KR102474488B1 - Shielding Sheet and The Mefacturing Method of Wireless Charging System for Electric Vehicle - Google Patents

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Abstract

본 발명은 충전 코일의 하면에 배치되며 복수로 배열되는 제1차폐시트와, 상기 제1차폐시트에 적층되고 상기 제1차폐시트에 비해 상대적으로 비저항이 높고 복수로 배열되는 제2차폐시트를 포함하고, 제1차폐시트들 사이에 형성되는 제1틈새와 제2차폐시트들 사이에 형성되는 제2틈새는 상호 일치되지 않게 배열되어 차폐시트들 사이의 틈새에서의 발생되는 공극 로스를 최소화할 수 있다. The present invention includes a first shielding sheet disposed on the lower surface of a charging coil and arranged in plurality, and a second shielding sheet laminated on the first shielding sheet and having a relatively higher specific resistance than the first shielding sheet and arranged in plurality. And, the first gap formed between the first shielding sheets and the second gap formed between the second shielding sheets are arranged not to coincide with each other to minimize the air gap loss generated in the gap between the shielding sheets. have.

Description

전기 자동차 무선충전용 차폐시트 및 그 제조방법{Shielding Sheet and The Mefacturing Method of Wireless Charging System for Electric Vehicle} Shielding Sheet and The Mefacturing Method of Wireless Charging System for Electric Vehicle}

본 발명은 전기 자동차에 장착되어 전기 자동차에 탑재된 배터리를 무선으로 충전하는 무선충전장치에서 발생되는 자기장을 차폐하는 전기 자동차 무선충전용 차폐시트 및 그 제조방법에 관한 것이다. The present invention relates to a shielding sheet for wireless charging of an electric vehicle that shields a magnetic field generated from a wireless charging device mounted on an electric vehicle and wirelessly charging a battery installed in the electric vehicle, and a manufacturing method thereof.

일반적으로 전기 자동차는 차량 자체에 전력공급원으로 충전이 가능한 배터리를 탑재하고, 탑재된 배터리에서 공급되는 전력을 이용하여 운행하게 된다. In general, an electric vehicle is equipped with a rechargeable battery as a power supply source in the vehicle itself, and operates using power supplied from the mounted battery.

현재 전기 자동차는 주행중에 또는 정차중에 무선의 전원공급장치로부터 전원을 공급받아 운행될 수 있는 무선충전(Wireless Charging) 전기 자동차(Electric Vehicle)가 개발되고 있다.Currently, a wireless charging electric vehicle that can operate by receiving power from a wireless power supply device while driving or stopping is being developed.

종래의 전기 자동차용 무선충전 시스템은 공개특허공보 10-2012-0081051(2012년 07월 18일)에 개시된 바와 같이, 무선충전소에 전력제어장치가 설치되고, 주차구역에는 전력제어장치와 연결된 무선전력송신장치가 설치되며, 전기자동차에는 배터리와 연결된 무선전력수신장치가 설치되어 무선으로 전기 자동차에 탑재된 배터리를 충전한다. As disclosed in Patent Publication No. 10-2012-0081051 (July 18, 2012), a conventional wireless charging system for electric vehicles has a power control device installed in a wireless charging station and wireless power connected to the power control device in a parking area. A transmitter is installed, and a wireless power receiver connected to a battery is installed in the electric vehicle to wirelessly charge the battery mounted in the electric vehicle.

그리고, 무선전력송신장치는 수신코일과, 수신코일에서 발생되는 자기장을 차폐하는 차폐시트로 구성된다. 차폐시트로는 일반적으로 투자율이 비교적 높은 가압소결방식(Press)으로 제조된 MnZn 페라이트가 사용된다. And, the wireless power transmission device is composed of a receiving coil and a shielding sheet for shielding a magnetic field generated from the receiving coil. As the shielding sheet, MnZn ferrite manufactured by a pressure sintering method (Press) having a relatively high magnetic permeability is generally used.

MnZn 페라이트는 포화 자속밀도(saturation flux density)값이 낮기 때문에 자기장에 쉽게 자기적으로 포화되는 경향이 있어 전기 자동차의 무선충전용으로 사용하기 위해서는 5mm 이상의 두꺼운 두께가 요구되고, 이에 따라 전기 자동차에 설치되는 무선충전 장치의 무게가 증가하게 된다. Since MnZn ferrite has a low saturation flux density value, it tends to be magnetically saturated easily in a magnetic field, so a thicker thickness of 5 mm or more is required to be used for wireless charging of electric vehicles. Accordingly, it is installed in electric vehicles. The weight of the wireless charging device to be used increases.

이 경우 차폐시트의 무게로 인하여 전기 자동차의 전체 무게를 증가시키는 원인이 된다. In this case, the weight of the shielding sheet causes an increase in the overall weight of the electric vehicle.

