專利名稱：自充電電池的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于傳感技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種由傳感器組成的具有自發(fā)電、自充電功能的電池。
背景技術(shù)：
微納機電系統(tǒng)(MEMS、NEMS)技術(shù)的快速發(fā)展與應(yīng)用，帶動了無線傳感網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，并在工業(yè)、航天、通訊、商業(yè)、消費及軍事領(lǐng)域逐步實現(xiàn)了商業(yè)化應(yīng)用，但仍然面臨一個十分嚴重的問題，即如何保障這些無線傳感單元及移動通訊設(shè)備的電能供給。傳統(tǒng)工業(yè)較為流行的做法是使用電池，由于構(gòu)成無線傳感網(wǎng)絡(luò)及移動通訊設(shè)備的單元器件數(shù)量龐大，體積微小，位置分散，這就要求其供電器件具有體積小、效能高、易集成、無人值守及不需更換等特點。所以，采用傳統(tǒng)電池已經(jīng)不能滿足無線傳感網(wǎng)絡(luò)及移動通訊設(shè)備的發(fā)展要求。因此需要一種可為微納系統(tǒng)提供長期可靠的電能保障的高能電池或供電單元，中國專利200620165607提供了一種自發(fā)電電池，利用磁體塊在線圈中移動產(chǎn)生電流的原理，通過不斷的位移而向儲能單元充電從而達到自充電的目的，然而由于其磁體塊及線圈尺寸的限制，發(fā)電效率十分有限，所以不能充分滿足無線傳感網(wǎng)絡(luò)及移動通訊設(shè)備的發(fā)展要求。因此，急需一種體積小，可以滿足各種體積、外形要求、且發(fā)電效率高的自發(fā)電電池。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種自充電電池，該自充電電池體積小、易于制造且應(yīng)用廣泛。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型提供給了一種自充電電池，其包括電池殼，所述電池殼內(nèi)具有裝配腔，所述裝配腔內(nèi)安裝有一電路板和至少一個蓄電單元，所述電路板上設(shè)有能源管理模塊、部分顯露于所述電池殼外的導(dǎo)電接口和至少一個壓電震動發(fā)電單元，所述壓電震動發(fā)電單元包括殼體、支撐于所述殼體上的彈性板和設(shè)于所述彈性板上的壓電片，所述壓電片具有至少兩個電連接于所述電路板上的焊盤。與現(xiàn)有技術(shù)相比，一方面，本實用新型將每一發(fā)電部件封裝于一殼體內(nèi)制成一個壓電震動發(fā)電單元，使得所述壓電震動發(fā)電單元可以做的很小，且本實用新型自充電電池制作時，直接將壓電震動發(fā)電單元的殼體焊接或者以其他方式安裝于電路板上，組裝方便，易于制造。另一方面，本實用新型將能源管理模塊、導(dǎo)電接口和壓電震動發(fā)電單元均設(shè)于一個電路板上，使得本實用新型所述自充電電池可以做的很薄，體積小，易于組裝且應(yīng)用廣泛。再一方面，本實用新型的導(dǎo)電接口是通過電路板上的布線與能源管理模塊電連接從而實現(xiàn)電能的輸出，無需導(dǎo)線焊接，可有效防止導(dǎo)線斷裂造成的故障。較佳地，所述電池殼包括相互配合的下殼和上蓋，所述下殼上開設(shè)有裝配槽，所述上蓋封閉所述裝配槽以形成所述裝配腔，結(jié)構(gòu)簡單，易于裝配。較佳地，所述電池殼呈扁平柱狀或立方體結(jié)構(gòu)，所述蓄電單元設(shè)于所述電路板上或位于所述電路板的側(cè)部，所述導(dǎo)電接口設(shè)于所述電池殼的一側(cè)面。