通过浸入伴随状态变化的组合物中来冷却电池制造技术

本发明专利技术涉及热传递组合物用于冷却电池的用途，所述热传递组合物包含20重量％至小于100重量％的制冷剂和大于0重量％至80重量％的介电流体，所述制冷剂包含选自卤代烃、全卤代化合物、氟代酮、氟代醚以及它们的组合的化合物，所述电池包括浸入热传递组合物中的能量储存单元电池，并且所述热传递组合物在与所述能量储存单元电池接触时经历蒸发。能量储存单元电池接触时经历蒸发。能量储存单元电池接触时经历蒸发。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】通过浸入伴随状态变化的组合物中来冷却电池


[0001]本专利技术涉及包含至少一种制冷剂和至少一种介电流体的热传递组合物用于冷却电池的用途。本专利技术特别地适用于电动或混合动力车辆的电池。

技术介绍

[0002]在多种应用、特别是电池的冷却中，耗散高热流的需要是必要的。对于耗散大量热量同时将电池的温度保持在其最佳温度范围内并且同时具有均匀的系统温度，液
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气相变冷却被证明是有效的解决方案。
[0003]特别地，电动或混合动力车辆的电池在特定的使用条件下且尤其是在非常特定的温度范围内给出最大输出。因此，在寒冷气候中，电动或混合动力车辆的续航里程(range)存在问题，由于高加热要求消耗大部分储存的电能，更是如此。此外，在低温下，电池的可用功率低，这存在驱动问题。此外，电池的成本对电动或混合动力车辆的成本有很大贡献。
[0004]相反地，电池的冷却是主要的安全问题。各种介电油可用于冷却电动或混合动力车辆的电池。然而，当需要对电池进行快速充电时，使用例如单独使用介电油的单相冷却系统不足以有效地冷却电池。在这种情况下，必须设想具有热组成的相变的冷却系统。应当使用挥发性更高且粘性更低的流体，例如制冷剂。然而，这些流体表现出比在介电油的情况下观察到的蒸气压更高的蒸气压，这可能需要增强电池的壳体(并因此增加其重量)以承受压力。此外，这些流体比介电油更昂贵。它们还具有比介电流体高得多的密度，这可能会使系统负有重担。
[0005]此外，重要的是，在电池附近使用微易燃或不易燃的组合物，以消除与使用这些组合物的安全性相关的任何风险。
[0006]文献FR 2 973 809涉及沸石吸附剂用于改善冷却剂组合物中经受温度变化的油的热稳定性的用途。
[0007]文献FR 2 962 442涉及用于制冷和空调的包含2,3,3,3
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四氟丙烯的稳定组合物。
[0008]文献US 2014/057826涉及热传递组合物，所述热传递组合物包含至少一种氢氯氟烯烃，所述至少一种氢氯氟烯烃用于空调、制冷和热泵应用或用于清洁含有待清洁物质的产品、部件、基材或其它制品。
[0009]文献WO 2019/242977涉及流体绝缘开关设备，其包括填充有电绝缘流体的流体隔室和位于所述流体隔室中并通过所述电绝缘流体电绝缘的电导体。
[0010]文献WO 2019/162598涉及包含2,3,3,3
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四氟丙烯的制冷剂用于将电动或混合动力车辆的电池的温度保持在一定温度范围内的用途。
[0011]文献WO 2019/162599涉及包含2,3,3,3
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四氟丙烯的制冷剂用于从车辆移动开始预热电动或混合动力车辆的电池的用途。
[0012]文献WO 2019/197783涉及用于借助于包括蒸汽压缩回路(第一热传递组合物在其中循环)和二次回路(第二热传递组合物在其中循环)的系统来冷却和/或加热机动车辆中的主体或流体的工艺。
[0013]文献WO 2020/011888、WO 2020/100152、WO 2020/007954、US 9 865907、US 10 784 545、FR 3 037 727、FR 3 075 471、FR 3 085 542、FR 3 085 545、FR 3 085 547、FR 3 085 556和EP 3 499 634描述了用于通过与流体直接接触来热调节电池的系统。
[0014]需要确保电池、特别是电动或混合动力车辆的电池的最佳运行，以便提供具有长寿命和改善的安全性的高性能电池，而不增加成本。

