CN1136226A - 利用静电场发电的方法及发电装置 - Google Patents
利用静电场发电的方法及发电装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN1136226A CN1136226A CN95119877A CN95119877A CN1136226A CN 1136226 A CN1136226 A CN 1136226A CN 95119877 A CN95119877 A CN 95119877A CN 95119877 A CN95119877 A CN 95119877A CN 1136226 A CN1136226 A CN 1136226A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- negative pole
- input
- output
- electrode
- electrolyte
- 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
Links
Images
Classifications
-
- 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
- Y02E60/10—Energy storage using batteries
Landscapes
- Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
Abstract
本发明公开了一种利用静电场发电方法及其装置，由输入正极(1)、输入负极(8)、输出正极(6)、输出负极(3)、连接导体(12)、电解质(14)、(13)、(10)电极引出头(2)、(4)、(5)、(7)和外壳(9)组成。利用U形电极在电场力的作用下自由电荷运动，使U形电极两端产生电势差，达到对外电路闭合回路做功的目的。具有一次充电、长久使用，高效节能无污染、结构简单、安全可靠等优点，可广泛用作工业、民用、军事、航天等各种电源。
Description
本发明属于电力发电的方法及发电装置。
目前，人们广泛使用的电源主要有两种：一种是发电机，一种是蓄电池。发电机是利用电磁感应原理，使导体在磁场中运动切割磁力线，在导体两端产生感应电势，从而在闭合回路中输出电能。但是，若想得到连续的电能输出，必须让导体或线圈在磁场中不停地运动，这就要求必须有动力系统推动发电机连续运转。目前较普遍的是水力发电和火力发电。这样的发电系统往往都有庞大、复杂的机械系统、设备投资大、管理困难，而且噪音大能耗高，对环境也有污染。因动力系统有高温高压，一旦出现事故，易造成人员伤亡。蓄电池是通过氧化——还原电化学反应，将电池内活性物质的化学能直接转变为电能的一种独立直流电源。它由正极、负极、电解质、隔膜和容器五个主要部分组成。正极活性物质通常是各种金属氧化物、卤素及卤化物、氧或含氧酸盐等；负极活性物质则是电位较低的金属或氢；电解质溶液采用酸、碱和盐的水溶液。电池工作时，负极活性物质发生电化学氧化反应，释放出电子，在两电极间电位差的作用下，电子由负极经外电路传递到正极，正极活性物质则接受电子发生电化学还原反应，同时电解质溶液中的离子通过扩散和电迁移在电池内部传递电流，从而形成一个闭合回路，隔膜的作用是将正、负极分隔开，防止发生短路现象。蓄电池的电极反应有可逆性，放电时消耗的活性物质在充电时得以恢复。放电时是化学能转变为电能，充电时是电能转变为化学能，因此它是一种化学能——电能相互转换的储能装置。目前的蓄电池体积大、重量大、电压低，在贮存期间会自放电，消耗电池容量，电解质有较强的腐蚀性，易造成腐蚀和污染。
本发明的目的是提出一种新的发电方法，这种发电方法是利用静电场特别是匀强电场对电场中U型电极上的自由电荷的作用力推动电荷由低电势向高电势运动来产生电能的。这种发电方法发电效率高，没有机械系统，无需庞大的动力系统。
本发明的另一个目的是提供一种具有发电效率高、结构简单、产品成本低、没有机械系统、无需庞大的动力系统、运行安全可靠、无噪音无污染的发电装置，来作为一种新型电源。
