[发明专利]自充电储能装置

权利要求书

1.一种自充电储能装置，其特征在于，包括：

将机械能转换为电能的至少一个氧化锌纳米发电机，所述氧化锌纳米发电机包括：相对设置的第一结构层和第二结构层，以及位于所述第一结构层和所述第二结构层之间的氧化锌纳米线；其中，所述氧化锌纳米线生长在所述第二结构层的朝向第一结构层的表面上，且所述氧化锌纳米线的另一端与第一结构层相接触，所述第一结构层和第二结构层构成所述氧化锌纳米发电机的两个输出电极；

与所述至少一个氧化锌纳米发电机的输出电极相连的，将所述氧化锌纳米发电机输出的电信号进行调节转换的充电电路模块；以及

与所述充电电路模块相连的、接收所述充电电路模块输出的电信号并进行储存的至少一个超级电容器；所述超级电容器包括：基底，位于基底上且属于同一层的隔膜、超级电容器第一电极、超级电容器第二电极以及第一集流体、第二集流体，电解液，填充有所述电解液的空腔，以及形成所述空腔的封装结构。

2.根据权利要求1所述的自充电储能装置，其特征在于，所述隔膜设置在所述超级电容器第一电极和超级电容器第二电极之间，所述第一集流体与超级电容器第一电极连接，所述第二集流体与超级电容器第二电极连接，所述充电电路模块与所述第一集流体、第二集流体连接；

所述封装结构包括位于所述第一集流体和第二集流体上的两个垫层片，以及垫层片上的封装层；

所述空腔由所述两个垫层片、所述隔膜、所述封装层、所述超级电容器第一电极和超级电容器第二电极形成。

3.根据权利要求1或2所述的自充电储能装置，其特征在于，至少一个氧化锌纳米发电机分设在所述超级电容器的上侧和/或下侧，设置在所述超级电容器下侧的至少一个氧化锌纳米发电机与所述超级电容器共用所述基底，设置在所述超级电容器上侧的至少一个氧化锌纳米发电机与所述超级电容器之间还设置有绝缘层。

4.根据权利要求3所述的自充电储能装置，其特征在于：

设置在所述超级电容器下侧的氧化锌纳米发电机有多个，且阵列排列在同一层或不同层，形成并联和/或串联结构；

和/或，设置在所述超级电容器上侧的氧化锌纳米发电机有多个，且阵列排列在同一层或不同层，形成并联和/或串联结构。

5.根据权利要求1或2所述的自充电储能装置，其特征在于，所述超级电容器为全固态超级电容器，选自全固态石墨烯超级电容器，全固态活性炭超级电容器，全固态活性炭/金属氧化物超级电容器，全固态活性炭/导电聚合物超级电容器，全固态活性炭/锂离子电池混合超级电容器中的一种。

6.根据权利要求1或2所述的自充电储能装置，其特征在于，所述基底的材质选自聚对苯二甲酸乙二醇酯、硅和二氧化硅中的一种。

7.根据权利要求2所述的自充电储能装置，其特征在于，所述两个垫层片的材质选自丁钠橡胶、丁苯橡胶、丁腈橡胶、丁基橡胶、硅橡胶、聚氨酯橡胶、异戊橡胶、顺丁橡胶、氟橡胶和丙烯酸酯橡胶中的一种。

8.根据权利要求1或2所述的自充电储能装置，其特征在于，所述隔膜的材质为氧化石墨、对苯二甲酸乙二醇酯、硅和二氧化硅、聚二甲基硅氧烷中的一种；则所述电解液的体系选自聚乙烯醇-硫酸体系；聚乙烯醇-磷酸体系；1-丁基，3-甲基咪唑双三氟甲基磺酰磺酰亚胺-烟雾硅胶体系；聚苯胺-1-乙基，3-甲基咪唑四氟硼酸盐-三甲基硅醇体系；1-丁基，3-甲基咪唑四氟硼酸盐-硅胶体系；聚甲基丙烯酸甲酯-碳酸乙烯酯-碳酸丙烯酯-高氯酸锂体系；聚甲基丙烯酸甲酯-碳酸乙烯酯-碳酸丙烯酯-高氯酸纳体系；聚氧化乙烯-聚乙二醇-三氟甲基磺酸锂体系；聚甲基丙烯酸甲酯-碳酸乙烯酯-碳酸丙烯酯-高氯酸四乙基铵体系中的一种。

9.根据权利要求2所述的自充电储能装置，其特征在于，所述封装层的材质为铝塑膜、聚乙烯、聚丙烯、聚氯乙烯、聚苯乙烯、丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物、聚甲基丙烯酸甲酯、聚甲醛、聚碳酸酯和聚酰胺膜中的一种。

10.根据权利要求1或2所述的自充电储能装置，其特征在于，所述第一集流体和第二集流体的材质选自铜、银、铝和镍中的一种；所述超级电容器第一电极和超级电容器第二电极的材质选自石墨烯、活性炭、炭气凝胶、碳纤维、金属氧化物、导电聚合物和锂离子电池材料中的一种。