CN112673502A - 多冷却回路系统及其使用方法 - Google Patents

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J·萨尔凯尔德
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Abstract

本公开一般性涉及热管理流体系统。本公开更具体地涉及用于冷却电子装置(例如锂离子电池)的介电热管理流体系统，以及使用这样的热管理流体的方法。

Description

多冷却回路系统及其使用方法
公开背景
公开领域
本公开一般性涉及热管理流体系统。本公开更具体地涉及用于冷却电子装置(例如锂离子电池)的介电热管理流体系统，和使用这样的热管理流体的方法。
技术背景
估计全球将销售越来越多的电动车辆(即，使用电力用于其全部或部分动力的车辆，例如电池电动车辆(BEV)、混合动力电动车辆(HEV)、插电式混合动力电动车辆(PHEV)等)。最终，绝大多数车辆将可能是电动的。随着电动车辆技术的持续发展，需要提供改进的电源(例如电池系统或模块)。例如，期望增加这样的车辆在不需要对电池再充电的情况下可以行驶的距离，以改进这样的电池的性能，并且降低与电池充电相关联的成本和时间。
目前，电池供电的电动车辆几乎专门使用锂离子电池技术。锂离子电池提供优于可比较的镍金属氢化物电池的许多优点，但是与镍金属氢化物电池相比，锂离子电池更容易受到电池温度变化的影响，并因此具有更严格的热管理要求。例如，最佳的锂离子电池操作温度在10℃至35℃范围内。随着温度从35℃升高到70℃，操作效率越来越低，并且更关键地，在这些温度下的操作随着时间的推移损坏电池。超过70℃的温度存在热失控的显著风险。结果是，锂离子电池需要在车辆操作期间调节其温度的系统。此外，在充电期间，高达10%的输入功率最终成为热。随着锂离子电池的快速充电变得更加普遍，仍然需要用于电池的热管理的有效系统。
电池可以通过直接或间接冷却来冷却。直接冷却有利地允许热管理流体(即，冷却流体)与“热”部件直接接触。在间接冷却中，电“热”部件被电绝缘屏障屏蔽，并且冷却流体移除通过该屏障的热。最常见的冷却流体是水-二醇。但是因为水基流体导电，它们不能用于其中冷却流体与电“热”部件直接接触的应用中。另一方面，间接冷却允许使用水基冷却剂，但它产生冷却过程的瓶颈，这可能是限制性的。介电冷却剂是用于冷却的非导电流体。通常，与水-二醇相比，介电流体的热性质差。但是与水-二醇流体不同，介电冷却剂可以用于直接冷却应用。
因此，仍然需要改进的系统，尤其是适用于冷却锂离子电池的那些。
公开概述
本公开的一个方面提供系统，其包括：热源(例如电热源)；第一热交换器，所述第一热交换器具有第一部分和第二部分；第一流体回路，所述第一流体回路与所述热源实质热接触并且配置成使第一热管理流体在所述热源与所述第一热交换器的所述第一部分之间循环，其中所述第一流体回路配置成使得所述第一热管理流体可从所述热源吸收热并且可在所述第一热交换器中散热；和第二流体回路，所述第二流体回路配置成使第二热管理流体在所述第一热交换器的所述第二部分上方通过并且由此吸收热，其中(a)所述第一热管理流体包括：一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；和/或(b)所述第二热管理流体包括：水性载液；和胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
在本公开的系统的一个实施方案中，所述热源是电热源。
本公开的另一方面提供方法，所述方法包括：使第一热管理流体在第一流体回路中并且在热源与第一热交换器的第一部分之间循环；从所述热源在所述第一热管理流体中吸收热能；从所述第一热管理流体将热能耗散到所述第一热交换器中；和使第二热管理流体在第二流体回路中并且在所述第一热交换器的第二部分上方循环；和从所述第一交换器将热吸收到所述第二热管理流体中；其中(a)所述第一热管理流体包括：一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；和/或(b)所述第二热管理流体包括：水性载液；和胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
附图简述
包括附图以提供对本公开的组合物和方法的进一步理解，并且附图并入本说明书中并构成本说明书的一部分。附图不一定是按比例的，并且为了清楚起见，各种元件的尺寸可能是变形的。附图说明本公开的一个或多个实施方案，并且与说明书一起用于解释本公开的原理和操作。
图1A是根据本公开的实施方案的系统的示意性横截面图。
图1B是根据本公开的实施方案的系统的示意性横截面图。
图2是根据本公开的另一个实施方案的系统回路的部分示意性横截面图。
图3A是根据本公开的另一个实施方案的系统回路的部分示意性横截面图。
图3B是根据本公开的另一个实施方案的系统回路的部分示意性横截面图。
图4是根据本公开的另一个实施方案的系统回路的部分示意性横截面图。
图5是本公开的第一热管理流体的冷却操作的示意性描述。
详细描述
本文显示的细节通过实例的方式，并且仅仅是为了说明性讨论本发明的某些实施方案的目的，并且是为了提供据信是最有用和容易理解的本发明的各种实施方案的原理和概念方面的描述而呈现。在这方面，除了基本理解本发明所必需的，不试图更详细地显示本发明的结构细节，结合附图和/或实例进行的描述使得本领域技术人员显而易见可如何在实践中体现本发明的若干形式。因此，在描述所公开的方法和装置之前，应当理解，本文描述的各方面不限于特定实施方案、设备或配置，并因此当然可以变化。还应理解，本文所用的术语仅是为了描述特定方面的目的，并且除非本文特别定义，否则不旨在限制。
除非本文另有指示或与上下文明显矛盾，否则在描述本发明的上下文中(尤其是在以下实施方案和权利要求的上下文中)使用的术语“一”、“一个”、“该”和类似指示物应解释为覆盖单数和复数两者。本文叙述的值的范围仅仅是旨在用作单独地指涉落入该范围内的每个单独值的速记方法。除非本文另有指示，否则每个单独的值都并入说明书中，如同其在本文中单独叙述一样。在本文中，范围可以表示为从“约”一个特定值和/或到“约”另一个特定值。当表达这样的范围时，另一方面包括从所述一个特定值和/或到所述另一个特定值。类似地，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，应当理解，特定值形成另一方面。应进一步理解，每个范围的端点相对于另一个端点是显著的并且独立于另一个端点。
除非本文另有指示或以其它方式与上下文明显矛盾，否则本文所述的所有方法可以以任何合适的步骤顺序进行。本文提供的任何和所有实例或示例性语言(例如，“例如”)的使用仅旨在更好地说明本发明，而不是对另外要求保护的本发明的范围造成限制。说明书中的语言不应解释为指示对本发明的实践必要的任何未要求保护的要素。
除非上下文另外明确地要求，否则在整个说明书和权利要求书中，词语“包含”、“包括”等应解释为包含性意义，与排他性或穷举性意义相对；也就是说，在“包括但不限于”的意义上。使用单数或复数的词语也分别包括复数和单数。另外，词语“本文”、“以上”和“以下”以及类似含义的词语当在本申请中使用时应当指本申请作为整体而不是本申请的任何特定部分。
如本领域普通技术人员将理解的，本文公开的每个实施方案可以包含其特定陈述的要素、步骤、成分或组分，基本上由其组成或由其组成。如本文所用，过渡术语“包含”、“含有”是指包括但不限于，并且允许包括未指定的要素、步骤、成分或组分，甚至呈主要量。过渡短语“由……组成”排除未指定的任何要素、步骤、成分或组分。过渡短语“基本上由……组成”将实施方案的范围限制到指定的要素、步骤、成分或组分以及不会实质上影响实施方案的那些要素、步骤、成分或组分。
除非另有说明，否则本文中所有的百分比、比率和比例均以重量计。
尽管阐述本发明宽范围的数值范围和参数是近似值，但在具体实例中阐述的数值尽可能精确地报道。然而，任何数值固有地含有必然由在它们各自的测试测量中发现的标准偏差引起的某些误差。
本文公开的本发明的替代要素或实施方案的分组不应解释为限制。每个组成员可以单独地或与该组的其它成员或本文中发现的其它要素任意组合地提及和要求保护。预期出于方便和/或专利性的原因，组的一个或多个成员可以包括在组中或从组中删除。当发生任何这样的包括或删除时，认为说明书含有经修改的组，因此满足所附权利要求中使用的所有马库什组的书面描述。
本文描述了本发明的一些实施方案，包括本发明人已知的用于实施本发明的最佳模式。当然，在阅读前述描述之后，这些描述的实施方案的变化对于本领域的普通技术人员将变得显而易见。本发明人预期技术人员适当地采用这样的变化，并且本发明人旨在本发明以不同于本文具体描述的方式实施。因此，本发明包括适用法律所允许的于此所附权利要求中所述主题的所有修改和等同物。此外，除非本文另有指示或以其它方式与上下文明显矛盾，否则本发明包括上述要素在其所有可能变化中的任何组合。
此外，在整个本说明书中，已经对专利和印刷出版物进行了大量的参考。每个引用的参考文献和印刷出版物通过引用以其整体单个并入本文。
最后，应当理解，本文公开的本发明的实施方案是本发明原理的说明。可以采用的其它修改在本发明的范围内。因此，通过实例而非限制的方式，可以根据本文的教导利用本发明的替代配置。因此，本发明不限于精确地如所显示和描述的那样。
本发明人已经注意到，在某些情况下，期望的系统将利用具有高容量以在与特定电气装置或系统(例如锂离子电池)的操作相关的温度范围内带走热的热管理流体，和具有足够高的介电常数以适用于该装置或系统的直接冷却的热管理流体。此外，因为总有氧气可能进入整个系统的风险，期望的系统将使用热管理流体，所述热管理流体有利地具有高闪点或理想地没有闪点，以降低点燃的风险。
本发明人已经鉴定利用至少两个热管理回路的系统，所述热管理回路允许直接冷却和间接冷却。具体地，本发明人认识到，直接冷却的介电热管理回路可以使用间接热管理回路进一步冷却，间接热管理回路不需要使用介电热管理流体。另外，冷却直接冷却回路中的介电热管理流体将导致更有效的冷却。
总体上，本公开的方面和实施方案提供对利用至少两个热管理回路的系统的改进。这样的系统允许使用直接冷却和间接冷却两者。具体地，本发明人认识到，直接冷却的介电热管理回路可以使用优异的水基间接热管理回路来进一步冷却。另外，冷却直接冷却回路中的介电热管理流体将导致更有效的冷却。
因此，本公开的一个方面提供系统，其包括：热源(例如电热源)；第一热交换器，所述第一热交换器具有第一部分和第二部分；第一流体回路，所述第一流体回路与所述热源实质热接触并且配置成使第一热管理流体在所述热源与所述第一热交换器的所述第一部分之间循环，其中所述第一流体回路配置成使得所述第一热管理流体可从所述热源吸收热并且可在所述第一热交换器中散热；和第二流体回路，所述第二流体回路配置成使第二热管理流体在所述第一热交换器的所述第二部分上方通过并且由此吸收热，其中所述第一热管理流体和所述第二热管理流体如以下所述。
参考图1A说明本公开的系统的实施方案。在图1A中以示意性横截面侧视图显示系统100。系统100包括第一热管理流体120，其通过回路循环并在表面142上方通过。与第一热管理流体120的温度相比，表面142的温度升高。结果是，从表面142在第一热管理流体120中吸收热能。此外，第一热管理流体120流过路径122，从电气部件140吸收热能。热管理流体120通过第一导管130从流体路径122流到热交换器160。在流体通过第二导管132流到电气部件140之前，从热交换器160内的流体中去除已经积聚在第一热管理流体120中的热能。在热交换器160中，第一热管理流体120的热能被第二热管理流体170吸收。
