CN114672288A - 一种防腐蚀组合物、电池热管理液 - Google Patents
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Abstract
本发明属于新材料领域，公开了一种防腐蚀组合物，其如下重量份组分组成：唑类化合物2份；异辛酸2.5‑3.5份；癸二酸4‑6份。该组合物的优势在于：针对橡胶、各类金属、泡沫具有优良的防腐蚀效果，同时，本发明还公开了一种电池热管理液。
Description
技术领域
本发明涉及新材料领域，具体为一种防腐蚀组合物、电池热管理液。
背景技术
汽车行业已经进入新能源车时代，是大势所趋；新能源汽车的核心组成部分就是电池,而汽车电池最佳状态的温度范围很小，一般要求在15-40度之间，温度太高，容易导致电池加速老化；温度太低，会严重影响电池能量输出，因此，新能源汽车的热管理至关重要，直接关系到电池的效率、安全、寿命，电池的热管理主要包括散热、预热、以及温度均衡三大功能，而新能源汽车的热管理依靠的就是热管理液进行，因此，热管理液是汽车的重要组成部分。
新能源车电池管理液早期采用的就是传统的汽车冷却液，由于新能源汽车和传统燃油车在结构上有天壤之别，传统防冻液无法适应新能源车的特殊要求，新能源汽车电池大都将电池安放在包装箱里，然后将包装箱浸泡在冷却液中，如果出现剧烈碰撞导致电池包装箱破裂，冷却液渗入包装箱内，后果不堪设想，因此急需一种安全有效的电池管理液对电池进行管理，国内目前极少这类产品，技术上还处于空白状态，国家也正在稳步推进该类产品技术标准的制定和完善，电池管理液的爆发只是时间问题。
CN201811426213.5公开了一种新能源汽车动力电池热管理液及其制备方法，热管理液按以下组分比例经混合搅拌而成：乙二醇25％-95％；唑类化合物0.5％-3％；复合缓蚀剂0.2％-2％；余量为去离子水；其复合缓蚀剂为硅氧烷酮缓蚀剂和咪唑啉缓蚀剂的组合物。
CN202010361422.7公开了一种燃料电池系统冷却液及其制备方法，更为具体的涉及一种能有效防止燃料电池冷却系统腐蚀的低电导率冷却液。本发明所述冷却液按照重量百分比计算，包括0.5～1％脲嘧啶、22.4-55.58％乙二醇、1～2％有机缓蚀剂、2～3％乳糖醇、100～300ppm的消泡剂，余量为超纯水，该有机缓蚀剂为苯并三氮唑。
CN201711403724.0公开了公开了防冻冷却液领域内的一种低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液及其制作方法，防冻液的组成及含量为：乙二醇为10～70wt％，8-羟基喹啉为0.001～0.01wt％，尿嘧啶为0.005～0.02wt％，4-乙酰氨基酚为0.01～0.03wt％，苯丙三氮唑为0.01～0.05wt％，N-溴代丁二酰亚胺为0.005～0.05wt％，肌苷为0.001～0.01wt％，余量为去离子水。
CN202110867387.0公开了燃料电池冷却液及其制备方法。该燃料电池冷却液包括醇类化合物、骨胶、唑类化合物、酯类化合物和去离子水；所述醇类化合物选自乙二醇、丙二醇、丙三醇中的一种或多种；所述唑类化合物选自甲基苯并三氮唑、苯并三氮唑、甲苯并三氮唑衍生物、甲苯并三氮唑衍生物中的一种或多种；所述酯类化合物选自三乙醇胺硼酸酯、硼酸酯，上述骨胶、唑类及酯类化合物占所述燃料电池冷却液总质量的0.01％～4.5％。
CN201710508702.4公开了一种燃料电池冷却液，其包含如下重量百分含量的成分：乙二醇30～60％、三乙醇胺0.5～5％、烷基二乙醇酰胺0.1～1.5％、磷酸三酯0.1～0.6％、三唑类化合物0.01～0.5％、消泡剂0.001～0.05％，余量为去离子水。
可见，现有技术中，缓蚀剂大多单用唑类化合物或唑类化合物复配其他缓蚀剂，如硅氧烷酮、咪唑啉、多元醇、8-羟基喹啉、脲嘧啶、4-乙酰氨基酚、N-溴代丁二酰亚胺、肌苷、糖醇类、烷基二乙醇酰胺等。
根据新能源汽车管理液使用特点进行推断，我们至少可以得出以下几点结论：
1.出于安全的考虑，管理液必须具备尽量低的导电性能，这是与传统防冻液最大分别所在；
2.与材料的相容性：管理液涉及金属很少，对金属防腐蚀要求相对而言没那么严格，与管理液接触的非金属材料很多，因此，大大提高了管理液与非金属材料相容性要求；
3.良好的热传导能力：热管理液要执行三大功能，分别为散热、预热以及维持温度均衡：
4.散热：在车辆快速充电或者剧烈行驶时，电池迅速充、放电过程产生大量的热量，当电池温度过高时，热管理液必须把热量带走，让电池维持在最佳的温度范围，以提高电池的安全性、工作效率以及使用寿命，缩短充电时间(温度过高，充电速度大幅下降)；
5预热：在寒冷的冬季，因低温导致电池活性降低，电池性能下降，电池无法大功率放电或快速充电，此时必须依靠管理液对电池升温，从而保证车辆在低温环境下也具备快速充电能力和较长行驶里程。
6维持温度均衡：维持温度均衡的目的是为了减小电池组内部的温度差异，防止某一部分电池过热造成的快速衰减。
基于此，本案解决的技术问题是：如何开发一款具有较好的防冻、导热性能且针对橡胶和金属具有较佳的防腐蚀的冷却液。
发明内容
本发明的目的在于提供一种防腐蚀组合物；该组合物的优势在于：针对橡胶、各类金属、泡沫具有优良的防腐蚀效果，同时，本发明还公开了一种电池冷却液。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种防腐蚀组合物，其如下重量份组分组成：