技术实现思路

[0015]本专利技术首先涉及热传递组合物用于冷却电池的用途，所述热传递组合物包含20重量％至小于100重量％的制冷剂和大于0重量％至80重量％的介电流体，所述制冷剂包含选自卤代烃、全卤代化合物、氟代酮、氟代醚以及它们的组合的化合物，所述电池包括浸入所述热传递组合物中的能量储存单元电池，并且所述热传递组合物在与所述能量储存单元电池接触时经历蒸发。
[0016]在一些实施方式中，热传递组合物在热传递回路中循环。
[0017]在一些实施方式中，电池包括一个或多个模块，每个模块包括其中布置有能量储存单元电池的外壳，所述外壳形成所述热传递回路的一部分。
[0018]在一些实施方式中，热传递回路热耦合到含有另外的传递组合物的二次回路。
[0019]在一些实施方式中，二次回路为车辆的空调回路，和/或为可逆热泵回路。
[0020]在一些实施方式中，制冷剂包含或为1
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氯
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3,3,3
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三氟丙烯，其优选呈E形式，或为1,1,1,2,3
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五氟丙烷和呈Z形式的1
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氯
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3,3,3
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三氟丙烯、或呈Z形式的1,1,1,4,4,4
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六氟丁
‑2‑
烯和呈E形式的1,2
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二氯乙烯的二元混合物、优选共沸二元混合物。
[0021]在一些实施方式中，介电流体选自矿物介电油、合成介电油和植物介电油，并且优选选自芳族烃、聚(α
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)烯烃和多元醇酯，所述芳族烃选自烷基苯、烷基二苯基乙烷、烷基萘、甲基多(聚)芳基甲烷以及它们的组合。
[0022]在一些实施方式中，电池为电动或混合动力车辆的电池、优选电动或混合动力汽车的电池。
[0023]在一些实施方式中，该用途在车辆的电池充电期间实施，车辆的电池优选地在从其完全放电开始的小于或等于30分钟且优选小于或等于15分钟的时间段内充满电。
[0024]本专利技术还涉及电池组件、特别是用于电动或混合动力车辆的电池组件，所述电池组件包括一个或多个模块，每个模块包括外壳，所述外壳中布置有浸入热传递组合物中的能量储存单元电池，所述热传递组合物包含20重量％至小于100重量％的制冷剂和大于0重量％至80重量％的介电流体，所述制冷剂包含选自卤代烃、全卤代化合物、氟代酮、氟代醚以及它们的组合的化合物，所述电池组件被构造成使得所述热传递组合物经历蒸发以便冷却所述电池。
[0025]在一些实施方式中，组件包括热传递回路，热传递组合物在所述热传递回路中循环，模块的外壳并入在该热传递回路中。
[0026]在一些实施方式中，热传递回路包括泵；和/或热传递回路包括热交换器，以便能够使所述热传递组合物与环境空气或与二次回路中的热传递组合物进行热交换。
[0027]在一些实施方式中，制冷剂包含或为1
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氯
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3,3,3
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三氟丙烯，其优选呈E形式，或为1,1,1,2,3
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五氟丙烷和呈Z形式的1
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氯
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3,3,3
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三氟丙烯、或呈Z形式的1,1,1,4,4,4
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六氟
丁
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.热传递组合物用于冷却电池的用途，所述热传递组合物包含20重量％至小于100重量％的制冷剂和大于0重量％至80重量％的介电流体，所述制冷剂包含选自卤代烃、全卤代化合物、氟代酮、氟代醚以及它们的组合的化合物，所述电池包括浸入所述热传递组合物中的能量储存单元电池，并且所述热传递组合物在与所述能量储存单元电池接触时经历蒸发。2.如权利要求1中所述的用途，其中所述热传递组合物在热传递回路中循环。3.如权利要求2中所述的用途，其中所述电池包括一个或多个模块，每个模块包括其中布置有能量储存单元电池的外壳，所述外壳形成所述热传递回路的一部分。4.如权利要求2或3中所述的用途，其中所述热传递回路热耦合到含有另外的传递组合物的二次回路。5.如权利要求4中所述的用途，其中所述二次回路为车辆的空调回路；和/或为可逆热泵回路。6.如前述权利要求中之一所述的用途，其中所述制冷剂包含或为1
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氯
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三氟丙烯，其优选呈E形式，或为1,1,1,2,3
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五氟丙烷和呈Z形式的1
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氯
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3,3,3
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三氟丙烯、或呈Z形式的1,1,1,4,4,4
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六氟丁
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烯和呈E形式的1,2
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二氯乙烯的二元混合物、优选共沸二元混合物。7.如前述权利要求中之一中所述的用途，其中所述介电流体选自矿物介电油、合成介电油和植物介电油；并且优选选自芳族烃、聚(α
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)烯烃和多元醇酯，所述芳族烃选自烷基苯、烷基二苯基乙烷、烷基萘、甲基多芳基甲烷以及它们的组合。8.如前述权利要求之一中所述的用途，其中所述电池为电动或混合动力车辆的电池、优选电动或混合动力汽车的电池。9.如前一权利要求中所述的用途，其在车辆的电池充电期间实施，所述车辆的电池优选地在从其完全放电开始的小于或等...

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