특허문헌 1: 공개특허공보 10-2012-0081051(2012년 07월 18일)Patent Document 1: Publication No. 10-2012-0081051 (July 18, 2012)

따라서, 본 발명의 목적은 자기 특성이 서로 다른 두 장의 시트를 적층하여 사용함으로써, 자기장 차폐 성능은 향상시키면서 두께를 얇게 형성할 수 있어 전기 자동차의 무게를 줄일 수 있는 전기 자동차 무선충전용 차폐시트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Therefore, an object of the present invention is a shielding sheet for electric vehicle wireless charging that can reduce the weight of an electric vehicle by forming a thin thickness while improving magnetic shielding performance by using two sheets of laminated sheets having different magnetic properties, and It is to provide a manufacturing method.

본 발명의 다른 목적은 제1차폐시트에 상대적으로 비저항이 높은 제2차폐시트를 적층하여 형성함으로써, 와전류 손실(Eddy Current Loss)은 낮추고 투자율은 높일 수 있는 전기 자동차용 무선충전용 차폐시트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to form a second shielding sheet having a relatively high specific resistance by laminating the first shielding sheet, thereby reducing eddy current loss and increasing permeability. A shielding sheet for wireless charging for an electric vehicle and the same It is to provide a manufacturing method.

본 발명의 또 다른 목적은 복수로 배열되는 제1차폐시트들 사이의 틈새와 복수로 배열되는 제2차폐시트들 사이의 틈새가 일치되지 않도록 하여 차폐시트들 사이의 틈새에서의 발생되는 공극 로스를 최소화할 수 있는 전기 자동차용 무선충전용 차폐시트 및 그 제조방법을 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to prevent gaps between the first shielding sheets arranged in plurality and gaps between the second shielding sheets arranged in plurality so that the air gap loss generated in the gap between the shielding sheets is not matched. It is to provide a shielding sheet for wireless charging for electric vehicles that can be minimized and a manufacturing method thereof.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 전기 자동차용 무선충전용 차폐시트는 충전 코일의 하면에 배치되며 복수로 배열되는 제1차폐시트와, 상기 제1차폐시트에 적층되고 상기 제1차폐시트에 비해 상대적으로 비저항이 높고 복수로 배열되는 제2차폐시트를 포함하고, 제1차폐시트들 사이에 형성되는 제1틈새와 제2차폐시트들 사이에 형성되는 제2틈새는 서로 일치되지 않게 배열된다.
상기 제1차폐시트는 상기 제2차폐시트에 비해 상대적으로 포화자속밀도가 높은 자성재료가 사용될 수 있다.
상기 제1차폐시트는 비정질 합금의 리본시트 또는 나노 결정립 합금의 리본시트가 사용될 수 있다.
상기 제2차폐시트는 NiZn 페라이트 시트 또는 자성분말과 수지로 이루어진 폴리머 시트가 사용될 수 있다.
상기 제1차폐시트의 두께는 0.1~0.5mm이고, 제2차폐시트의 두께는 0.5~1.5mm로 형성될 수 있다.
상기 제2차폐시트의 사이즈는 상기 제1차폐시트의 사이즈에 비해 크게 형성하여 제1차폐시트들 사이에 형성되는 제1틈새와 제2차폐시트들 사이에 형성되는 제2틈새가 일치되지 않도록 할 수 있다.In order to achieve the above object, the shielding sheet for wireless charging for an electric vehicle of the present invention is disposed on the lower surface of a charging coil and has a first shielding sheet arranged in plurality, and laminated on the first shielding sheet and attached to the first shielding sheet. It has a relatively high specific resistance and includes a plurality of second shielding sheets arranged, and the first gap formed between the first shielding sheets and the second gap formed between the second shielding sheets are not aligned with each other .
The first shielding sheet may use a magnetic material having a relatively high saturation magnetic flux density compared to the second shielding sheet.
The first shielding sheet may be a ribbon sheet of an amorphous alloy or a ribbon sheet of a nano-crystalline alloy.
The second shielding sheet may be a NiZn ferrite sheet or a polymer sheet made of magnetic powder and resin.
The first shielding sheet may have a thickness of 0.1 to 0.5mm, and the second shielding sheet may have a thickness of 0.5 to 1.5mm.
The size of the second shielding sheet is formed larger than the size of the first shielding sheet so that the first gap formed between the first shielding sheets and the second gap formed between the second shielding sheets do not match. can

상기한 바와 같이, 본 발명의 전기 자동차 무선충전용 차폐시트는 자기 특성이 서로 다른 두 장의 시트를 적층하여 사용함으로써, 자기장 차폐 성능은 향상시키면서 두께를 얇게 형성할 수 있어 전기 자동차의 무게를 줄일 수 있다.As described above, the shielding sheet for electric vehicle wireless charging of the present invention can reduce the weight of an electric vehicle by laminating and using two sheets having different magnetic properties, thereby improving magnetic field shielding performance and forming a thin thickness. have.

또한, 제1차폐시트에 상대적으로 비저항이 높은 제2차폐시트를 적층하여 형성함으로써, 와전류 손실(Eddy Current Loss)은 낮추고 투자율은 높일 수 있어 차폐성능을 향상시킬 수 있다. In addition, by laminating a second shielding sheet having a relatively high resistivity on the first shielding sheet, eddy current loss can be reduced and magnetic permeability can be increased, thereby improving shielding performance.

