[发明专利]一种兼备柔性发电功能的衣服及其制造方法

权利要求书

1.一种兼备柔性发电功能的衣服，其特征在于，该衣服包括由纺织线编织而成的网状框架结构，以及通过并联方式组装在此网状框架结构中的多个发电纤维组，各个发电纤维组由第一组件和第二组件共同组成，其中：

所述第一组件由纺织线和第一导电层共同组成，其中第一导电层的材质选自碳纳米管、金、银、铜或铝，其均匀包裹在纺织线的整个表面上，并且第一组件的一个末端加工有作为负极的第一电极；

所述第二组件由纺织线、第二导电层和高分子绝缘层共同组成，其中第二导电层的材质选自碳纳米管、金、银、铜或铝，其均匀包裹在纺织线的整个表面上；高分子绝缘层包裹在第二导电层的表面上，并且留下第二导电层的一个末端不予包裹，由此在此位置加工有作为正极的第二电极；

所述第一、第二组件相互缠绕成双螺旋结构，并且第一组件上加工有第一电极的末端与第二组件上未加工有电极的末端相固定，第二组件上加工有第二电极的末端与第一组件上未加工固有电极的末端相固定，以此方式，当抖动或按压衣服时，发电纤维组中的第一、第二组件的相对位置发生变化使得电容也随着变化，并导致电子在电极两端的外部电路中来回振荡，进而形成为交流电流。

2.一种兼备柔性发电功能的衣服，其特征在于，该衣服包括由纺织线编织而成的网状框架结构，以及通过并联方式组装在此网状框架结构中的多个发电纤维，其中：

各个发电纤维由纺织线、导电层和高分子绝缘层共同组成，其中导电层的材质选自碳纳米管、金、银、铜或铝，其均匀包裹在纺织线的整个表面上；高分子绝缘层的材质选自聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯三氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯这些材料中的一种，其包裹在导电层的表面上，并且留下导电层的一个末端不予包裹，由此在此位置加工有电极；以此方式，当通过操作使得衣服穿戴者的人体与衣服之间的相对距离发生变化使得两者之间的电容也随着变化，进而形成交流电流并外部电路予以输出。

3.如权利要求1或2所述的衣服，其特征在于，所述网状框架结构、第一组件和第二组件中的纺织线优选选自于以下材料中的任意一种：棉线，蚕丝线，羊毛线，以及以尼龙为代表的化学纤维线。

4.如权利要求1或2所述的衣服，其特征在于，所述高分子绝缘层的材质选自聚四氟乙烯、聚乙烯、聚丙烯、聚偏二氟乙烯、聚乙丙烯共聚物、聚三氟氯乙烯、乙烯四氟乙烯共聚物、偏氟乙烯三氟乙烯共聚物、聚酰亚胺、聚对苯二甲酸乙二酯这些材料中的一种。

5.如权利要求4所述的衣服，其特征在于，所述高分子绝缘层与第二导电层相接触的表面上优选还加工有多个微纳米的凹凸结构，由此进一步增加其表面积并提高其吸附电荷的能力。

6.如权利要求5所述的衣服，其特征在于，所述凹凸结构的平均尺寸为100纳米～400纳米。

7.一种用于制造兼备发电功能的衣服的方法，其特征在于，该方法包括下列步骤：

（a）第一组件的制备步骤：

将纺织线裁剪成合适的长度，然后在其表面完整、均匀地包覆第一导电层，并且在第一组件的一端边缘加工形成第一电极；

（b）第二组件的制备步骤：

将纺织线裁剪成合适的长度，然后在其表面完整、均匀地包覆第二层导电层，然后在该第二导电层的表面均匀地包覆高分子绝缘层，留余一端边缘不进行包覆用于加工制备第二电极；

（c）衣服本体的制备步骤：

采用纺织工艺将纺织线编织成网状框架结构以形成衣服本体，在此过程中可根据穿戴者的不同参数来调整衣服本体的规格；

（d）组装步骤：

将所述第一、第二组件相互缠绕成双螺旋结构并且第一组件上加工有第一电极的末端与第二组件上未加工有电极的末端相固定，第二组件上加工有第二电极的末端与第一组件上未加工固有电极的末端相固定，以此方式形成一个发电纤维组；然后将多个发电纤维组通过并联连接的方式编织进衣服本体中，由此完成兼备柔性发电功能的衣服的制造过程。