在某些实施方案中，系统100包括第二热交换器180。例如，在某些实施方案中，在流体流过热交换器160之前，从第二热交换器180内的流体中移除已经积聚在第二热管理流体170中的热能。
在如本文另外描述的某些实施方案中，系统包括为电热源的热源。因此，系统通过操作电气部件产生热能。例如，系统100与在操作期间产生热的电气部件140相关联。在某些实施方案中，当电气部件的元件充电和放电时产生热。如本领域普通技术人员将理解的，当电流通过电气部件的回路和元件时，电气部件的操作中的低效率和回路中的对应回路的电阻产生热。例如，来自电气部件140的操作的热引起表面142的温度升高，这随后导致热能传递到第一热管理流体120。在其它实施方案中，热能通过化学反应(例如放热反应)或通过摩擦产生。在再其它实施方案中，将第一热管理流体冷冻，并在环境温度或稍高温度下从表面吸收热能。
在如本文另外描述的某些实施方案中，表面是电气部件的表面。例如，在图1A和1B中，电气部件140的外壳150含有第一热管理流体120的储器。将包括产生热的某些回路的电气部件的元件浸没在第一热管理流体120中，并且第一热管理流体直接从电气部件140的外表面142吸收热能。在如本文另外描述的某些实施方案中，电气部件包括电池组、电容器、逆变器、电缆、燃料电池、马达或计算机。例如，在某些实施方案中，电气部件是包括布置在外壳中的一个或多个电化学电池的电池组。在如本文另外描述的某些实施方案中，电池组是电动车辆的部件。在一些实施方案中，电动车辆是全电动车辆或混合动力电动车辆。在其它实施方案中，电池组是固定能量存储解决方案(例如与本地可再生能源(例如太阳能电池板或风力涡轮机)协作操作的家庭能量存储解决方案)的一部分。在其它实施方案中，电气部件是一个或多个电容器，例如电解电容器或双电层电容器，例如超级电容器。在再其它实施方案中，电气部件是一个或多个燃料电池，例如聚合物电解质膜燃料电池、直接甲醇燃料电池、碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池或可逆燃料电池。在某些实施方案中，电气部件是电动马达。在再其它实施方案中，电气部件是计算机，例如个人计算机或服务器。
在如本文另外描述的某些实施方案中，表面是导管的内表面。例如，图2显示包括电气部件240的系统200的局部视图，该电气部件包括多个单独的单元244。具体而言，电气部件240是包括多个电化学电池244的电池。电气部件240进一步包括通过电气部件的内部延伸并在电化学电池244之间延伸的导管246。当电气部件产生热能时，导管246的内表面242被加热，并且通过第一热管理流体220吸收热能。在如本文另外描述的某些实施方案中，导管通过围绕电气部件的外壳。例如，系统200中的导管246通过围绕电气部件240的外壳250中的孔252延伸，这允许第一热管理流体220传送到系统200的其它元件。
在如本文另外描述的某些实施方案中，电化学电池是可再充电的电化学电池，例如锂离子电化学电池。在其它实施方案中，电化学电池是铝离子电池、铅酸电池或镁离子电池。
在如本文另外描述的某些实施方案中，本公开的系统还可以包括配置成使第一热管理流体循环的第一泵。在图1B中说明的系统100的一个非限制性实例中，第一泵165使从第二导管132接收的第一热管理流体120通过第三导管134，将其返回到围绕电气部件140的流体路径122。本领域技术人员将认识到，第一泵可以根据系统的需要和设计而放置在系统的不同部分处，并且该系统可以包括一个或多个第一泵。例如，第一导管130可以配置成包括第一泵。
在如本文另外描述的某些实施方案中，本公开的系统还可以包括配置成使第二热管理流体循环的第二泵。在图1B中说明的系统100的一个非限制性实例中，第二泵185可以配置成使第二热管理流体170循环。本领域技术人员将认识到，第二泵可以根据系统的需要和设计而放置在系统的不同部分处，并且该系统可以包括一个或多个第二泵。在图1B中说明的一个非限制性实例中，将第二泵185放置在第二热交换器180之前。在另一个实例中，可以将第二泵放置在第二热交换器之后。
图1A和图1B所示的系统100是采用所述热管理流体的不复杂的实施方案的示意性描述。在其它实施方案中，热管理回路包括另外的元件，例如阀、泵、热交换器、储器和导管的任何组合。
本发明人认识到，某些热管理流体可在与本公开的系统的操作相关的温度下经历相变(即，液体至气体)。因此，在如本文另外描述的某些实施方案中，第一流体回路可以包含膨胀室。膨胀室配置成接收来自第一热管理流体的蒸气。例如，在某些实施方案中，膨胀室配置成接收来自包含卤化碳组分的第一热管理流体的蒸发的卤化碳蒸气。例如，图3A显示系统300的局部视图，其包括配置成接收来自第一热管理流体的蒸气组分325的膨胀室354。外壳350围绕电气部件340，并为第一热管理流体320提供腔，所述流体直接从外表面342吸收热能。第一热管理流体320到蒸气组分325的相变可以用于冷却系统，其中蒸发的潜热用于提供电气部件的冷却。在某些实施方案中，来自第一热管理流体的蒸气可以冷凝成液相326，准备在第一热管理流体的随后加热循环期间再蒸发。在某些实施方案中，来自第一热管理流体的蒸气可以通过正冷却的部件的温度下降而冷凝成液相326。在某些实施方案中，来自第一热管理流体的蒸气可以使用外部冷却(例如在热交换器上)冷凝成液相。如图3B说明的，系统300可以包括第三热交换器356。第三热交换器可以具有第一部分和第二部分，其中第三热交换器的第一部分配置成从膨胀室吸收热，并且第三热交换器的第二部分配置成从第三热交换器的第一部分散热。
在如本文另外描述的某些实施方案中，第三热交换器是第二流体回路的一部分。例如，第二流体回路可以包括第三热交换器的第二部分，其中第三热交换器的第二部分配置成接收第二热管理流体，所述第二热管理流体可通过第三热交换器的第二部分从膨胀室吸收热并且可在第二热交换器中散热。
在如本文另外描述的某些实施方案中，系统可以进一步包括熔融存储室。例如，图4显示系统400的局部视图，其包括配置成存储第二热管理流体470的熔融相变材料的熔融存储室490。在一些实施方案中，熔融存储室490可以是隔热的。在某些实施方案中，例如在低温下，可以征用熔融相第二热管理流体470以在第一热交换器460中加热第一热管理流体420。加热的第一热管理流体420可以用于加热电池。任选的第二泵485可以用于循环第二热管理流体470。在一些实施方案中，第二热交换器480可以用于在低温操作期间将另外的热输入到系统中。在一些实施方案中，例如一旦系统充分加热到操作温度，第二热交换器480可以用于去除已经积聚在第二热管理流体470中的热能。
在如本文另外描述的某些实施方案中，第三热交换器包含第三流体回路。第三流体回路可以配置成使可通过第三热交换器的第二部分从膨胀室吸收热的第三热管理流体循环。在某些实施方案中，第三热管理流体可通过第三流体回路设备的温度下降来散热(例如，通过围绕第三流体回路的环境温度来冷却)。在某些实施方案中，第三流体回路可以包括第四热交换器，其中第三热管理流体可在第四热交换器中散热，该热通过第三热交换器的第二部分从膨胀室吸收。
本公开的另一方面提供方法，所述方法包括：使第一热管理流体在第一流体回路中并且在电热源(例如，电池组、电容器、逆变器、电缆、燃料电池、马达或计算机)与第一热交换器的第一部分之间循环；从热源在第一热管理流体中吸收热能；从第一热管理流体将热能耗散到第一热交换器中；使第二热管理流体在第二流体回路中并且在第一热交换器的第二部分上方循环；和从第一交换器将热吸收到第二热管理流体中；其中第一热管理流体和第二热管理流体如以下所述。
在某些实施方案中，例如，至少部分通过蒸发加热达到一种或多种组分中的一种或多种的一个或多个沸点的第一热管理流体的一种或多种组分中的一种或多种，从热源吸收热能。在某些实施方案中，如本文另外描述的本公开的方法进一步包括在第一回路的膨胀室中接收来自第一热管理流体的蒸气(例如来自第一热管理流体的卤化碳组分的蒸发)。在某些实施方案中，如本文另外描述的本公开的方法可以包括从膨胀室吸收能量以冷凝来自第一热管理流体的蒸气。例如，冷凝蒸气可以进一步包括通过围绕膨胀室的环境温度来冷却膨胀室。
使第一热管理流体在电热源上方的循环可以例如通过在电热源上方泵送流体或以其它方式使流体在电热源上方流动来执行。
热源的热能可以变化，并因此第一热管理流体可以适于在各种温度下使用。在某些实施方案中，热源的温度在30℃至150℃，例如30℃至100℃，或30℃至90℃，或30℃至85℃，或30℃至80℃，或30℃至75℃，或30℃至70℃范围内。在如本文另外描述的某些实施方案中，热源的温度在40℃至150℃，例如50℃至150℃，或60℃至150℃，或70℃至150℃，或80℃至150℃，或90℃至150℃，或100℃至150℃，或110℃至150℃，或30℃至100℃，或40℃至100℃，或50℃至100℃，或60℃至100℃，或70℃至100℃，或80℃至100℃，或30℃至90℃，或40℃至90℃，或50℃至90℃，或60℃至90℃，或30℃至85℃，或40℃至85℃，或45℃至85℃，或50℃至85℃，或60℃至85℃，或30℃至80℃，或40℃至80℃，或45℃至80℃，或50℃至80℃，或60℃至80℃，或30℃至75℃，或40℃至75℃，或45℃至75℃，或50℃至75℃，或60℃至75℃，或30℃至70℃，或40℃至70℃，或45℃至70℃，或50℃至70℃，或60℃至70℃，或65℃至75℃范围内。在某些实施方案(和在装置或系统的操作期间的某些时间)中，热源的温度在热管理系统的卤化碳的沸点的5℃内。
在如本文另外描述的某些实施方案中，在第二热管理流体中吸收来自第一热管理流体的热能。例如，将来自第一热管理流体的热能耗散到第一热交换器中。然后，第二热管理流体在第二流体回路中并在第一热交换器的第二部分上方循环。在某些实施方案中，可以将来自第二热管理流体的热能耗散到第二热交换器中。
在如本文另外描述的某些实施方案中，冷凝蒸气可以进一步包从膨胀室将能量吸收到第三热交换器中。在一些实施方案中，可以通过使第二热管理流体在第三热交换器中循环，将来自第三热交换器的能量吸收到第二热管理流体中。在一些其它实施方案中，可以将来自第三热交换器的能量吸收到第三热管理流体中。例如，如本文另外描述的某些实施方案可以进一步包括使第三热管理流体在第三流体回路中循环，并且将来自第三热交换器的热能吸收到第三热管理流体中。在某些实施方案中，将来自第三热管理流体的热能耗散到第四热交换器中。
本公开的方法和系统包括第一热管理流体。在某些实施方案中，第一热管理流体是介电的，并且包括：一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳中的每一种的沸点。