또한, 제1차폐시트들 사이에 형성되는 제1틈새와 제2차폐시트들 사이에 형성되는 제2틈새가 일치되지 않도록 배열하여 차폐시트들 사이의 틈새에서의 발생되는 공극 로스를 최소화할 수 있다. In addition, by arranging the first gap formed between the first shielding sheets and the second gap formed between the second shielding sheets not to match, air loss generated in the gap between the shielding sheets can be minimized. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전기 자동차 무선충전용 차폐시트의 단면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1차폐시트와 제2차폐시트가 제1접착층에 의해 합지되는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수로 배열되는 제1차폐시트와 복수로 배열되는 제2차폐시트를 나타낸 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차폐시트 제조공정을 나타낸 공정 순서도이다. 1 is a cross-sectional view of a shielding sheet for wireless charging of an electric vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a cross-sectional view in which a first shielding sheet and a second shielding sheet are laminated by a first adhesive layer according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view showing a plurality of first shielding sheets and a plurality of second shielding sheets arranged according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a process flow chart showing a shielding sheet manufacturing process according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In this process, the size or shape of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, terms specifically defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may vary according to the intentions or customs of users and operators. Definitions of these terms should be made based on the content throughout this specification.

전기 자동차 무선충전장치는 주차장 등에 설치되는 무선충전 송신장치와, 전기 자동차에 설치되는 무선충전 수신장치를 포함한다.An electric vehicle wireless charging device includes a wireless charging transmitter installed in a parking lot and the like, and a wireless charging receiver installed in an electric vehicle.

그리고 무선충전 수신장치는 전기 자동차의 배터리를 충전하는 충전코일과, 충전코일과 적층되어 배치되어 충전코일에서 발생되는 자기장을 차폐하는 차폐시트를 포함한다. The wireless charging receiving device includes a charging coil for charging a battery of an electric vehicle and a shielding sheet that is stacked with the charging coil and shields a magnetic field generated from the charging coil.

차폐시트는 도 1에 도시된 바와 같이, 고투자율의 제1차폐시트(10)와, 제1차폐시트(10)에 적층되고 제1차폐시트(10)에 비해 상대적으로 비저항이 높은 제2차폐시트(20)를 포함한다. As shown in FIG. 1, the shielding sheet includes a first shielding sheet 10 having high magnetic permeability and a second shielding layer laminated on the first shielding sheet 10 and having a relatively high resistivity compared to the first shielding sheet 10. A sheet 20 is included.

제1차폐시트(10)는 제2차폐시트(20)에 비해 상대적으로 투자율이 높은 차폐시트가 사용되고, 제2차폐시트(20)는 와전류 손실을 낮출 수 있도록 제1차폐시트(10)에 비해 상대적으로 비저항이 높은 자성체가 사용될 수 있다. The first shielding sheet 10 is a shielding sheet having a relatively high magnetic permeability compared to the second shielding sheet 20, and the second shielding sheet 20 is compared to the first shielding sheet 10 to lower eddy current loss A magnetic material having a relatively high resistivity may be used.

제1차폐시트(10)는 제2차폐시트(20)에 비해 상대적으로 포화자속밀도(Saturation Magnetic Flux Density)가 높게 형성된다. 즉, 제1차폐시트가 제2차페시트에 비해 포화자속밀도가 3배 이상 높기 때문에 차폐시트의 두께를 얇게 형성할 수 있다. The first shielding sheet 10 has a relatively high saturation magnetic flux density compared to the second shielding sheet 20 . That is, since the saturation magnetic flux density of the first shielding sheet is three times higher than that of the second shielding sheet, the thickness of the shielding sheet can be formed thin.

제1차폐시트(10)는 박막이면서 투자율과 포화자속밀도가 높은 비정질 합금의 리본시트 또는 나노 결정립 합금의 리본시트가 사용된다. The first shielding sheet 10 is a ribbon sheet of an amorphous alloy or a ribbon sheet of a nanocrystalline alloy having a high permeability and saturation magnetic flux density while being a thin film.

제2차폐시트(20)는 제1차폐시트(10)에 비해 상대적으로 투자율이 낮은 차폐시트가 사용되고, 예를 들어, 페라이트 시트, 폴리머 시트 등이 사용될 수 있고, 구체적으로는, NiZn 페라이트가 사용될 수 있다. The second shielding sheet 20 is a shielding sheet having a relatively low magnetic permeability compared to the first shielding sheet 10, and for example, a ferrite sheet, a polymer sheet, etc. may be used, and specifically, NiZn ferrite may be used. can

따라서, 제1차폐시트(10)와 제2차폐시트(20)는 적층하여 사용하는 경우, 표면저항이 큰 제2차폐시트(20)에서 일차로 자기장을 차폐하기 때문에 제1차폐시트(10)에서 와전류 손실이 크게 발생하지 않으면서 박막의 비정질 합금 리본시트 또는 나노 결정립 합금 리본시트를 사용하는 데 따른 높은 투자율과 포화자속밀도를 갖는 하이브리드(Hybrid) 시트가 얻어지게 된다. Therefore, when the first shielding sheet 10 and the second shielding sheet 20 are stacked and used, the first shielding sheet 10 primarily shields the magnetic field in the second shielding sheet 20 having a large surface resistance. A hybrid sheet having high magnetic permeability and saturation magnetic flux density according to the use of a thin film amorphous alloy ribbon sheet or nanocrystalline alloy ribbon sheet without significant eddy current loss is obtained.

