本實用新型涉及摩擦發(fā)電機技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種摩擦發(fā)電裝置。

背景技術(shù)：

摩擦發(fā)電機作為一種自發(fā)電能源器件擁有越來越廣闊的應(yīng)用空間，例如作為發(fā)光鞋的內(nèi)功能器件，或者作為計步器內(nèi)的傳感器等等。但是摩擦發(fā)電機需要在一種無塵、干燥且不受空間限制的環(huán)境下工作。

目前，摩擦發(fā)電機在各項應(yīng)用之中都會經(jīng)過封裝處理，以使摩擦發(fā)電機處于一個密封的環(huán)境內(nèi)，但是摩擦發(fā)電機作為一種微能量輸出器件，并不能實現(xiàn)無線的電信號輸出，因此只能通過導(dǎo)線等有線的方式輸出。然而，在相關(guān)技術(shù)的摩擦發(fā)電機的封裝處理過程中，摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線部位封裝并不是很徹底，導(dǎo)致摩擦發(fā)電機不能處在密封的環(huán)境下工作，無法滿足摩擦發(fā)電機工作的環(huán)境條件，從而易降低摩擦發(fā)電機的工作性能，無法有效地保證摩擦發(fā)電機的可靠性。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型旨在至少在一定程度上解決相關(guān)技術(shù)中的技術(shù)問題之一。

為此，本實用新型的目的在于提出一種摩擦發(fā)電裝置，該裝置可以提高摩擦發(fā)電機的工作性能，簡單易實現(xiàn)。

為達到上述目的，本實用新型提出了一種摩擦發(fā)電裝置，包括：

至少一個摩擦發(fā)電機以及密封件；

其中，所述密封件包括上密封膜和與所述上密封膜相適配的下密封膜；

所述上密封膜和所述下密封膜對應(yīng)摩擦發(fā)電機導(dǎo)線輸出位置的邊緣與所述至少一個摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線相熔合以形成導(dǎo)線熔合區(qū)；

所述上密封膜和所述下密封膜形成的熔合區(qū)除所述導(dǎo)線熔合區(qū)之外為邊緣熔合區(qū)；

所述上密封膜、下密封膜以及所述導(dǎo)線熔合區(qū)，邊緣熔合區(qū)構(gòu)成密封腔，用于包裹所述至少一個摩擦發(fā)電機并進行封裝。

進一步地，還包括：

氣流通道，所述氣流通道設(shè)置在所述邊緣熔合區(qū)或所述導(dǎo)線熔合區(qū)中，以通過所述氣 流通道對所述密封腔進行充氣和放氣。

進一步地，所述上密封膜和所述下密封膜的邊緣的剩余位置為邊緣熔合區(qū)，其中，所述導(dǎo)線熔合區(qū)的厚度不小于所述邊緣熔合區(qū)的厚度。

進一步地，所述導(dǎo)線熔合區(qū)包括所述上密封膜和所述下密封膜的邊緣處與導(dǎo)線所對應(yīng)的位置及導(dǎo)線兩個邊緣分別向外延伸預(yù)設(shè)范圍。

進一步地，當所述上密封膜和所述下密封膜對應(yīng)摩擦發(fā)電機導(dǎo)線輸出位置的邊緣與所述導(dǎo)線的導(dǎo)線外皮相熔合時，所述導(dǎo)線外皮的材料與密封膜的材料相同，所述導(dǎo)線外皮的材料與密封膜的材料包括PVC(Polyvinyl chloride，聚氯乙烯)材料、EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer，乙烯-醋酸乙烯共聚物)材料及TPU(Thermoplastic polyurethanes，熱塑性聚氨酯彈性體橡膠)材料。

進一步地，所述導(dǎo)線外皮的厚度不小于所述至少一個摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線線芯的半徑。

進一步地，所述密封腔的腔室內(nèi)包括可壓縮介質(zhì)，以使所述密封腔中存在過壓。

進一步地，所述可壓縮介質(zhì)為氣體，以使所述腔室內(nèi)的氣壓達到預(yù)設(shè)氣壓值。

根據(jù)本實用新型提出的摩擦發(fā)電裝置，通過將摩擦發(fā)電機置于上密封膜和下密封膜密封后的密封腔內(nèi)，并且將上密封膜和下密封膜對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置的邊緣與摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線相熔合，從而導(dǎo)線可以完全無縫隙處于封裝膜及導(dǎo)線線芯材料的熔合層中，提高裝置的密封性，實現(xiàn)發(fā)電機的導(dǎo)線部分的徹底封裝，更好地滿足摩擦發(fā)電機工作的環(huán)境條件，提高摩擦發(fā)電機的工作性能，簡單易實現(xiàn)。

