[發明專利]電能儲存裝置及系統

在審

• 申請號: 201710033214.2
• 申請日: 2017-01-17
• 公開（公告）號: CN106787228A
• 公開（公告）日: 2017-05-31
• 發明（設計）人: 肖開宇;王渝;張雨田;王智慧
• 申請（專利權）人: 國華自然科學研究院（深圳）有限公司
• 主分類號: H02J15/00
• 分類號: H02J15/00;H02J7/00;H01G4/06
• 代理公司: 深圳市順天達專利商標代理有限公司44217
• 代理人: 高占元

技術領域

本發明涉及電能儲存技術領域，尤其涉及電能儲存裝置及系統。

背景技術

電能儲存裝置尤其是電容的容量，影響電子裝備的執行效能和作業時間，尤其是發展電能存儲量大的電容取代電池，有重量輕、體積小、無污染等優勢，能改善現今人們的生活。

巨磁阻效應是一種量子力學和凝聚態物理學現象，磁阻效應的一種，可在磁性材料和非磁性材料相間的薄膜層(幾個納米厚)結構中觀察到。這種結構物質的電阻值與鐵磁性材料薄膜層的磁化方向有關，兩層磁性材料磁化方向相反情況下的電阻值，明顯大于磁化方向相同時的電阻值，電阻在很弱的外加磁場下具有很大的變化量。

利用巨磁阻效應做高效絕緣體，利用磁性電容做電容器，磁性電容的結構中包含的磁性層具有磁南極和磁北極，磁場強度是磁體中磁疇綜合反映的結果，請參照圖1，圖1中繪制的是因磁性電容中磁性物質不均勻等原因導致磁疇的極化方向不同，由于永磁鐵和磁性物質內部磁疇分布不均勻，磁疇磁化方向不一致，最終表現為在磁極法向方向磁力線不均勻，這種不均勻性整體表現為法向的磁極化方向。磁極化方向是眾多磁疇綜合反映的結果，值得注意的是磁鐵邊緣存在磁力線，而這種磁力線因為磁鐵內部磁疇的分布而閉合。

由于該型磁性電容器利用了巨磁阻效應，且電容的極板顆粒特征及介電層為薄層，因此，這種電容的容量大，體積小，重量輕，某種程度上可以取代電池使用，有實際需求。

發明內容

本發明的目的在于提供電能儲存裝置及系統。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：

一方面，提供一種電能儲存裝置，包括依次層疊的第一導電磁性層、第二導電磁性層、第一導電順磁顆粒層、介電層、第二導電順磁顆粒層、第三導電磁性層及第四導電磁性層；

所述第一導電磁性層及所述第四導電磁性層用于約束電子逃逸；所述第二導電磁性層及所述第三導電磁性層的磁極化方向垂直于所述第一導電磁性層及所述第四導電磁性層的磁極化方向，所述第二導電磁性層及所述第三導電磁性層用于增加該電能儲存裝置的電容量；所述第一導電順磁顆粒層及所述第二導電順磁顆粒層用于增加極板面積以增加該電能儲存裝置的電容量；所述介電層用于存儲電能；

所述電能儲存裝置還包括：第一導電層、第二導電層、第三導電層及第四導電層；

所述第一導電層及所述第三導電層分別設置于所述第一導電磁性層、第二導電磁性層及第一導電順磁顆粒層的兩側；所述第二導電層及所述第四導電層分別設置于所述第二導電順磁顆粒層、第三導電磁性層及第四導電磁性層的兩側。

在本發明所述的電能儲存裝置中，還包括絕緣層，所述絕緣層設置于所述第一導電磁性層的上表面。

在本發明所述的電能儲存裝置中，所述第一導電磁性層、所述第二導電磁性層、所述第三導電磁性層及所述第四導電磁性層均為單層磁性薄膜或多層磁性薄膜，所述介電層為單層薄層或多層薄層。

在本發明所述的電能儲存裝置中，所述第一導電層、所述第二導電層、所述第三導電層及所述第四導電層均為薄層。

在本發明所述的電能儲存裝置中，所述第一導電順磁顆粒層及所述第二導電順磁顆粒層均具有順磁金屬顆粒堆積結構。

在本發明所述的電能儲存裝置中，當該電能儲存裝置被充電時，所述第一導電層及所述第三導電層作為第一電極，所述第二導電層及所述第四導電層作為第二電極，通過所述第一電極及第二電極與一電源耦接。

在本發明所述的電能儲存裝置中，當該電能儲存裝置被放電時，所述第一導電層及所述第三導電層作為第一電極，所述第二導電層及所述第四導電層作為第二電極，通過所述第一電極及第二電極與一負載裝置耦接。

另一方面，提供一種電能儲存系統，包括m個如上所述的電能儲存裝置，m為大于或等于2的正整數；

當m等于2時，第1個電能儲存裝置的第三導電層與第2個電能儲存裝置的第一導電層連接，第1個電能儲存裝置的第四導電層與第2個電能儲存裝置的第二導電層連接；