KR20240107802A - 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 - Google Patents
무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20240107802A KR20240107802A KR1020220190789A KR20220190789A KR20240107802A KR 20240107802 A KR20240107802 A KR 20240107802A KR 1020220190789 A KR1020220190789 A KR 1020220190789A KR 20220190789 A KR20220190789 A KR 20220190789A KR 20240107802 A KR20240107802 A KR 20240107802A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- wireless power
- magnetic field
- power transmission
- soft magnetic
- field shielding
- Prior art date
Links
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 6
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims abstract description 65
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 claims abstract description 36
- 239000004831 Hot glue Substances 0.000 claims abstract description 33
- 239000000696 magnetic material Substances 0.000 claims abstract description 17
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims abstract description 16
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims abstract description 16
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 88
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 16
- 239000012790 adhesive layer Substances 0.000 claims description 8
- 230000009477 glass transition Effects 0.000 claims description 8
- 239000000835 fiber Substances 0.000 claims description 6
- 229920005672 polyolefin resin Polymers 0.000 claims description 3
- 239000002356 single layer Substances 0.000 claims description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 2
- 229920006122 polyamide resin Polymers 0.000 claims description 2
- 229920001225 polyester resin Polymers 0.000 claims description 2
- 239000004645 polyester resin Substances 0.000 claims description 2
- 229910001004 magnetic alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 9
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 6
- 239000000956 alloy Substances 0.000 abstract description 6
- 238000012545 processing Methods 0.000 abstract description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 abstract description 4
- 238000009826 distribution Methods 0.000 abstract description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 12
- -1 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 description 8
- 229920006223 adhesive resin Polymers 0.000 description 5
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 5
- 239000003522 acrylic cement Substances 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000012793 heat-sealing layer Substances 0.000 description 4
- 239000012943 hotmelt Substances 0.000 description 4
- 229920000139 polyethylene terephthalate Polymers 0.000 description 4
- 239000005020 polyethylene terephthalate Substances 0.000 description 4
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000002033 PVDF binder Substances 0.000 description 2
- 239000004734 Polyphenylene sulfide Substances 0.000 description 2
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 2
- 239000004840 adhesive resin Substances 0.000 description 2
- 230000005674 electromagnetic induction Effects 0.000 description 2
- 238000013467 fragmentation Methods 0.000 description 2
- 238000006062 fragmentation reaction Methods 0.000 description 2
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 2
- 229920002493 poly(chlorotrifluoroethylene) Polymers 0.000 description 2
- 229920001707 polybutylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 239000005023 polychlorotrifluoroethylene (PCTFE) polymer Substances 0.000 description 2
- 229920000069 polyphenylene sulfide Polymers 0.000 description 2
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 2
- 229920001343 polytetrafluoroethylene Polymers 0.000 description 2
- 239000004810 polytetrafluoroethylene Substances 0.000 description 2
- 229920002215 polytrimethylene terephthalate Polymers 0.000 description 2
- 229920002981 polyvinylidene fluoride Polymers 0.000 description 2
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 2
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 description 1
- 239000004693 Polybenzimidazole Substances 0.000 description 1
- 239000004697 Polyetherimide Substances 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 239000004642 Polyimide Substances 0.000 description 1
- 229910008423 Si—B Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 238000003490 calendering Methods 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003475 lamination Methods 0.000 description 1
- 238000001646 magnetic resonance method Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002159 nanocrystal Substances 0.000 description 1
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 description 1
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 1
- 229920002647 polyamide Polymers 0.000 description 1
- 229920002480 polybenzimidazole Polymers 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920001601 polyetherimide Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 229920001721 polyimide Polymers 0.000 description 1
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 description 1
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000009774 resonance method Methods 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 238000009210 therapy by ultrasound Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 150000003624 transition metals Chemical class 0.000 description 1
- 238000009827 uniform distribution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/34—Special means for preventing or reducing unwanted electric or magnetic effects, e.g. no-load losses, reactive currents, harmonics, oscillations, leakage fields
- H01F27/36—Electric or magnetic shields or screens
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J123/00—Adhesives based on homopolymers or copolymers of unsaturated aliphatic hydrocarbons having only one carbon-to-carbon double bond; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J167/00—Adhesives based on polyesters obtained by reactions forming a carboxylic ester link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J177/00—Adhesives based on polyamides obtained by reactions forming a carboxylic amide link in the main chain; Adhesives based on derivatives of such polymers
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/20—Adhesives in the form of films or foils characterised by their carriers
- C09J7/21—Paper; Textile fabrics
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- C09J—ADHESIVES; NON-MECHANICAL ASPECTS OF ADHESIVE PROCESSES IN GENERAL; ADHESIVE PROCESSES NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE; USE OF MATERIALS AS ADHESIVES
- C09J7/00—Adhesives in the form of films or foils
- C09J7/30—Adhesives in the form of films or foils characterised by the adhesive composition
-
- D—TEXTILES; PAPER
- D04—BRAIDING; LACE-MAKING; KNITTING; TRIMMINGS; NON-WOVEN FABRICS
- D04H—MAKING TEXTILE FABRICS, e.g. FROM FIBRES OR FILAMENTARY MATERIAL; FABRICS MADE BY SUCH PROCESSES OR APPARATUS, e.g. FELTS, NON-WOVEN FABRICS; COTTON-WOOL; WADDING ; NON-WOVEN FABRICS FROM STAPLE FIBRES, FILAMENTS OR YARNS, BONDED WITH AT LEAST ONE WEB-LIKE MATERIAL DURING THEIR CONSOLIDATION
- D04H1/00—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres
- D04H1/40—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties
- D04H1/58—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives
- D04H1/587—Non-woven fabrics formed wholly or mainly of staple fibres or like relatively short fibres from fleeces or layers composed of fibres without existing or potential cohesive properties by applying, incorporating or activating chemical or thermoplastic bonding agents, e.g. adhesives characterised by the bonding agents used
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01F—MAGNETS; INDUCTANCES; TRANSFORMERS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR MAGNETIC PROPERTIES
- H01F27/00—Details of transformers or inductances, in general
- H01F27/28—Coils; Windings; Conductive connections
- H01F27/288—Shielding
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02J—CIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
- H02J50/00—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
- H02J50/70—Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving the reduction of electric, magnetic or electromagnetic leakage fields
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
-
- H—ELECTRICITY
- H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- H05K—PRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
- H05K9/00—Screening of apparatus or components against electric or magnetic fields
- H05K9/0073—Shielding materials
- H05K9/0081—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding
- H05K9/0088—Electromagnetic shielding materials, e.g. EMI, RFI shielding comprising a plurality of shielding layers; combining different shielding material structure
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Textile Engineering (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Shielding Devices Or Components To Electric Or Magnetic Fields (AREA)
Abstract
무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법이 제공된다. 본 발명의 일 실시예에 의한 자기장 차폐시트는 (1) 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성층 사이에 열가소성 수지를 기제로 하는 핫멜트 접착부재를 개재하여 다수 장의 연자성층이 적층된 시트 몸체를 제조하는 단계, (2) 상기 시트 몸체에 열 및 압력 또는 초음파를 가해 핫멜트 접착부재를 용융 후 고화시키는 단계 및 (3) 상기 시트 몸체 내 연자성층 각각이 층을 이루면서 다수 개의 조각으로 쪼개지도록 플레이크 처리하는 단계를 포함하여 구현될 수 있다. 이에 의하면, 무선전력신호의 송수신 성능 개선에 요구되는 자기적 특성을 갖도록 여러 장의 연자성체 합금을 적층시킨 상태로 플레이크 처리 시 플레이크된 조각이 목적하는 크기 및 분포를 가지도록 플레이크 처리가 가능하면서 플레이크 처리 후 연자성체 합금 조각이 플레이크 처리 전과 다르게 두께 방향으로 위치가 이동되거나 조각의 주면 방향이 변동되는 것을 최소화 시킬 수 있다.
