CN110415981A - 一种抗过载冲击的可传感电容器 - Google Patents

一种抗过载冲击的可传感电容器 Download PDF

Info

Publication number
CN110415981A
CN110415981A CN201910599737.2A CN201910599737A CN110415981A CN 110415981 A CN110415981 A CN 110415981A CN 201910599737 A CN201910599737 A CN 201910599737A CN 110415981 A CN110415981 A CN 110415981A
Authority
CN
China
Prior art keywords
inactive metal
collector
metal collector
inactive
overload
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201910599737.2A
Other languages
English (en)
Inventor
王晓峰
周雷臻
李滨
戴伟
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Tsinghua Research Institute Of Pearl River Delta
Guangzhou Guanghua Fine Energy Technology Co Ltd
Original Assignee
Tsinghua Research Institute Of Pearl River Delta
Guangzhou Guanghua Fine Energy Technology Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Tsinghua Research Institute Of Pearl River Delta, Guangzhou Guanghua Fine Energy Technology Co Ltd filed Critical Tsinghua Research Institute Of Pearl River Delta
Priority to CN201910599737.2A priority Critical patent/CN110415981A/zh
Publication of CN110415981A publication Critical patent/CN110415981A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/005—Measuring force or stress, in general by electrical means and not provided for in G01L1/06 - G01L1/22
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/14—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators
    • G01L1/142—Measuring force or stress, in general by measuring variations in capacitance or inductance of electrical elements, e.g. by measuring variations of frequency of electrical oscillators using capacitors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/16—Measuring force or stress, in general using properties of piezoelectric devices
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/18—Measuring force or stress, in general using properties of piezo-resistive materials, i.e. materials of which the ohmic resistance varies according to changes in magnitude or direction of force applied to the material
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L1/00—Measuring force or stress, in general
    • G01L1/20—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress
    • G01L1/22—Measuring force or stress, in general by measuring variations in ohmic resistance of solid materials or of electrically-conductive fluids; by making use of electrokinetic cells, i.e. liquid-containing cells wherein an electrical potential is produced or varied upon the application of stress using resistance strain gauges
    • G01L1/2206—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports
    • G01L1/2218—Special supports with preselected places to mount the resistance strain gauges; Mounting of supports the supports being of the column type, e.g. cylindric, adapted for measuring a force along a single direction
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/08—Structural combinations, e.g. assembly or connection, of hybrid or EDL capacitors with other electric components, at least one hybrid or EDL capacitor being the main component
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/68—Current collectors characterised by their material
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/66—Current collectors
    • H01G11/70—Current collectors characterised by their structure
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01G—CAPACITORS; CAPACITORS, RECTIFIERS, DETECTORS, SWITCHING DEVICES, LIGHT-SENSITIVE OR TEMPERATURE-SENSITIVE DEVICES OF THE ELECTROLYTIC TYPE
    • H01G11/00—Hybrid capacitors, i.e. capacitors having different positive and negative electrodes; Electric double-layer [EDL] capacitors; Processes for the manufacture thereof or of parts thereof
    • H01G11/78—Cases; Housings; Encapsulations; Mountings
    • H01G11/82—Fixing or assembling a capacitive element in a housing, e.g. mounting electrodes, current collectors or terminals in containers or encapsulations
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/13—Energy storage using capacitors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Electric Double-Layer Capacitors Or The Like (AREA)

Abstract

本发明公开了一种抗过载冲击的可传感电容器，包括电容器芯和外壳，电容器芯通过高强度树脂灌封在外壳中，外壳的材质为硬质金属材质；电容器芯包括：第一无活性金属集流体、第一弹性支撑体、真空吸液模块、第二弹性支撑体和第二无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构；弹性物体包括弹性物体和储能模块，储能模块填充在弹性物体内部，储能模块包括第一弹性压阻电极、纳米银喷涂PVDF隔膜和第二弹性压阻电极，第一弹性压阻电极、纳米银喷涂PVDF隔膜和第二弹性压阻电极依次通过层状堆叠得到叠层式结构；真空吸液模块包括第三无活性金属集流体、第四无活性金属集流体和第五无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构。

