本發(fā)明涉及電能存儲(chǔ)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種磁能芯片儲(chǔ)存電能的方法。

背景技術(shù)：

現(xiàn)代社會(huì)中，能源存儲(chǔ)部件隨處可見，例如電路中的電容以及用于可攜帶式裝置的電池類的組件，然而，現(xiàn)有的能源存儲(chǔ)部件存在一些問題，例如：電容原件會(huì)因?yàn)槁╇娏鞫档驼w效能，而電池則因?yàn)椴糠殖?放電的記憶效應(yīng)而降低整體效能的問題。

巨磁效應(yīng)(gmr)是一種能夠在具有薄磁性或薄非磁性區(qū)的結(jié)構(gòu)中所觀測(cè)到的量子物理效應(yīng)。巨磁阻效應(yīng)顯現(xiàn)出了電阻對(duì)外加電場(chǎng)產(chǎn)生的反應(yīng)，從零場(chǎng)高阻抗?fàn)顟B(tài)至高場(chǎng)低阻抗?fàn)顟B(tài)時(shí)的顯著變化。

申請(qǐng)?zhí)?00710151597.x、發(fā)明名稱為電能儲(chǔ)存裝置及方法的中國(guó)專利公開了一種利用巨磁效應(yīng)存儲(chǔ)電能的裝置，電能儲(chǔ)存裝置在儲(chǔ)存電能的過程中需要藕接電源，充電過程較為復(fù)雜，因?yàn)槿绻凑粘潆姷母拍?，?000mah的手機(jī)為例，折合成能量為3000mah×3.75v＝11.25wh，其實(shí)際使用時(shí)間不到10小時(shí)，一般白領(lǐng)每天使用手機(jī)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)15小時(shí)，因此，每天必須為手機(jī)充電，或者攜帶“充電寶”備用能源電池，非常不方便。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種磁能芯片儲(chǔ)存電能的方法，通過激活設(shè)備激活磁電容，解決了上述電能儲(chǔ)存裝置存在的充電問題，以及不適用于批量化生產(chǎn)問題。

本發(fā)明一實(shí)施例提供的一種磁能芯片存儲(chǔ)電能的方法，磁能芯片包括一磁電容，磁電容包括：基板和順序設(shè)置在基板上的第二導(dǎo)電區(qū)、第二磁性、介電區(qū)、第一磁性區(qū)和第一導(dǎo)電區(qū)，第一導(dǎo)電區(qū)包括第一導(dǎo)電金屬層和第一組引腳，第一導(dǎo)電金屬層和第一組引腳相連通，第二導(dǎo)電區(qū)包括第二導(dǎo)電金屬層和第二組引腳，第二導(dǎo)電金屬層和第二組引腳相連通，該方法包括：

提供一激活設(shè)備，激活設(shè)備包括：直流電壓源、至少兩個(gè)插槽和控制單元，插槽包括第一組插槽和第二組插槽；

將磁電容的第一組引腳與激活設(shè)備的第一組插槽匹配，將磁電容的第二組引腳與激活設(shè)備的第二組插槽匹配；

設(shè)定激活參數(shù)；

進(jìn)行激活操作。

在一個(gè)實(shí)施例中，磁電容的第一組引腳包括至少一個(gè)第一引腳，磁電容的第二組引腳包括至少一個(gè)第二引腳。

在一個(gè)實(shí)施例中，磁電容的第一組引腳的數(shù)量和磁電容的第二組引腳的數(shù)量相同。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活設(shè)備的第一組插槽包括至少一個(gè)第一插槽，激活設(shè)備的第二組插槽包括至少一個(gè)第二插槽。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活設(shè)備的第一組插槽和激活設(shè)備的第二組插槽的數(shù)量相同。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元包括電壓設(shè)定部。

在一個(gè)實(shí)施例中，控制單元還包括電流設(shè)定部和時(shí)間設(shè)定部。

在一個(gè)實(shí)施例中，直流電壓源包括至少2個(gè)輸出擋位，輸出擋位的輸出電壓為0～500v。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活設(shè)備的第一組插槽連接直流電壓源的正極，第二組插槽連接直流電壓源的負(fù)極。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活參數(shù)包括激活電壓。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活參數(shù)還包括激活電流和激活時(shí)間。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活電壓為1.5～400v。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活時(shí)間為10ms～10min。

在一個(gè)實(shí)施例中，激活操作包括測(cè)試磁電容的第一組引腳和磁電容的第二組引腳之間的電壓。

本發(fā)明通過激活設(shè)備激活磁電容，耗時(shí)短，得到的磁能芯片可以滿足用戶在一定時(shí)間內(nèi)的能源需求，無(wú)需充電，此外，磁能芯片的儲(chǔ)電方式不涉及氧化還原反應(yīng)，且不含化學(xué)電解液，不易產(chǎn)生化學(xué)電池中的電解液濃度降低的衰退現(xiàn)象。

附圖說明

圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的磁電容的截面的示意圖。

圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的激活設(shè)備的示意圖。

圖3所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的磁電容激活過程的流程圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。

圖1所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的磁電容的截面的示意圖。

如圖1所示的磁電容10包括基板8和順序設(shè)置在基板8上的第二導(dǎo)電區(qū)7、第二磁性區(qū)5、介電區(qū)4、第一磁性區(qū)3和第一導(dǎo)電區(qū)6。第一導(dǎo)電區(qū)6包括第一導(dǎo)電金屬層61和第一組引腳1，其中第一導(dǎo)電金屬層61和第一組引腳1相連通，第二導(dǎo)電區(qū)7包括第二導(dǎo)電金屬層71和第二組引腳2，其中第二導(dǎo)電金屬層71和第二組引腳2相連通，本發(fā)明實(shí)施例中，第一組引腳1包括至少一個(gè)第一引腳，第二組引腳2包括至少一個(gè)第二引腳，優(yōu)選的，第一引腳的數(shù)量和第二引腳的數(shù)量相同，介電區(qū)4具有存儲(chǔ)電能的作用，第一磁性區(qū)3和第二磁性區(qū)5具有防止電能泄漏的作用。