該方案不但使得本實用新型可以先將蓄電單元焊接在電路板上，然后將電路板安裝在裝配腔內(nèi)完成自充電電池的制造，也可以將蓄電單元和電路板并行鋪設(shè)于裝配腔內(nèi)，工藝操作容易，成品率高。另一方面，該方案也使得所述自充電電池厚度很薄，且所述導(dǎo)電接口設(shè)于所述電池殼的一側(cè)，使得本實用新型可廣泛用于手機等各種移動電子產(chǎn)品及設(shè)備，應(yīng)用廣泛。較佳地，所述殼體呈空心柱狀，該方案使得焊接壓電震動發(fā)電單元時，只需要將其殼體設(shè)置(焊接、導(dǎo)電膠安裝等方式)于電路板上，操作方便，節(jié)省空間，且在壓電震動發(fā)電單元具有若干個時，可很方便的將若干個壓電震動發(fā)電單元排列于電路板上。 較佳地，所述壓電震動發(fā)電單元還包括至少兩個導(dǎo)電焊針，所述導(dǎo)電焊針安裝于所述壓電震動發(fā)電單元之殼體上且一端與所述壓電片之焊盤電連接，另一端延伸至所述壓電震動發(fā)電單元之殼體下端并與所述自充電電池的電路板電連接。兩導(dǎo)電焊針便于所述壓電震動發(fā)電單元焊接至電路板上，與現(xiàn)有技術(shù)中使用導(dǎo)線將壓電片之焊盤產(chǎn)生的電能輸出相比，不但工序簡單，而且保證了連接的穩(wěn)定性，有效防止由于導(dǎo)線斷裂造成的自充電電池故障。具體地，所述壓電震動發(fā)電單元之殼體的側(cè)壁上設(shè)有一焊針安裝座，所述焊針安裝座內(nèi)設(shè)有至少兩個定位孔，且所述定位孔的上端延伸至與所述導(dǎo)電片對應(yīng)的位置，下端延伸至所述殼體下端，所述導(dǎo)電焊針對應(yīng)安裝于所述定位孔內(nèi)。所述焊針安裝座可防止導(dǎo)電焊針裸露于外，有效地保護了所述導(dǎo)電焊針。較佳地，所述彈性板的邊沿部分或全部安裝于所述壓電震動發(fā)電單元之殼體上并使所述壓電震動發(fā)電單元之殼體支撐所述彈性板的周沿。該方案使得所述彈性板的中間懸空，震動時，所述彈性板的中間沿垂直于彈性板的中心線軸向震動，不但提高了壓電片的有效面積，而且有效提聞了機械能的轉(zhuǎn)換效率，發(fā)電效率聞。較佳地，所述壓電震動發(fā)電單元之殼體具有一支桿，所述彈性板的中心處安裝于所述支桿的端面上從而使所述支桿支撐所述彈性板的中心處。該方案使得彈性板的邊緣懸空，震動時，所述彈性板的邊緣沿垂直于彈性板的中心線軸向震動，不但提高了壓電片的有效面積，而且有效提聞了機械能的轉(zhuǎn)換效率，發(fā)電效率聞。具體地，所述彈性板呈薄板狀，具有中心活動部、環(huán)繞所述中心活動部的至少一個彈性臂以及環(huán)繞所述彈性臂的外沿活動部，所述中心活動部、彈性臂及外沿活動部之間均有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋以連接相鄰的中心活動部、彈性臂及外沿活動部。該方案使得所述彈性板的厚度薄、震動效率高、制造簡單、成本低。更具體地，所述彈性臂有若干個，相鄰的彈性臂之間均有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋以連接相鄰的彈性臂。更具體地，每個間隙中的支撐橋至少有兩個，相鄰間隙中的支撐橋沿所述中心活動部交錯分布。較佳地，所述壓電震動發(fā)電單元還包括安裝于所述殼體內(nèi)部的阻力系統(tǒng)，所述阻力系統(tǒng)在所述彈性板來回彎曲時對所述彈性板提供阻力和/或動力。具體地，所述彈性板安裝于所述殼體上端，所述阻力系統(tǒng)包括安裝于所述彈性板上的第一磁鐵塊和安裝于所述殼體下端的第二磁鐵塊，所述第一磁鐵塊與所述第二磁鐵塊相對面極性相同。更具體地，所述第一磁鐵塊安裝于所述彈性板的震動中心。所述彈性板的震動中心是彈性板震動時，震動范圍最大的區(qū)域。