Description

一种抗过载冲击的可传感电容器
技术领域
本发明涉及新材料和新能源技术领域，尤其涉及一种抗过载冲击的可传感电容器。
背景技术
目前使用最广泛的电容器：双电层超级电容器：向电极充电时，正负电极表面电荷将吸引周围电解质溶液中的异性离子，使这些离子吸附于电极表面上形成双电荷层，构成双电层超级电容，从而实现储能；
上述电容器均只具有储能功能，而不具备传感功能，在需要同时具备储能和传感功能的情况下，通常采用传统传感器件和供能器件共用的方式，这种方法会导致系统体积较大，不利于整体的小型化，并且这种只具有储能功能的电容器在高过载冲击情况下容易因各部分抗冲击能力差而发生储能失效。
因此，目前亟需一种具有储能和供能能力的可传感电容器，实现储能和传感功能的情况下具有高抗冲击能力。
发明内容
本发明提供了一种抗过载冲击的可传感电容器，以解决现有的电容器不具备传感能力，并且抗冲击能力差的技术问题，从而通过构建一种可同时实现储能和传感功能而不需要外接传感器件的可传感电容器，并采用硬质金属外壳和高强度树脂灌封，实现了可传感电容器在高过载冲击情况下可抗性，增强抗击能力。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种抗过载冲击的可传感电容器，包括电容器芯和外壳，所述电容器芯通过高强度树脂灌封在所述外壳中，所述外壳的材质为硬质金属材质；
所述电容器芯包括：第一无活性金属集流体、第一弹性支撑体、真空吸液模块、第二弹性支撑体和第二无活性金属集流体；所述第一无活性金属集流体、所述第一弹性支撑体、所述真空吸液模块、所述第二弹性支撑体和所述第二无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构；所述弹性支撑体包括弹性物体和储能模块，所述储能模块填充在所述弹性物体内部，所述储能模块包括第一弹性压阻电极、纳米银喷涂PVDF隔膜和第二弹性压阻电极，所述第一弹性压阻电极、所述纳米银喷涂PVDF隔膜和所述第二弹性压阻电极依次通过层状堆叠得到叠层式结构；所述真空吸液模块包括第三无活性金属集流体、第四无活性金属集流体和第五无活性金属集流体，所述第三无活性金属集流体、所述第四无活性金属集流体和所述第五无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构。
作为优选方案，所述第一无活性金属集流体与所述第一弹性支撑体之间、所述第一弹性支撑体与所述真空吸液模块之间、所述真空吸液模块与所述第二弹性支撑体之间、以及所述第二弹性支撑体与所述第二无活性金属集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。
作为优选方案，所述第三无活性金属集流体与所述第四无活性金属集流体之间、所述第四无活性金属集流体与所述第五无活性金属集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。
作为优选方案，所述第三无活性金属集流体与所述第四无活性金属集流体之间的第一点胶层，和所述第四无活性金属集流体与所述第五无活性金属集流体之间的第二点胶层，均具有缺口。
作为优选方案，所述第一点胶层上的缺口与所述第二点胶层上的缺口位置朝向一致。
作为优选方案，所述第三无活性金属集流体和所述第五无活性金属集流体均为环形结构；所述第四无活性金属集流体为片状结构。
作为优选方案，所述弹性物体为环形结构。
作为优选方案，所述超级电容器的形状包括圆形、方形、三角形或各种异性体。
作为优选方案，所述弹性支撑体和所述真空吸液模块通过内部串联数量的增加和减少，控制器件的工作电压和电容量，改变内部串联数量还可以改变传感范围和灵敏度，适用于更多的应用场景。
相比于现有技术，本发明实施例具有如下有益效果：
本发明通过构建一种可同时实现储能和传感功能而不需要外接传感器件的可传感电容器，并采用硬质金属外壳和高强度树脂灌封，解决现有的电容器不具备传感能力，并且抗冲击能力差的技术问题，从而实现了可传感电容器在高过载冲击情况下可抗性，增强抗击能力。
附图说明
图1：为本发明实施例中的可传感电容器整体结构示意图；
图2：为本发明实施例中的储能模块的结构示意图；
图3：为本发明实施例中的真空吸液模块的结构示意图；
图4：为本发明实施例中的实现传感效果的原理示意图。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅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作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。