这样的第一热管理流体利用某些卤化碳材料的相变和化学惰性性质以及有机介电流体的优异介电性质和热导率。具体地，某些卤化碳可以在与电气装置和系统(例如锂离子电池)的操作相关的温度下经历相变(即，液体至气体)。该相变可以用于冷却系统，其中蒸发的潜热用于提供电气部件的冷却，如在图5中示意性显示的。此外，许多卤化碳具有高闪点，或甚至根本没有闪点。因此，即使卤化碳的蒸发可能在系统中产生高浓度的卤化碳蒸气，也几乎不存在蒸气点燃的风险。卤化碳通常还可以有利地具有低粘度和高密度。然而，许多卤化碳的热导率和比热容差。相比之下，介电流体(例如，有机物或硅氧烷)通常具有良好的热导率和比热容。本发明人已经确定，如本文所述的基于蒸发的冷却可以有利地由分散在一种或多种合适的介电流体中的一种或多种合适的卤化碳提供。正是卤化碳与介电流体的协同组合导致本公开的改进的第一热管理流体，其中卤化碳组分提供基于蒸发的冷却而没有点燃的风险，并且介电流体组分提供期望的热流和处理性质，并且两种流体均提供直接冷却电气装置和系统所需的介电性质。结果是，这样的第一热管理流体可以具有优于常规流体的许多优点。值得注意的是，蒸发通常需要比仅流体的温度增加多得多的能量。因此，因为冷却机制可以包括介电热管理流体的卤化碳组分的蒸发，第一热管理流体可以具有高的总冷却容量。并且由于可以选择具有期望的沸点的卤化碳组分，本领域普通技术人员可以提供在一个或多个期望的温度下具有高热容的流体，以将电气装置或系统的温度保持在期望的操作范围内。在各种实施方案中，本公开的介电流体中的材料的组合还可以提供期望的低粘度、高热导率、低点燃风险、高介电常数和更快的温度响应中的一种或多种。
如上所述，本公开的第一热管理流体包含一种或多种介电流体。如本文所用，介电流体在25℃下为液体，并且在25℃下的介电常数为至少1.5。本文尤其期望使用的介电流体期望地具有相对高的热导率(例如，在25℃下至少0.05 W/m·K，或至少0.1 W/m·K，或甚至至少0.12 W/m·K)和/或相对高的比热容(例如，在25℃下至少1 J/g·K，或至少1.2 J/g·K，或甚至至少1.5 J/g·K)。本领域已知的各种介电流体可以合适地用于本文所述的组合物、系统和方法中。在某些期望的实施方案中，一种或多种介电流体相对于电池(例如锂离子电池)的组分为非反应性的或以其它方式为惰性的。
在本文所述的组合物、系统和方法中可以使用多种介电流体。例如，在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种介电流体可以选自脂族介电流体(例如C14-C50烷基、C14-C50烯基、C14-C50炔基、聚烯烃例如聚α-烯烃)、脂族介电流体含氧化合物(例如酮、醚、酯或酰胺)、芳族介电流体(例如二烷基苯如二乙基苯、环己基苯、1-烷基萘、2-烷基萘、二苄基甲苯和烷基化的联苯)、芳族介电流体含氧化合物(例如酮、醚、酯或酰胺)、硅氧烷(例如硅油和硅酸酯)及其任何组合。
在如本文另外描述的某些实施方案中，介电流体可以是柴油，其配制为具有高闪点和任选的低硫含量(例如，小于3000 ppm、小于3000 ppm或小于1000 ppm)。
在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种介电流体中的每一种是油，例如矿物油、合成油或硅油。例如，在某些实施方案中，介电流体是American PetroleumInstitute (API Publication 1509)定义的低粘度第III类或第IV类基础油。第III类基础油(例如加氢裂化的和加氢处理的基础油以及合成油例如烃油、聚α-烯烃、烷基芳烃和合成酯)和第IV类基础油(例如聚α-烯烃(PAO))是公知的基础油。在许多实施方案中，适合用作变压器油的油可以适合用作本公开的组合物、系统和方法中的介电流体。
市售可得的介电流体包括Perfecto™ TR UN (可以从Castrol Industrial，United Kingdom获得)和MIDEL 7131 (可以从M&I Materials Ltd.，United Kingdom获得)。市售可得的基础油包括YUBASE 3和YUBASE 4 (可以从SK Lubricants Co. Ltd.，South Korea获得)、DURASYN® 162和DURASYN® 164 (可以从INEOS Oligomers，Houston，Texas获得)和PRIOLUBETM油(可以从CRODA，United Kingdom获得)。
基于本文的公开内容，可以选择一种或多种介电流体以提供具有期望的总热容和热导率的本公开的第一热管理流体。此外，可以选择一种或多种介电流体，以相对于其中使用它们的系统的其它组分具有低反应性，并提供具有期望的粘度的第一热管理流体。在选择一种或多种介电流体时的其它考虑可包括它们的介电常数、毒性、环境影响和成本。
在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种介电流体以65重量%-99.9重量%范围的总量存在于第一热管理流体中，基于所述第一热管理流体的总重量。例如，在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种介电流体以70重量%-99.9重量%，或75重量%-99.9重量%，或80重量%-99.9重量%，或85重量%-99.9重量%，或90重量%-99.9重量%，或95重量%-99.9重量%，或65重量%-99重量%，或70重量%-99重量%，或75重量%-99重量%，或80重量%-99重量%，或85重量%-99重量%，或90重量%-99重量%，或95重量%-99重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种介电流体以65重量%-98重量%，例如70重量%-99重量%，或75重量%-98重量%，或80重量%-98重量%，或85重量%-98重量%，或90重量%-98重量%，或95重量%-98重量%，或65重量%-95重量%，或70重量%-95重量%，或75重量%-95重量%，或80重量%-95重量%，或85重量%-95重量%，或90重量%-95重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种介电流体以65重量%-90重量%，例如70重量%-90重量%，或75重量%-90重量%，或80重量%-90重量%，或85重量%-90重量%，或65重量%-85重量%，或70重量%-85重量%，或75重量%-85重量%，或80重量%-85重量%，或65重量%-80重量%，或70重量%-80重量%，或75重量%-80重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。一种或多种介电流体的总量可以根据本文的公开内容，例如基于提供期望的冷却行为所必需的一种或多种卤化碳的总量，和基于为第一热管理流体提供期望的性质所必需的其它添加剂的量来选择。
如上所述，本公开的第一热管理流体包括一种或多种卤化碳。如本文所用，“卤化碳”是包括氟、氯、溴和碘中的一种或多种的有机化合物。本公开的卤化碳可以是部分卤化的化合物(即，其中在化合物的结构中存在一个或多个C-卤素键，但也存在一个或多个C-H键)或完全卤化的化合物(即，其中在化合物中存在C-卤素键且不存在C-H键，例如在全氟化的化合物中)。
一种或多种卤化碳中的每一种的沸点(即，在1 atm下)在30℃至150℃范围内。本发明人已经注意到，相对挥发性的卤化碳(如本文所述的那些)当它们从液体蒸发为气体时可以提供冷却效果(即，如通过它们的蒸发热测量的)。该相转变将在非常窄的温度范围内发生，并因此可以用于为第一热管理流体提供在给定的温度(即，接近卤化碳的沸点，在一些实施方案中，通过其中含有第一热管理流体的空间内的压力改变)下吸收相对大量的热的能力。因此，使用本文提供的一种或多种卤化碳可以通过在一个或多个温度下吸收相对大量的热来帮助防止电气部件的热失控。类似地，使用本文提供的一种或多种卤化碳可以帮助快速吸收在电气部件例如可再充电的电池(例如，锂离子电池)的快速充电中放出的热。
值得注意的是，可以调节其中含有一种或多种卤化碳的空间的压力，以提供一种或多种卤化碳的期望的一个或多个沸点。如本领域普通技术人员将理解的，材料的沸点取决于压力，因此通过调节压力，可以改变沸点。例如，可以将压力调节到大于大气压以降低卤化碳的沸点。本文所述的膨胀室可以用于调节含卤化碳的空间中的压力。
可以基于所考虑的特定系统或方法的期望的操作温度来选择一种或多种卤化碳中的每一种的身份(并因此沸点)。因此，在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种卤化碳中的每一种的沸点在30℃至100℃，或30℃至90℃，或30℃至85℃，或30℃至80℃，或30℃至75℃，或30℃至70℃范围内。在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种卤化碳中的每一种的沸点在40℃至150℃，例如50℃至150℃，或60℃至150℃，或70℃至150℃，或80℃至150℃，或90℃至150℃，或100℃至150℃，或110℃至150℃，或30℃至100℃，或40℃至100℃，或50℃至100℃，或60℃至100℃，或70℃至100℃，或80℃至100℃，或30℃至90℃，或40℃至90℃，或50℃至90℃，或60℃至90℃，或30℃至85℃，或40℃至85℃，或45℃至85℃，或50℃至85℃，或60℃至85℃，或30℃至80℃，或40℃至80℃，或45℃至80℃，或50℃至80℃，或60℃至80℃，或30℃至75℃，或40℃至75℃，或45℃至75℃，或50℃至75℃，或60℃至75℃，或30℃至70℃，或40℃至70℃，或45℃至70℃，或50℃至70℃，或60℃至70℃，或65℃至75℃范围内。
在如本文另外描述的某些实施方案中，本公开的第一热管理流体仅包括沸点在30-150℃范围内的单一卤化碳。这可以提供具有单一窄的温度范围的第一热管理流体，在该温度范围内可以通过蒸发吸收热。然而，本发明人已经注意到，在一些实施方案中，可以优选提供具有两种或更多种不同卤化碳的第一热管理。在某些实施方案中，卤化碳可以具有基本上不同的沸点(例如，沸点差异至少10℃，或沸点差异至少20℃，或甚至沸点差异至少50℃)。这可以允许两个或更多个单独的温度，在该温度下可以使用蒸发来吸收热。例如，在某些实施方案中，如本文另外描述的第一热管理流体包括沸点在30℃至80℃范围内的第一卤化碳和沸点在80℃至150℃范围内的第二卤化碳，在某些实施方案中，如本文另外描述的第一热管理流体包括沸点在30℃至50℃范围内的第一卤化碳和沸点在80℃至110℃范围内的第二卤化碳。
然而，在其它实施方案中，第一热管理流体中的两种卤化碳可以具有相对相似的沸点(例如，沸点差异不大于5℃，或沸点差异不大于2℃，或沸点差异不大于1℃)。在这样的情况下，两种卤化碳可能不能提供蒸发温度的差异，而是允许调节整个第一热管理流体的其它物理性质。
当在第一热管理流体中使用两种或更多种卤化碳时，取决于期望的效果，这两种卤化碳的相对量可以基于本文的公开内容而变化。在某些实施方案中，第一卤化碳与第二卤化碳的质量比在1:9至9:1范围内。
各种卤化碳可以用于本公开的第一热管理流体。在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种卤化碳中的每一种包括氯、氟和溴中的一种或多种作为其卤素。在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种卤化碳中的每一种可以选自氟碳化合物、氯碳化合物和氯氟碳化合物。例如，合适的氟碳化合物包括但不限于氟代烷烃及其含氧化合物(例如全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、2H,3H-全氟戊烷、全氟(2-甲基-3-戊酮)、甲基九氟丁基醚、乙基九氟丁基醚、甲氧基-九氟丁烷、乙氧基-九氟丁烷、十四氟-2-甲基己-3-酮和十四氟-2,4-二甲基戊-3-酮)、3-甲氧基全氟(2-甲基戊烷)、3-乙氧基全氟(2-甲基戊烷))、氟代烯烃及其含氧化合物(例如全氟己烯)和氟代芳族化合物(例如全氟苯)。合适的氯碳化合物包括但不限于氯代烷烃及其含氧化合物(例如二氯甲烷、氯仿和1,1,1-三氯乙烷)、氯代烯烃及其含氧化合物(例如反式-1,2-二氯乙烯和顺式-1,2-二氯乙烯)和氯代芳族化合物。
