一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，液態(tài)金屬通道置于兩異性磁極之間。所述液態(tài)金屬通道中填充液態(tài)金屬和銅顆粒的均勻混合物及堿溶液。所述堿溶液不僅具有導(dǎo)電作用，而且能促進(jìn)液態(tài)金屬流動(dòng)，防止金屬氧化。使用時(shí)，將該裝置置于人體運(yùn)動(dòng)幅度較大的位置，人體運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)促使液態(tài)金屬在通道內(nèi)流動(dòng)，液態(tài)金屬通道處于磁極中的液態(tài)金屬切割磁感線，根據(jù)電磁感應(yīng)原理，液態(tài)金屬切割磁感線將會(huì)產(chǎn)生一個(gè)感應(yīng)電流，從而產(chǎn)生感應(yīng)電壓。產(chǎn)生的感應(yīng)電壓可用來給外部移動(dòng)電子器件供電。本發(fā)明的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、安全，適用于給移動(dòng)電源、手機(jī)等移動(dòng)電子器件供電領(lǐng)域。
【專利說明】一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種可隨身攜帶的對(duì)移動(dòng)電子器件持續(xù)充電的液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置。裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、安全，適用于給移動(dòng)電源、手機(jī)等移動(dòng)電子器件供電領(lǐng)域。

【背景技術(shù)】
[0002]目前，移動(dòng)電源是生活中常見的可隨身攜帶的對(duì)移動(dòng)電子器件如手機(jī)、MP3等進(jìn)行充電的隨身電源。移動(dòng)電源是一個(gè)集儲(chǔ)電、升壓、充電管理于一體的便攜式設(shè)備。儲(chǔ)電介質(zhì)一般采用鋰電電芯，因?yàn)殇囯婋娦倔w積相對(duì)小巧，容量大，市場流通廣，價(jià)格適中，被廣泛用于數(shù)碼產(chǎn)品。移動(dòng)電源的充電原理和手機(jī)充電原理一樣，連接到5V的USB電腦接口或USB充電器上即可進(jìn)行充電。所以移動(dòng)電源內(nèi)部還必須有充電管理系統(tǒng)。充電管理系統(tǒng)能根據(jù)鋰電的電壓，自動(dòng)調(diào)節(jié)充電電流。電芯是移動(dòng)電源的核心部分，也就是移動(dòng)電源的電量儲(chǔ)存器，其實(shí)也是由電池組成。常用的有聚合物鋰電、18650鋰電、AAA鎳氫電池。
[0003]雖然移動(dòng)電源在一定程度上為我們的移動(dòng)電子設(shè)備充電提供了方便，但是，隨著科技的飛速發(fā)展，從而對(duì)移動(dòng)電源的續(xù)航時(shí)間需求也越長，導(dǎo)致移動(dòng)電源的體積和重量也在增加。這種現(xiàn)象已經(jīng)悄然改變了移動(dòng)電源問世的初衷。此外，移動(dòng)電源蓄電原理為電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能，充電原理是化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，這就使得移動(dòng)電源內(nèi)必須包裹的是對(duì)人體有一定傷害的化學(xué)物質(zhì)(如聚合物鋰電是采用銼合金做正極，采用高分子導(dǎo)電材料、聚乙炔、聚苯胺或聚對(duì)苯酚等做負(fù)極，有機(jī)溶劑作為電解質(zhì))，密封稍有不當(dāng)，便會(huì)有化合物泄露、移動(dòng)電源爆炸、著火等危險(xiǎn)，危及消費(fèi)者的人身安全。
[0004]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其發(fā)電原理是利用人體能量促使液態(tài)金屬在通道內(nèi)流動(dòng)并切割磁感線產(chǎn)生電流，從而可隨時(shí)對(duì)外部的移動(dòng)電子器件進(jìn)行充電，這種充電方式安全、便捷、使用壽命長久。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明涉及一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便、安全，壽命長。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案如下:
一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，如圖1和圖2所示，其將液態(tài)金屬通道2置于兩異性磁極I之間，通道平面最好與磁感線方向垂直以實(shí)現(xiàn)最大的切割磁感線發(fā)電效率；
所述液態(tài)金屬通道2中灌有液態(tài)金屬4和銅顆粒5的均勻混合物及堿溶液3 ；
所述液態(tài)金屬為鎵金屬、鎵基二兀合金、鎵基多兀合金、銦基合金或秘基合金中的一種；
所述銅顆粒5可提高液態(tài)金屬的導(dǎo)電效果，降低電阻；同時(shí)降低液態(tài)金屬充注量，降低成本；
所述堿溶液3可防止液態(tài)金屬氧化，保證液態(tài)金屬的導(dǎo)電效果，同時(shí)增強(qiáng)液態(tài)金屬在通道內(nèi)的流動(dòng)性，保證感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)更大； 所述發(fā)電裝置中液態(tài)金屬在通道中流動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的電壓通過電極6輸出，用于給外部電器或蓄電池充電。
