CN117716001A - 有机热传递系统、方法和流体 - Google Patents

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Abstract

所公开技术涉及一种热传递流体以及采用所述热传递流体的热传递系统和热传递方法。具体来说，该技术涉及一种具有低电导率、低可燃性和低凝固点的热传递流体，该热传递流体在热传递系统中提供极佳的峰值温度降低，诸如在用于冷却电动车辆或计算机电子器件的动力系统的热传递系统中。

Description

有机热传递系统、方法和流体
背景技术
所公开技术涉及一种热传递流体以及采用该热传递流体的热传递系统和热传递方法。具体来说，该技术涉及一种具有低电导率、低可燃性和低凝固点的热传递流体，该热传递流体在热传递系统中提供极佳的峰值温度降低，诸如在用于冷却电动车辆或计算机电子器件的动力系统的热传递系统中。
功率源的运转产生热量。与该功率源通信的热传递系统调节所产生的热量，并确保功率源在最佳温度下运转。该热传递系统通常包括有利于吸收和耗散来自功率源的热量的热传递流体。传统水性热传递流体通常由水和乙二醇组成，易于冻结。传统热传递流体还可表现出极高的电导率，通常在3000微西门子每厘米(μS/cm)或更高的范围内。这种高电导率通过加剧对金属部件的腐蚀而对热传递系统产生不利影响。而且，在热传递系统暴露于电流的功率源的情况下，诸如在燃料电池、计算机电子器件等中，高电导率可导致电流短路并且导致发生触电。
尽管电池组被设计成具有高度的安全性和稳定性，但可能出现一部分电池组遭遇局部受热状况，产生大量热量的情况。当温度足够高且持续不减时，局部受热状况可转变为热失控状况，从而影响电池组的大部分区域，有时在某些情况下影响整个电池组。
当前的电池组设计包括集成且隔离的冷却系统，该冷却系统在整个壳体中传送冷却剂。当处于良好的工作状态时，来自冷却系统的冷却剂不与其中受保护的电位接触。有时发生泄漏并且冷却剂进入壳体的非预期部分中时则会发生上述情况。如果冷却剂具有导电性，其可桥接具有相对较大的电位差的端子。上述桥接可启动电解过程，在该电解过程中，冷却剂被电解，并当足够的能量传导到电解过程中时冷却剂将开始沸腾。上述沸腾可导致局部受热状况，局部受热状况可导致上述热失控状况。设备的顶撑也是与这些系统相关的常见难题。
因此需要一种采用具有低电导率和凝固点的低成本热传递流体的热传递系统和方法。
发明内容
因此，所公开的技术通过在电气组件浸入热传递流体中的同时操作电气组件，尤其解决了在电气组件的冷却中的安全问题，以及更快的充电和增加的计算功率输出。
该方法和/或系统将特别可用于从电池系统(诸如电动车辆中的电池系统)传递热量或从计算机电子器件传递热量。
然而，该方法和/或系统也将用于其它电气组件，诸如例如用于航空电子器件、其它计算机电子器件、逆变器、DC到DC转换器、AC到DC转换器、充电器、相变逆变器、电动机、电动机控制器和DC到AC逆变器。
具体实施方式
下面将通过非限制性说明的方式描述各种优选特征和实施方案。
所公开的技术提供了一种冷却电气组件的方法，该方法通过使电气组件直接与包含烃(在一些情况下为异链烷烃)油和含氧化合物的组合物接触或浸入，并操作电气组件。
电气组件包括利用电力并产生热能的任何电子器件，而热能必须被耗散以防止电子器件过热。示例包括计算机电子器件，诸如航空电子器件、计算机服务器、微处理器、不间断电源(UPS)、电力电子器件(诸如IGBT、SCR、半导体闸流管、电容器、二极管、晶体管、整流器等)、储能装置等。另外的示例包括逆变器、DC到DC转换器、AC到DC转换器、充电器、相变逆变器、电动机、电动机控制器和DC到AC转换器。
