自发电电池的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种自发电电池，包括：壳体，壳体内限定有腔室，壳体上设有正极端子和负极端子；绕组组件，绕组组件沿上下方向可活动地设在腔室内；磁体组件，磁体组件设在壳体内且位于绕组组件的外周壁和壳体的内周壁之间，磁体组件产生磁场且绕组组件在上下方向上活动时切割磁场的磁力线产生感应电动势；以及电路组件，电路组件具有输入端和输出端，输入端与绕组组件电连接，输出端包括输出正极和输出负极，输出正极与正极端子电连接，输出负极和负极端子电连接。根据本实用新型实施例的自发电电池形成为外磁体组件内绕组组件的结构，绕组组件的尺寸减小，内阻显著减小，发电效率大大提高，功率提升；该自发电电池绿色无污染，使用寿命长。
【专利说明】自发电电池
【技术领域】
[0001 ] 本实用新型涉及电池【技术领域】，更具体地，涉及一种自发电电池。
【背景技术】
[0002]如今，地球生存环境日益恶化，环境问题日益突出，为了改善环境、建设绿色家园，人类的环保意识不断提高，人们对低碳生活、绿色能源和环保无污染产品的追求也不断提升。随着科学技术的发展和进步，电子产品的能耗越来越低，而振动能量广泛分布在周围的环境中。
[0003]因此，利用电磁式、压电式和静电式等发电方式，将环境中的振动能量转换成电能的能量采集技术变得越来越受关注，通过采集振动能量的自发电装置来驱动低功耗的电子器件也在日益增多，诸如无线传感器、无线开关按钮等电子设备。
[0004]目前，很多如遥控器、无线鼠标、手电筒、传感器等的低功耗电子产品主要使用普通镍镉电池供电，而普通的镍镉电池使用寿命短、需要频繁更换，造成资源浪费，并且普通镍镉电池内含有铅、汞等重金属，会对人类的生活环境及生态环境造成污染。特别是对于一些特殊场合的电子设备，由于更换电池不方便，维护电池所需的成本较高。
[0005]因此，电池的结构仍有待改进。
实用新型内容
[0006]本实用新型旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种绿色无污染、使用寿命长且发电效率高的自发电电池。
[0007]根据本实用新型的自发电电池，包括:壳体，所述壳体包括，金属本体、正极片和封口片，所述金属本体具有一上端开口的腔室，其底部设有负极端子；所述正极片设在所述开口上以形成正极端子，所述封口片设在所述正极片的外周缘与所述金属本体的开口之间；绕组组件，所述绕组组件沿上下方向可活动地设在所述腔室内；磁体组件，所述磁体组件设在所述壳体内且位于所述绕组组件的外周壁和所述壳体的内周壁之间，所述磁体组件产生磁场且所述绕组组件在上下方向上活动时切割所述磁场的磁力线产生感应电动势；以及电路组件，所述电路组件具有输入端和输出端，所述输入端与所述绕组组件电连接，所述输出端包括输出正极和输出负极，所述输出正极与所述正极端子电连接，所述输出负极和所述负极端子电连接。
[0008]根据本实用新型的自发电电池，当绕组组件因振动等原因沿上下方向活动时，绕组组件可切割磁场的磁力线，进而产生感应电动势，使振动等能量转换为电能，实现电池的自发电功能；并且通过将磁体组件设在绕组组件的外周壁和壳体的内周壁之间，使得自发电电池可形成为外磁体组件内绕组组件的结构,绕组组件的尺寸小于磁体组件的尺寸,绕组组件的尺寸可大大减小，从而使内阻显著减小，自发电电池的发电效率大大提高，功率得以提升；该自发电电池绿色无污染，使用寿命长，维护费用低。
[0009]另外，根据本实用新型的自发电电池还可以具有如下附加的技术特征:
[0010]根据本实用新型的一个实施例，还包括铁芯轴，所述铁芯轴沿上下方向延伸地设在所述腔室内，所述绕组组件可上下活动地套设在所述铁芯轴上。
