一种基于织物一体化的发电鞋垫及其制备方法与流程

一种基于织物一体化的发电鞋垫及其制备方法
1.相关申请的交叉引用
2.本技术要求2021年01月13日提交的名称为“integrated fabric based power-generating insole and method of manufacturing the same”的美国临时专利申请序列号63/136,902的专利优先权，其全部内容通过引用结合在本技术中。
技术领域
3.本发明涉及纺织服装、能源技术领域，尤其涉及一种基于织物一体化的发电鞋垫及其制备方法。


背景技术：

4.随着生活水平的提高和科学技术的发展，人们对于服装的时尚感和科技感的要求越来越高，因此，各种类型的发光鞋应运而生。目前，市场上的发光鞋大多是采用电池供电，例如纽扣电池和可充电电池。然而，这些电池不可避免的存在着使用寿命短、需要频繁更换电池或者为电池充电等缺点。
5.摩擦纳米发电机是一种新型的能源技术，可以将人体运动所产生的机械能转换成电能。人们在走路和跑步时，会不断地踩踏脚部，产生大量的机械能，如何将这些机械能转换成电能并利用成为了当前备受关注的一个问题。专利申请号为“201810719098.4”，专利名称为“一种纳米摩擦发电鞋体”专利申请中，公开了一种纳米摩擦发电鞋体，设有鞋底和鞋面，在鞋底和鞋面间设有隔离层，摩擦发电体设置在发电鞋底部，且设有多个摩擦发电体，摩擦发电体相互独立，并与盖板、支撑柱和弹簧等机械部件通过组装形成摩擦发电体。当人体走路踩踏时，盖板带动支撑体和弹簧压缩进而挤压摩擦发电部接触，产生电流。该摩擦发电鞋体未实现一体化，组装工艺较为复杂，并且机械部件稳定性较差，耐疲劳度性能较差，使用寿命短。


技术实现要素：

6.本发明实施例旨在提供一种基于织物一体化的发电鞋垫及其制备方法，用于解决现有发电鞋中组装工艺复杂、一体化困难、机械结构稳定性差、电池使用寿命短等问题。
7.为解决上述技术问题，本发明实施例提供以下技术方案：
8.一方面，本发明提供一种基于织物一体化的发电鞋垫，包括发电鞋垫主体、可拆卸外层和电子模块，其中：
9.所述发电鞋垫主体包括第一摩擦组件、第二摩擦组件和织物复合组件，所述第一摩擦组件由第一电极层和第一聚合物材料组成，所述织物复合组件是由基底非纳米纤维织物和第二聚合物材料组成的一体化织物，所述第一摩擦组件和所述织物复合组件为一体成型，所述第二摩擦组件包缠在由所述织物复合组件或所述第一摩擦组件形成的中间部位上，与所述第一摩擦组件和所述织物复合组件形成一体化结构；
10.所述可拆卸外层包裹在所述发电鞋垫主体表面；
11.所述电子模块分别与所述第一电极层和所述第二摩擦组件相连。
12.可选地，所述基底非纳米纤维织物分布在所述第二聚合物材料的中间或者包覆在所述第二聚合物材料表面并与其进行化学交联形成织物一体化。
13.可选地，所述第一摩擦组件和所述织物复合组件通过所述第二聚合物材料以化学交联的方式实现一体成型。
14.可选地，所述第一电极层为导电织物或者导电高分子聚合物；所述导电织物为针织银布、机织银布或铜镍合金布。
15.可选地，所述第一聚合物材料为具有电负性的高分子聚合物材料，所述第二摩擦组件为具有电正性的表面绝缘的导电纱线或者高分子聚合物材料中任一种。
16.可选地，所述基底非纳米纤维织物为针织物、机织物、非织造物或者织物的组成成分中任一种；所述基底非纳米纤维织物的材料为纺织材料或者金属材料。
17.可选地，所述第二聚合物材料为耐撕裂性高、柔韧性强的高分子聚合物。
18.可选地，所述织物复合组件的形状为u型、z型、o型、e型中的一种或者多种形式的复合模式。
19.可选地，所述发电鞋垫主体为鞋垫前脚掌和所述织物复合组件相结合的组合鞋垫或者全部为所述织物复合组件的全脚掌鞋垫。
20.可选地，所述鞋垫前掌脚与所述一体成型的第一摩擦组件和织物复合组件以及所述中间部位采用缝纫或者粘贴的方式相结合形成所述组合鞋垫。
