2,3,3,3-四氟丙烯用于加热锂电池组的用途制造技术

本发明专利技术涉及包含2,3,3,3

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】2,3,3,3
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四氟丙烯用于加热锂电池组的用途


[0001]本专利技术涉及2,3,3,3
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四氟丙烯用于加热锂电池组(也就是说包含作为电解质的锂盐的电池组)的用途。

技术介绍

[0002]在车辆中知晓的是，使用蒸气压缩回路提供加热或冷却。制冷剂在该回路中循环，并且因此经历蒸发、然后压缩、凝结和膨胀以完成循环。
[0003]2,3,3,3
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四氟丙烯(HFO
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1234yf)是氢氟烯烃，其表现对于用作制冷剂而言非常有利的热力学和热物理性质，特别是在冷却、空气调节、发电(特别是通过朗肯循环)和热泵应用方面。此外，该产品还表现低的全球变暖潜能值(GWP)，因此是特别有利的。
[0004]电动车辆包含含有电化学电池的电池组。各电化学电池包含负极，正极，隔膜和电解质。根据电池中存在的材料的性质，取决于温度，电池组的运行可或多或少地受到影响，事实上甚至电池组可或多或少地退化。
[0005]文献FR 2 937 906描述了使用可逆制冷回路用于加热和/或空气调节机动车辆乘员舱的方法，包含2,3,3,3
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四氟丙烯的制冷剂在可逆制冷回路中循环。该方法还适合于被设计为以热机和电动机交替操作的混动车辆。
[0006]文献EP 2 880 739公开了用于给电动车辆电池组充电的系统，其同时使得可控制车辆的电池组的温度以及乘员舱的温度。
[0007]文献US 5 305 613描述了用于加热和空气调节电动车辆的乘员舱的系统，其在启动车辆之前操作以便提高驾驶员的舒适度。
[0008]文献US 2015/0191072描述了这样的制冷循环：使得可进行加热或空气调节的功能，并且特别地使得可加热在电池组上吹过的空气。
[0009]文献US 2011/0139397描述了通过制冷剂回路控制电动车辆的舱室温度的方法。制冷剂回路特别地与电池组偶联。
[0010]需要提供电动车辆的电池组的最佳操作的保证并防止其退化。

