一种高品质电储能系统的制作方法

本发明属于储能领域，涉及一种高品质电储能系统，具体为一种高效、方便、安全的储能系统。

背景技术：

1、储能是能源利用及发展过程中的重要一环，按照能量储存方式，储能可分为物理储能、化学储能、电磁储能三类，其中物理储能包括抽水蓄能、压缩空气储能、飞轮储能等，化学储能包括铅酸电池、锂离子电池、钠硫电池、液流电池等，电磁储能包括超级电容器储能、超导储能。

2、物理储能过程中主要是把电能转化为宏观物质的动能、势能；在需要的时候重新将动能及势能转化为电能，在转化过程中会有较大的损耗。化学储能方法应用最广泛，但在应用过程中也出现了大功率发热量大，衰减速度块，存在安全隐患等问题。电容储能器结构简单，应用方便，但能量密度有限，也存在衰减速度快的问题。

3、通过分析可以看到，对于化学储能和电容器形式的储能而言，由于正负极相对放置，容易形成自然放电，同时也会引起一定的安全隐患。鉴于此，本发明通过放电得到正负电荷，利用电磁场分离电子和离子，并单独存储，从而形成高效、方便、安全的储能系统。

技术实现思路

1、本发明目的在于提供一种结构精巧、操控简便、安全的储能系统。

2、本发明的技术方案：

3、一种高品质电储能系统，包括真空腔体、电子收集器8、负电池9、离子收集器10、正电池11；

4、真空腔体为由绝缘材料制造的长方体空腔，与电子收集器8、离子收集器10密封连接，形成密封真空腔；电子收集器8和离子收集器10分别位于真空腔体的一直角处；负电池9与电子收集器8配合安装，正电池11与离子收集器10配合连接；在真空腔与离子收集器10相连的管道内部放置阴极网12；在真空腔与电子收集器8相连的管道外部放置内磁体7；在真空腔体内部对着离子收集器10对角位置放置有阳极5，在真空腔体外部对着电子收集器8对角位置放置有外磁体4；真空腔体上部通过微波窗2连接波导管1，真空腔体内部对着微波窗2放置有导体6。

5、所述电子收集器8包括电子收集腔8-1和导电板8-2，电子收集腔8-1为绝缘体制备，导电板8-2为导体，导电板8-2放置在电子收集腔8-1内部。

6、所述负电池9包括负电池壳体9-1、电子电池填充体9-2和电子载体9-3，电子载体9-3和电子电池填充体9-2交替放置在负电池壳体9-1内部，电子载体9-1为导电体，电子电池填充体9-2为相对介电常数大于30的材料，例如氧化锆陶瓷。

7、所述离子收集器10包括离子收集腔10-1、离子收集板10-2以及离子收集板10-2上粘附的四氟乙烯10-3，其中离子收集腔10-1为绝缘导热材料，例如陶瓷；离子收集板10-2为导电导热材料，例如铜，其至于离子收集腔10-1内。

8、所述正电池11包括正电池壳体11-1、离子载体11-2、离子电池填充体11-3三部分，离子载体11-2为导电材料，离子电池填充体11-3为相对介电常数大于30的材料，例如：氧化锆陶瓷。离子载体11-2和离子电池填充体11-3交替安装于正电池壳体11-1内部。

9、工作过程大致如下：如图8所示，本发明所述高品质电储能系统通过波导管1将微波导入到真空腔体内部，初始阶段微波会加热腔体，热量通过粒子收集器传递到离子收集板10-2上，真空环境的存在使得四氟乙烯部分气化，产生气体。气体进入真空腔后会被微波能量电离，从而产生电子和离子。真空腔体内部由阳极5和阴极网12形成电场，电子和离子会形成分离；而外磁体4和内磁体7形成磁阱类磁场，由于离子质量较大，受磁场影响小，电子质量较小，会沿磁场运动。最终，电子沿着磁场进入电子收集器8，离子沿着电场进入离子收集器10。电子在电子收集腔8-1内通过导电板8-2接触负电池的电子载体9-3，达到充电的目的；同时进入离子收集器10中的离子与粘附在离子收集板10-2上，使得与离子收集板10-2接触的离子载体11-2带正电，达到充电的目的。

10、本发明的有益效果：本发明的储能系统结构简单，制造要求低，分别存储正电荷与负电荷，从而避免了两者距离较近而产生的电量衰减。

技术特征：

1.一种高品质电储能系统，其特征在于，该高品质电储能系统包括真空腔体、电子收集器(8)、负电池(9)、离子收集器(10)、正电池(11)；

2.根据权利要求1所述的高品质电储能系统，其特征在于，所述电子收集器(8)包括电子收集腔(8-1)和导电板(8-2)，电子收集腔(8-1)为绝缘体制备，导电板(8-2)为导体，导电板(8-2)放置在电子收集腔(8-1)内部。

3.根据权利要求1所述的高品质电储能系统，其特征在于，所述负电池(9)包括负电池壳体(9-1)、电子电池填充体(9-2)和电子载体(9-3)，电子载体(9-3)和电子电池填充体(9-2)交替放置在负电池壳体(9-1)内部，电子载体(9-3)为导电体，电子电池填充体(9-2)为相对介电常数大于30的材料。

4.根据权利要求1所述的高品质电储能系统，其特征在于，所述离子收集器(10)包括离子收集腔(10-1)、离子收集板(10-2)以及离子收集板(10-2)上粘附的四氟乙烯(10-3)，其中离子收集腔(10-1)为绝缘导热材料，例如陶瓷；离子收集板(10-2)为导电导热材料，例如铜，其至于离子收集腔(10-1)内。

5.根据权利要求1所述的高品质电储能系统，其特征在于，所述正电池(11)包括正电池壳体(11-1)、离子载体(11-2)、离子电池填充体(11-3)三部分，离子载体(11-2)为导电材料，离子电池填充体(11-3)为相对介电常数大于30的材料，离子载体(11-2)和离子电池填充体(11-3)交替安装于正电池壳体(11-1)内部。

技术总结
本发明属于储能领域，公开一种高品质电储能系统，包括真空腔体、电子收集器、负电池、离子收集器、正电池。真空腔体为由绝缘材料制造的长方体，与电子收集器、离子收集器密封连接，形成密封真空腔；负电池与电子收集器配合安装，正电池与离子收集器配合连接；在真空腔与离子收集器相连的管道内部放置阴极网；在真空腔与电子收集器相连的管道外部放置内磁体；在真空腔体内部对着离子收集器对角位置放置有阳极，在真空腔体外部对着电子收集器对角位置放置有外磁体；真空腔体上部通过微波窗连接波导管，真空腔体内部对着微波窗放置有导体。本发明的储能系统结构简单，制造要求低，分别存储正电荷与负电荷，从而避免了两者距离较近而产生的电量衰减。

技术研发人员：徐恩慧,傅腾,高继录,赵笑言,雷凯超,曾光,杨铁峰,田宇,陈晓利,荣志强,董知非
受保护的技术使用者：中电投东北新能源发展有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/2/29