21.可选地，所述发电鞋垫主体还包括位于织物复合组件两端的支撑体，所述支撑体与所述一体成型的第一摩擦组件和织物复合组件以及所述中间部位相结合形成所述全脚掌鞋垫。
22.可选地，所述中间部位与所述第一摩擦组件、所述织物复合组件一体成型，或者所述中间部位由独立的所述织物复合组件或者独立的所述第一摩擦组件形成。
23.可选地，所述一体成型的第一摩擦组件和织物复合组件与所述中间部位形成上下两个容纳空间，所述第一摩擦组件的第一聚合物材料位于所述上下两个容纳空间内部。
24.另一方面，本发明实施例提供一种基于织物一体化的发电鞋垫的制备方法，所述方法包括：
25.将流体状的第一聚合物材料未交联层进行加热形成第一聚合物材料半交联层，将第一电极层平铺在所述第一聚合物材料半交联层上，加热使之交联，形成所述第一摩擦组件；
26.通过流体状的第二聚合物材料将两块所述第一摩擦组件和两块基底非纳米纤维织物分别结合，加热使之交联，形成双“l”型的组合体；
27.在所述双“l”型的组合体的中间部位包缠一层第二摩擦组件，形成所述基于织物一体化的发电鞋垫。
28.可选地，所述在所述双“l”型的组合体的中间部位包缠一层第二摩擦组件之前，还包括：
29.将一层所述基底非纳米纤维织物平铺在一层流体状的第二聚合物材料未交联层上或者在每两层所述基底非纳米纤维织物之间涂覆一层所述流体状的第二聚合物材料未交联层，加热使之交联，形成包含一层或多层所述基底非纳米纤维织物的平面织物复合组
件；
30.在所述平面织物复合组件表面涂覆一层所述流体状的第二聚合物材料未交联层，使之与所述双“l”型的组合紧密结合，加热使之交联。
31.可选地，所述将流体状的第一聚合物材料未交联层进行加热形成第一聚合物材料半交联层包括：
32.在第一模板表面涂覆所述流体状的第一聚合物材料未交联层；
33.将涂覆着所述第一聚合物材料未交联层的所述第一模板放入真空箱，进行真空除气泡处理；
34.将气泡处理过的所述第一聚合物材料未交联层进行加热形成所述第一聚合物材料半交联层，所述第一聚合物材料半交联层是介于未进行固化交联处理的所述流体状的第一聚合物材料未交联层和完全固化成膜后的所述第一聚合物交联层之间的半交联状态材料。
35.可选地，所述将一层所述基底非纳米纤维织物平铺在一层所述流体状的第二聚合物材料未交联层上之前，还包括：
36.在第二模板表面涂覆一层所述流体状的第二聚合物材料未交联层；
37.将涂覆着所述第二聚合物材料未交联层的所述第二模板放入真空箱，进行真空除气泡处理。
38.可选地，所述第一模板和所述第二模板为表面平整光滑的聚丙烯板、金属板或者玻璃板，所述第一聚合物材料或所述第二聚合物材料的厚度可通过改变所述第一模板边缘或所述第二模板边缘的厚度来控制。
39.可选地，所述基底非纳米纤维织物含量与所述第一聚合物材料和所述第二聚合物材料总含量的比值大于或等于0.4，且小于或等于1.6。
40.本发明实施例的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明提供的基于织物一体化的发电鞋垫，可以在人体走路或者跑步时将人体自身的机械能转换成电能，从而实现自供电，具有使用寿命长的特点；整个发电鞋垫采用一体化织物制成，不包含机械部件，组装工艺简单，并具有良好的柔韧性，可塑性，耐洗性和稳定性。
附图说明
41.一个或多个实施例通过与之对应的附图中的图片进行示例性说明，这些示例性说明并不构成对实施例的限定，附图中具有相同参考数字标号的元件表示为类似的元件，除非有特别申明，附图中的图不构成比例限制，也不代表本发明中基于织物一体化的发电鞋垫的实际尺寸及形状。
42.图1为本发明基于织物一体化的发电组合鞋垫的结构示意图；
43.图2为本发明基于织物一体化的多层发电组合鞋垫的结构示意图；
44.图3为本发明基于织物一体化的发电全脚掌鞋垫的结构示意图；
45.图4为本发明基于织物一体化的发电全脚掌鞋垫的剖视图；
46.图5为本发明基于织物一体化的发电鞋垫直连led灯的示意图；
47.图6为本发明基于织物一体化的发电鞋垫以机械开关模块控制led灯的示意图；
48.图7为本发明基于织物一体化的发电鞋垫以控制芯片模块控制led灯的示意图；
49.图8为本发明基于织物一体化的发电鞋垫制备方法的流程图；
50.图9为本发明第一摩擦组件的结构示意图；
51.图10为本发明基于一层基底非纳米纤维织物的平面织物复合组件的结构示意图；
52.图11为本发明基于两层基底非纳米纤维织物的平面织物复合组件的结构示意图；
53.图12为本发明基于n层基底非纳米纤维织物的平面织物复合组件的结构示意图；
54.图13为本发明中双“l”型织物复合组件的结构示意图；
55.图14为本发明基于两层基底非纳米纤维织物一体化的发电鞋垫的结构示意图；
56.图15为本发明基于n层基底非纳米纤维织物一体化的发电鞋垫的结构示意图；
57.图16为本发明基底非纳米纤维织物含量与第一聚合物和第二聚合物材料总含量的比值对发电鞋垫电学性能的影响。
具体实施方式
58.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
59.此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
60.本发明通过结构设计和材料选择，提出一种与人体走路触发方式相匹配的基于织物一体化的发电鞋垫。这种鞋垫具有良好的柔韧性，可塑性，耐洗性及稳定性等，经过多次洗涤，频率3.3hz条件下，按压十万次，鞋垫的电压电流保持稳定，甚至略有提高。
61.本发明提出一种基于织物一体化的发电鞋垫，包括发电鞋垫主体、可拆卸外层和电子模块；
62.所述发电鞋垫主体包括第一摩擦组件，第二摩擦组件和织物复合组件；所述第一摩擦组件由第一电极层和第一聚合物材料组成；所述第一摩擦组件和所述织物复合组件为一体成型；所述第二摩擦组件包缠在所述织物复合组件的中间部位，与所述第一摩擦组件和所述织物复合组件形成一体化结构；所述织物复合组件是由基底非纳米纤维织物和第二聚合物材料组成的织物一体化；所述基底非纳米纤维织物分布在所述第二聚合物材料的中间或者包覆在所述第二聚合物材料表面并与其进行化学交联形成完全一体的柔软手感织物；所述第二聚合物材料也以化学交联的方式实现与所述第一摩擦组件和所述织物复合组件的一体化；所述可拆卸外层包裹在所述发电鞋垫主体表面；所述电子模块与所述发电鞋垫主体相连；
63.所述第一聚合物材料、所述基底非纳米纤维织物和所述第二聚合物材料在一体化发电鞋垫中的含量通过调整层数和厚度进行控制；控制所述基底非纳米纤维织物含量与所述第一摩擦部件第一聚合物和所述第二聚合物材料总含量的比值，用以控制发电鞋垫输出的电学性能，包括输出电压，电流和功率。
64.实施例1
65.如图1所示，本发明的实施例提供一种基于织物一体化的发电组合鞋垫，包括第一摩擦组件1，第二摩擦组件2，织物复合组件3和鞋垫前脚掌4；所述第一摩擦组件1由第一电
极层11和第一聚合物材料12组成；所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3为一体成型；所述第二摩擦组件2包缠在所述织物复合组件3的中间部位，与所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3形成一体化；所述织物复合组件3是由基底非纳米纤维织物31和第二聚合物材料32组成的织物一体化；所述基底非纳米纤维织物31分布在所述第二聚合物材料32的中间或者包覆在所述第二聚合物材料32表面并与其进行化学交联形成完全一体的柔软手感织物；所述第二聚合物材料32也以化学交联的方式实现与所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3的一体化；所述可拆卸外层包裹在所述发电鞋垫主体表面；所述电子模块与所述发电鞋垫主体相连；
66.所述鞋垫前脚掌4采用缝纫或者粘贴的方式与所述织物复合组件3形成一个组合鞋垫整体。
67.从图1可看出，一体成型的第一摩擦组件1和织物复合组件3形成了上下两个容纳空间以及分割上下两个容纳空间的中间部位，其中，所述中间部位由所述织物复合组件3形成，所述第一摩擦组件1的第一聚合物材料12位于所述上下两个容纳空间内部。
68.根据本发明，所述第一电极层11为导电织物或导电高分子聚合物。优选地，导电织物作为电极层生产成本低，工艺简单，耐洗涤且具有良好的舒适性，更具有实用性。所述导电织物为针织银布、机织银布或铜镍合金布。进一步地，根据本实施例，所述导电织物采用针织银布，具有良好的拉伸性能和渗透性能，方便聚合物材料的复合一体化。
69.所述第一聚合物材料12为具有电负性的高分子聚合物材料。
70.所述第一摩擦组件1由第一电极层11和第一聚合物材料12组成，不限于化学交联也可以通过粘贴的方式形成一体化。
71.根据本发明，所述基底非纳米纤维织物31为针织物、机织物、非织造物或者织物的组成成分——纤维或纱线；所述基底非纳米纤维织物31的材料为纺织材料或者金属材料。所述金属材料有且不限于不锈钢机织物。进一步地，根据本实施例，所述基底非纳米纤维织物31采用机织棉布，织物平整且具有良好的亲水性，可以和所述第二聚合物材料32紧密交联。
72.根据本发明，所述织物复合组件3是由基底非纳米纤维织物31和第二聚合物材料32组成的织物一体化，也可以是类似具有织物复合组件弹性的高分子聚合物制品，有且不限于有机硅和聚酰亚胺。
73.所述第二摩擦组件2为具有电正性的表面绝缘的导电纱线或者高分子聚合物材料。根据本实施例，所述第二摩擦组件2包缠在由所述织物复合组件3形成的中间部位的表面，与所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3形成一体化。根据本实施例，所述第一摩擦组件1和所述第二摩擦组件2不限于化学交联也可通过缝合织物复合组件3的形式实现一体化。
74.所述第二聚合物材料32为耐撕裂性高、柔韧性强的高分子聚合物。
75.根据本发明，所述织物复合组件3的形状为u型、z型、o型、e型中的一种或者多种形式的复合模式。进一步地，根据本实施例，所述织物复合组件3为u型结构。
76.控制所述基底非纳米纤维织物31含量与所述第一摩擦部件第一聚合物12和所述第二聚合物材料32总含量的比值，用以控制发电鞋垫输出的电学性能，包括输出电压，电流和功率。
77.本发明实施例提供的基于织物一体化的发电鞋垫，所述平面织物复合组件3为两层结构，厚度选用2mm，整体鞋垫的厚度可控制在8～15mm，发电鞋垫具有良好的电学性能，通过结构设计和材料选择，人在慢走条件下，单个织物一体化的发电鞋垫，结构如图1所示，其开路电压和短路电流分别为：65v和9μa，在踏步条件下，其开路电压和短路电流可达到300v和70μa。
78.如图2所示，为了进一步地在鞋垫有限的空间内提高织物一体化的发电鞋垫的发电效率，可以使用基于织物一体化的多层发电组合鞋垫。图2中第一摩擦部件1和织物复合部件3一体成型后，也形成了上下两个容纳空间以及分割上下两个容纳空间的中间部位。与图1中不同的是，图2中中间部位由第一摩擦部件1形成。具体的，该中间部位包括上下两层第一摩擦部件1，每层的第一摩擦部件1的第一聚合物材料12位于容纳空间内部。第二摩擦部件2呈柱形包围所述中间部位，但与中间部位之间存在一定空隙。由于上下两层都形成了一个发电装置，图2中发电组合鞋垫的开路电压和电流要高于图1中发电组合鞋垫的开路电压和电流。具体的，使用图2中的发电组合鞋垫，人在慢走条件下，其开路电压和短路电流分别为：100v和12μa，在踏步条件下，其开路电压和短路电流可达到400v和100μa。
79.实施例2
80.如图3所示，本发明的实施例提供一种基于织物一体化的发电全脚掌鞋垫，包括第一摩擦组件1，第二摩擦组件2，织物复合组件3、支撑体5和可拆卸外层6；所述第一摩擦组件1由第一电极层11和第一聚合物材料12组成；所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3为一体成型；所述第二摩擦组件2包缠在所述织物复合组件3的中间部位，与所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3形成一体化；所述织物复合组件3是由基底非纳米纤维织物31和第二聚合物材料32组成的织物一体化；所述基底非纳米纤维织物31分布在所述第二聚合物材料32的中间或者包覆在所述第二聚合物材料32表面并与其进行化学交联形成完全一体的柔软织物手感；所述第二聚合物材料32也以化学交联的方式实现与所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3的一体化；所述支撑体5置于所述织物复合组件3的两端；所述可拆卸外层6包裹在所述织物复合组件3和所述支撑体5的表面。
81.从图3可看出，两块一体成型后的所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3与一中间部位形成上下两个容纳空间。该中间部位为一块单独的织物复合组件3。在一些实施方式中，该中间部位为一块或多块单独的第一摩擦组件1。所述支撑体5与两块一体成型后的所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3以及中间部位相结合形成全脚掌鞋垫。
82.根据本发明，所述第一电极层11为导电织物或导电高分子聚合物。优选地，导电织物作为电极层生产成本低，工艺简单，耐洗涤且具有良好的舒适性，更具有实用性。所述导电织物为针织银布、机织银布或铜镍合金布。进一步地，根据本实施例，所述导电织物采用针织银布，具有良好的拉伸性能和渗透性能，方便聚合物材料的复合一体化。
83.所述第一聚合物材料12为具有电负性的高分子聚合物材料。
84.所述第一摩擦组件1由第一电极层11和第一聚合物材料12组成，不限于化学交联也可以通过粘贴的方式形成一体化。
85.根据本发明，所述基底非纳米纤维织物31为针织物、机织物、非织造物或者织物的组成成分——纤维或纱线；所述基底非纳米纤维织物31的材料为纺织材料或者金属材料。所述金属材料有且不限于不锈钢机织物。进一步地，根据本实施例，所述基底非纳米纤维织
物31采用机织棉布，织物平整且具有良好的亲水性，可以和所述第二聚合物材料32紧密交联。
86.根据本发明，所述织物复合组件3是由基底非纳米纤维织物31和第二聚合物材料32组成的织物一体化，也可以是类似具有织物复合组件弹性的高分子聚合物制品，有且不限于有机硅和聚酰亚胺。
87.所述第二摩擦组件2为具有电正性的表面绝缘的导电纱线或者高分子聚合物材料。根据本实施例，所述第二摩擦组件2包缠在所述织物复合组件3的表面，与所述第一摩擦组件1和所述织物复合组件3形成一体化。根据本实施例，所述第一摩擦组件1和所述第二摩擦组件2不限于化学交联也可通过缝合织物复合组件3的形式实现一体化。
88.所述第二聚合物材料32为耐撕裂性高、柔韧性强的高分子聚合物。
89.根据本发明，所述织物复合组件3的形状为u型、z型、o型、e型中的一种或者多种形式的复合模式。如图4所示，进一步地，根据本实施例，所述织物复合组件3为o型结构。
90.根据本实施例，所述支撑体5为弹性材料，有且不限于海绵和间隔织物等，在本实施例中采用间隔织物，具有柔软，舒适度好和可裁剪的特性，工艺简单，方便鞋垫组装。
91.根据本发明，所述可拆卸外层6为针织物、机织物或者非织造物。进一步地，根据本实施例，所述可拆卸外层6采用机织棉布，织物透气性好、穿着舒适。
92.控制所述基底非纳米纤维织物31含量与所述第一摩擦部件第一聚合物12和所述第二聚合物材料32总含量的比值，用以控制发电鞋垫输出的电学性能，包括输出电压，电流和功率。
93.在本实施例中，所述平面织物复合组件3为两层结构，厚度选用2mm，鞋垫的厚度可控制在10～20mm。
94.本发明实施例提供的织物一体化的发电全脚掌鞋垫具有良好的电学性能，人在慢走条件下，其开路电压和短路电流分别为：100v和15μa，在踏步条件下，其开路电压和短路电流可达到500v和130μa。
95.在本发明中，所述电子模块与所述第一电极层11和所述第二摩擦组件2相连；所述电子模块包括led灯、机械开关、控制芯片或者蓝牙。如图5-7所示，织物一体化的发电鞋垫可以直接连接led灯，也可以通过机械开关或者控制芯片来控制led灯的亮度，其中led灯的数量可以是一个或者多个。需要说明的是，在图5-7中，织物一体化的发电鞋垫和电子模块的位置只是示意性的，不代表本发明的实际效果。
96.下面根据本发明的实施例，并结合附图8-16，对制备基于织物一体化的发电鞋垫的方法进行解释说明，该方法包括：
97.s1形成第一聚合物材料未交联层12
98.具体地，在第一模板表面涂覆所述流体状的第一聚合物材料未交联层12，通过控制模板边缘的厚度以控制第一聚合物材料未交联层12在一体化鞋垫中的含量，得到一定厚度的第一聚合物材料未交联层12。
99.根据本发明，在上述实施例中，采用电负性材料例如聚二甲基硅氧烷(pdms)作为第一聚合物材料12，掺杂0.4％银纳米颗粒或者10％碳酸钡纳米颗粒，形成所述第一聚合物材料未交联层12。此掺杂的聚合物材料具有高电学性能的特点。
100.s2气泡处理
101.具体地，将涂覆着所述第一聚合物材料未交联层12的所述第一模板放入真空箱，进行真空除气泡处理。目的是为了消除材料里的气泡。
102.s3形成第一摩擦组件1
103.具体地，先将气泡处理过的第一聚合物材料未交联层12放入烘箱，短时间初步加热后,拿出烘箱，形成第一聚合物材料半交联层12。随后将所述第一电极层11平铺在所述第一聚合物材料半交联层12上，放入烘箱加热，使之完全交联，最后，所述第一聚合物材料12和所述第一电极层11结合，形成所述第一摩擦组件1，如图9所示。
104.s4形成织物复合组件3
105.如图10所示，首先，在第二模板表面涂覆一层所述流体状的第二聚合物材料未交联层32，然后进行除气泡处理，最后将所述基底非纳米纤维织物31平铺在所述第二聚合物材料未交联层32上，一起放入烘箱，加热使之完全交联，得到所述平面织物复合组件3。
106.如图11所示，当制备两层基底非纳米纤维织物31时，首先，先将一层基底非纳米纤维织物31表面涂覆一层所述第二聚合物材料未交联层32；然后，将第二层基底非纳米纤维织物31覆盖在所述第二聚合物材料未交联层32上，使所述第二聚合物材料未交联层32完全浸入第二层基底非纳米纤维织物31，最后一起放入烘箱，加热使之完全交联，得到所述平面织物复合组件3。此方法能使两层基底非纳米纤维织物31紧密一体化的结合，从而达到高回弹性、舒适性、织物化的一体化织物复合组件3。
107.所述平面织物复合组件3包含一层或多层所述基底非纳米纤维织物31。当制备n层基底非纳米纤维织物31时，可重复上述的制作步骤，如图12所示；
108.另外，如图13所示，通过所述流体状的未交联的第二聚合物材料32将两块所述第一摩擦组件1和两块所述基底非纳米纤维织物31分别结合，加热使之固化交联，形成双“l”型的织物复合组件3和第一摩擦组件1的组合体。进一步，在所述双“l”型的组合体的中间部位包缠一层第二摩擦组件，形成所述基于织物一体化的发电鞋垫。可以理解的是，对于组合鞋垫类型，还需要将该发电鞋垫与前脚掌垫进行缝合或粘合形成一个完整的发电鞋垫。