[0007]所述異性磁極外可以涂覆一層磁屏蔽材料，可避免磁極與外部磁性物體接觸出現(xiàn)消磁及損壞物體的現(xiàn)象。
[0008]所述堿溶液可與液態(tài)金屬氧化物反應(yīng)，進(jìn)而可防止液態(tài)金屬氧化。
[0009]所述堿溶液與液態(tài)金屬不相容，且液態(tài)金屬密度大于堿溶液，故堿溶液可以與液態(tài)金屬通道內(nèi)壁充分接觸，包裹著液態(tài)金屬，不與通道內(nèi)壁粘合，保證了液態(tài)金屬良好的流動(dòng)性和通道的美觀效果。
[0010]所述電極置于液態(tài)金屬內(nèi)且貫穿液態(tài)金屬上下，與通道內(nèi)壁緊密貼合，便于捕捉液態(tài)金屬切割磁感線時(shí)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
[0011]所述液態(tài)金屬通道2可以為直線形、矩形、環(huán)形或其他不規(guī)則的形狀。
[0012]所述液態(tài)金屬通道截面可以為矩形、圓形、三角形、橢圓形、菱形或其他不規(guī)則的形狀。
[0013]所述鎵基二元合金為鎵銦合金、鎵鉛合金或鎵汞合金中的一種。
[0014]所述鎵基多元合金為鎵銦錫合金或鎵銦錫鋅合金。
[0015]所述銦基合金為銦鉍錫合金。
[0016]所述堿溶液3為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鋰溶液或氫氧化鋇溶液中的一種。
[0017]所述銅顆粒5粒徑大小為I μ nT5mm。
[0018]所述堿溶液3的濃度范圍為0.1%飛0%。
[0019]所述銅顆粒5在液態(tài)金屬中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0°/Γ50%。
[0020]所述磁極材料為稀土永磁材料、金屬永磁材料或鐵氧體永磁材料中的一種
所述通道材料為聚乙烯、聚丙烯、聚碳酸酯、聚甲基丙烯酸甲酯、亞克力、玻璃鋼、陶瓷或樹脂中的一種
所述磁屏蔽材料為坡莫合金、鎳鐵合金等具有高磁導(dǎo)率的鐵磁性(軟磁)材料所構(gòu)成，通過表面涂覆或者制作成盒殼等閉合屏蔽體，從而達(dá)到對(duì)磁場的有效屏蔽。
[0021]所述電極材料為石墨、銅、銀、鉬、鈀、金、鉬鋇合金、鈀鋇合金、銥鎢錸合金、銥鋇鋨合金或涂層電極材料中的一種。
[0022]使用時(shí)，將裝置安裝在人體手臂(或其他運(yùn)動(dòng)幅度較大的部位)處，當(dāng)手臂擺動(dòng)或進(jìn)行其他動(dòng)作時(shí)，促使裝置內(nèi)的液態(tài)金屬在通道內(nèi)流動(dòng)，不斷切割磁感線，產(chǎn)生電流，形成電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定程度時(shí)，可通過電極給外部的移動(dòng)電子器件充電。該發(fā)電裝置不僅可以直接連接負(fù)載并驅(qū)動(dòng)工作，還可通過充電電路為移動(dòng)電源充電，為后續(xù)用電蓄能。
[0023]本發(fā)明所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置具有如下優(yōu)點(diǎn):
(I)液態(tài)金屬在常溫下呈液態(tài)，切割磁感線時(shí)，與常溫下為固態(tài)的金屬相比，電子定向移動(dòng)的阻力變小，宏觀上表現(xiàn)出的電流更大，滿足移動(dòng)電子設(shè)備充電的需求。
[0024](2)液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置的發(fā)電原理實(shí)質(zhì)是將人體的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，且所選擇的液態(tài)金屬無毒無害，與現(xiàn)有的移動(dòng)電源相比更加安全可靠，且該裝置的體積更小，便于攜帶。
[0025](3)液態(tài)金屬中添加適量的銅顆粒，銅顆粒的導(dǎo)電能力較強(qiáng)，可顯著地降低發(fā)電裝置內(nèi)的電阻，所得到的電流將會(huì)更大；且銅顆粒的加入，降低了液態(tài)金屬的充注量，相對(duì)于純液態(tài)金屬來說，裝置的成本降低，符合廣大消費(fèi)者的消費(fèi)需求。
[0026](4)液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置的實(shí)質(zhì)是將動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，因此，該裝置的發(fā)電能力是永久的、可持續(xù)地給外部移動(dòng)電子器件充電的，無需事先充電的隨身電源。
[0027]

【專利附圖】

【附圖說明】
圖1為實(shí)施例中一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028]附圖標(biāo)記說明:1_磁極，2-液態(tài)金屬管道，3-氫氧化鈉溶液，4-液態(tài)金屬，5-金屬顆粒，6-電極。
[0029]圖2為實(shí)施例中一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030]附圖標(biāo)記說明:1-磁極，2-液態(tài)金屬管道，6-電極。
[0031]

【具體實(shí)施方式】
下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例進(jìn)一步描述本發(fā)明。
[0032]實(shí)施例1