虽然已提供了电气组件的若干示例，但热传递流体可用在任何组件中或用于任何电气组件，以提供具有低温性能的更佳热传递流体，而无需显著增加混合物的导电性和潜在易燃性。
该方法和/或系统将特别可用于从电池系统传递热量，诸如在电动车辆中的电池系统，诸如电动汽车、卡车或甚至电气化公共交通车辆，例如火车或有轨电车。电气化运输中的电气组件的主要部件通常是电池模块，其可以包括相对于彼此堆叠的一个或多个电池单元，以构造电池模块。由于在充电和放电操作期间，每个电池单元可产生热量，或者由于相对极端的(即，高温)环境条件，热量可在电气化车辆的熄火状况期间传递到电池单元中。因此，电池模块将包括用于在环境和/或操作条件的全部范围内对电池模块进行热管理的热传递系统。实际上，电池模块的操作可发生在使用和消耗其中的电力期间，诸如在电池模块的操作期间，或在电池模块的充电期间。包括交流发电机、调节器、充电电缆和保险丝的充电系统也可以产生热量，并且该方法和/或系统也可以与之一起使用。就充电而言，热传递流体的使用可使电池模块在小于15分钟的时间段内充电恢复至总电池容量的至少75％。
类似地，电气化运输中的电气组件可包括需要通过热传递流体进行冷却的燃料电池、太阳能电池、太阳能电池板、光伏电池等。此类电气化运输工具还可包括例如在混合动力车辆中的传统的内燃机。
电气化运输工具还可包括作为电气组件的电动机。电动机可在沿着车辆驱动线的任何位置使用，以操作例如传动装置、轮轴和差动齿轮。此类电动机可通过采用热传递流体的热传递系统进行冷却。
该方法和/或系统将特别可用于从计算机电子器件(诸如计算机服务器和其它计算机电子器件)传递热量。
该方法和/或系统可以包含提供含有需要冷却的电气组件的热传递系统。该热传递系统除其它外将包含浴槽，其中电气组件可以以允许电气组件与热传递流体进行直接流体接触的方式位于该浴槽中。该浴槽将与热传递流体储器和热交换器进行流体连通。
该电气组件可以在操作热传递系统的同时进行操作。可以例如通过使热传递流体经由泵送或经由自然循环循环通过热传递系统来操作热传递系统。
例如，热传递系统可以包含用于将冷却的热传递流体从热传递流体储器泵送到浴槽中，并且将加热的热传递流体泵出浴槽通过热交换器并返回到热传递流体储器中的装置。在一些实施方案中，热传递系统可采用自然循环来驱动流体流动。自然循环包括其中密度由于热输入而改变的流动、由于重力驱动流体流动。以此方式，当电气组件操作时，热传递系统也可以操作以向电气组件提供冷却的热传递流体以吸收由电气组件产生的热量，并去除已被电气组件加热的热传递流体，将其发送到热交换器进行冷却，并且再循环回到热传递流体储器。
介电常数(也称为相对介电常数)是用于浸入式冷却系统的热传递流体的重要特征。为避免电流泄漏问题，如根据ASTM D924测量的，电气组件浸没在其中的热传递流体的介电常数可以为5.0或更低。热传递流体的介电常数也可以小于4.5、4.0、3.0、2.5或小于2.3或小于1.9。
如根据ASTM D445_100测量的，热传递流体在100℃下测量的运动粘度还可以为至少0.7cSt、或至少0.9cSt、或至少1.1cSt、或0.7cSt至7.0cSt、或0.9cSt至6.5cSt或甚至1.1cSt至6.0cSt。对于正在给定的功率下泵送的给定的化学族，较高粘度的流体通常在去除热量方面效果不明显，原因在于其具有较高的流动阻力。对于自然对流系统也发生相同的现象。