Description
본 발명은 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법, 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 및 이를 포함하는 무선전력전송모듈에 관한 것이다.
무선전력전송 기술은 각종 기기 및 장치가 전력선 없이 전자기유도 방식이나 전자기 공진방식을 채택하여 직접 기기 및 장치 내 이차전지 내로 전력을 전송하여 이차전지를 충전시키는 기술로서, 최근 핸드폰, PDA(개인휴대단말기), 아이패드, 노트북컴퓨터 또는 태블릿 PC 등과 같은 휴대용 전자기기를 비롯해 각종 사무용기기, 가정용 전자기기, 및 전동 킥보드, 전기자동차 등의 각종 이동 및 운송수단에 이르기까지 무선전력전송 기술이 부각 및 적용 영역이 확대되고 있다.
무선전력전송 기술은 외부로부터 공급되는 전력을 무선으로 송출 또는 수신하는 코일과, 코일에서 발생되는 자기장을 차폐하기 위하여 상기 코일의 일면에 배치되는 자기장 차폐재를 포함한다.
구체적으로 무선전력전송 기술의 일 예로 전자기 유도방식의 무선전력전송은 송신안테나에서 전송되는 자기장(전력신호)이 수신안테나에서 수신되고 이를 다시 전기장으로 전환하여 무선으로 전력이 전송될 수 있는데, 각 안테나에서 송신되거나 수신되는 자기장인 전력신호의 전송효율을 높이기 위해서는 송신되는 자기장의 방향을 수신안테나로 집중시키고, 다른 방향으로의 누설을 방지해야 하며, 이러한 기능을 자기장 차폐재를 통해 달성할 수 있다.
이러한 자기장 차폐재를 구성하는 주제인 연자성체와 관련하여 무선전력전송의 용도에 적합한 것으로써 비정질 또는 나노결정립 합금에 대한 연구가 계속되고 있다. 현재까지 개발된 연자성 비정질 또는 나노결정립 합금을 이용한 자기장 차폐시트는 연자성 비정질 또는 나노결정립 합금의 시트를 아크릴계 점착수지를 개재해 다수 장을 적층 및 일체화시켜서 목적하는 수준의 자기적 특성을 가지도록 하면서 와전류 손실을 방지하기 위해서 연자성 비정질 또는 나노결정립 합금의 시트를 플레이크 처리하고, 이에 나아가 아크릴계 점착수지를 플레이크된 자성체 조각들 사이에 침투시켜서 와전류에 따른 손실을 최소화 시키려고 했으나 이러한 제조방식으로 구현된 자기장 차폐시트는 아크릴계 점착수지의 점탄성 특성으로 인하여 플레이크를 처리 시 가해지는 외력을 지지해주지 못해 플레이크된 자성체 조각들의 크기 제어가 곤란하고 외력에 의해서 자성체가 플레이크 되면서 두께방향으로 위치 변동이 쉽게 이루어짐에 따라서 더욱 높은 수준으로 요구되는 자기장 차폐성능을 달성하기 어려운 한계가 있다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 비정질 또는 나노결정립 연자성체 합금을 이용한 자기장 차폐시트에서 무선전력신호의 송수신 성능 개선 시 요구되는 자기적 특성을 가지기 위해서 연자성체 합금이 적절한 크기를 가지도록 플레이크 처리가 가능하면서 플레이크 처리 후 연자성체 합금 조각이 플레이크 처리 전과 다르게 두께 방향으로 위치가 이동되거나 조각의 주면 방향이 변동되는 것을 최소화 시킬 수 있는 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 자기장 차폐시트를 제공하는데 목적이 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 자기장 차폐시트를 통해 무선전력 전송용 안테나 특성을 향상시켜서 무선전력 전송효율 및 무선전력 전송거리를 증가시킬 수 있는 무선전력전송모듈 및 이를 포함하는 각종 기기나 장치를 제공하는데 다른 목적이 있다.
상술한 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 (1) 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성층 사이에 열가소성 수지를 기제로 하는 핫멜트 접착부재를 개재하여 다수 장의 연자성층이 적층된 시트 몸체를 제조하는 단계, (2) 상기 시트 몸체에 열 및 압력 또는 초음파를 가해 핫멜트 접착부재를 용융 후 고화시키는 단계 및 (3) 상기 시트 몸체 내 연자성층 각각이 층을 이루면서 다수 개의 조각으로 쪼개지도록 플레이크 처리하는 단계를 포함하는 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 열가소성 수지는 융점 또는 연화점이 90℃ 이상이며, (2) 단계에서 가해지는 열은 온도가 95℃ 이상인 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법.