具體地，所述彈性板安裝于所述殼體中部，所述阻力系統(tǒng)包括安裝于所述彈性板上的磁性振子、安裝于所述殼體上端的上磁鐵和/或安裝于所述殼體下端的下磁鐵，所述磁性振子分別與所述上磁鐵和下磁鐵的相對面極性相同。更具體地，所述磁性振子安裝于所述彈性板的震動中心。更具體地，所述磁性振子為磁鐵塊或者線圈單元。較佳地，所述壓電震動發(fā)電單元具有若干個且呈矩陣地排列于所述電路板上。較佳地，所述壓電片為薄膜壓電片。較佳地，所述導(dǎo)電接口包括輸出接口，所述能源管理模塊分別與所述壓電震動發(fā)電單元、蓄電單元和導(dǎo)電接口電連接，并將所述壓電震動發(fā)電單元產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述蓄電單元，將所述蓄電單元內(nèi)存儲的電能和/或壓電震動發(fā)電單元產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述導(dǎo)電接口。該方案使得本實用新型可以通過蓄電單元給電子器件供電，也可以直接通過壓電震動發(fā)電單元給電子器件供電，具體地，所述導(dǎo)電接口還包括輸入接口，所述能源管理模塊與所述輸入接口電連接并將所述輸入接口輸入的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述蓄電單元，該方案使得本實用新型還可以采用外部電源對蓄電單元充電，充電方式多樣。

圖1是本實用新型所述自發(fā)電電池的立體圖。圖2是圖1的立體分解圖。圖3是圖2中A部分的放大圖。圖4是本實用新型所述壓電震動發(fā)電單元的結(jié)構(gòu)框圖。圖5a是第一實施例中所述壓電震動發(fā)電單元的立體圖。圖5b是圖4a中所述壓電震動發(fā)電單元的立體分解圖。圖5c是圖4a中所述壓電震動發(fā)電單兀的部分立體圖。圖5d是圖5a中所述壓電震動發(fā)電單元的截面圖。圖6a是第二實施例中所述壓電震動發(fā)電單元的立體圖。圖6b是圖6a中所述壓電震動發(fā)電單元的截面圖。圖7a是第三實施例中所述壓電震動發(fā)電單元的立體圖。圖7b是圖7a中所述壓電震動發(fā)電單元的截面圖。圖8a是第四實施例中所述壓電震動發(fā)電單元的立體圖。圖8b是圖8a中所述壓電震動發(fā)電單元的截面圖。
具體實施方式
為詳細說明本實用新型的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所實現(xiàn)目的及效果，以下結(jié)合實施方式并配合附圖詳予說明。參考圖1和圖2，本實用新型提供給了一種自充電電池100，其包括電池殼10，所述電池殼10內(nèi)具有裝配腔，所述裝配腔內(nèi)安裝有一電路板20和至少一個蓄電單元22，所述電路板20上設(shè)有能源管理模塊21、部分顯露于所述電池殼10外的導(dǎo)電接口 24和至少一個壓電震動發(fā)電單元231，能源管理模塊21分別與所述蓄電單元22、導(dǎo)電接口 24和壓電震動發(fā)電單元231電連接。參考圖3、圖5a和圖5b，，所述壓電震動發(fā)電單元231包括殼體31、支撐于所述殼體31上的彈性板32和設(shè)于所述彈性板32上的壓電片33，所述壓電片33具有至少兩個導(dǎo)電層(圖中未示)、夾于兩個導(dǎo)電層之間的壓電層(圖中未示)及至少兩個電連接于所述電路板20上的焊盤331。參考圖4，充電時，所述壓電震動發(fā)電單元231依據(jù)自身震動和移動將機械能轉(zhuǎn)換為電能，所述能源管理模塊21將所述電能輸送至蓄電單元22，所述蓄電單元22存儲所述電能，完成自充電過程；放電時，所述導(dǎo)電接口 24接外部電子器件，所述能源管理模塊21將蓄電單元22內(nèi)的電能轉(zhuǎn)換后輸送至導(dǎo)電接口 24，以實現(xiàn)電子器件供電。其中，所述殼體31可以為空心的立方體。