介電區(qū)4為厚度不超過250nm的一層薄膜，由介電材料構(gòu)成，如鈦酸鋇或二氧化鈦，由于介電材料并非是理想的絕緣體，因此，少量的電流仍然可以經(jīng)過介電區(qū)，為了有效防止電流流經(jīng)介電區(qū)4，研究表明，將第一磁性區(qū)3和第二磁性區(qū)5的磁極方向設(shè)置為如反向可以有效的防止電能的泄漏。

第一磁性區(qū)3和第二磁性區(qū)5均為磁性薄膜，并且都具有兩個(gè)磁極，如圖1所示，“→”和“←”表示磁電容10的第一磁性區(qū)3和第二磁性區(qū)5的磁極方向相反。

圖2所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的激活設(shè)備的示意圖。

如圖2所示的激活設(shè)備20包括直流電壓源30、第一組插槽21、第二組插槽22和控制單元40，第一組插槽21與直流電壓源30的正極相通，第二組插槽22與直流電壓源30的負(fù)極相通，激活設(shè)備20的第一組插槽21和第二組插槽22和磁電容10的第一組引腳1和第二組引腳2相匹配?？刂茊卧?0包括電壓設(shè)定部41、電流設(shè)定部42和時(shí)間設(shè)定部43，直流電壓源30至少2個(gè)輸出擋位，輸出擋位的輸出電壓為0～500v。

圖3所示為本發(fā)明一實(shí)施例提供的磁電容激活過程的流程圖。

如圖3所示，磁能芯片的激活過程如下。

s1：提供一激活設(shè)備20，包括直流電壓源30、第一組插槽21、第二組插槽22和控制單元40，第一組插槽21與直流電壓源30的正極相通，第二組插槽22與直流電壓源30的負(fù)極相通，激活設(shè)備20的第一組插槽21和第二組插槽22和磁電容10的第一組引腳1和第二組引腳2相匹配，本發(fā)明實(shí)施例中，第一組插槽21包括至少一個(gè)第一插槽，第二組插槽22包括至少一個(gè)第二插槽，優(yōu)選的，第一插槽和第二插槽額數(shù)量相同，控制單元40包括電壓設(shè)定部41、電流設(shè)定部42和時(shí)間設(shè)定部43；

s2：將磁電容10的第一組引腳1與激活設(shè)備20的第一組插槽21匹配，將磁電容10的第二組引腳2與激活設(shè)備20的第二組插槽22匹配；

s3：通過控制單元40的電壓設(shè)定部41設(shè)定激活電壓，本發(fā)明實(shí)施例的激活電壓為1.5～400v，通過控制單元40的時(shí)間設(shè)定部43設(shè)定激活時(shí)間，本發(fā)明實(shí)施例的激活時(shí)間為10ms～10min；

s4：完成s4步驟后，開始對(duì)磁電容10進(jìn)行激活，激活過程中的環(huán)境條件為-50～150℃；

s5：結(jié)束激活。

完成s4步驟后，可以增加測(cè)試磁電容10的兩組引腳間的電壓的步驟。具體操作是：使磁電容10脫離激活設(shè)備，測(cè)定第一組引腳1和第二組引腳2之間的電壓，如果第一組引腳1和第二組引腳2之間的電壓為一穩(wěn)定值，則激活結(jié)束，優(yōu)選的，穩(wěn)定的電壓值和激活電壓相同。

本發(fā)明實(shí)施例中的激活和普通的充電有本質(zhì)的區(qū)別，磁電容10在直流電場(chǎng)的激勵(lì)下，第一磁性區(qū)3的磁性薄膜和第二磁性區(qū)5的磁性薄膜中的磁極子會(huì)發(fā)生移動(dòng)，在磁電容10中形成電場(chǎng)，磁能芯片中的存儲(chǔ)的主要能量來源于磁電容10內(nèi)部的磁電轉(zhuǎn)換，而非外部能源，這一激活過程在短時(shí)間內(nèi)就可以完成，激活完成后的磁電容量測(cè)可輸出的能量要遠(yuǎn)大于激活設(shè)備的輸入能量。

以4mm×5mm見方、gmc為10的11次方的磁電容為例，使用12v的直流電壓激活，激活完成后，磁電容可以存儲(chǔ)10wh的能量，倘若改用72v的直流電壓激活，不到一分鐘就可完成激活，激活結(jié)束后，磁電容儲(chǔ)存的能量為：10wh×(72/12)²＝360wh，以手機(jī)每天使用10小時(shí)為例，此種規(guī)格的磁電容存儲(chǔ)的電能可以為手機(jī)提供其使用至少一個(gè)月的電量。

由于整個(gè)激活過程中，磁電容的儲(chǔ)能方式是基于物理結(jié)構(gòu)的磁電轉(zhuǎn)換，不涉及氧化還原反應(yīng)，且不含化學(xué)電解液，不易產(chǎn)生化學(xué)電池中的電解液濃度降低的衰退現(xiàn)象，完成后的磁電容幾乎是零泄漏。

激活過程完成后，第一磁性區(qū)3和第二磁性區(qū)5的磁能轉(zhuǎn)換成電能，磁電容儲(chǔ)存電能，成為磁能芯片。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。