一种球内封装电子器件的薄膜发电球制造技术

本发明专利技术涉及智能球技术领域，具体涉及一种球内封装电子器件的薄膜发电球，包括球体，球体内中部区域设有第一电极薄膜层，第一电极薄膜层由两片发电薄膜贴合构成，两片发电薄膜中间设有电路组件，两片发电薄膜中间设有第一电极层，第一电极层与电路组件通过导线电性连接，球体内还设有第二电极薄膜层和第三电极薄膜层，第一电极薄膜层与第二电极薄膜层的两相对面分别设有第一摩擦增益层，第一电极薄膜层与第三电极薄膜层的两相对面分别设有第二摩擦增益层，第二电极薄膜层和第三电极薄膜层的两背离面分别设有第二电极层，第二电极层与电路组件通过导线电性连接。本发明专利技术通过设计三层摩擦发电薄膜结构，能够充分摩擦并为外部电路即可形成电流。

【技术实现步骤摘要】
一种球内封装电子器件的薄膜发电球
本专利技术涉及智能球
，具体涉及一种球内封装电子器件的薄膜发电球。
技术介绍
球体，例如足球、篮球、橄榄球等，其作为运动载体的同时被不断地通过拍打、撞击等方式实现运动辅助功能。然而，现有的球体其功能定位仅限于运动辅助，而球体本身由于被外部势能的作用而产生的形变和震动的本身能量，却没有被很好的利用。现有技术中有通过在球体内部设置感应线圈和永磁体，通过永磁体在运动过程中的运动切割感应线圈，来实现电磁感应发电。电磁感应发电其涉及到在球体内部部署永磁体及感应线圈，其大大增加整个球体的重量。
技术实现思路
为此，需要提供一种球内封装电子器件的薄膜发电球，通过一种全新的方式来获得高效球内发电的同时并不过多增加球体的重量，同时将电子电路设置在球体中心薄膜上，实现对球体运动过程中对于球体形变及运动势能的高效捕捉，并最大程度地转换为电能进行存储。为实现上述目的，专利技术人提供了一种球内封装电子器件的薄膜发电球，包括球体，所述球体内中部区域设有第一电极薄膜层，所述第一电极薄膜层由两片发电薄膜贴合构成，两片发电薄膜中间设有一绝缘基板，所述绝缘基板上设有电路组件，两片发电薄膜中间避开绝缘基板的部分设有第一电极层，所述第一电极层与电路组件通过导线电性连接，所述球体内还设有第二电极薄膜层和第三电极薄膜层，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层分别设置在第一电极薄膜层的两侧面，所述第一电极薄膜层与第二电极薄膜层的两相对面分别设有第一摩擦增益层，所述第一电极薄膜层与第三电极薄膜层的两相对面分别设有第二摩擦增益层，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层的两背离面分别设有第二电极层，所述第二电极层与电路组件通过导线电性连接。进一步的，所述两第一摩擦增益层之间的垂直距离d满足以下条件：0≤d≤1cm，所述两第二摩擦增益层之间的垂直距离d满足以下条件：0≤d≤1cm。进一步的，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层上开设有通孔，所述通孔正对所述电路组件。进一步的，所述第一电极薄膜层选自聚四氟乙烯、聚酯纤维、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料经氧气以及四氟化碳混合气体所产生的等离子体进行表面改性后的材质中的一种，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层选自聚四氟乙烯、聚酯纤维、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料经氧气以及四氟化碳混合气体所产生的等离子体进行表面改性后的材质中的一种，但所述第一电极薄膜层和第二电极薄膜层的材质不同，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层的材质相同。更进一步的，第一电极薄膜层选用聚酯纤维材质制作而成，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层均采用聚二甲基硅氧烷材质制作而成。