可替換的，所述殼體31也可以是由上表面、下表面、側(cè)面圍成的其他形狀，其中，該殼體以其上表面和下表面大小、位置相對的形狀為佳，以空心的圓柱狀、棱柱狀為最佳。參考圖2，所述電池殼10包括相互配合的下殼11和上蓋12，所述下殼11上開設(shè)有裝配槽13，所述上蓋11封閉所述裝配槽13以形成所述裝配腔。較佳者，所述電池殼10呈扁平狀，所述蓄電單元22設(shè)于所述電路板20上或位于所述電路板20的側(cè)部，所述下殼11的一側(cè)開設(shè)有開口 111，所述導(dǎo)電接口 24設(shè)于所述下殼11之開口 111處，該實施例使得所述自充電電池100體積小，厚度薄，應(yīng)用范圍廣。當(dāng)然，所述開口 111也可以開設(shè)于所述上蓋12上。當(dāng)然，所述電池殼10也可呈其他扁平柱狀或立方體結(jié)構(gòu)。參考圖1和圖4，所述導(dǎo)電接口 24包括輸出接口 241，所述能源管理模塊21分別與所述壓電震動發(fā)電單元231、蓄電單元22和導(dǎo)電接口 24之輸出接口 241電連接，并將所述壓電震動發(fā)電單元231產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述蓄電單元22，將所述蓄電單元22內(nèi)存儲的電能和/或壓電震動發(fā)電單元產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述輸出接口 241。優(yōu)選地，所述導(dǎo)電接口 24還包括輸入接口 242，所述充電單元211將所述輸入接口 242輸入的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述蓄電單元22，該實施例使得本實用新型可以直接從外部輸入電能蓄電，蓄電方式多樣。具體地，所述能源管理模塊21包括充電單元211和放電單元212,所述充電單元211將壓電震動發(fā)電單元231產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至蓄電單元22，所述放電單元212將所述蓄電單元22內(nèi)存儲的電能和/或壓電震動發(fā)電單元231產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述導(dǎo)電接口 24。其中，所述放電單元212工作時，可選擇將所述蓄電單元22內(nèi)存儲的電能、壓電震動發(fā)電單元231產(chǎn)生的電能、所述蓄電單元22內(nèi)存儲的電能和壓電震動發(fā)電單元231產(chǎn)生的電能輸送至導(dǎo)電接口 24。一般的，所述充電單元211包括整流濾波電路和保護電路，所述放電單元212包括直流交流轉(zhuǎn)換電路和/或直流直流轉(zhuǎn)換電路。參考圖3、圖5a和圖5b，所述壓電震動發(fā)電單元231還包括至少兩個導(dǎo)電焊針341，所述導(dǎo)電焊針341安裝于所述殼體31上且一端與所述壓電片33之焊盤331電連接，另一端延伸至所述殼體31下端并與電路板20電連接，實現(xiàn)無線焊接，安裝穩(wěn)定。具體地，所述殼體31的側(cè)壁上設(shè)有一焊針安裝座34，所述焊針安裝座34內(nèi)設(shè)有至少兩個定位孔，且所述定位孔的上端延伸至與所述導(dǎo)電片33對應(yīng)的位置，下端延伸至所述殼體31下端并焊接在所述電路板20上，所述導(dǎo)電焊針341對應(yīng)安裝于所述定位孔內(nèi)，該實施例中所述導(dǎo)電焊針341將壓電震動發(fā)電單元231產(chǎn)生的電能輸送至其下端電連接的電路板20上，經(jīng)電路板20的布線輸送出去。