法。使非晶带或纳米晶带形成可控尺寸的网格状碎片来减少涡流损耗带来的充电效率的损失和发热现象。本发明的方法是高效的、连续化的制备非接触式充电用导磁薄片的方法，能够对连续的卷材进行高效的网格状碎片处理，保证了制备工艺的连续性，操作简单和高效生产。

本发明中解决的是非晶带和纳米晶带作为非接触式充电的导磁薄片的使用和制备问题。作为非接触式充电用的导磁薄片材料，非晶带和纳米晶带具有热处理后脆化，易碎，不容易连续制备的缺点。如果采用上下表面都粘贴保护膜再层压的方法，不易使导磁薄片产生彻底断裂的碎片，裂纹的大小和均匀性也不易控制，充电过程会产生涡流，发热现象不可避免，也不利于高效规模化生产。

为了达成如上所述的目的，本发明采用了以下技术方案：

一种非接触式充电用柔性导磁薄片，所述柔性导磁薄片包括：

至少一层的非晶或纳米晶软磁合金薄片，每层所述软磁合金薄片由网格状分布的碎片构成，所述碎片尺寸均匀且相互分离；双面胶，设置于各层所述软磁合金薄片之间，用于将相邻层所述软磁合金薄片粘结在一起；且所述双面胶还设置于位于最上和最下层的所述软磁合金薄片的外表面；各层所述双面胶的部分填充于与所述双面胶相邻的所述软磁合金薄片的碎片之间，以使所述软磁合金薄片的碎片相互绝缘；保护膜，设置于最上层或最下层的所述双面胶上，以固化所述碎片。

在上述非接触式充电用柔性导磁薄片中，单层所述非晶或纳米晶软磁合金薄片的厚度是14-28μm(比如15μm、16μm、18μm、20μm、22μm、25μm、26μm、27μm)；所述网格状分布的各碎片的尺寸是0.5mm-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、1.9mm)。导磁片的性能主要取决于碎片单元的尺寸和断裂的均匀性，碎片尺寸的大小会影响产生的涡流大小，碎片的均匀性也会影响产生的涡流，均匀差会使产生的涡流忽大忽小。而本发明的导磁薄片最大的特点是碎片呈网格状均匀分布，各个碎片的尺寸几乎相同，从而使得导磁片表面各处的性能都保持一致。

上述非接触式充电用柔性导磁薄片的制备方法之一，包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、以及覆保护膜工序；该方法用于制备仅含有一层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片，其中：

在所述热处理工序中，非晶或纳米晶带材在380-650℃(比如390℃、420℃、450℃、480℃、500℃、520℃、550℃、580℃、600℃、620℃、645℃)范围内进行热处理；

在所述覆载体膜的工序中，在热处理后的单层非晶或纳米晶带材的外表面覆载体膜，作为载体的薄膜用于保护易碎的带材，并防止在后续破碎过程中带材脱落；

在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的所述带材进行纵向辊剪，以将所述带材剪断形成纵向条状结构，同时所述载体膜保持不断裂；

在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的带材进行横向辊剪或横向辊压，使所述条状结构的带材横向断裂形成均匀网格状碎片，同时所述载体膜依然保持不断裂；

在所述覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的带材外表面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜，从而得到含有单层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片。

上述非接触式充电用柔性导磁薄片的制备方法之二，包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、复合、以及覆保护膜工序；该方法用于制备含有多层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片，其中：

在所述热处理工序中，非晶或纳米晶带材在380-650℃(比如390℃、420℃、450℃、480℃、500℃、520℃、550℃、580℃、600℃、620℃、645℃)范围内进行热处理；

在所述覆载体膜的工序中，在热处理后的单层非晶或纳米晶带材的外表面覆载体膜；

在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的所述带材进行纵向辊剪，以将所述带材剪断形成纵向条状结构，同时所述载体膜保持不断裂；

在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的带材进行横向辊剪或横向辊压，使所述条状结构的带材横向断裂形成均匀网格状碎片，同时所述载体膜依然保持不断裂；

在所述复合工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的单层带材外表面的原载体膜上的离型膜层去掉，然后叠置成多层带材；

在所述覆保护膜工序中，在叠置后的多层带材的上表面或下表面重新覆上一层新的保护膜，从而得到含有多层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片。上述非接触式充电用柔性导磁薄片的制备方法之三，包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、以及覆保护膜工序；该方法用于制备含有多层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片，其中：

