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公开(公告)号：CN111223671A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN202010123233.6
申请日：2020-02-27
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种兼具储能与冲击传感功能的自传感超级电容器及制造方法。该自传感超级电容器采用多单体串联叠层式结构，多单体串联叠层式结构中单体电容器由氧化钌电极、钛集流体、刚性法兰和电解液构成；多单体串联叠层在一起；再与带有凸起电极的单个电容单体串联形成半成品叠层电容；两个半成品叠层电容通过弹性法兰和弹性灌封胶灌封胶封，并在电容侧面斜对称各放置刚性基底；即形成自传感超级电容器。本发明在超级电容器内采用了微短路结构，使得超级电容器在保持基本电容器功能外还具备传感器功能，实现了传感器与储能器件一体化集成，有利于复杂系统集成化发展，拓展了超级电容器的应用场合。
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公开(公告)号：CN111627723B
公开(公告)日：2021-08-17
申请号：CN202010342286.7
申请日：2020-04-27
Applicant: 清华大学
IPC: H01G11/28 , H01G11/72 , H01G11/78 , G01P15/125
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种自匹配冲击幅值的自传感超级电容器及其制造方法，该超级电容器采用多个电容器单体的串联叠层式结构；该超级电容器由具备短路结构的电容器单体串联而成，电容器单体由一薄两厚三个电极组成，电容器单体为采用不同的凸起高度、不同弹性模量、不同厚度的电极制备，薄电极中心开通孔；当处于外界高过载冲击环境下，电容器单体的短路结构闭合，电容器单体的输出电压在瞬间向下发生短暂跳变，不同单体的冲击短路阈值不同，从而实现电容器单体输出电压下降幅度与外界冲击幅值的自匹配；有效改善了超级电容器在高过载冲击下的敏感与可靠封装的兼容问题。解决以往冲击传感器需要额外电源供电的问题。
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公开(公告)号：CN110246701B
公开(公告)日：2020-11-13
申请号：CN201910574261.7
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种具有冲击传感器功能的超级电容器及应用，所述超级电容器采用多叠层式结构，每个叠层按正极‑压电PVDF薄膜‑负极依次叠放构成；多个叠层式结构为每两个叠层再按正极、负极叠放，该两个正极、负极的集流体叠在一起，使多个叠层串联起来；然后灌封在外壳内构成具有冲击传感功能的超级电容器。本发明所述超级电容器将压电PVDF薄膜植入超级电容器电极‑电极的空隙中，使得超级电容器在保持基本电容功能外还集成了对冲击过载的传感功能，实现了多个器件功能集成于单一器件中，有利于复杂系统集成化发展，拓展了超级电容器的应用场合。
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公开(公告)号：CN110299248B
公开(公告)日：2020-07-14
申请号：CN201910574263.6
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器制备技术领域的一种具有双轴冲击传感的超级电容器。该超级电容器采用特殊中间电极构成两个互相垂直的串联超级电容器，再通过植入压电薄膜使得电容器具备对两轴向上的冲击传感器的能力，从而能对平面上任意方向的冲击进行探测。外界的冲击能够直接反映在三个电极之间的电压上，有效增大了电容器对外界冲击的敏感性，因此可以用于检测外界平面上的任一冲击；有效提升了同类传感型超级电容器的测量方向以及输出响应，大大提升了传感器超级电容器其实际应用能力。本发明既可以用作普通的能源器件，还能作为传感器对平面维度上的任意冲击信号进行采集，尤其适合应用于车辆碰撞检测。
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公开(公告)号：CN110246701A
公开(公告)日：2019-09-17
申请号：CN201910574261.7
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种具有冲击传感器功能的超级电容器及应用，所述超级电容器采用多叠层式结构，每个叠层按正极-压电PVDF薄膜-负极依次叠放构成；多个叠层式结构为每两个叠层再按正极、负极叠放，该两个正极、负极的集流体叠在一起，使多个叠层串联起来；然后灌封在外壳内构成具有冲击传感功能的超级电容器。本发明所述超级电容器将压电PVDF薄膜植入超级电容器电极-电极的空隙中，使得超级电容器在保持基本电容功能外还集成了对冲击过载的传感功能，实现了多个器件功能集成于单一器件中，有利于复杂系统集成化发展，拓展了超级电容器的应用场合。
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Patent Agency Ranking
