电子部件浸渍冷却用流体的制作方法

1.本公开涉及可用于消除浸渍冷却系统中的电容电压的组合物。


背景技术：

2.在以下文章和专利申请中描述了用于浸渍冷却的各种流体：例如，p.e.tuma的“fluoroketone c2f5c(o)cf(cf3)2as a heat transfer fluid for passive and pumped 2-phase applications”，第24届ieee半热研讨会(24th ieee semi-therm symposium)，加利福尼亚州圣何塞市，第174-181页，2008年3月16日至20日；和tuma,p.e.的“design considerations relating to non-thermal aspects of passive 2-phase immersion cooling”，第27届ieee半热研讨会(proc.27th ieee semi-therm symposium)，美国加利福尼亚州圣何塞市，2011年3月20日至24日；以及美国专利申请公布2020/0178414。
附图说明
3.图1是根据本公开的一些实施方案的电化学电池模块的示意图。
4.图2是用于测量幻象电压(phantom voltage)的装置的示意图。
具体实施方式
5.电化学电池(例如，锂离子电池)在世界范围内广泛用于包括混合动力车辆和电动车辆在内的大量电子和电气设备。
6.电化学电池的直接接触液体冷却已被确定为一种提高热性能和安全性的方式。直接接触冷却流体的期望特性包括低电导率和低可燃性或不可燃性(即无闪点)。许多氟化烃(诸如部分氟化或完全氟化的碳氟化合物、氟代醚、氟代酮和氟代烯烃)具有此类期望特性。
7.已经发现，电场与某些此类冷却流体的分子偶极子的相互作用在包括电化学电池的应用中是有问题的。由于分子结构中的电荷分布不对称，所以不对称分子具有永久偶极矩。分子偶极子对电场做出反应——分子的负极化部分被吸引到电场的正极端子，反之亦然。各个偶极子在电场内的排列会在将电化学电池的电极分开的整个本体材料上导致电容电压或幻象电压。换句话说，电场通过偶极子相互作用而在该材料中传播。
8.在用于电动车辆(ev)的电化学电池的直接接触液体冷却(其可被称为浸渍冷却)中，电动车辆电池组以及电池组的组件(诸如母线和其它载流部件)有助于在电池组内形成永久电场(例如，高达800伏dc)。如上所述，基于具有永久偶极矩的分子的浸渍冷却流体与势场相互作用，从而在本体流体中产生幻像电压。该电压能够感应通过流体的电流，类似于电容器的行为，但该电容电流非常低，这是由于端子之间的较大距离以及流体的绝缘特性。与正常工作的电池的总电流相比，该电容电流可忽略不计，因此对电池的运行本质上没有损害。该电容电流在纯dc应用中预计会在初始“通电”过程发生之后衰减为零。
9.然而，幻象电压对ev电池的浸渍冷却带来了显著的问题。通常，在高压电池(诸如电动车辆中采用的高压电池)中，如果在电池部件与电池组地线之间检测到短路，则初始连
接电路和紧急关闭特征会操作以禁用电池。在电池启动期间，电触点通常是断开的，使得各个电池单元不与电池控制单元(bcu)电连接。诊断电路测量车辆正极母线与车辆地线(或电池组地线)之间的电压差。类似地，诊断电路测量车辆负极母线与车辆地线(或电池组地线)之间的电压差。如果诊断电路测量到这两条母线中的任一条之间有短路状况，则发出故障，并且防止电触点闭合。如果母线和其它带电部件通过空气绝缘(介电常数＝1.0，偶极矩＝0)，则电阻足够高(约1千兆欧姆)，使得bcu检测到电池与接地之间的零电压，并且电池组正常工作。然而，如果空气被某些氢氟醚(例如，3m公司销售的novec