在所述热处理工序中，非晶或纳米晶带材在380-650℃(比如390℃、420℃、450℃、480℃、500℃、520℃、550℃、580℃、600℃、620℃、645℃)范围内进行热处理；

在所述覆载体膜的工序中，首先将热处理后的单层非晶或纳米晶带材叠置且相邻所述带材层间设置双面胶以形成层叠的多层非晶或纳米晶带材，然后在所述多层非晶或纳米晶带材的最外层带材表面覆载体膜；

在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的多层所述带材进行纵向辊剪，以将各层所述带材剪断形成纵向(即带材长度方向)条状结构，同时所述载体膜保持不断裂；

在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的多层带材进行横向辊剪或横向辊压，使各层所述条状结构的带材横向(即带材宽度方向)断裂形成均匀网格状碎片，同时所述载体膜依然保持不断裂；

在所述覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的多层带材表面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜，从而得到含有多层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片。

覆保护膜后可以固化和保护导磁薄片表面的网格化碎片结构。

在上述三种制备方法中，作为一种优选实施方式，所述非晶或纳米晶带材的热处理在保护气氛下进行，保护气氛可以是真空、氮气或氩气。

在上述三种制备方法中，作为一种优选实施方式，所述保护膜是PET、PE、OPP、PVC、CPP或BOPP保护膜中的一种；所述载体膜为双面胶。

在上述三种制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述纵向辊剪工序中，所采用的辊剪刀的宽度(即辊上各齿的宽度)为0.5-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm)，优选辊剪刀的宽度为1mm；所述纵向辊剪的次数为一次或多次，以保证热处理带材被剪断形成规定尺寸的纵向条状结构。

在上述三种制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述横向辊剪工序中，所采用的辊剪刀的宽度(即辊上各齿的宽度)为0.5-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm)，优选辊剪刀的宽度为1mm；所述横向辊剪的次数为一次或多次，以保证条带状带材横向断裂形成均匀网格状碎片。

在上述三种制备方法中，作为一种优选实施方式，在所述横向辊压工序中，所述横向辊压的上压辊为横纹辊或花纹辊，下压辊为无纹平辊，所述上压辊纹间距为0.5-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm)；其中所述横向辊压的次数为一次或多次，以保证条带状带材横向断裂形成均匀网格状碎片。

上述导磁薄片为含单层软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片时，软磁合金薄片可以是非晶或纳米晶薄片；当上述导磁薄片为含多层软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片时，多层软磁合金薄片可以是非晶和纳米晶薄片的复合薄片，热处理后的非晶或纳米晶薄片表面覆载体膜，该载体膜带胶并便于剥离以方便非晶或纳米晶薄片之间或与其他组件之间粘贴，载体膜可作为基带和载体，防止热处理带材碎裂脱落。热处理后的非晶或纳米晶薄片与载体膜覆合后，先经过辊剪机纵向辊剪使非晶或纳米晶薄片表面断裂形成纵向条带结构，再经过辊辊剪机或辊压设备实施横向压断，使得非晶或纳米晶薄片的表面形成有规则的网格化碎片，碎片尺寸均匀可较准确的控制碎片尺寸。经过网格化碎片处理的单层非晶或纳米晶薄片，去掉原载体膜后再覆新的保护膜，从而制备出无线充电用导磁薄片材料。

多层导磁薄片材料可以使用单层导磁薄片复合制成，多层导磁薄片材料可以解决由于非接触充电电流增加或频率增加带来的磁通密度不够或屏蔽效果不足的问题。

本发明制备的非接触式充电用柔性导磁薄片材料，主要用于无线充电的发射端和接收端，起到对充电线圈的导磁功能，以及对其他电路干扰的隔磁功能，其柔韧性好、磁导率高和损耗低。作为非接触式充电用导磁片，提高充电线圈的电感量和品质因数，提高充电效率，降低损耗，减少充电过程中导磁材料的发热。单层的柔性导磁薄片经过多层复合后可获得多层的导磁薄片材料，应用于不同的充电模块中，根据充电线圈的功率和电流大小选择导磁薄片的厚度与层数。本发明制备的非接触式充电用柔性导磁薄片材料具有导磁碎片尺寸可控、均匀性好、易加工、连续化生产效率高、磁导率可控、充电效率高等特点。

