重叠。
[0067] 第一插齿电极201和第二插齿电极202之间虽然互补设置，但是必须绝缘。这种 绝缘可以通过在二者之间保持适当空隙来实现，也可以用绝缘材料进行隔离。例如通过印 刷电路技术精确控制微小尺寸的电极之间的空隙，或者通过刻蚀或沉积技术在绝缘材料中 形成导电的插齿图形。
[0068] 插齿电极的选材范围很广，只要是能够作为电极的导电材料均可，例如金属、导电 的非金属材料、有机导体等。其中金属可选自金、银、钼、铝、镍、铜、钛、铬或硒，以及由上述 金属形成的合金；导电的非金属材料可选自氧化铟锡ITO和掺杂的半导体。插齿电极的厚 度可以根据需求来确定，对于使用空间较小的情况而言，较薄的厚度无疑具有优势；而对于 使用空间没有限制的情况，稍大的厚度可以提供更好的机械强度和寿命。一般而言，插齿电 极的厚度可以为lOnm-lmm，优选IOOnm-IOO μ m。
[0069] 滑动摩擦块4是本发明的另一个重要部件，用于与第一电极模块2配合形成摩擦 电荷并驱动电子向外输出。本实施方式中滑动摩擦块4直接与第一电极模块2的表面发生 滑动摩擦，因此其表面需要具有与第一电极模块不同的摩擦电特性，一般可以选择绝缘材 料和半导体材料，常用的有机聚合物均可。为了提高摩擦电荷的密度，还可以在材料的表面 形成微米或纳米级的图案或涂层。这些材料以及其表面改性的方法在很多专利文献和文章 中均有报道，是摩擦发电领域的常规材料和方法，在此不再赘述。
[0070] 但是，本发明发现，除了摩擦电特性之外，滑动摩擦块4的质量对于本发明的充电 组件有很明显的影响。本发明充电组件所希望回收的目标是人在日常生活中所附带产生的 机械能，这些机械能具有低频、低强度的特点。一般的能量回收系统对于这样的机械能回收 效率都很低。而本发明通过对滑动摩擦块、弹性连接件进行协同设计，很好的解决了这一难 题。本发明发现当滑动摩擦块4的质量满足如下关系时，能够实现的对低频机械能的高效 收集：
[0072] 其中m为滑动摩擦块4的质量，其单位为kg，k为所使用的弹性连接件5的劲度系 数，单位为N/m。
[0073] 滑动摩擦块4的尺寸和图案需要与第一插齿电极201和第二插齿电极202匹配。 一般而言，对于插齿状的电极，滑动摩擦块4最好为具有条状单元阵列的结构，而且优选条 状单兀与第一插齿电极201和第二插齿电极202的条状插齿在接触表面上的形状和尺寸一 致。为了进一步优化输出性能，条状单元的延伸方向与插齿电极的条状插齿的延伸方向平 行设置，以使二者的摩擦面积最大化。滑动摩擦块4与第一电极模块的接触面积一般小于 第一电极模块2的上表面积，因此条状单元的数量一般少于条状插齿的数量，优选条状单 元的数量为一个电极所包含的条状插齿数量的1/4-3/4,更优选为1/3-2/3,更优选为1/2。
[0074] 弹性连接件5的作用是与滑动摩擦块4配合收集机械能，并将其高效的转化为滑 动摩擦块4与第一电极模块2之间的滑动动能。本领域常用的弹性连接件，例如各种弹簧、 弹性纤维均可使用，但是正如前面所述，无论使用何种部件，其劲度系数最好都要满足关系 式（I)，已实现对低频机械能的有效吸收。因为本发明的充电组件可以直接用于电子设备 中，所以为了满足空间的要求，弹性连接件5优选使用线圈半径小于3_的小型弹簧，或者 二维平面弹簧。
[0075] 弹性连接件5的两端分别连接滑动摩擦块4和第一外壳1，具体的连接位置没有特 别限定，一般可以连接在滑动摩擦块4的边或角上，在第一外壳1的侧壁102和平板101上 连接均可。弹性连接件5的数量可以根据滑动摩擦块4和第一外壳1的形状、以及滑动摩 擦块4的质量来确定，没有特殊限定。
[0076] 电信号输出模块9承担着收集并输出电信号的功能，一般包括电信号输入端901 和电信号输出端902。其中，2个电信号输入端分别与第一插齿电极和第二插齿电极相连，2 个电信号输出端902待带充电器件相连。因为基于摩擦发电所输出的为交流脉冲电信号， 所以为了能够直接给待充电器件充电，电信号输出模块9中一般还包括整流单元和变压单 元。其中整流单元可以使用现有技术中常规的整流元件，例如整流桥等。变压单元只要能 够实现降压功能即可，可以包含电容，其电容量优选1 μ F-500 μ F，更优选10 μ F-100 μ F。