參考圖5a至圖5d，所述彈性板32呈薄片狀，具有中心活動部321、環(huán)繞所述中心活動部的彈性臂322以及環(huán)繞所述彈性臂322的外沿活動部323，所述中心活動部321、彈性臂322及外沿活動部323之間均有一定的間隙325，所述間隙325中均分布有支撐橋324以連接相鄰的中心活動部321、彈性臂32及外沿活動部323。所述彈性板32的外沿活動部323安裝于所述殼體31上端從而使所述殼體31的上端支撐所述彈性板32和所述壓電片33。再請配合參閱圖5c，彈性板32的彈性臂322有四個，相鄰的彈性臂322之間均有一定的間隙325，所述間隙325中均分布有支撐橋324以連接相鄰的彈性臂322。每個間隙325中的支撐橋324有兩個。同一間隙325中的支撐橋沿所述中心活動部321均勻分布，相鄰間隙中325的支撐橋324沿所述中心活動部321交錯分布。當(dāng)然，所述彈性臂322，間隙325，支撐橋324也可以是兩個、三個或其他數(shù)目，支撐橋324也可以依據(jù)實際要求增減。該彈性板32的這種結(jié)構(gòu)使其在受到外力時會沿其垂直方向震動，從而帶動其上的壓電片33沿其垂直方向震動，保持有效形變和震動，機械能轉(zhuǎn)換效率高，提高發(fā)電效率。再者，本實用新型所述彈性板32結(jié)構(gòu)簡單，體積小、厚度薄、效能高且成本低。參考圖5b和圖5c，所述壓電片33與所述彈性板32形狀相對應(yīng)，且所述壓電片33的內(nèi)沿位于所述彈性板32的中心活動部321，所述壓電片33的外沿位于所述彈性板32的外沿活動部323。所述壓電片33中間包括一個通孔332，所述通孔332貫穿所述壓電片33的上下兩個導(dǎo)電層，所述通孔332可以吸收應(yīng)力，防止所述壓電片33在震動過程中破裂。參考圖5b和圖5d,所述壓電震動發(fā)電單兀231還包括安裝于殼體31內(nèi)的阻力系統(tǒng)36，所述阻力系統(tǒng)36安裝于所述殼體31內(nèi)并連接所述彈性板32，在所述彈性板32來回彎曲時對所述彈性板32提供阻力或者動力，當(dāng)本實用新型自充電電池100被安置在移動電子產(chǎn)品或終端上時，隨著移動電子產(chǎn)品或終端的移動，所述壓電震動發(fā)電單元231的彈性板32會發(fā)生共振從而帶動壓電片33產(chǎn)生形變，壓電片33的形變會使其產(chǎn)生一壓電輸出，這樣，由于彈性板32及壓電片33的反復(fù)震動，就能源源不斷產(chǎn)生輸出電壓，從而向移動電子產(chǎn)品或終端提供電能或向內(nèi)的蓄電單元22反復(fù)充電。具體地，參考圖5d，所述彈性板32安裝于所述殼體31的上端，所述彈性板32的外沿活動部323部分或全部支撐于所述殼體31上，并使所述殼體31支撐所述彈性板32的周沿，所述彈性板32的中心活動部321和彈性臂322正對所述殼體31的中空部分。所述殼體31的下端安裝有底座35。所述阻力系統(tǒng)36包括安裝于所述中心活動部321表面的第一磁鐵塊361和安裝于所述底座35上的第二磁鐵塊362,所述第一磁鐵塊361與所述第二磁鐵塊362相對面極性相同。這樣，當(dāng)震動發(fā)生時，彈性板32帶動壓電片33上下震動，以使壓電片33輸出電壓，當(dāng)彈性板32在第一磁鐵塊361的重力作用下向下彎曲到下極限位置時，磁場斥力會推動第一磁鐵塊361及其上的彈性板32和壓電片33向上運動，防止過分位移而損壞彈性板32和壓電片33，反之，當(dāng)彈性板32向上彎曲到上極限時，所述彈性板32會在第一磁鐵塊361的重力作用下阻止其繼續(xù)向上運動，以形成一簡諧振動從而使得所述彈性板32帶動壓電片33往復(fù)震動。當(dāng)然，所述阻力系統(tǒng)也可以直接由拉伸彈簧構(gòu)成，所述第二磁鐵塊362也可以安裝于所述底座35內(nèi)。[0052]參考圖6a和圖6b，為本實用新型的第二實施例，與第一實施例不同的是，所述壓電震動發(fā)電單元232之殼體31內(nèi)設(shè)有一支桿37，所述彈性板32的中心活動部安裝于所述支桿37的端面上從而使所述殼體31之支桿37支撐所述彈性板32的中心。