CN109585072A - 一种储能装备用电缆 - Google Patents

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Abstract

一种储能装备用电缆，包括中心导体、聚氯乙烯绝缘层和聚醚型聚氨酯弹性体护套层；中心导体采用超细铜丝多单元小节距导体的交叉正规绞合结构；不仅使中心导体具备高柔软的特性，同时保证了电缆低阻节能、高载流的能力；绝缘层采用了特种聚氯乙烯材料，可使电缆耐受‑40~+105℃温度，并具有较好的耐环境特性，且能降低原料成本；护套层采用了聚醚型聚氨酯弹性体材料，可保证电缆具备高柔软的特性，且具有超耐磨、高抗撕、耐候、耐水、耐环境等特性。本发明通过科学合理的材料选型和工艺研究，大大提高了电缆的耐环境性能、弯曲性能和运行的安全性，满足了产品应用的诸多技术要求，且成本较低。

Description

一种储能装备用电缆
技术领域
本发明涉及电缆技术领域，具体涉及一种储能装备用电缆。
背景技术
面对日益枯竭的传统能源，以及不断恶化的生态环境，世界各国均加快了寻找替代能源的步伐，纷纷出台新能源政策和措施，以推动新能源产业的发展，新能源产业正成为未来经济发展的主要增长点。
储能技术与新能源应用、电网的发展紧密相连，可以有效提高能源利用率，并且可以解决偏远地区供电的问题。在储能装备上，电缆的使用是不可或缺的，因使用环境的特殊性，如：高达105℃的环境温度以及有酸、碱和磨损的恶劣环境条件，故需要电缆具备温度等级达到105℃，并要求其满足长期高度弯曲以及耐酸、碱和耐磨的应用要求。
因此，如何解决上述现有技术存在的不足，便成为本发明所要研究解决的课题。
发明内容
本发明的目的是提供一种储能装备用电缆。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：
一种储能装备用电缆，包括中心导体、聚氯乙烯绝缘层和聚醚型聚氨酯弹性体护套层；
所述中心导体为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体；
所述中心导体的外周紧密包覆有所述聚氯乙烯绝缘层，该聚氯乙烯绝缘层的外周紧密包覆有所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层；
所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层由聚醚型聚氨酯弹性体制成；
所述聚醚型聚氨酯弹性体的原料包括以下重量份的组分：
大分子二元醇 28~73份；
小分子二元醇 4~17份；
二苯基甲烷二异氰酸酯 16~34份；
其他 3~5份；
所述聚氯乙烯绝缘层由聚氯乙烯材料制成，所述聚氯乙烯材料的原料包括以下重量份的组分：
聚氯乙烯 85~92份；
柔软剂 3~5份；
阻燃剂 1~3份；
耐热剂 1~2份；
且四者重量比为9:0.5:0.3:0.2。
上述技术方案中的有关内容解释如下：
1、上述方案中，所述聚氯乙烯绝缘层和所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层构成了双绝缘层结构，有助于线缆的在长期弯曲使用的环境中保持性能的稳定，在电池的酸碱环境中也能保持稳定，并抗压、耐磨。
2、上述方案中，借此聚醚型聚氨酯弹性体的配方设计，适量的大分子二元醇可以使材料更加的柔软，大分子二元醇的链段越长，柔软性越好；适量的小分子二元醇以及二苯基甲烷二异氰酸酯参与合成聚氨酯弹性体，可使材料具有高的抗撕裂强度，耐低温柔软性，低导热系数。
其他组分包括扩链剂、交联剂和少量助剂，有助于化学合成；其中，扩链剂包括二醇或二胺；交联剂包括三羟甲基丙烷、蓖麻油、季戊四醇等，一般是多元醇类；助剂包括叔胺和有机锡两类，叔胺类可以是三乙烯二胺、三乙胺、三甲基苄胺、二甲基乙醇胺、***啉等，以三乙烯二胶为佳；有机锡类可以是辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等。
此外，其他组分还包括有机汞、铜、铅和铁类，以有机铅、汞最为重要，如辛酸铅和乙酸苯汞等。有机二元酸，如己二酸、王二酸可作为聚醚型聚氨酯弹性体的催化剂。
3、上述方案中，所述聚醚型聚氨酯弹性体的原料优选以下重量份的组分：
大分子二元醇 32~52份；
小分子二元醇 8~16份；
二苯基甲烷二异氰酸酯 28~38份；
其他 4份。
4、上述方案中，所述大分子二元醇、所述小分子二元醇以及所述二苯基甲烷二异氰酸酯的三者重量比为4：2：4。
借此设计，能有效地均衡材料的耐低温柔软性、耐磨性，提升材料的抗撕裂强度以及低导热性。
5、上述方案中，所述聚醚型聚氨酯弹性体材料的制备方法包括：
预处理，对各组分材料的料粒进行干燥处理，以保证各组分原料的干燥；