[0077] 电信号输出模块9可以位于第一外壳1所覆盖的范围内，也可位于第一外壳1之 外，只要方便安装和使用即可。
[0078] 第二种典型实施方式
[0079] 图4为本发明充电组件的另一种典型结构，其主要部件均与图1-3所示的实施方 式相同，唯一的区别在于还包括2个位于滑动摩擦块4的相对侧面上的手动锚点6。该手动 锚点6的设置方便了手动驱动滑动摩擦块4发生强制滑动，以便在紧急情况下能够快速充 电。
[0080] 该手动锚点6固定在滑动摩擦块4上，具体位置没有限定，可以是滑动摩擦块4的 侧面，也可以是上下表面，还可以固定在顶角或棱边处，只要能满足在外力的驱动下可以带 动滑动摩擦块4发生滑动即可。手动锚点6的数量也不一定限制为2个，1个或2个以上均 可。
[0081] 优选手动锚点6具有打开和收起两种模式，其中打开模式用于手动驱动滑动摩擦 块4的滑动，在收起模式下不会影响滑动摩擦块4的自由滑动。可以采用的方式是可折叠 式设计或者可推拉式设计等，使得手动锚点6在打开模式下具有更容易被手驱动的结构， 例如相对于外壳更为突出，或者是形状更容易被手握住等。
[0082] 第三种典型实施方式
[0083] 图5为本发明充电组件的另一种典型结构，其主要结构均与图1-3所示的实施方 式相同，唯一的区别仅在于还包括介质层3,该介质层3贴合在第一电极模块2的上表面，代 替第一电极模块2直接与滑动摩擦块4发生摩擦，所形成的摩擦电荷通过与第一电极模块 2之间的静电感应效应而发生作用，促成电流的向外输出。
[0084] 这种充电组件的工作原理可以简单介绍如下（参见图6):当滑动摩擦块4在介质 层3表面滑动时，在互相接触的两个表面上将会因为摩擦而产生极性相反的电荷，并达到 平衡状态。由于滑动摩擦块4的面积较小，因此其上的电荷密度要高于介电层3上的电荷 密度。当滑动摩擦块4位于第一插齿电极201所对应的介质层3之上时，第一插齿电极201 与滑动摩擦块4带电性相反的电荷，第二插齿电极201与滑动摩擦块4带电性相同的电荷 (以负电荷为例）；当滑动摩擦块4向第二插齿电极202滑动时，第一插齿电极201上的正 电荷向第二插齿电极202转移，使得第一插齿电极201和第二插齿电极202间有电流流过， 直至完全中和；滑动摩擦块4继续向第二插齿电极202方向滑动，并最终到达第二插齿电 极202,由于静电感应，第二插齿电极202与滑动摩擦块4带电性相反的电荷，第一插齿电极 201与滑动摩擦块4带相同的电荷；此后，随着滑动摩擦块4的移动，第一插齿电极201与 第二插齿电极202间将继续保持电荷的交替反复转移，不断形成电流向外输送。
[0085] 介质层3的存在可以对第一电极模块2形成很好的保护作用，其材料的选择也比 较宽泛，本领域常规的介电材料均可用，例如绝缘材料，优选有机聚合物。当介质层3与滑 动摩擦块4相比摩擦电性质差别较大时，更有利于提高电信号输出性能。因此在使用介质 层3时，滑动摩擦块4的选材范围得到了拓展，从绝缘材料和半导体材料扩展为还可以选择 导体材料，例如金属或导电有机物等。由于金属一般具有更高的密度，所以这种实施方式对 于需要滑动摩擦块4的质量较大而体积较小时更为有利。介质层3厚度一般没有特别限制， 优选 lOnm-lmm，更优选 IOnm-IOO μ m。
[0086] 介质层3可以直接放置在第一电极模块2的表面上，也可以通过粘合剂或其他固 定件进行固定，还可以直接在介质层3的下表面直接制备第一电极模块2。
[0087] 介质层40可以为分立结构，例如由2个分离的部分组成，其中一个部分覆盖于第 一插齿电极201的表面，另一个部分覆盖于第二插齿电极202的表面；也可以为一体结构， 同时覆盖于两个插齿电极的上表面。