一種具有電能收集功能的織物和電能存儲裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本申請涉及壓電領(lǐng)域,尤其涉及一種具有電能收集功能的織物和電能存儲裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]自壓電材料被發(fā)現(xiàn)以來,經(jīng)過上世紀(jì)60?70年代的高速發(fā)展和近幾十年來的不斷完善,壓電材料已經(jīng)被越來越多的運用在人們的生產(chǎn)和生活之中。
[0003]近年來,隨著智能穿戴設(shè)備的發(fā)展,壓電材料的使用范圍得到了進(jìn)一步的擴(kuò)展。由于智能穿戴設(shè)備本身體積的限制,使得電能的供應(yīng)成為這類設(shè)備的短板,而壓電材料恰好具備了將機械能轉(zhuǎn)化為電能的特點,成為了解決這一問題的方法之一。
[0004]在現(xiàn)有技術(shù)中,通常采用在物體表面整體覆蓋壓電材料,利用壓電材料能夠?qū)⒃搲弘姴牧系膲嚎s、彎折、拉伸等形變產(chǎn)生的機械能轉(zhuǎn)化為電能的特點,通過該物體的形變獲得電能,并使用獲得的電能支持各種用電設(shè)備。
[0005]但是,現(xiàn)有技術(shù)方案中對壓電材料的利用方法,由于采用在物體表面整體覆蓋壓電材料的形式,使得生產(chǎn)的織物難以運用到穿戴物品中。例如利用現(xiàn)有技術(shù)生產(chǎn)出覆蓋有一整塊壓電材料的布料,會導(dǎo)致該布料難以彎折,難以制成可穿戴的物品,并且使用一整塊的壓電材料還會大大的提高產(chǎn)品的生產(chǎn)成本。所以現(xiàn)有技術(shù)中利用壓電材料生產(chǎn)的織物,不僅存在生產(chǎn)成本高的問題,同時,由于該材料覆蓋了一整塊壓電材料,導(dǎo)致該織物的柔軟度低、重量大,難以制成可穿戴的產(chǎn)品,制成的產(chǎn)品穿戴的舒適性也很低的問題。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本申請實施例提供一種具有電能收集功能的織物和電能存儲裝置,用以解決現(xiàn)有技術(shù)中采用在物體表面整體覆蓋壓電材料的織物,其生產(chǎn)成本高昂、柔軟度低、重量大,難以制成可穿戴的產(chǎn)品的問題。
[0007]本申請實施例提供的一種具有電能收集功能的織物,包括:
[0008]壓電材料、駐極體材料和導(dǎo)電線;
[0009]所述壓電材料分布在所述具有電能收集功能的織物中,用于在所述電能收集材料產(chǎn)生形變時產(chǎn)生電場;
[0010]所述駐極體材料分布在所述具有電能收集功能的織物中所述壓電材料的周圍,用于在所述壓電材料產(chǎn)生的電場中被極化,以收集電能;
[0011 ]所述導(dǎo)電線與駐極體材料相連,用于傳輸所述駐極體材料收集的電能。
[0012]所述具有電能收集功能的織物的截面呈網(wǎng)格狀;
[0013]所述導(dǎo)電線沿所述截面的網(wǎng)格分布。
[0014]所述網(wǎng)格為多邊形結(jié)構(gòu);
[0015 ]所述駐極體材料分布在所述多邊形結(jié)構(gòu)的節(jié)點上。
[0016]所述壓電材料為聚偏氟乙稀材料。
[0017]所述駐極體材料為聚偏氟乙烯材料。
[0018]所述壓電材料位于所述具有電能收集功能的織物的表面。
[0019]所述具有電能收集功能的織物還包括無紡布。
[0020]本申請還提供一種電能存儲裝置,所述電能儲存裝置通過導(dǎo)電線與上述的具有電能收集功能的織物相連,所述電能存儲裝置包括電池和多個緩沖元件。
[0021 ]所述電池通過導(dǎo)電線與所述駐極體材料相連;
[0022]所述多個緩沖元件分別并聯(lián)在所述電池上。