浸入式热传递流体需要在非常低的温度下自由流动。在一个实施方案中，如根据ASTM D5985测量的，热传递流体的倾点为至少-10℃、或至少-25℃、或至少-30℃、或至少-40℃或至少-50℃。在一个实施例中，如根据ASTM D2983测量的，热传递流体在-30℃下的绝对粘度为不超过900cP、或在-30℃下不超过500cP或在-30℃下不超过100cP。
热传递流体含有烃(在一些情况下为异链烷烃)油和含氧化合物。
烃(例如，异链烷烃)油具有根据ASTM D92和或ASTM D93测量的至少50℃、至少60℃、或至少75℃、或至少100℃、或至少150℃、或至少200℃、或至少250℃的闪点。
烃油(包括异链烷烃(或异链烷烃油))是含有至少一个烃基支链或至少一个饱和5元或6元烃基环的饱和烃化合物，其足以提供至非常低温度和非常高温度两者的流动性。本发明的烃油(异链烷烃)可包括天然油和合成油、衍生自精炼油、再精炼油或它们的混合物的加氢裂化、氢化和加氢精制的油。烃油包括异链烷油(或异链烷烃)，即支化的无环烃，或环烷烃油(或环烷烃，也称为环烷油)。
合成异链烷烃油可以通过主要为直链烃的异构化以产生支链烃来生产。直链烃可以天然来源的、合成制备的或衍生自费托反应或类似过程。异链烷烃可以衍生自加氢异构化的蜡，并通常可为加氢异构化的费托烃或费托蜡。在一个实施方案中，油可以通过费托气液合成程序以及其它气液油制得。
合适的异链烷烃也可从天然、可再生资源获得。天然(或生物衍生的)油是指衍生自可再生生物资源、有机体或实体的物质，其不同于衍生自石油或等效原材料的物质。烃油的天然来源包括脂肪酸甘油三酯、水解的或部分水解的甘油三酯、或经过酯交换的甘油三酯酯，诸如脂肪酸甲酯(或FAME)。合适的甘油三酯包括但不限于棕榈油、大豆油、葵花油、菜籽油、橄榄油、亚麻籽油和相关物质。甘油三酯的其它来源包括但不限于藻类、动物脂和浮游动物。直链烃和支链烃可从植物油中获取或提取，并可以类似于合成油的方式进行加氢精制和/或加氢异构化，以产生异链烷烃。
另一类异链烷烃油包含聚α烯烃(PAO)。聚烯烃在本领域中是熟知的。在一个实施方案中，聚烯烃可得自(或衍生自)具有2至28个碳原子的烯烃。“可得自或衍生自”意指聚烯烃由具有上述提及的碳原子数的起始可聚合烯烃单体或它们的混合物聚合而成。在各实施方案中，聚烯烃可得自(或衍生自)具有3至24个碳原子的烯烃。在一些实施方案中，聚烯烃可得自(或衍生自)具有4至24个碳原子的烯烃。在又一些实施方案中，聚烯烃可得自(或衍生自)具有5至20个碳原子的烯烃。在仍另外的实施例中，聚烯烃可以衍生自(或衍生自)具有6到18个碳原子的烯烃。在再一些实施方案中，聚烯烃可得自(或衍生自)具有8至14个碳原子的烯烃。在另选的实施方案中，聚烯烃可得自(或衍生自)具有8至12个碳原子的烯烃。
通常，可聚合烯烃单体包括丙烯、异丁烯、1-丁烯、异戊二烯、1,3-丁二烯或它们的混合物中的一种或多种。可用的聚烯烃的示例为聚异丁烯。
聚烯烃还包括可得自(或衍生自)α-烯烃的聚α-烯烃。α-烯烃可为直链或支链的或它们的混合物。包括单烯烃的示例为诸如丙烯、1-丁烯、异丁烯、1-戊烯、1-己烯、1-庚烯、1-辛烯、1-壬烯和1-癸烯等。α-烯烃的其它示示例包括1-癸烯、1-十一碳烯、1-十二碳烯、1-十三碳烯、1-十四碳烯、1-十五碳烯、1-十六碳烯、1-十七碳烯、1-十八碳烯以及它们的混合物。可用的α-烯烃的示例为1-十二碳烯。可用的聚α-烯烃的示例为聚癸烯。
聚烯烃也可以为至少两种不同烯烃的共聚物，也称为烯烃共聚物(OCP)。这些共聚物优选地为具有2至约28个碳原子的α-烯烃的共聚物，优选地为乙烯与至少一种具有3至约28个碳原子的α-烯烃的共聚物，通常由式CH2＝CHR1表示，其中R1为包含1至26个碳原子的直链或支链烷基基团。优选地，上式中的R1可以是具有1至8个碳原子的烷基，并且更优选地可以是具有1至2个碳原子的烷基。优选地，烯烃聚合物为乙烯-丙烯共聚物。
