DE102010016499A1

DE102010016499A1 - Planar piezo generator module for converting mechanical energy into electrical power, has piezoelectric film whose portions are connected with film-like electrodes and formed one above other to form layers of multi-layer arrangement

Info

Publication number: DE102010016499A1
Application number: DE102010016499A
Authority: DE
Inventors: Anmelder Gleich
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2010-04-18
Filing date: 2010-04-18
Publication date: 2011-10-20

Abstract

The module has a piezoelectric film (1) whose sides are connected with a side of a film-like electrode (2) and a side of another film-like electrode, respectively. The piezoelectric film is folded in meander-shape and connected with the film-like electrodes. Multiple portions of the piezoelectric film are connected with the film-like electrodes and formed one above the other to form layers of a multi-layer arrangement. A bottom layer and a topmost layer of the multilayer arrangement are designed as a stop face for introduction of force on the portions of the piezoelectric film. An independent claim is also included for a method for manufacturing a planar piezo generator module.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft flächige Piezogeneratormodule, welche eine Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie ermöglichen. Die mechanische Energie kann beispielsweise infolge einer auf abstützende Oberflächen wirkenden Schwerkraft von Personen oder Gegenständen auftreten, beispielsweise beim Begehen oder Befahren von Oberflächen. Dabei kann es sich um mechanische Energie handeln, welche nur kurzzeitig oder impulsfolgenartig eingebracht wird. Die Erfindung betrifft insbesondere großflächige Piezogeneratormodule, die bei kleiner Dicke mit einer wesentlich größeren Fläche als bisher bekannte Piezoelemente herstellbar sind. Die vorliegende Erfindung betrifft weiterhin Verfahren zur Herstellung derartiger flächiger Piezogeneratormodule.The present invention relates to planar Piezo generator modules, which allow a conversion of mechanical energy into electrical energy. The mechanical energy can occur, for example, as a result of a force acting on supporting surfaces of gravity of persons or objects, for example when walking on or driving on surfaces. It may be mechanical energy, which is introduced only briefly or pulse-like. The invention particularly relates to large-scale piezo-generator modules, which can be produced at a small thickness with a much larger area than previously known piezoelectric elements. The present invention further relates to methods for producing such planar Piezo generator modules.

Die DE 691 10 694 T2 zeigt ein Verfahren zum Herstellen eines piezoelektrischen Mehrschichtelementes. Bei diesem Verfahren wird eine Metallschicht einseitig auf piezoelektrische Kunststoffschichten aufgetragen, woraufhin die Kunststoffschichten zu einer Mehrfachschicht gestapelt werden. Nachteilig an dieser Lösung ist der hohe Aufwand zur Bereitstellung der mehreren zu stapelnden Kunststoffschichten. Ein weiterer Nachteil besteht darin, dass die mehreren gestapelten Kunststoffschichten mechanisch fixiert werden müssen, damit dass Mehrschichtelement hohen Belastungen ausgesetzt werden kann.The DE 691 10 694 T2 shows a method of manufacturing a piezoelectric multilayer element. In this method, a metal layer is applied on one side to piezoelectric polymer layers, after which the plastic layers are stacked into a multiple layer. A disadvantage of this solution is the high cost of providing the plurality of plastic layers to be stacked. Another disadvantage is that the multiple stacked plastic layers must be mechanically fixed, so that multi-layer element can be exposed to high loads.

Aus der WO 88/04475 A1 ist ein piezoelektrisches Element bekannt, bei welchem eine piezoelektrische Folie mehrschichtig ausgebildet ist. Die Schichten der piezoelektrischen Folie sind alternierend angeordnet, wobei zwischen jeweils zwei der Schichten Elektroden abwechselnd von zwei Seiten hineinragen.From the WO 88/04475 A1 is a piezoelectric element is known in which a piezoelectric film is formed multi-layered. The layers of the piezoelectric film are arranged alternately, wherein between each two of the layers electrodes project alternately from two sides.

Die jeweils von einer Seite zwischen die Schichten ragenden Elektroden sind elektrisch miteinander verbunden. Ein Nachteil dieser Lösung besteht in dem hohen Aufwand zur Ausbildung der vielen Elektroden.The electrodes projecting from one side between the layers are electrically connected to one another. A disadvantage of this solution is the high expense of forming the many electrodes.

In der US 4,330,730 ist eine biegsame Vorrichtung mit einem aufgewickelten piezoelektrischen Polymer gezeigt. Die Vorrichtung kann u. a. der Umwandlung einer mechanischen Verformung in ein elektrisches Potenzial dienen. Das aufgewickelte piezoelektrische Polymer ist bevorzugt durch eine Folie aus Polyvenylidenfluorid gebildet und beidseitig mit einem leitenden Material beschichtet, um zwei Elektroden auszubilden. Die Folie ist um zwei Spindeln herum aufgewickelt, sodass die Folie doppelschichtig aufgewickelt ist, wodurch sich die beiden Elektrodenschichten nicht gegenseitig berühren. Die einzelnen Windungen der aufgewickelten Folie weisen annähernd die Form eines Rechteckes auf, sodass die Vorrichtung in ihrer Gesamtheit die Form eines flachen Blockes besitzt. Ein Nachteil dieser Lösung besteht in dem aufwändigen Aufwickeln auf die zwei Spindeln zur Herstellung der Vorrichtung und der notwendigen Verbiegung zur Generation elektrischer Potenziale.In the US 4,330,730 For example, a flexible device with a wound piezoelectric polymer is shown. Among other things, the device can serve to convert a mechanical deformation into an electrical potential. The wound piezoelectric polymer is preferably formed by a film of polyvinylidene fluoride and coated on both sides with a conductive material to form two electrodes. The film is wound around two spindles, so that the film is wound double-layered, whereby the two electrode layers do not touch each other. The individual turns of the wound film have approximately the shape of a rectangle, so that the device in its entirety has the shape of a flat block. A disadvantage of this solution is the complicated winding on the two spindles for the production of the device and the necessary bending to the generation of electrical potentials.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht ausgehend vom Stand der Technik darin, flächige, flexible und robuste Piezogeneratormodule sowie Verfahren zu ihrer Herstellung bereitzustellen, wobei sich die Piezogeneratormodule durch eine unaufwändige Konstruktion auszeichnen und auf einfache Weise mit großen Dimensionen, beispielsweise in einer flächenhaften Ausdehnung von einem halben Meter in beide Richtungen ausführen lassen sollen.The object of the present invention, starting from the prior art, is to provide planar, flexible and robust piezo-generator modules and methods for their production, wherein the piezo-generator modules are characterized by an inexpensive construction and in a simple manner with large dimensions, for example in a planar extension of a half meter in both directions should be carried out.