여기에서, 제2차폐시트(20)는 페라이트 시트 대신 비정질 합금 분말, 연자성체 분말, 센더스트(Sendust)와 같은 고투자율의 자성분말과 수지로 이루어진 폴리머 시트를 사용할 수도 있다. Here, the second shielding sheet 20 may use a polymer sheet made of resin and high permeability magnetic powder such as amorphous alloy powder, soft magnetic powder, and Sendust instead of a ferrite sheet.

이 경우, 비정질 합금 분말은 예를 들어, Fe-Si-B, Fe-Si-B-Cu-Nb, Fe-Zr-B 및 Co-Fe-Si-B로 이루어진 군에서 선택되는 조성을 갖는 비정질 합금을 1종 이상 포함하는 비정질 합금 분말을 사용하는 것이 바람직하다.In this case, the amorphous alloy powder has, for example, an amorphous alloy having a composition selected from the group consisting of Fe-Si-B, Fe-Si-B-Cu-Nb, Fe-Zr-B and Co-Fe-Si-B. It is preferable to use an amorphous alloy powder containing one or more.

폴리머 시트는 자성분말과 수지로 이루어진 것이므로 와전류 손실(Eddy Current Loss)이 작고, 페라이트 시트와 동일하게 투자율은 상대적으로 낮으나 충전 코일로부터 발생된 자기장이 방사될 때 폴리머 시트를 거치면서 자기장이 크게 감쇄되어 일면에 적층되는 비정질 리본시트의 제1차폐시트(10)에서는 와전류 손실이 발생하는 것을 최소화시키는 역할을 한다.Since the polymer sheet is made of magnetic powder and resin, the eddy current loss is small, and the magnetic permeability is relatively low like the ferrite sheet, but when the magnetic field generated from the charging coil is radiated, the magnetic field is greatly attenuated as it passes through the polymer sheet. In the first shielding sheet 10 of the amorphous ribbon sheet laminated on one side, it serves to minimize the occurrence of eddy current loss.

제1차폐시트(10)와 제2차폐시트(20) 사이는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1접착층(30)이 형성되어 제1차폐시트(10)와 제2차폐시트(20) 사이를 합지하고, 제2차폐시트(20)의 일면에는 차폐시트를 충전코일에 접착하기 위한 제2접착층(32)이 형성된다. As shown in FIG. 2 between the first shielding sheet 10 and the second shielding sheet 20, a first adhesive layer 30 is formed between the first shielding sheet 10 and the second shielding sheet 20. is laminated, and a second adhesive layer 32 for adhering the shielding sheet to the charging coil is formed on one side of the second shielding sheet 20 .

여기에서, 제1접착층(30) 및 제2접착층(32)은 양면테이프로 형성될 수 있고, 제2접착층(32)에는 충전 코일에 부착할 때 분리하는 릴리스 필름이 부착될 수 있다. Here, the first adhesive layer 30 and the second adhesive layer 32 may be formed of double-sided tape, and a release film that separates when attached to the charging coil may be attached to the second adhesive layer 32 .

이러한 제1접착층(30) 및 제2접착층(32)은 전도성 접착제가 사용될 수 있고, 절연성 접착제도 사용이 가능하며, 예를 들어, 아크릴계 접착제를 사용할 수 있으며, 다른 종류의 접착제를 사용하는 것도 물론 가능하다.For the first adhesive layer 30 and the second adhesive layer 32, a conductive adhesive may be used, an insulating adhesive may also be used, for example, an acrylic adhesive may be used, and other types of adhesive may be used as well. It is possible.

제1접착층(30) 및 제2접착층(32)은 예를 들어, 핫멜트 웹의 접착 시트를 사용할 수 있다. 핫멜트 웹의 접착 시트는 예를 들어, 폴리아마이드(Polyamide)계, 폴리에스터(Polyester)계, 폴리우레탄(Polyurethane)계, 폴리올레핀(Polyolefine)계 및 E.V.A.(Ethylene Vinyl Acetate)계 중 하나의 소재로 이루어질 수 있다.For the first adhesive layer 30 and the second adhesive layer 32, for example, hot melt web adhesive sheets may be used. The adhesive sheet of the hot melt web is made of, for example, one of polyamide-based, polyester-based, polyurethane-based, polyolefin-based, and E.V.A. (Ethylene Vinyl Acetate)-based materials. can

이와 같은 제2차폐시트(20)는 페라이트를 사용하면서도 기존에 비해 두께를 대폭 줄일 수 있다. 즉, 기존의 NinZn 페라이트를 사용하여 동일한 투자율을 나타내기 위해서는 NiZn 페라이트의 2배 이상의 두께를 확보할 필요가 있었으나, 본 발명의 제2차폐시트(20)는 와전류 손실(Eddy Current Loss)을 줄이는 용도로 사용되므로 두께를 특히 얇게 형성해도 된다. Such a second shielding sheet 20 can significantly reduce the thickness compared to the conventional while using ferrite. That is, in order to show the same magnetic permeability using conventional NinZn ferrite, it was necessary to secure a thickness twice or more than that of NiZn ferrite, but the second shielding sheet 20 of the present invention is used to reduce eddy current loss Since it is used as a thickness, it may be formed particularly thin.

