一種硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及發(fā)電技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種硅膠摩擦發(fā)電機(jī)。
【背景技術(shù)】
[0002]摩擦電是自然界最常見(jiàn)的現(xiàn)象之一，但是因?yàn)楹茈y收集利用而被忽略。如果能夠?qū)⒛Σ岭姂?yīng)用到自發(fā)電設(shè)備中，勢(shì)必會(huì)給人們的生活帶來(lái)更多的便利。目前，美國(guó)佐治亞理工學(xué)院教授王中林等已經(jīng)利用摩擦起電和靜電感應(yīng)原理成功制備了摩擦發(fā)電機(jī)，該摩擦發(fā)電機(jī)主要由多層電極層和高分子聚合物層按照一定順序?qū)盈B設(shè)置形成，其通過(guò)高分子聚合物層與電極層，或者高分子聚合物層與高分子聚合物層摩擦產(chǎn)生電荷，將機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)殡妭}(cāng)泛。
[0003]但是，由于現(xiàn)有技術(shù)中高分子聚合物層和電極層所選用的材料多為軟質(zhì)材料，易受外界的影響，例如施加的外力過(guò)大，會(huì)對(duì)摩擦發(fā)電機(jī)的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性造成影響，并且摩擦發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)存在摩擦界面接觸分離問(wèn)題，影響摩擦發(fā)電機(jī)的使用壽命和發(fā)電效率。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明提供了一種硅膠摩擦發(fā)電機(jī)，用于解決現(xiàn)有技術(shù)中摩擦發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性差、使用壽命短、易受外界影響的問(wèn)題。
[0005]根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，提供一種娃膠摩擦發(fā)電機(jī)，包括:第一娃膠蓋、第二娃膠蓋、第一摩擦發(fā)電組件、第二摩擦發(fā)電組件以及至少兩根輸出導(dǎo)線；
[0006]所述第一硅膠蓋和第二硅膠蓋裝配在一起形成密封結(jié)構(gòu)；
[0007]所述第一摩擦發(fā)電組件和第二摩擦發(fā)電組件設(shè)置在所述密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部，所述第一摩擦發(fā)電組件設(shè)置在所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第二摩擦發(fā)電組件設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第一摩擦發(fā)電組件和第二摩擦發(fā)電組件之間形成摩擦界面；
[0008]所述摩擦發(fā)電機(jī)具有至少兩個(gè)輸出端，所述至少兩個(gè)輸出端分別與對(duì)應(yīng)的輸出導(dǎo)線連接。
[0009]可選地，所述第一摩擦發(fā)電組件包括第一電極板和第一高分子聚合物層；所述第二摩擦發(fā)電組件包括第二電極板；
[0010]所述第一電極板設(shè)置在所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第一高分子聚合物層設(shè)置在所述第一電極板表面；所述第二電極板設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面；所述第一高分子聚合物層和所述第二電極板之間形成摩擦界面。
[0011]可選地，所述第一摩擦發(fā)電組件包括第一電極板和第一高分子聚合物層；所述第二摩擦發(fā)電組件包括第二電極板和第二高分子聚合物層；
[0012]所述第一電極板設(shè)置在所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第一高分子聚合物層設(shè)置在所述第一電極板表面；所述第二電極板設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第二高分子聚合物層設(shè)置在所述第二電極板的表面；所述第一高分子聚合物層和所述第二高分子聚合物層之間形成摩擦界面。
[0013]可選地，硅膠摩擦發(fā)電機(jī)還包括:居間層，所述居間層與所述第一高分子聚合物層、所述第二高分子聚合物層均分離設(shè)置，所述居間層的四周固定在第一硅膠蓋或第二硅膠蓋上；所述居間層和所述第一高分子聚合物層之間、以及所述居間層和所述第二高分子聚合物層之間形成摩擦界面。
[0014]可選地，所述第一摩擦發(fā)電組件包括第一電極板、第一高分子聚合物層和居間層；所述第二摩擦發(fā)電組件包括第二電極板和第二高分子聚合物層；
[0015]所述第一電極板設(shè)置在所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第一高分子聚合物層設(shè)置在所述第一電極板表面，所述居間層設(shè)置在所述第一高分子聚合物層表面；所述第二電極板設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第二高分子聚合物層設(shè)置在所述第二電極板的表面；所述居間層和所述第二高分子聚合物層之間形成摩擦界面。
[0016]可選地，形成所述摩擦界面的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面具有微納結(jié)構(gòu)。
[0017]可選地，所述第一硅膠蓋和第二硅膠蓋的周邊設(shè)計(jì)為互相配合的凹凸槽結(jié)構(gòu)。
[0018]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面，提供一種娃膠摩擦發(fā)電機(jī)，包括:第一娃膠蓋、第二娃膠蓋、摩擦發(fā)電組件以及至少兩根輸出導(dǎo)線，所述第一硅膠蓋內(nèi)部具有澆鑄前預(yù)埋的第一電極板；
[0019]所述第一硅膠蓋和第二硅膠蓋裝配在一起形成密封結(jié)構(gòu)；
[0020]所述摩擦發(fā)電組件設(shè)置在所述密封結(jié)構(gòu)內(nèi)部，所述摩擦發(fā)電組件設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面，所述摩擦發(fā)電組件和所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面之間形成摩擦界面；
[0021]所述第一電極板和所述摩擦發(fā)電組件作為兩個(gè)輸出端分別與對(duì)應(yīng)的輸出導(dǎo)線連接。
[0022]可選地，所述摩擦發(fā)電組件包括第二電極板；
[0023]所述第二電極板設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第二電極板和所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面之間形成摩擦界面。
[0024]可選地，所述摩擦發(fā)電組件包括第二電極板和第二高分子聚合物層；
[0025]所述第二電極板設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第二高分子聚合物層設(shè)置在所述第二電極板表面；所述第二高分子聚合物層和所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面之間形成摩擦界面。
[0026]可選地，所述硅膠摩擦發(fā)電機(jī)還包括:居間層，設(shè)置在所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面上，所述第二高分子聚合物層與所述居間層之間形成摩擦界面。
[0027]可選地，所述硅膠摩擦發(fā)電機(jī)還包括:居間層，所述居間層與所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面、所述第二高分子聚合物層均分離設(shè)置，所述居間層的四周固定在第一硅膠蓋或第二硅膠蓋上；所述居間層和所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面之間、以及所述居間層和所述第二高分子聚合物層之間形成摩擦界面。
[0028]可選地，所述摩擦發(fā)電組件包括第二電極板、第二高分子聚合物層和居間層；
[0029]所述第二電極板設(shè)置在所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面，所述第二高分子聚合物層設(shè)置在所述第二電極板表面，所述居間層設(shè)置在所述第二高分子聚合物層表面；所述居間層和所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面之間形成摩擦界面。
[0030]可選地，形成所述摩擦界面的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面具有微納結(jié)構(gòu)。
[0031]可選地,形成在第一娃膠蓋的內(nèi)表面的微納結(jié)構(gòu)是在燒鑄時(shí)形成的。
[0032]可選地，所述第一硅膠蓋和第二硅膠蓋的周邊設(shè)計(jì)為互相配合的凹凸槽結(jié)構(gòu)。
[0033]根據(jù)本發(fā)明的又一個(gè)方面,提供一種娃膠摩擦發(fā)電機(jī),包括:第一娃膠蓋、第二娃膠蓋、以及至少兩根輸出導(dǎo)線，所述第一硅膠蓋內(nèi)部具有澆鑄前預(yù)埋的第一電極板，所述第二硅膠蓋內(nèi)部具有澆鑄前預(yù)埋的第二電極板；
[0034]所述第一硅膠蓋和第二硅膠蓋裝配在一起形成密封結(jié)構(gòu)；
[0035]所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面和所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面之間形成摩擦界面；
[0036]所述第一電極板和第二電極板作為兩個(gè)輸出端分別與對(duì)應(yīng)的輸出導(dǎo)線連接。
[0037]可選地，硅膠摩擦發(fā)電機(jī)還包括:居間層，設(shè)置在所述第一硅膠蓋或第二硅膠蓋的內(nèi)表面；所述居間層和所述第一硅膠蓋或第二硅膠蓋的內(nèi)表面之間形成摩擦界面。