请参照图1，本发明优选实施例提供了一种抗过载冲击的可传感电容器，包括电容器芯和外壳，所述电容器芯通过高强度树脂灌封在所述外壳中，所述外壳的材质为硬质金属材质；
所述电容器芯包括：第一无活性金属集流体、第一弹性支撑体、真空吸液模块、第二弹性支撑体和第二无活性金属集流体；所述第一无活性金属集流体、所述第一弹性支撑体、所述真空吸液模块、所述第二弹性支撑体和所述第二无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构；所述弹性支撑体包括弹性物体和储能模块，所述储能模块填充在所述弹性物体内部，所述储能模块包括第一弹性压阻电极、纳米银喷涂PVDF隔膜和第二弹性压阻电极，所述第一弹性压阻电极、所述纳米银喷涂PVDF隔膜和所述第二弹性压阻电极依次通过层状堆叠得到叠层式结构；所述真空吸液模块包括第三无活性金属集流体、第四无活性金属集流体和第五无活性金属集流体，所述第三无活性金属集流体、所述第四无活性金属集流体和所述第五无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构。
在本实施例中，所述第一无活性金属集流体与所述第一弹性支撑体之间、所述第一弹性支撑体与所述真空吸液模块之间、所述真空吸液模块与所述第二弹性支撑体之间、以及所述第二弹性支撑体与所述第二无活性金属集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。
器件采用叠层式结构设计，将无活性金属集流体、弹性物体和真空吸液模块进行层状堆叠，层间采用胶黏剂粘结，具体结构如下图，最上层为表面烧结无活性物质金属极片，作为器件的一极，下一层为环形高弹橡胶，环形橡胶内部为压阻电极及镀银PVDF隔膜，再下层为真空吸液模块，再下层为环形高弹橡胶，最下层为无活性金属集流体作为器件的另一极，每一层之间均采用胶黏剂粘结。
在本实施例中，所述弹性物体为环形结构。
请参照图2，储能模块外部依靠环状弹性物体做固定和密封，内部采用叠层结构，总共分为三层，上层为弹性压阻电极，中层为镀银PVDF隔膜，下层也为弹性压阻电极，将储能模块以这种结构填充在有高弹橡胶制得的弹性物体内部，提供双电层超级电容器的储能能力以及压电式传感器和压阻式传感器的传感能力。
在本实施例中，所述第三无活性金属集流体与所述第四无活性金属集流体之间、所述第四无活性金属集流体与所述第五无活性金属集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。
在本实施例中，所述第三无活性金属集流体与所述第四无活性金属集流体之间的第一点胶层，和所述第四无活性金属集流体与所述第五无活性金属集流体之间的第二点胶层，均具有缺口。
在本实施例中，所述第一点胶层上的缺口与所述第二点胶层上的缺口位置朝向一致。
在本实施例中，所述第三无活性金属集流体和所述第五无活性金属集流体均为环形结构；所述第四无活性金属集流体为片状结构。
请参照图3，真空吸液模块内部结构：最上层采用环形表面烧结无活性物质金属极片，中间层采用片状集流体，上层和中间层采用热熔胶点胶方式进行粘结，点胶时设计出一段缺口作为真空吸液口，最下层也采用环形表面烧结无活性物质金属极片，层间也采用有缺口的点胶层进行粘结，且缺口朝向与上层点胶层缺口朝向一致。
在本实施例中，所述超级电容器的形状包括圆形、方形、三角形或各种异性体。器件可以通过采用不同形状的无活性物质金属集流体、高弹橡胶弹性物体制成、圆形、方形、三角形等多种形状，实现了器件的形状定制。
在本实施例中，所述弹性支撑体和所述真空吸液模块通过内部串联数量的增加和减少，控制器件的工作电压和电容量，改变内部串联数量还可以改变传感范围和灵敏度，适用于更多的应用场景。
为适应不同的应用场景，需要制作出可以在不同电压条件下使用的器件，本发明可以通过控制内部串联模块数量的方式控制器件的工作电压和电容量，并且可以通过增加或减少串联的模块实现对传感测量范围的控制。
如图4所述，利用器件在受到冲击时，产生的电压突变，达到传感效果。在放电过程中，冲击器件，器件受到冲击后，整体发生形变，引发压电、压阻、电容、电化学式传感原理的响应，形成电压突变，达到传感效果。
本发明超级电容器实现了储能器件的自传感功能，通过在超级电容器中采用压阻式活性炭弹性压阻电极以及镀银PVDF隔膜实现压阻和压电式传感功能，并利用弹性物体受到冲击时的形状变化和电解液的内部流动实现了电容式和电化学式传感功能；
本发明超级电容器还实现了传感器件的自供电功能，通过内部采用活性炭电极的叠层式结构，实现了双电层超级电容器的储能。