Die genannte Aufgabe wird durch flächige Piezogeneratormodule gemäß den unabhängigen Ansprüchen 1 und 4 sowie durch Verfahren zur Herstellung flächiger Piezogeneratormodule gemäß den unabhängigen Ansprüchen 2 und 8 gelöst.The stated object is achieved by flat piezo-generator modules according to independent claims 1 and 4 as well as by methods for producing planar piezo-generator modules according to independent claims 2 and 8.

Das erfindungsgemäße flächige Piezogeneratormodul dient der Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie und ist flächig ausgebildet, um über diese Fläche mechanische Energie aufnehmen zu können.The flat piezo-generator module according to the invention serves to convert mechanical energy into electrical energy and has a planar design in order to be able to absorb mechanical energy via this surface.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormoduls umfasst zunächst eine piezoelektrische Folie mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite. Das Piezogeneratormodul umfasst weiterhin eine erste folienartige Elektrode mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite sowie eine zweite folienartige Elektrode mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite. Die folienartigen Elektroden können beispielsweise durch Metallfolien oder durch metallische Beschichtungen gebildet sein. Die erste Seite der piezoelektrischen Folie ist mit der zweiten Seite der ersten folienartigen Elektrode flächig verbunden, beispielsweise dadurch, dass die piezoelektrische Folie und die erste folienartige Elektrode im ausgebildeten Piezogeneratormodul gegeneinander gepresst sind. Auch kann die Verbindung der ersten folienartigen Elektrode mit der piezoelektrischen Folie dadurch gebildet sein, dass die erste folienartige Elektrode auf der piezoelektrischen Folie befestigt ist. Durch die Verbindung der ersten folienartigen Elektrode mit der piezoelektrischen Folie ist eine elektrische Verbindung ausgebildet. Weiterhin ist die zweite Seite der piezoelektrischen Folie mit der ersten Seite der zweiten folienartigen Elektrode flächig verbunden. Diese Verbindung kann in gleicher Weise wie die Verbindung der piezoelektrischen Folie mit der ersten folienartigen Elektrode ausgebildet sein und dient ebenso der elektrischen Verbindung der zweiten folienartigen Elektrode mit der piezoelektrischen Folie. Die flächige Verbindung ist dann gegeben, wenn die Verbindung nicht nur in unterbrochenen Abschnitten auf der piezoelektrischen Folie vorhanden ist. Erfindungsgemäß ist die piezoelektrische Folie mit den flächig mit der piezoelektrischen Folie verbundenen Elektroden manderartig gefaltet, wodurch mehrere Abschnitte der piezoelektrischen Folie mit den flächig mit der piezoelektrischen Folie verbundenen Elektroden ausgebildet sind, die übereinander angeordnet sind und jeweils eine Schicht einer mehrschichtigen Anordnung ausbilden. Die mäanderartige Anordnung ist dann gegeben, wenn die piezoelektrische Folie mit den flächig mit der piezoelektrischen Folie verbundenen Elektroden alternierend übereinander gefaltet ist, um die mehrschichtige Anordnung auszubilden. Diese Art der ausgebildeten Faltung wird aus Leporello- oder als Zickzackfaltung bezeichnet. Es ist unerheblich, ob die Faltung durch eine Maschine oder manuell ausgebildet wurde. Diese Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormoduls weist den Vorteil auf, dass zu seiner Ausbildung lediglich eine einzige piezoelektrische Folie mit den flächig mit der piezoelektrischen Folie verbundenen Elektroden benötigt wird, sodass nicht mehrere solcher Folien und Elektroden mit hohem Aufwand verbunden werden müssen. Die mäanderartige Faltung ist bevorzugt gleichmäßig, sodass die übereinander angeordneten Abschnitte der piezoelektrischen Folie mit den flächig mit der piezoelektrischen Folie verbundenen Elektroden gleich groß sind. Folglich sind die Schichten der mehrschichtigen Anordnung gleich ausgebildet und passgenau übereinander angeordnet.A first preferred embodiment of the planar piezo-generator module according to the invention initially comprises a piezoelectric film having a first side and a second side. The piezzer module further comprises a first foil-like electrode having a first side and a second side and a second foil-like electrode having a first side and a second side. The foil-like electrodes may be formed for example by metal foils or by metallic coatings. The first side of the piezoelectric film is connected in a planar manner to the second side of the first film-type electrode, for example by virtue of the fact that the piezoelectric film and the first film-like electrode are pressed against one another in the formed piezo-processor module. Also, the connection of the first sheet-like electrode to the piezoelectric sheet may be formed by fixing the first sheet-like electrode to the piezoelectric sheet. By connecting the first foil-like electrode to the piezoelectric foil, an electrical connection is formed. Furthermore, the second side of the piezoelectric film is connected in a planar manner to the first side of the second film-type electrode. This connection can be formed in the same way as the connection of the piezoelectric film with the first sheet-like electrode and also serves the electrical connection of the second sheet-like electrode with the piezoelectric film. The surface connection is given when the connection is not only present in interrupted sections on the piezoelectric film. According to the invention, the piezoelectric film is folded in a wall-like manner with the electrodes connected in a planar manner to the piezoelectric film, whereby a plurality of sections of the piezoelectric film are formed with the electrodes connected in planar fashion to the piezoelectric film, which are arranged one above the other and each form a layer of a multilayered arrangement. The meander-like arrangement is given when the piezoelectric film is folded over one another in an alternating manner with the electrodes connected in a planar manner to the piezoelectric film in order to form the multilayered arrangement. This type of folding is called Leporello or zigzag folding. It does not matter if the folding was done by machine or manually. This embodiment of the planar piezo-generator module according to the invention has the advantage that only a single piezoelectric film is required with its surface connected to the piezoelectric film electrodes, so that not several such films and electrodes must be connected with great effort. The meandering fold is preferably uniform, so that the sections of the piezoelectric film arranged one above the other are the same size as the electrodes connected in a planar manner to the piezoelectric film. As a result, the layers of the multilayered arrangement are of the same design and are arranged one above the other with a perfect fit.

Eine unterste Schicht und eine oberste Schicht der mehrschichtigen Anordnung sind bevorzugt als jeweils eine Anschlagfläche zur Einleitung einer Kraft auf die Abschnitte der piezoelektrischen Folie ausgebildet. Dabei befinden sich die weiteren Schichten der mehrschichtigen Anordnung zwischen den beiden Anschlagflächen.A lowermost layer and an uppermost layer of the multilayered arrangement are preferably formed as a respective abutment surface for introducing a force onto the sections of the piezoelectric film. In this case, the other layers of the multilayer arrangement are located between the two stop surfaces.