为实现本发明的第一个目的，本发明发电方法的技术解决方案是将由尺寸相同、平行正对的输出正极和输出负极以及连接导体共同组成U型结构的U型电极置于尺寸相同、平行正对的输入正极和输入负极之间。与输入正极平行正对的是输出负极，与输入负极平行正对的是输出正极。各电极均为板状。输出电极的宽度与输入电极相同，长度短于输入电极，使U型电极能有效地处于匀强电场之中。连接导体的作用是将输出正极和输出负极连接导通，传输电流。在输入正极与输出负极之间、输出负极与输出正极之间、输出正极与输入负极之间均有材料相同、相互独立的电解质。电解质为工作负极，输入负极和输出负极与电解质是相互导通的，输入、输出负极权起到将电解质负极引出的作用。输入正极和输出正极采用电容器用高纯度阀金属制作，其电极表面可先经腐蚀后，再生成氧化膜；也可用其金属粉压制成型经高温真空烧结制成，然后在其表面上生成氧化膜。氧化膜为工作介质，起到正极与电解质负极相互绝缘的作用。电解质采用电解电容器用工作电解质，它可以是液体，也可以是糊状、凝胶或者固体，输入负极和输出负极采用电容器用高纯度与正电极相同的材料制作，也可采用电容器用银材料制作。连接导体可采用与负极完全相同的材料制作。当外部直流电源加到输入正、负极上后，在输入正极和输入负极之间形成一个匀强电场，处于电场中的U型电极上的自由电荷在电场力的作用下，由输出正极经连接导体运动到输出负极上，从而在U型电极的两端即输出正极和输出负极之间形成一个电势差。在电势差的作用下，达到对外电路闭合回路做功的目的。由于输入电极之间电容的存在，故切断外电源后，在两个输入电极上仍有电荷存在，所以电场也仍然存在。电场存在，输出正、负极间的电势差也就存在，对外做功也就不会停止。
为实现本发明的第二个目的，本发明提出的发电装置的技术解决方案是将由尺寸相同、平行正对的输出正极和输出负极以及连接导体共同组成U型结构的U型电极置于尺寸相同平行正对的输入正极和输入负极之间。与输入正极平行正对的是输出负极；与输入负极平行正对的是输出正极。各电极均为板状。输出电极的宽度与输入电极相同，长度短于输入电极，使U型电极能有效地处于匀强电场之中。连接导体的作用是将输出正极和输出负极连接导通，传输电流。在输入正极与输出负极之间、输出负极与输出正极之间、输出正极与输入负极之间均有材料相同、相互独立的电解质。电解质为工作负极，输入负极和输出负极与电解质是相互导通的，输入、输出负极仅起到将电解质负极引出的作用。输入正极和输出正极采用电容器用高纯度阀金属材料制作，既可将其电极表面先经腐蚀后，再生成氧化膜；也可以直接用其金属粉压制成型经高温真空烧结制成，然后在其表面上生成氧化膜。氧化膜为工作介质，起到正电极与电解质负极相互绝缘的作用。电解质采用电容器用工作电解质，它可以是液体，也可以是糊状、凝胶或固体。输入负极和输出负极可以采用电容器用高纯度与正电极相同的材料制作，也可采用电容器用银材料制作。连接导体可采用与负极完全相同的材料，两个输入电极和U型电极及电解质均装在壳体内，壳体起到绝缘密封保护作用。在输入正极、输出负极、输出正极和输入负极的一端均有一个引出头伸出壳体外，起到与外电路相互连接作用。
本发明所述利用静电场发电的方法及发电装置是利用U型电极在电场力的作用下产生电势差来产生电能输出的，克服了现有技术中动力设备及发电设备庞大、机械系统复杂、能耗高、污染环境等不足和蓄电池内化学物质具有腐蚀性，易造成环境污染等不足，相比于现有技术具有一次充电长久使用、发电效率高、结构简单成本低、无机械系统、运行安全可靠无污染等优点。
下面结合附图对本发明作进一步详述：
附图1是利用静电场发电的发电装置结构示意图。
本发明所述的利用静电场发电的发电装置是由输入正极(1)、输入负极(8)、输出正极(6)、输出负极(3)、连接导体(12)、电解质(10)、(13)、(14)、电极引出头(2)、(4)、(5)、(7)和外壳(9)组成。输出正极(6)和输出负极(3)尺寸相同、平行正对，与连接导体(12)共同组成U型结构，并放置在尺寸相同、平行正对的输入正极(1)和输入负极(8)之间。与输入正极(1)平行正对的是输出负极(3)；与输入负极(8)平行正对的是输出正极(6)。电极(1)、(3)、(6)、(8)均为板状，输出电极(3)、(6)的宽度相同于输入电极(1)、(8)，长度短于输入电极(1)、(8)，使U型电极能有效地处于匀强电场之中。连接导体(12)的作用是将输出正极(6)和输出负极(3)连接导通，传输电流，在输入正极(1)与输出负极(3)之间、输出负极(3)与输出正极(6)之间、输出正极(6)与输入负极(8)之间分别有材料相同的电解质(14)、(13)、(10)。电解质(14)、(13)、(10)为工作负极，输出负极(3)与电解质(14)和(13)以及输入负极(8)与电解质(10)均是相互导通的，起到将电解质负极(14)、(13)和(10)引出的作用。正电极(1)、(6)表面上的氧化膜(15)、(11)为工作介质，起到正电极(1)与电解质负极(14)、正电极(6)与电解质负极(10)相互绝缘的作用。电极(1)、(3)、(6)、(8)包括连接导体(12)和电解质(10)、(14)、(13)均密封在外壳(9)内，电极(1)、(3)、(6)、(8)的一端各有一引出头(2)、(4)、(5)、(7)伸出在外壳(9)外。