唑类化合物2份
异辛酸2.5-3.5份
癸二酸4-6份。
本发明所述的葵二酸为正葵二酸。
在上述的防腐蚀组合物中，其如下重量份组分组成：
唑类化合物2份
异辛酸3份
癸二酸5份。
在上述的防腐蚀组合物中，所述唑类化合物为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、丁基苯并三唑和巯基苯并噻唑中的一种或多种。
同时，本发明还公开了一种电池冷却液，包括如下组分：
乙二醇55-60％；
如上所述的防腐组合物0.8-1.2％；
增溶剂适量；
余量去离子水。
在上述的电池冷却液中，包括如下组分：
乙二醇58％；
防腐组合物1％；
增溶剂1％；
余量去离子水。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明采用高纯水为主要原料：水是优质的导热介质，水通过处理变成高纯水后，其导电性能大幅度下降，而导热性能不变；采用聚酯级乙二醇作为降低冰点的主要原料，汽车有可能会在严寒地区行驶，因此必须保证管理液在-35℃时不结冰；
最为重要的是，本发明采用有机酸和唑类化合物配合作为管理液的防腐蚀体系：防腐蚀是任何一种导热介质必备的一种性能，有机酸既和唑类化合物配合具有优异的防腐蚀性能，又具有较低的导电性，是生产电池管理液的优选方案。
具体实施方式
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
一种防腐组合物，其组分如下表1。
表1配方表
实施例2-5
大体同实施例1，不同的地方在于，配方表如下表2。
表2配方表
| 原料名称 | 实施例2 | 实施例3 | 实施例4 | 实施例5 |
| 水 | 40％ | 40％ | 43％ | 38％ |
| 乙二醇 | 58％ | 58％ | 55％ | 60％ |
| 癸二酸 | 0.60％ | 0.40％ | 0.50％ | 0.50％ |
| 异辛酸 | 0.25％ | 0.35％ | 0.30％ | 0.30％ |
| 增溶剂 | 0.95％ | 1.05％ | 1.00％ | 1.00％ |
| 唑类化合物 | 0.20％ | 0.20％ | 0.20％ | 0.20％ |
实施例2和实施例3所用的唑类化合物为苯骈三氮唑；
实施例4和实施例5所用的唑类化合物为甲基苯并三氮唑。
实施例1-5的冷却液中可加入适量的消泡剂。
对比例1-2
大体同实施例1，不同的地方在于，配方表如下表3。
表3配方表
| 原料名称 | 对比例1 | 对比例2 |
| 水 | 40％ | 40％ |
| 乙二醇 | 58％ | 58％ |
| 癸二酸 | 0.80％ | 0.00％ |
| 异辛酸 | 0.00％ | 0.80％ |
| 增溶剂 | 1.00％ | 1.00％ |
| 有机含氮化合物 | 0.20％ | 0.20％ |
对比例3
大体同实施例1，不同的地方在于，葵二酸采用己二酸替代
对比例4
大体同实施例1，不同的地方在于，异辛酸采用己酸替代。
性能测试
在测试过程中，将实施例1、对比例1-4按照电池冷却液配方配置，电池冷却液包括如下重量百分比组分：
乙二醇58％；
防腐组合物1％；
增溶剂1％；
余量去离子水。
由于电池冷却液属于一种创新性产品，关于电池冷却液的相关性能指标国家尚未制定和颁布该类产品的国家标准或行业标准，市场上能借鉴的产品几乎没有，我们只能根据它的使用特点进行归纳总结，创造性地设计产品的一些性能参数，本发明的产品客户所要求的性能指标如下表4：
表4
对比例1-4按照GB/T1690、SH/T0085、SH/T0066的标准进行橡胶、金属、泡沫腐蚀性测试，测试结果如下表5：
表5
通过上述测试可以得到如下结论：
(1).由实验数据可以看出，实施例1为最优组合，一元酸和二元酸相互之间有协同效应，比单纯添加一种羧酸能更加有效保护金属不被腐蚀；
(2).只加二元羧酸，对金属的防腐蚀效果不如添加混合酸，尤其在铝合金防腐方面；
(3).一元羧酸的防腐蚀效果不如二元羧酸，在缺失二元羧酸的情况下，金属防腐效果发生了明显的劣化；
此外，在进一步的实验中证明：二元羧酸添加比例太高不利于配方体系的稳定性、一元羧酸添加量太低无法满足防腐蚀的要求。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。
Claims (5)
1.一种防腐蚀组合物，其特征在于，其如下重量份组分组成：
唑类化合物2份
异辛酸2.5-3.5份
癸二酸4-6份。
2.根据权利要求1所述的防腐蚀组合物，其特征在于，其如下重量份组分组成：
唑类化合物2份
异辛酸3份
癸二酸5份。
3.根据权利要求1所述的防腐蚀组合物，其特征在于，所述唑类化合物为苯并三氮唑、甲基苯并三氮唑、丁基苯并三唑和巯基苯并噻唑中的一种或多种。
4.一种电池热管理液，其特征在于，包括如下组分：
乙二醇55-60％；
如权利要求1或2所述的防腐组合物0.8-1.2％；
增溶剂适量；
余量去离子水。
5.根据权利要求4所述的电池热管理液，其特征在于，包括如下组分：
乙二醇58％；
防腐组合物1％；
增溶剂1％；
余量去离子水。
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