发电体制造技术

本发明专利技术涉及发电体。提供能够在抑制大型化的同时增加发电量的发电体。发电体(1)，其具备第1部件(10)和第2部件(20)，所述第1部件(10)具有被第1带电膜(12)覆盖的第1面(11a)，所述第2部件(20)具有被第2带电膜(22)覆盖的第2面(21a)，所述发电体(1)通过第1面(11a)与第2面(21a)彼此的接触状态的变化来进行发电，在第1面(11a)及第2面(21a)的整个面形成有凹凸结构(11a1、21a1)，第2带电膜(22)由具有多孔质结构的部件形成。的部件形成。的部件形成。

【技术实现步骤摘要】
发电体


[0001]本专利技术涉及利用摩擦起电而进行发电的发电体。

技术介绍

[0002]作为以往的发电体，已知有下述发电体，其具备：具有被第1带电膜覆盖的第1面的第1部件和具有被第2带电膜覆盖的第2面的第2部件，且通过上述第1面与上述第2面彼此的接触状态的变化来进行发电(例如，参见专利文献1)。
[0003]现有技术文献
[0004]专利文献
[0005]专利文献1：日本特开2018
‑
191454号公报

技术实现思路

[0006]专利技术要解决的课题
[0007]就上述发电体而言，在为了能够向消耗电力大的电气设备供给电力而要增大发电量的情况下，考虑使第1部件的第1面与第2部件的第2面彼此的接触面积增大。在该情况下，上述发电体变得大型化，能够设置发电体的场所受限，可能导致通用性的降低。
[0008]本专利技术的目的在于提供能够在抑制大型化的同时使发电量增加的发电体。
[0009]用于解决课题的手段
[0010]本专利技术涉及的发电体具备：具有被第1带电膜覆盖的第1面的第1部件；和，具有被第2带电膜覆盖的第2面的第2部件，并且是通过上述第1面与上述第2面彼此的接触状态的变化来进行发电的发电体，在上述第1面及上述第2面中的至少一者的整个面形成有凹凸结构，上述第1带电膜及上述第2带电膜中的至少一者由具有多孔质结构的部件形成。
[0011]另外，就本专利技术涉及的发电体而言，优选的是，在上述第1面及上述第2面中的仅一者形成有上述凹凸结构的情况下，上述凹凸结构的从底部至顶部的高度为0.3mm以上，在上述第1面及上述第2面两者形成有上述凹凸结构的情况下，形成于上述第1面的上述凹凸结构的从底部至顶部的高度、与形成于上述第2面的上述凹凸结构的从底部至顶部的高度的合计为0.3mm以上。
[0012]另外，就本专利技术涉及的发电体而言，优选的是，上述第1带电膜及上述第2带电膜中的一者由具有多孔质结构的聚酰亚胺形成，另一者由聚酰胺形成。
[0013]另外，就本专利技术涉及的发电体而言，优选的是，上述具有多孔质结构的部件的孔隙的平均孔径为200nm以上400nm以下。
[0014]专利技术的效果
[0015]根据本专利技术，通过使用具有多孔质结构的带电膜，能够增加带电膜所带的电量，因此能够在抑制大型化的同时增加发电量。
附图说明
[0016][图1]为本专利技术的一个实施方式涉及的发电体的截面图。
[0017][图2]为示出从外侧对本专利技术的一个实施方式涉及的第1部件及第2部件施加了力的状态的发电体的截面图。
[0018][图3]为本专利技术的一个实施方式涉及的第2带电膜的主要部分的截面图。
[0019][图4]为示出与不具有本专利技术的一个实施方式涉及的凹凸结构的比较例的发电体的发电电压有关的试验的结果的图表。
[0020][图5]为示出与具有本专利技术的一个实施方式涉及的凹凸结构的实施例及比较例的发电体的发电电压有关的试验的结果的图表。
[0021][图6]为示出本专利技术的一个实施方式涉及的发电次数与发电量的关系的图表。
[0022][图7]为示出本专利技术的一个实施方式涉及的凹凸结构的高度之和与输出变化率的关系的图表。
[0023][图8]为示出本专利技术的一个实施方式涉及的第2带电膜的孔隙直径与发电电压的关系的图表。
[0024]附图标记说明
[0025]1 发电体
[0026]10 第1部件
[0027]11 第1电极部
[0028]11a 第1面
[0029]11a1 凹凸结构