输入正极(1)和输出正极(6)采用电容器用高纯度阀金属制作，其表面经腐蚀后，再生成氧化膜(15)、(11)，也可用其金属粉压制成型后，经高温真空烧结成多孔的结构，再生成氧化膜(15)、(11)。腐蚀与烧结成多孔的目的都是为了扩大电极的有效面积，获得大的容量，充电后能储存更多的电荷，建立强大的电场。如正极(1)、(6)采用金属板腐蚀型，电解质(14)、(13)、(10)可采用硼酸铵乙二醇系统、或邻苯二甲酸——三乙胺——DMF系统或硼酸——三丁胺——DMF系统等，并用电解纸吸附电解质与电极相接触；如正电极(1)、(6)采用金属粉烧结型，则电解质(14)、(13)、(10)可使用硼酸二氢铵——乙二醇——水体系等电解质直接浸渍，也可采用被覆固态二氧化锰电解质或有机半导体固体电解质等等。输入负极(8)和输出负极(3)不用特殊处理，正极(1)、(6)采用腐蚀型结构，输入负极(8)和输出负极(3)可直接采用与正极(1)、(6)相同的材料；正极(1)、(6)采用烧结型结构，则可采用电容器用银材料制作负极(3)、(8)。连接导体(12)可以采用与负极(3)、(8)完全相同的材料，外壳(9)使内部结构与外界相互绝源并密封保护内部结构能长期稳定工作。
为了获得最佳效果，电极(1)、(3)、(6)、(8)最好采用双电层电容器的结构材料制作，由集电极和极化电极共同组成正电极(1)、(6)，集电极采用金、镍、致密石墨等；极化电极采用活性炭加石墨粉，电解质(14)、(13)、(10)采用固体电解质碘化银铷，钨酸碘银等银盐材料。负极(3)、(8)由可逆电极和第二集电极共同组成，所采用的材料与固体电解质(14)、(13)、(10)的金属离子同属一种材料，在此为电容器用银粉与银电极。这样在输入正极(1)和输入负极(8)间可以获得高达几十法拉的特大容量，建立足够强的电场，使输出电极(3)、(6)间输出更大的能量来满足各种电源的要求。
当外部直流电源加到输入正极(1)和输入负极(8)上充电后，在输入正极(1)和输入负极(8)上储存了大量电荷，并建立一个匀强电场。由于输出正极(6)和输出负极(3)以及连接导体(12)均处在匀强电场中，所以在电场力的作用下，输出正极(6)上的自由电荷由输出正极(6)经连接导体(12)运动到输出负极(3)上，从而在输出正、负极(6)和(3)间形成一个电势差，当与外电路构成闭合回路后，在电势差的作用下便会有电流由输出正极(6)经外电路流到输出负极(3)上，又从输出负极(3)经连接导体(12)流到输出正极(6)上，形成回路。电势差是因电场力的作用而存在，故电场不消失，做功也就不会停止。
Claims (6)
1、一种利用静电场发电的方法，其特征在于将尺寸相同、平行正对的输出正极(6)和输出负极(3)以及连接导体(12)共同组成U型结构的U型电极置于尺寸相同、平行正对的输入正极(1)和输入负极(8)之间，与输入正极(1)平行正对的是输出负极(3)，与输入负极(8)平行正对的是输出正极(6)，电极(1)、(3)、(6)、(8)均为板状，输出电极(3)、(6)的宽度相同于输入电极(1)、(8)，长度短于输入电极(1)、(8)，使U型电极能有效地处于匀强电场之中，连接导体(12)的作用是将输出电极(3)和(6)连接导通，传输电流，在输入正极(1)与输出负极(3)之间，输出负极(3)与输出正极(6)之间、输出正极(6)与输入负极(8)之间分别有材料相同的电解质(14)、(13)、(10)，电解质(14)、(13)、(10)为工作负极，输入负极(8)与电解质(10)和输出负极(3)与电解质(14)、(13)均是相互导通的，输入负极(8)和输出负极(3)仅起到将电解质负极(10)和(14)、(13)引出的作用，输入正极(1)和输出正极(6)采用电容器用高纯度阀金属材料制作，在其表面上生成氧化膜(15)、(11)，氧化膜(15)、(11)为工作介质，起到正极(1)、(6)分别与电解质(14)、(13)和(10)相互绝缘的作用，电解质(14)、(13)、(10)采用电解电容器用工作电解质，输入负极(8)和输出负极(3)可以采用电容器用高纯度与正电极(1)、(6)相同的材料，也可采用电容器用银材料制作，连接导体(12)可采用与负极(3)和(8)相同的材料制作，当把直流电源加到输入正极(1)和负极(8)上后，在输入正极(1)和负极(8)间形成一个匀强电场，处于电场中的U型电极上的自由电荷在电场力的作用下，由输出正极(6)经连接导体(12)运动到输出负极(3)上，从而在U型电极的两端即输出正极(6)和输出负极(3)间形成一个电势差，在电势差的作用下，达到对外电路闭合回路做功的目的，由于输入电极(1)、(8)间电容的存在，故切断电源后，在输入电极(1)、(8)上仍有电荷存在，所以电场也仍然存在，电场存在，输出电极(3)、(6)间的电势差也就存在，对外做功也就不会停止。