例如，在某些实施方案中，如本文另外描述的第一热管理流体的一种或多种卤化碳中的每一种是氟碳化合物。在某些实施方案中，如本文另外描述的第一热管理流体是其中一种或多种卤化碳包括氟碳化合物和氯碳化合物(例如二氯甲烷)的热管理流体。
一些合适的市售可得的卤化碳包括以商品名NOVECTM销售的那些(例如Novec7000、71DA、71DE、72DA、72DE、72FL、73DE、649、71IPA、7100、7100DL、774、7200、8200、7300、7300DL、7500和7700)，可以从3M，Saint Paul，Minnesota获得。
基于本文的公开内容，可以选择一种或多种卤化碳以具有与感兴趣的热方法或系统相关的一个或多个沸点。例如，可以选择每种卤化碳以向方法或系统提供热“停止”，帮助将温度维持在其沸点附近，甚至在更多的热被第一热管理流体吸收时。当提供多种卤化碳时，一种可以在期望的操作温度范围(例如，如上所述的30-50℃或30-80℃)提供热“停止”，而另一种可以在更高的温度(例如，如上所述的80-150℃或80-110℃)提供热停止以防止热失控。此外，可以选择一种或多种卤化碳，以相对于其中使用它们的系统的其它组分具有低反应性，以及为整个第一热管理流体提供期望的热容、热导率和粘度。当选择一种或多种卤化碳时的其它考虑可以包括毒性和环境影响。
一种或多种卤化碳可以以各种量存在于本文所述的第一热管理流体中。在如本文另外描述的某些实施方案中，一种或多种卤化碳以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。例如，在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种卤化碳以0.1重量%-30重量%，或0.1重量%-25重量%，或0.1重量%-20重量%，或0.1重量%-15重量%，或0.1重量%-10重量%，或0.1重量%-5重量%，或0.1重量%-1重量%，或0.5重量%-35重量%，或0.5重量%-30重量%，或0.5重量%-25重量%，或0.5重量%-20重量%，或0.5重量%-15重量%，或0.5重量%-10重量%，或0.5重量%-5重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种卤化碳以1重量%-35重量%，例如1重量%-30重量%，或1重量%-25重量%，或1重量%-20重量%，或1重量%-15重量%，或1重量%-10重量%，或1重量%-5重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种卤化碳以2重量%-35重量%，例如2重量%-30重量%，或2重量%-25重量%，或2重量%-20重量%，或2重量%-15重量%，或2重量%-10重量%，或2重量%-5重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种卤化碳以5重量%-35重量%，或5重量%-30重量%，或5重量%-25重量%，或5重量%-20重量%，或5重量%-15重量%，或5重量%-10重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，一种或多种卤化碳以10重量%-35重量%，或10重量%-30重量%，或10重量%-25重量%，或10重量%-20重量%，或10重量%-15重量%，或15重量%-35重量%，或15重量%-30重量%，或15重量%-25重量%，或15重量%-20重量%，或20重量%-35重量%，或20重量%-30重量%，或20重量%-25重量%的总量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。本领域普通技术人员将以在接近其一个或多个沸点处提供期望程度的吸热的量提供一种或多种卤化碳。
在整个本说明书中，术语“均质分散”是指一种或多种卤化碳可以作为均匀(或均质)混合在整个第一热管理流体中的小颗粒(例如，直径高达10 μm、高达50 μm或甚至高达100 μm的液滴)存在，或者一种或多种卤化碳基本上溶解于第一热管理流体中。应当理解，一种或多种卤化碳可以均质分散，又留下未分散的少量残余物，但这将是非常少的量，即小于卤化碳材料的1重量%、或0.5重量%或甚至0.1重量%。
如本领域普通技术人员将理解的，本公开的第一热管理流体还可以包括多种其它组分，例如用于热管理应用的组合物中常规的那些。实例包括但不限于腐蚀抑制剂、抗氧化剂(例如酚类和胺类抗氧化剂)、倾点下降剂、消泡剂、去泡剂、粘度指数改性剂、防腐剂、杀生物剂、表面活性剂、密封溶胀添加剂及其组合。在某些实施方案中，腐蚀抑制剂、抗氧化剂(例如酚类和胺类抗氧化剂)、倾点下降剂、消泡剂、去泡剂、粘度指数改性剂、防腐剂、杀生物剂、表面活性剂、密封溶胀添加剂及其组合例如可以以高达5.0重量%的量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。在某些这样的实施方案中，腐蚀抑制剂、抗氧化剂(例如酚类和胺类抗氧化剂)、倾点下降剂、消泡剂、去泡剂、粘度指数改性剂、防腐剂、杀生物剂、表面活性剂、密封溶胀添加剂及其组合中的一种或多种以0.1重量%-5.0重量%，或1.0重量%-2.0重量%，或0.1重量%-1.0重量%，或0.1重量%-0.5重量%，或0.05重量%-0.1重量%范围的量存在，基于所述第一热管理流体的总重量。
本领域普通技术人员将理解，在本公开的第一热管理流体中可以存在多种其它组分。然而，本发明人已经确定，基本上为介电流体与卤化碳组合的材料可以提供如本文所述的期望的活性和益处。因此，在某些期望的实施方案中，一种或多种介电流体和一种或多种卤化碳的总量为第一热管理流体总重量的至少80重量%。在某些这样的实施方案中，第一热管理流体的总重量的至少85重量%、至少90重量%、至少95重量%、至少98重量%或甚至至少99重量%由一种或多种介电流体和一种或多种卤化碳组成。在如本文另外描述的某些实施方案中，本公开的热管理流体基本上不含或不含其它组分，并且基本上仅包含一种或多种介电流体和一种或多种卤化碳或由其组成。
因为总是存在氧气可能进入系统的风险，本公开的第一热管理流体有利地具有高闪点以防止点燃。本发明人已经注意到，卤化碳可以具有高闪点，或者在一些情况下甚至没有闪点。因此，在期望的实施方案中，卤化碳的蒸发不会造成实质的点燃危险，因为它们在操作条件期间不可能点燃。的其它组分在某些实施方案中，如根据ASTM D56 (“StandardTest Method for Flash Point by Tag Closed Cup Tester”)测量的，本公开的第一热管理流体的闪点高于一种或多种卤化碳的沸点。例如，在某些实施方案中，本公开的第一热管理流体可以不具有可测量的闪点，或者根据ASTM D56测量，闪点为至少90℃，例如至少95℃，或至少100℃，或至少110℃，或至少150℃，或甚至至少200℃。类似地，可以选择一种或多种卤化碳中的每一种，以便不具有可测量的闪点，或者根据ASTM D56测量，具有至少90℃，例如至少95℃，或至少100℃，或至少110℃，或至少150℃，或甚至至少200℃的闪点。
本领域普通技术人员将选择组分以提供具有期望的粘度的第一热管理流体，例如，以便利地通过系统进行。在本公开的某些实施方案中，本公开的第一热管理流体在40℃下的运动粘度可以是1.5-60 cSt，例如1.5-50 cSt，或1.5-40 cSt，或1.5-20 cSt，或1.5-10 cSt，或3-60 cSt，或3-50 cSt，或3-40 cSt，或3-20 cSt，或5-60 cSt，或5-40 cSt，或5-20 cSt，或10-60 cSt，或10-40 cSt，如根据ASTM D455测量的。
在本公开的某些实施方案中，本公开的第一热管理流体在25℃下的热容可以是至少1 J/g·K，或至少1.2 J/g·K，或甚至至少1.5 J/g·K。在本公开的某些实施方案中，本公开的第一热管理流体在25℃下的热容可以在1 J/g·K-4.5 J/g·K范围内。例如，在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，在25℃下的热容在1 J/g·K-4 J/g·K，或1 J/g·K-3 J/g·K，或1 J/g·K-2 J/g K，或1 J/g·K-1.5 J/g·K，或1.5 J/g·K-4J/g·K，或1.5 J/g·K-3.5 J/g·K，或1.5 J/g·K-3 J/g·K，或1.5 J/g·K-2 J/g·K，或2 J/g·K-4 J/g·K，或2 J/g·K-3.5 J/g·K，或2 J/g·K-3 J/g·K范围内。当然，即使当不在其卤化碳的沸点附近时，本公开的第一热管理流体将通过简单加热来吸收热；第一热管理流体可以提供有足够的热容，以在这样的温度下提供期望的冷却水平。
在本公开的某些实施方案中，本公开的第一热管理流体在40℃下的热导率可以在0.05 W/m·K-1 W/m·K范围内。例如，在如本文另外描述的第一热管理流体的某些实施方案中，在40℃下的热导率在0.05 W/m·K-0.5 W/m·K，或0.05 W/m·K-0.2 W/m·K，0.10W/m·K-1 W/m·K，0.10 W/m·K-0.5 W/m·K，或0.10 W/m·K-0.2 W/m·K范围内。
本公开的第一热管理流体期需地是介电的，使得它们可以用于直接冷却应用。因此，它们在25℃下测量的介电常数为至少1.5。介电常数可以使用同轴探针方法(例如使用Keysight N1501A介电探针试剂盒)测量。在某些实施方案中，本公开的第一热管理流体在25℃下测量的介电常数为至少1.75，至少2.0，至少2.25。在某些实施方案中，本公开的热管理流体的介电常数为1.5-10，或1.8-10，或1.5-2.8，或1.8-2.8。
本领域普通技术人员将选择本公开的第一热管理流体的量以提供期望的冷却量。例如，当电气部件是可再充电的电池时，第一热管理流体的量可以例如在0.01-0.2 kg/kWh电池容量范围内(例如0.02-0.2 kg，或0.05-0.2 kg，或0.1-0.2 kg，或0.01-0.1 kg，或0.02-0.1 kg，或0.05-0.1 kg)。
尽管上述含卤化碳的材料是特别期需的，但可以使用其它介电热管理材料，特别是当与下述含相变材料的第二热管理流体组合使用时。因此，在某些替代实施方案中，第一热管理流体可以是本领域通常使用的一些其它介电热管理流体。一些实例包括但不限于介电矿物油、变压器油、工程油、硅油、氟碳油或其组合。
本公开的方法和系统包括第二热管理流体。在某些实施方案中，第二热管理流体可以是乳液，其包括：水性载液；和胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
这样的第二热管理流体是简单且成本有效的乳液，具有相变材料的改进的分散。例如，使用熔融石蜡作为相变材料冷却剂的主要缺点是其聚结，这导致固体石蜡在冷却系统中的沉积和最终冷却系统的堵塞。本公开的改进的分散体例如降低分散的相变材料(例如石蜡)在熔融时聚结的趋势。此外，将相变材料配制成具有非常小的直径和非常窄的尺寸分布的胶束，这进而允许本公开的乳液具有改进的粘度，并因此具有改进的热导率。较小的胶束尺寸还允许相变材料在乳液中的较高浓度，并因此改进乳液的热容。较高数量的具有小直径和窄尺寸分布的胶束导致相比的胶束表面积增加，这进而允许乳液的温度响应更快和改进的热导率。相变材料通过在期望的温度范围内的熔化潜热的作用吸收热。
