[發明專利]柔性可穿戴供電裝置及制造方法

有效

• 申請號: 202010499736.3
• 申請日: 2020-06-04
• 公開（公告）號: CN111641249B
• 公開（公告）日: 2021-03-09
• 發明（設計）人: 馮雪;焦陽;張迎超
• 申請（專利權）人: 清華大學
• 主分類號: H02J7/32
• 分類號: H02J7/32;H02J7/00;H01M6/04
• 代理公司: 北京林達劉知識產權代理事務所(普通合伙) 11277
• 代理人: 劉新宇

本公開涉及柔性可穿戴供電裝置及制造方法，所述裝置包括：電壓產生模塊，包括電極負載層、分隔層及微通道層，電極負載層上設置有至少一對電極；分隔層上設置有與電極對應的多個通孔；微通道層上設置有與通孔對應的多個汗液貯存腔，電極被設置為通過通孔與汗液貯存腔連通，在汗液貯存腔中存在汗液時，產生第一電壓；電壓處理模塊，電連接于電壓產生模塊，用于對第一電壓進行整流、濾波、穩壓以得到第二電壓，并用于存儲及輸出第二電壓。通過以上裝置，本公開實施例的裝置的可彎曲性、可拉伸性較高，且可以預設穿戴形狀以適應不同人體部位，通過形狀記憶實現變形，從而卡壓穿戴位置，提升了裝置的可穿戴性及用戶體驗。

技術領域

本公開涉及電子器件技術領域，尤其涉及一種柔性可穿戴供電裝置及制造方法。

背景技術

隨著技術的不斷發展和進步，電子設備向著多功能、小型化的方向發展，極大拓展了應用領域，例如在醫療衛生領域，小型化電子設備已經成功應用于體溫、血壓、脈搏等信號的健康監測。然而，供能問題成為制約電子設備應用的瓶頸，外接電源的供能方式限制了電子設備的使用距離，干電池、鋰電池等儲能元件的重量大、剛度大、續航時間有限，降低了電子設備的可穿戴性。

發明內容

有鑒于此，本公開提出了一種柔性可穿戴供電裝置，所述裝置包括：

電壓產生模塊，包括電極負載層、分隔層及微通道層，所述電極負載層、所述分隔層及所述微通道層由柔性形狀記憶材料制成，

所述電極負載層上設置有至少一對電極，其中，每對電極的各個電極的電化學活性不同；

所述分隔層在所述電極負載層下方，所述分隔層上設置有與所述電極對應的多個通孔；

所述微通道層在所述分隔層下方，所述微通道層上設置有與所述通孔對應的多個汗液貯存腔，所述微通道層用于收集汗液，并將汗液貯存于所述汗液貯存腔中，所述電極被設置為通過所述通孔與所述汗液貯存腔連通，在所述汗液貯存腔中存在汗液時，產生第一電壓；

電壓處理模塊，電連接于所述電壓產生模塊，用于對所述第一電壓進行整流、濾波、穩壓以得到第二電壓，并用于存儲及輸出所述第二電壓。

在一種可能的實施方式中，所述電極負載層設置有多個電極溝槽、多個連接部溝槽、多個導線溝槽、多個引線孔、多個連接部、多個導線及多個引線電極，所述電極設置于所述電極溝槽中，所述導線設置于所述導線溝槽中，所述電極與所述導線之間的設置有連接部，所述連接部設置于所述連接部溝槽中，多個電極通過設置于所述引線孔的引線電極串聯連接，其中，

所述電極溝槽的寬度與所述電極的寬度相同，所述電極溝槽的深度不超過所述電極的厚度，所述連接部溝槽的深度、寬度與所述連接部的厚度、寬度相同，所述導線溝槽的深度、寬度大于所述導線的深度、寬度，所述引線孔貫穿所述電極負載層，形狀與所述引線電極相同，

其中，所述導線為分形結構。

在一種可能的實施方式中，所述汗液貯存腔的第一端包括微毛細管閥，所述微毛細管閥連通空氣，用于提供毛細力，

所述汗液貯存腔的第二端包括汗液注入孔，用于在接觸到汗液時通過微毛細管閥提供的毛細力將汗液吸取并傳輸至所述汗液貯存腔，

其中，每對汗液貯存腔之間設置有連通管，所述分隔層用于封閉所述汗液注入孔、所述微毛細管閥、所述連通管的上表面。

在一種可能的實施方式中，所述電壓處理模塊包括柔性印制電路板、整流單元、濾波單元、穩壓單元、儲能單元及開關單元，所述穩壓單元、所述整流單元、所述濾波單元、所述儲能單元及所述開關單元設置于所述柔性印制電路板上，其中：

所述整流單元，用于對所述第一電壓進行整流處理，得到第二電壓；

所述濾波單元電連接于所述整流單元，用于對所述第二電壓進行濾波處理；