2、一种利用权利要求1所述利用静电场发电方法的发电装置，包括输入正极(1)，输入负极( 8)，U型电极和电解质(14)、(13)、(10)，电极引出头(2)、(4)、(5)、(7)，外壳(9)，U型电极包括输出正极(6)、输出负极(3)和连接导体(12)，其特征在于将由尺寸相同、平行正对的输出正极(6)和输出负极(3)以及连接导体(12)共同组成U型结构的U型电极置于尺寸相同、平行正对的输入正极(1)和输入负极(8)之间，与输入正极(1)平行正对的是输出负极(3)，与输入负极(8)平行正对的是输出正极(6)，电极(1)、(3)、(6)、(8)均为板状，输出电极(3)、(6)的宽度与输入电极(1)、(8)相同，长度短于输入电极(1)、(8)，使U型电极能有效地处于匀强电场中，连接导体(12)的作用是将输出电极(3)和(6)连接导通，传输电流，在输入正极(1)与输出负极(3)之间、输出负极(3)与输出正极(6)之间、输出正极(6)与输入负极(8)之间分别有材料相同的电解质(14)、(13)、(10)，电解质(14)、(13)、(10)为工作负极，输出负极(3)和输入负极(8)与电解质(14)、(13)和(10)是相互导通的，负极(3)和(8)权起到将电解质(14)、(13)和(10)引出的作用，输入正极(1)和输出正极(6)采用电容器用高纯度阀金属材料制作，其电极表面生成氧化膜(15)、(11)，氧化膜(15)、(11)为工作介质，起到正极(1)、(6)分别与电解质(14)和(10)相互绝缘的作用，电解质(14)、(13)、(10)采用电解电容器用工作电解质，输入负极(8)和输出负极(3)可采用电容器用高纯度与正极相同的材料，也可采用电容器用银材料制作，连接导体(12)可以采用与负极(3)、(8)相同的材料，外壳(9)使内部结构与外界相互绝缘并密封保护内部结构能长期稳定工作。
3、如权利要求2所述利用静电场发电的发电装置，其特征在于正极板(1)、(6)采用金属板腐蚀型，电解质采用硼酸铵乙二醇系统或邻苯二甲酸——三乙胺——DMF系统或硼酸——三丁胺——DMF系统，并用电解电容器用电解纸吸附电解液与电极相接触。
4、如权利要求2所述利用静电场发电方法的发电装置，其特征在于正电极(1)、(6)采用金属粉烧结型结构，电解质使用硼酸二氢铵——乙二醇——水体系直接浸渍，或直接利用被覆固态二氧化锰电解质。
5、如权利要求2所述，利用静电场发电方法的发电装置其特征在于输入电极(1)、(8)和输出电极(3)、(6)采用双层电容器结构。
6、如权利要求2所述利用静电场发电方法的发电装置作为一种新型电源。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN95119877A CN1136226A (zh) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 利用静电场发电的方法及发电装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN95119877A CN1136226A (zh) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 利用静电场发电的方法及发电装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN1136226A true CN1136226A (zh) | 1996-11-20 |
Family
ID=5082208
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN95119877A Pending CN1136226A (zh) | 1995-12-18 | 1995-12-18 | 利用静电场发电的方法及发电装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN1136226A (zh) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104104263A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-15 | 向昭睿 | 一种感应式物理电池 |
| CN110176359A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-27 | 赵明 | 一种超级电池 |
