輕型防爆儲能電力電纜的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種電纜的結構，尤其是一種輕型防爆儲能電力電纜的結構，屬于電力電纜技術領域。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)代科技的高速發(fā)展，人們對電能需求范圍更加廣泛，不同領域對電能的依賴性也逐漸增強，電能已經(jīng)成為各行各業(yè)、千家萬戶日常工作及生活不可或缺的重要能源。以往傳統(tǒng)意義上的電力電纜其主要功能僅限于圍繞對電源裝置與電器元件之間的連接，缺少儲能元件，在無電源供電的情形下，電路中電氣設備在斷電之后無法正常運行。
【實用新型內容】
[0003]本實用新型的目的是針對上述現(xiàn)有技術的不足，提供一種輕型防爆儲能電力電纜，本實用新型在電纜結構中加入了儲能元件，使電纜在通電的過程中儲備電能，在斷電的情況下可為電氣設備起到臨時供電的儲備電源作用。
[0004]本實用新型的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的:輕型防爆儲能電力電纜，包括纜芯和護套層，所述纜芯由兩根線芯構成，其特征是，設有儲能元件，所述線芯由導體、包覆在導體外層的電極層構成，所述纜芯外設有電解質層，電解質層外擠出交聯(lián)聚乙烯絕緣層，交聯(lián)聚乙烯絕緣層外設有保護層，保護層外設有高性能無鹵低煙阻燃聚烯烴制成的護套層，所述電極層和電解質層構成儲能元件。
[0005]所述電極層由納米合金涂層和半導電絕緣層構成，電極層分別包覆在兩根導體表面構成正、負兩極。
[0006]所述導體為銅、鋁或碳纖維材料制成。
[0007]所述電解質層由固態(tài)電解質材料構成。
[0008]所述保護層由較強耐腐蝕性能的非磁性鋁合金材料制成，并以繞包式、聯(lián)鎖式或軋紋式設置在交聯(lián)聚乙烯絕緣層外。
[0009]所述電解質層設有用于高溫防爆的隔墻材料。
[0010]以往傳統(tǒng)意義上的電力電纜其主要功能僅限于圍繞對電源裝置與電器元件之間的連接，而本實用新型打破了這種傳統(tǒng)觀念，在電纜結構中加入了儲能元件，使得電纜在傳輸電能的同時自行存儲電能，并且在無電源供電的情形下將存儲的電能施放，保證了電路中電氣設備在斷電之后仍可正常運行一段時間。同時，本實用新型的開發(fā)及應用，也將大大改變移動型電氣設備對大型電池的依賴，一定程度上減少了移動電氣設備的整體重量，降低了能源的消耗。
[0011]本實用新型產(chǎn)品的創(chuàng)新點如下:
[0012]1.電纜結構設計。本實用新型主要作用為在電纜通電時可將一部分電能轉化為化學能存儲在電纜的儲能結構中，在電纜斷電后，再將儲能元件中的化學能轉化為電能由導體傳輸出去，此設計改變了傳統(tǒng)電纜僅僅作為傳輸電能通道的理念，將電纜打造成為即可傳輸又可存儲的電氣元件，使電路中的其他電氣元件及時在無外界電能輸送時也可正常運轉。
[0013]2.儲能元件的研制。儲能元件由電極層和電解質層組成，電極作為存儲電能的主要結構，其正負極材料由不同的納米合金涂層及半導電絕緣材料制成，以達到電子在電極間定向移動的條件，電纜在通電過程中電極與電解質發(fā)生氧化還原反應，電子定向移動至正極端，當電纜斷電后，由于電勢差的作用電子由正極定向移動至負極，產(chǎn)生電流，電流由電極端的導體導出完成供電。納米涂層是一種可在通電情形下生成含有大量自由鋰離子的合金材料。
[0014]3.產(chǎn)品結構輕便。本實用新型中，導體及保護層結構均選用銅、鋁金屬導體或碳纖維材料，同時其儲能元件通過納米科技研制，質地輕盈，儲能效果優(yōu)越，極為適用于移動型的電氣設備當中。
[0015]4.電解質層高溫防爆設計。在電解質層內加入合適的隔墻材料，當溫度升高到一定值時，微米級多孔自動溶分區(qū)，通過促使電解質中的離子停止反應，阻礙兩極間的氧化還原反應，停止儲能元件的充能過程。進而阻止充能發(fā)熱過程，避免充電過熱而發(fā)生危險事故。
[0016]本實用新型采用輕型材料制成，整體結構重量輕便，節(jié)約能源、使用壽命長；儲能便捷，應用領域廣泛；高溫防爆設計，產(chǎn)品質量安全可靠；耐腐蝕性強，可在多種惡劣環(huán)境下使用。
【附圖說明】
[0017]圖1為本實用新型的結構示意圖；
[0018]圖中導體、2電極層、3電解質層、4交聯(lián)聚乙烯絕緣層、5保護層、6護套層。