tm
7200——介电常数＝7.3，偶极矩＝2.5)或永久偶极子≥1.5d的其它流体替换，则出现幻像电压并且电阻减小三个数量级(约1兆欧姆)。bcu会错误地将这种情况解释为电池和接地之间的实际短路，并且因此停用电池。
10.因此，期望有用于ev(电动车辆)电化学电池或电池组的浸渍冷却流体，该浸渍冷却流体具有该应用中有效冷却流体所必需的绝缘性、传热性、无毒性、不可燃性、倾点、沸点特性和环境分布，并且还具有足够低的介电常数和对应的低偶极矩，使得消除幻象电压现象。
11.如本文所用，“链中杂原子”意指除了碳之外的原子(例如，氧、氮或硫)，该原子键合至碳链(直链或支链或在环内)中的至少两个碳原子以便形成碳-杂原子-碳链。
12.如本文所用，“氟
‑”
(例如，涉及基团或部分，诸如“氟代亚烷基”或“氟代烷基”或“氟烃”)或“氟化的”意指(i)部分地氟化，使得存在至少一个键合碳的氢原子，或者(ii)全氟化的。
13.如本文所用，“全氟
‑”
(例如，涉及基团或部分，诸如就“全氟亚烷基”或“全氟烷基”或“全氟烃”而言)或“全氟化的”意指完全地氟化，使得除非另外表明，否则任何键合碳的氢均被氟原子替换。
14.如本文所用，“全卤化”是指完全卤化，使得除非另有说明，否则任何碳键合的氢均被卤素原子替换。
15.如本文所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”包括复数指代，除非内容清楚指示其它含义。如本说明书和所附实施方案中所用的，除非所述内容明确地另有规定，否则术语“或”通常以其包括“和/或”的含义使用。
16.如本文所用，通过端点表述的数值范围包括该范围内所包含的所有数值(例如，1至5包括1、1.5、2、2.75、3、3.8、4和5)。
17.除非另外指明，否则本说明书和实施方案中所使用的表达量或成分、特性测量等的所有数字在所有情况下均应理解成由术语“约”来修饰。因此，除非有相反的说明，否则在上述说明书和所附实施方案列表中示出的数值参数可根据本领域的技术人员利用本公开的教导内容寻求获得的期望特性而变化。最低程度上说，并且在不试图将等同原则的应用限制到受权利要求书保护的实施方案的范围内的情况下，每个数值参数应至少根据所报告的有效位数并通过应用惯常的四舍五入法来解释。
18.在一些实施方案中，本公开可涉及组合物或工作流体，该组合物或工作流体包括具有以下结构式(ia)的氢氟烯烃化合物：
[0019][0020]
发现结构式(ia)的亚烷基链段(即链段的每个碳键合到一个氢原子和一个e(或反式)构型的全卤化部分的亚烷基链段)提供了小于2.5的令人惊讶的低介电常数。还没有发现提供类似低介电常数的其它氢氟烯烃结构。还发现这些氢氟烯烃化合物具有偶极矩和介电常数，该偶极矩和介电常数使得它们特别适合用作浸渍冷却系统中的工作流体，特别是用于电动车辆的浸渍冷却的那些工作流体。
[0021]
在一些实施方案中，r
f1
和r
f2
各自可独立地为(i)具有1-6个、2-5个或3-4个碳原子且任选地含有选自o或n的一个或多个链中杂原子的直链或支链全卤化无环烷基基团；或(ii)具有3-7个或4-6个碳原子且任选地含有选自o或n的一个或多个链中杂原子的全卤化5-7元环烷基基团。在一些实施方案中，每个全卤化r
f1
和r
f2
可仅被氟原子或氯原子取代。在一些实施方案中，每个全卤化r
f1
和r
f2
可仅被氟原子和一个氯原子取代。在一些实施方案中，r
f1
和r
f2
可以是相同的全氟化烷基基团(无环的或环状的，包括任何链中杂原子)。
[0022]
应当理解，结构式(ia)的氢氟烯烃化合物表示能够以两种异构体形式存在的氢氟烯烃的e(或反式)异构体，另一种异构体形式是结构式(ib)中描绘的z(或顺式)异构体：
[0023][0024]
在一些实施方案中，本公开的组合物可富含结构式(ia)的异构体(e异构体)。就这点而言，在一些实施方案中，本公开的组合物可按以下量包含具有结构式(ia)的氢氟烯烃：基于组合物中具有结构式(ia)和(ib)的氢氟烯烃的总重量计，至少85重量％、90重量％、95重量％、96重量％、97重量％、98重量％、99重量％或99.5重量％。
[0025]
在各种实施方案中，通式(i)的化合物的代表性示例包括下列化合物：
[0026][0027]
在一些实施方案中，本公开的氢氟烯烃化合物可为疏水的、相对化学惰性的和热稳定的。这种氢氟烯烃化合物可具有较低的环境影响。就这一点而言，本公开的氢氟烯烃化合物可具有零或接近零的臭氧损耗潜势(odp)和小于500、300、200、100或小于10的全球变暖潜势(gwp，100yr ith)。如本文所用，gwp为基于化合物结构的化合物的全球变暖潜能的相对量度。由政府间气候变化委员会(ipcc)于1990年定义且于2007年更新的化合物的gwp计算为在指定积分时间范围(ith)内，相对于释放1千克co2引起的变暖，释放1千克化合物引起的变暖。
[0028][0029]
在该公式中，ai为大气中每单位质量的化合物增加的辐射强迫(由于该化合物的ir吸收引起的穿过大气的辐射通量的改变)，c为化合物的大气浓度，τ为化合物的大气寿命，t为时间，并且i为受关注的化合物。通常接受的ith为100年，这表示短期效应(20年)和长期效应(500年或更长)之间的折中。假定大气中有机化合物i的浓度遵循准一级动力学(即，指数式衰减)。相同时间间隔内的co2浓度采用从大气交换和去除co2的更复杂模型(bern碳循环模型)。
[0030]
在一些实施方案中，根据astm d-3278-96e-1测试方法(“通过小型闭杯装置测定液体闪点(flash point of liquids by small scale closed cup apparatus)”)，本公开的氢氟烯烃化合物中的氟含量可足以使化合物不可燃。
[0031]
在一些实施方案中，由结构式(ia)表示的氢氟烯烃化合物可通过以下专利中描述的方法来合成：wo2009079525、wo2015095285、us8148584、j.fluorine chemistry,24(1984)93-104和wo2016196240。
[0032]
在一些实施方案中，本公开的组合物或工作流体可包含，基于组合物的总重量计，
至少25重量％、至少50重量％、至少70重量％、至少80重量％、至少90重量％、至少95重量％或至少99重量％的上述式(ia)的氢氟烯烃。除了氢氟烯烃，该组合物还可包含，基于工作流体的总重量计，总共至多75重量％、至多50重量％、至多30重量％、至多20重量％、至多10重量％、至多5重量％或至多1重量％的一种或多种下列组分(单独地或呈任何组合地)：醚、烷烃、全氟烯烃、烯烃、卤代烯烃、全氟化碳、全氟叔胺、全氟醚、环烷烃、酯、全氟酮、酮、环氧烷、芳族化合物、硅氧烷、氢氯烃、氢氯氟烃、氢氟烃、氢氟烯烃、氢氯烯烃、氢氯氟烯烃、氢氟醚、或它们的混合物；或基于工作流体的总重量计，烷烃、全氟烯烃、卤代烯烃、全氟烃、全氟化叔胺、全氟醚、环烷烃、全氟酮、芳族化合物、硅氧烷、氢氯烃、氢氯氟烃、氢氟烃、氢氟烯烃、氢氯氟烯烃、氢氟醚、或它们的混合物。可选择此类附加组分以改变或增强用于特定用途的组合物的特性。
[0033]
在一些实施方案中，本公开的组合物或工作流体可具有根据astm d150在室温下测量的小于3、小于2.5、小于2.4、小于2.3、小于2.2、小于2.1、小于2.0、或小于1.9的介电常数。
[0034]
在一些实施方案中，本公开的组合物或工作流体可具有根据本公开的实施例的“偶极矩的测定”部分测量的小于1.5德拜(d)、小于1.25d或小于1.0d的偶极矩。
[0035]
在一些实施方案中，本公开的组合物或工作流体可具有介于30℃-75℃或35℃-75℃、40℃-75℃或45℃-75℃之间的沸点。在一些实施方案中，本发明的组合物或工作流体可具有大于40℃、或大于50℃、或大于60℃、大于70℃、或大于75℃的沸点。
[0036]
在一些实施方案中，本公开涉及一种包含本公开的工作流体的电化学电池模块(或组)。参考图1，电化学电池模块10可包括壳体20，该壳体限定包含多个电化学电池40的内部容积35。电化学电池40可经由母线45彼此电耦合。工作流体可设置在内部容积35内，使得工作流体与电化学电池40中的一个或多个(至多全部)电化学电池热连通。热连通可经由直接接触浸渍来实现。在采用直接接触浸渍的实施方案中，工作流体可围绕并直接接触电化学电池的一个或多个(至多全部)电化学电池的任何部分(至多完全围绕并直接接触)。在一些实施方案中，电化学电池可以是可再充电电池(例如，可再充电锂离子电池)。在一些实施方案中，内部容积35可被流体密封，使得除了任何期望的排气之外，工作流体被保持在内部容积35内。
[0037]
在一些实施方案中，电化学电池可以是棱柱形电池。棱柱形电池为这样的电化学电池，其包含通常容纳在矩形壳体或“罐”中的堆叠或分层形式的电极。通常使用这些电池，因为它们具有薄的设计并且可更好地利用可用空间，从而改善蓄电池模块的密度和容量。典型的棱柱形汽车电池具有平坦的金属端子焊盘，从而允许将各种类型的连接硬件焊接到该平坦的金属端子焊盘。另选地，电化学电池可以是例如圆柱形电池或袋状电池。
[0038]
在一些实施方案中，工作流体可设置在内部容积35内，使得内部容积35的未被电化学电池40(或壳体内的任何其它固体部件)占据的基本上全部容积(例如，至少80％、至少90％、至少95％或至少99％)都被工作流体占据。
[0039]
在一些实施方案(未描绘)中，电化学电池模块10可以是被配置为控制工作流体的温度的流体回路的部件。例如，内部容积35可与流体回路流体连通，该流体回路还包括一个或多个热交换器和一个或多个泵。该一个或多个泵可使工作流体移动通过流体回路，穿过内部容积35，在此工作流体收集由电化学电池的操作产生的热量。然后，工作流体可被输送
到热交换器，该热交换器在工作流体返回到流体回路之前从工作流体移除热量。应当理解，部件的这种布置是用于控制工作流体的温度的一种可能配置，并且不意味着是限制性的。另选地，在一些实施方案中，工作流体可保留在电化学电池模块10中并且不是主动温度控制系统的一部分(即，工作流体可不与泵和/或热交换器流体连通)。
[0040]
在一些实施方案中，本公开的电化学电池模块10可被配置为存储电力和向电气系统供应电力，诸如在电池式电动车辆(bev)、插电式混合动力电动车辆(phev)、混合动力电动车辆(hev)、不间断电源(ups)系统、住宅电气系统、工业电气系统、固定式储能系统等中。
[0041]
本公开的操作将参照以下详述的实施例另外描述。提供这些实施例以进一步说明多种实施方案和技术。然而，应当理解，可做出许多变型和修改而仍落在本公开的范围内。
[0042]
实施例
[0043]
在以下实施例中仅旨在作为例证对本公开进行更具体的描述，因为在本公开范围内的许多修改和变化对于本领域技术人员来说是显而易见的。除非另外指明或从上下文中容易看出，否则在实施例和说明书的其余部分中的所有份数、百分比、比率等均按重量计。