Die piezoelektrische Folie besteht bevorzugt aus Polyvenylidendifluorid, welches monoaxial oder biaxial verstreckt ist. Die Dicke der Polyvenylidendifluorid-Folie beträgt bevorzugt zwischen 20 μm und 100 μm. Es können aber auch andere Materialen für die piezoelektrische Folie verwendet werden.The piezoelectric film is preferably made of polyvinylidene difluoride which is monoaxially or biaxially stretched. The thickness of the polyvinylidene difluoride film is preferably between 20 μm and 100 μm. However, it is also possible to use other materials for the piezoelectric film.

Die Schichten der mehrschichtigen Anordnung weisen bevorzugt jeweils eine Rechteckform auf. Um ein großflächiges Piezogeneratormodul auszubilden, weist die Rechteckform der Schichten einen Umfang von bevorzugt mehr als 20 cm auf, wobei auch Module mit einem Umfang von beispielsweise 200 cm einfach herstellbar sind. Die Rechteckform hat bevorzugt mindestens eine Kantenlänge von 10 cm, für großflächige Anwendungen z. B. 50 cm. Derartige großflächige Piezogeneratormodule können beispielsweise in Fußwege eingelassen werden, über welche Personen laufen.The layers of the multilayer arrangement preferably each have a rectangular shape. In order to form a large-scale piezo-generator module, the rectangular shape of the layers has a circumference of preferably more than 20 cm, wherein modules with a circumference of, for example, 200 cm can be produced easily. The rectangular shape preferably has at least an edge length of 10 cm, for large-scale applications z. B. 50 cm. Such large-scale piezo-generator modules can be admitted, for example, in footpaths over which people walk.

Die mehrschichtige Anordnung umfasst bevorzugt mindestens fünf Schichten, besonders bevorzugt mindestens zehn Schichten. Zweckmäßige Ausführungsformen umfassen bespeispielsweise 50 oder bis zu 100 Schichten.The multilayer arrangement preferably comprises at least five layers, more preferably at least ten layers. Convenient embodiments include, for example, 50 or up to 100 layers.

Die erste folienartige Elektrode und die zweite folienartige Elektrode sind bevorzugt jeweils durch eine Metallfolie gebildet. Alternativ sind die erste folienartige Elektrode und die zweite folienartige Elektrode jeweils durch eine Metallschicht gebildet, welche auf die piezoelektrische Folie aufgebracht ist, beispielsweise im Rahmen eines Bedampfungs- oder eines Sputter-Prozesses.The first sheet-like electrode and the second sheet-like electrode are preferably each formed by a metal foil. Alternatively, the first foil-like electrode and the second foil-like electrode are each formed by a metal layer which is applied to the piezoelectric foil, for example in the context of a sputtering or a sputtering process.

Das erfindungsgemäße flächige Piezogeneratormodul umfasst bevorzugt weiterhin einen ersten elektrischen Anschlusskontakt, welcher zwischen zwei der Schichten der mehrschichtigen Anordnung zwischen zwei Abschnitten der ersten Elektrode angeordnet ist und aus der mehrschichtigen Anordnung herausragt, sodass dort ein elektrisches Kabel angeschlossen werden kann. In gleicher Weise umfasst das erfindungsgemäße flächige Piezogeneratormodul bevorzugt weiterhin einen zweiten elektrischen Anschlusskontakt, welcher zwischen zwei der Schichten der mehrschichtigen Anordnung zwischen zwei Abschnitten der zweiten Elektrode angeordnet ist und aus der mehrschichtigen Anordnung herausragt.The flat piezo-generator module according to the invention preferably further comprises a first electrical connection contact, which is arranged between two of the layers of the multilayer arrangement between two sections of the first electrode and protrudes from the multilayer arrangement, so that an electrical cable can be connected there. In the same way, the planar piezoelectricator module according to the invention preferably further comprises a second electrical connection contact, which is arranged between two of the layers of the multilayered arrangement between two sections of the second electrode and protrudes from the multilayered arrangement.

Das erfindungsgemäße flächige Piezogeneratormodul umfasst weiterhin bevorzugt eine elektronische Schaltung (z. B. zum Betrieb des Piezogeneratormoduls), welche auf einen Randbereich der piezoelektrischen Folie aufgedruckt ist. Die elektronische Schaltung kann beispielsweise Gleichrichter zur Gleichrichtung der an den Elektroden anliegenden Spannung aber auch einfache Logikschaltungen sowie Sende- und Empfängermittel zur Kommunikation mit entfernten Einheiten umfassen.The flat piezo-generator module according to the invention furthermore preferably comprises an electronic circuit (for example for the operation of the piezo-sensor module), which is printed on an edge region of the piezoelectric film. The electronic circuit may include, for example, rectifiers for rectifying the voltage applied to the electrodes but also simple logic circuits and transceiver means for remote unit communication.

Die mehrschichtige Anordnung ist bevorzugt verkapselt, beispielsweise durch eine aufgebrachte Polymerschicht, wodurch die piezoelektrische Folie und die Elektroden gemeinsam geschützt sind.The multilayer arrangement is preferably encapsulated, for example by an applied polymer layer, whereby the piezoelectric film and the electrodes are jointly protected.

Eine erste bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dient der Herstellung eines flächigen Piezogeneratormoduls zur Umwandlung von mechanischer Energie in elektrische Energie. Das Verfahren umfasst zunächst einen Schritt, bei welchem eine piezoelektrische Folie mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite bereitgestellt wird. In weiteren Schritten werden eine erste folienartige Elektrode mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite sowie eine zweite folienartige Elektrode mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite bereitgestellt. Die erste Seite der piezoelektrischen Folie und die zweite Seite der ersten folienartigen Elektrode werden flächig verbunden. In gleicher Weise werden die zweite Seite der piezoelektrischen Folie und die erste Seite der zweiten folienartigen Elektrode flächig miteinander verbunden. Erfindungsgemäß wird die piezoelektrische Folie gemeinsam mit den beiden flächig mit der piezoelektrischen Folie verbundenen Elektroden mäanderartig gefaltet bzw. gefalzt, um mehrere Abschnitte der piezoelektrischen Folie mit den beiden flächig mit der piezoelektrischen Folie verbundenen Elektroden übereinander anzuordnen und somit Schichten einer mehrschichtigen Anordnung auszubilden.A first preferred embodiment of the method according to the invention serves to produce a planar piezo-generator module for converting mechanical energy into electrical energy. The method initially comprises a step in which a piezoelectric film is provided with a first page and a second page. In further steps, a first foil-like electrode having a first side and a second side and a second foil-like electrode having a first side and a second side are provided. The first side of the piezoelectric film and the second side of the first film-like electrode are connected in a planar manner. In the same way, the second side of the piezoelectric film and the first side of the second film-like electrode are connected to one another in a flat manner. According to the invention, the piezoelectric film is meandered folded together with the two surface-connected to the piezoelectric film electrodes in order to arrange a plurality of sections of the piezoelectric film with the two surfaces connected to the piezoelectric film electrodes one above the other and thus form layers of a multilayer arrangement.

