具有折叠式结构的摩擦发电机制造技术

本实用新型专利技术公开了一种具有折叠式结构的摩擦发电机，包括：基底层、第一电极层和第二电极层。本实用新型专利技术提供的具有折叠式结构的摩擦发电机，通过对具有一定硬度、可折叠性和弹性的基底层进行折叠设置以形成摩擦发电机的摩擦折叠式结构，不仅极大地降低了分层组装摩擦发电机的难度，还解决了多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移的问题，增加了摩擦发电机的稳定性，延长了摩擦发电机的使用寿命，同时，也通过该种摩擦折叠式结构实现了在无压力作用于摩擦发电机时的结构自动回弹效果，保证了摩擦发电机在接触分离过程中的稳定性。

Friction generator with folding structure

The utility model discloses a friction generator with a folding structure, which comprises a base layer, a first electrode layer and a second electrode layer. The utility model provides a friction generator with a folding structure. By folding the base layer with certain hardness, foldability and elasticity to form a friction folding structure of the friction generator, not only greatly reduces the difficulty of layered assembly of the friction generator, but also solves the problem that the multi-layer structure of the friction generator is prone to staggered layers and The problem of offset increases the stability of the friction generator and prolongs the service life of the friction generator. At the same time, the automatic rebound effect of the structure when no pressure acts on the friction generator is realized through the friction folding structure, which ensures the stability of the friction generator in the contact separation process.