如上所述，在本发明中，借助辊剪设备和辊压设备对非晶带材或纳米晶带材实施网格化碎片处理，相比于层压方式将胶压到裂缝中，本发明采用辊剪方式切断，更加彻底，而且载体膜起到承载作用，防止碎片散落；其次，采用辊剪的方式效率高，可一次达到目的，简化了工艺，另外，辊剪刀辊剪断裂均匀、尺寸可控，辊剪机的原理是上下像剪刀一样剪切的模式工作，不同于靠表面纹理压碎的压碎装置；带材的横向与纵向结构不同，各向异性，在纵向方向，普通处理方式很难将其断裂，纵剪是最有效的方式，并且可控。增强了网格化碎片处理的效果，提高了连续化生产的效率，更容易控制碎片的尺寸和均匀性，从而可以控制导磁片的磁导率。通过控制碎片的尺寸，从而控制涡流损耗的大小，降低充电过程中的发热，提高充电效率；同时，引入后续覆PET保护膜的工艺，对网格化的非晶或纳米晶带材碎片进行固化处理，降低了碎片单元之间的接触，切断了形成涡流的可能性，更加降低了涡流损耗。同时，也是对导磁薄片表面进行了防护，避免了在使用过程中受到水分的影响而腐蚀生锈。

附图说明

图1为本发明的一种单层非接触式充电用导磁薄片结构示意图；

图2为用于说明本发明的非接触式充电用导磁薄片的制造工序流程图；

图3为用于表示本发明的热处理后带材覆载体膜状态的剖视图；

图4为用于表示本发明的热处理后带材覆载体膜状态的表面状态示意图；

图5为用于表示本发明纵向辊剪示意图及辊刀结构示意图；其中，(a)为纵向辊剪示意图，(b)为辊剪刀结构示意图；

图6为用于表示本发明纵向辊剪后导磁薄片断面结构剖视图；

图7为用于表示本发明纵向辊剪后导磁薄片表面状态结构示意图；

图8为用于表示本发明横向压断示意图及横压辊结构示意图；其中，(a)为横向压断示意图，(b)为横压辊结构示意图；

图9为用于表示本发明形成网格化碎片导磁薄片结构状态的剖视图；

图10为用于表示本发明形成网格化碎片导磁薄片表面结构状态的示意图；

图11为用于表示本发明复合后双层导磁薄片成品状态的剖视图；

图12为用于表示本发明导磁薄片成品照片，其中，(a)为双面胶面放大图片，(b)为保护膜面照片。

具体实施方式

下面通过附图及后述的详细说明，能够使上述目的、特征及优点更加明确。

本发明提供的一种非接触式充电用柔性导磁薄片，所述柔性导磁薄片包括：至少一层的非晶或纳米晶软磁合金薄片，每层所述软磁合金薄片由网格状分布的碎片构成，所述碎片尺寸均匀且相互分离；双面胶，设置于各层所述软磁合金薄片之间，用于将相邻层所述软磁合金薄片粘结在一起；且所述双面胶还设置于位于最上和最下层的所述软磁合金薄片的外表面；各层所述双面胶的部分填充于与所述双面胶相邻的所述软磁合金薄片的碎片之间，以使所述软磁合金薄片的碎片相互绝缘；保护膜，设置于最上层或最下层的所述双面胶上，以固化所述碎片。各层所述非晶或纳米晶软磁合金薄片的厚度是14-28μm(比如15μm、16μm、18μm、20μm、22μm、25μm、26μm、27μm)；所述网格状分布的各碎片的尺寸是0.5mm-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm、1.9mm)。下面列举两种导磁薄片。本发明一个实施例提供了一种单层非接触式充电用的导磁薄片，其结构如图1所示，包括导磁体层3即非晶或纳米晶软磁合金薄片，紧贴导磁体层3一侧面的双面胶2(该双面胶2的另一面为自带的离型膜1)，紧贴导磁体层3另一侧面的双面胶2(该双面胶2的另一面无离型膜1)，紧贴导磁体层3另一侧面的双面胶2的自由胶面的PET保护膜4(该保护膜4的另一面自带离型膜1)；导磁体层3由网格状分布的碎片构成，所述碎片尺寸均匀且相互分离；两层双面胶2的部分填充于导磁体层3的碎片之间，以使碎片相互绝缘。

