DE3601309A1 - Elektromagnetische batterie mit hoher energiedichte zur verwendung als elektrische energiequelle - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft ein Gerät zur Erzeugung elektrischer Energie mit sehr hoher Energiedichte und zur Verwendung als Energiequelle, insbesondere für den mobilen Einsatz.

Herkömmliche Batterien arbeiten vorwiegend nach dem chemischen Prinzip. Solche Batterien haben u.a. den Nachteil, daß sie für den mobilen Einsatz als Energiequelle für den Antrieb eine zu geringe Leistung bzw. Energiedichte aufweisen.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, ein Gerät zu ent­ wickeln, das eine sehr große Energiedichte aufweist und wirt­ schaftlich herzustellen ist.

Diese Aufgabe wurde durch die Erfindung einer elektromagne­ tischen Festkörper-Batterie erreicht.

Die Erfindung beruht auf dem Phänomen, daß gewisse magnetische Materialien unter ganz bestimmten Bedingungen spontan magne­ tische Energie abgeben. Dieses von mir entdeckte Phänomen wird Zielinski-Effekt genannt. Diese spontan freiwerdende magnetische Energie ist sehr beachtlich und liegt in der Größenordnung, wie sie bisher nur bei der Kernspaltung bekannt ist.

Ich entdeckte weiterhin, daß bei gewissen Materialien diese spontane magnetische Energieabgabe konstant und kontrolliert herbeigeführt werden kann, wenn diese Materialien auf bestimmte Weise zur Resonanz gebracht werden. Dabei stellte sich heraus, daß die freiwerdende magnetische Energie wesentlich größer ist als die Energie, die benötigt wird, um die Resonanz in Gang zu halten, wenn diese Resonanz einmal zustande gebracht wurde.

Die oben genannte Eigenschaft besitzt gewisse Materialien, die eine kristalline Molekularstruktur aufweisen. Durch eine bestimmte Resonanz werden Atome aus dem kristallinen Molekulargitter ge­ löst, was die Freigabe von magnetischer Energie verursacht. Wird diese magnetische Energie nicht abgeführt, so wird dieses aus seinem Gitter losgelöste Atom wieder in einem anderen Gitter ein­ gefangen. Diese magnetische Energie kann jedoch eingefangen, ab­ geführt und in elektrische Energie umgewandelt werden. Dabei wird die kristalline Struktur des Materials in eine amorphe Struktur transformiert. Da die Energieabgabe pro Atom, das aus dem kristallinen Gitter losgelöst wird, sehr groß ist, andererseits aber dieser atomare Vorgang sehr langsam abläuft, kann unter Nutzung der oben erwähnten physikalischen Eigen­ schaften und Vorgänge eine elektrische Energiequelle mit sehr hoher Energiedichte und Lebensdauer konstruiert werden.

Ich habe nun ein Verfahren entwickelt, das ich als das "Zielinski-Verfahren" bezeichne, um die gewünschte Resonanz­ weise zu erzeugen. Dies geschieht über drei verschiedene Wege:

• A) Durch eine bestimmte Anordnung einer elektromagnetischen Resonanzspule im Luftspalt eines runden Magnetkerns. Diese Spule wird mit Gleichspannungs-Rechteckimpulsen aus einem Impulsgenerator gespeist (siehe Fig. 1 und 2).
• B) Durch eine bestimmte Anordnung von drei um 120 Grad unter­ einander versetzten elektromagnetischen Drehfeldspulen im Luftspalt eines runden Magnetkerns. Diese Spulen werden mit Gleichspannungs-Sinusimpulsen, die untereinander um 120 Grad in Phase verschoben sind, aus einem 3-Phasen-Impulsgenerator gespeist (siehe Fig. 3 und 4).
• C) Durch Kombination von A) und B). Es besteht aus einem Magnet­ kern mit zwei Luftspalten, in denen eine Resonanzspule bzw. drei um 120 Grad versetzte elektromagnetische Drehfeldspulen untergebracht sind (Fig. 5 und 6). Die Resonanzspule wird wie unter A), und die Drehfeldspulen wie unter B) gespeist.

Es zeigen:

Fig. 1: Magnetkern mit Resonanzspule in einem Luftspalt und mit Energiespule.

Fig. 2: Prinzipschaltbild, eine Batterie mit Resonanzspule.

Fig. 3: Magnetkern mit Drehfeldspulen in einem Luftspalt und mit Energiescheibe.

Fig. 4: Prinzipschaltbild einer Batterie mit Drehfeldspulen und Energiescheibe.

Fig. 5: Magnetkern mit zwei Luftspalten mit Resonanzspule mit drei Drehfeldspulen und mit Energiespule.