[0011]根据本实用新型的一个实施例，所述磁体组件包括多个沿上下方向间隔开布置的磁环，每个所述磁环沿轴向磁化且相邻两个所述磁环同极相对设置，所述绕组组件沿上下方向可活动地设在多个所述磁环的中心孔内。
[0012]根据本实用新型的一个实施例，所述磁体组件包括:下磁环、中磁环和上磁环；下垫片和上垫片，所述下垫片设在所述下磁环和中磁环之间以连接所述下磁环和中磁环，所述上垫片设在所述中磁环与所述上磁环之间以连接所述中磁环和上磁环；以及下衬套、中衬套和上衬套，所述下衬套、中衬套和上衬套分别套设在所述下磁环、中磁环和上磁环上。
[0013]根据本实用新型的一个实施例，还包括:上端组件和下端组件，所述上端组件和所述下端组件设在所述壳体内，并分别位于所述磁体组件的上端和下端；上弹性件和下弹性件，所述上弹性件和所述下弹性件的两端分别止抵在所述绕组组件和上端组件之间以及绕组组件和下端组件之间，所述上弹性件的下端和所述下弹性件的上端分别与所述绕组组件的上端和下端相连。
[0014]根据本实用新型的一个实施例，所述绕组组件包括:线架，所述线架套设在所述铁芯轴上；下绕组和上绕组，所述下绕组和上绕组绕设在所述线架上，所述下绕组与所述上绕组的绕线方向相反且串联连接；以及下极片和上极片，所述下极片和上极片分别与所述电路组件的输入端相连，所述下极片和上极片分别设在所述线架的下端和上端且分别与所述下绕组的下端和所述上绕组的上端电连接。
[0015]根据本实用新型的一个实施例，所述上弹性件和下弹性件分别为弹簧，所述上弹性件的上下两端分别与所述上端组件和所述上极片电连接，所述下弹性件的上下两端分别与所述下极片和下端组件电连接。
[0016]根据本实用新型的一个实施例，所述电路组件包括:电路支架，所述电路支架设在所述腔室内，所述电路支架的下端抵接所述上端组件；电路，所述电路设在所述电路支架内，所述电路具有所述输入端和所述输出端，所述输入端分别与所述绕组组件和铁芯轴电连接，所述输出端包括分别与所述正极端子和负极端子电连接的输出正极和输出负极；以及绝缘片，所述绝缘片抵接在所述电路支架的上边缘与所述壳体之间。
[0017]根据本实用新型的一个实施例，所述下端组件包括:下端架，所述下端架抵接在所述下磁环和所述壳体的底壁之间，所述下端架上设有下通孔，所述铁芯轴的下端设在所述下通孔内；下端轴套，所述下端轴套穿设在所述下通孔内，所述下端轴套的下端抵接所述壳体的底壁，所述铁芯轴的下端面抵接在所述下端轴套上；以及下端接片，所述下端接片设在所述下通孔内，所述下端接片形成为套设在所述铁芯轴的下端且与所述铁芯轴电连接的环形片体，所述下端接片与所述下弹性件的下端电连接；
[0018]所述上端组件包括:上端架，所述上端架抵接在所述上磁环和所述电路支架之间，所述上端架上设有上通孔，所述铁芯轴的上端设在所述上通孔内；上端轴套，所述上端轴套穿设在所述上通孔内，所述上端轴套的上端抵接所述电路支架，所述铁芯轴的上端穿设在所述上端轴套内，并与所述输入端电连接；以及上端接片，所述上端接片设在所述上通孔内，所述上端接片形成为套设在所述上端轴套上且与所述输入端电连接的环形片体，所述上端接片与所述上弹性件的上端电连接。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是根据本实用新型实施例的自发电电池的结构示意图；
[0020]图2是根据本实用新型实施例的自发电电池的结构示意图；
[0021]图3是根据本实用新型实施例的自发电电池的外视图；
[0022]图4是根据本实用新型实施例的自发电电池的内部分解结构示意图；
[0023]图5是根据本实用新型实施例的自发电电池的磁体组件的结构示意图；