Das Bereitstellen der ersten folienartigen Elektrode und das flächige Verbinden der ersten Seite der piezoelektrischen Folie mit der zweiten Seite der ersten folienartigen Elektrode erfolgen bevorzugt in einem einzigen Schritt dadurch, dass die erste Seite der piezoelektrischen Folie metallisch beschichtet wird. In gleicher Weise erfolgen das Bereitstellen der zweiten folienartigen Elektrode und das flächige Verbinden der zweiten Seite der piezoelektrischen Folie mit der ersten Seite der zweiten folienartigen Elektrode in einem einzigen Schritt dadurch, dass die zweite Seite der piezoelektrischen Folie metallisch beschichtet wird.The provision of the first film-like electrode and the surface-bonding of the first side of the piezoelectric film to the second side of the first film-type electrode preferably take place in a single step by metallically coating the first side of the piezoelectric film. Likewise, providing the second sheet-like electrode and laminarly bonding the second side of the piezoelectric sheet to the first side of the second sheet-like electrode in a single step is accomplished by metallically coating the second side of the piezoelectric sheet.

Das metallische Beschichten der ersten Seite der piezoelektrischen Folie und/oder das metallische Beschichten der zweiten Seite der piezoelektrischen Folie erfolgt bevorzugt jeweils durch eine Gasphasenabscheidung oder durch einen Sputter-Prozess. Die beiden Elektroden, die bevorzugt aus demselben Material bestehen, können dabei in einem gemeinsamen in einem Verfahrensschritt erzeugt werden.The metallic coating of the first side of the piezoelectric film and / or the metallic coating of the second side of the piezoelectric film preferably takes place in each case by a vapor deposition or by a sputtering process. The two electrodes, which preferably consist of the same material, can be produced in a common process step.

Die piezoelektrische Folie wird bevorzugt durch das Anlegen einer elektrischen Spannung polarisiert. Dies kann vor oder nach dem Falten bzw. Falzen erfolgen, vorzugsweise jedoch nach Abschluss der Faltung. Die Polarisation ist für die gewünschte Funktion der Module zur Energieumwandlung von besonderer Bedeutung.The piezoelectric film is preferably polarized by the application of an electrical voltage. This can be done before or after folding or folding, but preferably after completion of the folding. The polarization is of particular importance for the desired function of the modules for energy conversion.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform der erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormoduls umfasst zunächst eine erste piezoelektrische Folie mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite. In gleicher Weise umfasst das Piezogeneratormodul eine zweite piezoelektrische Folie mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite. Das erfindungsgemäße Piezogeneratormodul umfasst weiterhin eine erste folienartige Elektrode und eine zweite folienartige Elektrode. Die erste piezoelektrische Folie, die zweite piezoelektrische Folie, die erste folienartige Elektrode und die zweite folienartige Elektrode sind gemeinsam um eine vorzugsweise flächenartig verbreiterte Achse herum aufgewickelt. Dabei ist die erste folienartige Elektrode flächig zwischen der zweiten Seite der ersten piezoelektrischen Folie und der ersten Seite der zweiten piezoelektrischen Folie angeordnet. Gleichzeitig ist die zweite folienartige Elektrode flächig zwischen der ersten Seite der ersten piezoelektrischen Folie und der zweiten Seite der zweiten piezoelektrischen Folie angeordnet. Abschnitte der ersten piezoelektrischen Folie, der zweiten piezoelektrischen Folie, der ersten folienartigen Elektrode und der zweiten folienartigen Elektrode bilden gemeinsam jeweils eine Schicht einer mehrschichtigen Anordnung aus. Die genannten Abschnitte sind dabei weitestgehend flächig ausgebildet und stehen sich paarweise in jeweils einer Windung der aufgewickelten Anordnung gegenüber, wobei die flächenmäßige Ausdehnung der Abschnitte mit jeder zunehmenden Windung größer ist.A second preferred embodiment of the planar piezo-generator module according to the invention comprises first a first piezoelectric film having a first side and a second side. In the same way, the piezator module comprises a second piezoelectric film having a first side and a second side. The piezo-retractor module according to the invention furthermore comprises a first film-type electrode and a second film-type electrode. The first piezoelectric film, the second piezoelectric film, the first film-like electrode and the second film-like electrode are co-wound around a preferably flared axis. In this case, the first film-like electrode is arranged flat between the second side of the first piezoelectric film and the first side of the second piezoelectric film. At the same time, the second film-like electrode is arranged flat between the first side of the first piezoelectric film and the second side of the second piezoelectric film. Portions of the first piezoelectric foil, the second piezoelectric foil, the first foil-like electrode and the second foil-like electrode jointly form in each case a layer of a multilayered arrangement. The said sections are formed largely flat and face each other in pairs in one turn of the wound arrangement, wherein the areal extent of the sections with each increasing turn is greater.

Die durch die aufgewickelte Anordnung der ersten piezoelektrischen Folie, der zweiten piezoelektrischen Folie, der ersten folienartigen Elektrode und der zweiten folienartigen Elektrode ausgebildeten mehreren Windungen sind in ihrem Querschnitt senkrecht zur Achse bevorzugt einer Rechteckform angenähert.The plurality of turns formed by the wound-up arrangement of the first piezoelectric sheet, the second piezoelectric sheet, the first sheet-like electrode and the second sheet-like electrode are preferably approximated in their cross section perpendicular to the axis to a rectangular shape.

Eine äußerste Windung der aufgewickelten Anordnung umfasst bevorzugt eine unterste Schicht und eine oberste Schicht der mehrschichtigen Anordnung. Die unterste Schicht und die oberste Schicht bilden jeweils eine Anschlagfläche zur Einleitung einer Kraft auf die beiden piezoelektrischen Folien aus.An outermost turn of the wound-up arrangement preferably comprises a lowermost layer and a topmost layer of the multilayered arrangement. The lowermost layer and the uppermost layer each form a stop surface for introducing a force on the two piezoelectric films.

Die beiden piezoelektrischen Folien bestehen bevorzugt aus Polyvenylidendifluorid, welches monoaxial oder biaxial verstreckt ist. Die Dicke der Folien beträgt bevorzugt zwischen 20 μm und 100 μm. Es können aber auch andere piezoelektrische Folienmaterialien verwendet werden.The two piezoelectric films are preferably made of polyvinylidene difluoride, which is monoaxially or biaxially stretched. The thickness of the films is preferably between 20 .mu.m and 100 .mu.m. However, other piezoelectric film materials may be used.

Die mehrschichtige Anordnung umfasst bevorzugt mindestens fünf Schichten, besonders bevorzugt mindestens zehn Schichten.The multilayer arrangement preferably comprises at least five layers, more preferably at least ten layers.

