Brevet FR2924537A1 — publié le 20090605

-1- La présente invention concerne un dispositif permettant d'emmagasiner sous forme électrostatique une grande quantité d'énergie dans un petit volume. Il existe deux types de batteries, les plus répandues stockent l'énergie sous forme électrochimique mais d'autre stockent l'énergie sous forme électrostatique. L'inconvénient des batteries électrochimiques est qu'elles ne se rechargent pas rapidement et contiennent des composés dangereux pour l'environnement. Les batteries à super condensateurs se rechargent rapidement mais leur inconvénient, réside dans leur faible capacité à stocker dans un volume réduit une quantité suffisante d'énergie. Le dispositif selon l'invention permet de remédier à ces inconvénients car il permet de stocker beaucoup d'énergie dans une batterie qui se recharge rapidement. Il comporte en effet selon une première caractéristique un ionisateur qui permet d'ioniser un milieu, un gaz par exemple. Il comporte deux conduits, l'un sert à guider les charges négatives vers des fioles à électrons et l'autre guide les charges positives dans des fioles à ions. Par la suite on appellera électrons les charges négatives et ions les charges positives. Les fioles sont disposées de telle sorte que le gaz d'électron est piégé par le potentiels crée par le gaz d'ion. Les électrons sont attirés par les ions mais sont dans l'incapacité physique de s'en rapprocher car leur déplacement est bloqué par une barrière mécanique isolante et éventuellement en plus par une barrière de gaz à très faible pression permettant d'augmenter la tension de claquage de la barrière. Pour que le puits puissent emprisonner un grand nombre de charges il convient de faire en sorte que les gaz de charges opposés soit suffisamment proche pour qu'a une distance grande devant la distance séparant les gaz, le champ électriques crée par le couple gaz d'ion/gaz d'électron soit faible. Les charges stockées dans le puits pourront être récupérée ultérieurement en vue d'alimenter une installation électrique. Les dessins annexés illustrent l'invention : La figure 1 représente en coupe le dispositif de l'invention. La figure 2 représente un arrangement possible des fioles La figure 3 représente la densité de charge dans une fiole. En référence à ces dessins, le dispositif comporte cinq parties. La première notée (a) permet de connecter les électrodes à une alimentation extérieure comme par exemple une prise domestique. La partie (b) est un ionisateur. Il est constitué par deux électrodes (1) et (2) qui sont portés à des potentiels différents lorsque l'utilisateur recharge sa batterie. Les -2- électrodes créent un champ électrique qui permet d'ioniser le gaz présent dans l'ionisateur (3). La partie (c) permet de guider les produits de la réaction d'ionisation. Les électrons arrachés sont canalisés dans le conduit électronique (4) et se rapprochent de l'électrode portée à un potentiel positif jusqu'à rentrer dans la zone (d). De même les ions sont canalisés dans le canal ionique (5) pour se rapprocher de l'électrode portée au potentiel négatif et rejoindre la partie (d). La dite partie (d) est un piège à charges. Les ions contenus dans la fiole ionique (6) et les électrons contenus dans la fiole électronique (7) sont attirés les uns les autres et se piègent mutuellement dans un puits de potentiel. Les ions ne peuvent rejoindre les électrons car ils sont dans l'incapacité physique de traverser l'isolant (10). Loin du gaz d'électron (8) et du gaz d'ion (9) le potentiel crée par les charges positives est en partie écranté par les charges négatives ce qui fait que le potentiel à proximité des électrodes change peu, si bien que le piège permet des stocker une densité de charge dans les volumes (8) et (9) importantes. La partie (d) pourra contenir plusieurs fioles à ion et plusieurs fioles à électron réparties de telle sorte que les fioles ne sont pas soumises à des forces trop importantes. Par exemple si une fiole ionique est placée entre deux fioles électroniques de même taille, de même densité de charge et espacés d'une même distance, la fiole à ion est soumise à une force nulle. La figure 2 montre un exemple de disposition de fioles dans la partie (d) permettant de réduire les forces s'exerçant sur les fioles. En répartissant les charges dans n fioles disposées en couronne, la force subie par chacune des fioles est divisée par n2. La figure 3 est un graphe représentant la densité de charges libres dans les fioles dans le cas où les charges sont à l'équilibre et où on a fait les hypothèses suivantes : l'écart entre les deux gaz (8) et (9) est de e=1cm, le diamètre des fioles est de a=lcm, la longueur de chaque fiole est L=10cm. Il est important de remarquer que seul 10% de la fiole contient une fraction non négligeable des charges (12). Sur la courbe on aperçoit la remontée de la densité de charge prés de l'électrode (11) signe que le piège est actif. Le dispositif selon l'invention est particulièrement destiné à stocker de l'énergie électrique afin d'alimenter des appareils portatifs.30 REVENDICATIONS 1) Dispositif de stockage d'énergie caractérisé en ce qu'il comporte un ionisateur (b). 2) Dispositif selon la revendication 1) caractérisé en ce qu'il comporte un ou des conduits de circulation de particules chargées (4) et (5). 3) Dispositif selon la revendication 1) ou 2) caractérisé en ce que les particules chargés positivement sont piégées dans un puits de potentiel crée par des charges négatives et en ce que réciproquement les charges négative sont piégées par des charges positive. 4) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes caractérisé en ce que les particules de charges opposées sont stockées pendant un certain temps dans des volumes disjoints (8) et (9). 5) Dispositif caractérisé en ce qu'il comporte un ionisateur (3) ainsi qu'un ou plusieurs conduits (4) et (5) de circulations de particules chargées. 6) Dispositif selon la revendication 5), caractériser en ce que les particules chargés positivement sont piégées dans un puits de potentiel crée par des charges négatives et en ce que réciproquement les charges négatives sont piégées par des charges positives. 7) Dispositif selon la revendication 5 ou 6), caractérisé en ce que les particules de charges opposées sont stockées pendant un certain temps dans des volumes disjoints (8) et (9). 30