如本领域普通技术人员将理解的，胶束是分散在胶体中的乳化剂分子的聚集体，其中第一材料的颗粒悬浮于第二材料中，产生两相系统。与在溶液中不同，第一材料在第二材料中不溶或不混溶(即，其变成乳液)。在水性溶液中，胶束形成聚集体，其中乳化剂分子的疏水性尾部朝内，而乳化剂分子的亲水性头部朝外。这形成正相胶束，导致水包油相混合物。反相胶束具有反相结构，其中乳化剂分子的亲水性头部朝内，而疏水性尾部朝外。这导致油包水相混合物。乳化剂分子的填充行为可以导致围绕胶束核心的单层乳化剂分子，其遵循表面能考虑因素而通常可以形成球体。因此，在某些实施方案中，本公开的胶束通常为球形结构。在本发明的实施方案中，设想水包油系统，因为相变材料是固体油性(蜡质)材料。
还可以围绕胶束的外部填充另外的乳化剂层。当将另外的乳化剂加入到混合物中时将是这样的情况。例如，当将剪切力施加到相变材料时，相变材料的分子拉伸。该拉伸引起分子变平并形成层状结构，因此增加可供任何乳化剂吸引于的表面积。与围绕乳化剂在水中的分散体的分子的层流结合，乳化剂的填充分数从≤1/3增加至>1/2。一旦将剪切力从分子中除去，由于表面能的考虑，它形成球形胶束，当然，除非乳化剂的结构引起胶束的最小表面能构造为层状或圆柱形。例如，双子乳化剂(有时称为二聚乳化剂)具有两个疏水性尾部，其将胶束的核心扭曲成细长的卵形。对于球形胶束，乳化剂填充分数然后降低回到≤1/3，因此已经吸引到分子的临时层状构造的任何乳化剂形成围绕胶束的另外的乳化剂层。然而，仅形成奇数层，因为对于正相胶束，乳化剂分子的偶数层布置成亲水头部与乳化剂分子的第一层的亲水性头部接触，并且疏水性尾部指向外。对于反相胶束，反之亦然。因此，在两种情况下，胶束将具有1，3，5，7…n =2k+1层乳化剂。这也有效地导致在乳液内没有任何形式的游离乳化剂，因为乳化剂将以多层结合在这些胶束内。如上所述，在水性溶液中基本上不存在未结合的乳化剂。加入到乳液中的乳化剂越多，胶束中乳化剂的层数越多。因此，在某些实施方案中，乳化剂分子在单个分子层中围绕疏水性核心布置。在某些其它实施方案中，乳化剂分子在三个或更多个分子层中围绕疏水性核心布置。在某些实施方案中，不同的分子层可以包含两种或更多种乳化剂。例如，非离子乳化剂可以存在于表面层内，而离子乳化剂可以存在于层内。
在第二热管理流体的某些实施方案中，乳液中的胶束可以具有均匀的尺寸。因此，在某些实施方案中，胶束的平均直径的分布遵循高斯分布。平均胶束直径是对胶束进行的各种直径测量的平均值，在球形胶束的情况下，其约等于胶束直径(因为不管在何处进行测量，直径都很少或没有变化)。
在第二热管理流体的某些实施方案中，胶束可以具有相对窄的胶束粒度分布。如本领域普通技术人员将理解的，胶束尺寸分布可以由d50、d10和d90值表征，其中d50是中值粒度，d10是在按尺寸分级的颗粒的第10个百分位处的粒度，而d90是在按尺寸分级的颗粒的第90个百分位处的粒度。在某些实施方案中，如本文另外描述的胶束的d50值在0.1 µm-1.5 µm，例如0.1 µm-1.2 µm，或0.1 µm-1.0 µm，或0.1 µm-0.5 µm，或0.1 µm-0.4 µm，或0.2 µm-1 µm，或0.2 µm-0.8 µm，或0.2 µm-0.6 µm，或0.2 µm-0.5 µm，或0.2 µm-0.4 µm，或0.4 µm-1 µm，或0.4 µm-0.8 µm，或0.4 µm-0.6 µm，或0.4 µm-0.5 µm，或0.3 µm-0.5 µm，或0.35 µm-0.45 µm范围内。在某些实施方案中，d10不小于d50的50%，并且d90不大于d50的150%。在某些实施方案中，d10不小于d50的60%，并且d90不大于d50的140%。在某些实施方案中，d10不小于d50的70%，并且d90不大于d50的130%。在某些实施方案中，d10不小于d50的75%，并且d90不大于50的125%。在某些实施方案中，d10不小于d50的80%，并且d90不大于d50的120%。
在某些实施方案中，胶束的平均直径不大于1.5 µm；例如平均直径在0.1 µm-1.5µm，例如0.1 µm-1.2 µm，或0.1 µm-1.0 µm，或0.1 µm-0.5 µm，或0.1 µm-0.4 µm，或0.2 µm-1 µm，或0.2 µm-0.8 µm，或0.2 µm-0.6 µm，或0.2 µm-0.5 µm，或0.2 µm-0.4 µm，或0.4µm-1 µm，或0.4 µm-0.8 µm，或0.4 µm-0.6 µm，或0.4 µm-0.5 µm，或0.3 µm-0.5 µm，或0.35 µm-0.45 µm范围内。在某些实施方案中，特别优选的平均直径在0.1 µm-1.0 µm范围内。
虽然有许多合适的测量技术来确定胶束粒度和胶束粒度分布两者，但为了本公开的目的的定量，使用利用Beckman Coulter Laser Diffraction PS Analyzer (LS 13320)的激光粒度分析。该方法采用Fraunhoffer衍射和偏振强度差示扫描(PIDS)来确定粒度。
如上所述，本公开的胶束包含相变材料。如本文所用，相变材料是具有高熔化热(例如，大于100 kJ/kg，或大于150 kJ/kg，或甚至大于200 kJ/kg)的材料，当在某些温度下熔化和固化时，其能够储存和释放能量。本领域已知的各种相变材料可以合适地用于本发明的实践。期望地，适用于本公开的胶束的相变材料将是可热循环的、无危险或无毒的，以及相对于其它电池部件为非反应性的或以其它方式为惰性的。在某些实施方案中，相变材料是蜡质、蜡基或含蜡的材料。
合适的相变材料的选择将取决于本公开的流体的最终应用。相变材料可以是完全配制的蜡质材料，或者可以是组分的共混物，其中至少一种组分为蜡质的。在某些实施方案中，相变材料可以选自石蜡、微晶蜡、聚乙烯蜡、酯蜡、脂肪酸、含脂肪酰胺的材料、磺酰胺材料、由不同的天然来源(例如，妥尔油松香和松香酯)制成的树脂材料、合成树脂、低聚物、聚合物和共聚物及其组合。
在某些实施方案中，相变材料是石蜡。石蜡由主要是具有14-40个碳原子的直链烷烃的混合物组成。市售可得的石蜡可以是完全精制级(即含有少于0.5%的油)、半精制级(即含有在0.5-1.5%范围内的油)、鳞片蜡级(即含有在0.5-5%范围内的油)和疏松石蜡级(即含有在5-20%范围内的油)。本领域技术人员将认识到，关于尺寸和等级的合适石蜡的选择将取决于乳液的期望的性质。一些商业来源包括例如石蜡的Parafol和Sasolwax商标(可从Sasol，Germany获得)、石蜡的Indrawax商标(可从Industrial Raw Materials LLC，Plainview，New York获得)、石蜡(可从BASF，Germany获得)和石蜡的Parvan™商标(可从Exxon Mobil Corporation，Irving，Texas获得)。
在某些实施方案中，相变材料可以选自1-环己基十八烷、4-十七烷酮、醌、苯甲酰胺及其混合物。在某些实施方案中，相变材料可以是与1-环己基十八烷、4-十七烷酮、醌和苯甲酰胺中的一种或多种组合的石蜡。
相变材料的选择也可以取决于第二热管理应用和装置的操作温度。因此，在某些实施方案中，相变材料的熔点为至少30℃；例如至少35℃，或至少40℃，或至少50℃，或至少60℃，或至少70℃，或在30℃至100℃范围内，或在30℃至90℃范围内，或在30℃至80℃范围内，或在30℃至75℃范围内，或在30℃至70℃范围内，或在30℃至65℃范围内，或在30℃至60℃范围内，或在35℃至100℃范围内，或在35℃至90℃范围内，或在35℃至80℃范围内，或在35℃至75℃范围内，或在35℃至70℃范围内，或在35℃至65℃范围内，或在35℃至60℃范围内，或在40℃至100℃范围内，或在40℃至90℃范围内，或在40℃至80℃范围内，或在40℃至75℃范围内，或在40℃至70℃范围内，或在40℃至65℃范围内，或在40℃至60℃范围内，或在50℃至100℃范围内，或在50℃至90℃范围内，或在50℃至80℃范围内，或在50℃至75℃范围内，或在50℃至70℃范围内，或在50℃至65℃范围内，或在50℃至60℃范围内。
值得注意的是，本发明人已经确定，虽然高粘度或固相添加剂如蜡(例如石蜡)通常难以乳化，但它们可以使用本文所述的方法成功且稳定地乳化。在某些实施方案中，乳液在30℃下的总粘度值(根据ASTM D455)可以是约3.4cP，模仿60/40水/乙二醇冷却剂。
本公开的第二热管理流体的乳液可以包含一种相变材料(即，本公开的胶束包含一种相变材料)。本公开的第二热管理流体的乳液还可以包含两种或更多种不同的相变材料。例如，在某些实施方案中，胶束包含第一组胶束和第二组胶束，所述第一组胶束具有包含第一相变材料的固体疏水性核心颗粒，所述第二组胶束具有包含不同于所述第一相变材料的第二相变材料的固体疏水性核心颗粒。第一相变材料和第二相变材料可以具有基本上相同的熔点(例如，熔点差异不大于5℃，或熔点差异不大于2℃，或熔点差异不大于1℃)。第一相变材料和第二相变材料也可以具有不同的熔点(例如，熔点差异至少10℃，或熔点差异至少20℃，或熔点差异至少50℃)。
本发明人已经确定，可以基于石蜡的熔点选择不同的石蜡用于本公开的第二热管理流体。例如，可以使用具有与最终应用(例如电池充电)最相关的熔点的石蜡。还可以提供包含各种相变材料的乳液，每种相变材料具有不同的熔点和/或质量，使得固体相变材料在一系列温度内进入液相。这导致本公开的第二热管理流体的乳液能够提供例如期望的恒定或变化的冷却效果。
在本公开的某些实施方案中，本公开的第二热管理流体的乳液包括在约10重量%至约60重量%范围内的量的相变材料，基于乳液的总重量。例如，在如本文另外描述的乳液的某些实施方案中，相转移材料以约10重量%至约50重量%，或约10重量%至约30重量%，或约10重量%至约15重量%，或约40重量%至约60重量%，或约45重量%至约55重量%，或约50重量%至约60重量%，或约50重量%至约55重量%的量存在。特别优选的实施方案采用约53.9重量%的蜡含量。
如上所述，本公开的第二热管理流体的乳液包括一种或多种乳化剂。本发明人已经发现，在某些实施方案中，一种或多种乳化剂基本上结合到胶束中。例如，在某些实施方案中，不大于1重量%的一种或多种乳化剂以未结合状态(即，不是胶束的一部分)存在于乳液中，基于乳液的总重量。在某些实施方案中，不大于0.5重量%，或不大于0.1重量%，或不大于0.05重量%，或甚至不大于0.01重量%以未结合状态存在于乳液中，基于乳液的总重量。乳液变得基本上不含过量乳化剂的点可以通过测量乳液的表面张力来确定。一旦已经达到临界胶束浓度，并且在一个或多个表面层中不再包括乳化剂分子，乳液的表面张力就显示出不连续性。这可以通过本领域技术人员已知的表面张力测量技术来检测。用于确定这个点的其它技术包括核磁共振(NMR)技术和光学散射技术。这些包括在James-Smith等人，Journal of Colloid and Interface Science，310：590-598 (2007)中教导的那些。
