專利名稱：磁能轉化為電能的方法和磁性可充電池的制作方法
技術領域：
本發明涉及以磁性材料儲蓄并轉化電能的方法和裝置。
作為電源之一的電池，已經廣泛應用于各個領域。但是，目前就世界范圍來看，上市的電池有酸性電池，堿性電池，鋰電池，太陽能電池等。除太陽能電池之外，其它電池都是以化學方法來儲蓄電能。這就難免造成電池的儲能效果差，放電時間短，重復使用次數少，容量小等缺陷，而且，廢舊電池的丟棄也污染了環境。
因此，本發明的一個目的是提供一種以磁性材料儲蓄磁能，再將磁能轉化為電能的方法。
本發明的另一個目的是提供一種以磁性材料儲蓄磁能，再將磁能轉化為電能的磁性可充電池。
根據上述目的，本發明提供的把磁能轉化為電能的方法是在由磁性材料形成的環形封閉磁場中設置若干個由N型和P型半導體材料構成的PN結，每個PN結平面均垂直于磁場的垂直方向，形成磁場感應PN結電場，將若干個PN結電場串聯起來，在最外側的P、N型半導體材料之間即形成電壓。
本發明提供的磁性可充電池包括一個由磁性材料形成的封閉的磁環和放置在該磁環內的若干對N、P型半導體材料塊，N、P型半導體材料塊相互疊壓在一起，形成多個串聯的PN結，每個PN結平面均垂直于磁環的軸線，N型半導體的非“結”面朝向該磁環內磁場的垂直方向，即，用手握住磁環，四指指向磁力線的方向，大拇指垂直于四指，大拇指所指的方向即為N型半導體非“結”面的朝向，最外側的兩個N、P型半導體材料塊分別構成電池的陽陰極。
根據需要，磁環可做成圓形或方形。磁環可由若干塊磁性材料組成，任何兩塊磁性材料之間均相吸合，以便形成一個封閉式大磁環。
本發明的磁性可充電池采用物理方法儲蓄電能，當電池電壓下降時，只需對磁材料進行沖磁即可恢復到原來的電壓值，因此，沖電迅速，使用方便，壽命長，且每沖一次電可連續使用100小時以上。此外，廢舊電池的丟棄不會污染環境。
以下根據附圖敘述本發明的磁性可充電池的工作原理
圖1是本發明的磁性可充電池的縱剖視意圖;
如圖1所示，本發明的磁性可充電池包括一個由磁性材料構成的磁環1，在磁環1內具有兩個N型半導體塊2和兩個P型半導體塊3，這四塊半導體材料形成三個PN結4，每個PN結平面均垂直于磁環1的軸線。位于最外側的P、N半導體各具有一個面不構成PN結，其中，N型半導體的非“結”面朝向磁環磁場的垂直方向，即，用右手握住磁環，四指指向磁力線的方向，大拇指與四指垂直，大拇指所指的方向即為N型半導體的非“結”面的朝向;P型半導體的非“結”面朝向磁環的另一端。最外側的N型半導體構成電池的陽極，P型半導體構成電池的陰極。
眾所周知，在半導體材料硅中加入不同的化學元素，即成為目前使用的電子半導體材料。在硅中加入化學元素硼，就可制成P型半導體，在P型半導體中存在大量的空穴(載流子)。在硅中入化學元素磷，就制成了N型半導體，在N型半導體中存在大量的自由電子(載流子)。將N型半導體材料和P型半導體材料壓在一起，就組成了半導體PN結。在這兩種半導體之間進行電子和空穴的漂移，形成PN結電場。若將若干個PN結電場串聯起來，即形成PN結串聯電場。由于PN結之間除漂移外還進行由PN結電場所造成的電荷運動，正是這樣，對于每一個PN結來說，對外不顯電壓，實質上是一個動態平衡。如果將此PN結串聯電場放在一個圓形封閉的磁環中，這種動態平衡將被打破。根據處在磁場中的帶電離子將受到羅倫磁力的作用，自由電子將沿著磁環軸線向一端移動，空穴將沿著軸線向另一端移動。由于這種運動，造成半導體兩端存在電勢差，即形成電壓(這一點跟太陽能硅電池相同)。當電池外電路接通時，就有電流通過。此電流形成的磁場與圓形封閉磁場相反。隨著時間的延長，構成磁環的磁塊退磁，電壓下降，這時，將磁塊再進行充磁，電池就恢復到原來的電壓差。
權利要求
1.一種磁能轉化為電能的方法，其特征是，在由磁性材料形成的環形封閉磁場中設置若干個由N型和P型半導體材料構成的PN結，每個PN結平面均垂直于磁場的垂直方向，形成磁場感應PN結電場，將若干個PN結電場串聯起來，在最外側的P、N型半導體材料之間即形成電壓。
2.一種磁性可充電池，其特征是，該電池包括一個由磁性材料形成的封閉的磁環和放置在該磁環內的若干對N、P型半導體材料塊，N、P型半導體材料塊相互疊壓在一起，形成多個串聯的PN結，每個PN結平面均垂直于磁環的軸線，N型半導體的非“結”面朝向該磁環內磁場的垂直方向，即，用右手握住磁環，四指指向磁力線的方向，大拇指垂直于四指，大拇指所指的方向即為N型半導體非“結”面的朝向，最外側的兩個N、P型半導體材料塊分別構成電池的陽陰極。
3.根據權利要求2所述的可充電池，其特征是，磁環是一圓形磁環。
4.根據權利要求2所述的可充電池，其特征是，磁環是一方形磁環。
5.根據權利要求3或4所述的可充電池，其特征是，磁環由若干塊磁性材料組成，任何兩塊磁性材料之間均相吸合。
全文摘要
一種磁能轉化為電能的方法和磁性可充電池。該方法是在由磁性材料所形成的環形封閉磁場中設置若干個由N型和P型半導體材料構成的PN結，每個PN結平面均垂直于磁場的垂直方向，形成磁場感應PN結電場，將若干個PN結電場串聯起來，則在最外的兩個P、N半導體材料之間即形成電壓。本發明之電池包括由磁性材料形成的封閉的磁環和若干對N型、P型半導體材料塊，N、P型半導體材料塊相互疊壓在一起形成多個串聯的PN結，N型半導體的非結面朝向該磁環內磁場的垂直方向。本發明的磁性電池儲能效果好，使用時間長，充電一次可使用100小時以上，可長期重復使用，而且，不會造成環境污染。
文檔編號H01F7/02GK1106589SQ9411834
公開日1995年8月9日 申請日期1994年11月23日 優先權日1994年11月23日
發明者楊青山, 李鵬 申請人:楊青山