本发明超级电容器还实现了对高频高过载冲击的连续灵敏响应；实现了通过极片隔膜的不同选择，应用不同的储能或传感原理；实现了器件的形状可异形定制，采用不同形状的无活性金属集流体和橡胶垫圈，可将器件做成不同形状，适用不同的应用场景和环境；实现了器件的电压的自由调节，满足多种电源环境下的使用要求，通过控制器件内部自串联的单体数量，可以实现对器件使用电压和电容量的灵活调节；实现了传感测量范围的自由调节，满足多种应用场景，通过控制器件内部自串联的单体数量，可以实现对器件传感测量范围的灵活调节；利用模块化组装技术以及流水作业，实现了器件的小批量制作，批量制作弹性物体部分、真空吸液模块、储能模块，再依次进行组装，可实现极高的制作效率，并且能保证较好的稳定性与一致性。
传统传感器通常需要外接电源，从而维持传感器的供能和对传感信息的记录与反馈，且传感器无法较好地应对高频的冲击信号，可能会导致信号无法精确记录，“储能—传感”一体化超级电容器结合了多种传感机理的优势，精度高，感应范围广，响应时间极快，所以器件具有在高频冲击条件下的精确、灵敏的计数响应能力。
普通超级电容器或传感器在高过载冲击情况下容易因各部分抗冲击能力差而发生失效，“储能—传感”一体化超级电容器采用高强度金属作为支撑，采用硬质金属外壳和高强度树脂灌封工艺，杜绝了因冲击导致的漏液、变形等情况，也实现了期间在高过载冲击条件下的正常、稳定运行。
柔性封装技术：利用环形高弹橡胶圈进行密封的柔性封装方法，采用环形橡胶作为密封圈，利用粘结剂将支撑体橡胶与集流体金属粘结并密封，使得器件在冲击条件下沿厚度方向上具有一定的可压缩能力，撤去外力后，橡胶回弹，器件可以恢复原状，实现了器件的可重复性；
真空吸液技术：使用带孔金属极片与金属极片利用点胶方式叠层制得真空吸液模块，设计点胶缺口作为真空吸液口，实现了单体腔体互通，极片固定和模组间共用集流体等多种功能；
抗过载冲击封装技术：使用金属外壳，将器件用高强度树脂灌封在外壳中，可以大幅提升器件整体的抗冲击能力；
模块化组装技术：利用器件个部分不同的功能用途将器件分为储能模块、真空吸液模块和传感模块，通过批量制作各个功能模块，再将各功能模块进行组装，实现了器件的小批量手工制作。
本发明中的金属极片使用无活性物质金属极片；本发明中的弹性电极使用压阻电极，应用压阻传感的传感原理，使用压阻电极，通过受压传感；本发明中的隔膜使用镀银PVDF隔膜，PVDF(聚偏氟乙烯)在氟塑料中具有最强韧性、低摩擦系数、耐腐蚀性强、耐老化性、耐气候，耐辐照性能好等特点。
本发明制作出一种新型微能源器件，首先，该器件集成了超级电容器的储能功能与压阻式传感器、压电式传感器、电容式传感器和电化学式传感器的传感功能，结合了超级电容器的储能原理与传感器的传感原理，通过采用活性炭/H2SO4的双电层超级电容器体系，从而满足器件储能和供电的应用需求；采用镀银PVDF隔膜实现在冲击环境下的压电传感效应，当该隔膜受到冲击时会发生极化，电子会集中在隔膜的一侧，从而形成电势差，导致电压变化，实现压电传感功能；采用橡胶与活性炭电极制作出的弹性压阻电极作为压阻式传感器的功能部分，在受到冲击时，压阻电极会产生形变，形变会导致压阻电极的阻值发生变化，在充放电过程中产生电压波动，实现压阻传感功能，同时该活性炭电极也可作为双电层超级电容器的极片进行储能，活性炭电极可以吸附电解液中的阴阳离子，在隔膜的两侧形成电势差，从而实现储能；器件采用H2SO4作为电解液，电解液在受到冲击时会沿着冲击方向移动，从而在器件内部形成一定的浓度差，器件内部局部电解液的浓度差变化会导致器件内部各部分的电荷分布不均匀，在器件内部形成电势差，导致电压变化，从而实现器件的电化学传感功能；以无活性金属作为器件的集流体，无活性金属集流体层间采用橡胶作为弹性物体，在受到冲击时，弹性物体会发生压缩，减小两集流体之间的间距，引发电容器的容值变化，导致器件电压发生变化，实现器件的电容式传感。
本发明使得单一器件实现了储能与传感的双重功能，在一定程度上减小了传感系统的体积；第二，本发明采用钛合金和高弹橡胶为主体的叠层式内部自串联的设计方式，这种结构最大程度地减小了器件内部的冗余空间，没有多余的空隙结构，避免了冲击过程中局部应力过大导致的焊点失效、结构断裂等机械失效，而且也避免了高冲击载荷下外部导线及电路元件失效的可能；第三，叠层式可扩展结构使得器件可以灵活的调整传感范围和电压，拓展了器件的使用范围和应用场景；第四，采用金属外壳，并采用高强度树脂灌封，抗冲击能力极强，大幅提高了器件的可靠性。
本发明研制出一款新型微能源器件，改变传统传感器需要依靠外部供能且抗过载冲击能力差的缺点，实现器件自身储能及供能，并且改进传统传感器无法在高频高过载冲击条件下的灵敏响应和精确计数问题，实现了在高频高过载冲击条件下的灵敏响应和精确计数。