109.在一些实施方式中，为了使得发电鞋垫结构更为稳固、密封性更好，还用于将双“l”型的组合体与平面织物复合组件3进行交联结合，具体如下：
110.s5形成基于织物一体化的发电鞋垫
111.首先，将所述平面织物复合组件3表面涂覆一层所述流体状的第二聚合物材料未交联层，使之与双“l”型的组合体紧密结合，加热使之固化交联，形成所述双“l”型的组合体和所述平面织物复合组件3一体化；最后，在一体化的中间层上包缠一层所述第二摩擦组件2，形成所述基于织物一体化的发电鞋垫，如图14所示。图15所示为选用n层所述基底非纳米纤维织物31通过第二聚合材料32与第一摩擦组件1相结合，中间层包缠所述第二摩擦组件2，所形成的织物一体化的发电鞋垫。
112.所述第一模板为表面平整光滑的聚丙烯板、金属板或者玻璃板。
113.所述第一聚合物材料12的的厚度可通过改变模板边缘的厚度来控制。
114.所述聚合物材料的涂覆方式为刮涂方式，此刮涂方式可得到表面平整且厚度均一的聚合物材料未交联层。
115.所述第一聚合物材料未交联层12是未进行固化交联处理的流体状态聚合物材料。
116.所述气泡处理是通过真空装置对所述第一聚合物材料未交联层12进行处理，直至
无气泡为止。
117.所述第一聚合物材料半交联层12是介于未进行固化交联处理的流体状态聚合物未交联层和完全固化成膜后的所述第一聚合物交联层12之间的半交联状态材料。
118.所述织物复合组件3的形成、所述第一摩擦组件1的形成以及所述第一摩擦组件1和所述平面织物复合组件3的一体化是通过所述第一聚合物材料12和所述第二聚合物材料32以化学交联的方式制备。
119.根据本发明，在上述实施例中，采用耐撕裂性高、柔韧性强的高分子聚合物例如有机硅作为所述第二聚合物材料32。
120.所述第二摩擦组件2为具有电正性的表面绝缘的导电纱线或者高分子聚合物材料，有且不限于漆包铜线、丁腈橡胶、尼龙和尼龙掺杂聚(3，4-乙烯二氧噻吩)与聚苯乙烯磺酸盐的混合物。进一步地，在上述实施例中，采用的是漆包铜线。
121.所述第一聚合物材料12、所述基底非纳米纤维织物31和所述第二聚合物材料32在一体化发电鞋垫中的含量通过调整层数和厚度进行控制；控制所述基底非纳米纤维织物31含量与所述第一摩擦部件1第一聚合物12和所述第二聚合物材料32总含量的比值，用以控制发电鞋垫输出的电学性能，包括输出电压，电流和功率。
122.如图16所示，“a”表示所述第一聚合物材料12的含量，“b”表示所述第二聚合物材料32的含量，“c”表示所述基底非纳米纤维织物31的含量，“a+b”所述第一聚合物材料12和所述第二聚合物材料32总含量。图中横坐标代表所述基底非纳米纤维织物31含量与所述第一摩擦部件1第一聚合物12和所述第二聚合物材料32总含量的比值，纵坐标代表织物一体化发电鞋垫的电学性能增强率，本发明以电压值为例。以c值为0时，即不添加所述基底非纳米纤维织物31为对照组，其电学性能增强率为0％。随着“c/(a+b)”的值逐渐增大，电学性能增强率呈现先增大后减小的趋势。当“c/(a+b)”的值为0.4～1.6之间时，电学性能增强率较高。
123.根据本发明，在本发明的上述实施例中，选用两层所述基底非纳米纤维织物31与所述第二聚合物材料32相结合，组成所述平面织物复合组件3。
124.上述介绍了本发明提供的一种基于织物一体化的发电鞋垫的制作方法及实际应用，需要说明的是，上述内容仅为本发明的较佳实施例，不能限定本发明的实施例技术方案的范围。对于本发明领域内的技术人员，可以根据实际目的及要求对本发明的实施方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，而这些修改和替换均在本发明的保护范围之内。