Die unterste Schicht und die oberste Schicht der mehrschichtigen Anordnung weisen bevorzugt jeweils eine Rechteckform auf. Um ein großflächiges Piezogeneratormodul auszubilden, weist die Rechteckform bevorzugt einen Umfang von mehr als 20 cm, besonders bevorzugt mehr als 50 cm auf. Die Rechteckform ist bevorzugt mindestens 10 cm lang. Derartige großflächige Piezogeneratormodule können beispielsweise in Fußwege eingelassen werden, über welche Personen laufen.The lowermost layer and the uppermost layer of the multilayer arrangement preferably each have a rectangular shape. In order to form a large-scale piezo-generator module, the rectangular shape preferably has a circumference of more than 20 cm, particularly preferably more than 50 cm. The rectangular shape is preferably at least 10 cm long. Such large-scale piezo-generator modules can be admitted, for example, in footpaths over which people walk.

Die erste folienartige Elektrode und die zweite folienartige Elektrode sind bevorzugt jeweils durch eine Metallfolie gebildet. Alternativ sind die erste folienartige Elektrode und die zweite folienartige Elektrode bevorzugt jeweils durch eine Metallbedampfung der ersten piezoelektrischen Folie gebildet. Alternativ ist die erste folienartige Elektrode bevorzugt durch eine Metallbedampfung der ersten piezoelektrischen Folie gebildet, während die zweite folienartige Elektrode durch eine Metallbedampfung der zweiten piezoelektrischen Folie gebildet ist.The first The sheet-like electrode and the second sheet-like electrode are preferably each formed by a metal foil. Alternatively, the first sheet-like electrode and the second sheet-like electrode are preferably each formed by a metal vapor deposition of the first piezoelectric film. Alternatively, the first sheet-like electrode is preferably formed by a metallization of the first piezoelectric film, while the second sheet-like electrode is formed by a metallization of the second piezoelectric film.

Das erfindungsgemäße flächige Piezogeneratormodul umfasst bevorzugt weiterhin einen ersten elektrischen Anschlusskontakt, welcher zwischen der ersten folienartigen Elektrode und einer der beiden piezoelektrischen Folien angeordnet ist und aus der mehrschichtigen Anordnung herausragt. In gleicher Weise umfasst das erfindungsgemäße flächige Piezogeneratormodul bevorzugt weiterhin einen zweiten elektrischen Anschlusskontakt, welcher zwischen der zweiten folienartigen Elektrode und einer der beiden piezoelektrischen Folien angeordnet ist und aus der mehrschichtigen Anordnung herausragt.The flat piezo-generator module according to the invention preferably further comprises a first electrical connection contact, which is arranged between the first foil-type electrode and one of the two piezoelectric foils and protrudes from the multilayered arrangement. In the same way, the flat piezo-generator module according to the invention preferably further comprises a second electrical connection contact, which is arranged between the second film-like electrode and one of the two piezoelectric films and protrudes from the multilayer arrangement.

Das erfindungsgemäße flächige Piezogeneratormodul umfasst bevorzugt weiterhin eine elektronische Schaltung, welche auf einen Randbereich der ersten piezoelektrischen Folie oder der zweiten piezoelektrischen Folie aufgedruckt ist.The flat piezo-generator module according to the invention preferably further comprises an electronic circuit which is printed on an edge region of the first piezoelectric film or the second piezoelectric film.

Die mehrschichtige Anordnung ist bevorzugt verkapselt, beispielsweise durch eine aufgebrachte Polymerschicht, wodurch die piezoelektrischen Folien und die Elektroden gemeinsam geschützt sind.The multilayer arrangement is preferably encapsulated, for example by an applied polymer layer, whereby the piezoelectric films and the electrodes are jointly protected.

Eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens dient der Herstellung eines flächigen Piezogeneratormoduls und umfasst zunächst einen Schritt, bei welchem eine erste piezoelektrische Folie mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite bereitgestellt wird. In gleicher Weise wird eine zweite piezoelektrische Folie mit einer ersten Seite und mit einer zweiten Seite bereitgestellt. Weiterhin werden eine erste folienartige Elektrode und eine zweite folienartige Elektrode bereitgestellt. Erfindungsgemäß erfolgt ein gemeinsames Aufwickeln der ersten piezoelektrischen Folie, der zweiten piezoelektrischen Folie, der ersten folienartigen Elektrode und der zweiten folienartigen Elektrode um eine flächenförmig ausgebildete Achse herum. Dabei wird die erste folienartige Elektrode flächig zwischen der zweiten Seite der ersten piezoelektrischen Folie und der ersten Seite der zweiten piezoelektrischen Folie angeordnet, wodurch diese elektrisch verbunden werden. In gleicher Weise wird die zweite folienartige Elektrode flächig zwischen der ersten Seite der ersten piezoelektrischen Folie und der zweiten Seite der zweiten piezoelektrischen Folie angeordnet, wodurch diese elektrisch verbunden werden. Abschnitte der ersten piezoelektrischen Folie, der zweiten piezoelektrischen Folie, der ersten folienartigen Elektrode und der zweiten folienartigen Elektrode bilden gemeinsam jeweils eine Schicht einer mehrschichtigen Anordnung aus.A second preferred embodiment of the method according to the invention is used to produce a laminar piezo-generator module and initially comprises a step in which a first piezoelectric film having a first side and a second side is provided. Likewise, a second piezoelectric film is provided with a first side and a second side. Furthermore, a first sheet-like electrode and a second sheet-like electrode are provided. According to the invention, the first piezoelectric film, the second piezoelectric film, the first film-type electrode and the second film-type electrode are co-wound around an area-shaped axis. In this case, the first film-like electrode is arranged flat between the second side of the first piezoelectric film and the first side of the second piezoelectric film, whereby they are electrically connected. Likewise, the second sheet-like electrode is sandwiched between the first side of the first piezoelectric sheet and the second side of the second piezoelectric sheet, thereby electrically connecting them. Portions of the first piezoelectric foil, the second piezoelectric foil, the first foil-like electrode and the second foil-like electrode jointly form in each case a layer of a multilayered arrangement.

Das Bereitstellen der ersten folienartigen Elektrode erfolgt bevorzugt dadurch, dass die zweite Seite der ersten piezoelektrischen Folie metallisch beschichtet wird, während das Bereitstellen der zweiten folienartigen Elektrode dadurch erfolgt, dass die zweite Seite der zweiten piezoelektrischen Folie metallisch beschichtet wird. Alternativ erfolgt das Bereitstellen der ersten folienartigen Elektrode bevorzugt dadurch, dass die zweite Seite der ersten piezoelektrischen Folie metallisch beschichtet wird, während das Bereitstellen der zweiten folienartigen Elektrode dadurch erfolgt, dass die erste Seite der ersten piezoelektrischen Folie metallisch beschichtet wird.The provision of the first foil-type electrode is preferably carried out by metallically coating the second side of the first piezoelectric foil, while providing the second foil-like electrode by coating the second side of the second piezoelectric foil metallically. Alternatively, the provision of the first film-like electrode preferably takes place in that the second side of the first piezoelectric film is metallically coated, while the provision of the second film-like electrode takes place in that the first side of the first piezoelectric film is metallically coated.