즉, MnZn 페라이트는 페라이트 파우더를 고압의 프레스 공정을 거쳐 성형한 후 소결에 의해 높은 밀도를 갖게 하여 높은 투자율을 갖는 자성시트를 구현한 것이나, 본 발명에서 고투자율의 제1차폐시트(10)와 적층되어 사용되는 제2차폐시트(20)는 와전류 손실(Eddy Current loss)을 줄이는 용도로 사용되는 것이므로 두께를 최대로 얇게 형성할 수 있는 캐스팅(casting) 방식으로 제조하여 사용할 수 있는 이점이 있다. That is, MnZn ferrite is obtained by molding ferrite powder through a high-pressure press process and then having a high density by sintering to realize a magnetic sheet having high magnetic permeability, but in the present invention, the first shielding sheet 10 with high magnetic permeability Since the second shielding sheet 20 that is laminated and used is used for reducing eddy current loss, there is an advantage in that it can be manufactured and used by a casting method that can form a thickness as thin as possible.

제1차폐시트(10)의 두께는 0.1~0.5mm이고, 제2차폐시트(20)의 두께는 0.5~1.5mm로 형성될 수 있다. 그리고, 제1차폐시트(10)의 두께와 제2차폐시트(20)의 두께를 조정하여 차폐시트 전체 두께를 변경할 수 있다. The thickness of the first shielding sheet 10 is 0.1 to 0.5mm, and the thickness of the second shielding sheet 20 may be formed to be 0.5 to 1.5mm. In addition, the overall thickness of the shielding sheet may be changed by adjusting the thickness of the first shielding sheet 10 and the thickness of the second shielding sheet 20 .

이와 같이, 기존의 MnZn 페라이트를 사용할 때에 비해 두께를 대폭 줄일 수 있어 무게를 줄일 수 있고, 이에 따라 전기 자동차의 전체 무게를 줄일 수 있게 된다. In this way, the thickness can be significantly reduced compared to the case of using the conventional MnZn ferrite, and thus the weight can be reduced, thereby reducing the overall weight of the electric vehicle.

차폐시트는 전기 자동차의 배터리를 충전해야되기 때문에 충전코일의 사이즈가 커지고, 이에 따라 차폐시트 역시 사이즈가 커져야 된다. 하지만 차폐시트 제작 공정상 사이즈를 일정 사이즈 이상 크게 제조할 수 없기 때문에 복수의 차폐시트를 충전코일의 사이즈에 맞게 배열하여 사용하게 된다. Since the shielding sheet needs to charge the battery of the electric vehicle, the size of the charging coil increases, and accordingly, the size of the shielding sheet also needs to increase. However, since the size of the shielding sheet cannot be manufactured larger than a certain size due to the manufacturing process, a plurality of shielding sheets are arranged and used according to the size of the charging coil.

따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 제1차폐시트(10)를 복수로 배열하여 충전코일의 사이즈에 맞게 제조하고, 제1차폐시트 위에 복수의 제2차폐시트(20)를 복수로 배열하여 제1차폐시트(20)의 사이즈와 동일한 사이즈로 만든다.Therefore, as shown in FIG. 3, a plurality of first shielding sheets 10 are arranged to fit the size of the charging coil, and a plurality of second shielding sheets 20 are arranged on the first shielding sheet. It is made of the same size as the size of the first shielding sheet 20.

이때, 제1차폐시트(10)와 제2차폐시트(20) 사이는 제1접착층(30)에 의해 상호 접착된다.At this time, the first shielding sheet 10 and the second shielding sheet 20 are mutually adhered by the first adhesive layer 30 .

제1차폐시트(10)와 제2차폐시트(20)를 복수로 배열하여 사이즈를 크게 만들 경우 배열된 차폐시트들 사이의 틈새로 공극 로스가 발생될 우려가 있다. When arranging a plurality of first shielding sheets 10 and second shielding sheets 20 to increase the size, there is a concern that air gap loss may occur in gaps between the arranged shielding sheets.

따라서, 본 실시예에서는 제1차폐시트(10)들 사이의 제1틈새(40)와 제2차폐시트(42)들 사이의 제2틈새(42)가 서로 일치되지 않도록 배열하여 차폐시트들 사이의 틈새(40,42)에서 발생되는 공극 로스를 최소화하였다. Therefore, in this embodiment, the first gap 40 between the first shielding sheets 10 and the second gap 42 between the second shielding sheets 42 are arranged so that they do not coincide with each other so that the gap between the shielding sheets Air gap loss generated in the gaps (40, 42) of was minimized.