[0024]图6是根据本实用新型实施例的自发电电池的磁体组件的剖面图；
[0025]图7是根据本实用新型实施例的自发电电池的铁芯轴分别为软磁铁芯轴和非磁性铁芯轴时在绕组组件内侧产生的磁感应强度的比较曲线图；
[0026]图8是根据本实用新型实施例的自发电电池的铁芯轴分别为软磁铁芯轴和非磁性铁芯轴时在外界激励下绕组组件中产生的感应电动势的比较曲线图；
[0027]图9是根据本实用新型实施例的自发电电池的电路原理图。
[0028]附图标记:
[0029]自发电电池100;
[0030]绕组组件I ;磁体组件2 ;铁芯轴3 ;弹性组件4 ;下端组件5 ;上端组件6 ；电路组件7 ;壳体8 ;
[0031]下绕组101 ;上绕组102 ;线架103 ;下极片104 ;上极片105 ；
[0032]下磁环201 ;中磁环202 ;上磁环203 ;下垫片204 ;上垫片205 ;下衬套206 ;中衬套207 ;上衬套208 ；
[0033]下弹性件401 ;上弹性件402 ；
[0034]下端架501 ;下端接片502 ;下端轴套503 ；
[0035]上端架601 ;上端接片602 ;上端轴套603 ；
[0036]电路701 ；电路支架702 ;绝缘片703 ；
[0037]金属本体801 ;正极片802 ;封口片803。
【具体实施方式】
[0038]下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
[0039]在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“底” “内”、“外”、“轴向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0040]在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
[0041]在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0042]下面结合附图详细描述根据本实用新型实施例的自发电电池100。
[0043]如图1至图9所示，根据本实用新型实施例的自发电电池100包括壳体8、绕组组件1、磁体组件2以及电路组件7。
[0044]壳体8包括金属本体801、正极片802和封口片803，金属本体具有一上端开口的腔室，其底部设有负极端子；正极片802设在开口上以形成正极端子，封口片803设在正极片802的外周缘与金属本体801的开口之间。绕组组件I沿上下方向可活动地设在腔室内。磁体组件2设在壳体8内，并且位于绕组组件I的外周壁和壳体8的内周壁之间。磁体组件2可产生磁场，当绕组组件I因振动等原因沿上下方向活动时，绕组组件I可切割腔室内磁场的磁力线，进而产生感应电动势，使振动等能量可转换为电能，实现自发电电池100的自发电功能。
[0045]该自发电电池100是一种能够收集手摇振动能量及其他微小振动能量等，并把振动的机械能转换成电能的发电装置，可以供诸如遥控器、无线传感器等低功耗的电子产品使用，解决了普通电池对环境造成的污染及使用寿命短、需频繁更换的问题，绿色无污染，使用寿命长，维护费用低，可以替代普通电池，更好地满足新形势下绿色环保的需求，提升了用户体验。
[0046]电路组件7具有输入端和输出端，输入端与绕组组件I电连接，输出端包括输出正极和输出负极，输出正极与正极端子电连接，输出负极和负极端子电连接。由此，绕组组件I中产生的电能可输出到电路组件7，并通过电路组件7的输出端输出到自发电电池100的正极端子和负极端子，当自发电电池100与电子产品相连时，自发电电池100中产生的电能可供给电子产品使用。