[0030]12 第1带电膜
[0031]20 第2部件
[0032]21 第2电极部
[0033]21a 第2面
[0034]21a1 凹凸结构
[0035]22 第2带电膜
具体实施方式
[0036]图1至图8示出本专利技术的一个实施方式。图1为发电体的截面图，图2为示出从外侧施加力的状态的发电体的截面图，图3为第2带电膜的主要部分的截面图，图4为示出与不具有凹凸结构的比较例的发电体的发电电压有关的试验的结果的图表，图5为示出与具有凹凸结构的实施例及比较例的发电体的发电电压有关的试验的结果的图表，图6为示出发电次数与发电量的关系的图表，图7为示出凹凸结构的高度之和与输出变化率的关系的图表，图8为示出第2带电膜的孔隙直径与发电电压的关系的图表。
[0037]本实施方式的发电体1例如设置于车辆的轮胎，在车辆行进时受到施加于轮胎的力而发电。
[0038]发电体1利用摩擦起电进行发电，具备：通过彼此的接触状态的变化而带彼此相反的电荷的第1部件10及第2部件20；和，用于将第1部件10与第2部件20一体地保持的保持部件30。
[0039]第1部件10具有：第1电极部11；和，将第1电极部11的位于第2部件20侧的第1面11a覆盖的第1带电膜12。
[0040]第1电极部11由具有导电性且具有弹性的部件形成。第1电极部11由具有导电性的弹性体构成，或者通过利用银、铜等导电膜将丁腈橡胶、硅橡胶等具有绝缘性的弹性体的表面被覆而构成。导电膜例如由导电性无纺布形成。
[0041]在第1电极部11的第1面11a的整个面形成波型形状连续的凹凸结构11a1。凹凸结构11a1的从底部至顶部的高度H1形成为规定的大小。
[0042]第1带电膜12由具有绝缘性、且带电呈与后述第2带电膜相反的极性的软质部件形成。第1带电膜12例如选自由聚甲基丙烯酸甲酯、尼龙、聚乙烯醇、聚酯、聚异丁烯、聚氨酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚乙烯醇缩丁醛、聚氯丁二烯、天然橡胶、聚丙烯腈、聚双酚碳酸酯、聚苯乙烯、聚乙烯、聚丙烯等组成的组。第1带电膜12形成为厚度尺寸T1，以沿着凹凸结构11a1的方式覆盖第1面11a。
[0043]第2部件20具有：第2电极部21；和，将第2电极部21的位于第1部件10侧的第2面21a覆盖的第2带电膜22。
[0044]第2电极部21由具有导电性且具有弹性的部件形成。第2电极部21由具有导电性的弹性体构成，或者通过利用银、铜等导电膜将丁腈橡胶、硅橡胶等具有绝缘性的弹性体的表面被覆而构成。导电膜例如由导电性无纺布形成。
[0045]在第2电极部21的第2面21a的整面形成波型形状连续的凹凸结构21a1。凹凸结构21a1的从底部至顶部的高度H2形成为规定的大小。
[0046]第2带电膜22由具有绝缘性并且带电呈与第1带电膜12相反的极性的软质部件形成。第2带电膜22例如由聚酰亚胺形成。第2带电膜22形成为厚度尺寸T2，以沿着凹凸结构21a1的方式将第2面21a覆盖。另外，如图3所示，第2带电膜22具有多孔质结构，所述多孔质结构具有大量孔隙22a、和将邻接的孔隙22a彼此连通的连通孔22b。第2带电膜22的孔隙22a的平均孔径D优选为200nm以上400nm以下的范围内的大小，连通孔22b的平均本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.发电体，其具备：具有被第1带电膜覆盖的第1面的第1部件；和，具有被第2带电膜覆盖的第2面的第2部件，所述发电体通过所述第1面与所述第2面彼此的接触状态的变化来进行发电，在所述第1面及所述第2面中的至少一者的整个面形成有凹凸结构，所述第1带电膜及所述第2带电膜中的至少一者由具有多孔质结构的部件形成。2.如权利要求1所述的发电体，其中，在所述第1面及所述第2面中的仅一者形成有所述凹凸结构的情况下，所述凹凸结构的从底部至顶部的高度为0.3mm...

【专利技术属性】
技术研发人员：森田阳明，谷弘词，
申请(专利权)人：学校法人关西大学，
类型：发明
国别省市：