또한, 상기 핫멜트 접착부재는 열가소성 수지가 표면에 노출된 열접착성 섬유를 포함하는 부직포일 수 있다.
또한, 상기 열가소성 수지는 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 폴리올레핀계 수지 중 1종 이상을 함유할 수 있다.
또한, 상기 연자성층은 낱 장 두께가 15 ~ 35㎛이며, 상기 핫멜트 접착부재는 두께가 10 ~ 200㎛인 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법.
또한, 상기 시트 몸체의 최상부 및 최하부 중 적어도 일면에 이형필름이 배치된 상태에서 (2) 단계 및 (3) 단계가 수행되며, 상기 이형필름은 상기 (2) 단계에서 가해지는 열의 온도보다 높은 융점을 가질 수 있다.
또한, 상기 열가소성 수지의 유리전이온도는 50℃ 이상일 수 있다.
또한, 본 발명은 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성체가 다수 개의 조각으로 쪼개져 하나의 층을 이룬 연자성층(10) 다수 개가 시트의 두께 방향인 제1방향으로 배치되며, 인접하는 연자성층(10) 사이에 열가소성 수지를 기제로 하는 열접착층이 배치된 시트 몸체;를 포함하되, 시트의 주면에 수직한 절단면 내 각 연자성층(10)에서 층을 이룬 다수 개의 조각들 각각은 조각의 주면방향과 상기 제1방향에 수직한 제2방향이 이루는 이탈각이 30° 미만인 무선전력전송용 자기장 차폐시트를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의하면, 상기 절단면 내 각 연자성층 별로 하나의 층을 이루는 다수 개의 조각 중 상기 이탈각이 10°이하인 조각의 개수 비율이 60% 이상일 수 있다.
또한, 상기 열가소성 수지는 유리전이온도가 50℃ 이상일 수 있다.
또한, 상기 열접착층의 두께는 2 ~ 30㎛일 수 있다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐시트를 포함하는 자기장 차폐유닛 및 상기 자기장 차폐유닛 상에 배치된 무선전력전송용 안테나유닛을 포함하는 무선전력전송모듈을 제공한다.
또한, 본 발명은 본 발명에 따른 무선전력전송모듈을 무선전력 수신용 모듈로 포함하는 전기자동차를 제공한다.
본 발명에 의한 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법은 무선전력신호의 송수신 성능 개선에 요구되는 자기적 특성을 갖도록 여러 장의 연자성체 합금을 적층시킨 상태로 플레이크 처리 시 플레이크된 조각이 목적하는 크기 및 분포를 가지도록 플레이크 처리가 가능하면서 플레이크 처리 후 연자성체 합금 조각이 플레이크 처리 전과 다르게 두께 방향으로 위치가 이동되거나 조각의 주면 방향이 변동되는 것을 최소화 시킬 수 있다. 이로 인해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트는 향상된 자기적 특성 및 감소된 와전류 손실로 인해서 무선전력 전송용 안테나 특성을 향상시켜서 무선전력 전송효율 및 무선전력 전송거리를 증가시킬 수 있는 무선전력전송모듈 및 이를 포함하는 각종 휴대용, 가정용, 사무용 전자기기나 전기자동차 등 이동/운송수단에 널리 응용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐시트의 제조방법에서 (1) 단계를 통해 제조된 시트 몸체의 단면도 및 핫멜트 접착부재의 부분 확대도,
도 2a 및 도 2b는 도 1의 부분확대도에서 X-X'경계선에 따른 열접착성 섬유 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐시트의 제조방법에서 (3) 단계를 수행 중인 시트 몸체의 단면확대도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 여러 실시예에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐시트의 부분단면모식도, 그리고
도 5a 및 도 5b는 자기장 차폐시트의 수직단면 주사전자현미경 사진으로서, 도 5a는 종래의 아크릴계 접착층을 개재해 적층 후 플레이크 처리된 단면에 대한 사진이고, 도 5b는 핫멜트 접착부재를 개재해 용융 열접착 및 이후 플레이크 처리한 단면에 대한 사진이다.
도 2a 및 도 2b는 도 1의 부분확대도에서 X-X'경계선에 따른 열접착성 섬유 단면도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐시트의 제조방법에서 (3) 단계를 수행 중인 시트 몸체의 단면확대도,
도 4a 및 도 4b는 본 발명의 여러 실시예에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐시트의 부분단면모식도, 그리고
도 5a 및 도 5b는 자기장 차폐시트의 수직단면 주사전자현미경 사진으로서, 도 5a는 종래의 아크릴계 접착층을 개재해 적층 후 플레이크 처리된 단면에 대한 사진이고, 도 5b는 핫멜트 접착부재를 개재해 용융 열접착 및 이후 플레이크 처리한 단면에 대한 사진이다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 부가한다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력 전송용 자기장 차폐시트(100)는 (1) 단계를 통해서 미접착 합지된 상태의 자기장 차폐시트(100A)를 구현한 후 (2) 단계에서 가해지는 열/압력 또는 초음파 처리를 거쳐 열접착된 자기장 차폐시트(100B)가 (3) 단계의 플레이크 처리를 거쳐서 구현될 수 있다.
구체적으로 무선전력 전송용 자기장 차폐시트(100)는 (1) 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성층(10) 사이에 열가소성 수지(21a)를 기제로 하는 핫멜트 접착부재(20')를 개재하여 다수 장의 연자성층(10)이 적층된 시트 몸체(30)를 제조하는 단계, (2) 상기 시트 몸체(30)에 열 및 압력 또는 초음파를 가해 핫멜트 접착부재(20')를 용융 후 고화시키는 단계, 및 (3) 상기 시트 몸체(30) 내 연자성층(10) 각각이 층을 이루면서 다수 개의 조각(10a,10b,10c)으로 쪼개지도록 플레이크 처리하는 단계를 통해 제조될 수 있다.
먼저, 본 발명에 따른 (1) 단계로서, 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성층(10) 사이에 열가소성 수지(21a)를 기제로 하는 핫멜트 접착부재(20')를 개재하여 다수 장의 연자성층(10)이 적층된 시트 몸체(30)를 제조하는 단계를 수행한다.
상기 비정질 또는 나노결정립 연자성층(10)은 판상인 형상을 가지는 것으로서 일 예로 연자성 합금의 리본시트일 수 있다. 구체적으로 상기 연자성층(10)은 철, 니켈, 코발트 등의 천이금속을 함유하는 연자성 합금의 리본시트일 수 있다. 이에 대한 비제한적인 예로써, Fe-Si-B, Fe-Si-B-Cu, Fe-Si-B-C, Fe-Si-B-C-Cu, Fe-Si-B-Cu-Nb-Mo, Fe-B-Cu, Fe-B-C-Cu, Fe-B-C-Cu-Nb, 및 이들 중 Fe의 일부 또는 전부가 Ni 또는 Co로 치환된 합금 등을 1종 또는 2종 이상 포함할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 연자성층(10)은 비정질이거나 나노결정립을 포함하는 연자성 합금일 수 있다.
또한, 상기 연자성층(10)은 시트 몸체(30) 내 여러 장이 구비되며, 일 예로 2개 또는 3개의 연자성층(10)이 구비될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 목적하는 자기적 특성, 설계조건 등을 고려해 적절히 변경될 수 있다.
또한, 시트 몸체(30) 내 다수 장으로 구비되는 연자성층(10)은 어느 일 방향, 예를 들어 연자성층(10)의 두께방향으로 적층될 수 있다.
또한, 상기 여러 장의 연자성층(10) 사이에는 연자성층(10) 간을 접착시켜서 일체화시키기 위한 핫멜트 접착부재(20')가 구비된다.
상기 핫멜트 접착부재(20')는 연자성층(10) 간을 열접착 시키는 접착부재로써의 기능 이외에 용융 후 고화되어 형성한 열접착층(20)이 지지판과 같이 연자성층(10)을 플레이크 처리하기 위해 가해지는 외력에 대한 지지기능을 수행함에 따라서 플레이크 시 인가되는 외력의 대부분을 온전히 연자성층(10)이 받도록 함으로써 쪼개진 조각이 목적하는 크기 및 형상을 가지도록 용이하게 제어할 수 있다. 또한, 가해진 외력으로 인해서 쪼개진 조각(10a,10b,10c)이 본래 위치를 벗어나 두께 방향으로 이동하거나 쪼개진 조각의 면방향이 압력이 가해진 방향쪽으로 기울어지는 면방향의 변동을 최소화해 플레이크 이후에도 쪼개진 연자성체 조각(10a,10b,10c)들이 이룬 하나의 층이 자기장 차폐시트(100)의 면방향에 대체로, 또는 실질적으로 평행하도록 유지시키는데 기여할 수 있다.
관련하여 종래에는 여러 장의 연자성층을 적층시켜서 자기장 차폐시트를 구현 시 인접하는 연자성층 사이에 아크릴계 수지 등의 점착 또는 접착제를 배치시켜서 일체화시켰는데, 종래 사용하던 점착 또는 접착제는 상술한 열접착층(20)에 대비해 유사 수준의 접착성능을 발휘하더라도 점착 또는 접착제가 본래 가지는 탄성력(또는 반발력) 등 재질적 특성으로 인하여 외력을 가했을 시 외력이 집중된 부분이 점착 또는 접착제 층의 두께방향으로 눌리는 형상 변형이 발생해서 연자성층을 더 작은 조각으로 쪼개는 등의 연자성체 조각의 크기나 크기의 분포 제어가 어려웠다. 또한, 점착 또는 접착제에서 발생한 형상 변형은 플레이크된 연자성체 조각을 두께방향으로 위치를 이동시키거나 연자성체 조각의 면방향이 변경되는 등 위치 및 면방향 제어가 어려웠다. 특히 위치가 이동된 조각을 구비한 연자성층(10)은 자성시트의 면방향에 평행하게 하나의 층을 형성하기 어려웠고, 이런 경우 자기적 물성이 함께 저하될 수 있어서 바람직하지 못했다. 이는 도 5a를 통해서 확인할 수 있고, 아크릴계 수지인 점착층을 연자성층 사이에 개재시킨 뒤 후술하는 (3) 단계의 플레이크 처리를 수행 시 플레이크 처리 전에 대비해 층을 온전히 형성되지 않고 연자성체 조각들이 층을 이탈해 두께 방향으로 이동하고, 조각의 면방향이 두께방향으로 기울어지고 각각의 조각들의 면방향이 불균일하게 구현된 것을 확인할 수 있다.
그러나 본 발명의 일 실시예에 따른 시트 몸체(30)에는 열가소성 수지가 기제로 포함되는 핫멜트 접착부재(10')를 구비함에 따라서 시트 몸체(30) 두께방향으로 낱 장의 연자성층(10)에 가해지는 외력에 대한 지지기능을 수행할 수 있어서 쪼개진 조각들로 이루어진 층이 시트 몸체(30) 또는 자기장 차폐시트(100)의 면방향에 대체로, 또는 실질적으로 평행하도록 구현할 수 있고, 쪼개진 조각이 두께 방향으로 위치가 이동하거나 조각의 면방향이 달라지는 변동을 최소화 또는 방지할 수 있다(도 5b 참조).
상기 핫멜트 접착부재(20')는 열가소성 수지(21a)를 기제로 하는 것으로써, 공지된 핫멜트 접착부재의 경우 제한 없이 사용할 수 있다. 다만 바람직하게는 핫멜트 접착부재(20')의 취급, 대량생산 용이성을 고려해서 부직포인 핫멜트 웹일 수 있다. 또한, 상기 핫멜트 웹에는 열가소성 수지(21a)가 표면에 일부 또는 전부 노출된 열접착성 섬유(21)를 포함할 수 있다. 열가소성 수지(21a)가 표면 일부에 노출된 경우는 상기 열가소성 수지(21b) 보다 융점이나 연화점이 높아서 (2) 단계에서 가해지는 열로는 열접착 특성이 발현되지 않는 비열접착성 수지(21b)를 더 포함한 경우로써, 이러한 열접착성 섬유의 단면은 당업계에 알려진 8자형 또는 땅콩형 단면일 수 있다. 또한, 열가소성 수지(21a)가 표면 전부에 노출된 경우는 열접착성 섬유(21)가 도 2a에 도시된 것과 같이 열가소성 수지(21a)로 이루어지거나 도 2b에 도시된 경우와 같이 시스-코어형 단면에서 시스부에 열가소성 수지(21a)가 배치되고, 코어부에 비열접착성 수지(21b)가 배치된 경우를 예시할 수 있다.
상기 열가소성 수지(21a)는 핫멜트 용도로 사용되는 것으로 공지된 수지는 제한 없이 사용될 수 있고, 일 예로 폴리에스테르계, 폴리아미드계 및 폴리올레핀계 수지 중 1종 이상을 포함할 수 있다. 한편, 일부 핫멜트 소재에는 접착력을 높이기 위해서 점착 부여제(tackifier)를 구비하나 점착 부여제를 함유 시 열접착층(20)이 점탄성과 같은 점착층에 보유하는 물성을 가질 수 있어서 바람직하지 못할 수 있다.
또한, 상기 열가소성 수지(21a)는 융점 또는 연화점이 90 ~ 200℃일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며 자기장 차폐시트의 사용환경을 고려한 요구되는 내열성, 핫멜트 접착부재(20')의 열접합 가공온도 및 자기장 차폐시트(100)에 더 구비될 수 있는 이형필름(40)의 융점 등을 고려해 적절히 선택할 수 있다. 일 예로 자기장 차폐시트가 전기자동차의 무선전력전송 용도인 경우 전기자동차의 사용환경을 고려해서 열가소성 수지(21a)는 융점 또는 연화점이 130℃이상, 보다 바람직하게는 140℃ 이상인 것을 사용하는 것이 좋고, 보다 더 바람직하게는 유리전이온도가 예를 들어 50℃ 이상, 60℃ 이상, 70℃ 이상으로 높은 것을 사용하는 것이 좋다.
한편, 열가소성 수지(21a)는 유리전이온도가 50℃ 이상일 수 있는데, 이는 상술한 핫멜트 접착부재(20')가 용융 및 고화되어 형성한 열접착층(20)의 단단함, 점탄성이나 반발력 등에 연관될 수 있고, 유리전이온도가 50℃ 이상, 바람직하게 60℃ 이상인 경우 후술하는 (3) 단계의 플레이크 처리 시 열접착층(20)이 충분한 지지력을 발휘하기에 유리한 기계적 특성을 가질 수 있어서 목적하는 수준의 크기로 연자성층(10)을 쪼갤 수 있고, 연자성체 조각으로 이루어지는 연자성층(10)이 시트의 면방향에 평행에 가깝도록 유지시킬 수 있다. 만일 열가소성 수지(21a)의 유리전이온도가 50℃ 미만으로 후술하는 (3) 단계가 수행되는 온도조건 예를 들어 상온에 가까워질수록 열가소성 수지(21a) 내 비정질 부분은 점성 또는 고무상태로 전이될 수 있어서 충분한 지지력을 발휘하기 어려울 수 있다.
한편, 시트 몸체(30)를 구성하는 낱 장의 판상인 연자성층(10)은 두께가 통상적인 낱 장의 리본시트 두께일 수 있고, 일 예로 15 ~ 35㎛일 수 있다. 또한, 상기 핫멜트 접착부재(20')의 두께는 10 ~ 200㎛ 일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다. 한편, 상기 핫멜트 접착부재(20')는 후술하는 (2) 단계를 거친 이후에 용융된 열가소성 수지(21a) 일부가 두께방향으로 가해지는 압력에 의해서 측면으로 누설될 수 있으므로 이러한 공정상의 특성을 고려해 적절한 두께를 갖도록 선택될 수 있다.
또한, 상기 핫멜트 접착부재(20')는 평량이 일 예로 15 ~ 150g/㎡일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로 본 발명에 따른 (2) 단계로서, 상기 시트 몸체(30)에 열 및 압력 또는 초음파를 가해 핫멜트 접착부재(20')를 용융 후 고화시키는 단계를 수행한다.
상기 (2) 단계는 (1) 단계를 통해 미접착 적층된 시트 몸체(30)를 일체화 시키는 단계로서 구체적으로 판상인 연자성층(10) 사이에 개재된 핫멜트 접착부재(20')를 이용해서 인접하는 판상인 연자성층(10) 간을 열접착시키는 단계이다.
상기 (2) 단계는 핫멜트 접착부재(20')를 용융시킬 수 있는 공지의 장치를 이용해 수행할 수 있고, 상기 장치는 일 예로 열 및 압력을 모두 가할 수 있는 핫프레스 또는 캘린더링일 수 있다. 또는 초음파를 인가할 수 있는 초음파발생장치일 수 있다.
상기 (2) 단계에서 가해지는 열은 핫멜트 접착부재(20') 내 열가소성 수지(21a)의 융점이나 연화점을 고려해서 결정할 수 있으며, 일 예로 열가소성 수지(21a)의 융점이나 연화점 보다 적어도 5 ~ 10℃ 높은 온도의 열 및 압력을 가해서 수행될 수 있고, 구체적으로 열가소성 수지(21a)의 융점이나 연화점이 90℃ 이상인 경우 상기 (2) 단계에서 가해지는 열은 온도가 95℃ 이상일 수 있다. 다만, 가해지는 열은 온도가 시트 몸체(30)의 적어도 일면에 더 구비될 수 있는 이형필름(40)의 융점이나 연화점의 온도를 고려해 상한값을 선택할 수 있고, 일 예로 상기 이형필름(40)이 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET)일 경우 (2) 단계에서 가해지는 열은 220℃ 이하일 수 있다.
한편, (2) 단계는 (1) 단계에서 구현된 시트 몸체(30)의 적어도 일면에 배치되는 이형필름(40)을 더 포함할 수 있으며, 이형필름(40)이 부착된 상태로 (2) 단계 및 (3) 단계가 수행될 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니며, (2) 단계와 (3) 단계 사이에 이형필름(40)을 배치시키고 (3) 단계가 이형필름(40)이 부착된 상태로 수행될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 이형필름(40)은 (2) 단계 및/또는 (3) 단계에서 가해지는 열/압력 등을 견딜 수 있을 만큼의 내열성 및 외부에서 가해지는 물리적, 화학적 자극에 대해 연자성층(10)을 보호할 수 있을 정도의 기계적 강도, 내화학성이 담보되는 재질의 필름의 경우 제한 없이 사용될 수 있다. 이에 대한 비제한적인 예로써, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리이미드, 가교 폴리프로필렌, 나일론, 폴리우레탄계 수지, 아세테이트, 폴리벤즈이미다졸, 폴리이미드아마이드, 폴리에테르이미드, 폴리페닐렌설파이드(PPS). 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET), 폴리트리메틸렌테레프탈레이트(PTT) 및 폴리부틸렌테레프탈레이트(PBT), 폴리비닐리덴플루오라이드(PVDF), 폴리테트라플루오로에틸렌(PTFE) 및 폴리클로로트리플루오로에틸렌(PCTFE), 폴리에틸렌테트라플루오로에틸렌(ETFE) 등이 있으며, 이들을 단독 또는 병용할 수 있다.
또한, 이형필름(40)은 두께가 1 ~ 100㎛, 바람직하게는 15 ~ 80㎛의 두께를 가지는 것을 사용할 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
다음으로 본 발명에 따른 (3) 단계로서, 상기 시트 몸체(30) 내 연자성층(10) 각각이 층을 이루면서 다수 개의 조각(10a,10b,10c)으로 쪼개지도록 플레이크 처리하는 단계를 수행한다.
낱 장의 연자성층(10)이 층을 이루면서 다수 개의 조각(10a,10b,10c)으로 쪼개지는 경우 차폐시트의 유연성을 개선할 수 있고, 저항을 증가시킬 수 있어서 와전류에 따른 자기손실을 최소화할 수 있다.
또한, 연자성체 여러 조각(10a,10b,10c)들로 연자성층(10)을 이룰 경우 이후에 수행하는 제조공정이나 자기장 차폐시트(100)의 사용 중에 발생할 수 있는 추가적인 조각(10a,10b,10c)의 미세 파편화를 방지할 수 있어서 미세파편화로 인한 자기적 특성의 변동을 최소화하기에 유리하다.
상기 (3) 단계는 연자성층(10)을 파쇄시킬 수 있는 공지의 장치의 경우 제한 없이 사용할 수 있고 일 예로 도 3에 도시된 것과 같이 표면에 볼이 형성된 롤러 사이로 (2) 단계를 통해 구현된 자기장 차폐시트(100B)를 통과시켜서 연자성층(10)을 여러 조각들로 쪼갤 수 있으며, 사용되는 롤러의 크기, 볼의 개수, 볼 간 간격, 볼의 배치 등은 구현하고자 하는 연자성체 조각(10a,10b,10c)의 크기나 크기 분포를 고려해 적절히 배치할 수 있으므로 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 제조방법으로 구현된 무선전력전송용 자기장 차폐시트(100)는 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성체가 다수 개의 조각(10a,10b,10c)으로 쪼개져 하나의 층을 이룬 연자성층(10) 다수 개가 자기장 차폐시트(100)의 두께 방향인 제1방향(d1)으로 배치되며, 인접하는 연자성층(10) 사이에 열가소성 수지(21a)를 기제로 하는 열접착층(20)이 배치된 시트 몸체(30)를 포함한다.
또한, 상기 시트 몸체(30)는 자기장 차폐시트(100)의 주면에 수직한 절단면 내 각 연자성층(10)에서 층을 이룬 다수 개의 조각(10a,10b,10c)들 각각이 조각의 주면방향과 상기 제1방향에 수직한 제2방향이 이루는 이탈각이 30°미만, 다른 일 예로 25° 미만, 20° 미만, 15° 미만, 10° 이하, 9° 이하, 8° 이하, 7° 이하, 6° 이하, 5° 이하, 4° 이하, 또는 3° 이하일 수 있으며, 이를 통해서 연자성층(10) 각각이 자기장 차폐시트(100)의 주면의 면방향과 대체로, 또는 실질적으로 평행하게 구현됨에 따라서 플레이크된 연자성체 조각이 층을 이탈하거나 면방향이 달라져 발생하는 자기적 물성의 저하를 최소화할 수 있다.
도 4a 및 도 4b를 참조하여 설명하면, 도 4a에 도시된 제1연자성층(11)은 제1연자성층(11) 내 제1조각(11a), 제2조각(11b), 및 제3조각(11c) 각각이 조각의 면방향(S1,S2,S3)과 제1방향(d1)에 수직한 제2방향(d2) 간에 평행이 되도록 층을 이루고 있는 것으로 본다. 그러나 도 4b에 도시된 제2연자성층(12)은 제2연자성층(12)을 이루는 조각 중 제4조각(12a)은 면방향(S4)과 제2방향(d2)이 평행을 이루고 있으나, 제5조각(12b) 및 제6조각(12c)의 경우 층 내 위치가 변동되어 두께방향인 제1방향(d1)으로 조각이 기울어진 상태로 층을 이루고 있고, 이러한 형태 및 구조를 가지도록 플레이크되고 층을 형성한 제2연자성층(12)은 제1연자성층(11)에 대비해 초도에 설계된 수준의 자기적 물성을 발현하기 어려울 수 있다.
이에 따라 하나의 연자성층(10,11,12) 내 어느 일 연자성체 조각의 이탈각이 30°미만, 다른 일 예로 25° 미만, 20° 미만, 15° 미만, 10° 이하, 9° 이하, 8° 이하, 7° 이하, 6° 이하, 5° 이하, 4° 이하, 또는 3° 이하를 가지며 이를 통해 초도에 설계된 자기적 특성을 최종 구현된 자기장 차폐시트에서 온전히 발현되기에 유리할 수 있다. 한편, 본 발명에서 정의하는 이탈각은 자기장 차폐시트의 수직단면 상에서 관찰되는 어느 연자성층 내 조각의 면방향(S1,S2,S3,S4,S5,S6)과 제2방향(d2)간 이루는 각도(θ1, θ2)를 의미하며, 다만, 이탈각의 측정대상이 되는 연자성체 조각은 자기장 차폐시트의 수직단면 상에서 관찰 시 조각 주면 방향으로의 길이가 100㎛ 이상인 것을 대상으로 한다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면 상기 절단면 내 각 층별로 하나의 연자성층을 이루는 다수 개의 조각 중 상기 이탈각이 10°이하인 조각의 개수 비율이 40% 이상, 보다 바람직하게 50% 이상, 보다 더 바람직하게 60% 이상, 65% 이상, 70% 이상, 75% 이상, 80% 이상, 85% 이상 또는 90% 이상을 만족할 수 있고, 이를 통해서 와전류에 의한 자기손실을 줄이면서 초기 설계된 자기적 특성을 온전하게 또는 그 이상으로 발현시키기에 유리하다.
한편, 상기 시트 몸체(30) 내 구비되는 열접착층(20)은 상술한 핫멜트 접착부재(20') 유래로 형성된 것으로서 두께는 2 ~ 30㎛일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상술한 자기장 차폐시트(100)는 플레이크 처리된 연자성층(10)의 투자율이 100 ~ 6000일 수 있다. 또한, 자기장 차폐시트(100)의 수직 절단면 내 쪼개진 조각의 주면 길이는 5㎜ 이하, 보다 바람직하게는 1㎜ 이하, 다른 일 예로 600㎛ 이하, 500㎛ 이하, 400㎛ 이하, 300㎛ 이하, 또는 200㎛ 이하일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.
또한, 상기 시트 몸체(30)의 일면 또는 양면에는 이형필름(40)이 배치되거나, 이형필름(40)이 제거되고 보호필름(미도시)이 시트 몸체(30) 상에 접착층(미도시)을 개재해 부착될 수 있다. 상기 보호필름은 당업계에 공지된 보호필름을 목적에 따라서 부합되는 물성을 가지는 것으로 제한 없이 선택할 수 있으며, 본 발명은 이에 대해 특별히 한정하지 않는다.
또한, 본 발명은 상술한 본 발명의 일 실시예에 의한 자기장 차폐시트(100)를 포함하는 자기장 차폐유닛으로 구현될 수 있다. 상기 자기장 차폐유닛은 상기 자기장 차폐시트(100)와는 자기적 물성이 다르거나 재질이 상이한 이종의 자기장 차폐시트를 더 포함할 수 있다. 또한, 이종의 자기장 차폐시트는 본 발명의 일 실시예에 의한 자기장 차폐시트(100)에 적층되거나 어느 일 자기장 차폐시트 내부에 형성된 수용부에 다른 자기장 차폐시트가 수용되거나 어느 일 자기장 차폐시트 측면으로 다른 자기장 차폐시트가 배치되도록 다른 자기장 차폐시트가 배치될 수 있는 등 상호 간의 위치관계는 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.
또한, 상술한 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐유닛은 Qi 방식에 적용될 수도 있고, 영구자석에서 발생되는 자기력선의 일부가 어트랙터(미도시)를 통해 유도되는 PMA 방식의 무선충전에 적용될 수도 있음을 밝혀둔다. 더불어, 본 발명의 일실시예에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐유닛은 수십㎑ 내지 6.78MHz의 주파수에서 무선충전이 이루어지는 자기공진방식에도 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
또한, 상기 자기장 차폐유닛은 무선전력전송 안테나를 구비하는 안테나 유닛 상에 배치되어 무선전력전송 모듈을 구현할 수 있다. 여기서, 상기 무선전력전송모듈은 전자기기 측으로 무선 신호를 송출하는 무선전력 송신모듈일 수도 있고, 무선전력 송신모듈로부터 무선 신호를 수신하는 무선전력 수신모듈일 수도 있다.
또한, 상기 무선전력전송용 안테나는 코일이 일정한 내경을 가지도록 감겨진 안테나 코일일 수 있고 또는 기판상에 안테나 패턴이 인쇄된 안테나 패턴일 수 있으며, 구체적인 무선전력전송용 안테나의 형상, 구조, 크기, 재질 등은 본 발명에서 특별히 한정하지 않는다.
또한, 상기 안테나 유닛은 무선전력전송용 안테나 이외에 마그네틱 보안용 안테나 및/또는 근거리 무선통신(NFC)용 안테나 등 이종의 기능을 수행하는 안테나를 적어도 한 개 구비할 수 있다.
나아가, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 무선전력전송모듈은 휴대용, 가정용, 사무용 전자기기에 구비되거나 전동 킥보드, 전기자동차 등의 전기를 주 에너지원으로 구동되는 이송수단에 구비될 수 있다.
이상에서 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니하며, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서, 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
100: 무선전력전송용 자기장 차폐시트
10: 연자성층 20': 핫멜트 접착부재
20: 열접착층 40: 이형필름
10: 연자성층 20': 핫멜트 접착부재
20: 열접착층 40: 이형필름
Claims (13)
- (1) 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성층 사이에 열가소성 수지를 기제로 하는 핫멜트 접착부재를 개재하여 다수 장의 연자성층이 적층된 시트 몸체를 제조하는 단계;
(2) 상기 시트 몸체에 열 및 압력 또는 초음파를 가해 핫멜트 접착부재를 용융 후 고화시키는 단계; 및
(3) 상기 시트 몸체 내 연자성층 각각이 층을 이루면서 다수 개의 조각으로 쪼개지도록 플레이크 처리하는 단계;를 포함하는 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 융점 또는 연화점이 90℃ 이상이며, (2) 단계에서 가해지는 열은 온도가 95℃ 이상인 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 핫멜트 접착부재는 열가소성 수지가 표면에 노출된 열접착성 섬유를 포함하는 부직포인 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 폴리에스테르계 수지, 폴리아미드계 수지 및 폴리올레핀계 수지 중 1종 이상을 함유하는 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 연자성층은 낱 장 두께가 15 ~ 35㎛이며, 상기 핫멜트 접착부재는 두께가 10 ~ 200㎛인 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법. - 제2항에 있어서,
상기 시트 몸체의 최상부 및 최하부 중 적어도 일면에 이형필름이 배치된 상태에서 (2) 단계 및 (3) 단계가 수행되며,
상기 이형필름은 상기 (2) 단계에서 가해지는 열의 온도보다 높은 융점을 가지는 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법. - 제1항에 있어서,
상기 열가소성 수지의 유리전이온도는 50℃ 이상인 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법. - 판상인 비정질 또는 나노결정립 연자성체가 다수 개의 조각으로 쪼개져 하나의 층을 이룬 연자성층 다수 개가 시트의 두께 방향인 제1방향으로 배치되며, 인접하는 연자성층 사이에 열가소성 수지를 기제로 하는 열접착층이 배치된 시트 몸체;를 포함하되,
시트의 주면에 수직한 절단면 내 각 연자성층에서 층을 이룬 다수 개의 조각들 각각은 조각의 주면방향과 상기 제1방향에 수직한 제2방향이 이루는 이탈각이 30° 미만인 무선전력전송용 자기장 차폐시트. - 제8항에 있어서,
상기 절단면 내 각 층별로 하나의 층을 이루는 다수 개의 조각 중 상기 이탈각이 10°이하인 조각의 개수 비율이 60% 이상인 무선전력전송용 자기장 차폐시트. - 제8항에 있어서,
상기 열가소성 수지는 유리전이온도가 50℃ 이상인 무선전력전송용 자기장 차폐시트. - 제8항에 있어서,
상기 열접착층의 두께는 2 ~ 30㎛인 무선전력전송용 자기장 차폐시트. - 제8항 내지 제11항 중 어느 한 항에 따른 무선전력전송용 자기장 차폐시트를 포함하는 자기장 차폐유닛; 및
상기 자기장 차폐유닛 상에 배치된 무선전력전송용 안테나유닛;을 포함하는 무선전력전송모듈. - 제12항에 따른 무선전력전송모듈을 무선전력 수신용 모듈로 포함하는 전기자동차.
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220190789A KR20240107802A (ko) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 |
| PCT/KR2023/021904 WO2024144324A1 (ko) | 2022-12-30 | 2023-12-28 | 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220190789A KR20240107802A (ko) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240107802A true KR20240107802A (ko) | 2024-07-09 |
Family
ID=91718634
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220190789A KR20240107802A (ko) | 2022-12-30 | 2022-12-30 | 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240107802A (ko) |
| WO (1) | WO2024144324A1 (ko) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140088256A (ko) | 2012-12-27 | 2014-07-10 | 전자부품연구원 | 무선 전력 전송 장치 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5165451B2 (ja) * | 2008-04-23 | 2013-03-21 | 藤森工業株式会社 | 電磁波遮蔽材ロール体の製造方法、電磁波遮蔽材ロール体、及び電磁波遮蔽シート |
| KR101916150B1 (ko) * | 2015-09-30 | 2018-11-07 | 주식회사 아모센스 | 무선전력 전송용 자기장 차폐유닛, 이를 포함하는 무선전력 전송모듈 및 휴대용 기기 |
| KR102417443B1 (ko) * | 2015-11-03 | 2022-07-06 | 주식회사 아모그린텍 | 자기장 차폐시트의 제조방법 및 이를 통해 제조된 자기장 차폐시트를 포함하는 안테나 모듈 |
| KR102022431B1 (ko) * | 2018-05-29 | 2019-11-25 | 엘지이노텍 주식회사 | 자성시트 및 이를 포함하는 무선전력모듈 |
| KR102383612B1 (ko) * | 2018-09-19 | 2022-04-19 | 주식회사 아모센스 | 자기장 차폐시트 및 자기장 차폐시트의 제조방법 |
-
2022
- 2022-12-30 KR KR1020220190789A patent/KR20240107802A/ko unknown
-
2023
- 2023-12-28 WO PCT/KR2023/021904 patent/WO2024144324A1/ko unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20140088256A (ko) | 2012-12-27 | 2014-07-10 | 전자부품연구원 | 무선 전력 전송 장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2024144324A1 (ko) | 2024-07-04 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US9813114B2 (en) | Sheet for shielding electromagnetic waves for wireless charging element | |
| CN108293314B (zh) | 磁场屏蔽单元及包括其的多功能复合模块 | |
| KR101939653B1 (ko) | 자기장 차폐유닛 및 이를 포함하는 다기능 복합모듈 | |
| US20180286575A1 (en) | Magnetic sheet and wireless power charging apparatus including the same | |
| KR20150032382A (ko) | 초박형 및 고투자율의 ｗｐｃ 및 ｎｆｃ 겸용 하이브리드 자성시트 및 그 제조방법 | |
| JP2018536983A5 (ko) | ||
| KR102383612B1 (ko) | 자기장 차폐시트 및 자기장 차폐시트의 제조방법 | |
| KR101971090B1 (ko) | 수신 안테나 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치 | |
| KR101843258B1 (ko) | 자성체 시트 및 무선충전 모듈 | |
| KR101489391B1 (ko) | 연자성 시트 | |
| KR20180102528A (ko) | 자기장 차폐시트 제조방법 및 이에 의해 제조된 자기장 차폐시트 | |
| US20160345472A1 (en) | Sheet for shielding against electromagnetic waves and wireless power charging device | |
| KR102100814B1 (ko) | 자기장 차폐시트 제조방법 | |
| US20210249166A1 (en) | Magnetic sheet and wireless power module comprising same | |
| KR20240107802A (ko) | 무선전력전송용 자기장 차폐시트 제조방법 및 이를 통해 제조된 무선전력전송용 자기장 차폐시트 | |
| JP2014123705A (ja) | 磁性体複合シート及び電磁気誘導モジュール | |
| KR20170040031A (ko) | 무선전력 송수신용 안테나 코어, 이를 포함하는 모듈 및 전자기기 | |
| KR20180054259A (ko) | 무선충전용 전자기파 차폐시트 | |
| KR101939654B1 (ko) | 자기장 차폐유닛 및 이를 포함하는 다기능 복합모듈 | |
| KR102565039B1 (ko) | 자기장 차폐유닛 및 이를 포함하는 다기능 복합모듈 | |
| KR101823206B1 (ko) | 전자파 차폐 시트 및 무선 충전장치 | |
| KR102110400B1 (ko) | 수신 안테나 및 이를 포함하는 무선 전력 수신 장치 | |
| KR20180036202A (ko) | 자성체 시트 및 전자기기 | |
| KR20140081558A (ko) | 자성체 복합 시트 및 그 제조방법 | |
| JP2012038836A (ja) | 磁性体コア |