在烯烃共聚物包含乙烯的情况下，乙烯含量优选地在20重量％至80重量％，并且更优选地在30重量％至70重量％的范围内。当丙烯和/或1-丁烯用作与乙烯的共聚单体时，此类共聚物的乙烯含量最优选地为45％至65％，尽管可以存在更高或更低的乙烯含量。
烃(例如，异链烷烃)油可以基本上不含乙烯及其聚合物。该组合物可完全不含乙烯及其聚合物。所谓“基本上不含”意指上述组合物含有小于50ppm、或小于30ppm、或甚至小于10ppm或5ppm、或甚至小于1ppm的给定物质。
烃(例如，异链烷烃)油可以基本上不含丙烯及其聚合物。烃(例如，异链烷烃)油可以完全不含丙烯及其聚合物。由上述烯烃单体制备的聚烯烃聚合物可以具有140至5000的数均分子量。由上述烯烃单体制备的聚烯烃聚合物也可具有200至4750的数均分子量。由上述烯烃单体制备的聚烯烃聚合物也可具有250至4500的数均分子量。由上述烯烃单体制备的聚烯烃聚合物也可具有500至4500的数均分子量。以通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准物所测量，由上述烯烃单体制备的聚烯烃聚合物还可以具有750至4000的数均分子量。
异链烷烃油可以是含有8个碳原子到至多50个碳原子并且具有至少一个含有至少一个碳原子的烃基支链的饱和烃化合物。在一个实施方案中，饱和烃化合物可具有至少10个或至少12个碳原子。在一个实施方案中，饱和烃化合物可含有14至34个碳原子，条件是碳原子的最长连续链长不超过24个碳。
在实施例中，异链烷烃油将具有长度不超过24个碳的最长连续碳原子链。
在各实施方案中，通过尺寸排阻色谱法(SEC，也称为凝胶渗透色谱法或GPC)、液相色谱法、气相色谱法、质谱法、核磁共振(NMR)或它们的组合进行测量，饱和烃化合物可为分子量为140g/mol至550g/mol或160g/mol至480g/mol的支链无环化合物。
矿物油通常含有环状结构，即芳族或环烷烃(也称为环烷属烃)。在一个实施方案中，异链烷烃包括不含或基本上不含环状结构的饱和烃化合物。所谓“基本上不含”意指矿物油中存在小于1mol％、或小于0.75mol％、或小于0.5mol％或甚至小于0.25mol％的环状结构。在一些实施方案中，矿物油完全不含环状结构。
在实施方案中，烃油可以是环烷烃油(环烷烃)。环烷烃可以从矿物油中获得。环烷烃含有至少一个饱和烃基5-元或6-元环。环烷烃油可以含有至少29重量％聚环烷烃，即2个或更多个边缘共享环。
烃(例如，异链烷烃)油是热传递流体的基础化合物。因此，在加入所有含氧化合物和其它添加剂后，烃(例如，异链烷烃)油构成组合物的余量。烃油可以以组合物的至少60重量％、至少70重量％、至少80重量％、至少90重量％或至少95重量％的量存在。也就是说，烃油可以以60重量％至99重量％，或甚至70重量％至98.5重量％，或80重量％至98重量％，或90重量％至97重量％或97.5重量％的量存在。在一些实施方案中，烃油可以以80重量％至99重量％，或甚至81重量％至98.5重量％，或82重量％至98重量％，或83重量％至97重量％，或84重量％至97.5重量％的量存在。
含氧化合物
该组合物还包括可与烃(例如异链烷烃)油协同作用以实现改善的热传递、降低的运动粘度、降低的低温粘度或提高的闪点的含氧化合物物质。
