[發明專利]一種穿戴式能量采集器及PDMS-BT薄膜的制備方法

在審

• 申請號: 202011110772.2
• 申請日: 2020-10-16
• 公開（公告）號: CN112311275A
• 公開（公告）日: 2021-02-02
• 發明（設計）人: 肖淵;呂曉來;馬麗萍;劉進超;楊鵬程
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H02N1/04
• 分類號: H02N1/04;H02N1/06;H02N2/18;H02K35/02;C08L83/04;C08J5/18
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 韓玙

1.一種穿戴式能量采集器，其特征在于，包括矩形腔體(2)，所述腔體(2)中部內側相對設置有至少兩個鍵槽(3)，兩個所述鍵槽(3)之間纏繞有電磁感應線圈(4)，所述電磁感應線圈(4)內設置有銣鐵硼磁鐵(6)，所述電磁感應線圈(4)通過腔體(2)連接有整流電路c；

所述腔體(2)頂部和底部均設置有密封蓋，頂部的所述密封蓋內側垂直設置有PVDF薄膜(1)，所述PVDF薄膜(1)的上、下表面電極均連接有導線，通過密封蓋引出并連接有整流電路a；底部的所述密封蓋上設置有摩擦納米發電機。

2.如權利要求1所述的一種穿戴式能量采集器，其特征在于，所述腔體(2)和密封蓋材質均為尼龍或ABS塑料；所述腔體(2)和密封蓋通過導電膠粘接。

3.如權利要求1所述的一種穿戴式能量采集器，其特征在于，所述銣鐵硼磁鐵(6)的橫截面為矩形，所述銣鐵硼磁鐵(6)與腔體(2)相接觸；所述銣鐵硼磁鐵(6)分別與PVDF薄膜(1)和摩擦納米發電機之間設置有間隙。

4.如權利要求1所述的一種穿戴式能量采集器，其特征在于，所述PVDF薄膜(1)為倒置拱形。

5.如權利要求1所述的一種穿戴式能量采集器，其特征在于，所述摩擦納米發電機包括橢圓環狀的PVC薄膜(9)，所述PVC薄膜(9)相對的兩個內側分別設置有摩擦上層和摩擦下層；

所述摩擦上層包括粘接的聚丙烯板a(7)和第三電極(8)，所述聚丙烯板a(7)和PVC薄膜(9)內側粘接；所述摩擦下層從上至下包括依次設置的PDMS-BT薄膜(10)、第四電極(11)和聚丙烯板b(12)，所述第四電極(11)、聚丙烯板b(12)和PVC薄膜(9)內側依次粘接；

所述第三電極(8)和第四電極(11)的導線通過矩形腔體(2)連接有整流電路b。

6.如權利要求5所述的一種穿戴式能量采集器，其特征在于，所述第三電極(8)、第四電極(11)為鎳、銀電極；所述第三電極(8)、第四電極(11)的表面由1000目的砂紙打磨形成劃痕。

7.如權利要求5所述的一種穿戴式能量采集器，其特征在于，所述PDMS-BT薄膜(10)中的鈦酸鋇的質量體積濃度是2.4wt％～7.2wt％，所述PDMS-BT薄膜(10)的表面由1500目的砂紙打磨出多孔結構。

8.如權利要求1所述的一種穿戴式能量采集器，其特征在于，所述鍵槽(3)為空格鍵狀，所述鍵槽(3)本體均勻設置有至少8個線圈孔，所述線圈孔纏繞電磁感應線圈(4)；所述鍵槽(3)和腔體(2)通過導電膠粘接。

9.PDMS-BT薄膜的制備方法，其特征在于，具體按照以下步驟實施：

步驟1、稱取適量BT和PDMS；

步驟2、采用球磨儀將所述BT和PDMS充分混合，得到混合溶液；

步驟3、使用超聲震蕩器將混合溶液超聲1h，除去其中的氣泡；

步驟4、將所述混合溶液涂覆在模具內，并放入烘箱進行固化處理后得到所述PDMS-BT薄膜。

10.如權利要求9所述的PDMS-BT薄膜的制備方法，其特征在于，所述BT和PDMS的質量比為0.123～0.776：5～10；固化處理的溫度為90℃，時間為50min。