进一步的，所述第一电极层采用金属导电材料通过真空溅射法或化学气相沉积工艺，在第一电极薄膜层的两片发电薄膜中间避开绝缘基板的部分制作出完整的金属电极。进一步的，所述第二电极层采用金属导电材料通过真空溅射法或化学气相沉积工艺，在所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层的两背离面制作出完整的金属电极。优选的，所述金属电极为圆形或非圆形金属电极。优选的，所述金属导电材料选自金、银、铜、铝、钛、钨、烙及其合金中的一种，金属电极厚度优选为100nm-4000nm。进一步的，所述第一摩擦增益层包括设置在第一电极薄膜层与第二电极薄膜层的两相对面的第一微粒状凸起层，以及覆盖在第一微粒状凸起层上且分别与第一电极薄膜层与第二电极薄膜层紧密贴合的第一纳米金属层。进一步的，所述第二摩擦增益层包括设置在第一电极薄膜层与第三电极薄膜层的两相对面的第一微粒状凸起层，以及覆盖在第一微粒状凸起层上且分别与第一电极薄膜层与第三电极薄膜层紧密贴合的第一纳米金属层。优选的，所述第一微粒状凸起层或第二微粒状凸起层均采用纳米级SiO2和纳米级Al2O3材料混合制作而成。区别于现有技术，上述技术方案具有的有益效果如下：通过在球体内设置一组电极薄膜层，该组电极薄膜层包括一在中部的第一电极薄膜层，以及分别设置在第一电极薄膜层两侧的第二电极薄膜层和第三电极薄膜层，第一电极薄膜层本身也是由两片发电薄膜构成，该两片电极薄膜层中间设有第一电极层以及绝缘基板上设置的电路组件，这些结构组合构成摩擦发电装置，借助一种分离技术，当摩擦发生时，第二和第三电极薄膜层分别与第一电极薄膜层之间产生电荷分离并形成电势差，经由外部电路即可形成电流。在摩擦中，第一电极薄膜层产生电子，第二和第三电极薄膜层则负责接收电子，从将产生的电流和电压通过导线输出到电路组件中，并通过整流滤波过程为摩擦发电智能球的电路组件的其他电子器件供电。2、第一电极薄膜层的两侧面均设有摩擦增益层，而第二电极薄膜层和第三电极薄膜层相对第一电极薄膜层的一侧面也设有摩擦增益层，该摩擦增益层结构采用微粒状凸起层和纳米金属层结构，当两个电极薄膜层发生摩擦时，该微粒状凸起层能够在竖直方向上增加摩擦，而纳米金属层能够在水平方向上增加摩擦，从而从两个维度极大地增加了摩擦表面的摩擦力度，进一步提高输出电压电流。附图说明图1为本专利技术实施例1的剖视图。图2为本专利技术实施例1的电极薄膜层结构分解示意图。图3为本专利技术实施例1的电路结构示意图。图4为本专利技术实施例1的工作状态示意图。具体实施方式为详细说明技术方案的
技术实现思路
、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。实施例：请参阅图1至图4，本实施例1的一种球内封装电子器件的薄膜发电球，包括球体1，所述球体1内中部区域设有电极薄膜层10，所述电极薄膜层10由两片发电薄膜101、102贴合构成，两片发电薄膜101、102中间设有一绝缘基板20，在本实施例中该绝缘基板20为两层，分别与两片发电薄膜101、102中间贴合固定连接，两层绝缘基板20中间夹设有电路组件40，也就是说该电路组件40是被绝缘基板包围绝缘后再设置在两片发电薄膜101、102中间的。在其他实施例中，也可以只在其中一片发电薄膜101上设置一块绝缘基板20，再将电路组件40设置在该绝缘基板20上，从而将整个绝缘基板和电路组件40作为一个整体组件设置在两片发电薄膜101、102之间。具体参考图2所示，两片发电薄膜101、102中间避开绝缘基板20的部分设有电极层30，所述电极层30与电路组件40通过导线电性连接，所述球体1内还设有电极薄膜层11和电极薄膜层12，所述电极薄膜层11和电极薄膜层12分别设置在电极薄膜层10的两侧，所述发电薄膜102与电极薄膜层11的两相对面分别设有摩擦增益层103，所述发电薄膜101与电极薄膜层12的两相对面分别设有摩擦增益层104，所述电极薄膜层11和电极薄膜层12的两背离面分别设有电极层50，所述电极层50与电路组件40通过导线电性连接。