[0047]根据本实用新型实施例的自发电电池100，通过将磁体组件2设在绕组组件I的外周壁和壳体8的内周壁之间，使得自发电电池100可形成为外磁体组件2内绕组组件I的结构，绕组组件I的尺寸小于磁体组件2的尺寸，使绕组组件I的尺寸可大大减小，从而使内阻显著减小，自发电电池100的发电效率大大提高，功率得以提升。
[0048]如图1和图2所示，自发电电池100还包括铁芯轴3，铁芯轴3设在壳体8的腔室内，并沿上下方向延伸。绕组组件I可活动地套设在铁芯轴3上。当自发电电池100受到振动时，绕组组件I可沿铁芯轴3的轴向上下往复移动，进而切割磁体组件2产生的磁场的磁力线，从而在绕组组件I内产生感应电动势。
[0049]铁芯轴3的设置可减小绕组组件I上下往复移动时的摩擦损耗，提高发电效率；同时铁芯轴3还能较好的引导腔室内磁场的磁力线，使更多的磁力线经过绕组组件I。当绕组组件I上下往复运动时，能够更有效的切割腔室内的磁力线，使绕组组件I切割磁力线的效果增强，绕组组件I内产生的感应电动势更大，功率更大，发电效率进一步提高。
[0050]铁芯轴3可为软磁铁芯轴3或者非磁性铁芯轴3。图7示出了当铁芯轴3分别为软磁铁芯轴3和非磁性铁芯轴3时，在绕组组件I内侧产生的磁感应强度比较曲线图。从图7中可以看出，当铁芯轴3为软磁铁芯轴3时，在绕组组件I内侧能够产生更大的磁感应强度，磁感应强度梯度也更大，因此，绕组组件I能够产生更大的感应电动势，功率更大。
[0051]图8示出了当铁芯轴3分别为软磁铁芯轴3和非磁性铁芯轴3时，在外界激励下绕组组件I中产生的感应电动势的比较曲线图。从图8可看出，当铁芯轴3为软磁铁芯轴3时，绕组组件I内能够产生更大的感应电动势。即当铁芯轴3为软磁性铁芯轴3时，能够使自发电电池100的发电效率提高，功率增大。
[0052]如图2、图5和图6所示，磁体组件2可包括多个沿上下方向间隔开布置的磁环，绕组组件I沿上下方向可活动地设在多个磁环的中心孔内，每个磁环沿轴向磁化且相邻两个磁环同极相对设置。由此，在磁环内腔能够具有比较大的磁感应强度和磁感应强度梯度，绕组切割磁力线时能获得更高的功率输出。
[0053]具体地，如图5和图6所示，磁环可包括下磁环201、中磁环202和上磁环203三个磁环，下磁环201与中磁环202同极相对设置，中磁环202与上磁环203同极相对设置。可选地，下磁环201、中磁环202和上磁环203可选为磁性性能好的稀土永磁体，以保证腔室内的磁场强度，提高发电效率。
[0054]磁体组件2还可包括下垫片204和上垫片205以及下衬套206、中衬套207和上衬套208。下垫片204设在下磁环201和中磁环202之间以将下磁环201和中磁环202连接在一起，上垫片205设在中磁环202与上磁环203之间，以将中磁环202和上磁环203连接在一起。下垫片204和上垫片205可选用软磁材料制备。下衬套206套设在下磁环201上，中衬套207套设在中磁环202上，上衬套208套设在上磁环203上，以保护下磁环201、中磁环202和上磁环203。
[0055]如图2所示，自发电电池100还可包括上端组件6、下端组件5、上弹性件402和下弹性件401。上端组件6和下端组件5设在壳体8内，上端组件6位于磁体组件2的上端，下端组件5位于磁体组件2的下端。上弹性件402的上端止抵在上端组件6上，上弹性件402的下端止抵在绕组组件I上；下弹性件401的上端止抵在绕组组件I上，下弹性件401的上端和下端止抵在下端组件5上。上弹性件402的下端与绕组组件I的上端相连，下弹性件401的上端与绕组组件I的下端相连。
