[發明專利]具有折疊式結構的摩擦發電機

在審

• 申請號: 201910314307.1
• 申請日: 2019-04-18
• 公開（公告）號: CN111835225A
• 公開（公告）日: 2020-10-27
• 發明（設計）人: 王珊
• 申請（專利權）人: 納智源科技（唐山）有限責任公司
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開了一種具有折疊式結構的摩擦發電機，包括：基底層、第一電極層和第二電極層。本發明提供的具有折疊式結構的摩擦發電機，通過對具有一定硬度、可折疊性和彈性的基底層進行折疊設置以形成摩擦發電機的摩擦折疊式結構，不僅極大地降低了分層組裝摩擦發電機的難度，還解決了多層結構的摩擦發電機隨使用時間的延長容易出現錯層和偏移的問題，增加了摩擦發電機的穩定性，延長了摩擦發電機的使用壽命，同時，也通過該種摩擦折疊式結構實現了在無壓力作用于摩擦發電機時的結構自動回彈效果，保證了摩擦發電機在接觸分離過程中的穩定性。

技術領域

本發明涉及摩擦發電技術領域，具體涉及一種具有折疊式結構的摩擦發電機。

背景技術

隨著現代生活水平不斷提高，生活節奏不斷加快，出現了應用方便、對環境依賴度低的自發電設備。現有的自發電設備通常利用材料的壓電特性。例如 2006年，美國佐治亞理工學院教授王中林等成功地在納米尺度范圍內將機械能轉換成電能，研制出世界上最小的發電機-納米發電機。納米發電機的基本原理是：當納米線(NWs)在外力下動態拉伸時，納米線中生成壓電電勢，相應瞬變電流在兩端流動以平衡費米能級。

物體和物體之間相互進行摩擦，就會使一方帶上負電，另一方帶上正電，由于物體間摩擦產生的電叫摩擦電。摩擦電是自然界最常見的現象之一，但是因為很難收集利用而被忽略。如果能夠將摩擦電應用到自發電設備中，勢必會給人們的生活帶來更多的便利。

現有技術中的摩擦發電機一般由至少三層甚至更多層的摩擦材料層疊組裝而成。但是，現有技術中的摩擦發電機在制備或生產時，需要對每層材料分別加工、組裝，這使得工藝非常繁瑣，且成本高昂，尤其是在組裝過程中，由于每層材料的尺寸及大小不同，因此，多層材料的對齊、固定成為摩擦發電機組裝生產的難點。此外，采用每層材料分別加工、組裝的方法制備得到的多層結構的摩擦發電機，隨使用時間的延長容易出現錯層和偏移的問題，以致于影響摩擦發電機的發電性能和使用壽命。另外，現有技術中的摩擦發電機還存在回彈性差的問題。

因此，現有技術中缺少一種能夠解決現有技術的摩擦發電機分層組裝困難，多層結構的摩擦發電機隨使用時間的延長容易出現錯層和偏移而影響摩擦發電機的發電性能和使用壽命，以及摩擦發電機不能穩定的接觸分離的問題的摩擦發電機。

發明內容

本發明提供了一種具有折疊式結構的摩擦發電機，用于解決現有技術的摩擦發電機分層組裝困難，多層結構的摩擦發電機隨使用時間的延長容易出現錯層和偏移而影響摩擦發電機的發電性能和使用壽命，以及摩擦發電機不能穩定的接觸分離的問題。

根據本發明的一個方面，提供一種具有折疊式結構的摩擦發電機，包括：基底層、第一電極層和第二電極層；其中，

基底層上具有第一折疊線、第二折疊線和第三折疊線；根據第一折疊線、第二折疊線和第三折疊線折疊后，基底層的第一側表面上形成有第一組合摩擦層和第二組合摩擦層；第一組合摩擦層和與其相對的基底層的第一側表面相互接觸摩擦構成摩擦界面；第二組合摩擦層和與其相對的基底層的第一側表面相互接觸摩擦構成摩擦界面；

第一電極層和第二電極層設置于基底層的第二側表面上，第一電極層和/ 或第二電極層作為具有折疊式結構的摩擦發電機的輸出端。

可選地，第一折疊線和第二折疊線將基底層劃分為四塊設置區域；第三折疊線將基底層上處于對角位置的第一設置區域和第二設置區域進一步劃分為四塊組合設置區域；

根據第一折疊線、第二折疊線和第三折疊線折疊后，基底層的第一側表面的第一組合設置區域和第二組合設置區域拼對成第一組合摩擦層，第一組合摩擦層與基底層的第一側表面的第三設置區域相對設置，基底層的第一側表面的第三組合設置區域和第四組合設置區域拼對成第二組合摩擦層，第二組合摩擦層與基底層的第一側表面的第四設置區域相對設置；

基底層的第一側表面的第三設置區域與第一組合摩擦層和/或第二組合摩擦層與基底層的第一側表面的第四設置區域相互接觸摩擦構成摩擦界面；