즉, 제1차폐시트(10)들의 제1틈새(40)와 제2차폐시트(20)들의 제2틈새(42)가 일치되지 않게 배열하여 틈새(42,42)가 막히는 형태로 되어 틈새(40,42)를 통한 손실을 최소화할 수 있다. That is, the first gaps 40 of the first shielding sheets 10 and the second gaps 42 of the second shielding sheets 20 are not aligned so that the gaps 42 and 42 are blocked so that the gaps ( 40,42) can minimize losses.

제1차폐시트(10)는 제2차폐시트(20)에 비해 사이즈를 크게 제조하여 상호 적층할 경우 제1차폐시트(10)들 사이의 제1틈새(40)와 제2차폐시트(20)들 사이의 제2틈새(42)가 서로 일치되는 것을 방지한다. When the first shielding sheet 10 is manufactured to be larger in size than the second shielding sheet 20 and stacked with each other, the first gap 40 between the first shielding sheets 10 and the second shielding sheet 20 The second gap 42 between them prevents them from matching each other.

이외에, 제1차폐시트(10)들의 제1틈새(40)와 제2차폐시트(20)들의 제2틈새(42)가 일치되지 않게 배열하는 다양한 방법이 적용될 수 있다. In addition, various methods of arranging the first gaps 40 of the first shielding sheets 10 and the second gaps 42 of the second shielding sheets 20 not to match may be applied.

이와 같이 구성되는 차폐시트를 제조하는 공정을 다음에서 설명한다. A process for manufacturing the shielding sheet configured as described above will be described below.

본 발명에 따른 차폐시트 제조방법은 도 5에 도시된 바와 같이, 먼저, 제1차폐시트(10) 및 제2차폐시트(20)를 일정 사이즈로 각각 제조한다(S10). As shown in FIG. 5, in the manufacturing method of the shielding sheet according to the present invention, first, the first shielding sheet 10 and the second shielding sheet 20 are each manufactured in a predetermined size (S10).

제1차폐시트(10)는 비정질 합금 리본 또는 나노 결정립 합금 리본으로 이루어진 리본 시트를 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 제조한 후, 열처리 후의 후처리를 용이하게 할 수 있도록 먼저 일정한 길이로 컷팅하여 시트 형태로 적층한다. The first shielding sheet 10 is first cut to a certain length to facilitate post-processing after heat treatment after manufacturing a ribbon sheet made of an amorphous alloy ribbon or a nanocrystalline alloy ribbon by a rapid cooling solidification method (RSP) by melt spinning. and laminated in sheet form.

리본 시트가 비정질 합금 리본인 경우, Fe계 비정질 합금 리본은, 예를 들어, Fe-Si-B 또는 Fe-Si-B-Co 합금으로 이루어진 20 내지 30㎛ 두께의 극박형 비정질 리본을 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 제조하며, 원하는 투자율을 얻을 수 있도록 적층된 비정질 리본을 300℃ 내지 600℃의 온도범위에서 30분 내지 2시간 동안 무자장 열처리를 행한다.When the ribbon sheet is an amorphous alloy ribbon, the Fe-based amorphous alloy ribbon is, for example, a 20 to 30 μm thick ultra-thin amorphous ribbon made of Fe-Si-B or Fe-Si-B-Co alloy by melt spinning. It is prepared by a rapid solidification method (RSP), and the laminated amorphous ribbon is subjected to magnetic field heat treatment for 30 minutes to 2 hours in a temperature range of 300 ° C to 600 ° C to obtain a desired magnetic permeability.

이 경우, 열처리 분위기는 비정질 리본의 Fe 함량이 높을지라도, 산화가 발생되지 않는 온도 범위에서 이루어지므로 분위기 로에서 이루어질 필요는 없고, 대기 중에서 열처리를 진행하여도 무방하다. 또한, 산화 분위기 또는 질소 분위기에서 열처리가 이루어질지라도 동일한 온도 조건이라면 비정질 리본의 투자율은 실질적으로 차이가 없다.In this case, even if the Fe content of the amorphous ribbon is high, the heat treatment atmosphere is performed in a temperature range in which oxidation does not occur, so it is not necessary to perform the heat treatment in an atmosphere furnace, and the heat treatment may be performed in the air. In addition, even if the heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere or a nitrogen atmosphere, there is no substantial difference in permeability of the amorphous ribbon under the same temperature conditions.

상기한 열처리 온도가 300℃ 미만인 경우 원하는 투자율 보다 낮은 투자율을 나타내며 열처리 시간이 길게 소요되는 문제가 있고, 600℃를 초과하는 경우는 과열처리에 의해 투자율이 현저하게 높아져서 원하는 투자율을 나타내지 못하는 문제가 있다. 일반적으로 열처리 온도가 낮으면 처리시간이 길게 소요되고, 반대로 열처리 온도가 높으면 처리시간은 단축된다. When the heat treatment temperature is less than 300 ° C., the magnetic permeability is lower than the desired magnetic permeability and the heat treatment time is long. . In general, when the heat treatment temperature is low, the treatment time is long, and conversely, when the heat treatment temperature is high, the treatment time is shortened.