[0038]可選地，硅膠摩擦發(fā)電機(jī)還包括:居間層，所述居間層與所述第一硅膠蓋內(nèi)表面、所述第二硅膠蓋的內(nèi)表面均分離設(shè)置，所述居間層的四周固定在第一硅膠蓋或第二硅膠蓋上，所述居間層與所述第一硅膠蓋的內(nèi)表面之間、以及所述居間層與第二硅膠蓋的內(nèi)表面之間形成摩擦界面。
[0039]可選地，形成所述摩擦界面的兩個(gè)表面中的至少一個(gè)表面具有微納結(jié)構(gòu)。
[0040]可選地，形成在第一硅膠蓋或第二硅膠蓋的內(nèi)表面的微納結(jié)構(gòu)是在澆鑄時(shí)形成的。
[0041]可選地，所述第一硅膠蓋和第二硅膠蓋的周邊設(shè)計(jì)為互相配合的凹凸槽結(jié)構(gòu)。
[0042]本發(fā)明提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)結(jié)合了硅膠的固有特性和摩擦發(fā)電機(jī)的基本原理，具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性好，使用壽命長(zhǎng)，密封結(jié)構(gòu)不易受外界影響，制作工藝簡(jiǎn)單，摩擦發(fā)電機(jī)摩擦層易于接觸分離，且加工成本較低等優(yōu)點(diǎn)。
【附圖說(shuō)明】
[0043]圖1為本發(fā)明提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0044]圖2為本發(fā)明實(shí)施例一提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的示例一的正向剖面圖；
[0045]圖3為本發(fā)明實(shí)施例一提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的示例二的正向剖面圖；
[0046]圖4為本發(fā)明實(shí)施例一提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的示例三的的正向剖面圖；
[0047]圖5為本發(fā)明提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的實(shí)施例二的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0048]圖6為本發(fā)明實(shí)施例二提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的示例四的正向剖面圖；
[0049]圖7為本發(fā)明實(shí)施例二提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的示例五的正向剖面圖；
[0050]圖8為本發(fā)明實(shí)施例二提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的示例六的正向剖面圖；
[0051]圖9為本發(fā)明提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的實(shí)施例三的一個(gè)示例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0052]圖10為本發(fā)明提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的實(shí)施例三的另一個(gè)示例的正向剖面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0053]為充分了解本發(fā)明之目的、特征及功效，借由下述具體的實(shí)施方式，對(duì)本發(fā)明做詳細(xì)說(shuō)明，但本發(fā)明并不僅僅限于此。
[0054]為解決現(xiàn)有技術(shù)中摩擦發(fā)電機(jī)結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定、使用壽命短、易受外界影響的問(wèn)題，本發(fā)明提供一種硅膠摩擦發(fā)電機(jī)。硅膠為不溶于水和任何溶劑的物質(zhì)，除強(qiáng)堿、氫氟酸外不與任何物質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，并具有熱穩(wěn)定性好、化學(xué)性質(zhì)穩(wěn)定、有較高的機(jī)械強(qiáng)度等優(yōu)點(diǎn)。
[0055]圖1為本發(fā)明提供的硅膠摩擦發(fā)電機(jī)的實(shí)施例一的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，硅膠摩擦發(fā)電機(jī)包括:第一硅膠蓋1、第二硅膠蓋2、第一摩擦發(fā)電組件4、第二摩擦發(fā)電組件5以及至少兩根輸出導(dǎo)線(圖中未示出)。
[0056]第一硅膠蓋I和第二硅膠蓋2裝配在一起形成密封結(jié)構(gòu)；第一摩擦發(fā)電組件4設(shè)置在第一硅膠蓋I的內(nèi)表面，第二摩擦發(fā)電組件5設(shè)置在第二硅膠蓋2的內(nèi)表面