【技术实现步骤摘要】
具有折叠式结构的摩擦发电机
本技术涉及摩擦发电
，具体涉及一种具有折叠式结构的摩擦发电机。
技术介绍
随着现代生活水平不断提高，生活节奏不断加快，出现了应用方便、对环境依赖度低的自发电设备。现有的自发电设备通常利用材料的压电特性。例如2006年，美国佐治亚理工学院教授王中林等成功地在纳米尺度范围内将机械能转换成电能，研制出世界上最小的发电机-纳米发电机。纳米发电机的基本原理是：当纳米线(NWs)在外力下动态拉伸时，纳米线中生成压电电势，相应瞬变电流在两端流动以平衡费米能级。物体和物体之间相互进行摩擦，就会使一方带上负电，另一方带上正电，由于物体间摩擦产生的电叫摩擦电。摩擦电是自然界最常见的现象之一，但是因为很难收集利用而被忽略。如果能够将摩擦电应用到自发电设备中，势必会给人们的生活带来更多的便利。现有技术中的摩擦发电机一般由至少三层甚至更多层的摩擦材料层叠组装而成。但是，现有技术中的摩擦发电机在制备或生产时，需要对每层材料分别加工、组装，这使得工艺非常繁琐，且成本高昂，尤其是在组装过程中，由于每层材料的尺寸及大小不同，因此，多层材料的对齐、固定成为摩擦发电机组装生产的难点。此外，采用每层材料分别加工、组装的方法制备得到的多层结构的摩擦发电机，随使用时间的延长容易出现错层和偏移的问题，以致于影响摩擦发电机的发电性能和使用寿命。另外，现有技术中的摩擦发电机还存在回弹性差的问题。因此，现有技术中缺少一种能够解决现有技术的摩擦发电机分层组装困难，多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移而影响摩擦发电机的发电性能和使用寿命，以及摩擦发电机不能稳定的接触分离的问题的摩擦发电机。
技术实现思路
本技术提供了一种具有折叠式结构的摩擦发电机，用于解决现有技术的摩擦发电机分层组装困难，多层结构的摩擦发电机随使用时间的延长容易出现错层和偏移而影响摩擦发电机的发电性能和使用寿命，以及摩擦发电机不能稳定的接触分离的问题。根据本技术的一个方面，提供一种具有折叠式结构的摩擦发电机，包括：基底层、第一电极层和第二电极层；其中，基底层上具有第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线；根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后，基底层的第一侧表面上形成有第一组合摩擦层和第二组合摩擦层；第一组合摩擦层和与其相对的基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面；第二组合摩擦层和与其相对的基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面；第一电极层和第二电极层设置于基底层的第二侧表面上，第一电极层和/或第二电极层作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。可选地，第一折叠线和第二折叠线将基底层划分为四块设置区域；第三折叠线将基底层上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为四块组合设置区域；根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后，基底层的第一侧表面的第一组合设置区域和第二组合设置区域拼对成第一组合摩擦层，第一组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置，基底层的第一侧表面的第三组合设置区域和第四组合设置区域拼对成第二组合摩擦层，第二组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置；基底层的第一侧表面的第三设置区域与第一组合摩擦层和/或第二组合摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面；第一电极层和第二电极层分别对应设置于基底层的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上。可选地，该具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括：第一摩擦层和/或第二摩擦层；第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域上，第一摩擦层与第一组合摩擦层相对设置，且第一摩擦层与第一组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面；第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域上，第二摩擦层与第二组合摩擦层相对设置，且第二摩擦层与第二组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面。可选地，该具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括：第三摩擦层和/或第四摩擦层；第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上，第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置，且第三摩擦层与基底层的第一侧表面的第三设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面；第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上，第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置，且第四摩擦层与基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面。可选地，该具有折叠式结构的摩擦发电机进一步包括：第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和第四摩擦层；第一摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第三设置区域上，第三摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上，第一摩擦层与第三摩擦层相对设置，且第一摩擦层与第三摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面；第二摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第四设置区域上，第四摩擦层设置于基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上，第二摩擦层与第四摩擦层相对设置，且第二摩擦层与第四摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面。可选地，第一摩擦层与第三摩擦层的材料不同，和/或第二摩擦层与第四摩擦层的材料不同。可选地，该具有折叠式结构的摩擦发电机还包括：第三电极层和第四电极层；第三电极层和第四电极层分别对应设置于基底层的第二侧表面的第一设置区域和第二设置区域上；第一电极层、第二电极层、第三电极层和/或第四电极层作为具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。可选地，构成摩擦界面的两个表面中的至少一个表面上设有凸起阵列结构。可选地，第一折叠线与第二折叠线相互垂直相交，第三折叠线经过第一折叠线与第二折叠线的交点，且第三折叠线和第一折叠线与第二折叠线相互垂直相交后形成的一组对角的角平分线重合。可选地，基底层的四块设置区域的形状及大小相同，基底层的四块组合设置区域的形状及大小相同；或者，基底层的四块设置区域的形状及大小相同，基底层上处于对角位置的任意两块组合设置区域的形状及大小相同；或者，基底层上处于对角位置的任意两块设置区域的形状及大小相同，基底层的四块组合设置区域的形状及大小相同。可选地，第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线朝向基底层的第一侧表面方向折叠。可选地，基底层的形状为正方形、长方形或圆形。可选地，当基底层的形状为正方形，且第一折叠线和第二折叠线将基底层划分为形状和大小相同的四块正方形设置区域时，根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后，第一组合摩擦层和第二组合摩擦层的形状和大小与基底层的第三设置区域和第四设置区域的形状和大小相同，具有折叠式结构的摩擦发电机的垂直投影为正方形；或者，当基底层的形状为正方形，且第一折叠线和第二折叠线将基底层划分为形状和大小相同的等腰直角三角形四块设置区域时，根据第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线折叠后，第一组合摩擦层和第二组合摩擦层的形状和大小与基底层的第三设置区域和第四设置区域的形状和大小相同，具有折叠式结构的摩擦发电机的垂直投影为本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有折叠式结构的摩擦发电机，其特征在于，包括：基底层、第一电极层和第二电极层；其中，/n所述基底层上具有第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线；根据所述第一折叠线、所述第二折叠线和所述第三折叠线折叠后，所述基底层的第一侧表面上形成有第一组合摩擦层和第二组合摩擦层；所述第一组合摩擦层和与其相对的所述基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面；所述第二组合摩擦层和与其相对的所述基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面；/n所述第一电极层和所述第二电极层设置于所述基底层的第二侧表面上，所述第一电极层和/或所述第二电极层作为所述具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。/n

