一种强磁能电池以及电池组的制作方法

本发明涉及磁能电池设备技术领域，尤其涉及一种强磁能电池以及电池组。

背景技术：

随着社会的发展，民用领域中对高储能和快速充放电设备的需求越来越迫切，尤其是在手机、电动车等高科技产品中。同时，随着例如单层二维石墨烯等新材料的研发和应用，储能设备的容量快速提升，但目前的储能设备中，采用的组成结构仍是较为常规的，通常是将新材料由两金属片夹持而构成物理性的储能设备，或者更常规的化学材质作为电介质，其充放电效率无法满足日益提升的需求。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种旨在电池整体电容量较大且充放电效率较高的强磁能电池，用以克服上述技术缺陷。

具体技术方案如下：

一种强磁能电池，包括：

硅晶片基板；

连接底层，贴覆于硅晶片基板的上表面；

电池单体，数量为多个且阵列布置于连接底层上，每一电池单体包括极性相反的第一磁性层和第二磁性层、以及被夹紧于第一磁性层和第二磁性层之间的电介质层；

连接顶层，与连接底层相对设置，且每一电池单体的第一磁性层的上表面紧贴于连接顶层的下表面而第二磁性层的下表面紧贴于连接底层的上表面；

并且，于两磁性层之间构成磁场，电介质层在磁场作用下被极化。

较佳的，连接顶层和连接底层均为金属石墨贴，并由连接顶层和连接底层分别构成每一电池单体的正负极。

较佳的，电介质层为单层二维石墨烯。

较佳的，硅晶片基板的下表面还贴覆有镍片。

较佳的，电池单体的数量为60块，且阵列布置成六行十列。

较佳的，每一电池单体的长度为5mm，宽度为3mm，厚度为2mm。

较佳的，第一磁性层和第二磁性层均为薄层结构，其厚度均为0.5mm。

较佳的，连接顶层、第一磁性层、电介质层、第二磁性层、连接底层、硅晶片基板、镍片共同压制而成强磁能电池。

本发明还提供了一种电池组，由至少两个如上所述的强磁能电池依次串联构成。

上述技术方案的有益效果在于：

强磁能电池包括硅晶片基板、连接底层、多个电池单体、连接顶层，且电介质层在磁场作用下被极化，能够使得电介质中产生电介质电流增大现象，而全部的电池单体相当于并联于连接底层和连接顶层之间，能够同步的充放电，且各处电压相同，故整体的电池容量因电流增大而增大，使得强磁能电池整体电容量增大，且充放电效率较高。

附图说明

图1为本发明强磁能电池的立体图；

图2为本发明强磁能电池的侧视图；

图3为本发明强磁能电池卸下连接顶层后的立体图；

图4为本发明强磁能电池中电池单体的立体图；

图5为本发明电池组的立体图。

具体实施方式

为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，以下实施例结合附图对本发明作具体阐述。

实施例一，参阅图1至图4中所示，并定义如图2中纸面所示的上下方向为本实施例中的上下方向。本实施例提供的强磁能电池包括：

硅晶片基板1；

连接底层2，贴覆于硅晶片基板1的上表面；

电池单体，数量为多个且阵列布置于连接底层2上，每一电池单体包括极性相反的第一磁性层7和第二磁性层5、以及被夹紧于第一磁性层7和第二磁性层5之间的电介质层6；

连接顶层3，与连接底层2相对设置，且每一电池单体的第一磁性层7的上表面紧贴于连接顶层3的下表面而第二磁性层5的下表面紧贴于连接底层2的上表面；

并且，于两磁性层之间构成磁场，电介质层6在磁场作用下被极化。

基于上述技术方案，强磁能电池包括硅晶片基板1、连接底层2、多个电池单体、连接顶层3，且电介质层6在磁场作用下被极化，能够使得电介质中产生电介质电流增大现象，而全部的电池单体相当于并联于连接底层2和连接顶层3之间，能够同步的充放电，且各处电压相同，故整体的电池容量因电流增大而增大，使得强磁能电池整体电容量增大，且充放电效率较高。

在一种优选的实施方式中，连接顶层3和连接底层2均为金属石墨贴，并由连接顶层3和连接底层2分别构成每一电池单体的正负极。进一步的，电介质层6为单层二维石墨烯，即单原子厚度的石墨烯碳层，其在两磁性层极化后能够于上下表面形成附加电场，并产生电流增大效应。但并不排除采用常规电介质材质的方式，同样能够得到上述目的。

作为进一步的优选实施方式，硅晶片基板1的下表面还贴覆有镍片4，用以增强硅晶片基板1的整体强度。进一步的，电池单体的数量为60块，且阵列布置成六行十列，该数量可根据实际生产而改变。进一步的，每一电池单体的长度为5mm，宽度为3mm，厚度为2mm。进一步的，硅晶片基板1的厚度为0.1mm，镍片4的厚度为0.2mm。进一步的，第一磁性层7和第二磁性层5均为薄层结构，其厚度均为0.5mm。进一步的，电介质层6的厚度为1mm。

在一种优选的实施方式中，上述的连接顶层3、第一磁性层7、电介质层6、第二磁性层5、连接底层2、硅晶片基板1、镍片4共同压制而成强磁能电池。具体的，使用压制方法制成后形成有正负极输出，每一组电池单体的电压输出是dc5.5ⅴ，电流1a。从小块细胞式(即电池单体)再组合成60块小块细胞，如：60块小块细胞组合并联后的输出为dc5.5ⅴ、电流60a，还可进一步串联四块强磁能电池得到的输出为电压dc22ⅴ、电流60a。每小块尺寸3mm×5mm，共计60块组合在一起，60块组合后的整体尺寸为30.5mm×30.5mm。

值得指出的是，对于有极分子组成的电介质，在外磁介质的作用下，电介质表面会产生附加的电荷，因而产生附加电场增强效应，这种现象叫做电介质的极化。电介质中的电荷束缚得很紧，在外电场的作用下，只能产生微观位移，通过磁化质大量分子的微观位移导致电介质从新产生附加电场，由于每个量子与分子的电偶极矩都沿着外地场方向整齐排列，所以整块电介质的量子与分子电偶极矩的矢量和不为零，因为电介质由磁化质产生保护电介质的量子与分子，在电介质产生电压负荷过大时，磁化质里量子与分子产生变化，反而使磁化质中量子与分子作用升增，产生电介质电流增大，从磁化质中的电流辅助给电介质，这种电荷能在电介质内部自由移动，更加不能离开磁化质和电介质转移电能，附加外电场之后，正电荷沿着电场线的方向产生微小的位移，负电荷逆着电场线的方向产生微小的位移，磁化质形成电偶极子，在电介质的表面出现净电荷。本方案基于该原理，在完美的模拟环境计算下，充电和放电速度比普通电池快100倍，并能够存储比普通电池大几十倍的电能，故可称之为超级强磁能电池，通过采用单原子厚度的石墨烯碳层，使得这项技术能够在最短时间内对手机和汽车快速充电，能够很容易制造并整合成为器件，使得未来有望制造更小的手机。

实施例二，

结合图5中所示，本实施例提供了一种电池组，由至少两个上述的强磁能电池依次串联构成。由于强磁能电池本身体积较小，使得能够多个串联后得到更大的电容量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。