또한, 리본 시트가 나노 결정립 합금 리본으로 이루어진 경우, 예를 들어, Fe-Si-B-Cu-Nb 합금으로 이루어진 20 내지 30㎛ 두께의 극박형 비정질 리본을 멜트 스피닝에 의한 급냉응고법(RSP)으로 제조하며, 원하는 투자율을 얻을 수 있도록 적층된 리본 시트를 300℃ 내지 700℃의 온도범위에서 30분 내지 2시간 동안 무자장 열처리를 행함으로써 나노 결정립이 형성된 나노 결정립 합금 리본시트를 형성한다.In addition, when the ribbon sheet is made of a nano-crystalline alloy ribbon, for example, an ultra-thin amorphous ribbon with a thickness of 20 to 30 μm made of a Fe-Si-B-Cu-Nb alloy is quenched by a melt spinning method (RSP). To obtain a desired magnetic permeability, the laminated ribbon sheet is subjected to a non-magnetic field heat treatment at a temperature range of 300 ° C to 700 ° C for 30 minutes to 2 hours to form a nanocrystalline alloy ribbon sheet in which nanocrystalline grains are formed.

이 경우 열처리 분위기는 Fe의 함량이 70at% 이상이므로 대기 중에서 열처리가 이루어지면 산화가 이루어져서 시각적인 측면에서 바람직하지 못하며, 따라서 질소 분위기에서 이루어지는 것이 바람직하다. 그러나, 산화 분위기에서 열처리가 이루어질지라도 동일한 온도 조건이라면 시트의 투자율은 실질적으로 차이가 없다.In this case, the heat treatment atmosphere has an Fe content of 70 at% or more, so when heat treatment is performed in the air, oxidation occurs, which is undesirable from a visual point of view, and therefore, it is preferable to perform the heat treatment in a nitrogen atmosphere. However, even if the heat treatment is performed in an oxidizing atmosphere, there is no substantial difference in permeability of the sheet under the same temperature conditions.

이 경우, 열처리 온도가 300℃ 미만인 경우 나노 결정립이 충분히 생성되지 않아 원하는 투자율이 얻어지지 않으며 열처리 시간이 길게 소요되는 문제가 있고, 700℃를 초과하는 경우는 과열처리에 의해 투자율이 현저하게 낮아지는 문제가 있다. 열처리 온도가 낮으면 처리시간이 길게 소요되고, 반대로 열처리 온도가 높으면 처리시간은 단축되는 것이 바람직하다. In this case, when the heat treatment temperature is less than 300 ° C., nanocrystal grains are not sufficiently generated, so that the desired magnetic permeability is not obtained, and the heat treatment time is long. there is a problem. When the heat treatment temperature is low, the treatment time is long, and conversely, when the heat treatment temperature is high, the treatment time is preferably shortened.

그리고, 제2차폐시트(20)는 예를 들어, NiFe2O4와 ZnFe2O4의 혼합분말을 유기용제에 분산시키고 PVB(Polyvinyl Butyral) 등의 바인더를 첨가한 후 캐스팅 공정을 진행하여 플레이트 형태의 그린 시트를 형성하고, 이를 소결하여 페라이트 시트를 제조한다.Then, the second shielding sheet 20 is plated by, for example, dispersing a mixed powder of NiFe 2 O 4 and ZnFe 2 O 4 in an organic solvent, adding a binder such as PVB (Polyvinyl Butyral), and then performing a casting process. Forming a green sheet of the form, and sintering it to manufacture a ferrite sheet.

그리고, 제1차폐시트(10)를 복수로 배열한다(S20). 즉, 지그에 제2차폐시트(20)를 복수로 배열하여 충전 코일의 사이즈 또는 무선충전장치의 형상에 맞게 형성한다.Then, the first shielding sheet 10 is arranged in plurality (S20). That is, by arranging a plurality of second shielding sheets 20 on the jig, it is formed to fit the size of the charging coil or the shape of the wireless charging device.

그리고, 복수로 배열된 제1차폐시트(10)에 제1접착층(30)을 적층한다(S30). 그리고, 제1접착층(30)에 제2차폐시트(20)를 복수로 배열하고 복수의 제1차폐시트(10)의 전체 사이즈와 동일한 사이즈로 형성한다(S40). 이때, 제1차폐시트들 사이의 제1틈새(40)와 제2차폐시트들 사이의 제2틈새(42)가 서로 일치되지 않도록 제2차폐시트(20)를 배열한다.Then, the first adhesive layer 30 is laminated on the first shielding sheet 10 arranged in plurality (S30). Then, a plurality of second shielding sheets 20 are arranged on the first adhesive layer 30 and formed to have the same size as the entire size of the plurality of first shielding sheets 10 (S40). At this time, the second shielding sheet 20 is arranged so that the first gap 40 between the first shielding sheets and the second gap 42 between the second shielding sheets do not match each other.