[0056]下弹性件401和上弹性件402分别套设在铁芯轴3上，并可沿上下方向发生弹性变形。上弹性件402和下弹性件401组成的弹性组件4可随着绕组组件I的上下往复运动而发生上下伸缩变形，弹性组件4可对绕组组件2施加弹性力。绕组组件I在弹性组件4的弹性力的作用下能够更容易地上下往复运动。由此，外界激励和弹性组件4的作用下，绕组组件I可顺畅地沿着铁芯轴3做往复振动。
[0057]如图2所示，绕组组件I可包括线架103、下绕组101、上绕组102、下极片104和上极片105。线架103套设在铁芯轴3上，下绕组101和上绕组102绕设在线架103上，上绕组102和下绕组101可随线架103沿铁芯轴3上下往复移动。线架103可与铁芯轴3间隙配合，以减小线架103往复运动时的摩擦，更利于绕组组件I的往复运动。
[0058]下绕组101与上绕组102的绕线方向可相反并且串联连接在一起，由此当下绕组101与上绕组102随线架103上下往复运动时，上绕组102与下绕组101内能够产生方向相同的感应电动势，且上绕组102与下绕组101内的感应电动势可相加在一起构成自发电电池100的电压。
[0059]下极片104设在线架103的下端，并且与下绕组101的下端相连，上极片105设在线架103的上端，并且与上绕组102的上端相连。为方便连接，下绕组101下端和上绕组102的上端可分别设有引线，以与下极片104和上极片105连接。同时，下极片104和上极片105分别与电路组件7的输入端相连，由此，下绕组101与上绕组102内产生的感应电动势可传递至下极片104和上极片105，并通过下极片104和上极片105输出至电路组件7，进而到达自发电电池100的正极端子和负极端子。
[0060]如图1所示，上弹性件402和下弹性件401分别为弹簧，上弹性件402的下端与上极片105电连接，上弹性件402的上端与上端组件6电连接；下弹性件401的上端与下极片104电连接，下弹性件401的下端与下端组件5电连接。
[0061]其中，上弹性件402可分别与上极片105和上端组件6焊接相连，下弹性件401可分别与下极片104和下端组件5焊接相连。由此，上极片105可通过上弹性件402与上端组件6电连接在一起，下极片104可通过下弹性件401与下端组件5电连接在一起。有利地，上弹性件402和下弹性件401优选为电阻率较小的弹簧。由此，可进一步减小自发电电池100的内阻，提高发电效率。
[0062]电路组件7包括电路支架702、电路701以及绝缘片703。电路支架702设在腔室的上端，电路支架702的下端抵接在上端组件6上，电路701设在电路支架702内，绝缘片703抵接在电路支架702的上边缘与壳体8之间，以起到固定电路支架702和防止电路701与壳体8发生短路。电路701具有输入端和输出端，输入端分别与绕组组件I和铁芯轴3电连接，输出端包括输出正极和输出负极，输出正极与正极端子电连接，输出负极与负极端子电连接。
[0063]如图2和图3所示，金属本体801为上端开口的圆筒形，金属本体801可为非磁性材料，可以理解的是，负极端子不仅限于设在金属本体801底部的负极端子，金属本体801整个也可为负极端子。
[0064]封口片803设在正极片802的外周缘与金属本体801的开口之间，以防止正极片802与金属本体801发生电连接，造成自发电电池100出现短路现象；同时还能起到密封自发电电池100的作用。
[0065]壳体8可用以安装绕组组件1、磁体组件2、上端组件6、下端组件5和铁芯轴3等部件，使内部组件与外界隔离的部件，可起到封装保护的作用。壳体8可采用与标准电池外壳形状和尺寸相同的外壳，使其可以直接使用在如遥控器等电子设备内，无需考虑其是否匹配的问题，通用性好。
[0066]下端组件5可包括下端架501、下端轴套503以及下端接片502，上端组件6可包括上端架601、上端轴套603以及上端接片602。下端架501抵接在下磁环201和壳体8的底壁之间，下端架501的上端可与下磁环201的下端粘接在一起。上端架601抵接在上磁环203和电路支架702之间，上端架601的下端可与上磁环203的上端粘接一起。由此，磁体组件2可稳固地固定在上端组件6和下端组件5之间，并可与下端架501和上端架601形成为一体的结构，防止磁体组件2在腔室内发生移动。
[0067]下端架501上可设有下通孔，铁芯轴3的下端可设在下通孔内。下端轴套503可穿设在下通孔内，下端轴套503的下端可抵接壳体8的底壁，下端轴套503上可设有下轴套孔，铁芯轴3的下端面可抵接在下端轴套503的下轴套孔内，以防止铁芯轴3在腔室内发生移动，使铁芯轴3的安装更稳固。
[0068]上端架601上可设有上通孔，铁芯轴3的上端可设在上通孔内。上端轴套603穿设在上通孔内，上端轴套603的上端可抵接在电路支架702上，上端轴套603上可设有上轴套孔，铁芯轴3的上端穿设在上端轴套603的上轴套孔内，以对铁芯轴3的上端起到较好的固定作用。
[0069]下端接片502设在下通孔内，下端接片502可形成为套设在铁芯轴3的下端且与铁芯轴3电连接的环形片体，由于下端接片502还与下弹性件401的下端电连接，因此，铁芯轴3可通过下端接片502与下弹性件401电连接在一起；同时铁芯轴3的上端与输入端电连接，下弹性件401与下极片104电连接，因此，下绕组101依次通过下极片104、下弹性件401、下端接片502、铁芯轴3与输入端中的输入正极和输入负极中的一个极电连接在一起。
[0070]上端接片602设在上通孔内，上端接片602形成为套设在上端轴套603上且与输入端电连接的环形片体。由于上端接片602与上弹性件402的上端电连接，上弹性件402与上极片105电连接，因此，上绕组102依次通过上极片105、上弹性件402和上端接片602与输入端中的输入正极和输入负极中的另一个极电连接在一起。
[0071]需要说明的是，上端接片602与铁芯轴3之间设有上端轴套603，上端轴套603将上端接片602与铁芯轴3间隔开，以防止上端接片602和铁芯轴3发生电连接，进而造成自发电电池100内部短路现象。
[0072]由此，上端接片602、上弹性件402、上极片105、上绕组102、下绕组101、下极片104、下弹性件401、下端接片502、铁芯轴3与输入端构成一个回路。上绕组102和下绕组101串联在一起，且内部产生的感应电流可通过输入端输入到电路701内，并通过电路701输出到自发电电池100的正极端子和负极端子上。
[0073]如图9所示，电路701可包括整流波电路，稳压电路以及蓄能装置。整流波电路的两极分别与上端接片和铁芯轴的上端电连接，稳压电路与整流波电路相连，蓄能装置与稳压电路相连，蓄能装置的两极分别与正极片802和金属本体801相连。由此，绕组组件I内产生的感应电流可首先经过整流波电路，感应电流在整流波电路内经过整流滤波处理后流向稳压电路，并通过稳压电路输出到蓄能装置内，使电能可储存在蓄能装置内，实现能量的收集和储存。
[0074]蓄能装置的正极与正极片802相连，蓄能装置的负极与金属本体801相连。蓄能装置内储存的电能可通过正极和负极输送至正极片802和金属本体801，从而使自发电电池的正极端子(正极片802)和负极端子(金属本体801)可具有电流，当将用电设备与自发电电池100相连时，自发电电池100内的电流可通过正极片802和金属本体801供给至用电设备。
[0075]具体地，如图9所示，整流波电路包括二极管D1-D4和电容Cl。绕组组件内产生的不稳定的交流电经过二极管D1-D4进行全桥整流，然后经电容Cl滤波得到直流电压U1。稳压电路由电阻R1，稳压二极管D5和开关管Ql组成，稳压电路保证输出端Vout为恒定的低电压，最后对超级电容C2进行充电，将能量收集到超级电容C2当中，该超级电容C2即作为蓄能装置。电路701的输出正极与壳体8的正极端子(正极片802)电连接、电路701的输出负极与壳体8的负极端子(金属本体801)电连接，存储的电能经过正极端子、负极端子流出可供低能耗电子产品使用。
[0076]为了使根据本实用新型实施例的自发电电池100更为详尽具体，下面综合描述根据本实用新型实施例的自发电电池100的电连接关系情况以及发电和电能输出情况。
[0077]根据本实用新型实施例的自发电电池100的电连接关系如下:
[0078]下绕组101的下端与下极片104电连接，下极片104与下弹性件401的上端电连接，下弹性件401的下端与下端接片502电连接，下端接片502与铁芯轴3的下端电连接，铁芯轴3的上端与电路701的输入端的输入正极和输入负极中的一个极电连接。
[0079]上绕组102的上端与上极片105电连接，上极片105与上弹性件402下端电连接，上弹性件402上端与上端接片602，上端接片602与电路701的输入端的输入正极和输入负极中的另一个极电连接。
[0080]下绕组101和上绕组102绕线方向相反，并且串联在一起。电路701、上端接片602、上弹性件402、上极片105、上绕组102、下绕组101、下极片104、下弹性件401、下端接片502和铁芯轴3可形成一个电流回路。同时，电路701的输出端的输出正极和与正极片802相连，输出负极和金属本体801相连。
[0081]根据本实用新型实施例的自发电电池100的发电过程如下:
[0082]在外界激励和弹性组件4的作用下，绕组组件I沿着铁芯轴3做往复振动，绕组组件I切割由磁体组件2产生的磁场，绕组组件2中的磁通发生改变产生感应电动势，电能即产生。
[0083]根据本实用新型实施例的自发电电池100的电能输出过程如下:
[0084]绕组组件I上产生的电能一极依次经过下极片104、下弹性件401、下端接片502和铁芯轴3,流经电路701输入端的输入正极和输入负极中的一个上；产生的电能另一极依次经过上极片105、上弹性件402、上端接片602，流经电路701输入端的输入正极和输入负极中的另一个上；电路701输入的交流电经整流波电路进行整流滤波处理后，输出至稳压电路稳压，稳压电路向蓄能装置输送稳压处理后的电流，最后，蓄能装置存储的电能经壳体8上的正极片802和金属本体801输送低功耗电子器件中，供电子器件使用。
[0085]在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。
[0086]尽管上面已经示出和描述了本实用新型的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本实用新型的限制，本领域的普通技术人员在本实用新型的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。
【权利要求】
1.一种自发电电池，其特征在于，包括: 壳体，所述壳体包括，金属本体、正极片和封口片，所述金属本体具有一上端开口的腔室，其底部设有负极端子；所述正极片设在所述开口上以形成正极端子，所述封口片设在所述正极片的外周缘与所述金属本体的开口之间； 绕组组件，所述绕组组件沿上下方向可活动地设在所述腔室内； 磁体组件，所述磁体组件设在所述壳体内且位于所述绕组组件的外周壁和所述壳体的内周壁之间，所述磁体组件产生磁场且所述绕组组件在上下方向上活动时切割所述磁场的磁力线产生感应电动势；以及 电路组件，所述电路组件具有输入端和输出端，所述输入端与所述绕组组件电连接，所述输出端包括输出正极和输出负极，所述输出正极与所述正极端子电连接，所述输出负极和所述负极端子电连接。