本實用新型附加的方面和優(yōu)點將在下面的描述中部分給出，部分將從下面的描述中變得明顯，或通過本實用新型的實踐了解到。

附圖說明

本實用新型上述的和/或附加的方面和優(yōu)點從下面結(jié)合附圖對實施例的描述中將變得明顯和容易理解，其中：

圖1為根據(jù)本實用新型一個實施例的摩擦發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為根據(jù)本實用新型一個實施例的摩擦發(fā)電裝置的制備方法的流程圖；

圖3為根據(jù)本實用新型另一個實施例的摩擦發(fā)電裝置的制備方法的流程圖。

具體實施方式

下面詳細描述本實用新型的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，旨在用于解釋本實用新型，而不能理解為對本實用新型的限 制。

下面參照附圖描述根據(jù)本實用新型實施例提出的摩擦發(fā)電裝置及其制備方法。圖1為根據(jù)本實用新型實施例的摩擦發(fā)電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。該摩擦發(fā)電裝置10包括：至少一個摩擦發(fā)電機100(圖中未具體標識)和密封件200。

其中，如圖1所示，密封件200用于包裹至少一個摩擦發(fā)電機100并進行封裝，其中，密封件200包括上密封膜201和與上密封膜201相適配的下密封膜202，上密封膜201和下密封膜202對應(yīng)摩擦發(fā)電機導(dǎo)線輸出位置的邊緣與至少一個摩擦發(fā)電機100的導(dǎo)線相熔合以形成導(dǎo)線熔合區(qū)300，并且會構(gòu)成容納至少一個摩擦發(fā)電機100的密封腔400，上密封膜201和下密封膜202形成的熔合區(qū)除導(dǎo)線熔合區(qū)300之外為邊緣熔合區(qū)500，即言，上密封膜201、下密封膜202以及導(dǎo)線熔合區(qū)300、邊緣熔合區(qū)500構(gòu)成密封腔400，以用于包裹至少一個摩擦發(fā)電機100并進行封裝。本實用新型實施例的裝置10通過將導(dǎo)線熔合區(qū)300與摩擦發(fā)電機100的導(dǎo)線相熔合，提高裝置的密封性，更好地滿足摩擦發(fā)電機工作的環(huán)境條件，提高摩擦發(fā)電機的工作性能。

需要說明的是，上密封膜201和下密封膜202對應(yīng)摩擦發(fā)電機導(dǎo)線輸出位置的邊緣可以與摩擦發(fā)電機100的導(dǎo)線外皮或者不帶外皮的導(dǎo)線的內(nèi)芯相熔合，在此不作具體限制，以下以與導(dǎo)線外皮相熔合為例進行說明。

進一步地，如圖1所示，導(dǎo)線熔合區(qū)300包括上密封膜201和下密封膜202的邊緣處與導(dǎo)線所對應(yīng)的位置及導(dǎo)線兩個邊緣分別向外延伸預(yù)設(shè)范圍如0.5～5cm。

可以理解的是，密封件200可以包括具有密封腔400的、閉合的外殼，密封腔400可以由可彈性變性的材料構(gòu)成，彈性體密封件可以提高裝置10的可再使用性，其中，密封腔400內(nèi)可以充以可壓縮的介質(zhì)如氣體，也就是說，密封件100可以吸收大的力，而密封件100在除去該力之后不會受到塑性變性。因此，密封件100可再次使用。

其中，在本實用新型的一個實施例中，本實用新型實施例的摩擦發(fā)電裝置10還包括：氣流通道(圖中未具體標識)，以通過氣流通道對密封腔100進行充氣和放氣。具體地，氣流通道可以設(shè)置在邊緣熔合區(qū)500或?qū)Ь€熔合區(qū)300中，以用于通過氣流通道往密封腔400內(nèi)充以可壓縮的介質(zhì)，并且充完可壓縮的介質(zhì)之后，對氣流通道進行熔接，以提高摩擦發(fā)電裝置10的密封性。

也就是說，位于密封腔400中的介質(zhì)可以包括氣體，特別的是，該介質(zhì)優(yōu)選可以是空氣，然而，其它氣體或者具有/不具有空氣的氣體的混合物也是可設(shè)想的。另外，有利地可以在密封腔400中存在一定的過壓，從而密封件100可以適配于不同的要求。