所述壓電震動發(fā)電單元232的阻力系統(tǒng)36’安裝于所述支桿37外側(cè)周圍，換言之，阻力系統(tǒng)36’套設(shè)于所述支桿37外側(cè)，所述支桿37下部安裝有底座35，所述阻力系統(tǒng)36’包括安裝于所述外沿活動部323表面的第一磁鐵塊361’和安裝于所述底座35’上的第二磁鐵塊362’，所述第一磁鐵塊361’與所述第二磁鐵塊362’相對面極性相同。所述第一磁鐵塊361’和所述第二磁鐵塊362’都是中空的，以讓支桿37從中穿過，即所述第一磁鐵塊361’和所述第二磁鐵塊362’位于所述支桿37外側(cè)周圍。工作時，所述彈性板32的邊沿活動部323和彈性臂322相對于所述彈性板32的垂直面上下震動，從而帶動壓電片33產(chǎn)生形變，壓電片33的形變會使其產(chǎn)生一壓電輸出，這樣，由于彈性板32及壓電片33的反復(fù)震動，就能源源不斷產(chǎn)生輸出電壓，從而向移動電子產(chǎn)品或終端提供電能或向內(nèi)的蓄電單元22反復(fù)充電。參考圖7a和圖7b，為本實用新型的第三實施例，與第一實施例不同的是，所述壓電震動發(fā)電單元233之彈性板32的邊沿活動部323全部或部分安裝于所述殼體31的中部，以使殼體31支撐所述彈性板32的周沿，所述彈性板32的中心活動部321和彈性臂322懸于所述殼體31的中間；所述阻力系統(tǒng)46包括安裝于所述彈性板32上的磁性振子461、安裝于所述殼體31上端的上磁鐵462和安裝于所述殼體31下端的下磁鐵463，所述磁性振子461包括極性相反的上部和下部，且所述磁鐵塊461與所述上磁鐵462的相對面極性相同，所述磁鐵塊461與所述下磁鐵463的相對面極性相同。移動或晃動壓電震動發(fā)電單元233時，所述彈性板32帶動壓電片33隨之上下震動，當(dāng)彈性板32向下彎曲至下極限位置時，所述下磁鐵463對所述彈性板32提供向上的推力，防止過分位移而損壞彈性板32和壓電片33，反之，當(dāng)彈性板32向上彎曲到上極限位置時，所述上磁鐵462對所述彈性板32提供向下的拉力以形成一諧振腔，該簡諧振動使得所述彈性板32帶動所述壓電片33往復(fù)震動，從而不斷向蓄電單元22供電。當(dāng)然，所述阻力系統(tǒng)46還可以包括安裝于所述彈性板32上的磁性振子461和安裝于所述殼體31上端的上磁鐵462，或者包括安裝于所述彈性板32上的磁性振子461和安裝于所述殼體31下端的下磁鐵463。參考圖8a和圖8b，為本實用新型的第四實施例，不同于第三實施例，所述壓電震動發(fā)電單元234之彈性板32’為彈性臂，且該彈性板32’的前邊沿固定于所述殼體31的中部，以使所述殼體31支撐所述彈性板32’的前端，所述彈性板32’的剩余部分懸空，所述磁性振子461安裝于所述彈性板32’的后端(彈性板32’的震動中心)，當(dāng)移動或晃動壓電震動發(fā)電單元234時，所述彈性板32’帶動壓電片33’隨之上下震動，當(dāng)彈性板32’向下彎曲至下極限位置時，所述第三磁體塊463對所述彈性板32’提供向上的推力，防止過分位移而損壞彈性板32’和壓電片33’，反之，當(dāng)彈性板32’向上彎曲到上極限位置時，所述上磁體462對所述彈性板32’提供向下的拉力以形成簡諧振動，該簡諧振動使得所述彈性板32’帶動所述壓電片往復(fù)震動，從而不斷向系統(tǒng)供電。其中，所述彈性板32’的末端位于所述殼體31的中心，當(dāng)然所述彈性板32’的末端也可以伸出所述殼體31的中心以接近所述殼體31的另一內(nèi)側(cè)壁(遠離彈性板32’前端的內(nèi)側(cè)壁)。