Das metallische Beschichten erfolgt bevorzugt durch eine Bedampfung, eine Gasphasenabscheidung oder durch einen Sputter-Prozess.The metallic coating is preferably carried out by a vapor deposition, a vapor deposition or by a sputtering process.

Die beiden piezoelektrischen Folien werden bevorzugt durch das Anlegen einer elektrischen Spannung polarisiert. Dies kann vor oder nach dem Aufwickeln erfolgen. Die Polarisation ist zur Erreichung eines vertretbaren Wirkungsgrades bei der gewünschten Energieumwandlung besonders bedeutsam.The two piezoelectric films are preferably polarized by the application of an electrical voltage. This can be done before or after winding. The polarization is particularly important for achieving a reasonable efficiency in the desired energy conversion.

Die für die erfindungsgemäßen Verfahren zu verwendenden Komponenten weisen bevorzugt auch diejenigen Merkmale auf, welche für die Komponenten der erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormodule als bevorzugte Merkmale angegeben sind.The components to be used for the methods according to the invention preferably also have those features which are specified as preferred features for the components of the planar piezo -ator modules according to the invention.

Der Fachmann wird erkennen, dass in abgewandelten Ausführungsformen auch mehrere piezoelektrische Folien mit flächig aufgebrachten Elektroden übereinander gestapelt werden können, was jedoch den Herstellungsprozess komplizierter gestaltet.The person skilled in the art will recognize that in modified embodiments, it is also possible to stack a plurality of piezoelectric films with electrodes applied in a planar manner, which, however, makes the production process more complicated.

Weitere Vorteile, Einzelheiten und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen, unter Bezugnahme auf die Zeichnung. Es zeigen:Further advantages, details and developments of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments, with reference to the drawing. Show it:

1: eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormoduls mit einer mäanderartig gefalteten piezoelektrischen Folie; 1 a first preferred embodiment of a flat piezo-generator module according to the invention with a meander-folded piezoelectric film;

2: das in 1 gezeigte Piezogeneratormodul mit einer hervorgehobenen ersten folienartigen Elektrode; 2 : this in 1 shown piezo-generator module with a highlighted first sheet-like electrode;

3: das in 1 gezeigte Piezogeneratormodul mit einer hervorgehobenen zweiten folienartigen Elektrode; 3 : this in 1 shown piezo-generator module with a highlighted second sheet-like electrode;

4: eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormoduls mit aufgewickelten piezoelektrischen Folien; 4 a second preferred embodiment of the planar Piezo generator module according to the invention with wound piezoelectric films;

5: das in 4 gezeigte Piezogeneratormodul mit einer hervorgehobenen ersten folienartigen Elektrode; 5 : this in 4 shown piezo-generator module with a highlighted first sheet-like electrode;

6: das in 4 gezeigte Piezogeneratormodul mit einer hervorgehobenen zweiten folienartigen Elektrode; 6 : this in 4 shown piezo-generator module with a highlighted second sheet-like electrode;

7: ein erfindungsgemäßes Piezogeneratormodul mit zwei elektrischen Anschlusskontakten; 7 a piezo-actuator module according to the invention with two electrical connection contacts;

8: eine abgewandelte Ausführungsform des in 7 gezeigten. Piezogeneratormoduls; und 8th a modified embodiment of the in 7 shown. Piezoelectric generator module; and

9: ein erfindungsgemäßes flächiges Piezogeneratormodul mit einer aufgedruckten Schaltung; 9 a flat piezo-generator module according to the invention with a printed circuit;

10 eine Seitenansicht des in 4 gezeigten Moduls mit aufgewickelten piezoelektrischen Folien und herausgeführten Anschlusskontakten; 10 a side view of the in 4 shown module with wound piezoelectric films and led out terminal contacts;

11 eine Seitenansicht des in 1 gezeigten Moduls mit mäanderartig gefalteten piezoelektrischen Folien und herausgeführten Anschlusskontakten. 11 a side view of the in 1 shown module with meandering folded piezoelectric films and led out terminal contacts.

1 zeigt eine erste bevorzugte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormoduls, welches eine piezoelektrische Folie 01 aus Polyvenylidendifluorid umfasst. Die piezoelektrische Folie 01 ist mäanderförmig gefaltet, sodass eine mehrschichtige Anordnung ausgebildet ist. Das Piezogeneratormodul umfasst weiterhin eine erste folienartige Elektrode 02 und eine zweite folienartige Elektrode 03, welche in den 2 und 3 gezeigt sind und die in gleicher Weise wie die piezoelektrische Folie 01 gefaltet sind. 1 shows a first preferred embodiment of a planar piezoelectricator module according to the invention, which is a piezoelectric film 01 from polyvinylidene difluoride. The piezoelectric film 01 is folded meandering, so that a multi-layered arrangement is formed. The piezzer module further comprises a first foil-like electrode 02 and a second foil-like electrode 03 which in the 2 and 3 are shown and in the same way as the piezoelectric film 01 folded.

2 zeigt das in 1 gezeigte flächige Piezogeneratormodul mit der zeichnerisch hervorgehobenen folienartigen Elektrode 02, welche flächig auf die piezoelektrische Folie 01 aufgebracht ist und somit dem Mäanderverlauf der piezoelektrischen Folie 01 vollständig folgt. 2 shows that in 1 shown planar piezo-generator module with the graphically highlighted foil-like electrode 02 , which surface on the piezoelectric film 01 is applied and thus the meandering of the piezoelectric film 01 completely follows.

3 zeigt das in 1 gezeigte flächige Piezogeneratormodul mit der zeichnerisch hervorgehobenen zweiten folienartigen Elektrode 03. Die zweite folienartige Elektrode 03 ist auf der der ersten folienartigen Elektrode 02 gegenüberliegenden Seite der piezoelektrischen Folie 01 angeordnet. Die zweite folienartige Elektrode 03 folgt ebenso dem Mäanderverlauf der piezoelektrischen Folie 01. Zwischen der piezoelektrischen Folie 01, der ersten folienartigen Elektrode 02 und der zweiten folienartigen Elektrode 03 ist im zusammengefalteten Zustand allenfalls ein vernachlässigbarer Luftspalt vorhanden. 3 shows that in 1 shown planar piezo-generator module with the graphically highlighted second sheet-like electrode 03 , The second foil-like electrode 03 is on the first sheet-like electrode 02 opposite side of the piezoelectric film 01 arranged. The second foil-like electrode 03 also follows the meandering of the piezoelectric film 01 , Between the piezoelectric film 01 , the first foil-like electrode 02 and the second sheet-like electrode 03 is in the folded state at most a negligible air gap available.