本发明另一个实施例提供了一种双层非接触式充电用的导磁薄片，双层导磁薄片材料的截面剖视图如图11所示，包含：两层非晶或纳米晶带材63，位于上方的带材称为第一带材，位于下方的带材称为第二带材，各层带材均由网格状分布的碎片构成，所述碎片尺寸均匀且相互分离，参见图12a；三层双面胶62，其中一层双面胶即第二层双面胶设置于两层带材63之间，用于将相邻的两层带材63粘结在一起，位于最上方的一层双面胶即第一层双面胶覆于第一带材上表面，该第一层双面胶另一面为自带的离型膜61；位于最下方的一层双面胶即第三层双面胶覆于第二带材的下表面，该第三层双面胶的另一面无离型膜，称为下胶面；一层黑色PET保护膜64，一面粘附于第三层双面胶的下胶面，另一面为自带的透明保护膜(即离型膜)61。三层双面胶62的部分分别填充于与其相邻的带材63的碎片之间，以使碎片相互绝缘。

本发明的导磁薄片分为单层导磁薄片即仅含有一层非晶或纳米晶带材的非接触式充电用柔性导磁薄片，以及多层导磁薄片即仅含有两层以上非晶或纳米晶带材的非接触式充电用柔性导磁薄片。以下方法中使用的保护膜可以是PET保护膜、聚酯膜、聚丙烯膜等，这些膜上均设有粘结层，优选保护膜为黑色PET保护膜，该黑色PET保护膜由位于中间的基材PET以及分别位于基材PET两面的粘结层和透明膜层构成，黑色PET保护膜的总厚度为7μm左右。以下方法中使用的载体膜为双面胶，总厚度在3-10微米，双面胶由上离型膜、双面胶基材以及下离型膜构成，用于将基材与上下离型膜粘结的粘结层材质是丙烯酸或其他类似材质，双面胶的离型膜优选为PET离型膜。双面胶在与其他材料粘结时需剥离相应的离型膜。

针对单层导磁薄片其制备方法包括：热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、以及覆保护膜工序；在所述热处理工序中，非晶或纳米晶带材在380-650℃(比如390℃、420℃、450℃、480℃、500℃、520℃、550℃、580℃、600℃、620℃、645℃)范围内进行热处理；在所述覆载体膜的工序中，在热处理后的单层非晶或纳米晶带材的外表面(上和/或下表面)覆载体膜，作为载体的薄膜用于保护易碎的带材，并防止在后续破碎过程中带材脱落；在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的所述带材进行纵向辊剪即沿着带材的长度方向进行剪切并使其断裂，以将所述带材剪断形成纵向条状结构，条状结构之间的空隙处填充有载体膜的粘胶剂，同时所述载体膜的离型膜层保持不断裂；在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的带材进行横向辊剪或横向辊压，使所述条状结构的带材横向断裂即沿着带材的宽度方向断裂形成均匀网格状碎片，横向断裂的空隙处填充有载体膜的粘胶同时所述载体膜依然保持不断裂；在所述覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的单层带材其中一面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜，从而得到单层导磁薄片；具体地，在覆载体膜工序中带材两面均覆载体膜时，在覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的单层带材其中一面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜(比如PET保护膜)，另一面的原载体膜的离型膜层是否去掉可根据原载体膜表面破坏的是否严重来决定，如果破坏不严重，则不必重新覆载体膜，如果破坏严重，则可重新覆一层载体膜。在覆载体膜工序中带材仅一面覆载体膜时，在覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的单层带材表面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜(比如PET保护膜)，带材的另一面直接覆上一层载体膜。

针对多层导磁薄片的制备存在两种方法。

第一种方法如下：包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、复合、以及覆保护膜工序；其中，热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压工序与单层导磁薄片中的相应工序相同；在所述复合工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的单层带材外表面的原载体膜上的离型膜层去掉，然后将多层横向辊剪或横向辊压后的带材进行叠置或层叠，并保证各层带材之间均有双面胶粘合，从而得到多层叠置带材；在所述覆保护膜工序中，在叠置后的多层带材的上表面或下表面重新覆上一层新的保护膜，而在叠置后的多层带材的下表面或上表面粘附上一层双面胶(其中上或下离型膜保留)，从而得到含有多层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片。

