[發(fā)明專利]元件和發(fā)電機

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201580060729.0
• 申請日: 2015-10-27
• 公開（公告）號: CN107004757B
• 公開（公告）日: 2019-09-10
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 近藤玄章;名取潤一郎;菅原智明;有住夕子
• 申請（專利權(quán)）人: 株式會社理光
• 主分類號: H01L41/113
• 分類號: H01L41/113;H02N1/00
• 代理公司: 北京紀(jì)凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11245
• 代理人: 張全信;尚曉芹

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及元件和發(fā)電機。

背景技術(shù)

常規(guī)上，已經(jīng)嘗試有效地利用來自結(jié)構(gòu)比如道路、橋梁和建筑的振動，交通工具比如汽車和鐵路交通工具的振動，和來自人運動的振動的能量。有效地利用來自振動的能量的方法的實例包括將振動能轉(zhuǎn)化為電能的方法。其實例包括利用壓電元件的方法和利用靜電感應(yīng)的方法。

利用壓電元件的方法主要使用基于陶瓷的壓電元件，并且利用其中當(dāng)振動施加變形至壓電元件時電荷在壓電元件的表面上被感應(yīng)的現(xiàn)象。

利用靜電感應(yīng)的方法一般使用駐極體電介質(zhì)，其半永久地具有電荷(例如，見PTL1至3)。用于該方法的駐極體電介質(zhì)是允許電介質(zhì)被充電從而半永久地產(chǎn)生靜電場的材料。電荷通過例如振動改變駐極體電介質(zhì)和與駐極體電介質(zhì)分開布置的電極之間的相對位置在電極上被靜電感應(yīng)。因此，產(chǎn)生電力。

引用列表

專利文獻

PTL 1：日本專利申請?zhí)亻_(JP-A)號2009-253050

PTL 2：JP-A號2012-164727

PTL 3：JP-A號2012-164917

發(fā)明內(nèi)容

技術(shù)問題

利用壓電元件的方法主要使用基于陶瓷的壓電元件，導(dǎo)致其不具有柔性并且易碎的問題。

當(dāng)產(chǎn)生駐極體衍生物時，利用靜電感應(yīng)的方法需要對電介質(zhì)充電。用于對電介質(zhì)充電的方法的實例包括電暈放電和等離子體處理。這種方法具有需要大量電力的問題。此外，由于不充分的柔性并且通常配備機械可變電容型機構(gòu)，還存在難以實現(xiàn)柔性元件的另一個問題。

本發(fā)明旨在解決以上存在的問題并且實現(xiàn)下述目的。即，本發(fā)明的目的是提供具有柔性和耐久性并且不需要充電處理的元件。

解決方案

用于解決上述問題的裝置如下。

一種元件，其包括第一電極、中間層和第二電極，第一電極、中間層和第二電極以該順序被層壓，其中中間層具有柔性，并且其中當(dāng)在正交于中間層的表面的方向上施加壓力至中間層時，中間層的第一電極一側(cè)的變形量與中間層的第二電極一側(cè)的變形量不同。

發(fā)明的有益效果

根據(jù)本發(fā)明，可以解決以上存在的問題，并且可以提供具有柔性和耐久性并且不需要充電處理的元件。

附圖說明

[圖1A]圖1A是具有表面改性處理和失活處理的中間層(硅氧烷橡膠)的XPS測量結(jié)果。

[圖1B]圖1B是表示如圖1A中測量的中間層中Si 2p結(jié)合能在厚度方向上的變化的圖。

[圖2A]圖2A是沒有任何處理的中間層(硅氧烷橡膠)的XPS測量結(jié)果。

[圖2B]圖2B是表示如圖2A中測量的中間層中Si 2p結(jié)合能在厚度方向上的變化的圖。

[圖3]圖3是本發(fā)明的一個示例性元件的示意性橫截面圖。

具體實施方式

(元件)

本發(fā)明的元件包括第一電極、中間層和第二電極，其以該順序被層壓，并且如果需要，進一步包括其他構(gòu)件。

<第一電極和第二電極>

第一電極和第二電極的材料、形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)不被具體限制并且根據(jù)預(yù)期目的可以被適當(dāng)?shù)剡x擇。

第一電極的材料、形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)可以與第二電極的材料、形狀、尺寸和結(jié)構(gòu)相同或不同，但是優(yōu)選地與其相同。

第一電極和第二電極的材料的實例包括金屬、碳基導(dǎo)電材料和導(dǎo)電橡膠組合物。

金屬的實例包括金、銀、銅、鋁、不銹鋼、鉭和鎳。

碳基導(dǎo)電材料的實例包括碳納米管。

導(dǎo)電橡膠組合物的實例包括包含導(dǎo)電填料和橡膠的組合物。

導(dǎo)電填料的實例包括碳材料(例如，科琴黑(Ketjen black)、乙炔黑、石墨、碳纖維(CF)、碳納米纖維(CNF)、碳納米管(CNT))、金屬填料(例如，金、銀、鉑、銅和鋁)、導(dǎo)電聚合物材料(例如，聚噻吩、聚乙炔、聚苯胺、聚吡咯、聚對亞苯基(polyparaphenylene)、或聚對亞苯基-1,2-亞乙烯基的衍生物、或?qū)诫s劑比如陰離子或陽離子添加至其的衍生物)和離子液體。

橡膠的實例包括硅氧烷橡膠、改性硅氧烷橡膠、丙烯酸橡膠、氯丁二烯橡膠、聚硫橡膠、聚氨酯橡膠、異丁基橡膠、氟硅橡膠、乙烯橡膠和天然橡膠(乳膠)。

第一電極和第二電極的形狀的實例包括薄膜。

第一電極和第二電極的結(jié)構(gòu)的實例包括非織造織物，其中以上描述的纖維碳材料被層壓在彼此頂部。

<中間層>

中間層具有柔性。