[實(shí)用新型]摩擦發(fā)電機(jī)

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320310886.0
• 申請日: 2013-05-31
• 公開（公告）號: CN203301397U
• 公開（公告）日: 2013-11-20
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 王珊;郭竟;劉紅閣;馮順
• 申請（專利權(quán)）人: 納米新能源（唐山）有限責(zé)任公司
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 北京市浩天知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 11276
• 代理人: 劉云貴;李郁

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及一種摩擦發(fā)電機(jī)。

背景技術(shù)

目前，能源問題是影響人類提高和可持續(xù)發(fā)展的重大題目之一。各種圍繞新能源開發(fā)、可再生能源重復(fù)利用的研究正在世界各地如火如荼地進(jìn)行之中。

采用摩擦技術(shù)構(gòu)建的能量收集和轉(zhuǎn)換裝置，在自供電納米系統(tǒng)中起關(guān)鍵作用。并且，由于其環(huán)保、節(jié)能、自驅(qū)動性質(zhì)，受到了廣泛關(guān)注。隨著王中林教授研究組研發(fā)的壓電摩擦發(fā)電機(jī)首次將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能以來，以壓電和摩擦電為基礎(chǔ)的不同結(jié)構(gòu)和材料的摩擦發(fā)電機(jī)相繼問世。目前，摩擦發(fā)電機(jī)已能夠驅(qū)動小型液晶顯示屏、低功率發(fā)光二極管以及微型電子器件和模塊等，但是發(fā)電機(jī)的輸出性能仍然是制約其發(fā)展和應(yīng)用的關(guān)鍵因素。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是：克服現(xiàn)有摩擦發(fā)電機(jī)輸出性能受限的缺陷，提供了一種摩擦發(fā)電機(jī)，輸出功率明顯提高。

為了解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型提供了一種摩擦發(fā)電機(jī)，包括：第一基底層、第一電極層、第一高分子聚合物絕緣層、摩擦電極層、第二高分子聚合物絕緣層、第二電極層，第二基底層和多個彈性部件，

所述第一基底層、第一電極層以及第一高分子聚合物絕緣層依次層疊設(shè)置；所述第二基底層、第二電極層以及第二高分子聚合物絕緣層依次層疊設(shè)置；所述第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層相對設(shè)置，所述摩擦電極層置于第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層之間，其一端可活動性連接第一高分子聚合物絕緣層，另一端可活動性連接第二高分子聚合物絕緣層；

所述第一基底層和第二基底層存在未層疊設(shè)置電極層的裸露區(qū)域，每個彈性部件一端連接第一基底層的裸露區(qū)域，另一端連接第二基底層的裸露區(qū)域；

第一電極層、第二電極層與摩擦電極層為摩擦發(fā)電機(jī)的電壓或電流輸出電極。

前述的摩擦發(fā)電機(jī)，其中，第一高分子聚合物絕緣層與摩擦電極層相對表面的至少一個表面上設(shè)置有微納凹凸結(jié)構(gòu)，以及第二高分子聚合物絕緣層與摩擦電極層相對表面的至少一個表面上設(shè)置有微納凹凸結(jié)構(gòu)；

所述第一高分子聚合物絕緣層和第二高分子聚合物絕緣層表面上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度50nm-300nm的納米凹凸結(jié)構(gòu)；所述摩擦電極層表面上設(shè)置的微納凹凸結(jié)構(gòu)為凸起高度300nm-1μm的微納凹凸結(jié)構(gòu)。

前述的摩擦發(fā)電機(jī)，其中，所述第一基底層和第二基底層為亞克力基底、玻璃基底、不銹鋼基底、或陶瓷基底。

前述的摩擦發(fā)電機(jī)，其中，所述摩擦電極層為金屬層或合金層。

前述的摩擦發(fā)電機(jī)，其中，所述多個彈性部件為四個彈簧，分別設(shè)置于第一基底層和第二基底層的裸露區(qū)域。

前述的摩擦發(fā)電機(jī)，其中，所述彈簧中設(shè)有導(dǎo)向柱。

前述的摩擦發(fā)電機(jī)，其中，所述摩擦發(fā)電機(jī)包含兩個單體摩擦發(fā)電機(jī)。

前述的摩擦發(fā)電機(jī)，其中，所述摩擦電極層為兩個單體摩擦發(fā)電機(jī)的共用電極。

本實(shí)用新型是包含兩個單體發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)合層發(fā)電機(jī)，兩個單體發(fā)電機(jī)共用一個摩擦電極層。本實(shí)用新型共用的摩擦電極層既作為發(fā)電層，又作為摩擦發(fā)電機(jī)的電極，有效節(jié)省了材料。本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)性能有顯著提高。

附圖說明

圖1為本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)的主視圖。

圖4為本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)另一具體實(shí)施方式的主視圖。

具體實(shí)施方式

為充分了解本實(shí)用新型之目的、特征及功效，借由下述具體的實(shí)施方式，對本實(shí)用新型做詳細(xì)說明。

本實(shí)用新型是一種摩擦發(fā)電機(jī)及其制備方法。本實(shí)用新型是包含兩個單體發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)的復(fù)合層發(fā)電機(jī)，兩個單體發(fā)電機(jī)共用一個摩擦電極層。本實(shí)用新型共用的摩擦電極層既作為摩擦層，又作為摩擦發(fā)電機(jī)的電極。

圖1和2所示是本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)的立體結(jié)構(gòu)示意圖，圖3所示是本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)的主視圖。下面結(jié)合圖1-圖3，詳細(xì)說明本實(shí)用新型摩擦發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)。

該摩擦發(fā)電機(jī)包括：第一基底層1、第一電極層2、第一高分子聚合物絕緣層3、摩擦電極層4、第二高分子聚合物絕緣層5、第二電極層6，第二基底層7和多個彈性部件8。

第一基底層1、第一電極層2以及第一高分子聚合物絕緣層3依次層疊設(shè)置。第二基底層7、第二電極層6以及第二高分子聚合物絕緣層5也依次層疊設(shè)置。第一基底層1和第二基底層7存在未層疊設(shè)置電極層的裸露區(qū)域。