所述发电薄膜102与电极薄膜层11的两相对面是分别设置摩擦增益层103，也就是说有两摩擦增益层103。两摩擦增益层103之间的垂直距离为d，同样的，两摩擦增益层104之间的垂直距离也为d，并满足以下条件：0≤d≤1cm。所述电极层30和电极层50作为电压和电流输出电极，并通过导线60与电路组件40电性连接，从而将电极薄膜层10分别与电极薄膜层11、发电薄膜102与电极薄膜层11、发电薄膜101与电极薄膜层12之间距离设置符合以下条件：当球体球受碰撞或在滚动过程中使薄膜本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种球内封装电子器件的薄膜发电球，其特征在于：包括球体，所述球体内中部区域设有第一电极薄膜层，所述第一电极薄膜层由两片发电薄膜贴合构成，两片发电薄膜中间设有一绝缘基板，所述绝缘基板上设有电路组件，两片发电薄膜中间避开绝缘基板的部分设有第一电极层，所述第一电极层与电路组件通过导线电性连接， 所述球体内还设有第二电极薄膜层和第三电极薄膜层，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层分别设置在第一电极薄膜层的两侧面，所述第一电极薄膜层与第二电极薄膜层的两相对面分别设有第一摩擦增益层，所述第一电极薄膜层与第三电极薄膜层的两相对面分别设有第二摩擦增益层，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层的两背离面分别设有第二电极层，所述第二电极层与电路组件通过导线电性连接。

【技术特征摘要】
1.一种球内封装电子器件的薄膜发电球，其特征在于：包括球体，所述球体内中部区域设有第一电极薄膜层，所述第一电极薄膜层由两片发电薄膜贴合构成，两片发电薄膜中间设有一绝缘基板，所述绝缘基板上设有电路组件，两片发电薄膜中间避开绝缘基板的部分设有第一电极层，所述第一电极层与电路组件通过导线电性连接，所述球体内还设有第二电极薄膜层和第三电极薄膜层，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层分别设置在第一电极薄膜层的两侧面，所述第一电极薄膜层与第二电极薄膜层的两相对面分别设有第一摩擦增益层，所述第一电极薄膜层与第三电极薄膜层的两相对面分别设有第二摩擦增益层，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层的两背离面分别设有第二电极层，所述第二电极层与电路组件通过导线电性连接。2.根据权利要求1所述的一种球内封装电子器件的薄膜发电球，其特征在于：所述两第一摩擦增益层之间的垂直距离d满足以下条件：0≤d≤1cm，所述两第二摩擦增益层之间的垂直距离d满足以下条件：0≤d≤1cm。3.根据权利要求1所述的一种球内封装电子器件的薄膜发电球，其特征在于：所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层上开设有通孔，所述通孔正对所述电路组件。4.根据权利要求1所述的一种球内封装电子器件的薄膜发电球，其特征在于：所述第一电极薄膜层选自聚四氟乙烯、聚酯纤维、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料经氧气以及四氟化碳混合气体所产生的等离子体进行表面改性后的材质中的一种，所述第二电极薄膜层和第三电极薄膜层选自聚四氟乙烯、聚酯纤维、聚二甲基硅氧烷、聚对苯二甲酸乙二醇酯材料经氧气以及四氟化碳混合气体所产生的等离子体进行表...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭岱硕，罗向望，韩步勇，吴建成，张也雷，
申请(专利权)人：简极科技有限公司，
类型：发明
国别省市：福建,35