[发明专利]发电设备

说明书

发电设备(1)具备：驻极体(2)，其具有第一带电面(21)及第二带电面(22)；第一发电部(10A)，其包含形成于第一、第二带电面(21)的第一、第二电极(31、32)，在第一带电面(21)上，第一电极以使成为集电面(20)的一部分露出的状态配置；第二发电部(10B)，其包含第三电极(33)和第二电极，该第三电极(33)与第一带电面(21)隔开间隔而对置，并且能够平行移动；以及蓄电部(41)及输出部(42)中的至少一者。驻极体(2)是包含带隙能量为4eV以上的无机电介质的驻极体材料通过极化处理进行驻极体化而成的驻极体。

相关申请的相互参照

本申请基于2020年2月28日提出申请的日本专利申请No.2020-032539号，在此引用其记载内容。

技术领域

本发明涉及使用了驻极体的发电设备。

背景技术

作为将环境中存在的能量转换为电力的能量收集技术，对利用驻极体的静电感应进行发电的环境发电元件的实用化进行了研究。作为驻极体的构成材料，一般使用氟树脂等有机高分子材料，例如，已知使用了链状的含氟树脂、主链具有含氟脂肪族环结构的聚合物的材料。

作为使用了驻极体的环境发电元件，提出了一种振动发电元件，其使与固定电极上的驻极体对置的可动电极振动，使被可动电极感应的电荷量变化，并以电力的形式取出。另外，对这样的振动发电元件在各种领域中的应用进行了各种研究。例如，在专利文献1中公开了，将静电感应型转换元件应用于传感器、促动器，该静电感应型转换元件以如下方式构成：在一对基板的对置面形成含氟聚合物膜，制成驻极体，将一对基板中的一者作为固定基板，使其相对于成为可动基板的另一者相对运动。静电感应型转换元件以在对置面混合存在驻极体和导体的方式配置，并规定其面积比例。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第4871642号公报

发明内容

对于这样的振动发电元件而言，通过作为外部能量的振动，与驻极体对置的可动电极相对运动，驻极体与可动电极之间的静电容量变化，由此能够进行发电。换言之，在利用振动发电元件作为发电设备的情况下，即使连接至传感器、促动器等负载，在不从外部输入振动等运动能量的期间，也不能进行发电，发电设备的利用环境有限。或者，为了高效地利用环境振动，必须像专利文献1那样对驻极体及导体的配置下功夫，电极构成、可动电极的支撑结构等容易变得复杂。

本发明的目的在于，提供使用驻极体、在不从外部输入振动等运动能量的期间也能够进行发电的发电设备。

本发明的一方式涉及一种发电设备，其具备：

驻极体，其具有以不同的极性带电的第一带电面及第二带电面；

第一发电部，其包含形成于上述第一带电面的第一电极和形成于上述第二带电面的第二电极，在上述第一带电面上，上述第一电极以使成为集电面的一部分露出的状态配置；

第二发电部，其包含第三电极和上述第二电极，上述第三电极与上述第一带电面隔开间隔而对置，并且能够在与上述第一带电面平行的方向上相对移动；以及

与上述第一发电部及上述第二发电部电连接的蓄电部及输出部中的至少一者，

上述驻极体是包含带隙能量为4eV以上的无机电介质的驻极体材料通过极化处理进行驻极体化而成的驻极体。

在上述构成的发电设备中，构成驻极体的无机电介质具有4eV以上的高带隙能量，能够增大极化处理时的绝缘破坏电压。因此，例如，通过在加热条件下施加高的电压，能够得到高的表面电位。此外，查明了通过在驻极体的两带电面分别形成电极，例如，以使带电面的一部分露出的状态配置一个电极，并连接至蓄电部或输出部时，可以将电力取出。