技术实现思路

[0011]本专利技术首先涉及包含2,3,3,3
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四氟丙烯的制冷剂用于加热电动车辆的包含至少一个电化学电池的电池组的用途，所述电化学电池包含负极、正极和电解质，电解质包含锂盐并且负极包含作为电化学活性材料的金属锂。
[0012]在一些实施方式中，电解质的锂盐选自LiPF6，LiFSI，LiTDI，LiPOF2，LiB(C2O4)2，LiF2B(C2O4)2，LiBF4，LiNO3，LiClO4和这些的混合物。
[0013]在一些实施方式中，电池组保持在最低温度t1和最高温度t2之间的温度下。
[0014]在一些实施方式中，最低温度t1大于或等于10℃并且最高温度t2小于或等于40℃，优选最低温度t1大于或等于15℃并且最高温度t2小于或等于30℃，且更优选最低温度t1大于或等于16℃并且最高温度t2小于或等于28℃。
[0015]在一些实施方式中，制冷剂在蒸气压缩回路中循环。
[0016]在一些实施方式中，蒸气压缩回路还适合用于加热车辆的乘员舱和/或用于空气调节车辆的乘员舱和/或用于冷却车辆的电池组。
[0017]在一些实施方式中，制冷剂基本上由2,3,3,3
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四氟丙烯组成。
[0018]在一些实施方式中，制冷剂包含大约78.5重量％的2,3,3,3
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四氟丙烯和大约21.5重量％的二氟甲烷。
[0019]本专利技术还涉及调节电动车辆的电池组的方法，所述电池组包含至少一个电化学电池，所述电化学电池包含负极、正极和电解质，电解质包含锂盐并且负极包含作为电化学活性材料的石墨或含锂材料，该方法包括：
[0020]‑
用包含2,3,3,3
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四氟丙烯的制冷剂加热电池组。
[0021]在一些实施方式中，电解质的锂盐选自LiPF6，LiFSI，LiTDI，LiPOF2，LiB(C2O4)2，LiF2B(C2O4)2，LiBF4，LiNO3，LiClO4和这些的混合物。
[0022]在一些实施方式中，该方法包括：
[0023]‑
将车辆的电池组保持在最低温度t1和最高温度t2之间的温度下。
[0024]在一些实施方式中，最低温度t1大于或等于10℃并且最高温度t2小于或等于40℃，优选最低温度t1大于或等于15℃并且最高温度t2小于或等于30℃，且更优选最低温度t1大于或等于16℃并且最高温度t2小于或等于28℃。
[0025]在一些实施方式中，将车辆的电池组保持在t1和t2之间的温度下通过用制冷剂冷却和通过加热电池组交替进行。
[0026]在一些实施方式中，电池组的加热还部分地通过电阻进行。
[0027]在一些实施方式中，制冷剂在蒸气压缩回路中循环。
[0028]在一些实施方式中，制冷剂基本上由2,3,3,3
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四氟丙烯组成。
[0029]在一些实施方式中，制冷剂包含大约78.5重量％的2,3,3,3
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四氟丙烯和大约21.5重量％的二氟甲烷。
[0030]本专利技术使得可满足上述需要。这是因为其使得可保证电动车辆的电池组、和特别地如下的电池组的最佳操作和防止其退化：其电化学电池包含基于锂盐的电解质和包含作为电化学活性材料的石墨或含金属锂的材料的负极。该材料表现赋予比常规的负极材料传输更高能量密度的优点。这是因为金属锂具有大约3860mAh/g的容量。
[0031]已经观察到，在这样的电池里，在相对低的温度下，金属锂易于沉积在负极的石墨上，或在该情况下形成材料枝晶。该现象易于引起短路并且对电池组导致不可逆的损伤，并且甚至引起火灾、事实上甚至爆炸。
[0032]已发现在制冷剂中使用2,3,3,3
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四氟丙烯来加热这样的电池组在保持该电池组的功能正常和完整性方面是特别有效的。
具体实施方式
[0033]现在在下面的说明书中更详细地并且以非限制性的方式描述本专利技术。
[0034]电动车辆的电池组
[0035]术语(任选地"混合型")“电动车辆”理解为意指能够移动或运送人或材料的机动化装置，其电动机由电动机电池组(优选地全部地、但仅在混动电动车辆的情况中可能部分
地)供应电能。在本专利申请的上下文中，电动机电池组更简易地称为“电池组”。
[0036]电动车辆优选为电动汽车。替代地，其可为电动卡车或电动巴士。
[0037]电池组包含至少一个、和优选地多个电化学电池。各电化学电池包含负极、正极和插入在负极和正极之间的电解质。
[0038]各电化学电池还可包含隔膜，其中浸渍电解质。
[0039]电化学电池可以串联或并联方式组装在电池组中。
[0040]术语"负极”理解为意指当电池组提供电流时(也就是说，当其在放电过程中时)充当阳极的电极，并且当电池本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.包含2,3,3,3
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四氟丙烯的制冷剂用于加热电动车辆的包含至少一个电化学电池的电池组的用途，所述电化学电池包含负极、正极和电解质，电解质包含锂盐并且负极包含作为电化学活性材料的金属锂。2.如权利要求1所述的用途，其中电解质的锂盐选自LiPF6，LiFSI，LiTDI，LiPOF2，LiB(C2O4)2，LiF2B(C2O4)2，LiBF4，LiNO3，LiClO4，和这些的混合物。3.如权利要求1和2中任一项所述的用途，其中电池组保持在最低温度t1和最高温度t2之间的温度下。4.如权利要求3所述的用途，其中最低温度t1大于或等于10℃并且最高温度t2小于或等于40℃，优选最低温度t1大于或等于15℃并且最高温度t2小于或等于30℃，且更优选最低温度t1大于或等于16℃并且最高温度t2小于或等于28℃。5.如权利要求1至4中的一项所述的用途，其中制冷剂在蒸气压缩回路中循环。6.如权利要求5所述的用途，其中蒸气压缩回路还适合用于加热车辆的乘员舱和/或用于空气调节车辆的乘员舱和/或用于冷却车辆的电池组。7.如权利要求1至6中的一项所述的用途，其中制冷剂基本上由2,3,3,3
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四氟丙烯组成。8.如权利要求1至6中的一项所述的用途，其中制冷剂包含大约78.5重量％的2,3,3,3
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四氟丙烯和大约21.5重量％的二氟甲烷。9.调节电动车辆的电池组的方法，所述电池组包含至少一个电化学电池，所述电化学电池包含负极、正极和电解质，电解质包...

【专利技术属性】
技术研发人员：G施密特，
申请(专利权)人：阿科玛法国公司，
类型：发明
国别省市：