[發明專利]發電薄膜及可穿戴設備

在審

• 申請號: 201910162799.7
• 申請日: 2019-03-04
• 公開（公告）號: CN109786543A
• 公開（公告）日: 2019-05-21
• 發明（設計）人: 朱建雄
• 申請（專利權）人: 深圳市柔緯聯科技有限公司
• 主分類號: H01L41/113
• 分類號: H01L41/113;H01L41/18;H02N2/18
• 代理公司: 深圳市港灣知識產權代理有限公司 44258
• 代理人: 微嘉

本發明提供一種發電薄膜，包括正極層、負極層和壓電駐極體薄膜，其中，壓電駐極體薄膜夾設于正極層與負極層之間。所述壓電駐極體薄膜包括多根呈隨機網絡分布的復合纖維，所述復合纖維包括駐極體纖維和包覆于所述駐極體纖維外周的氧化鋅薄膜。本發明還提出一種具有該發電薄膜的可穿戴設備。當外加作用力致使發電薄膜發生機械形變時，隨機網絡結構的氧化鋅/駐極體復合纖維的空間位置隨之發生變化以及纖維之間也會發生擠壓，從而產生很大的感應電壓和感應電流，并通過正負極實現高效的電能輸出。該發電薄膜應用于可穿戴設備，能夠實現對可穿戴設備進行長期不間斷的供電。

技術領域

本發明涉及電子器件技術領域，特別涉及一種發電薄膜及可穿戴設備。

背景技術

可穿戴設備是一種直接穿在身上，或是整合到用戶的衣服或配件的便攜式設備。可穿戴設備不僅僅是一種硬件設備，更是通過軟件支持以及數據交互、云端交互來實現強大的功能，可穿戴設備將會對我們的生活、感知帶來很大的轉變。其中，供電問題是可穿戴設備目前面臨的關鍵技術問題。現有的可穿戴設備通常采用可充電電池進行供電，當電池電量耗盡時，用戶就需要再次充電才能正常使用，不能長期不間斷供電。

發明內容

本發明的主要目的是提出一種發電薄膜及可穿戴設備，旨在解決上述技術問題。

為實現上述目的，本發明提出的發電薄膜，包括：

正極層；

負極層；

壓電駐極體薄膜，所述壓電駐極體薄膜夾設于所述正極層與所述負極層之間，所述壓電駐極體薄膜包括多根呈隨機網絡分布的復合纖維，所述復合纖維包括駐極體纖維和包覆于所述駐極體纖維外周的氧化鋅薄膜。

可選地，所述正極層與所述負極層分別附著于所述壓電駐極體薄膜的兩側面，所述正極層與所述負極層均為金屬層。

可選地，所述駐極體纖維包括聚丙烯纖維、聚碳酸酯纖維、聚四氟乙烯纖維、聚全氟乙烯丙烯纖維、聚乙烯纖維和聚酯纖維中的任意一種。

可選地，所述駐極體纖維的半徑范圍為500nm-20μm。

可選地，所述氧化鋅薄膜的厚度為10nm-50nm。

本發明還提出一種可穿戴設備，其包括所述的發電薄膜。

可選地，所述可穿戴設備還包括儲能單元，所述儲能單元與所述發電薄膜電連接。

本發明提出一種基于兩種發電原理的耦合方式的發電薄膜，其中駐極體纖維經過高壓極化后能夠長時間保持一定的電荷，當多根呈隨機網絡分布的駐極體纖維的空間位置發生相對變化，所構成薄膜的上下表面的感應電荷也會發生相應改變；而氧化鋅薄膜作為提供壓電效應的壓電體，其受到外力作用而變形時，其內部會產生極化現象，同時在其相對表面上出現正負相反的電荷。因此，當外加作用力致使發電薄膜發生機械形變時，隨機網絡結構的氧化鋅/駐極體復合纖維的空間位置隨之發生變化以及纖維之間也會發生擠壓，從而產生很大的感應電壓和感應電流，并通過正負極實現高效的電能輸出。該發電薄膜應用于可穿戴設備，能夠實現對可穿戴設備長期不間斷的供電。

附圖說明

為了更清楚地說明本發明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖示出的結構獲得其他的附圖。

圖1為本發明發電薄膜一實施例的結構示意圖；

圖2為本發明中氧化鋅/聚丙烯(PP)復合纖維發電薄膜的SEM圖；

圖3為本發明氧化鋅/聚丙烯(PP)復合纖維發電薄膜的另一SEM圖；