制备时，将各组分材料的料粒通过高压浇注机进行混合注塑，形成聚合物溶体；其中注塑时间为3~6min，注塑温度控制在180~220℃，高压浇注机内气压值控制在0.95~1.1Mpa；
混合注塑之后进入保压阶段，保压时间10~20min，此时由于持续高压的作用，聚合物溶体的分子链段间的自由体积受到压缩减小，分子间作用力加强，聚合物溶体的粘度提高。
6、上述方案中，所述大分子二元醇包括以下一种或几种的混合物：聚酯二元醇、聚醚二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇。
7、上述方案中，所述大分子二元醇包括以下重量份的组分：
聚酯二元醇 7~17份；
聚醚二元醇 45~65份；
聚己内酯二元醇 15~21份；
聚碳酸酯二元醇 5~15份；
且四者重量比为1：6：2：1。
8、上述方案中，所述聚氯乙烯绝缘层由聚氯乙烯材料制成；借此聚氯乙烯的原料配方设计，可使得聚氯乙烯材料具有更好的柔软度以及耐高温性能。
本发明的工作原理及优点如下：
1、中心导体采用超细铜丝多单元小节距导体的交叉正规绞合结构；不仅使中心导体具备高柔软的特性，同时保证了电缆低阻节能、高载流的能力；
2、绝缘层采用了特种聚氯乙烯材料，可使电缆耐受-40~+105℃温度，并具有较好的耐环境特性，且能降低原料成本；
3、护套层采用了聚醚型聚氨酯弹性体材料，可保证电缆具备高柔软的特性，且具有超耐磨、高抗撕、耐候、耐水、耐环境等特性。
相比现有技术而言，本发明通过科学合理的材料选型和工艺研究，大大提高了电缆的耐环境性能、弯曲性能和运行的安全性，满足了产品应用的诸多技术要求，且成本较低。其中温度等级满足-40~+105℃，具有良好的机械性能、耐磨性，在负重 25N 时，刮磨次数大于 10000 次。
附图说明
附图1为本发明实施例的剖面结构示意图。
以上附图中：1、中心导体；2、聚氯乙烯绝缘层；3、聚醚型聚氨酯弹性体护套层。
具体实施方式
下面结合附图及实施例对本发明作进一步描述：
实施例：如图1所示，一种储能装备用电缆，包括中心导体1、聚氯乙烯绝缘层2和聚醚型聚氨酯弹性体护套层3。
所述中心导体1为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体；所述中心导体1的外周紧密包覆有所述聚氯乙烯绝缘层2，该聚氯乙烯绝缘层2的外周紧密包覆有所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层3。
所述聚氯乙烯绝缘层2和所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层3构成了双绝缘层结构，有助于线缆的在长期弯曲使用的环境中保持性能的稳定，在电池的酸碱环境中也能保持稳定，并抗压、耐磨。
其中，所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层3由聚醚型聚氨酯弹性体制成；
所述聚醚型聚氨酯弹性体的原料包括以下重量份的组分：
大分子二元醇 28~73份；
小分子二元醇 4~17份；
二苯基甲烷二异氰酸酯 16~34份；
其他 3~5份。
借此配方设计，适量的大分子二元醇可以使材料更加的柔软，大分子二元醇的链段越长，柔软性越好；适量的小分子二元醇以及二苯基甲烷二异氰酸酯参与合成聚氨酯弹性体，可使材料具有高的抗撕裂强度，耐低温柔软性，低导热系数。
其他组分包括扩链剂、交联剂和少量助剂，有助于化学合成；其中，扩链剂包括二醇或二胺；交联剂包括三羟甲基丙烷、蓖麻油、季戊四醇等，一般是多元醇类；助剂包括叔胺和有机锡两类，叔胺类可以是三乙烯二胺、三乙胺、三甲基苄胺、二甲基乙醇胺、***啉等，以三乙烯二胶为佳；有机锡类可以是辛酸亚锡、二月桂酸二丁基锡等。
此外，其他组分还包括有机汞、铜、铅和铁类，以有机铅、汞最为重要，如辛酸铅和乙酸苯汞等。有机二元酸，如己二酸、王二酸可作为聚醚型聚氨酯弹性体的催化剂。
所述聚醚型聚氨酯弹性体的原料优选以下重量份的组分：
大分子二元醇 32~52份；
小分子二元醇 8~16份；
二苯基甲烷二异氰酸酯 28~38份；
其他 4份。
所述大分子二元醇、所述小分子二元醇以及所述二苯基甲烷二异氰酸酯的三者重量比为4：2：4。
更优的，所述聚醚型聚氨酯弹性体的原料优选以下重量份的组分：
大分子二元醇 32份；
小分子二元醇 16份；
二苯基甲烷二异氰酸酯 32份；
其他 4份。
借此设计，能有效地均衡材料的耐低温柔软性、耐磨性，提升材料的抗撕裂强度以及低导热性。
其中，所述聚醚型聚氨酯弹性体材料的制备方法包括：
预处理，对各组分材料的料粒进行干燥处理，以保证各组分原料的干燥；
制备时，将各组分材料的料粒通过高压浇注机进行混合注塑，形成聚合物溶体；其中注塑时间为3~6min，注塑温度控制在180~220℃，高压浇注机内气压值控制在0.95~1.1Mpa；