【具體實施方式】
[0019]如圖1所示，輕型防爆儲能電力電纜，纜芯由兩根線芯構成，線芯由導體1、包覆在導體外層的電極層2構成，導體I為銅、鋁或碳纖維材料制成。
[0020]纜芯外設有電解質層3，電解質層外擠出交聯(lián)聚乙烯絕緣層4，交聯(lián)聚乙烯絕緣層外設有保護層5，保護層外設有高性能無鹵低煙阻燃聚烯烴制成的護套層6，電極層和電解質層構成儲能元件。
[0021]電極層2由包覆在導體外層的納米合金涂層和半導電絕緣層構成，分別包覆在兩根導體表面構成正、負兩極。
[0022]電解質層3由以涂覆或擠出形式設置的可在通電情形下電離出自由離子的固態(tài)電解質材料構成，電解質層3含有用于高溫防爆的隔墻材料。
[0023]保護層5由較強耐腐蝕性能的非磁性鋁合金材料制成，并以繞包式、聯(lián)鎖式或軋紋式設置在交聯(lián)聚乙烯絕緣層外。
[0024]本實用新型中，導體選用銅、鋁金屬或碳纖維材料，導電性能優(yōu)異，減少電能的損耗。儲能元件分為電極層、電解質層。
[0025]電極層:電極層為正負兩極，由特殊研制的納米合金涂層及半導電絕緣材料制成，分別包覆在兩根導體表面，此結構同時作為儲能結構，在通電情況下，可促使正負兩電極間產(chǎn)生電勢差，控制電子的流向，將電能儲存在儲能元件中，同時具有半導電材料的絕緣功能，保障導體在傳輸電能的同時儲能元件內電能不至流失。
[0026]電解質層:以涂覆或擠出形式在兩層電極層中加入一種可在通電情形下電離出自由離子的固態(tài)電解質材料。
[0027]本實用新型的絕緣層采用具有柔韌性、機械強度和電氣性能良好的超純凈交聯(lián)聚乙烯絕緣材料，保證電纜電氣絕緣性能的同時，增強絕緣層的抗拉強度和抗擠壓性能。保護層選用有較強耐腐蝕性能的非磁性鋁合金材料制成，制作形式分為繞包式、聯(lián)鎖式、乳紋式等，其重量輕便、材質堅韌，有效保護電纜內部結構，提高了電纜在不同使用場所的適應力。護套層采用高性能無鹵低煙阻燃聚烯烴材料，此材料具有耐酸堿腐蝕、防蟲蟻、防紫外線等性能，可進一步加強電纜在惡劣的工作環(huán)境下的適應能力。
【主權項】
1.一種輕型防爆儲能電力電纜，包括纜芯和護套層，所述纜芯由兩根線芯構成，其特征是，設有儲能元件，所述線芯由導體(1)、包覆在導體外層的電極層(2)構成，所述纜芯外設有電解質層(3)，電解質層外擠出交聯(lián)聚乙烯絕緣層(4)，交聯(lián)聚乙烯絕緣層外設有保護層(5)，保護層外設有高性能無鹵低煙阻燃聚烯烴制成的護套層(6)，所述電極層和電解質層構成儲能元件。
2.根據(jù)權利要求1所述的輕型防爆儲能電力電纜，其特征是，所述電極層(2)由納米合金涂層和半導電絕緣層構成，電極層分別包覆在兩根導體表面構成正、負兩極。
3.根據(jù)權利要求1或2所述的輕型防爆儲能電力電纜，其特征是，所述導體(I)為銅、鋁或碳纖維材料制成。
4.根據(jù)權利要求1所述的輕型防爆儲能電力電纜，其特征是，所述電解質層(3)由固態(tài)電解質材料構成。
5.根據(jù)權利要求1所述的輕型防爆儲能電力電纜，其特征是，所述保護層(5)由較強耐腐蝕性能的非磁性鋁合金材料制成，并以繞包式、聯(lián)鎖式或軋紋式設置在交聯(lián)聚乙烯絕緣層外。
6.根據(jù)權利要求4所述的輕型防爆儲能電力電纜，其特征是，所述電解質層(3)設有用于高溫防爆的隔墻材料。
【專利摘要】輕型防爆儲能電力電纜，屬于電力電纜技術領域。包括纜芯和護套層，所述纜芯由兩根線芯構成，其特征是，設有儲能元件，所述線芯由導體、包覆在導體外層的電極層構成，所述纜芯外設有電解質層，電解質層外擠出交聯(lián)聚乙烯絕緣層，交聯(lián)聚乙烯絕緣層外設有保護層，保護層外設有高性能無鹵低煙阻燃聚烯烴制成的護套層，所述電極層和電解質層構成儲能元件。本實用新型采用輕型材料制成，整體結構重量輕便，節(jié)約能源、使用壽命長；儲能便捷，應用領域廣泛；高溫防爆設計，產(chǎn)品質量安全可靠；耐腐蝕性強，可在多種惡劣環(huán)境下使用。
【IPC分類】H01B9-00, H01B1-02, H01B1-04, H01B3-44, H01B7-28
【公開號】CN204315279
【申請?zhí)枴緾N201420831194
【發(fā)明人】劉彥軍, 楊澤強, 劉艷華, 汪秀麗, 牛春明, 白質明
【申請人】寶勝科技創(chuàng)新股份有限公司
【公開日】2015年5月6日
【申請日】2014年12月25日