在如本文另外描述的某些期望的实施方案中，第二热管理流体的乳液基本上不含去泡剂和消泡化合物。本发明人已经确定，本文所述的乳化技术可提供不易起泡的乳液，尽管不包括显著量的去泡剂/消泡化合物。例如，在某些实施方案中，本公开的乳液包含不大于2重量%的一种或多种去泡剂和消泡化合物，基于乳液的总重量，例如不大于1重量%，或不大于0.5重量%，或不大于0.1重量%，或不大于0.01重量%，或不大于0.005重量%，或甚至不大于0.001重量%。
通常用于金属加工流体的典型的消泡剂/去泡剂组合物包括有机改性的硅氧烷消泡剂、PDMS (聚二甲基硅氧烷)消泡剂和蜡去泡剂。有机改性的硅氧烷消泡剂和PDMS消泡剂两者均基于聚硅氧烷主链。在PDMS消泡剂中，仅甲基和氧在硅原子处键合。在有机改性的硅氧烷消泡剂中，有机侧链(例如环氧乙烷/环氧丙烷的共聚物)化学键合到聚硅氧烷主链。典型的蜡去泡剂包括但不限于亚乙基双硬脂酰胺(EBS)、石蜡、酯蜡和脂肪醇蜡。对于每种类型的消泡剂/去泡剂，泡沫被破坏在消泡剂/去泡剂材料和泡沫液滴之间形成的膜的消泡剂/去泡剂中的疏水性固体材料破坏。在如本文另外描述的第二热管理流体的某些实施方案中，乳液包含总计不大于1重量%的有机改性的硅氧烷消泡剂、PDMS (聚二甲基硅氧烷)消泡剂和蜡去泡剂，或不大于2重量%的一种或多种去泡剂和消泡化合物，基于乳液的总重量，例如不大于1重量%，或不大于0.5重量%，或不大于0.1重量%，或不大于0.01重量%，或不大于0.005重%，或甚至不大于0.001重量%。
适用于本公开的实施方案的乳化剂包括与极性头分子油溶性的所有那些，包括具有烃基-芳基-聚醚基团的通用结构的那些。特别有用的蜡乳化剂是包含烷基和烷基芳基乙氧基化物的混合物的蜡乳化剂。在某些实施方案中，乳化剂可以包括表面活性剂。本领域普通技术人员将基于本文的公开内容选择期望的乳化剂。
在本公开的某些实施方案中，本公开的第二热管理流体的乳液包括一种或多种乳化剂，其量在约0.1重量%至约10重量%范围内，基于乳液的总重量。例如，在如本文另外描述的第二热管理流体的乳液的某些实施方案中，一种或多种乳化剂以约0.1重量%至约8重量%，或约0.1重量%至约5重量%，或约0.1重量%至约2重量%，或约0.1重量%至约1重量%，或约0.2重量%至约10重量%，或约0.2重量%至约8重量%，或约0.2重量%至约5重量%，或约0.2重量%至约2重量%，或约0.2重量%至约1重量%，或约0.5重量%至约10重量%，或约0.5重量%至约8重量%，或约0.5重量%至约5重量%，或约0.5重量%至约2重量%，或约1重量%至约10重量%，或约1重量%至约8重量%，或约1重量%至约5重量%，或约2重量%至约10重量%，或约2重量%至约8重量%，或约2重量%至约5重量%的量存在，基于乳液的总重量。如本领域普通技术人员将理解的，一种或多种乳化剂的量可与相变材料的重量%直接缩放。
如本领域普通技术人员将理解的，相变材料的量与乳化剂的量的比率将是确定胶束尺寸的因素。在如本文另外描述的第二热管理流体的某些实施方案中，相变材料的量与乳化剂的量的重量比在约1至约10，或约1-8，或约2-10范围内。
在本公开的第二热管理流体的某些实施方案中，水性载液可以是水。在某些实施方案中，水性载液可以是水以及甘油、甲醇、乙二醇、丙二醇和二甘醇中的一种或多种。在某些实施方案中，甘油、甲醇、乙二醇、丙二醇和二甘醇中的一种或多种可以以约1-10重量%的量存在，基于水性载液的总重量。
如本领域普通技术人员将理解的，本公开的第二热管理流体还可以包括多种其它组分，例如用于热管理应用的组合物中常规的那些。实例包括但不限于腐蚀抑制剂、抗氧化剂(例如酚类和胺类抗氧化剂)、倾点下降剂、去泡剂、粘度指数改性剂、防腐剂、杀生物剂及其组合。在某些实施方案中，基于所述第二热管理流体的总重量，腐蚀抑制剂、抗氧化剂(例如酚类和胺类抗氧化剂)、倾点下降剂、去泡剂、粘度指数改性剂、防腐剂、杀生物剂及其组合例如可以以高达5.0重量%的量存在。在某些这样的实施方案中，基于所述第二热管理流体的总重量，腐蚀抑制剂、抗氧化剂(例如酚类和胺类抗氧化剂)、倾点下降剂、去泡剂、粘度指数改性剂、防腐剂、杀生物剂及其组合中的一种或多种以0.1重量%-5.0重量%，或1.0重量%-2.0重量%，或0.1重量%-1.0重量%范围的量存在。
本领域普通技术人员将理解，在本公开的第二热管理流体中可以存在多种其它组分。
本领域普通技术人员将选择组分以提供具有期望的粘度的第二热管理流体，例如，以便利地通过系统进行。在本公开的某些实施方案中，本公开的第二热管理流体在40℃下的运动粘度可以是1.5-60 cSt，例如1.5-50 cSt，或1.5-40 cSt，或1.5-20 cSt，或1.5-10 cSt，或3-60 cSt，或3-50 cSt，或3-40 cSt，或3-20 cSt，或5-60 cSt，或5-40 cSt，或5-20 cSt，或10-60 cSt，或10-40 cSt，如根据ASTM D455测量的。
在本公开的某些实施方案中，本公开的第二热管理流体在25℃下的热容可以是至少1 J/g·K，或至少1.2 J/g·K，或甚至至少1.5 J/g·K。在本公开的某些实施方案中，本公开的第二热管理流体在25℃下的热容可以在1 J/g·K-4.5 J/g·K范围内。例如，在如本文另外描述的第二热管理流体的某些实施方案中，在25℃下的热容在1 J/g·K-4 J/g·K，或1 J/g·K-3 J/g·K，或1 J/g·K-2 J/g K，或1 J/g·K-1.5 J/g·K，或1.5 J/g·K-4J/g·K，或1.5 J/g·K-3.5 J/g·K，或1.5 J/g·K-3 J/g·K，或1.5 J/g·K-2 J/g·K，或2 J/g·K-4 J/g·K，或2 J/g·K-3.5 J/g·K，或2 J/g·K-3 J/g·K范围内。
在本公开的某些实施方案中，本公开的第二热管理流体在40℃下的热导率可以在0.05 W/m·K-1 W/m·K范围内。例如，在如本文另外描述的第二热管理流体的某些实施方案中，在40℃下的热导率在0.25 W/m·K-1 W/m·K，或0.5 W/m·K-1 W/m·K，或0.75 W/m·K-1 W/m·K，或0.05 W/m·K-0.5 W/m·K范围内。
虽然上述含相变材料的乳液对于使用第二热管理流体特别有吸引力，但在其它实施方案中，可以使用不同的材料。例如，在某些实施方案中，本公开的第二热管理流体可以如上文关于第一热管理流体所述。例如，在某些实施方案中，第二热管理流体可以包括如上所述的一种或多种介电流体和一种或多种卤化碳，或者第二热管理流体可以包括如上所述的本领域中常用的其它介电冷却剂。在某些其它实施方案中，第二热管理流体可以包括一种或多种亚烷基二醇。一些优选的亚烷基二醇包括乙二醇、二甘醇、丙二醇和丁二醇，它们可以单独使用或作为混合物使用。例如，二醇可以是与水的混合物。例如，在某些实施方案中，第二热管理流体包括或基本上包括一种或多种二醇和水(例如，第二热管理流体总重量的至少75重量%、至少80重量%、至少85重量%、至少90重量%、至少95重量%或甚至至少98重量%由一种或多种二醇和水组成)。
如上所述，本公开的方法和系统还可以包括第三热管理流体。在某些实施方案中，本公开的第三热管理流体可以与上文关于第一热管理流体或第二热管理流体描述的热流体中的任一种相同。
本公开的各种示例性实施方案包括但不限于：
实施方案1提供系统，其包含：
电热源；
第一热交换器，所述第一热交换器具有第一部分和第二部分；
第一流体回路，所述第一流体回路与所述热源实质热接触并且配置成使第一热管理流体在所述热源与所述第一热交换器的所述第一部分之间循环，其中所述第一流体回路配置成使得所述第一热管理流体可从所述热源吸收热并且可在所述第一热交换器中散热；和
第二流体回路，所述第二流体回路配置成使第二热管理流体在所述第一热交换器的所述第二部分上方通过并且由此吸收热，
其中
(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；
和/或
(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
实施方案2提供实施方案1所述的系统，其中所述第一回路包含配置成使所述第一流体循环的第一泵。
实施方案3提供实施方案1或2所述的系统，其中所述第一流体回路包含围绕和/或通过所述热源延伸以提供与所述热源热接触的第一导管。
实施方案4提供实施方案1-3中任一个所述的系统，其进一步包含与所述第二流体回路实质热接触的第二热交换器，所述第二热交换器配置成从所述第二流体回路散热。
实施方案5提供实施方案1-5中任一个所述的系统，其中第二回路包含配置成使所述第二热管理流体循环的第二泵。
实施方案6提供实施方案1-5中任一个所述的系统，其中所述第一流体回路包含膨胀室，所述膨胀室配置成接收来自所述第一热管理流体的蒸气(例如来自所述第一热管理流体的卤化碳组分的蒸发)。
实施方案7提供实施方案6所述的系统，其进一步包含具有第一部分和第二部分的第三热交换器，其中所述第三热交换器的所述第一部分配置成从所述膨胀室吸收热，并且所述第三热交换器的所述第二部分配置成从所述第三热交换器的所述第一部分散热。
实施方案8提供实施方案7所述的系统，其中所述第二流体回路包含所述第三热交换器的所述第二部分，其中所述第三热交换器的所述第二部分配置成接收所述第二热管理流体，所述第二热管理流体可通过所述第三热交换器的所述第二部分从所述膨胀室吸收热并且可在所述第二热交换器中散热。
实施方案9提供实施方案7所述的系统，其进一步包含第三流体回路，所述第三流体回路配置成使第三热管理流体在所述第三热交换器的所述第二部分和第四热交换器之间循环，其中所述第三流体回路配置成使得所述第三热管理流体可通过所述第三热交换器的所述第二部分从所述膨胀室吸收热并且可在所述第四热交换器中散热。
实施方案10提供实施方案9所述的系统，其中所述第三热管理流体与所述第一热管理流体相同，或与所述第二热管理流体相同。
实施方案11提供实施方案9或实施方案10所述的系统，其中所述第三回路包含配置成使所述第三流体循环的第三泵。
实施方案12提供实施方案11所述的系统，其中所述电热源是包括多个电化学电池(例如可再充电的电化学电池如锂离子电化学电池)的电池(例如可再充电的电池)。
实施方案13提供方法，所述方法包括：
使第一热管理流体在第一流体回路中并且在电热源与第一热交换器的第一部分之间循环；
从所述热源在所述第一热管理流体中吸收热能；
从所述第一热管理流体将热能耗散到所述第一热交换器中；和
使第二热管理流体在第二流体回路中并且在所述第一热交换器的第二部分上方循环；和
从所述第一交换器将热吸收到所述第二热管理流体中；
其中
(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；
和/或
(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
实施方案14提供实施方案13所述的方法，其进一步包括：
从所述第一热交换器在所述第二热管理流体中吸收热能；和
从所述第二热管理流体将热能耗散到第二热交换器中。
实施方案15提供实施方案13或14所述的方法，其进一步包括：
在所述第一回路的膨胀室中接收来自所述第一热管理流体的蒸气(例如来自所述第一热管理流体的卤化碳组分的蒸发)。
实施方案16提供根据实施方案15所述的方法，其进一步包括从所述膨胀室将能量吸收到第三热交换器中。
实施方案17提供根据实施方案16所述的方法，其中从所述膨胀室吸收能量冷凝卤化碳的蒸气。
实施方案18提供实施方案16或17所述的方法，其进一步包括：
使所述第二热管理流体在所述第三热交换器中循环，以从所述第三热交换器将热能吸收到所述第二热管理流体中。
