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一种施加预紧力的压电陶瓷发电体制造技术

技术编号:15383369 阅读:78 留言:0更新日期:2017-05-18 23:43
本实用新型专利技术公开了一种施加预紧力的压电陶瓷发电体,包括外壳、压电陶瓷片堆叠体、质量块、紧定螺钉和引线;所述的质量块粘接压电陶瓷片堆叠体上方,压电陶瓷片堆叠体下部与外壳底部粘接,所述的紧定螺钉从上向下压紧质量块向质量块施加预紧力;所述的压电陶瓷片堆叠体的正负极通过引线引出外壳。本实用新型专利技术的施加预紧力的压电陶瓷发电体,通过施加预紧力,最大限度的压缩环氧树脂胶及内电极片厚度缓冲变化,由压电陶瓷材料承受后续的全部冲击力,增加压电陶瓷材料的变形量,可有效提高发电能量15%,提高单位体积能量密度,在高冲击、低功耗等特定应用领域有较广的前景。

A piezoelectric ceramic generator with pre tightening force

The utility model discloses a preload of the piezoelectric ceramic body comprises a shell, piezoelectric stack, block, screws and wire bonding quality; block the piezoelectric stack above the piezoelectric stack and the lower shell bottom bonding. The fastening screw is pressed downward from the mass to the mass preload; the piezoelectric stack is negative by lead shell. The preload of the piezoelectric ceramic body of the utility model, the preload, the maximum compression of the epoxy resin and the inner electrode buffer thickness changes by piezoelectric ceramic materials under impact force all follow the increase of deformation of piezoelectric ceramic materials, can effectively improve the power energy of 15% and improve the energy density per unit volume, there is a wider prospect in high impact, low power consumption and other specific applications.

【技术实现步骤摘要】
一种施加预紧力的压电陶瓷发电体
本技术涉及一种新型电源,具体涉及一种施加预紧力的压电陶瓷发电体。
技术介绍
目前,压电陶瓷材料的应用领域很广,利用压电陶瓷材料的正压电效应特性,在特定冲击环境下发电,为后续微功耗电路提供电能,已逐步进入实际应用。现有结构压电陶瓷发电体一般呈自由状态,在一定冲击下,压电材料受到钨合金产生的惯性力,受压输出电能。现有结构中,由于压电发电体是若干片压电陶瓷薄片叠堆粘接而成,并通过内电极片引出,其中粘接的环氧树脂胶及内电极片有一定厚度,且这两种材料刚度远远低于压电陶瓷材料,在发电体受冲击力的情况下,这部分厚度起到变形缓冲的作用,影响了压电陶瓷材料的变形量,降低了发电体的输出能量,总体单位体积能量密度偏低,在高冲击、低功耗等微能量收集领域得不到广泛的应用。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是提供一种施加预紧力的压电陶瓷发电体,提高单位体积能量密度高,在高冲击、低功耗等特定应用领域有较广的前景。本技术解决上述技术问题的技术方案如下:一种施加预紧力的压电陶瓷发电体,包括外壳、压电陶瓷片堆叠体、质量块、紧定螺钉和引线;所述的质量块粘接在压电陶瓷片堆叠体上方,压电陶瓷片堆叠体下部与外壳底部粘接,所述的紧定螺钉从上向下压紧质量块向质量块施加预紧力;所述的压电陶瓷片堆叠体的正负极通过引线引出外壳。所述的外壳为金属外壳。所述的质量块为钨合金质量块。所述的压电陶瓷片堆叠体由若干片压电陶瓷薄片叠堆粘接而成,每片压电陶瓷片正、负电极通过各自的内电极片引出,所有的正极并联通过引线输出,所有的负极并联通过引线输出。所述的压电陶瓷片堆叠体与质量块粘接构成压电陶瓷发电体的总体结构。所述的预紧力不小于100N/cm2。有益效果:与现有技术相比,本技术的施加预紧力的压电陶瓷发电体,通过施加预紧力,最大限度的压缩环氧树脂胶及内电极片厚度缓冲变化,由压电陶瓷材料承受后续的全部冲击力,增加压电陶瓷材料的变形量,可有效提高发电能量15%,提高单位体积能量密度高,在高冲击、低功耗等特定应用领域有较广的前景。附图说明图1是施加预紧力的压电陶瓷发电体的半剖图;图2是施加预紧力的压电陶瓷发电体的内部结构示意图。具体实施方式以下结合附图对本技术的原理和特征进行描述,所举实例只用于解释本技术,并非用于限定本技术的范围。如图1和图2所示,本技术的施加预紧力的压电陶瓷发电体,主要结构部件包括外壳1(金属)、压电陶瓷片堆叠体2、质量块3(钨合金)、紧定螺钉4和引线5。压电陶瓷片堆叠体2由若干片(≥4片)压电陶瓷薄片叠堆粘接而成,每片压电陶瓷片正、负电极通过各自的内电极片6引出,所有的正极并联通过引线5输出,所有的负极并联通过引线5输出。压电陶瓷片堆叠体2与质量块3粘接构成压电陶瓷发电体的总体结构。装配后,总体结构与金属外壳底部粘接,金属外壳完全焊接,形成刚性整体。拧紧紧定螺钉4,紧定螺钉4给与钨合金质量块顶部一个预紧力F,控制拧紧扭力扳手的扭矩,施加100N/cm2的预紧力F。在组件冲击试验中,由于惯性,质量块给与压电陶瓷一个惯性力。试验表明,在相同的过载加速度条件下,施加预紧力的压电陶瓷发电体,可有效提高15%的发电能量。大大拓宽了压电陶瓷材料在微能量收集领域的应用范围。以上所述仅为本技术的较佳实施例,并不用以限制本技术,凡在本技术的精神和原则之内,所作的任何修改、同替换、改进等,均应包含在本技术的保护范围之内。本文档来自技高网...
一种施加预紧力的压电陶瓷发电体

【技术保护点】
一种施加预紧力的压电陶瓷发电体,其特征在于:包括外壳(1)、压电陶瓷片堆叠体(2)、质量块(3)、紧定螺钉(4)和引线(5);所述的质量块(3)粘接在压电陶瓷片堆叠体(2)上方,压电陶瓷片堆叠体(2)下方与外壳底部粘接,所述的紧定螺钉(4)从上向下压紧质量块(3)向质量块(3)施加预紧力;所述的压电陶瓷片堆叠体(2)的正负极通过引线(5)引出外壳(1)。

【技术特征摘要】
1.一种施加预紧力的压电陶瓷发电体,其特征在于:包括外壳(1)、压电陶瓷片堆叠体(2)、质量块(3)、紧定螺钉(4)和引线(5);所述的质量块(3)粘接在压电陶瓷片堆叠体(2)上方,压电陶瓷片堆叠体(2)下方与外壳底部粘接,所述的紧定螺钉(4)从上向下压紧质量块(3)向质量块(3)施加预紧力;所述的压电陶瓷片堆叠体(2)的正负极通过引线(5)引出外壳(1)。2.根据权利要求1所述的施加预紧力的压电陶瓷发电体,其特征在于:所述的外壳(1)为金属外壳。3.根据权利要求1所述的施加预紧力的压电陶瓷发电体,其特征在于:所...

【专利技术属性】
技术研发人员:杨杰
申请(专利权)人:杨杰
类型:新型
国别省市:江苏,32

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