[0044]
实施例中所用的材料
[0045][0046]
测试方法与制备过程
[0047]
全氟二乙基砜(perfluorodiethylsulfone)[so2(c2f5)2]的制备
[0048]
全氟二乙基砜是按照美国专利号6,580,006中公开的过程来制备，该专利全文以引用方式并入本文。
[0049]
(e)-1,1,1,4,5,5,5-七氟-4-(三氟甲基)戊-2-烯—反式-cf3ch＝ch[cf(cf3)2的制备
[0050]
hfo-153-10mzzy是使用美国专利号8,148,584中公开的公布两步法的变体来制备，该专利全文以引用方式并入本文。
[0051]
步骤1.将过氧化二苯甲酰(97％干重，用25重量％水润湿，3.0g，9.0mmol)加入到不锈钢600毫升parr反应器中，该反应器配备有压力计、顶部搅拌机构、温度探针、蒸汽和浸管阀以及68个大气压(6890kpa)的破裂盘。将反应器密封并在干冰中冷却15分钟，然后在冷却的同时抽空。将2-碘七氟丙烷(97％，490g，1610mmol)和3,3,3-三氟丙烯(99％，138g，1440mmol)加入到冷却/抽空的反应器中。在搅拌下，将内部温度在1小时内逐渐升至80℃，并在该温度下保持过夜。反应器内的压力在约11个大气压(1110kpa)达到峰值，并下降至≤1.1个大气压(111kpa)过夜。通过20级oldershaw柱蒸馏来纯化粗产物，从而通过气相色谱-火焰离子化检测器(gc-fid)产生1,1,1,2,5,5,5-七氟-4-碘-2-(三氟甲基)戊烷(沸点约115℃，1个大气压(101kpa))，纯度≥98％，其用于下一步骤中。
[0052]
步骤2.在配备有磁力搅拌器、热探针、冷水冷凝器和加料漏斗的3颈1l圆底烧瓶中，在氮气气氛下，将1,1,1,2,5,5,5-七氟-4-碘-2-(三氟甲基)戊烷(401g，1020mmol)和异丙醇(510ml)合并，得到黄色溶液。在剧烈搅拌下，通过加料漏斗逐滴加入氢氧化钾水溶液(158g，36.7重量％，1030mmol)(约1滴/3秒-4秒，放热)，同时在加入过程中保持内部温度在20℃和30℃之间。在环境温度下继续搅拌过夜，得到黄色悬浮液。将粗混合物与水(800ml)一起在2l分液漏斗中摇动；固体材料溶解以提供两个液相。分离含氟化合物(底部)层，并通过蒸汽蒸馏纯化，产生hfo-153-10mzzy。通过质子(1h)和氟(
19
f)nmr光谱来确认结构和纯度(》99％)。所需hfo的峰占gc-fid迹线的99.8％面积。
[0053]
(e)-和(z)-1,2,3,3,3-五氟-1-(全氟丙氧基)丙-1-烯(即，(e)-和(z)-cf3cf＝cf(o-n-c3f7))的制备
[0054]
1,2,3,3,3-五氟-1-(全氟丙氧基)丙-1-烯按照在pct公布申请号wo 2019/116260 a1中所公开的过程被制备为e异构体和z异构体的约1:1混合物，该pct公布申请全文以引用方式并入本文。
[0055]
偶极矩的测定：
[0056]
偶极矩在可能的情况下是从文献资料中获得的，如表1至表3所示。在一些情况下，使用密度泛函理论(dft)方法(dft，bp86/cc-pvtz-f)计算最低能量构象的偶极矩。
[0057]
介电常数的测定：
[0058]
介电常数是从供应商的数据表或其它文献来源获得，除非另有说明。
[0059]
在一些情况下，如下测量介电常数：
[0060]