2.根据权利要求1所述的自发电电池，其特征在于，还包括铁芯轴，所述铁芯轴沿上下方向延伸地设在所述腔室内，所述绕组组件可上下活动地套设在所述铁芯轴上。
3.根据权利要求2所述的自发电电池，其特征在于，所述磁体组件包括多个沿上下方向间隔开布置的磁环，每个所述磁环沿轴向磁化且相邻两个所述磁环同极相对设置，所述绕组组件沿上下方向可活动地设在多个所述磁环的中心孔内。
4.根据权利要求3所述的自发电电池，其特征在于，所述磁体组件包括: 下磁环、中磁环和上磁环； 下垫片和上垫片，所述下垫片设在所述下磁环和中磁环之间以连接所述下磁环和中磁环，所述上垫片设在所述中磁环与所述上磁环之间以连接所述中磁环和上磁环；以及 下衬套、中衬套和上衬套，所述下衬套、中衬套和上衬套分别套设在所述下磁环、中磁环和上磁环上。
5.根据权利要求4所述的自发电电池，其特征在于，还包括: 上端组件和下端组件，所述上端组件和所述下端组件设在所述壳体内，并分别位于所述磁体组件的上端和下端； 上弹性件和下弹性件，所述上弹性件和所述下弹性件的两端分别止抵在所述绕组组件和上端组件之间以及绕组组件和下端组件之间，所述上弹性件的下端和所述下弹性件的上端分别与所述绕组组件的上端和下端相连。
6.根据权利要求5所述的自发电电池，其特征在于，所述绕组组件包括: 线架，所述线架套设在所述铁芯轴上； 下绕组和上绕组，所述下绕组和上绕组绕设在所述线架上，所述下绕组与所述上绕组的绕线方向相反且串联连接；以及 下极片和上极片，所述下极片和上极片分别与所述电路组件的输入端相连，所述下极片和上极片分别设在所述线架的下端和上端且分别与所述下绕组的下端和所述上绕组的上端电连接。
7.根据权利要求6所述的自发电电池，其特征在于，所述上弹性件和下弹性件分别为弹簧，所述上弹性件的上下两端分别与所述上端组件和所述上极片电连接，所述下弹性件的上下两端分别与所述下极片和下端组件电连接。
8.根据权利要求7所述的自发电电池，其特征在于，所述电路组件包括: 电路支架，所述电路支架设在所述腔室内，所述电路支架的下端抵接所述上端组件；电路，所述电路设在所述电路支架内，所述电路具有所述输入端和所述输出端，所述输入端分别与所述绕组组件和铁芯轴电连接；以及 绝缘片，所述绝缘片抵接在所述电路支架的上边缘与所述壳体之间。
9.根据权利要求8所述的自发电电池，其特征在于，所述下端组件包括: 下端架，所述下端架抵接在所述下磁环和所述壳体的底壁之间，所述下端架上设有下通孔，所述铁芯轴的下端设在所述下通孔内； 下端轴套，所述下端轴套穿设在所述下通孔内，所述下端轴套的下端抵接所述壳体的底壁，所述铁芯轴的下端面抵接在所述下端轴套上；以及 下端接片，所述下端接片设在所述下通孔内，所述下端接片形成为套设在所述铁芯轴的下端且与所述铁芯轴电连接的环形片体，所述下端接片与所述下弹性件的下端电连接；所述上端组件包括: 上端架，所述上端架抵接在所述上磁环和所述电路支架之间，所述上端架上设有上通孔，所述铁芯轴的上端设在所述上通孔内； 上端轴套，所述上端轴套穿设在所述上通孔内，所述上端轴套的上端抵接所述电路支架，所述铁芯轴的上端穿设在所述上端轴套内，并与所述输入端电连接；以及 上端接片，所述上端接片设在所述上通孔内，所述上端接片形成为套设在所述上端轴套上且与所述输入端电连接的环形片体，所述上端接片与所述上弹性件的上端电连接。
【文档编号】H02K35/04GK204190586SQ201420338433
【公开日】2015年3月4日 申请日期:2014年6月24日 优先权日:2014年6月24日
【发明者】杨建锋, 蒋丛华, 周虎 申请人:比亚迪精密制造有限公司