发电单元及其应用、检测乳酸的方法及设备和可穿戴设备技术

本发明专利技术提供一种发电单元及其应用、检测乳酸的方法及设备和可穿戴设备，属于发电技术领域。所述发电单元包括：收集部件，所述收集部件的下表面与皮肤相接触，用于收集皮肤分泌的汗液；以及发电部件，与所述收集部件相接触，包括设置在所述收集部件的上表面的正极电极层和负极电极层，用于利用所述汗液进行发电。将发电单元放置在能够与皮肤相接触的地方，即使汗液中的乳酸含量极低，也能够利用电化学原理输出稳定的电信号，并且还具有安全性高和适用范围广的优点。

Power generation unit and its application, method and equipment for lactate detection and wearable equipment

【技术实现步骤摘要】
发电单元及其应用、检测乳酸的方法及设备和可穿戴设备
本专利技术涉及发电
，具体地涉及一种发电单元及其应用、用于检测汗液中乳酸含量的方法及设备和可穿戴设备。
技术介绍
职业运动员和健身爱好者能够通过体育大数据来获得个性化定制的运动训练实施方案，从而开展更加高效的体育训练，提升运动成绩，并减少机体的运动损害。为了构建体育大数据，各种可穿戴运动生理分析设备作为数据捕获工具被广泛运用，以在运动过程中和运动结束后实时监测运动员身体的相关生理指标。可穿戴运动生理分析设备(例如运动手环和智能服装等)通常内置有各种不同类型的生物传感器，以监测运动步数、呼吸频率、心率、脉搏、电解质、血糖和体温等运动生理信息。但是，嵌入在可穿戴设备中的便携式电源已成为可穿戴运动生理分析设备研发过程的瓶颈问题：可以提供足够能量的电源设备往往体积过大，不够轻便，会影响运动员和健身者的运动表现，小型的电源设备又存在电力不足且需要频繁充电的缺点，还可能会造成数据的丢失，并且现有电源设备不可持续利用，污染环境，还对人体有害。利用人体在运动过程产生的热量、生理代谢废物、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种发电单元，其特征在于，所述发电单元包括：/n收集部件，所述收集部件的下表面与皮肤相接触，用于收集皮肤分泌的汗液；以及/n发电部件，与所述收集部件相接触，包括设置在所述收集部件的上表面的正极电极层和负极电极层，用于利用所述汗液进行发电。/n

【技术特征摘要】
1.一种发电单元，其特征在于，所述发电单元包括：
收集部件，所述收集部件的下表面与皮肤相接触，用于收集皮肤分泌的汗液；以及
发电部件，与所述收集部件相接触，包括设置在所述收集部件的上表面的正极电极层和负极电极层，用于利用所述汗液进行发电。


2.根据权利要求1所述的发电单元，其特征在于，所述收集部件包括：
渗透层，所述渗透层的下表面与所述皮肤相接触；以及
储存层，所述储存层的下表面与所述渗透层的上表面相接触，所述储存层的上表面与所述正电极层和所述负电极层相接触，所述汗液经所述渗透层被储存在所述储存层。


3.根据权利要求1或2所述的发电单元，其特征在于，
所述收集部件和/或所述发电部件为柔性结构，或者
所述收集部件和/或所述发电部件为柔性片层结构。


4.根据权利要求1-3中任一项所述的发电单元，其特征在于，所述设备还包括储能单元，所述储能单元用于存储所述发电部件输出的能量。


5.根据权利要求1-4中任一项所述的发电单元，其特征在于，所述正电极层和所述负电极层之间为叉指电极形状结构。


6.根据权利要求5所述的发电单元，其特征在于，所述正极电极层的叉指数量为4条，负极电极层叉指数量为6条，叉指间距为1毫米。


7.根据权利要求1-6中任一项所述的发电单元，其特征在于，
构成所述正极电极层的材料包括金属，或者碳纳米材料和金属；和/或
构成所述负极电极层的材料包括金属，
其中，在所述正极电极层的材料和所述负极电极层的材料均为金属的情况下，所述负极电极层的材料的金属活泼性高于所述正极电极层的材料的金属活泼性。


8.根据权利要求7所述的发电单元，其特征在于，所述碳纳米材料包括以下中的一者或多者：石墨烯、多壁碳纳米管、单壁碳纳米管、纳米炭黑以及氧化石墨烯。


9.根据权利要求7或8所述的发电单元，其特征在于，所述碳纳米材料通过以下方法中的一种或多种被附着在所述金属上以形成正电极层：物理沉积、旋涂、丝网印刷、磁控溅射、化学气相沉积以及物理气相沉积。


10.根据权利要求1-10中任一项所述的发电单元，其特征在于，所述渗透层为全氟磺酸-聚四氟乙烯共聚物膜。


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【专利技术属性】
技术研发人员：杨亚，武鹤婷，
申请(专利权)人：北京纳米能源与系统研究所，
类型：发明
国别省市：北京;11