第二种方法如下：包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、以及覆保护膜工序；其中热处理工序与第一种方法相同；在所述覆载体膜的工序中，首先将热处理后的单层非晶或纳米晶带材叠置且通过双面胶将相邻带材层粘结以形成层叠的多层非晶或纳米晶带材，然后在层叠的多层非晶或纳米晶带材的最上和下层带材表面覆载体膜(此时保留载体膜上的其中一层离型膜)；在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的多层所述带材进行纵向(即带材长度方向)辊剪，以将各层所述带材剪断形成纵向条状结构，各层带材条状结构之间的空隙处填充有与其相邻的双面胶和载体膜的粘胶剂，同时所述载体膜保持不断裂；在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的多层带材进行横向辊剪或横向辊压，使各层所述条状结构的带材横向(即带材宽度方向)断裂形成均匀网格状碎片，横向裂纹中填充有与其相邻的双面胶和载体膜的粘胶剂，同时所述载体膜依然保持不断裂；在所述覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的多层带材其中一面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜，从而得到多层导磁薄片。

导磁薄片的制备工艺流程如图2所示，从S11到S17为单层非晶或纳米晶导磁薄片的制备流程，其中，S11和S12为本领域常规工艺，此处不再一一赘述，S18步骤为单层导磁薄片通过复合工艺贴合成双层或多层导磁薄片。热处理后的非晶或纳米晶带材双面覆载体膜(该载体膜是低粘性膜，其作用是防止后期加工碎裂散落；双面覆保护膜优于单面覆保护膜)，如图3所示，其中非晶或纳米晶带材13，双面覆载体膜，其包括离型膜层11及胶粘剂层12。覆载体膜带材先经过辊剪机纵向剪断形成纵向条状结构，得到图6所示的薄带剖面结构，形成纵向条带结构的非晶或纳米晶薄带33，载体膜的胶粘剂层32和离型膜层31。形成纵向条带结构的非晶或纳米晶薄带表面结构如图7所示，带材331及其表面的纵向裂痕332。形成纵向条带结构的带材再经过辊剪机或辊压设备横向压断进一步形成横向断裂，最终形成网格状碎片如图9所示，其中，形成网格状碎片的非晶或纳米晶薄带53，载体膜胶粘剂层52及离型膜层51。形成的碎片分布均匀，如图10所示。其中，纵向辊剪和横向辊剪均可通过辊剪机来实现，辊剪时辊外表面为等间距分布的齿环结构，各齿环所形成的平面与辊轴向垂直，如图5所示，碎片的尺寸可以通过辊剪刀2，和辊压设备的压辊4来控制，压辊4外表面为等间距分布的且与辊轴向平行的齿状突起，如图8所示，通过改变辊剪刀2的尺寸(即辊上各齿的宽度)和上下辊刀之间的间隙和压力控制薄带纵向断裂尺寸，采用同样方法控制形成横向断裂尺寸，纵向辊剪，所采用的辊剪刀的宽度(即辊上各齿的宽度)为0.5-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm)，优选辊剪刀的宽度为1mm；所述纵向辊剪的次数为一次或多次，以保证热处理带材被剪断形成规定尺寸的纵向条状结构。横向辊剪，所采用的辊剪刀的宽度(即辊上各齿的宽度)为0.5-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm)，优选辊剪刀的宽度为1mm；所述横向辊剪的次数为一次或多次，以保证条带状带材横向断裂形成均匀网格状碎片。也可以通过改变压辊4的齿距，以及上下压辊之间的间隙和带材走速，从而控制薄带形成横向断裂尺寸，最终得到所需的网格化碎片的尺寸，横向辊压的上压辊为横纹辊(即纹的走向与辊轴向平行)或花纹辊，下压辊为无纹平辊，所述上压辊纹间距为0.5-2mm(比如0.6mm、0.8mm、1.0mm、1.2mm、1.5mm、1.8mm)；其中所述横向辊压的次数为一次或多次，以保证条带状带材横向断裂形成均匀网格状碎片。。碎片531的尺寸在0.5-2mm之间，如图10所示，可制备不同磁导率的导磁片。至此连续制备得到了单层的非晶或纳米晶导磁薄片材料，完成了工艺步骤S11-17。

根据无线充电的实际电流要求，采用单层的非晶或纳米晶导磁薄片材料复合制备出双层或多层的导磁薄片，然后获得如图11所示的结构。双层导磁薄片材料的截面剖视图如图11所示。