實(shí)施例1展示了本發(fā)明中的液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置的一種典型應(yīng)用。圖1為實(shí)施例中一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置的截面結(jié)構(gòu)示意圖，圖2為實(shí)施例中一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置的立體結(jié)構(gòu)示意圖，其中:I為磁極，2為液態(tài)金屬管道,3為氫氧化鈉溶液,4為液態(tài)金屬，5為金屬顆粒，6為電極。
[0033]本實(shí)施例中的低熔點(diǎn)金屬為鎵銦錫鋅合金(合金中各組分的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為:鎵61%，銦24%，錫13%，鋅2%)，合金熔點(diǎn)為8。C，合金中添加質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%的銅顆粒以提高液態(tài)金屬的導(dǎo)電率；堿溶液為氫氧化鈉溶液，氫氧化鈉溶液濃度為20%。通道具體的寬度為1mm,厚度為4_ ;通道材料為聚乙烯；磁極材料為稀土永磁材料；電極材料為石墨；液態(tài)金屬通道為圓環(huán)形，液態(tài)金屬通道截面形狀為矩形。
[0034]使用時(shí)，將裝置安裝在人體手臂(或其他運(yùn)動(dòng)幅度較大的部位)處，當(dāng)手臂擺動(dòng)或進(jìn)行其他動(dòng)作時(shí)，促使裝置內(nèi)的液態(tài)金屬在通道內(nèi)循環(huán)流動(dòng)，不斷切割磁感線，產(chǎn)生電流，形成電壓，當(dāng)電壓達(dá)到一定程度時(shí)，可給外部的移動(dòng)電子器件充電。該發(fā)電裝置不僅可以直接連接負(fù)載并驅(qū)動(dòng)工作，還可通過充電電路為移動(dòng)電源充電，為后續(xù)用電蓄能。
[0035]最后應(yīng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案而非限制。盡管參照實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，都不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【權(quán)利要求】
1.一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，其將液態(tài)金屬通道置于兩異性磁極之間； 所述發(fā)電裝置中液態(tài)金屬在通道中流動(dòng)切割磁感線產(chǎn)生的電壓通過電極輸出，用于給外部電器或蓄電池充電； 所述液態(tài)金屬通道中灌有液態(tài)金屬和銅顆粒的均勻混合物及堿溶液； 所述液態(tài)金屬為鎵金屬、鎵基二兀合金、鎵基多兀合金、銦基合金或秘基合金中的一種； 所述銅顆粒可提高液態(tài)金屬的導(dǎo)電效果，降低電阻；同時(shí)降低液態(tài)金屬充注量，降低成本； 所述堿溶液可防止液態(tài)金屬氧化，保證液態(tài)金屬的導(dǎo)電效果，同時(shí)增強(qiáng)液態(tài)金屬在通道內(nèi)的流動(dòng)性，保證感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)更大。
2.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述液態(tài)金屬通道可以為直線形、矩形、環(huán)形或其他不規(guī)則的形狀。
3.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述液態(tài)金屬通道截面可以為矩形、圓形、三角形、橢圓形、菱形或其他不規(guī)則的形狀，截面的當(dāng)量直徑在I μ πΓ40_范圍之間。
4.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述鎵基二元合金為鎵銦合金、鎵鉛合金或鎵汞合金中的一種。
5.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述鎵基多元合金為鎵銦錫合金或鎵銦錫鋅合金。
6.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述銦基合金為銦秘錫合金。
7.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述堿溶液為氫氧化鈉溶液、氫氧化鉀溶液、氫氧化鋰溶液或氫氧化鋇中的一種，濃度范圍為0.1°/Γ60%。
8.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述銅顆粒粒徑大小為I μ nT5mm，在液態(tài)金屬中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為0°/Γ50%。
9.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述磁極材料為稀土永磁材料、金屬永磁材料或鐵氧體永磁材料中的一種。
10.按權(quán)利要求1所述的一種液態(tài)金屬運(yùn)動(dòng)發(fā)電裝置，其特征在于，所述電極材料為石墨、銅、銀、鉬、鈀、金、鉬鋇合金、鈀鋇合金、銥鎢錸合金、銥鋇鋨合金或涂層電極材料中的一種。
【文檔編號(hào)】H02K44/08GK104410246SQ201410688353
【公開日】2015年3月11日 申請(qǐng)日期:2014年11月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年11月26日
【發(fā)明者】郭瑞 申請(qǐng)人:北京依米康科技發(fā)展有限公司