[0023]本申請實施例提供一種具有電能收集功能的織物和電能存儲裝置,通過分布在該織物中的壓電材料受壓形變后產(chǎn)生的電場,該電場內(nèi)分布的駐極體材料被極化并儲存電能,再由導(dǎo)電線將駐極體材料存儲的電能傳輸給電能存儲裝置的方法,實現(xiàn)了收集電能的功能。相較于現(xiàn)有技術(shù)中,整體覆蓋壓電材料制成的織物,由于本申請?zhí)峁┑目椢镏械膲弘姴牧稀Ⅰv極體材料的體積較小,所以一方面可以實現(xiàn)降低材料生產(chǎn)成本的可能,另一方面可以使得在不破壞該織物的柔軟度的情況下,實現(xiàn)利用壓電材料收集電能的功能,使得本申請?zhí)峁┑目椢锟梢院唵蔚闹瞥煽纱┐鳟a(chǎn)品,同時不降低該產(chǎn)品的穿著舒適度。
【附圖說明】
[0024]此處所說明的附圖用來提供對本申請的進(jìn)一步理解,構(gòu)成本申請的一部分,本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請,并不構(gòu)成對本申請的不當(dāng)限定。在附圖中:
[0025]圖1為本申請實施例提供的具有電能收集功能的織物的截面示意圖;
[0026]圖2為本申請實施例提供的具有電能收集功能的織物與電能存儲裝置相連的截面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0027]圖3為本申請實施例提供的具有電能收集功能的織物被壓時的截面示意圖;
[0028]圖4為本申請實施例提供的具有電能收集功能的織物被壓時與電能存儲裝置相連的截面結(jié)構(gòu)示意圖;
[0029]圖5為本申請實施例提供的電能存儲裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實施方式】
[0030]由于在現(xiàn)有技術(shù)中,利用壓電材料生產(chǎn)的織物,都是在現(xiàn)有織物上覆蓋一整塊壓電材料而制成的,所以這種覆蓋一整塊壓電材料的織物存在生產(chǎn)成本高昂、重量大、柔軟度低、不適于制成可穿戴產(chǎn)品的問題。為了解決這一問題,本申請實施例提供了一種具有電能收集功能的織物,如圖1-圖5所示,該織物中分布有壓電材料101、駐極體材料102和導(dǎo)電線103,并將駐極體材料102通過該導(dǎo)電線103與電能存儲裝置104相連,使得該織物在保持重量輕、柔軟度高的同時還可以通過壓電材料101的形變收集電能,解決了現(xiàn)有技術(shù)中利用壓電材料1I制成的織物存在的問題。
[0031]為使本申請的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結(jié)合本申請具體實施例及相應(yīng)的附圖對本申請技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述。顯然,所描述的實施例僅是本申請一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒旧暾堉械膶嵤├?,本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本申請保護(hù)的范圍。
[0032]圖1為本申請實施例提供的具有電能收集功能的織物的截面示意圖,該織物具體可以包括:[0033 ]分布在該織物中的壓電材料101、分布在該織物中的駐極體材料102和導(dǎo)電線103,該織物中的駐極體材料102通過導(dǎo)電線103相連。
[0034]具體的,本申請實施例中涉及的壓電材料101為多個壓電材料101小塊,所述駐極體材料102為多個駐極體材料102小塊。