混合注塑之后进入保压阶段，保压时间10~20min，此时由于持续高压的作用，聚合物溶体的分子链段间的自由体积受到压缩减小，分子间作用力加强，聚合物溶体的粘度提高。
其中，所述大分子二元醇包括以下一种或几种的混合物：聚酯二元醇、聚醚二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇。
所述大分子二元醇包括以下重量份的组分：
聚酯二元醇 7~17份；
聚醚二元醇 45~65份；
聚己内酯二元醇 15~21份；
聚碳酸酯二元醇 5~15份；
且四者重量比为1：6：2：1。
其中，所述聚氯乙烯绝缘层由聚氯乙烯制成；
所述聚氯乙烯的原料包括以下重量份的组分：
聚氯乙烯 85~92份；
柔软剂 3~5份；
阻燃剂 1~3份；
耐热剂 1~2份；
且四者重量比为9:0.5:0.3:0.2。
借此配方设计，可使得聚氯乙烯材料具有更好的柔软度以及耐高温性能。
本发明的中心导体1采用超细铜丝多单元小节距导体的交叉正规绞合结构；不仅使中心导体1具备高柔软的特性，同时保证了电缆低阻节能、高载流的能力；绝缘层2采用了特种聚氯乙烯材料，可使电缆耐受-40~+105℃温度，并具有较好的耐环境特性，且能降低原料成本；护套层3采用了聚醚型聚氨酯弹性体材料，可保证电缆具备高柔软的特性，且具有超耐磨、高抗撕、耐候、耐水、耐环境等特性。
相比现有技术而言，本发明通过科学合理的材料选型和工艺研究，大大提高了电缆的耐环境性能、弯曲性能和运行的安全性，满足了产品应用的诸多技术要求，且成本较低。其中温度等级满足-40~+105℃，具有良好的机械性能、耐磨性，在负重 25N 时，刮磨次数大于 10000 次。
上述实施例只为说明本发明的技术构思及特点，其目的在于让熟悉此项技术的人士能够了解本发明的内容并据以实施，并不能以此限制本发明的保护范围。凡根据本发明精神实质所作的等效变化或修饰，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种储能装备用电缆，其特征在于：
包括中心导体、聚氯乙烯绝缘层和聚醚型聚氨酯弹性体护套层；
所述中心导体为通过交叉正规绞合所形成的退火裸铜或镀锡绞合导体；
所述中心导体的外周紧密包覆有所述聚氯乙烯绝缘层，该聚氯乙烯绝缘层的外周紧密包覆有所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层；
所述聚醚型聚氨酯弹性体护套层由聚醚型聚氨酯弹性体制成；
所述聚醚型聚氨酯弹性体的原料包括以下重量份的组分：
大分子二元醇 28~73份；
小分子二元醇 4~17份；
二苯基甲烷二异氰酸酯 16~34份；
其他 3~5份；
所述聚氯乙烯绝缘层由聚氯乙烯材料制成，所述聚氯乙烯材料的原料包括以下重量份的组分：
聚氯乙烯 85~92份；
柔软剂 3~5份；
阻燃剂 1~3份；
耐热剂 1~2份；
且四者重量比为9:0.5:0.3:0.2。
2.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：
所述聚醚型聚氨酯弹性体的原料包括以下重量份的组分：
大分子二元醇 32~52份；
小分子二元醇 8~16份；
二苯基甲烷二异氰酸酯 28~38份；
其他 4份。
3.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述大分子二元醇、所述小分子二元醇以及所述二苯基甲烷二异氰酸酯的三者重量比为4：2：4。
4.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述聚醚型聚氨酯弹性体材料的制备方法包括：
预处理，对各组分材料的料粒进行干燥处理，以保证各组分原料的干燥；
制备时，将各组分材料的料粒通过高压浇注机进行混合注塑，形成聚合物溶体；其中注塑时间为3~6min，注塑温度控制在180~220℃，高压浇注机内气压值控制在0.95~1.1Mpa；
混合注塑之后进入保压阶段，保压时间10~20min，此时由于持续高压的作用，聚合物溶体的分子链段间的自由体积受到压缩减小，分子间作用力加强，聚合物溶体的粘度提高。
5.根据权利要求1所述的电缆，其特征在于：所述大分子二元醇包括以下一种或几种的混合物：聚酯二元醇、聚醚二元醇、聚己内酯二元醇、聚碳酸酯二元醇。
6.根据权利要求5所述的电缆，其特征在于：所述大分子二元醇包括以下重量份的组分：
聚酯二元醇 7~17份；
聚醚二元醇 45~65份；
聚己内酯二元醇 15~21份；
聚碳酸酯二元醇 5~15份；
且四者重量比为1：6：2：1。
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