一种金属空气电池用电缆制造技术

本实用新型专利技术公开一种金属空气电池用电缆包括电力线芯、辅助管道、电缆包带、电缆外护、填充五个部分组成；所述两根电力线芯和一根辅助管道为绞合成缆排列，电缆包带和电缆外护依次包裹外围，形成圆形电缆结构，中间空隙位置由填充填满；所述辅助管道由两根热交换管道和两根电解液管道组成，且相互相切成缆排列；这样的结构设计主要为了满足金属空气电池在运行过程中，对电力传输、电解液输送和净化处理、电池温控降温、以及防腐的功能性需求。

【技术实现步骤摘要】
一种金属空气电池用电缆
本技术涉及一种金属空气电池用电缆，特别是提供一种能满足金属空气电池在运行过程中，电力传输、电解液输送和净化处理、电池温控管理、以及防腐功能的专用电缆。
技术介绍
作为一种特殊的燃料电池，金属空气电池在输变电、绿色建筑、智慧交通、清洁能源、智能装备、军事、民用、以及海洋水底动力系统、电信系统后备动力源和便携式电源等应用方面具有巨大的商业潜力。从现有的研究成果和电池特性来分析，金属空气电池相对于大家熟悉的锂电池来说具有诸多优点，就拿其中的铝空气电池来比较：(1)比能量高，铝空气电池是一种新型高比能电池，理论比能量可达到8100Wh/kg，目前研发的产品已经能达到300-400Wh/kg，远高于当今各类电池的比能量；(2)比功率中等，由于空气电极的工作电位远离其热力学平衡电位，其交换电流密度很小，电池放电时极化很大，导致电池的比功率只能达到50-200W/kg；(3)使用寿命长，铝电极可以不断更换，因此铝空气电池寿命的长短取决于空气电极的工作寿命；(4)无毒、无有害气体产生，电池电化学反应消耗铝、氧气和水，生成Al2O3和H2O，可用于干燥吸附剂和催化剂载体、研磨抛光磨料、陶瓷及污水处理的优良沉淀剂等；(5)适应性强，电池结构和使用的原材料可根据实用环境和要求而变动，具有很强的适应性；(6)电池负极原料铝廉价易得，相比于其他的金属，金属铝的价格比较低，金属阳极的制造工艺比较简单。与此同时，目前金属空气电池技术还没有达到完美的水平，还有一些不足，如：电解液的消耗补充、电解液中金属氧化物的沉淀清理、以及金属空气电池运行过热问题，都限制着金属空气电池的效能发挥；为了使得金属空气电池的效能有效发挥，设计研发了本一种金属空气电池用电缆，不仅能实现电池电力传输，还能提供金属空气电池电解液的补给，电池中电解液金属氧化物的沉淀的回收净化处理，以及金属空气电池发热降温的热管理功能。
技术实现思路
针对上述问题和缺陷，本技术提供了一种金属空气电池用电缆，特别是提供一种能满足金属空气电池在运行过程中电力传输、电解液输送和净化处理、以及电池温控管理功能的专用电缆。本技术的技术方案是：一种金属空气电池用电缆，包括：电力线芯，用于金属空气电池电力传输；分为正、负两根线芯，分别与金属空气电池的正、负极端子连接；电力线芯由镀锡防腐导体和绝缘组成，其中镀锡防腐导体为采用与金属空气电池金属电极相同的高纯度金属，经镀锡防腐及热处理工艺，制成绞合结构；满足电缆导体与金属空气电池电极相同或极为相近的热、电及机械性能，同时采用镀锡惰性金属的隔离，起到良好的防腐功能，提高电气连接的安全稳定特性。辅助管道，由热交换管道和电解液管道两部分组成，用于金属空气电池的电解液输送和净化处理、以及电池温控管理功能实现；电解液管道，为圆形管道，内部有电解液通道；电解液管道有两根，分别与金属空气电池电解液槽的进口和出口相连接，形成循环回路；通过电缆的电解液通道不断向金属空气电池的电解液槽输入清洁且浓度达标的电解液，而夹杂有金属氧化沉淀物的电解液再通过另一根电解液通道回流出来，输送到外部净化处理系统；外部净化处理后达标的电解液将再次通过电缆的电解液管道输送到金属空气电池电解液槽内，如此循环。热交换管道，内部有热交换通道，用于冷媒循环，通过热交换的形式带走热量，降低温度；热交换管道形状为扇形结构，其中两扇边为弧形结构，其弧形直径与电解液管道外径一致，热交换管道与相邻的两根电解液管道外壁相切紧密贴合布置，可以让热交换通道内的冷媒充分与电解液管道相接触，进行热交换带走电解液管道内电解液的热量，降低电解液温度，从而降低整个金属空气电池的内部温度，实现温度管理的功能。进一步地，所述热交换管道为扇形结构，其外弧半径与辅助管道半径一致，通过两根电解液管道与两根热交换管道绞合成缆形成一个圆形，做到结构紧凑，减小辅助管道外径，同时也减小整根电缆的外径。进一步地，所述两根电解液管道与两根热交换管道均采用导热性能优异的硅基高分子材料，同时具有良好的防腐性能。采用了上述技术方案后，本技术具有以下积极的效果：(1)本技术根据金属空气电池直流电力传输，分别是正极电力传输和负极电力传输的特性，电缆采用2芯电力线芯结构；镀锡防腐导体为采用与金属空气电池金属电极相同的高纯度金属，经镀锡防腐及热处理工艺，制成绞合结构；满足电缆导体与金属空气电池电极相同或极为相近的热、电及机械性能，同时采用镀锡惰性金属的隔离，起到良好的防腐功能，提高电气连接的安全稳定特性。(2)本技术设置有两根电解液管道，一根用于电解液的输入，另一根用金属空气电池内部电解液的输出，形成一个循环回路；这样的循环回路，可将达标新鲜的电解液不断补充、输入到金属空气电池的电解液槽内；然后底部夹杂金属氧化沉淀物的电解液，因重力作用，通过金属空气电池电解液槽内底部出口连接电缆回流电解液管道，被输出到金属空气电池外部，进行净化处理；处理后的达标电解液，再次经电缆的电解液管道输入到金属空气电池内，形成良性循环，确保金属空气电池电解液槽内的电解液一直处于达标状态。(3)本技术设置有两根热交换管道，形成冷媒循环回路，缠绕并贴合在电解液管道外壁，与电解液通道内的电解液充分进行热交换，降低电解液温度；被冷却的电解液通过电解液通道进入金属空气电池的电解液槽，从而降低整个金属空气电池的内部温度，实现温度管理的功能。(4)本技术两根热交换管道采用扇形结构，且两扇边为弧形结构，弧形的直径与电解液管道一致，除了起到与相邻两根电解液管道充分贴合的热交换效果外，还有充分利用空间，减小辅助管道外径的效果，从而减小整根电缆外径，以满足电气传输控制的集成化、智能化需求。附图说明为了使本技术的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体的实例并结合附图对本技术作进一步详细的说明，其中：图1为本技术的结构示意图。附图中标号为：电力线芯1、镀锡防腐导体11、绝缘层12、辅助管道2、热交换通道21、热交换管道22、电解液通道23、电解液管道24、辅助管道包带25、电缆包带3、电缆外护4、填充5。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种金属空气电池用电缆，其特征在于：包括电力线芯(1)、辅助管道(2)、电缆包带(3)、电缆外护(4)、填充(5)五个部分组成；所述两根电力线芯(1)和一根辅助管道(2)为绞合成缆排列，电缆包带(3)和电缆外护(4)依次包裹在两根电力线芯(1)和一根辅助管道(2)绞合成缆外围，形成圆形电缆结构，中间空隙位置由填充(5)填满。/n

【技术特征摘要】
1.一种金属空气电池用电缆，其特征在于：包括电力线芯(1)、辅助管道(2)、电缆包带(3)、电缆外护(4)、填充(5)五个部分组成；所述两根电力线芯(1)和一根辅助管道(2)为绞合成缆排列，电缆包带(3)和电缆外护(4)依次包裹在两根电力线芯(1)和一根辅助管道(2)绞合成缆外围，形成圆形电缆结构，中间空隙位置由填充(5)填满。


2.根据权利要求1所述的一种金属空气电池用电缆，其特征在于：所述电力线芯(1)从内到外由镀锡防腐导体(11)和绝缘层(12)组成；所述镀锡防腐导体(11)由与金属空气电池金属电极相同的高纯度金属，经镀锡防腐及热处理工...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆正荣，蒋国君，唐芸，蒋成芳，丁亮，
申请(专利权)人：圣安电缆有限公司，江苏威达电缆有限公司，
类型：新型
国别省市：江苏;32