公开(公告)号：CN111223671B
公开(公告)日：2021-02-05
申请号：CN202010123233.6
申请日：2020-02-27
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种兼具储能与冲击传感功能的自传感超级电容器及制造方法。该自传感超级电容器采用多单体串联叠层式结构，多单体串联叠层式结构中单体电容器由氧化钌电极、钛集流体、刚性法兰和电解液构成；多单体串联叠层在一起；再与带有凸起电极的单个电容单体串联形成半成品叠层电容；两个半成品叠层电容通过弹性法兰和弹性灌封胶灌封胶封，并在电容侧面斜对称各放置刚性基底；即形成自传感超级电容器。本发明在超级电容器内采用了微短路结构，使得超级电容器在保持基本电容器功能外还具备传感器功能，实现了传感器与储能器件一体化集成，有利于复杂系统集成化发展，拓展了超级电容器的应用场合。
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公开(公告)号：CN111627723A
公开(公告)日：2020-09-04
申请号：CN202010342286.7
申请日：2020-04-27
Applicant: 清华大学
IPC: H01G11/28 , H01G11/72 , H01G11/78 , G01P15/125
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种自匹配冲击幅值的自传感超级电容器及其制造方法，该超级电容器采用多个电容器单体的串联叠层式结构；该超级电容器由具备短路结构的电容器单体串联而成，电容器单体由一薄两厚三个电极组成，电容器单体为采用不同的凸起高度、不同弹性模量、不同厚度的电极制备，薄电极中心开通孔；当处于外界高过载冲击环境下，电容器单体的短路结构闭合，电容器单体的输出电压在瞬间向下发生短暂跳变，不同单体的冲击短路阈值不同，从而实现电容器单体输出电压下降幅度与外界冲击幅值的自匹配；有效改善了超级电容器在高过载冲击下的敏感与可靠封装的兼容问题。解决以往冲击传感器需要额外电源供电的问题。
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公开(公告)号：CN111223672A
公开(公告)日：2020-06-02
申请号：CN202010123234.0
申请日：2020-02-27
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种微短路结构的冲击自传感超级电容器及应用，该超级电容器为串联叠层式结构，上层单体为普通构造单体电容，多个单体电容串联叠层上层电容；底层单体的正电极上涂导电胶触点阵列，用弹性法兰连接正电极与负电极，形成微短路结构的单体电容，上层电容和底层单体串联叠层组装为一体结构，在高过载冲击时，底层单体电容的正负电极发生微短路，输出电压发生短暂跳变，从而感知过载冲击；在非冲击条件下，超级电容器正常供电。本超级电容器在保持基本电容器功能外还具备冲击传感功能，实现了传感器与储能器件一体化集成，本发明的自身储能有利于复杂系统的自供电和集成化发展，拓展了超级电容器的应用场合。
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公开(公告)号：CN115763085A
公开(公告)日：2023-03-07
申请号：CN202211391907.6
申请日：2022-11-08
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器技术领域的一种具有开关特性的高g阈值和大响应自传感超级电容器，该自传感超级电容器由非敏感层电容单体和敏感层电容单体采用叠层结构内串联而成；其中，非敏感电容单体由高容量电极和上电极构成；敏感电容单体由上电极、可动电极和下电极构成；下电极上设置触点，敏感层电容单体在外界高g超过阈值作用下，可动电极向下弯曲与触点接触；导通，形成瞬间短路，使得敏感电容单体输出电压瞬间明显下降，从而对外界高g值冲击进行自传感。本发明解决自传感器件在低g值条件下可能误触发的可能性，提高了自传感电容的可靠性和灵敏度，拓展自传感器件应用范围，有望应用于航天、军事等高可靠性要求的领域。
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公开(公告)号：CN110299248A
公开(公告)日：2019-10-01
申请号：CN201910574263.6
申请日：2019-06-28
Applicant: 清华大学
Abstract: 本发明公开了属于超级电容器制备技术领域的一种具有双轴冲击传感的超级电容器。该超级电容器采用特殊中间电极构成两个互相垂直的串联超级电容器，再通过植入压电薄膜使得电容器具备对两轴向上的冲击传感器的能力，从而能对平面上任意方向的冲击进行探测。外界的冲击能够直接反映在三个电极之间的电压上，有效增大了电容器对外界冲击的敏感性，因此可以用于检测外界平面上的任一冲击；有效提升了同类传感型超级电容器的测量方向以及输出响应，大大提升了传感器超级电容器其实际应用能力。本发明既可以用作普通的能源器件，还能作为传感器对平面维度上的任意冲击信号进行采集，尤其适合应用于车辆碰撞检测。
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