| CN111585452A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-25 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 一种新型换流阀用均压电极及其安装组件、安装方法 |
-
1995
- 1995-12-18 CN CN95119877A patent/CN1136226A/zh active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104104263A (zh) * | 2014-07-31 | 2014-10-15 | 向昭睿 | 一种感应式物理电池 |
| CN110176359A (zh) * | 2019-06-05 | 2019-08-27 | 赵明 | 一种超级电池 |
| CN111585452A (zh) * | 2020-04-24 | 2020-08-25 | 中国南方电网有限责任公司超高压输电公司广州局 | 一种新型换流阀用均压电极及其安装组件、安装方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103137986B (zh) | 一种锌溴单液流电池 | |
| RU2180144C1 (ru) | Конденсатор с двойным электрическим слоем | |
| JP2016535408A (ja) | 新規フロー電池およびその使用 | |
| Chukwuka et al. | Batteries and super-capacitors | |
| Chen et al. | How to efficiently utilize electrode materials in supercapattery? | |
| CN108400292A (zh) | 一种铋单质纳米片复合电极的制备方法及其应用 | |
| CN102097149A (zh) | 一种用于放射性同位素伏特效应β电池的贮氚薄膜电极及其与半导体整合的设计 | |
| CN1307669C (zh) | 一种高电压电化学电容器的制造方法 | |
| CN102694143A (zh) | 一种空气/钒液流电池 | |
| CN108365301B (zh) | 一种可充放电式液态金属电池 | |
| CN111540616B (zh) | 一种光增强效应透明超级电容器及其制备方法 | |
| JPH09120817A (ja) | 非焼結式ニッケル正極及びその正極を用いたアルカリ蓄電池 | |
| CN1136226A (zh) | 利用静电场发电的方法及发电装置 | |
| Brandhorst et al. | Achieving a high pulse power system through engineering the battery-capacitor combination | |
| Chen | High pulse power system through engineering battery-capacitor combination | |
| CN106876149A (zh) | 一种基于多孔钴酸锶镧基底担载银纳米颗粒的超级电容器 | |
| CN203644570U (zh) | 一种长寿命补偿式锂离子电容器 | |
| CN206497961U (zh) | 一种液态金属电池及其密封绝缘装置 | |
| CN112735852B (zh) | 基于混合型超级电容器的热电转换与储电的一体化系统及方法 | |
| CN109950508B (zh) | 一种碳纤维布柔性锂离子电池负极材料及其制备方法 | |
| CN109428104B (zh) | 一种液态金属生物质电池 | |
| CN215008452U (zh) | 一种高性能绿色电池封装结构 | |
| RU2794514C1 (ru) | Радиоизотопный твердотельный самозаряжающийся конденсатор | |
| CN203444988U (zh) | 一种超级电容电池 | |
| Zhang | Comprehensive Evaluation and Analysis of New Batteries |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C01 | Deemed withdrawal of patent application (patent law 1993) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |