[发明专利]一种锂离子电池浸没式冷却液

说明书

本发明公开了一种锂离子电池浸没式冷却液，其是由丙二醇、全氟己酮、二丙二醇甲醚、消泡剂、缓蚀剂和2,6‑二叔丁基对甲酚组成。本发明的锂离子电池浸没式冷却液具有优异的防冻、传热、绝缘、低温流动性等性能，适用于新能源汽车和储能电站浸没式液冷系统。

技术领域

本发明涉及化工技术领域，尤其涉及一种锂离子电池浸没式冷却液，特别地涉及高绝缘性、低粘度、相变的浸没式冷却液，适用于新能源汽车或储能电站用锂离子电池的温控系统。

背景技术

锂离子电池作为储能装置广泛应用于新能源汽车和储能电站领域。锂离子电池有最佳的工作温度，高温和低温都会直接影响到锂离子电池的使用寿命、使用性能及安全性能。因此带有温控系统的热管理是锂离子电池的关键所在。

锂离子电池热管理有风冷、液冷及相变等3种方式，液冷是锂离子电池有效的冷却方法。液冷一般又分为直接液冷和间接液冷两种方式。在间接液冷方面，因为性价比通常使用水、水和乙二醇混合物作为冷却液，但由于其具有导电性因此需要使用液冷板。与间接液冷相比，浸没式液冷能有效降低电池的热量，具有温度更为均匀化、冷却速度更快等优点。已经采用的3M氟化液Novec 7100有着诸多优异性能如绝缘性能、不燃烧、相变导热快等，已经在数据中心等领域进行应用，但是因价格高而使其难以在新能源汽车和储能电站等领域进行推广应用。

中国专利CN112708398A公开一种用于集成芯片电路板冷却用的冷却液，由以下份数的原料组分组成：丙三醇、三乙醇胺20-25份、全氟己酮、四氟乙烷、二氟一氯甲烷、三氯叔丁醇、苯并咪唑；石蜡、二甲基硅油、二氧化硅、羟基硅油、磷酸三丁酯。该专利提供的浸没式相变冷却介质具有高电绝缘性能、低粘度、较低沸点、高热传导率、高气化潜热、良好的兼容性和稳定性、不可燃且可抑制燃烧等优点，能有效保护计算机主板内的电路，防止污垢的产生，保证计算机系统的安全运行。该专利仅指出可应用于集成芯片电路板，且其中四氟乙烷在常温下为气体，此外该专利不能提供0℃以下的低温流动性，因此难以应用在动力电池等新能源汽车或储能电站上，

中国专利CN112457822A提出一种以乙二醇与去离子水为主体加入一定量导热粉末、表面活性剂及消泡剂的冷却液，导热粉体为TiO₂、Al₂O₃、ZnO中的一种或者多种的混合以实现更好的导热性能。但是其它粉体的加入会导致电导率不符合燃料电池冷却液的要求，同时粉体的加入对于冷却系统金属防腐、管路清洁及冷却液使用寿命提出了新的挑战。该专利虽然同时解决了低电导率和高传热系数的技术难题，其存在的主要问题是其电导率和电导率的保持性决定了不能作为直接接触动力电池液冷介质，必须配合液冷板使用。同样美国专利US8187763B公开了燃料电池单元的冷却剂组合物，也存在电导率及电导率保持性问题，不能直接作为浸没冷却液在动力电池上使用。

因此，根据动力电池在新能源汽车及储能电站上的安全运行、长寿命使用、高效储存释放电能等多种要求，需要开发高效传热、防冻、绝缘的冷却液，应用于新能源汽车和储能电站浸没式液冷系统中。

发明内容

针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种防冻、传热、绝缘、低温流动性等性能优异的锂离子电池浸没式冷却液。

为了实现该目的，本发明采用如下技术方案：

一种锂离子电池浸没式冷却液，其特点在于，由丙二醇、全氟己酮、二丙二醇甲醚、消泡剂、缓蚀剂和2,6-二叔丁基对甲酚组成，各组分的质量百分比为：丙二醇45％-90％，全氟己酮5％-50％，二丙二醇甲醚2％-15％，消泡剂0.0050％-0.02％，缓蚀剂0.5％-5％，2,6-二叔丁基对甲酚0.1％-0.4％。

优选地，各组分的质量百分比为：丙二醇50％-80％，全氟己酮10％-40％，二丙二醇甲醚6％-12％，消泡剂0.0050％-0.02％，缓蚀剂1.0％-3.5％，2,6-二叔丁基对甲酚0.1％-0.3％。