[發明專利]駐極體自發電可穿戴裝置

有效

• 申請號: 201710058868.0
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN108347192B
• 公開（公告）日: 2019-09-27
• 發明（設計）人: 任凱亮;朱建雄;宮少波
• 申請（專利權）人: 北京納米能源與系統研究所
• 主分類號: H02N1/08
• 分類號: H02N1/08
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 任巖

1.一種駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，包括：

外條形彈性帶；

內條形彈性帶，與所述外條形彈性帶相對設置，兩者共同構成可穿戴裝置的載體，該載體中間設置有空腔；

駐極體薄膜，固定設置在所述空腔內；

外電極，設置在所述外條形彈性帶上，與所述駐極體薄膜的一表面相對；以及

內電極，設置在所述內條形彈性帶上，與所述駐極體薄膜的另一表面相對；

其中，隨著所述可穿戴裝置運動，所述外條形彈性帶和/或內條形彈性帶發生形變，所述駐極體薄膜與所述外電極和/或內電極之間的距離和/或相對位置發生變化，由此所述駐極體薄膜與所述外電極和內電極之間的感應電場強度發生變化，從而將機械能轉換為電能。

2.根據權利要求1所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述駐極體薄膜為單種電荷極化方式的駐極體薄膜或駐極體薄膜的一表面上形成有駐極體薄膜電極。

3.根據權利要求1或2所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，還包括：外硬質支撐架與內硬質支撐架，所述駐極體薄膜通過所述外硬質支撐架與內硬質支撐架固定在所述空腔中。

4.根據權利要求3所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，通過所述外硬質支撐架與內硬質支撐架的固定支撐，所述駐極體薄膜的兩側還分別形成外硬質架空腔與內硬質架空腔，用于提供垂直空腔厚度方向因可穿戴裝置運動產生形變的空間。

5.根據權利要求1所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述外電極與所述駐極體薄膜之間形成外帶空腔，所述內電極與所述駐極體薄膜之間形成內帶空腔，所述外帶空腔與內帶空腔為厚度方向可變的空腔。

6.根據權利要求5所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述外帶空腔與內帶空腔的尺寸為0.2cm²-10cm²，厚度為10μm-50mm。

7.根據權利要求1所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述駐極體薄膜與所述外電極和內電極之間的感應電場強度發生變化，從而導致所述外電極與內電極的表面電荷及表面電壓發生變化，產生的電荷輸出，從而實現駐極體可穿戴裝置自發電。

8.根據權利要求2所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述駐極體薄膜電極的材料選自于鋁、金、銅或銀，厚度為1nm-2μm。

9.根據權利要求1至8中任一項所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述外電極與內電極的電極材料沉積在柔性薄膜材料基底上。

10.根據權利要求1至8中任一項所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述駐極體薄膜與所述內、外電極的空間距離為10μm～100mm。

11.根據權利要求1至8中任一項所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述駐極體薄膜、外電極、內電極構成可穿戴裝置的發電功能模塊，該發電功能模塊為一個或多個。

12.根據權利要求1至8中任一項所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述內條形彈性帶或外條形彈性帶為環狀。

13.根據權利要求1至8中任一項所述的駐極體自發電可穿戴裝置，其特征在于，所述駐極體薄膜的材質為聚丙烯、聚偏二氟乙烯、左旋聚乳酸、聚四氟乙烯及聚全氟乙丙烯中的至少其中之一。