如本文所用，含氧化合物是指含有氧作为它们的组分之一的有机(即含碳，也称为烃)化合物。如本文所用，含氧化合物包括每2个碳原子、或每3个碳原子、或每4个碳原子、或每5个碳原子、或甚至每6个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。含氧化合物还包括每7个碳原子具有至少1个非质子或质子氧，或每8个碳原子具有1个非质子或质子氧，或每12个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。含氧化合物还包括每16个碳原子具有至少1个非质子或质子氧，或每20个碳原子具有1个非质子或质子氧的烃。
含氧化合物可包括例如醇、酯油和醚油。含氧化合物可以约1重量％至约45重量％、或在一些情况下约1.5重量％至约40重量％、或约2重量％至约35重量％包含在热传递流体中。含氧化合物也可以以约2.5重量％至约30重量％或约3重量％至约25重量％包含在热传递流体中。在一些实施方案中，含氧化合物可以以1重量％至约20重量％，或在一些情况下约1.5重量％至约19重量％，或约2重量％至约18重量％包含在热传递流体中。含氧化合物也可以约2.5重量％至约17重量％，或3重量％至约16重量％包含在热传递流体中。
适用于热传递流体的醇包括一元醇，例如乙醇、甲醇、丙二醇衍生物诸如正丁醇和叔丁醇，以及异丙醇；高级支链醇包括戊醇、己醇、庚醇、辛醇、癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇以及它们的组合的异构体。支链醇的示例包括2-乙基己醇、异辛醇、异癸醇和异十二烷醇。本文所用的醇还包括多元醇，诸如例如丙二醇、乙二醇、1,4-丁二醇、季戊四醇、三羟甲基丙烷。
适合用作热传递流体中的含氧化合物的醚包括由石化原料以及可再生原料制成的那些。示例包括甲基叔丁基醚(MTBE)、叔戊基甲基醚(TAME)、乙基叔丁基醚(ETBE)和叔戊基乙基醚(TAEE)。其它醚示例包括叔己基甲基醚(THEME)、二辛基醚和二异丙基醚。聚醚在本文中也被认为是术语“醚”，包括例如二乙二醇二丁醚。聚亚烷基二醇(即聚亚烷基氧)的低分子量低聚物也可以是合适的，包括聚乙二醇(PEG)、聚丙二醇(PPG)及其混合聚合物。聚醚包括含有1至20个重复单元，或2至10个重复单元，或2至5个重复单元的亚乙基氧、亚丙基氧、亚正丁基氧或它们的混合物的亚烷基氧聚合物和低聚物。合适的聚醚化合物包括：5,8,11,14-四氧杂二十碳烷；乙酸1-(2-(2-丁氧基丙氧基)丙氧基)丙-2-基酯；油酸2-(2-(2-(己氧基)乙氧基)乙氧基)乙酯；1-((1-((1-丁氧基丙-2-基)氧基)丙-2-基)氧基)丁烷；7,10,13,16,19-五氧杂二十七烷；3,5,5-三甲基己酸2-(2-(2-(己氧基)乙氧基)乙氧基)乙酯；以及它们的组合。
含氧化合物还可以是通过聚亚烷基二醇与脂肪酸(诸如例如辛酸、肉豆蔻酸、棕榈酸、硬脂酸等)反应得到的聚亚烷基二醇酯。
在一些情况下，含氧化合物可以是醇或醚，并且可以以约1重量％至约45重量％，或在一些情况下，约1.5重量％至约40重量％，或约2重量％至约35重量％包含在热传递流体中。醇或醚含氧化合物也可以以约2.5重量％至约30重量％或约3重量％至约25重量％包含在热传递流体中。
适合用作含氧化合物的酯油包括例如一元羧酸与一元醇的酯；二醇与一元羧酸的二酯和二元羧酸与一元醇的二酯；一元羧酸的多元醇酯以及一元醇与多元羧酸的聚酯；以及它们的混合物。酯可大致分为两类：合成酯和天然酯。