实施方案19提供实施方案16或17所述的方法，其进一步包括：
使第三热管理流体在第三流体回路中循环，并从所述第三热交换器将热能吸收到所述第三热管理流体中。
实施方案20提供实施方案19所述的方法，其进一步包括：
从所述第三热管理流体将热能耗散到第四热交换器中。
实施方案21提供实施方案13-20中任一个所述的方法，其中通过蒸发所述第一热管理流体的所述卤化碳中的一种或多种吸收来自所述热源的热能。
实施方案22提供实施方案13-21中任一个所述的方法，其中所述电热源包括电池组、电容器、逆变器、电缆、燃料电池、马达或计算机。
实施方案23提供实施方案1-22中任一个所述的方法或系统，其中(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点。
实施方案24提供实施方案23所述的方法或系统，其中所述一种或多种介电流体中的每一种选自脂族介电流体(例如C14-C50烷基、C14-C50烯基、C14-C50炔基、聚烯烃例如聚α-烯烃)、脂族介电流体含氧化合物(例如酮、醚、酯或酰胺)、芳族介电流体(例如二烷基苯如二乙基苯、环己基苯、1-烷基萘、2-烷基萘、二苄基甲苯和烷基化的联苯)、芳族介电流体含氧化合物(例如酮、醚、酯或酰胺)、硅氧烷(例如硅油和硅酸酯)及其任何组合。
实施方案25提供实施方案23所述的方法或系统，其中所述一种或多种介电流体中的每一种选自C14-C50烷基、聚烯烃及其任何组合。
实施方案26提供实施方案23所述的方法或系统，其中所述一种或多种介电流体中的每一种是矿物油或硅油。
实施方案27提供实施方案23-26中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种介电流体以70重量%-99.9重量%，或75重量%-99.9重量%，或80重量%-99.9重量%，或85重量%-99.9重量%，或90重量%-99.9重量%，或95重量%-99.9重量%，或65重量%-99重量%，或70重量%-99重量%，或75重量%-99重量%，或80重量%-99重量%，或85重量%-99重量%，或90重量%-99重量%，或95重量%-99重量%的总量存在，基于所述热管理流体的总重量。
实施方案28提供实施方案23-26中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种介电流体以65重量%-98重量%，例如70重量%-99重量%，或75重量%-98重量%，或80重量%-98重量%，或85重量%-98重量%，或90重量%-98重量%，或95重量%-98重量%，或65重量%-95重量%，或70重量%-95重量%，或75重量%-95重量%，或80重量%-95重量%，或85重量%-95重量%，或90重量%-95重量%的总量存在，基于所述热管理流体的总重量。
实施方案29提供实施方案23-26中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种介电流体以65重量%-90重量%，例如70重量%-90重量%，或75重量%-90重量%，或80重量%-90重量%，或85重量%-90重量%，或65重量%-85重量%，或70重量%-85重量%，或75重量%-85重量%，或80重量%-85重量%，或65重量%-80重量%，或70重量%-80重量%，或75重量%-80重量%的总量存在，基于所述热管理流体的总重量。
实施方案30提供实施方案23-29中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的每一种的沸点在30℃至100℃，或30℃至90℃，或30℃至85℃，或30℃至80℃，或30℃至75℃，或30℃至70℃范围内。
实施方案31提供实施方案23-29中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的每一种的沸点在40℃至150℃，例如50℃至150℃，或60℃至150℃，或70℃至150℃，或80℃至150℃，或90℃至150℃，或100℃至150℃，或110℃至150℃，或40℃至100℃，或50℃至100℃，或60℃至100℃，或70℃至100℃，或80℃至100℃，或40℃至90℃，或50℃至90℃，或60℃至90℃，或40℃至85℃，或45℃至85℃，或50℃至85℃，或60℃至85℃，或40℃至80℃，或45℃至80℃，或50℃至80℃，或60℃至80℃，或40℃至75℃，或45℃至75℃，或50℃至75℃，或60℃至75℃，或40℃至70℃，或45℃至70℃，或50℃至70℃，或60℃至70℃，或65℃至75℃范围内。
实施方案32提供实施方案23-29中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳包含沸点在30℃至50℃范围内的第一卤化碳和沸点在80℃至110℃范围内的第二卤化碳。
实施方案33提供实施方案23-32中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的每一种包括氯、氟和溴中的一种或多种作为其卤素。
实施方案34提供实施方案23-32中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的每一种选自氟碳化合物、氯碳化合物和氯氟碳化合物。
实施方案35提供实施方案23-32中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳包括氟碳化合物和氯碳化合物(例如二氯甲烷)。
实施方案36提供实施方案23-35中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的至少一种是选自氯代烷烃及其含氧化合物(例如二氯甲烷、氯仿和1,1,1-三氯乙烷)、氯代烯烃及其含氧化合物(例如反式-1,2-二氯乙烯和顺式-1,2-二氯乙烯)和氯代芳族化合物的氯碳化合物。
实施方案37提供实施方案23-32中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的每一种是氟碳化合物。
实施方案38提供实施方案23-37中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的至少一种是选自氟代烷烃及其含氧化合物(例如全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、2H,3H-全氟戊烷、全氟(2-甲基-3-戊酮)、甲基九氟丁基醚、乙基九氟丁基醚、甲氧基-九氟丁烷、乙氧基-九氟丁烷、十四氟-2-甲基己-3-酮和十四氟-2,4-二甲基戊-3-酮)、3-甲氧基全氟(2-甲基戊烷)、3-乙氧基全氟(2-甲基戊烷))、氟代烯烃及其含氧化合物(例如全氟己烯)和氟代芳族化合物(例如全氟苯)的氟碳化合物。
实施方案39提供实施方案23-39中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的每一种不具有可测量的闪点，或者根据ASTM D56测量，闪点为至少90℃，例如至少95℃，或至少100℃，或至少110℃，或至少150℃，或甚至至少200℃。
实施方案40提供实施方案23-39中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳以0.1重量%-30重量%，或0.1重量%-25重量%，或0.1重量%-20重量%，或0.1重量%-15重量%，或0.1重量%-10重量%，或0.1重量%-5重量%，或0.1重量%-1重量%的总量存在，基于所述热管理流体的重量。
实施方案41提供实施方案23-39中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳以1重量%-35重量%，或1重量%-30重量%，或1重量%-25重量%，或1重量%-20重量%，或1重量%-15重量%，或1重量%-10重量%，或1重量%-5重量%的总量存在，基于所述热管理流体的总重量。
实施方案42提供实施方案23-39中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳以2重量%-35重量%，或2重量%-30重量%，或2重量%-25重量%，或2重量%-20重量%，或2重量%-15重量%，或2重量%-10重量%，或2重量%-5重量%的总量存在，基于所述热管理流体的总重量。
实施方案43提供实施方案23-39中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳以5重量%-35重量%，或5重量%-30重量%，或5重量%-25重量%，或5重量%-20重量%，或5重量%-15重量%，或5重量%-10重量%的总量存在，基于所述热管理流体的总重量。
实施方案44提供实施方案23-39中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳以10重量%-35重量%，或10重量%-30重量%，或10重量%-25重量%，或10重量%-20重量%，或10重量%-15重量%，或15重量%-35重量%，或15重量%-30重量%，或15重量%-25重量%，或15重量%-20重量%，或20重量%-35重量%，或20重量%-30重量%，或20重量%-25重量%的总量存在，基于所述热管理流体的总重量。
实施方案45提供实施方案23-44中任一个所述的方法或系统，其中(a)所述第一热管理流体进一步包含腐蚀抑制剂、抗氧化剂(例如酚类和胺类抗氧化剂)、倾点下降剂、消泡剂、去泡剂、粘度指数改性剂、防腐剂、杀生物剂、表面活性剂、密封溶胀添加剂及其组合，例如其量高达0.5重量%，高达1.0重量%，或高达5.0重量%。
实施方案46提供实施方案23-45中任一个所述的方法或系统，其中在所述热管理流体中所述一种或多种介电流体和所述一种或多种卤化碳的总量为至少80%，例如至少85%。
实施方案47提供实施方案23-45中任一个所述的方法或系统，其中在所述热管理流体中所述一种或多种介电流体和所述一种或多种卤化碳的总量为至少90%，至少95%，或至少98%。
实施方案48提供实施方案1-22中任一个所述的方法或系统，其中所述第一热管理流体包含选自矿物油、变压器油、工程油、硅油和氟碳油的一种或多种介电流体。
实施方案49提供实施方案1-48中任一个所述的方法或系统，其中(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
实施方案50提供实施方案49所述的方法或系统，其中所述胶束的平均粒度直径在0.1 µm-1.5 µm，或0.1 µm-1 µm，或0.1 µm-0.8 µm，或0.1 µm-0.6 µm，或0.1 µm-0.5 µm，或0.1 µm-0.4 µm，或0.2 µm-1 µm，或0.2 µm-0.8 µm，或0.2 µm-0.6 µm，或0.2 µm-0.5 µm，或0.2 µm-0.4 µm，或0.4 µm-1 µm，或0.4 µm-0.8 µm，或0.4 µm-0.6 µm，或0.4 µm-0.5µm，或0.3 µm-0.5 µm，或0.35 µm-0.45 µm范围内。
实施方案51提供实施方案49或50所述的方法或系统，其中所述一种或多种乳化剂基本上结合到胶束中，例如，其中小于5重量%，或小于2重量%，或小于1重量%，或小于0.1重量%，或小于0.01重量%，或甚至小于0.001重量%的所述一种或多种乳化剂以未结合状态存在于所述水性溶液中，基于所述乳液的总重量。
