[发明专利]存储设备和电容储能设备

权利要求书

1.一种堆叠电容储能设备(CESD)，包括：

电极阵列，在电极之间具有空间，所述电极阵列包括n组多个间隔开的平行电极，形成平行电极的n个堆叠平行平面，其中，n是大于或等于2的整数，各电极具有平行于堆叠平行层的中心轴，以及具有圆形圆柱形横截面配置或椭圆形圆柱形横截面配置，其中，各层中的平行电极相对于各相邻层中的平行电极旋转5-45°或旋转90°，并且相邻电极之间的中心轴到中心轴的间距在0.5μm到2000μm的范围内；以及

介电材料，其占据在电极之间的所述空间以及与电极接触，所述介电材料包括极性聚合物，其中，位于相邻电极之间的所述介电材料的区域限定电容元件，其中：

给定层中的所述多个间隔开的平行电极在使用期间具有相同极性，并且相邻层中的所述多个间隔开的平行电极在使用期间具有相反极性，

所述电极包括导线，所述导线被配置为沿着所述导线的长度具有弯曲曲线，所述导线包括导电碳、导电有机材料、导电金属或半导体，以及

层中的相邻电极被定向为使得所述相邻电极的所述弯曲曲线彼此异相。

2.根据权利要求1所述的堆叠电容储能设备，其中，所述堆叠电容储能设备具有限定四个侧边的四边形配置，以及各电极具有从所述堆叠电容储能设备的一个侧边突出的端部，所述堆叠电容储能设备还包括导电材料，所述导电材料施加到所述堆叠电容储能设备的两个或更多个侧边，以及与电极的从所述导电材料被施加到的侧边突出的所述端部相接触，使得所述电极的从各侧边突出的所述端部与该侧边上的所述导电材料并行地连接。

3.根据权利要求1所述的堆叠电容储能设备，其中，所述堆叠电容储能设备具有限定四个侧边的四边形配置，所述堆叠电容储能设备还包括：

串行地连接来自两层或更多层的给定极性的垂直对准的电极的电互连，其中，各垂直对准的电极具有从所述堆叠电容储能设备的一个侧边突出的电极端，并且其中，所述电互连是与突出的电极端接触的导电线路；或者

串行地连接给定层中的给定极性的水平对准的电极的电互连，其中，各水平对准的电极具有从所述堆叠电容储能设备的一个侧边突出的电极端，并且其中，所述电互连是与突出的电极端接触的导电线路。

4.根据权利要求1所述的堆叠电容储能设备，其中：

各电容元件具有固有电容，并且所述固有电容通过施加在与所述电容元件相邻的两个电极之间的电压而改变；或者

所述介电材料具有大于3.9的相对介电常数。

5.一种堆叠电容储能设备(CESD)，包括：

电极阵列，在电极之间具有空间，所述电极阵列包括n组多个间隔开的平行电极，形成平行电极的n个堆叠平行层，其中，n是大于或等于2的整数，各电极具有平行于堆叠平行层的中心轴，以及具有圆形圆柱形横截面配置或椭圆形圆柱形横截面配置，其中，各层中的平行电极相对于各相邻层中的平行电极旋转5-45°或旋转90°，并且相邻电极之间的中心轴到中心轴的间距在0.5μm到2000μm的范围内；以及

介电材料，其占据在电极之间的空间以及与电极接触，所述介电材料包括极性聚合物，其中，位于相邻电极之间的所述介电材料的区域限定电容元件，其中：

各层包括在使用期间具有交替的相反极性的一组间隔开的平行电极，所述电极包括导线，所述导线被配置为沿着所述导线的长度具有弯曲曲线，所述导线包括导电碳、导电有机材料、导电金属或半导体，其中，层中的相邻电极被定向为使得所述相邻电极的所述弯曲曲线彼此异相，并且所述堆叠电容储能设备具有限定四侧A、B、C、D的四边形配置，其中，给定层中的给定极性的各电极具有从所述堆叠电容储能设备的第一侧A突出的电极端，并且所述给定层中的相反极性的各电极具有从所述堆叠电容储能设备的相对侧C突出的电极端。

6.根据权利要求5所述的堆叠电容储能设备，还包括：

在所述堆叠电容储能设备的所述第一侧A上的电互连，其中，所述电互连是与从所述第一侧A突出的电极端接触的导电线路，从而串行地连接所述给定层中的所述给定极性的电极；以及

在所述堆叠电容储能设备的所述相对侧C上的电互连，其中，所述电互连是与从所述相对侧C突出的电极端接触的导电线路，从而串行地连接所述给定层中的所述相反极性的电极。