CN1257615A - 蓄电池中的辐射系统及相关产品 - Google Patents

Abstract

本发明“蓄电池中的辐射系统及相关产品”,目的是使能量的产生、存储和使用最优化,通过借助于产生高频辐射的脉冲过程的超快速再充电及采用比现在再充电循环所用的电压高的电压而使成本降低,不丧失电的传统应用中的特征,而更便利于其应用。本发明可以进行蓄电池或电容器的超快速充电,添加数对适当绝缘的导体支线,借助于通过极板下部的辐射效应,引起高频辐射的脉动电压,从端点的极板到中心的极板的顺序向极板供电,同时作用在所有单元电池上进行蓄电池和或电容器的再充电。本发明与传统的系统完全不同,其采用目前使用的接线端通过极板的上部来完成蓄电池和或电容器的放电。

Description

蓄电池中的辐射系统及相关产品

本发明描述了用于蓄电池和或电容器自动再充电的系统，以使能量的产生、存储和使用最优化，并且通过借助于产生高频辐射的脉冲过程的超快速再充电循环及实际再充电循环中采用的超高压而使成本降低，在不影响实际用电的前提下，更便利于其应用。

蓄电池和或电容器的目的是在供给电荷的两接线端之间保持(尽管只是暂时地)预定的电动势。对于能量的再充入来说，回路具有两种阻抗：一种是由蓄电池和或电容器自身产生的内阻抗，另一种是由于再充电设备产生的阻抗，这里为了说明的目的，以最常用的铅酸蓄电池为例。从这个观点，在本文中我们将蓄电池和或电容器统称为蓄电池。

由于所用系统的限制，用于蓄电池再充电的实际系统并不利用粒子辐射特性所产生的效应，这种效应能使在具有同样阻抗的一个电路中的能量转移具有更好的效率，也不应用下述建设性原理，而是受到长时期进行慢速再充电的设备的限制。目前的蓄电池在同样能量存在的充、放电循环中只采用一对接线端进行，电流同时流过所有的极板，显示出电流通路上较高的阻抗，及一些其它限制快速充电过程最短时间的不利因素。

本发明的“蓄电池中的辐射系统及相关产品”采用的循环过程由两个并联体制的充放电蓄电池进行，或意味着，当两个蓄电池中的一个向系统供应能量时，另一个接收电荷，反之亦然。蓄电池最好采用充分绝缘的数对导体支线，最好插在极板下边界的中心以在高频辐射效应蓄电池上进行自动充电或自支持操作，高频辐射效应是通过该系统采用的连续电流由极板的下边界激发的，并由高于实际系统采用的普通电压的工作电压周期性脉动产生，为极板提供能量，在多于一对单元电池时，最好是依次，在单元电池对上的顺序是从极板到边界到中心，同时作用在所有单元电池上，实际系统与此不同，其单元电池由极板的上部保持，以用于通过目前所用的最好是对称接线端蓄电池的周期性放电过程，其指的是在正常电压下极板上边缘的中心，这些是通过用在极板上的电极对材料的电势、构成蓄电池的单元电池的数量、单元电池串联或并联方式等而获得的特征。

本发明的专利在应用辐射的粒子性的过程的基础上研制了新的元件，用于通过与物质的重叠的辐射而更便利、高速、高效地转移电荷，其理论依据是量子力学，特别是Albert Einstein在1905年关于光电效应研究所得的理论，1913年Niels Bohr建立的原子模型，及由Douglas Hartree及其同事从1928年到现在一直在进行的有关多电子原子的量子研究。电荷转移通过一个全新的辐射过程进行，该过程通过在其余并联蓄电池的输出的每半个循环上转移，由作为导体的蓄电池的相反极性的极板完成，反之亦然，上述过程由为此目的设计的电子电路控制的系统来实现，该电路由公知的元件和专用软件开发，在逻辑监视器中进行转换，是完全安全的。在电荷在蓄电池内部转移的过程中，电流值最好处于蓄电池供应商推荐的数值，但是效率由电子的电磁重叠的光子的辐射效应提高了效率，这是通过在特定的铅酸蓄电池的情况下最好超过12.1伏的脉动电压而获得的，高能量的转移证实了蓄电池的再充电时间减少，其根据是Hideki Yukawa 1935年提出的理论，并于1937年由Carl David Anderson部分验证而最终于1947年由Cecil Frank Powell发现，其为介子与粒子力学的起源。

为了更容易地理解辐射与物质发生反应的过程，光电效应，Compton效应和电子对的产生，其覆盖了物质对辐射的散射或吸收，在图1中示出。为了更容易地理解辐射系统所采用的构造方法，本发明的主题在图2和3中示出，而所示的都是参考而不能限制本发明的。

在图1中，示出由82Pb原子测量的横截面，其是光子能量hν的函数：

σE＝散射截面(cm²)

σF＝光电截面(cm²)

σP＝电子对产物的截面(cm²)

σT＝总截面(cm²)

σT＝σE+σF+σP

散射截面显示通过Thomson过程或Campton过程而发生散射的可能性。在针对具有较高原子序数的铅等时，电子具有很强的联系，当光子的能量小于10⁵ev时，量子结论与经典结论混同，Thomson散射是主要的。光电截面的不连续性在原子不同电子的结合能量处发生；当hν降到特定原子的结合能之下时，涉及该电子的光电过程是不可能的。当hν超过使一个电子对具体化所必需的极限能量2m₀c²时，电子对产物截面从0开始增加。图中的总截面表示与原子具有某种重叠的光子的可能性。从图中可以看出，三个过程中的每一个对铅的总截面σT有最重要贡献的能量间隔大约是：

光电效应：  hν＜5×10⁵ev

散射：      5×10⁵ev＜hν＜5×10⁶ev

电子对产物：5×10⁶ev＜hν

所形成的量子模型使得可以用合理的精密方法确定通过光电效应被原子的几个层吸收的紫外线光子或x射线光子的最小能量，采用下列来自Hartree理论的结果的大致描述估算激发能量： $E=\frac{m_0{e}^4}{{\left(4{\mathrm{\π\ϵ}}_0\right)}^{2}2h^2}{\left(\frac{Z_n}{n}\right)}^2=E_b{\left(\frac{Z_n}{n}\right)}^2$

其中：

原子激发能量  E

电子静质量    m₀＝9,109×10^-31kg

电荷          e＝1,602×10^-19C

库仑常数      1/4πε₀＝8,988×10⁹Nm²/C²

普朗克常数    h＝h/2π＝1,055×10^-34JS

波尔能量      E_B＝2,17×10^-18J＝13,6ev

对于作为参考和非限定性的例子选定的是铅原子，在各层中具有下列的电子分布：

元素  Z     符号  K    L    M     N     O     P

铅    82    Pb    2    8    18    32    18    4

在列出入射光子hv能量的理论估算之后，为了在较拥挤的外层的第一和最后一层的每一层中产生空穴，在铅原子的基本状态，  Zn为该层的有效Z，并且E^*(ev)实验值涉及Fermi级：

n          层       Zn      E(ev)     E^*(ev)

1          K        80      87040     88005

2          L        72      17626     15861

…                 …               …             …                 …

6          P        6       13,6      18,1

在所知的科学文献中，并且根据在预计的系统方面的采用的低于5×10⁵ev很多的能量，证明与蓄电池板的铅重叠的辐射过程如本发明所示主要为光电效应。

一般地说，需要指出：对于带有由其它原子序数低于82的化学元素材料制成极板的其它蓄电池来说，光子在一个对应的吸收板中被光电效应吸收所需的最小能量非常低。

在图2中，三个视图所示为普通蓄电池，但为了说明的目的，采用的是工业上最常用的蓄电池，也就是说，六个单元电池串联的铅酸电池组，标称电压为12V，由普通元件构成：

(1)单元电池或格(在该具体情况下为六)

(2)蓄电池的壳或框架

(3)连接单元电池的条

(4)通气口(在铠装构形中不需要)

(5)接线端或正极

(6)接线端或负极

(7)适当的隔板

本发明优选采用两组并联的蓄电池，每组蓄电池具有一个或多个串联的蓄电池，由于系统的效率与工作电压成正比，向传统蓄电池添加最好2n个极性接线端，正极8接线端数的一半和负极9的另一半作为4n条导体支线，其为正导线10和负导线11，一根导线对应各正极板12，而另一导线对应负极板13。为了在腐蚀性电解液中工作而被适当隔离的正导体10和负导体11的下边界与蓄电池各正极板12和负极板13的下边界的中心连接得尽可能紧密，如图所示，然后是“2n”条正极导体支线10和“2n”条负极导体支线11，导体支线10和11的上边界对称地与对应极性的接线端8、9相连。正极接线端8和负极接线端9的数目与所用材料的导电性、蓄电池的容量、极板的数目和尺寸及单元电池1的热量有关，单元电池的热量是由电极的电路阻抗产生的，随后受到强制，辐射能量的转移在所有单元电池中都发生定向运动。实际上，采用的铅的负极板13的数量最好与氧化铅PbO₂正极板12的数量相同。该系统为分格排序式的，这是因为单元电池极板1在正负极接线端处通过电场被激发，正极接线端8和负极接线端9在单元电池之间并联，通过在所有单元电池1上的导体支线同时接收和转移辐射能量，能量在时间上呈环形而在空间上为顺序的随机分布，这是因为在各正极接线端8和各负极接线端9为两根正极导体支线10和两根负极导体支线11赋予能量，相邻的线在构造上的预定区域作为对应的正极板12和负极板13以保证单元电池上热动力学效应均匀性的最佳值。

图3示出了一个单元电池1接线的平面图，单元电池用于通过辐射能量激发再充电，通过图中较深颜色表示的正极接线端8和较浅颜色表示的负极接线端9，超快速高能量分别供给以实线表示的正极支线10和以虚线表示的负极支线11，正负极支线在由对应下边界激发的正极板12和负极板13上产生辐射能量，正、负极之间用合适的隔板7分开。所述极性接线端的激发顺序是对称的，正极接线端为顺时针顺序，负极接线端为逆时针顺序，反之亦然，但具有随机从任意一对开始的同步对称性。在所示采用较薄的极板和较少H₂SO₄浓度电解液的铅酸蓄电池的情况下(与通常的情况不一致)，可以使用盐类(最好是Na₂SO₄)添加剂，通过主要的盐性效应而提高反应速度，这扩散到溶液中存在的各种离子而不止是反应离子；于是根据本发明要达到的目的：获得更快的再充电或更长的使用寿命，可采用不同于1,26克/cm³的普通的电荷密度。

本发明的“蓄电池中的辐射系统及相关产品”的革新之处在于全新的能量发生器系统的过程和再充电蓄电池的过程，使得在不同的单元电池中，以预定的顺序由比实际再充电所用更高的电压而通过高能量效率的新工艺借助辐射能量而获得充电，优化了温度梯度，并可以在蓄电池中进行超快速充电。

Claims (8)

1.蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，使能量的产生、存储和使用最优化，并且通过借助于产生高频辐射的脉冲过程的超快速再充电及采用比现在再充电高的电压而使成本降低，而不丧失电的传统应用中的特征，更便利于蓄电池和或电容器的使用，再充电，通过辐射与物质的相互作用过程而产生能量。

2.如权利要求1所述的蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，在蓄电池中添加正导体支线(10)和负导体支线(11)，以一半的周期进行转移，蓄电池成组极板中的一个作为另一个的输出导体，反之亦然。

3.如权利要求1所述的蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，通过很短的时间间隔的脉冲过程从单元电池的端点向中心(1)转移在正极板(12)和负极板(13)上的电荷。

4.如权利要求1所述的蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，顺时针激励正极接线端(8)，逆时针激励负极接线端(9)，或反之亦然，但都具有同步对称性。

5.如权利要求1所述的蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，采用优选的薄极板和与通常电解液浓度不同的电解液，这取决于要获得的结果：蓄电池更快的再充电或更长的使用寿命。

6.如权利要求1所述的蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，在适当防护和少量电解质的情况下采用金属膜形式的正极板(12)和负极板(13)。

7.如权利要求1所述的蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，对于所用的每一种几何形状，采用面积和周长比例较高的成对极板。

8.如权利要求1所述的蓄电池中的辐射系统及相关产品，其特征在于，壳体(2)中具有许多单元电池(1)的蓄电池连接或构成的在高压下操作，以获得更高的能量效率。

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