另外，上密封膜201和下密封膜202的邊緣除導(dǎo)線熔合區(qū)300之外為邊緣熔合區(qū)500，其中，導(dǎo)線熔合區(qū)300的厚度不小于邊緣熔合區(qū)500的厚度。

舉例而言，如圖1所示，密封件200在密封前可以由兩片適配的密封膜組成，如兩片對稱的上密封膜201和下密封膜202，其中，每片密封膜具有對應(yīng)的導(dǎo)線熔合區(qū)和邊緣熔合區(qū)，以在完成密封之后，由每片密封膜對應(yīng)的導(dǎo)線熔合區(qū)熔合后形成導(dǎo)線熔合區(qū)300，并且由每片密封膜對應(yīng)的邊緣熔合區(qū)熔合后形成邊緣熔合區(qū)500。具體地，導(dǎo)線熔合區(qū)300由兩片密封膜的對應(yīng)的導(dǎo)線熔合區(qū)300以及導(dǎo)線的外皮融合而成，導(dǎo)線熔合區(qū)300還可以包括上密封膜201和下密封膜202的邊緣處與導(dǎo)線所對應(yīng)的位置及導(dǎo)線兩個邊緣分別向外延伸的一定范圍，導(dǎo)線處在兩片密封膜的熔合邊區(qū)之間，以使導(dǎo)線熔合區(qū)300更好地保證發(fā)電器件導(dǎo)線輸出，密封腔400由兩片密封膜熔合后形成。需要說明的是，摩擦發(fā)電機可以為多個，并且導(dǎo)線也可以為一條或多條，在此不作具體限制。

另外，導(dǎo)線熔合區(qū)300的厚度不小于邊緣熔合區(qū)500的厚度，例如導(dǎo)線熔合區(qū)300的厚度可以為邊緣熔合區(qū)500的厚度的1-2倍，以使導(dǎo)線熔合區(qū)300熔合效果更牢固，提高密封件200的密封性。

進一步地，在本實用新型的一個實施例中，當上密封膜和下密封膜對應(yīng)摩擦發(fā)電機導(dǎo)線輸出位置的邊緣與導(dǎo)線的導(dǎo)線外皮相熔合時，導(dǎo)線外皮的材料與密封膜的材料相同，導(dǎo)線外皮的材料與密封膜的材料包括PVC材料、EVA材料及TPU材料，并且導(dǎo)線外皮的厚度不小于至少一個摩擦發(fā)電機100的導(dǎo)線線芯的半徑。

也就是說，導(dǎo)線外皮的材料與封裝膜的材料可以相同，封裝膜的材料可以為PVC、EVA、TPU等能夠熱熔接的材料，并且導(dǎo)線外皮的厚度不小于導(dǎo)線線芯半徑，以在熔合完畢的導(dǎo)線熔合區(qū)300，導(dǎo)線可以完全無縫隙的處于兩個封裝膜及導(dǎo)線線芯材料的融合層中，實現(xiàn)徹底封裝，使摩擦發(fā)電機100處于完全密封的工作環(huán)境中。

根據(jù)本實用新型實施例的摩擦發(fā)電裝置，通過將摩擦發(fā)電機置于上密封膜和下密封膜密封后的密封腔內(nèi)，并且將上密封膜和下密封膜對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置的邊緣與摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線相熔合，從而導(dǎo)線可以完全無縫隙處于封裝膜及導(dǎo)線線芯材料的熔合層中，提高裝置的密封性，實現(xiàn)發(fā)電機的導(dǎo)線部分的徹底封裝，更好地滿足摩擦發(fā)電機工作的環(huán)境條件，提高摩擦發(fā)電機的工作性能。

圖2為根據(jù)本實用新型實施例的摩擦發(fā)電裝置的制備方法的流程圖。如圖2所示，針對于上述的摩擦發(fā)電裝置，該制備方法包括以下步驟：

在步驟S201中，將至少一個摩擦發(fā)電機設(shè)置于上密封膜和下密封膜對齊放置的腔室內(nèi)。

例如，摩擦發(fā)電機裝夾，將摩擦發(fā)電機放置進兩片封裝膜形成的腔室內(nèi)，并使兩片封裝膜的第一熔合邊區(qū)、第二熔合邊區(qū)對齊。

在步驟S202中，將上密封膜和下密封膜的對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置以外的邊緣熔接，以形成邊緣熔合區(qū)。

具體地，首先進行第一次熔接，將包覆好的摩擦發(fā)電機放置進專用模具內(nèi)，使用封裝設(shè)備將兩片封裝膜的第一熔合區(qū)熔接在一起，形成邊緣熔合區(qū)。

在步驟S203中，對腔室進行充氣或放氣，以使腔室內(nèi)的氣壓達到預(yù)設(shè)氣壓值。其中，預(yù)設(shè)氣壓值可以根據(jù)實際情況進行設(shè)置。

其中，對腔室進行充氣和放氣的方式可以有很多種，例如直接通過未熔合的區(qū)域進行充氣和放氣，或者設(shè)置一個氣流通道進行充氣和放氣。

進一步地，其次對腔室內(nèi)進行氣量控制，通過兩片封裝膜的第二熔合邊區(qū)位置的缺口，對腔室進行充放氣體，以達到所需求的氣壓。

如上所述，位于密封腔中的介質(zhì)可以包括氣體，特別的是，該介質(zhì)優(yōu)選可以是空氣，然而，其它氣體或者具有/不具有空氣的氣體的混合物也是可設(shè)想的。另外，有利地可以在密封腔中存在一定的過壓，從而密封件可以適配于不同的要求。

在步驟S204中，將導(dǎo)線、上密封膜和下密封膜的對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置的邊緣熔接，以形成導(dǎo)線熔合區(qū)。

另外，最后進行第二次熔接，使用封裝設(shè)備將兩片封裝膜的第二熔合區(qū)熔接在一起，形成導(dǎo)線熔合區(qū)。

可選地，在本實用新型的一個實施例中，本實用新型實施例的制備方法還包括：在對導(dǎo)線熔合區(qū)熔接時，對與導(dǎo)線熔合區(qū)相鄰的邊緣熔合區(qū)進行再次熔接，以提高裝置的密封性。

也就是說，導(dǎo)線熔合區(qū)的厚度不小于邊緣熔合區(qū)的厚度，在兩片封裝膜的第二熔合區(qū)熔接時，為了保證密封效果，可以對于導(dǎo)線熔合區(qū)相鄰的邊緣熔合區(qū)進行同時的二次熔接，進一步保證摩擦發(fā)電裝置的密封性。

進一步地，在本實用新型的實施例中，導(dǎo)線熔合區(qū)的熔接時間小于邊緣熔合區(qū)的熔接時間，導(dǎo)線熔合區(qū)的熔接時間小于5s。例如，導(dǎo)線熔合區(qū)的通電熔接時間可以為邊緣熔合區(qū)的通電熔接時間的0.1-0.5倍，且不能大于5s，從而將導(dǎo)線熔合區(qū)與摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線外皮相熔合，提高裝置的密封性，更好地滿足摩擦發(fā)電機工作的環(huán)境條件，提高摩擦發(fā)電機的工作性能。

可選地，在本實用新型的一個實施例中，通過高周波封裝機對導(dǎo)線熔合區(qū)與邊緣熔合區(qū)進行熔接，也可以通過超聲波封裝機對導(dǎo)線熔合區(qū)與邊緣熔合區(qū)進行熔接，即言，封裝設(shè)備可以為高周波封裝機或超聲波封裝機，進而實現(xiàn)摩擦發(fā)電機的封裝。

例如，選用高周波封裝機進行封裝，封裝電流可以為2-3A，邊緣熔合區(qū)的通電熔接時 間可以為2.5s，保溫壓實時間2s；導(dǎo)線熔合區(qū)的通電熔接時間可以為0.3s，保溫壓實時間可以為2s。

此外，上密封膜的壁厚和下密封膜的壁厚可以不同，因此，密封件的可壓縮性或密封件的變形可以在安裝狀態(tài)下根據(jù)應(yīng)用來適配，因為具有較大壁厚的區(qū)域相比于具有較小壁厚的區(qū)域不能夠如此強烈地變形。

例如，選擇PVC材料封裝膜，邊緣熔合區(qū)的材料厚度可以為0.3mm，導(dǎo)線熔合區(qū)的材料厚度可以0.5mm，導(dǎo)線線芯的直徑可以0.8mm，線皮為PVC材質(zhì)，并且其厚度可以0.8mm。

