电池制造技术

本发明专利技术可提供一种优异的电池，根据本发明专利技术的一实施例的电池包括第一电极层(6)、第二电极层(7)、以及充电元件(3)，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于该充电元件，所述充电元件(3)用于通过被绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，例如，该电池具有该充电元件(3)设置于其内部的结构，该充电元件为三维形状。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术是关于一种电池。
技术介绍
本申请的申请人开发出一种电池，其利用紫外线照射而使一金属氧化物产生光激励结构性改变(以下称之为“量子电池”)(专利文献1和2)。可预期专利文献1和2所揭露的量子电池技术可提供一容量远大于锂离子电池的电池。专利文献1和2所揭露的二次电池包括堆叠于一基板上的第一电极、一N型金属氧化物半导体层、一充电层、一P型半导体层、以及第二电极。专利文献专利文献1：国际公布号WO2012/046325专利文献2：国际公布号WO2013/065093
技术实现思路
技术问题这种量子电池具有一平行板结构以实现一薄膜电池。即，一充电层设置于第一及第二电极之间，以使第一及第二电极形成于所述充电层的整个表面上。从而，非常难以改善此电池的容积效率和/或容量，以及减轻此电池的重量。问题的解决方式本专利技术着眼于上述问题，而提供一优异的电池。根据本专利技术一实施例的一种电池，包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述充电元件用于通过产生由一绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述第一电极层与所述第二电极层的其中至少一个的与所述充电元件相接触的表面为一曲面。在上述电池中，所述充电元件可为球形或圆柱形。根据本专利技术的另一实施例的电池包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过产生由一绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述第一电极层与所述第二电极层的至少一个设置于所述充电元件内。在上述电池中，所述充电元件可形成为圆柱形。进一步地，所述第一电极层可设置于所述充电元件内侧；以及所述第二电极层可设置于所述充电元件的一外圆周表面上。根据本专利技术的另一实施例的电池包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过产生由一绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述充电元件为三维形状。根据本专利技术的另一实施例的电池包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过产生由一绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述第二电极层设置于所述充电元件的一表面上，其中，所述第一电极层设置在所述充电元件上。在上述电池中，可设置有多个第二电极层，还设置有与所述第一电极层相对且将所述充电元件为夹设在之间的一第二电极层。根据本专利技术的另一实施例的电池包括：一种电池，包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过产生由一绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中在沿所述充电元件的表面的一平面视图内，所述第二电极层设置于与所述第一电极层不同的位置。在上述电池中，所述第二电极层可形成在所述充电元件形成有所述第一电极层的表面上。在上述电池中，所述第二电极层可形成在所述充电元件形成有所述第一电极层的表面的一相对侧表面上。根据本专利技术的另一实施例的电池包括：第一单位电池；以及与所述第一单位电池并联或串联的第二单位电池，其中，所述第一单位电池为上述的电池，以及所述第二电池包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过产生由一绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子。在上述电池中，所述第一单位电池可为上述的电池且所述第二单位电池可为一平行平板型单位电池。根据本专利技术一实施例的电池，其中所述第一及第二单位电池中的每一个为上述的电池且第一及第二单位电池为堆叠设置。本专利技术的有益效果根据本专利技术，可提供一优异的电池。