本實用新型還公開了一種自充電電池制造方法，包括以下步驟:提供一電池殼，所述電池殼內(nèi)具有裝配腔；提供蓄電單元；提供至少一個壓電震動發(fā)電單元，所述壓電震動發(fā)電單元包括殼體、支撐于所述殼體上的彈性板和設(shè)于所述彈性板上的壓電片，所述壓電片具有至少兩個電連接于所述電路板上的焊盤；提供一電路板，在所述電路板上設(shè)置能源管理模塊、導(dǎo)電接口和所述至少一個壓電震動發(fā)電單元；將所述電路板和蓄電單元安裝于所述裝配腔內(nèi)，并使導(dǎo)電接口部分顯露于電池殼外。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型將每一發(fā)電部件封裝在一個殼體后制成壓電震動發(fā)電單元，再將所述壓電震動發(fā)電單元和且其他組件裝在電池殼內(nèi)的電路板上，再將電路板裝入一個電池殼內(nèi)，即可完成自充電電池的制造，不但制造工藝簡單，而且本實用新型制成的自充電電池體積小、厚度薄、應(yīng)用廣泛。較佳者，所述電池殼包括相互配合的下殼和上蓋，安裝所述電路板和蓄電單元時，先將電路板和蓄電單元安裝于所述下殼的裝配槽內(nèi)，再將上蓋蓋于所述下蓋上以封閉所述裝配槽，結(jié)構(gòu)簡單，容易組裝。較佳者，所述電池殼呈扁平柱狀或立方體結(jié)構(gòu)，將蓄電單元和電路板安裝于所述裝配腔時，將所述蓄電單元安裝于所述電路板的一側(cè)或?qū)⑺鲂铍妴卧O(shè)于所述電路板上，所述導(dǎo)電接口設(shè)于所述電池殼的一側(cè)面。該實施例可使所述自充電電池做的更薄，而將導(dǎo)電接口設(shè)于電池殼的一側(cè)，則增加了本實用新型的使用范圍，使其可以廣泛用于手機、相機等移動電子終端及設(shè)備中。較佳者，提供若干個壓電震動發(fā)電單兀，將若干個所述壓電震動發(fā)電單兀設(shè)于電路板的具體步驟為:將若干個所述壓電震動發(fā)電單元且呈矩陣地排列于所述電路板上，增加壓電震動發(fā)電單元的數(shù)目可以增加自充電電池的充電效率，將若干個壓電震動發(fā)電單元呈矩陣地排列于所述電路板上，則有些的節(jié)省空間，便于布局安裝。較佳者，該自充電電池制造方法還包括步驟:提供至少兩個導(dǎo)電焊針，將所述至少兩個導(dǎo)電焊針安裝于殼體上，并使其一端與所述壓電片之焊盤電連接，另一端延伸至所述殼體下端并與電路板電連接。具體地，安裝所述導(dǎo)電焊針的具體步驟為:在所述殼體的側(cè)壁上設(shè)置一焊針安裝座，所述焊針安裝座內(nèi)設(shè)有至少兩個定位孔，且所述定位孔的上端延伸至與所述導(dǎo)電片對應(yīng)的位置，下端延伸至所述殼體下端，將所述導(dǎo)電焊針對應(yīng)安裝于所述定位孔內(nèi)。較佳者，所述殼體呈空心柱狀，便于壓電震動發(fā)電單元的安裝。以上所揭露的僅為本實用新型的優(yōu)選實施例而已，當(dāng)然不能以此來限定本實用新型之權(quán)利范圍，因此依本實用新型申請專利范圍所作的等同變化，仍屬本實用新型所涵蓋的范圍。
權(quán)利要求1.一種自充電電池，其特征在于:包括電池殼，所述電池殼內(nèi)具有裝配腔，所述裝配腔內(nèi)安裝有一電路板和至少一個蓄電單元，所述電路板上設(shè)有能源管理模塊、部分顯露于所述電池殼外的導(dǎo)電接口和至少一個壓電震動發(fā)電單元，所述壓電震動發(fā)電單元包括殼體、支撐于所述殼體上的彈性板和設(shè)于所述彈性板上的壓電片，所述壓電片具有至少兩個電連接于所述電路板上的焊盤。
2.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述電池殼包括相互配合的下殼和上蓋，所述下殼上開設(shè)有裝配槽，所述上蓋封閉所述裝配槽以形成所述裝配腔。
3.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述電池殼呈柱狀或立方體，所述蓄電單元設(shè)于所述電路板上或位于所述電路板的側(cè)部，所述導(dǎo)電接口設(shè)于所述電池殼的一側(cè)面。