[0035]其中,該壓電材料101用于受壓后產(chǎn)生電場,具體的,針對每一個壓電材料101小塊,當(dāng)該織物產(chǎn)生形變時,若該壓電材料101也產(chǎn)生了形變,則根據(jù)壓電材料101的特性,壓電材料101會將導(dǎo)致該形變的機械能轉(zhuǎn)化為電能,進(jìn)而產(chǎn)生電場。并且該電場的大小與該織物的形變導(dǎo)致的壓電材料1I的形變是直接相關(guān)的,即壓電材料1I的形變越大,該壓電材料101產(chǎn)生的電場越大。需要說明的是,本申請中所述的壓電材料101并不覆蓋整個織物,而是采用體積較小的壓電材料1I分布在該織物中,該壓電材料1I的形狀例如可以是片狀物、顆粒物等,并且該壓電材料101可以位于該織物的表面,或者位于該織物中的其他位置。其中,由于位于織物表面的壓電材料101的形變量較大,所以當(dāng)壓電材料101位于織物表面時該壓電材料101所產(chǎn)生的電能更多。
[0036]該駐極體材料102用于收集電能,具體的,針對每一個駐極體材料102小塊,當(dāng)該駐極體材料1 2位于壓電材料1I產(chǎn)生的電場中時,該駐極體材料1 2被該電場極化,并且當(dāng)該駐極體材料102被極化時,由于是該駐極體材料102極化的電荷保存在了該駐極體材料102的內(nèi)部和表面,即該駐極體材料102起到收集電能的作用。需要說明的是,本申請中所述的駐極體材料102也是采用體積較小的駐極體材料102小塊分布在該織物中,該駐極體材料102的形狀例如可以是片狀物、顆粒物等。
[0037]另外,為了保證該駐極體材料102可以更好的收集電能,該駐極體材料102可以位于該壓電材料101的周圍。
[0038]該導(dǎo)電線103用于傳輸電能,具體的,該導(dǎo)電線103與上述駐極體材料102相連,并傳輸該駐極體材料102收集的電能。
[0039]進(jìn)一步的,該織物的截面呈網(wǎng)格狀,而該網(wǎng)格形狀可以增加該織物的緩沖能力,同時也可以增加該織物的透氣能力,則該導(dǎo)電線103沿該網(wǎng)格分布,并且,由于該網(wǎng)格可以是多邊形結(jié)構(gòu),所以該駐極體材料12可以分布在該網(wǎng)格的多邊形結(jié)構(gòu)的節(jié)點上。其中,該多邊形結(jié)構(gòu)例如可以是正六邊形結(jié)構(gòu),則該導(dǎo)電線103是沿該織物截面網(wǎng)格的正六邊形結(jié)構(gòu)分布的,該駐極體材料102是分布在該正六邊形結(jié)構(gòu)的節(jié)點上。
[0040]基于圖1所示的具有電能收集功能的織物,在本申請中還提供一種具有電能收集功能的織物與電能存儲裝置,如圖2所示。
[0041]圖2為本申請實施例提供的具有電能收集功能的織物與電能存儲裝置相連的截面結(jié)構(gòu)示意圖。其中,該具有電能收集功能的織物中包含的駐極體材料102,通過導(dǎo)電線103與該電能存儲裝置104相連,該導(dǎo)電線103具體用于將該駐極體材料102收集的電能傳輸至電能存儲裝置104中存儲。
[0042]進(jìn)一步的,在本申請實施例中,該壓電材料101可以為聚偏氟乙烯材料,該駐極體材料102也可以為聚偏氟乙烯材料。即該織物中的壓電材料101也可以作為駐極體材料102,并實現(xiàn)駐極體材料102的功能,即用于收集電能,同理,該織物中的駐極體材料102也可以作為壓電材料101,并實現(xiàn)壓電材料101的功能,S卩,某個聚偏氟乙烯的材料產(chǎn)生形變時,該材料就會產(chǎn)生電場,此時,該聚偏氟乙烯的材料就充當(dāng)了壓電材料101,而位于該材料附近的其他聚偏氟乙烯的材料即可被該電場極化而收集電能,這些其他聚偏氟乙烯的材料就充當(dāng)了駐極體材料102,并且此時該導(dǎo)電線103就不僅僅只與駐極體材料102相連,而是該壓電材料1I和該駐極體材料102均通過導(dǎo)電線103相連,如圖2所示。
[0043]圖3為本申請實施例提供的壓電材料101和駐極體材料