附图说明图1为一量子电池基础结构的立体图；图2为一量子电池基础结构的剖面图；图3为一用于电子渗流现象的验证实验的电池的俯视示意图；图4为说明电子渗流现象的图；图5为说明电子渗流现象的图；图6为说明电子渗流现象的图；图7为说明电子渗流现象的图；图8为实施例1的一量子电池的立体图；图9为实施例1的量子电池的剖面图；图10为实施例1的量子电池的俯视图；图11为实施例2的一量子电池的立体图；图12为实施例2的量子电池的剖面图；图13为实施例2的量子电池的俯视图；图14为实施例3的一量子电池的立体图；图15为实施例3的量子电池的剖面图；图16为实施例3的量子电池的俯视图；图17为实施例4的一量子电池的剖面图；图18为实施例5的一量子电池的立体图；图19为实施例6的一量子电池的立体图；图20为一量子电池单元的堆叠结构1的剖面图；图21为一量子电池单元的堆叠结构2的剖面图；图22为一量子电池单元的堆叠结构3的剖面图；图23为一量子电池单元的堆叠结构4的剖面图。具体实施方式根据本专利技术的实施例参照附图说明。下面说明的实施例仅为根据本专利技术的实施例，但本专利技术不限于下示的实施例。注意下文说明和附图中具有相同标记为表示相同的部件/结构。(A)关于量子电池根据下述每个实施例的电池为一应用量子电池技术的电池。因此，在说明每个实施例前在下文中简略说明量子电池。量子电池为一电池(二次电池)，原则上，通过利用一金属氧化物的光激励结构改变在能带隙中形成一能阶并由此捕获电子。所述量子电池为一全固态型并可独立发挥电池功能的电池。图1及图2所示为一量子电池的结构示例。注意图1为一平行板结构型量子电池11的结构立体图，图2为其剖面图。注意图1及图2中，对于例如正极及负极等的端子以及对于例如外护套元件及覆盖元件等的封装元件的图示均省略。所述量子电池11包括一充电元件(充电层)3、第一电极层6、以及第二电极层7。所述充电元件3设置于所述第一与第二电极层6、7之间。因此，所述第一及第二电极层6、7产生的一充电电压作用于所述充电元件3。所述充电元件3在充电操作时蓄积(捕获)电子并在放电操作时释放蓄积的电子。所述充电元件3为未充电时保留电子(蓄积电力)的层。所述充电元件3通过应用光激励结构改变技术所形成。应当注意的是所述光激励结构改变公开于，例如，在国际公布号WO2008/053561中，且为前述专利公开案的专利技术人(也是本申请的专利技术人)中泽明所发现的现象(技术)。特别是，中泽发现当将有效激励能源给予一金属氧化物，其为具有大于等于一预设值的能带隙并具有透明度且被绝缘材料覆盖的半导体时，在所述能带隙中会产生许多没有电子出现的能阶。所述量子电池11通过捕获在那些能阶中的电子而充电并通过释放所捕获的电子而放电。在充电元件3中，覆盖有绝缘材料的一N型金属氧化物半导体的微粒以薄膜状沉积于所述第二电极层7上。之后，所述N型金属氧化物半导体通过以紫外线辐射造成一光激励结构改变而发生变化，因此其能够蓄积电子。所述充电元本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电池，其特征在于，包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过被绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述第一电极层与所述第二电极层的其中至少一个的与所述充电元件相接触的表面为一曲面。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.18 JP 2014-0549781.一种电池，其特征在于，包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过被绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述第一电极层与所述第二电极层的其中至少一个的与所述充电元件相接触的表面为一曲面。2.如权利要求1所述的电池，其特征在于，所述充电元件为球形或圆柱形。3.一种电池，其特征在于，包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过被绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述第一电极层与所述第二电极层中的至少一个设置于所述充电元件内。4.如权利要求2或3所述的电池，其特征在于，所述充电元件为圆柱形；所述第一电极层设置于所述充电元件内侧；以及所述第二电极层设置于所述充电元件的一外圆周表面上。5.一种电池，其特征在于，包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过被绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形成一能阶，并由此捕获电子，其中所述充电元件为三维形状。6.一种电池，其特征在于，包括：第一电极层；第二电极层；以及充电元件，所述第一电极层与所述第二电极层之间的一充电电压作用于所述充电元件，所述充电元件用于通过被绝缘物质所覆盖的一N型金属氧化物半导体的一光激励结构性改变，而在一能带隙中形...

【专利技术属性】
技术研发人员：小笠原树理，桧皮清康，中泽明，
申请(专利权)人：日本麦可罗尼克斯股份有限公司，刮拉技术有限公司，
类型：发明
国别省市：日本;JP