根据astm d150-11“固体电绝缘的交流损耗特性和介电阻率(介电常数)的标准测试方法(standard test methods for ac loss characteristics and permittivity(dielectric constant)of solid electrical insulation”，使用α-a高温宽带介电光谱仪(德国蒙大堡尔的诺和控制技术公司(novocontrol technologies,montabaur,
germany))测量介电常数。针对此测量选择平行板电极构造。将平行板(由38mm直径平行板组成的agilent16452a液体测试固定装置(美国加利福尼亚州圣罗莎的是德科技(keysight technologies,santa rosa,ca,us)))的样品池接合到α-a主机，同时利用zg2电介质/阻抗通用界面(购自诺和控制技术公司(novocontrol technologies))。如上所述，将每个样品准备于间距为d(典型地为d＝1mm)平行板电极之间并且根据电极电压差(vs)和电流(is)的相敏测量来评估复杂电阻率(介电常数和损耗)。频域测量在0.00001hz至1mhz的离散频率下进行。测量从10毫欧至至多1
×
10
14
欧姆的阻抗，至多4.2伏ac的最大值。然而，对于该实验而言，使用1.0伏的固定ac电压。从优化的宽带介电弛豫拟合函数中提取dc电导率(体积电阻率的倒数)，该函数包含至少一个低频havrrilak negami介电弛豫函数项和一个独立的频率相关电导率项。
[0061]
幻象电压的测定：
[0062]
参考图2，将尺寸大致为2cm
×
6cm
×
0.04cm(宽度
×
长度
×
厚度)的四片铜50以平行构造进行布置，并由5mm厚的scotch-brite重载冲刷垫55(3m company,maplewood,mn)片分开。scotch-brite垫55用于电隔离每个板50并且在电极之间提供多孔的、流体可渗透的基质，参见图2。将电引线连接到最外面的两个电极上，这两个电极又连接到dc电源60(型号9110 100w multiamp，bk precision)的正极端子和负极端子上。最里面的两个电极经由测试夹连接到数字万用表62(型号117true rms handheld，fluke)。然后将铜电极和scotch-brite垫组件放置在100ml三角聚丙烯烧杯65(fisher scientific)内。将100ml烧杯置于较大的250ml三角聚丙烯烧杯中。将250ml烧杯部分地填装用冰冷却至0℃的室内水。以这种方式，内部的100ml烧杯的流体内容物保持约0℃以在实验过程中使蒸发最小化。然后用合适的流体70将100ml烧杯填装至80ml标记，从而覆盖大部分铜电极。
[0063]
使用dc电源将25v的dc输入电压施加到外部两个电极。使用万用表在dc电压设置下测量内部两个电极两端的幻象电压。
[0064]
实施例
[0065]
表1列出了代表性顺式和反式(即z和e)hfo的偶极矩、介电常数和幻象电压(如上所述测量)。顺式hfo(实施例1)的偶极矩为2.8d，并且得到的幻象电压为5.40v。另一方面，反式hfo(实施例2)具有为0.3d的小得多的偶极矩，这导致幻象电压为0.00v。
[0066]
表1.
[0067][0068]
参考文献1：按照上文“偶极矩的测定”部分中所描述那样进行计算。
[0069]
比较例3-9(ce3-ce9)
[0070]
表2列出了代表性氟化流体的偶极矩、介电常数和幻象电压(如上所述测量)，以进
一步说明这些量之间的关系。基于表1至表3中的数据，偶极矩≤0.7d的材料给出≤0.00v的幻象电压。因此，此类材料(包括ce7-ce9)特别适合作为电动车辆(ev)电池冷却剂或其中幻象电压成问题的其它高电压应用。
[0071]
表2.