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步的详细说明，应当理解，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围。特别指出，对于本领域技术人员来说，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，包括电容器芯和外壳，所述电容器芯通过高强度树脂灌封在所述外壳中，所述外壳的材质为硬质金属材质；
所述电容器芯包括：第一无活性金属集流体、第一弹性支撑体、真空吸液模块、第二弹性支撑体和第二无活性金属集流体；所述第一无活性金属集流体、所述第一弹性支撑体、所述真空吸液模块、所述第二弹性支撑体和所述第二无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构；所述弹性支撑体包括弹性物体和储能模块，所述储能模块填充在所述弹性物体内部，所述储能模块包括第一弹性压阻电极、纳米银喷涂PVDF隔膜和第二弹性压阻电极，所述第一弹性压阻电极、所述纳米银喷涂PVDF隔膜和所述第二弹性压阻电极依次通过层状堆叠得到叠层式结构；所述真空吸液模块包括第三无活性金属集流体、第四无活性金属集流体和第五无活性金属集流体，所述第三无活性金属集流体、所述第四无活性金属集流体和所述第五无活性金属集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构。
2.如权利要求1所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述第一无活性金属集流体与所述第一弹性支撑体之间、所述第一弹性支撑体与所述真空吸液模块之间、所述真空吸液模块与所述第二弹性支撑体之间、以及所述第二弹性支撑体与所述第二无活性金属集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。
3.如权利要求1所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述第三无活性金属集流体与所述第四无活性金属集流体之间、所述第四无活性金属集流体与所述第五无活性金属集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。
4.如权利要求3所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述第三无活性金属集流体与所述第四无活性金属集流体之间的第一点胶层，和所述第四无活性金属集流体与所述第五无活性金属集流体之间的第二点胶层，均具有缺口。
5.如权利要求4所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述第一点胶层上的缺口与所述第二点胶层上的缺口位置朝向一致。
6.如权利要求1所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述第三无活性金属集流体和所述第五无活性金属集流体均为环形结构；所述第四无活性金属集流体为片状结构。
7.如权利要求1所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述弹性物体为环形结构。
8.如权利要求1所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述超级电容器的形状包括圆形、方形、三角形或各种异性体。
9.如权利要求1所述的抗过载冲击的可传感电容器，其特征在于，所述弹性支撑体和所述真空吸液模块通过内部串联数量的增加和减少，控制器件的工作电压和电容量，改变内部串联数量还可以改变传感范围和灵敏度，适用于更多的应用场景。
CN201910599737.2A 2019-07-04 2019-07-04 一种抗过载冲击的可传感电容器 Pending CN110415981A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599737.2A CN110415981A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种抗过载冲击的可传感电容器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910599737.2A CN110415981A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种抗过载冲击的可传感电容器