4 zeigt eine zweite bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen flächigen Piezogeneratormoduls, welches eine erste piezoelektrische Folie 06 und eine zweite piezoelektrische Folie 07 umfasst. Zwischen der ersten piezoelektrischen Folie 06 und der zweiten piezoelektrischen Folie 07 ist eine erste folienartige Elektrode 08 (gezeigt in 5) angeordnet, während zwischen der zweiten piezoelektrischen Folie 07 und der ersten piezoelektrischen Folie 06 eine zweite folienartige Elektrode 09 (gezeigt in 6) angeordnet ist. Die erste piezoelektrische Folie 06, die zweite piezoelektrische Folie 07, die erste folienartige Elektrode 08 und die zweite folienartige Elektrode 09 sind gemeinsam aufgewickelt angeordnet, wobei die Windungen der aufgewickelten Anordnung in ihrem Querschnitt senkrecht zur Wickelachse annähernd die Form eines Rechtecks aufweisen. 4 shows a second preferred embodiment of the planar piezoelectricator module according to the invention, which is a first piezoelectric film 06 and a second piezoelectric film 07 includes. Between the first piezoelectric film 06 and the second piezoelectric film 07 is a first foil-like electrode 08 (shown in 5 ), while between the second piezoelectric film 07 and the first piezoelectric film 06 a second foil-like electrode 09 (shown in 6 ) is arranged. The first piezoelectric film 06 , the second piezoelectric film 07 , the first sheet-like electrode 08 and the second sheet-like electrode 09 are arranged coiled, the turns of the wound arrangement in its cross section perpendicular to the winding axis approximately have the shape of a rectangle.

5 zeigt das in 4 gezeigte Piezogeneratormodul mit der zeichnerisch hervorgehobenen ersten folienartigen Elektrode 08, welche vollständig dem Wicklungsverlauf folgt. Die erste folienartige Elektrode 08 ist flächig sowohl mit der ersten piezoelektrischen Folie 06 als auch mit der zweiten piezoelektrischen Folie 07 verbunden. 5 shows that in 4 shown piezo-generator module with the graphically highlighted first sheet-like electrode 08 which completely follows the winding course. The first foil-like electrode 08 is flat with both the first piezoelectric film 06 as well as with the second piezoelectric film 07 connected.

6 zeigt das in 4 gezeigte Piezogeneratormodul mit der zeichnerisch hervorgehobenen zweiten folienartigen Elektrode 09. Die zweite folienartige Elektrode 09 folgt in gleicher Weise wie die erste folienartige Elektrode 08 vollständig der Wicklung der ersten piezoelektrischen Folie 06 und der zweiten piezoelektrischen Folie 07 und ist ebenso flächig mit diesen verbunden, sodass elektrische Verbindungen zwischen der ersten folienartigen Elektrode 08 und den beiden piezoelektrischen Folien 06, 07 sowie zwischen der zweiten folienartigen Elektrode 09 und den beiden piezoelektrischen Folien 06, 07 ausgebildet sind. 6 shows that in 4 shown piezator module with the graphically highlighted second sheet-like electrode 09 , The second foil-like electrode 09 follows in the same way as the first sheet-like electrode 08 completely the winding of the first piezoelectric film 06 and the second piezoelectric film 07 and is also connected with these flat, so that electrical connections between the first sheet-like electrode 08 and the two piezoelectric films 06 . 07 and between the second sheet-like electrode 09 and the two piezoelectric films 06 . 07 are formed.

7 zeigt ein erfindungsgemäßes Piezogeneratormodul, wobei es sich um eine der in den 1 und 4 gezeigten Ausführungsformen handeln kann. 7 zeigt eine Ansicht von oben, in welcher die flächige Ausdehnung einer Schicht einer piezoelektrischen Folie 11 dargestellt ist. In Randbereichen 12 ist die piezoelektrische Folie 11 nicht metallisch beschichtet, sodass dort keine folienartigen Elektroden ausgebildet sind. Das Piezogeneratormodul umfasst zwei elektrische Anschlusskontakte 13, welche bei der gezeigten Ausführungsform auf gegenüberliegenden Seiten des Piezogeneratormoduls herausgeführt sind. 7 shows a piezo-generator module according to the invention, which is one of the in the 1 and 4 shown embodiments may act. 7 shows a view from above, in which the areal extent of a layer of a piezoelectric film 11 is shown. In peripheral areas 12 is the piezoelectric film 11 not metallically coated so that there are no film-like electrodes are formed. The piezo-generator module comprises two electrical connection contacts 13 , which are led out in the embodiment shown on opposite sides of the piezo-generator module.

8 zeigt eine Ausführungsform des erfindungsgemäßen Piezogeneratormoduls, welche gegenüber der in 7 gezeigten Ausführungsform abgewandelt ist. Bei dieser Ausführungsform sind die beiden elektrischen Anschlusskontakte 13 auf der gleichen Seite des Piezogeneratormoduls herausgeführt. Die seitlich herausgeführten Anschlusskontakte 13 sowie deren Anordnung an den zugehörigen Elektroden sind in den 10 und 11 besser zu erkennen, wobei 10 die Anordnung an gewickelten piezoelektrischen Folien zeigt, während sich 11 auf die Bauform mit mäanderförmig gefalteten Folien bezieht. 8th shows an embodiment of the piezoelectricator module according to the invention, which compared to the in 7 modified embodiment shown. In this embodiment, the two electrical connection contacts 13 led out on the same side of the piezo generator module. The laterally led out connection contacts 13 and their arrangement on the associated electrodes are in the 10 and 11 better to recognize, where 10 the arrangement of wound piezoelectric films shows while 11 refers to the design with meandering folded films.