实施方案52提供实施方案49-51中任一个所述的方法或系统，其中所述相变材料是蜡质材料。
实施方案53提供实施方案49-52中任一个所述的方法或系统，其中所述相变材料是石蜡。
实施方案54提供实施方案49-52中任一个所述的方法或系统，其中所述相变材料是1-环己基十八烷、4-十七烷酮、醌、苯甲酰胺或其混合物。
实施方案55提供实施方案49-54中任一个所述的方法或系统，其中所述相变材料的熔点为至少30℃；例如至少50℃，或至少70℃，或在30℃至100℃的范围内。
实施方案56提供实施方案49-55中任一个所述的方法或系统，其中所述胶束包含一种相变材料。
实施方案57提供实施方案49-56中任一个所述的方法或系统，其中所述胶束包含第一组胶束和第二组胶束，所述第一组胶束具有包含第一相变材料的固体疏水性核心颗粒，所述第二组胶束具有包含不同于所述第一相变材料的第二相变材料的固体疏水性核心颗粒。
实施方案58提供实施方案49-57中任一个所述的方法或系统，其中所述相变材料以1重量%-70重量%的量存在于所述组合物中，基于所述乳液的总重量，例如，其量为1重量%-50重量%，或1重量%-30重量%，或1重量%-15重量%，或1重量%-10重量%，或1重量%-5重量%，或2重量%-70重量%，或2重量%-50重量%，或2重量%-30重量%，或2重量%-15重量%，或2重量%-10重量%，或5重量%-70重量%，或5重量%-50重量%，或5重量%-30重量%，或5重量%-15重量%，或10重量%-70重量%，或10重量%-50重量%，或10重量%-30重量%，或20重量%-70重量%，或20重量%-50重量%，或40重量%-70重量%，基于所述乳液的总重量。
实施方案59提供实施方案49-58中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种乳化剂选自具有结构烃基-芳基-聚醚基团的分子。
实施方案60提供实施方案23-59中任一个所述的方法或系统，其中所述第一热管理流体和/或所述第二热管理流体在25℃下的热容独立地为至少1 J/g·K。
实施方案61提供实施方案23-60中任一个所述的方法或系统，其中所述第一热管理流体和/或所述第二热管理流体在40℃下的热导率独立地在0.05 W/m·K-1 W/m·K范围内。
实施方案62提供实施方案23-61中任一个所述的方法或系统，其中所述第一热管理流体和/或所述第二热管理流体在40℃下的运动粘度独立地为3-40 cSt。
实施方案63提供实施方案1-48中任一个所述的方法或系统，其中所述第二热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点。
实施方案64提供实施方案63所述的方法或系统，其中所述一种或多种介电流体中的每一种选自脂族介电流体(例如C14-C50烷基、C14-C50烯基、C14-C50炔基、聚烯烃例如聚α-烯烃)、脂族介电流体含氧化合物(例如酮、醚、酯或酰胺)、芳族介电流体(例如二烷基苯如二乙基苯、环己基苯、1-烷基萘、2-烷基萘、二苄基甲苯和烷基化的联苯)、芳族介电流体含氧化合物(例如酮、醚、酯或酰胺)、硅氧烷(例如硅油和硅酸酯)及其任何组合；或者其中所述一种或多种介电流体中的每一种选自C14-C50烷基、聚烯烃及其任何组合；或者其中所述一种或多种介电流体中的每一种为矿物油或硅油。
实施方案65提供实施方案63或64所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳包含沸点在30℃至50℃范围的第一卤化碳和沸点在80℃至110℃范围的第二卤化碳。
实施方案66提供实施方案63-65中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的每一种包括氯、氟和溴中的一种或多种作为其卤素；或其中所述一种或多种卤化碳中的每一种选自氟碳化合物、氯碳化合物和氯氟碳化合物；或其中所述一种或多种卤化碳包括氟碳化合物和氯碳化合物(例如二氯甲烷)。
实施方案67提供实施方案63-65中任一个所述的方法或系统，其中所述一种或多种卤化碳中的至少一种是选自以下的氯碳化合物：氯代烷烃及其含氧化合物(例如二氯甲烷、氯仿和1,1,1-三氯乙烷)、氯代烯烃及其含氧化合物(例如反式-1,2-二氯乙烯和顺式-1,2-二氯乙烯)和氯代芳族化合物；或者其中所述一种或多种卤化碳中的每一种为氟碳化合物；或者其中所述一种或多种卤化碳中的至少一种是选自以下的氟碳化合物：氟代烷烃及其含氧化合物(例如全氟戊烷、全氟己烷、全氟庚烷、全氟环己烷、全氟甲基环己烷、2H,3H-全氟戊烷、全氟(2-甲基-3-戊酮)、甲基九氟丁基醚、乙基九氟丁基醚、甲氧基-九氟丁烷、乙氧基-九氟丁烷、十四氟-2-甲基己-3-酮和十四氟-2,4-二甲基戊-3-酮)、3-甲氧基全氟(2-甲基戊烷)、3-乙氧基全氟(2-甲基戊烷))、氟代烯烃及其含氧化合物(例如全氟己烯)和氟代芳族化合物(例如全氟苯)。
实施方案68提供实施方案1-48中任一个所述的方法或系统，其中所述第二热管理流体包含选自矿物油、变压器油、工程油、硅油和氟碳油的一种或多种介电流体。
实施方案69提供实施方案1-48中任一个所述的方法或系统，其中所述第二热管理流体包含一种或多种二醇和水(例如，所述第二热管理流体总重量的至少75重量%、至少80重量%、至少85重量%、至少90重量%、至少95重量%或甚至至少98重量%由一种或多种二醇和水组成)。
实施方案70提供实施方案1-67中任一个所述的方法或系统，其中
(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；
和
(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
对于本领域技术人员来说显而易见的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可以对本文所述的系统和方法进行各种修改和变化。因此，本公开旨在涵盖本发明的这样的修改和变化，条件是它们落在所附权利要求及其等同物的范围内。
应当理解，本文所述的实例和实施方案仅用于说明性目的，并且向本领域技术人员提出鉴于其的各种修改或变化，并且这些修改或变化将并入本申请的精神和范围以及所附权利要求的范围内。本文引用的所有出版物、专利和专利申请在此通过引用并入本文用于所有目的。

Claims (15)

1.系统，其包含：
电热源；
第一热交换器，所述第一热交换器具有第一部分和第二部分；
第一流体回路，所述第一流体回路与所述热源实质热接触并且配置成使第一热管理流体在所述热源与所述第一热交换器的所述第一部分之间循环，其中所述第一流体回路配置成使得所述第一热管理流体可从所述热源吸收热并且可在所述第一热交换器中散热；和
第二流体回路，所述第二流体回路配置成使第二热管理流体在所述第一热交换器的所述第二部分上方通过并且由此吸收热，
其中
(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；
和/或
(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
2.权利要求1所述的系统，其进一步包含与所述第二流体回路实质热接触的第二热交换器，所述第二热交换器配置成从所述第二流体回路散热。
3.权利要求1或2中任一项所述的系统，其中所述第一流体回路包含膨胀室，所述膨胀室配置成接收来自所述第一热管理流体的蒸气(例如来自所述第一热管理流体的卤化碳组分的蒸发)。
4.权利要求3所述的系统，其进一步包含具有第一部分和第二部分的第三热交换器，其中所述第三热交换器的所述第一部分配置成从所述膨胀室吸收热，并且所述第三热交换器的所述第二部分配置成从所述第三热交换器的所述第一部分散热。
5.权利要求4所述的系统，其中所述第二流体回路包含所述第三热交换器的所述第二部分，其中所述第三热交换器的所述第二部分配置成接收所述第二热管理流体，所述第二热管理流体可通过所述第三热交换器的所述第二部分从所述膨胀室吸收热并且可在所述第二热交换器中散热。
6.权利要求4所述的系统，其进一步包含第三流体回路，所述第三流体回路配置成使第三热管理流体在所述第三热交换器的所述第二部分和第四热交换器之间循环，其中所述第三流体回路配置成使得所述第三热管理流体可通过所述第三热交换器的所述第二部分从所述膨胀室吸收热并且可在所述第四热交换器中散热。
7.方法，所述方法包括：
使第一热管理流体在第一流体回路中并且在电热源与第一热交换器的第一部分之间循环；
从所述热源在所述第一热管理流体中吸收热能；
从所述第一热管理流体将热能耗散到所述第一热交换器中；和
使第二热管理流体在第二流体回路中并且在所述第一热交换器的第二部分上方循环；和
从所述第一交换器将热吸收到所述第二热管理流体中；
其中
(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；
和/或
(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
8.权利要求7所述的方法，其进一步包括：
从所述第一热交换器在所述第二热管理流体中吸收热能；和
从所述第二热管理流体将热能耗散到第二热交换器中。
9.权利要求7或8所述的方法，其进一步包括：
在所述第一回路的膨胀室中接收来自所述第一热管理流体的蒸气(例如来自所述第一热管理流体的卤化碳组分的蒸发)。
10.权利要求7-9中任一项所述的方法，其中通过蒸发所述第一热管理流体的所述卤化碳中的一种或多种吸收来自所述热源的热能。
11.权利要求1-10中任一项所述的方法或系统，其中(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点。
12.权利要求1-11中任一项所述的方法或系统，其中(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
13.权利要求1-11中任一项所述的方法或系统，其中所述第二热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点。
14.权利要求1-11中任一项所述的方法或系统，其中所述第二热管理流体包含一种或多种二醇和水(例如，所述第二热管理流体总重量的至少75重量%、至少80重量%、至少85重量%、至少90重量%、至少95重量%或甚至至少98重量%由一种或多种二醇和水组成)。
15.权利要求1-11中任一项所述的方法或系统，其中
(a)所述第一热管理流体包含：
一种或多种介电流体，其以65重量%-99.9重量%范围的总量存在；和
一种或多种卤化碳，各自沸点在30℃至150℃范围内，其以0.1重量%-35重量%范围的总量存在，
其中所述一种或多种卤化碳均质分散在所述第一热管理流体中；
其中所述介电热管理流体在25℃下的介电常数为至少1.5；和
其中所述第一热管理流体的闪点高于所述一种或多种卤化碳的沸点；
和
(b)所述第二热管理流体包含：
水性载液；和
胶束在所述水性载液内的分散体，其中每个胶束包含固体疏水性核心颗粒和一种或多种乳化剂，所述固体疏水性核心颗粒包含熔点在30℃至100℃范围内的相变材料，所述一种或多种乳化剂围绕所述固体疏水性核心颗粒形成胶束壳。
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