실시예 1Example 1

차폐시트 shielding sheet 질량 mass 효율 efficiency 두께
thickness
 기존 차폐시트
(MnZn 페라이트)Existing shielding sheet
(MnZn ferrite) 1.8Kg 1.8Kg 89.5% 89.5% 5mm
5mm
 본 실시예의 차폐시트
Shielding sheet of this embodiment
 0.6Kg 0.6Kg 87.2% 87.2% 1.5mm
1.5mm

표 1에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 차폐시트는 기존 차폐시트에 비해 두께 및 무게를 대폭 줄일 수 있어 전기 자동차의 무게 증가를 최소화할 수 있으면서 효율은 거의 동일한 것을 알 수 있다. As shown in Table 1, it can be seen that the shielding sheet according to this embodiment can significantly reduce the thickness and weight compared to the existing shielding sheet, thereby minimizing the weight increase of the electric vehicle and having almost the same efficiency.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다. In the above, the present invention has been shown and described as specific preferred embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments and is common knowledge in the art to which the present invention belongs within the scope of not departing from the spirit of the present invention. Various changes and modifications will be possible by those who have

10: 제1차폐시트 20: 제2차폐시트
30: 제1접착층 32: 제2접착층
40: 제1틈새 42: 제2틈새 10: first shielding sheet 20: second shielding sheet
30: first adhesive layer 32: second adhesive layer
40: first gap 42: second gap

Claims (11)

충전 코일의 하면에 복수로 배열되는 제1차폐시트; 및
상기 제1차폐시트에 복수로 배열되어 적층되고, 상기 제1차폐시트보다 비저항이 높은 제2차폐시트;를 포함하고,
상기 제1차폐시트들 사이에는 제1틈새가 형성되고, 상기 제2차폐시트들 사이에는 제2틈새가 형성되며,
상기 제1틈새와 제2틈새는 서로 일치되지 않도록 상기 제2차폐시트의 사이즈가 상기 제1차폐시트의 사이즈보다 크게 형성되는 전기 자동차 무선충전용 차폐시트.First shielding sheets arranged in plurality on the lower surface of the charging coil; and
A second shielding sheet arranged and stacked in plurality on the first shielding sheet and having a higher resistivity than the first shielding sheet;
A first gap is formed between the first shielding sheets, and a second gap is formed between the second shielding sheets,
A shielding sheet for electric vehicle wireless charging, wherein the size of the second shielding sheet is formed larger than the size of the first shielding sheet so that the first gap and the second gap do not match each other. 제1항에 있어서,
상기 제1차폐시트는 상기 제2차폐시트에 비해 상대적으로 포화자속밀도가 높은 자성재료인 전기 자동차 무선충전용 차폐시트. According to claim 1,
The first shielding sheet is a shielding sheet for electric vehicle wireless charging, which is a magnetic material having a relatively high saturation magnetic flux density compared to the second shielding sheet. 제1항에 있어서,
상기 제1차폐시트는 비정질 합금의 리본시트 또는 나노 결정립 합금의 리본시트가 사용되는 전기 자동차 무선충전용 차폐시트. According to claim 1,
The first shielding sheet is a shielding sheet for electric vehicle wireless charging in which a ribbon sheet of an amorphous alloy or a ribbon sheet of a nanocrystalline alloy is used. 제1항에 있어서,
상기 제2차폐시트는 NiZn 페라이트 시트 또는 자성분말과 수지로 이루어진 폴리머 시트가 사용되는 전기 자동차 무선충전용 차폐시트.According to claim 1,
The second shielding sheet is a shielding sheet for electric vehicle wireless charging in which a NiZn ferrite sheet or a polymer sheet made of magnetic powder and resin is used. 제1항에 있어서,
상기 제1차폐시트의 두께는 0.1~0.5mm이고, 제2차폐시트의 두께는 0.5~1.5mm인 전기 자동차 무선충전용 차폐시트.
According to claim 1,
The thickness of the first shielding sheet is 0.1 ~ 0.5mm, the thickness of the second shielding sheet is 0.5 ~ 1.5mm electric vehicle wireless charging shielding sheet.
 삭제delete 제1차폐시트 및 상기 제1차폐시트의 사이즈보다 크게 형성되는 제2차폐시트를 제조하는 단계;
상기 제1차폐시트를 충전코일 사이즈에 맞게 복수로 배열하는 단계; 및
상기 제1차폐시트들 사이에 형성되는 제1틈새와 제2차폐시트들 사이에 형성되는 제2틈새가 서로 일치되지 않도록 제1차폐시트에 제2차폐시트를 복수로 배열하는 단계;를 포함하는 전기 자동차 무선충전용 차폐시트 제조방법. Manufacturing a first shielding sheet and a second shielding sheet larger than the size of the first shielding sheet;
arranging the first shielding sheet in plurality according to the size of the charging coil; and
Arranging a plurality of second shielding sheets on the first shielding sheet so that the first gap formed between the first shielding sheets and the second gap formed between the second shielding sheets do not match each other; Manufacturing method of shielding sheet for electric vehicle wireless charging. 제7항에 있어서,
상기 제1차폐시트와 제2차폐시트 사이는 제1접착층에 의해 접착되고, 상기 제2차폐시트는 제2접착층에 의해 충전시트에 접착되는 전기 자동차 무선충전용 차폐시트 제조방법. According to claim 7,
A method of manufacturing a shielding sheet for electric vehicle wireless charging, wherein the first shielding sheet and the second shielding sheet are adhered by a first adhesive layer, and the second shielding sheet is adhered to the charging sheet by a second adhesive layer. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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