本发明以下八个实施例制备的单层导磁片具有如下结构，如图1所示。所述磁性薄片的材质为非晶带材或者纳米晶带材，其非晶带材的由Fe₇₈Si₉B₁₃(下标数字为at.％)合金形成，纳米晶带材由Fe_73.5Cu₁Nb₃Si_13.5B₉合金(下标数字为at.％)形成，非晶带材的厚度和宽度为20微米，宽度142mm，纳米晶带材厚度18微米，宽度60mm，其具体的制备方法如下：

热处理：非晶薄片带材的热处理温度为400℃，热处理时间为180分钟；纳米晶薄片的热处理温度为500℃，热处理时间为180分钟。

覆载体膜：在热处理后的单层非晶或纳米晶带材的上和下表面粘附双面胶。

纵向辊剪：将覆载体膜后的带材进行纵向辊剪即沿着带材的长度方向进行剪切，以将所述带材剪断形成纵向条状结构，条状结构之间的空隙处填充有双面胶的粘胶剂，同时双面胶自带的离型膜层保持不断裂。各实施例所采用的辊剪刀尺寸即辊表面各齿的宽度和辊剪次数参见表1，相邻齿间距离与辊表面各齿的宽度相同。

横向辊压：将纵向辊剪的带材进行横向辊压，使条状结构的带材横向断裂即沿着带材的宽度方向断裂形成均匀网格状碎片，横向断裂的空隙处填充有载体膜的粘胶剂同时所述载体膜的离型膜层依然保持不断裂；各实施例具体的横向辊压次数参见表1。

覆保护膜：将横向辊压后的单层带材其中一面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的PET保护膜，从而得到单层导磁薄片。

如果要获得双层导磁薄片，则在上述横向辊压后采用以下工序：

复合工序：将第一个横向辊压后的单层带材的两面的原载体膜上的离型膜层去掉，将第二个横向辊压后的单层带材的一面的原载体膜上的离型膜层去掉，然后将第二个带材的去掉离型膜的那一面与第一个带材的其中一面粘合叠置；

覆保护膜：在叠置后的双层带材的无离型膜的那一面覆上新的PET保护膜，从而得到双层导磁薄片。

具体实验结果参见表2。

实验结果表明，采用辊剪刀的尺寸越小和辊剪次数越多，获得的纵向裂痕分布越密，横向压断次数越多，获得的网格状碎片尺寸越小；此外，本发明方法得到的碎片尺寸非常均匀，各碎片尺寸基本相同。

表1本发明实施例工艺参数表

制备的导磁薄片材料采用相同的感应耦合线圈(A5线圈)测试电感值L和品质因数Q，测试频率为100kHz，所用测试设备为安捷伦4980A型LCR表。实施例的实验结果测试数据列于表2中。实验结果表明，在相同的带材成分条件下，经过辊剪和辊压工艺处理，导磁薄片表面碎片的尺寸不同，使得电感和品质因数随之变化。

表2本发明导磁薄片产品性能对比表

采用5V，1.5A的Qi标准无线充电模块作为发射端，采用本发明导磁薄片和接收端线圈作为接收端与锂离子电池相连，测试向发射装置线圈施加电压时，输入端的电压、电流，以及接收端的输出电压、电流。实施例数据记录与充电效率计算结果见表3。

表3本发明导磁薄片产品充电性能对比表

Claims (10)

1.一种非接触式充电用柔性导磁薄片，其特征在于，所述柔性导磁薄片包括：

至少一层的非晶或纳米晶软磁合金薄片，每层所述软磁合金薄片由网格状分布的碎片构成，所述碎片尺寸均匀且相互分离；

双面胶，设置于各层所述软磁合金薄片之间，用于将相邻层所述软磁合金薄片粘结在一起；且所述双面胶还设置于位于最上和最下层的所述软磁合金薄片的外表面；各层所述双面胶的部分填充于与所述双面胶相邻的所述软磁合金薄片的碎片之间，以使所述软磁合金薄片的碎片相互绝缘；

保护膜，设置于最上层或最下层的所述双面胶上，以固化所述碎片。

2.根据权利要求1所述的非接触式充电用柔性导磁薄片，其特征在于，单层所述非晶或纳米晶软磁合金薄片的厚度是14-28μm；所述网格状分布的各碎片的尺寸是0.5mm-2mm。