4.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述殼體呈空心柱狀。
5.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述壓電震動發(fā)電單元還包括至少兩個導(dǎo)電焊針，所述導(dǎo)電焊針安裝于所述壓電震動發(fā)電單元之殼體上且一端與所述壓電片之焊盤電連接，另一端延伸至所述壓電震動發(fā)電單元之殼體下端并與所述的自充電電池的電路板電連接。
6.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述彈性板的邊沿部分或全部安裝于所述殼體上并使所述殼體支撐所述彈性板的周沿。
7.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述殼體具有一支桿，所述彈性板的中心處安裝于所述支桿的端面上從而使所述支桿支撐所述彈性板的中心處。
8.如權(quán)利要求6、7中任一項所述的自充電電池，其特征在于:所述彈性板呈薄板狀，具有中心活動部、環(huán)繞所述中心活動部的至少一個彈性臂以及環(huán)繞所述彈性臂的外沿活動部，所述中心活動部、彈性臂及外沿活動部之間均有一定的間隙，所述間隙中均分布有支撐橋以連接相鄰的中心活動部、彈性臂及外沿活動部。
9.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述壓電震動發(fā)電單元還包括安裝于所述殼體內(nèi)部的阻力系統(tǒng)，所述阻力系統(tǒng)在所述彈性板來回彎曲時對所述彈性板提供阻力和/或動力。
10.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述壓電震動發(fā)電單元具有若干個且呈矩陣地排列于所述電路板上。
11.如權(quán)利要求1所述的自充電電池，其特征在于:所述導(dǎo)電接口包括輸出接口，所述能源管理模塊分別與所述壓電震動發(fā)電單元、蓄電單元和導(dǎo)電接口電連接，并將所述壓電震動發(fā)電單元產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述蓄電單元，將所述蓄電單元內(nèi)存儲的電能和/或壓電震動發(fā)電單元產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述導(dǎo)電接口。
12.如權(quán)利要求11所述的自充電電池，其特征在于:所述導(dǎo)電接口還包括輸入接口，所述能源管理模塊與所述輸入接口電連接并將所述輸入接口輸入的電能轉(zhuǎn)換輸送至所述蓄電單元。
專利摘要本實用新型公開了一種自充電電池，其包括電池殼，所述電池殼內(nèi)具有裝配腔，所述裝配腔內(nèi)安裝有一電路板和至少一個蓄電單元，所述電路板上設(shè)有能源管理模塊、導(dǎo)電接口和至少一個壓電震動發(fā)電單元，所述壓電震動發(fā)電單元包括殼體、支撐于所述殼體上的彈性板和設(shè)于所述彈性板上的壓電片，所述壓電片具有至少兩個電連接于所述電路板上的焊盤。本實用新型將每一發(fā)電部件封裝在一個殼體內(nèi)制成壓電震動發(fā)電單元，再將所述壓電震動發(fā)電單元和其他組件裝在電池殼內(nèi)的電路板上，制造工藝簡單、體積小、厚度薄、應(yīng)用廣泛。
文檔編號H02N2/18GK203039044SQ20122066543
公開日2013年7月3日 申請日期2012年12月5日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月5日
發(fā)明者馮淑蘭, 彭春雷 申請人:北京嘉岳同樂極電子有限公司