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN110415981A true CN110415981A (zh) 2019-11-05

Family

ID=68360440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910599737.2A Pending CN110415981A (zh) 2019-07-04 2019-07-04 一种抗过载冲击的可传感电容器

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN110415981A (zh)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217166A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Kyocera Corp 電気二重層コンデンサおよび電気二重層コンデンサの寿命判定方法
CN103828002A (zh) * 2011-09-23 2014-05-28 康宁股份有限公司 高压电化学双电层电容器
CN106872727A (zh) * 2017-01-18 2017-06-20 清华大学 一种基于压阻效应的自供电加速度传感器及其制造方法
CN109346336A (zh) * 2018-11-13 2019-02-15 清华大学 一种叠层结构超级电容器的柔性封装方法
CN109659163A (zh) * 2018-12-18 2019-04-19 清华大学 具有耐高加速度冲击的叠层式结构超级电容器及制备方法
CN109904517A (zh) * 2019-03-06 2019-06-18 沁新集团(天津)新能源技术研究院有限公司 锂离子电池及其制备方法

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001217166A (ja) * 2000-01-31 2001-08-10 Kyocera Corp 電気二重層コンデンサおよび電気二重層コンデンサの寿命判定方法
CN103828002A (zh) * 2011-09-23 2014-05-28 康宁股份有限公司 高压电化学双电层电容器
CN106872727A (zh) * 2017-01-18 2017-06-20 清华大学 一种基于压阻效应的自供电加速度传感器及其制造方法
CN109346336A (zh) * 2018-11-13 2019-02-15 清华大学 一种叠层结构超级电容器的柔性封装方法
CN109659163A (zh) * 2018-12-18 2019-04-19 清华大学 具有耐高加速度冲击的叠层式结构超级电容器及制备方法
CN109904517A (zh) * 2019-03-06 2019-06-18 沁新集团(天津)新能源技术研究院有限公司 锂离子电池及其制备方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIONG PU: "《Toward Wearable Self-Charging Power Systems: The Integration of Energy-Harvesting and Storage Devices》", 《REVIER》 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109346336B (zh) 一种叠层结构超级电容器的柔性封装方法
CN110415982A (zh) 一种基于高弹橡胶的可受压传感电容器
CN101694400B (zh) 一种具有自供电功能的电子人体秤
CN107346816B (zh) 电池组及其电池单元
CN105229838B (zh) 弯曲的电极堆和包括该电极堆的电池单体
CN106953002B (zh) 一种电化学自供电加速度传感器及其制造方法
CN106787069A (zh) 一种基于介电弹性体的环境振动能量采集控制系统
CN208208836U (zh) 一种软包圆盘形锂离子电池组
CN110415998A (zh) 一种抗过载冲击的可储能传感器
CN107769352A (zh) 一种透明充电薄膜及移动设备
CN110415983A (zh) 一种具有传感性能的储能和传感一体化超级电容器
CN110415981A (zh) 一种抗过载冲击的可传感电容器
CN110246701B (zh) 一种具有冲击传感器功能的超级电容器及应用
CN110411617A (zh) 一种基于高弹橡胶的可受压储能传感器
CN104720784A (zh) 振动传感器及其制备方法
CN110428975A (zh) 一种基于高弹橡胶的抗过载冲击传感电容器
CN110411619A (zh) 一种基于高弹橡胶的抗过载冲击储能传感器
CN203710011U (zh) 振动传感器
CN210223796U (zh) 一种可抗过载冲击的储能和传感一体化超级电容器
CN111473724A (zh) 电容式柔性应变传感器及制备方法
CN109067240B (zh) 一种带空腔的梁式压电集能器
US20110170235A1 (en) Electric double layer capacitor and method of manufacturing the same
CN206585483U (zh) 一种微型压电和电容复合能量采集器
CN217134403U (zh) 一种压电换能器和医疗设备
CN107230796B (zh) 电池组及其组装方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20191105

RJ01 Rejection of invention patent application after publication