9 zeigt eine weitere Ausführungsform des erfindungsgemäßen Piezogeneratormoduls, welche in gleicher Weise wie die in den 7 und 8 gezeigten Ausführungsformen dargestellt ist und diesen in Bezug auf die piezoelektrische Folie 11 mit den Randbereichen 12 gleicht. Bei der in 9 gezeigten Ausführungsform ist in einem der beiden Randbereiche 12 eine elektronische Schaltung 14 aufgedruckt, welche an die elektrischen Anschlusskontakte 13 angeschlossen ist. Die elektronische Schaltung 14 umfasst elektronische Bauelemente und weist weitere Anschlusskontakte 16 auf, um einen elektrischen Anschluss des die elektronische Schaltung 14 umfassenden Piezogeneratormoduls zu ermöglichen. 9 shows a further embodiment of the piezoelectricator module according to the invention, which in the same way as in the 7 and 8th shown embodiments and this with respect to the piezoelectric film 11 with the border areas 12 like. At the in 9 shown embodiment is in one of the two edge regions 12 an electronic circuit 14 imprinted, which to the electrical connection contacts 13 connected. The electronic circuit 14 includes electronic components and has further connection contacts 16 on to an electrical connection of the electronic circuit 14 comprehensive piezo-generator module.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

0101: piezoelektrische Foliepiezoelectric film
0202: erste folienartige Elektrodefirst foil-like electrode
0303: zweite folienartige Elektrodesecond foil-like electrode
0404
0505
0606: erste piezoelektrische Foliefirst piezoelectric film
0707: zweite piezoelektrische Foliesecond piezoelectric film
0808: erste folienartige Elektrodefirst foil-like electrode
0909: zweite folienartige Elektrodesecond foil-like electrode
1010
1111: piezoelektrische Foliepiezoelectric film
1212: Randbereichborder area
1313: elektrische Anschlusskontakteelectrical connection contacts
1414: elektronische Schaltungelectronic switch
1515
1616: weitere Anschlusskontaktefurther connection contacts

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 69110694 T2 [0002]
WO 88/04475 A1 [0003]
US 4330730 [0005]

Claims

Flat piezo-generator module, comprising: a piezoelectric film ( 01 ) having a first side and a second side; A first foil-like electrode ( 02 ) having a first side and a second side; and a second foil-like electrode ( 03 ) having a first side and a second side; wherein the first side of the piezoelectric film ( 01 ) with the second side of the first sheet-like electrode ( 02 ) is connected flat, and wherein the second side of the piezoelectric film ( 01 ) with the first side of the second foil-like electrode ( 03 ) is connected flat, characterized in that the piezoelectric film ( 01 ) together with the surface of the piezoelectric film ( 01 ) connected electrodes ( 02 . 03 ) is folded in a meandering manner, whereby a plurality of sections of the piezoelectric film ( 01 ) with the surface of the piezoelectric film ( 01 ) connected electrodes ( 02 . 03 ) are formed, which are arranged one above the other and each form a layer of a multilayer arrangement.

Method for producing a planar piezo-generator module, comprising the following steps: - providing a piezoelectric film ( 01 ) having a first side and a second side; Providing a first foil-like electrode ( 02 ) having a first side and a second side; Providing a second foil-like electrode ( 03 ) having a first side and a second side; - surface bonding of the first side of the piezoelectric film ( 01 ) with the second side of the first sheet-like electrode ( 02 ); - surface bonding of the second side of the piezoelectric film ( 01 ) with the first side of the second foil-like electrode ( 03 ); and meandering folding of the piezoelectric film ( 01 ) together with the two surface with the piezoelectric film ( 01 ) connected electrodes ( 02 . 03 ) to several sections of the piezoelectric film ( 01 ) with the two flat with the piezoelectric film ( 01 ) connected electrodes ( 02 . 03 ) and to form layers of a multilayer arrangement.

Method according to claim 2, characterized in that the provision of the first foil-like electrode ( 02 ) and the planar connection of the first side of the piezoelectric film ( 01 ) with the second side of the first sheet-like electrode ( 02 ) in a single step, characterized in that the first side of the piezoelectric film ( 01 ) is coated metallically; and that providing the second sheet-like electrode ( 03 ) and the two-dimensional connection of the second side of the piezoelectric film ( 01 ) with the first side of the second foil-like electrode ( 03 ) in a single step in that the second side of the piezoelectric film ( 01 ) is coated metallically.

A planar piezo-generator module, comprising: a first piezoelectric film ( 06 ) having a first side and a second side; A second piezoelectric film ( 07 ) having a first side and a second side; A first foil-like electrode ( 08 ); and a second foil-like electrode ( 09 ); wherein the first piezoelectric film ( 06 ), the second piezoelectric film ( 07 ), the first sheet-like electrode ( 08 ) and the second foil-like electrode ( 09 ) are co-wound around an axis; wherein the first foil-like electrode ( 08 ) flat between the second side of the first piezoelectric film ( 06 ) and the first side of the second piezoelectric film ( 07 ) is arranged; wherein the second sheet-like electrode ( 09 ) flat between the first side of the first piezoelectric film ( 06 ) and the second side of the second piezoelectric film ( 07 ) is arranged; and wherein portions of the first piezoelectric film ( 06 ), the second piezoelectric film ( 07 ), the first sheet-like electrode ( 08 ) and the second foil-like electrode ( 09 ) together each form a layer of a multilayer arrangement.

Flat piezo-generator module according to claim 4, characterized in that by the wound-up arrangement of the first piezoelectric film ( 06 ), the second piezoelectric film ( 07 ), the first sheet-like electrode ( 08 ) and the second foil-like electrode ( 09 ) a plurality of turns are formed, which are approximated in its cross section perpendicular to the axis of a rectangular shape; wherein an outermost turn comprises a lowermost layer and a topmost layer of the multilayered assembly.

A planar piezo-generator module according to claim 1 or 5, characterized in that a lowermost layer and a topmost layer of the multi-layered arrangement each as a stop surface for introducing a force on the portions of the piezoelectric film ( 01 ) are formed.

Flat piezo-generator module according to one of claims 1, 4, 5 or 6, characterized in that the first foil-like electrode ( 02 ) and the second foil-like electrode ( 03 ) are each formed by a metal foil.

Method for producing a planar piezo-generator module, comprising the following steps: - providing a first piezoelectric film ( 06 ) having a first side and a second side; Providing a second piezoelectric film ( 07 ) having a first side and a second side; Providing a first foil-like electrode ( 08 ); Providing a second foil-like electrode ( 09 ); and - co-winding the first piezoelectric film ( 06 ), the second piezoelectric film ( 07 ), the first sheet-like electrode ( 08 ) and the second foil-like electrode ( 09 ) about an axis; around the first foil-like electrode ( 08 ) flat between the second side of the first piezoelectric film ( 06 ) and the first side of the second piezoelectric film ( 07 ) to arrange; around the second foil-like electrode ( 09 ) flat between the first side of the first piezoelectric film ( 06 ) and the second side of the second piezoelectric film ( 07 ) to arrange; and around portions of the first piezoelectric film ( 06 ), the second piezoelectric film ( 07 ), the first sheet-like electrode ( 08 ) and the second foil-like electrode ( 09 ) together to form which each form a layer of a multilayer arrangement.

A method according to claim 8, characterized in that the provision of the first sheet-like electrode ( 08 ) is effected in that the second side of the first piezoelectric film ( 06 ) is coated metallically; and that providing the second sheet-like electrode ( 09 ) is effected in that the second side of the second piezoelectric film ( 07 ) or that the first side of the first piezoelectric film ( 06 ) is coated metallically.

Method according to one of claims 2, 3, 8 or 9, characterized in that the piezoelectric films ( 06 . 07 ) are polarized, preferably after winding or folding.