根據(jù)本實用新型實施例提出的摩擦發(fā)電裝置的制備方法，通過將摩擦發(fā)電機置于上密封膜和下密封膜密封后的密封腔內(nèi)，并且將上密封膜和下密封膜對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置的邊緣與摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線相熔合，從而導(dǎo)線可以完全無縫隙處于封裝膜及導(dǎo)線線芯材料的熔合層中，提高裝置的密封性，實現(xiàn)發(fā)電機的導(dǎo)線部分的徹底封裝，更好地滿足摩擦發(fā)電機工作的環(huán)境條件，提高摩擦發(fā)電機的工作性能。

進一步地，圖3為根據(jù)本實用新型另一個實施例的摩擦發(fā)電裝置的制備方法的流程圖。如圖3所示，針對于上述的摩擦發(fā)電裝置，該制備方法還包括以下步驟：

在步驟S301中，將至少一個摩擦發(fā)電機設(shè)置于上密封膜和下密封膜對齊放置的腔室內(nèi)。

在步驟S302中，將上密封膜和下密封膜的對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置以外的邊緣以及對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置的邊緣進行同步熔接，以分別形成邊緣熔合區(qū)與導(dǎo)線熔合區(qū)，其中，在邊緣熔合區(qū)或?qū)Ь€熔合區(qū)中預(yù)留出氣流通道。

在步驟S303中，通過氣流通道對腔室進行充氣或放氣，以使腔室內(nèi)的氣壓達到預(yù)設(shè)氣壓值。

在步驟S304中，對氣流通道進行熔接。

其中，本實用新型實施例的制備方法與上述制備方法的區(qū)別在于：導(dǎo)線熔接區(qū)與邊緣熔接區(qū)可以同步熔合，但在邊緣熔接區(qū)或者導(dǎo)線熔接區(qū)的對應(yīng)位置預(yù)留一個氣留通道。具體地，熔合過程為，首先同步熔合導(dǎo)線熔接區(qū)與邊緣熔接區(qū)，之后通過氣流通道調(diào)整內(nèi)部封存的氣體體積到最合適，以使腔室內(nèi)達到所需求的氣壓，最后熔接氣流通道，完成封閉，以及在氣流通道的外側(cè)一定間距處可以再次熔合氣流通道，從而形成兩個熔接點，兩個熔接點之間的空腔里封存有氣體，從而增加密封件的氣密性。

需要說明的是，前述對摩擦發(fā)電裝置的制備方法實施例的解釋說明也適用于該實施例的摩擦發(fā)電裝置的制備方法，為減少冗余，此處不再贅述。

根據(jù)本實用新型實施例提出的摩擦發(fā)電裝置的制備方法，通過將摩擦發(fā)電機置于上密封膜和下密封膜密封后的密封腔內(nèi)，并且將上密封膜和下密封膜對應(yīng)導(dǎo)線輸出位置的邊緣與摩擦發(fā)電機的導(dǎo)線相熔合，從而導(dǎo)線可以完全無縫隙處于封裝膜及導(dǎo)線線芯材料的熔合 層中，提高裝置的密封性，實現(xiàn)發(fā)電機的導(dǎo)線部分的徹底封裝，更好地滿足摩擦發(fā)電機工作的環(huán)境條件，提高摩擦發(fā)電機的工作性能。

在本實用新型的描述中，需要理解的是，術(shù)語“中心”、“縱向”、“橫向”、“長度”、“寬度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”“內(nèi)”、“外”、“順時針”、“逆時針”、“軸向”、“徑向”、“周向”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本實用新型和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本實用新型的限制。

此外，術(shù)語“第一”、“第二”僅用于描述目的，而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術(shù)特征的數(shù)量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括至少一個該特征。在本實用新型的描述中，“多個”的含義是至少兩個，例如兩個，三個等，除非另有明確具體的限定。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，術(shù)語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術(shù)語應(yīng)做廣義理解，例如，可以是固定連接，也可以是可拆卸連接，或成一體；可以是機械連接，也可以是電連接；可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，可以是兩個元件內(nèi)部的連通或兩個元件的相互作用關(guān)系，除非另有明確的限定。對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言，可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語在本實用新型中的具體含義。

在本實用新型中，除非另有明確的規(guī)定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸，或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本說明書的描述中，參考術(shù)語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點包含于本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術(shù)語的示意性表述不必須針對的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點可以在任一個或多個實施例或示例中以合適的方式結(jié)合。此外，在不相互矛盾的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結(jié)合和組合。

盡管上面已經(jīng)示出和描述了本實用新型的實施例，可以理解的是，上述實施例是示例性的，不能理解為對本實用新型的限制，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在本實用新型的范圍內(nèi)可 以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型。