[0072][0073]
参考文献1：按照上文“偶极矩的测定”部分中所描述那样进行计算。
[0074]
参考文献2：四种主要异构体的加权平均值，按照上文“偶极矩的测定”部分中所描述的那样进行计算。
[0075]
参考文献3：chu,q.；yu,m.s.；curran,d.p.，tetrahedron 2007，63，9890-9895。
[0076]
参考文献4：rausch,m.h.；kretschmer,l.；will,s；leipertz,a.；a.p.，j.chem.eng.data 2015，60，3759-3765。
[0077]
参考文献5：e异构体和z异构体的加权平均值，按照上文“偶极矩的测定”部分中所描述的那样进行计算。
[0078]
参考文献6：wen,c.；meng,x.；huber,m.l.；wu,j.，j.chem.eng.data 2017，62，3603-3609。
[0079]
预测性实施例
[0080]
表3列出了代表性hfo的沸点、偶极矩和介电常数。具有反式(e)双键构型的预测性实施例(pe1-pe5)具有《0.7的偶极矩，并且因此预计得到《0.00的幻象电压(如以上所述测定)。这些材料和相关的反式hfo预计适用于其中不期望幻象电压的高压电子应用。具体地，预计偶极矩≤0.7的反式hfo在单相浸渍冷却应用(沸点为约80℃至200℃，包括pe4和pe5)或两相浸渍冷却应用(沸点为约30℃至80℃，包括pe1-pe3)中可用作ev电池冷却剂。
[0081]
为了比较，还在表3中呈现了缺少反式构型的代表性hfo、比较预测性实施例6-8(cpe6-cpe8)。这些化合物具有≥1.3的偶极矩，并且因此预计得到≥0.00的幻象电压(如上所述测定)。通常，偏离反式构型的hfo比它们的反式类似物具有更大的偶极矩，并且因此可能不适合于其中幻象电压成问题的高电压电子应用。
[0082]
表3.
[0083][0084]
参考文献1：按照上文“偶极矩的测定”部分中所描述那样进行计算。
[0085]
参考文献7：基于实施例2、pe1和pe5的值进行估计。

技术特征：
1.一种电化学电池组，所述电化学电池组包括：壳体，所述壳体具有内部空间；多个电化学电池，所述多个电化学电池设置在所述内部空间内；和工作流体，所述工作流体设置在所述内部空间内，使得所述电化学电池与所述工作流体热连通；其中所述工作流体具有小于3的介电常数和小于1.5d的偶极矩。2.根据权利要求1所述的电化学电池组，其中所述工作流体包含具有结构式(ia)的化合物：其中r
f1
和r
f2
各自独立地为(i)具有1-6个碳原子且任选地含有选自o或n的一个或多个链中杂原子的直链或支链全卤化无环烷基基团；或(ii)具有3-7个碳原子且任选地含有选自o或n的一个或多个链中杂原子的全卤化5-7元环烷基基团。3.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组，工作流体具有小于1e-5s/cm的电导率(在25摄氏度下)。4.根据前述权利要求中任一项所述的电化学电池组，其中所述工作流体包含基于所述工作流体的总重量计至少50重量％的量的氟化化合物。5.一种电力系统，所述电力系统包括：根据权利要求1至4中任一项所述的电化学电池组；和电力负载，其中所述电化学电池组电耦合到所述电力负载。6.根据权利要求5所述的电化学电池组，其中所述电力负载是用于推进电动车辆的马达。7.一种用于冷却包括多个电化学电池的电化学电池组的方法，所述方法包括：将所述电化学电池至少部分地浸渍在工作流体中；以及使用所述工作流体从所述电化学电池传递热量；其中所述工作流体具有小于3的介电常数和小于1.5d的偶极矩。8.根据权利要求7所述的方法，其中所述工作流体包含具有结构式(ia)的化合物：其中r
f1
和r
f2
各自独立地为(i)具有1-6个碳原子且任选地含有选自o或n的一个或多个链中杂原子的直链或支链全卤化无环烷基基团；或(ii)具有3-7个碳原子且任选地含有选自o或n的一个或多个链中杂原子的全卤化5-7元环烷基基团。

技术总结
本发明公开了一种电化学电池组，该电化学电池组包括：壳体，该壳体具有内部空间；多个电化学电池，该多个电化学电池设置在该内部空间内；和工作流体，该工作流体设置在内部空间内，使得电化学电池与工作流体热连通。工作流体具有小于3的介电常数和小于1.5D的偶极矩。有小于3的介电常数和小于1.5D的偶极矩。有小于3的介电常数和小于1.5D的偶极矩。


技术研发人员：丹尼尔
受保护的技术使用者：3M创新有限公司
技术研发日：2021.10.28
技术公布日：2023/7/25