【技术特征摘要】
1.一种具有折叠式结构的摩擦发电机，其特征在于，包括：基底层、第一电极层和第二电极层；其中，
所述基底层上具有第一折叠线、第二折叠线和第三折叠线；根据所述第一折叠线、所述第二折叠线和所述第三折叠线折叠后，所述基底层的第一侧表面上形成有第一组合摩擦层和第二组合摩擦层；所述第一组合摩擦层和与其相对的所述基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面；所述第二组合摩擦层和与其相对的所述基底层的第一侧表面相互接触摩擦构成摩擦界面；
所述第一电极层和所述第二电极层设置于所述基底层的第二侧表面上，所述第一电极层和/或所述第二电极层作为所述具有折叠式结构的摩擦发电机的输出端。


2.根据权利要求1所述的具有折叠式结构的摩擦发电机，其特征在于，所述第一折叠线和所述第二折叠线将所述基底层划分为四块设置区域；所述第三折叠线将所述基底层上处于对角位置的第一设置区域和第二设置区域进一步划分为四块组合设置区域；
根据所述第一折叠线、所述第二折叠线和所述第三折叠线折叠后，所述基底层的第一侧表面的第一组合设置区域和第二组合设置区域拼对成所述第一组合摩擦层，所述第一组合摩擦层与所述基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置，所述基底层的第一侧表面的第三组合设置区域和第四组合设置区域拼对成所述第二组合摩擦层，所述第二组合摩擦层与所述基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置；
所述基底层的第一侧表面的第三设置区域与所述第一组合摩擦层和/或所述第二组合摩擦层与所述基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面；
所述第一电极层和所述第二电极层分别对应设置于所述基底层的第二侧表面的第三设置区域和第四设置区域上。


3.根据权利要求2所述的具有折叠式结构的摩擦发电机，其特征在于，进一步包括：第一摩擦层和/或第二摩擦层；
所述第一摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第三设置区域上，所述第一摩擦层与所述第一组合摩擦层相对设置，且所述第一摩擦层与所述第一组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面；
所述第二摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第四设置区域上，所述第二摩擦层与所述第二组合摩擦层相对设置，且所述第二摩擦层与所述第二组合摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面。


4.根据权利要求2所述的具有折叠式结构的摩擦发电机，其特征在于，进一步包括：第三摩擦层和/或第四摩擦层；
所述第三摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上，所述第三摩擦层与所述基底层的第一侧表面的第三设置区域相对设置，且所述第三摩擦层与所述基底层的第一侧表面的第三设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面；
所述第四摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上，所述第四摩擦层与所述基底层的第一侧表面的第四设置区域相对设置，且所述第四摩擦层与所述基底层的第一侧表面的第四设置区域相互接触摩擦构成摩擦界面。


5.根据权利要求2所述的具有折叠式结构的摩擦发电机，其特征在于，进一步包括：第一摩擦层、第二摩擦层、第三摩擦层和第四摩擦层；所述第一摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第三设置区域上，所述第三摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第一组合摩擦层上，所述第一摩擦层与所述第三摩擦层相对设置，且所述第一摩擦层与所述第三摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面；所述第二摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第四设置区域上，所述第四摩擦层设置于所述基底层的第一侧表面的第二组合摩擦层上，所述第二摩擦层与所述第四摩擦层相对设置，且所述第二摩擦层与所述第四摩擦层相互接触摩擦构成摩擦界面。
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【专利技术属性】
技术研发人员：王珊，
申请(专利权)人：纳智源科技唐山有限责任公司，
类型：新型
国别省市：河北;13