Fig. 6: Prinzipschaltbild einer Batterie mit Resonanzspule und Drehfeldspulen und mit Energiewicklung.

Fig. 1 zeigt ein elektromagnetisches System bestehend aus einer Resonanzspule (1) und einer Energiespule (2), die konzentrisch in dem unteren Teil einer Magnetschale "Topf" (3) angeordnet sind. Das obere Teil der Magnetschale "Deckel" (4) bildet einen Luftspalt (5), in dem sich die Resonanzspule befindet. Der freie Luftspalt bewirkt u.a., daß die Energiespule von der durch die Resonanzspalte erzeugten Resonanz mit erfaßt wird und somit die Abführung bzw. Umwandlung der freiwerdenden magnetischen Energie in elektrische Energie.

Fig. 2 zeigt ein Prinzipschaltbild einer elektromagnetischen Batterie. Der Impulsgenerator (6) speist die Resonanzspule (7) mit Rechteck-Gleichspannungsimpulsen. Hierdurch wird das Magnet­ kernmaterial zur Resonanz gebracht, wodurch Atome aus ihren Gittern befreit werden. Die dabei spontan freiwerdende magne­ tische Energie verstärkt das bestehende Magnetfeld.

Dieses verstärkte Magnetfeld führt zu einer magnetischen Sätti­ gung des gesamten Kernmaterials und umschließt also auch die Energiespule (8), in der eine entsprechende elektrische Energie induziert wird, die wesentlich höher ist als die Energie, die in der Resonanzspule zugeführt wird. Über eine Gleichrichter­ brücke (9) und einen Kondensator (10) kann die erzeugte Gleich­ spannungsenergie abgeführt werden. Diese dient auch zur Speisung des Impulsgenerators. Eine Fremdspeisung ist nur notwendig, um das System zu aktivieren. Mit dem variablen Widerstand (11) kann die Ausgangsspannung justiert werden.

Fig. 3 zeigt ein elektromagnetisches System, bei dem die gewünschte Resonanz durch drei um 120 Grad versetzte Elektromagnete (12), die auf dem Deckel (13) im Luftspalt angebracht sind, erzeugt wird. Zwischen dem Deckel und dem Topf (14) ist eine Kupfer­ scheibe (15) angebracht, in der die erzeugte magnetische Energie gemäß dem Faradayschen Prinzip in elektrische Energie umgewan­ delt wird.

Fig. 4 zeigt nun das entsprechende Prinzipschaltbild, in dem ein 3-Phasen-Gleichspannungs-Sinusimpulsgenerator (16) die Drehfeldmagnete (17) speist. Die in der Scheibe (18) erzeugte elektrische Energie wird über eine Gleichrichterbrücke (19) und einen Kondensator (20) abgeführt. Sie dient ebenfalls zur Speisung des Impulsgenerators. Eine Fremdspeisung ist nur not­ wendig, um das System zu aktivieren. Mit dem variablen Wider­ stand (21) kann die Ausgangsspannung justiert werden.

In Fig. 5 und 6 wird eine Batterie dargestellt, die einer Kom­ bination der Ausführungen gemäß Fig. 1 und 2 bzw. 3 und 4 ent­ spricht.

Die gemäß der oben beschriebenen Erfindung hergestellte Batterie zeichnet sich durch folgende Eigenschaften aus:

+sehr hohe Energiedichte +herstellbar für beliebige Spannungen, Stromstärken und Leistungen +stabiler Spannungs- und Stromverlauf +einmalige und kurzfristige Aktivierung +wartungsfrei +lange Lebensdauer +unbegrenzt lagerfähig +sehr robust, vibrations- und stoßfest, lage- und druckunempfindlich +EMP-fest +sauber und umweltfreundlich +wirtschaftliche Energiequelle

Claims (4)

1. Gerät zur Erzeugung von elektrischer Energie, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es ein elektromagnetisches System ent­ hält, in dem eine magnetische Resonanz erzeugt wird, die zu einer Sättigung des gesamten Magnetsystems führt.

2. Gerät zur Erzeugung von elektrischer Energie, dadurch ge­ kennzeichnet, daß sich eine Resonanzspule in dem Luftspalt eines Magnetsystems befindet, die konzentrisch mit einer Energiespule angeordnet ist.

3. Gerät zur Erzeugung von elektrischer Energie, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es ein elektromagnetisches System enthält, worin sich mehr als eine Spule befindet und ein magnetisches Drehfeld erzeugt wird.

4. Gerät zur Erzeugung von elektrischer Energie, dadurch ge­ kennzeichnet, daß es ein elektromagnetisches System enthält, mit mehr als einem Luftspalt, worin sich jeweils eine Reso­ nanzspule bzw. mehrere Drehfeldspulen befinden.