[發明專利]一種折疊式微型震動發電機及其制造方法

有效

• 申請號: 201310021766.3
• 申請日: 2013-01-21
• 公開（公告）號: CN103944442A
• 公開（公告）日: 2014-07-23
• 發明（設計）人: 張海霞;孟博;唐偉
• 申請（專利權）人: 北京大學
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理事務所(普通合伙) 11200
• 代理人: 余長江

1.一種折疊式微型震動發電機，其特征在于包括一可折疊基底，所述可折疊基底由兩層撓性絕緣基底和位于兩撓性絕緣基底之間的感應電極構成，所述感應電極由兩互補的梳齒狀電極構成；其中，所述可折疊基底上、下表面分別周期性分布第一摩擦結構單元、第二摩擦結構單元，第一摩擦結構單元與所述感應電極的奇數梳齒部分對應，第二摩擦結構單元與所述感應電極的偶數梳齒部分對應；所述可折疊基底可沿所述感應電極的梳齒間隙折成鋸齒狀，即構成折疊式微型震動發電機。

2.如權利要求1所述的發電機，其特征在于所述兩互補的梳齒狀電極梳齒寬度相等。

3.如權利要求1或2所述的發電機，其特征在于所述撓性絕緣基底為撓性高聚合物材料。

4.如權利要求2所述的發電機，其特征在于所述第一摩擦結構單元表面具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易失去電子積累正電荷的材料；所述第二摩擦結構單元為光滑表面或具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易得到電子積累負電荷的材料。

5.如權利要求2所述的發電機，其特征在于所述第二摩擦結構單元表面具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易失去電子積累正電荷的材料；所述第一摩擦結構單元為光滑表面或具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易得到電子積累負電荷的材料。

6.如權利要求4或5所述的發電機，其特征在于所述第一、二摩擦結構單元為利用電鍍或鈍化方法進行修飾后的摩擦結構單元。

7.一種折疊式微型震動發電機的制造方法，其步驟為：

1)制備一可折疊基底，所述可折疊基底由兩層撓性絕緣基底和位于兩撓性絕緣基底之間的感應電極構成，所述感應電極由兩互補的梳齒狀電極構成；

2)在所述可折疊基底上、下表面分別制備第一摩擦結構單元；其中，第一摩擦結構單元與所述感應電極的奇數梳齒部分對應；

3)在所述可折疊基底上、下表面分別制備第二摩擦結構單元；其中，第二摩擦結構單元與所述感應電極的偶數梳齒部分對應；

4)沿所述感應電極的梳齒間隙將所述可折疊基底折成鋸齒狀，得到折疊式微型震動發電機。

8.一種折疊式微型震動發電機的制造方法，其步驟為：

1)在一上、下表面覆有金屬層的雙面撓性絕緣基底的上表面制備一感應電極；所述感應電極由兩互補的梳齒狀電極構成；

2)在所述雙面撓性絕緣基底下表面金屬層、以及一覆有金屬層的單面撓性絕緣基底的金屬層制備周期性分布的第一、二摩擦結構單元；

3)將所述雙面撓性絕緣基底具有所述感應電極的表面與所述單面撓性絕緣基底第一、二摩擦結構單元相對的表面鍵合，得到一基底結構；

4)沿所述感應電極的梳齒間隙將所述基底結構折成鋸齒狀，得到折疊式微型震動發電機；

其中，第一摩擦結構單元與所述感應電極的奇數梳齒部分對應，第二摩擦結構單元與所述感應電極的偶數梳齒部分對應。

9.如權利要求7或8所述的方法，其特征在于所述兩互補的梳齒狀電極梳齒寬度相等。

10.如權利要求9所述的方法，其特征在于所述第一摩擦結構單元表面具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易失去電子積累正電荷的材料；所述第二摩擦結構單元為光滑表面或具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易得到電子積累負電荷的材料。

11.如權利要求9所述的方法，其特征在于所述第二摩擦結構單元表面具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易失去電子積累正電荷的材料；所述第一摩擦結構單元為光滑表面或具有微納米陣列結構，其材料為在發生緊密接觸后容易得到電子積累負電荷的材料。

12.如權利要求10或11所述的方法，其特征在于利用電鍍或鈍化方法對所述第一、二摩擦結構單元為進行修飾。