3.权利要求1或2所述非接触式充电用柔性导磁薄片的制备方法，其特征在于，包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、以及覆保护膜工序；其中：

在所述热处理工序中，非晶或纳米晶带材在380-650℃范围内进行热处理；

在所述覆载体膜的工序中，在热处理后的单层非晶或纳米晶带材的外表面覆载体膜；

在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的所述带材进行纵向辊剪，以将所述带材剪断形成纵向条状结构，同时所述载体膜保持不断裂；

在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的带材进行横向辊剪或横向辊压，使所述条状结构的带材横向断裂形成均匀网格状碎片，同时所述载体膜依然保持不断裂；

在所述覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的带材外表面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜，从而得到含有单层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片。

4.权利要求1或2所述非接触式充电用柔性导磁薄片的制备方法，其特征在于，包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、复合、以及覆保护膜工序；其中：

在所述热处理工序中，非晶或纳米晶带材在380-650℃范围内进行热处理；

在所述覆载体膜的工序中，在热处理后的单层非晶或纳米晶带材的外表面覆载体膜；

在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的所述带材进行纵向辊剪，以将所述带材剪断形成纵向条状结构，同时所述载体膜保持不断裂；

在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的带材进行横向辊剪或横向辊压，使所述条状结构的带材横向断裂形成均匀网格状碎片，同时所述载体膜依然保持不断裂；

在所述复合工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的单层带材外表面的原载体膜上的离型膜层去掉，然后叠置成多层带材；

在所述覆保护膜工序中，在叠置后的多层带材的上表面或下表面重新覆上一层新的保护膜，从而得到含有多层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片。

5.权利要求1或2所述非接触式充电用柔性导磁薄片的制备方法，其特征在于，包括热处理、覆载体膜、纵向辊剪、横向辊剪或横向辊压、以及覆保护膜工序；其中：

在所述热处理工序中，非晶或纳米晶带材在380-650℃范围内进行热处理；

在所述覆载体膜的工序中，首先将热处理后的单层非晶或纳米晶带材叠置且相邻所述带材层间设置双面胶以形成层叠的多层非晶或纳米晶带材，然后在所述多层非晶或纳米晶带材的最外层带材表面覆载体膜；

在所述纵向辊剪工序中，将覆载体膜后的多层所述带材进行纵向辊剪，以将各层所述带材剪断形成纵向条状结构，同时所述载体膜保持不断裂；

在所述横向辊剪或横向辊压工序中，将所述纵向辊剪的多层带材进行横向辊剪或横向辊压，使各层所述条状结构的带材横向断裂形成均匀网格状碎片，同时所述载体膜依然保持不断裂；

在所述覆保护膜工序中，将所述横向辊剪或横向辊压后的多层带材表面的原载体膜的离型膜层去掉重新覆上一层新的保护膜，从而得到含有多层非晶或纳米晶软磁合金薄片的非接触式充电用柔性导磁薄片。

6.根据权利要求3-5任一所述的制备方法，其特征在于，所述非晶或纳米晶带材的热处理在保护气氛下进行，保护气氛是真空、氮气或氩气。

7.根据权利要求3-5任一所述的制备方法，其特征在于，所述保护膜是PET、PE、OPP、PVC、CPP或BOPP保护膜中的一种；所述载体膜为双面胶。

8.根据权利要求3-5任一所述的制备方法，其特征在于，在所述纵向辊剪工序中，所采用的辊剪刀的宽度为0.5-2mm，优选辊剪刀的宽度为1mm；所述纵向辊剪的次数为一次或多次，以保证热处理带材被剪断形成规定尺寸的纵向条状结构。

9.根据权利要求3-5任一所述的制备方法，其特征在于，在所述横向辊剪工序中，所采用的辊剪刀的宽度为0.5-2mm，优选辊剪刀的宽度为1mm；所述横向辊剪的次数为一次或多次，以保证条带状带材横向断裂形成均匀网格状碎片。

10.根据权利要求3-5任一所述的制备方法，其特征在于，在横向辊压工序中，所述横向辊压的上压辊为横纹辊或花纹辊，下压辊为无纹平辊，所述上压辊纹间距为0.5-2mm；其中所述横向辊压的次数为一次或多次，以保证条带状带材横向断裂形成均匀网格状碎片。