[发明专利]一种抗过载冲击的可储能传感器

说明书

本发明公开了一种抗过载冲击的可储能传感器，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：第一金属氧化物集流体、第一弹性支撑体、真空吸液模块、第二弹性支撑体和第二金属氧化物集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构；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连接得到叠层式结构；真空吸液模块包括第三金属氧化物集流体、第四金属氧化物集流体和第五金属氧化物集流体依次通过层状堆叠连接得到叠层式结构。

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储能传感器。

背景技术

目前使用最广泛的四种传感器，包括：1.压电式传感器，通过PVDF隔膜受到某固定方向外力的作用时,内部就产生电极化现象,同时在某两个表面上产生符号相反的电荷，形成一定的电势差，引发电压变化，实现传感功能；2.压阻式传感器，弹性压阻电极受到外力的作用时，其电极厚度会发生改变，电极电阻会发生突变，引发电压变化，实现传感功能；3.电容式传感器，通过改变电容器极板间的间距，引发电容器容量的变化，达到电压变化的目的，实现传感功能；4.电化学式传感器，利用电解液作为惯性质量，在受到冲击时，在电极附近形成对流，引起电极附近离子浓度的变化，进而形成电压变化，实现传感功能。

上述四种传感器均只具有传感功能，而不具备储能能力和供能能力，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，并且这种只具有传感功能的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传感失效。

因此，目前亟需一种具有储能和供能能力的可储能传感器，实现传感器同时具备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储能传感器，以解决现有的传感器不具备储能能力和供能能力，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蓄电池的可储能传感器，并采用硬质金属外壳和高强度树脂灌封，实现了可储能传感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储能传感器，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：第一金属氧化物集流体、第一弹性支撑体、真空吸液模块、第二弹性支撑体和第二金属氧化物集流体；所述第一金属氧化物集流体、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金属氧化物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金属氧化物集流体、第四金属氧化物集流体和第五金属氧化物集流体，所述第三金属氧化物集流体、所述第四金属氧化物集流体和所述第五金属氧化物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，所述第一金属氧化物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金属氧化物集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。

作为优选方案，所述第三金属氧化物集流体与所述第四金属氧化物集流体之间、所述第四金属氧化物集流体与所述第五金属氧化物集流体之间，均通过胶黏剂进行粘结形成点胶层。

作为优选方案，所述第三金属氧化物集流体与所述第四金属氧化物集流体之间的第一点胶层，和所述第四金属氧化物集流体与所述第五金属氧化物集流体之间的第二点胶层，均具有缺口。