适合用作热传递流体中的含氧化合物的合成酯可包括一元羧酸(诸如乙酸、丙酸、新戊酸、2-乙基己酸)和二元羧酸(例如，邻苯二甲酸、琥珀酸、烷基琥珀酸和烯基琥珀酸、马来酸、壬二酸、辛二酸、癸二酸、富马酸、己二酸、亚油酸二聚体、丙二酸、烷基丙二酸和烯基丙二酸)与多种一元醇(例如，丁醇、戊醇、新戊醇、己醇、辛醇、异辛醇、壬醇、癸醇、异癸醇、十二烷醇、十四烷醇、十六烷醇、2-乙基己醇、乙二醇、二乙二醇单醚和丙二醇)中的任一种的酯。这些酯的具体示例包括己二酸二丁酯、二(2-乙基己基)癸二酸酯、富马酸二正己酯、癸二酸二辛酯、壬二酸二异辛酯、壬二酸二异癸基酯、邻苯二甲酸二辛酯、邻苯二甲酸二癸酯、癸二酸双二十烷酯、亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯和由1摩尔癸二酸与2摩尔四甘醇和2摩尔2-乙基己酸反应形成的复合酯。其它合成酯包括由C5-C12一元羧酸和多元醇和多元醇醚诸如新戊二醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、二季戊四醇和三季戊四醇制备的酯。酯还可以是一元羧酸和一元醇的单酯。
合适的酯还包括羟基取代的羧酸(诸如酒石酸、苹果酸、乙醇酸和羟基脂肪酸(例如12-羟基硬脂酸))与上述一元醇的组合的酯。
天然(或生物衍生的)酯是指衍生自可再生生物资源、有机体或实体的物质，其不同于衍生自石油或等效原材料的物质。适合于热传递流体中的天然酯包括脂肪酸甘油三酯、水解的或部分水解的甘油三酯、或酯交换的甘油三酯，诸如脂肪酸甲酯(或称为FAME)。合适的甘油三酯包括但不限于棕榈油、大豆油、葵花油、菜籽油、橄榄油、亚麻籽油和相关物质。甘油三酯的其它来源包括但不限于藻类、动物脂和浮游动物。
在一些情况下，含氧化合物可以是酯，其可以以约1重量％至约20重量％，或在一些情况下以约1.5重量％至约19重量％，或约2重量％至约18重量％包含在热传递流体中。酯含氧化合物也可以约2.5重量％至约17重量％，或3重量％至约16重量％包含在热传递流体中。
热传递添加剂
热传递流体还可包含热传递添加剂。一类热传递添加剂包括，例如，金属和非金属颗粒。本发明的颗粒通常是分散的固体，通常在一种或多种稳定剂或表面活性剂的存在下分散。本发明的颗粒通常是亚微米尺寸的，也被称为纳米颗粒。
就金属纳米颗粒而言，金属纳米颗粒的金属可包括碱土金属，例如镁、钙、锶和钡。
金属纳米颗粒的金属可包括过渡金属，例如钪、钇、钛、锆、铪、钒、铌、钽、铬、钼、钨、锰、锝、铼、铁、钌、锇、钴、铑、铱、镍、钯、铂、铜、银、金、锌和镉。
金属纳米颗粒的金属可包括镧系或锕系的金属，例如镧、铈、镨、钕、钷、钐、铕、钆、铽、镝、钬、饵、铥、镱、镥、钍、镤和铀。
金属纳米颗粒的金属可包括后过渡金属，例如铝、镓、铟、铊、锡、铅、铋和钋。
金属纳米颗粒的金属可包括准金属，例如硼、硅、锗和锑。
在某些实施方案中，金属可包括铝。在各实施方案中，金属可包括铁。金属也可包括钌。金属可包括钴。金属可包括铑。金属可包括镍。金属可包括钯。金属可包括铂。金属可包括银。金属可包括金。金属可包括铈。金属可包括钐。金属可包括钨。
金属纳米颗粒可以其纯形式存在，或者以氧化物、碳化物、氮化物或任何这些物质的混合物或物质的组合存在。
例如，金属纳米颗粒可为氧化铁(例如，Fe2O3、Fe3O4)、氧化钴(例如，CoO)、氧化锌(例如，ZnO)、氧化铈(例如，CeO2)和氧化钛(例如，TiO2)。氧化硼(例如，B2O3)是可采用的另一种金属纳米颗粒。氧化铝(例如，Al2O3)是可采用的另一种金属纳米颗粒。氧化镁(例如，MgO)是可采用的另一种金属纳米颗粒。氧化钨(例如，W2O3、WO2、WO3、W2O5)是可采用的另一种金属纳米颗粒。
金属碳化金属纳米颗粒的示例可包括碳化铁(例如，Fe3CH4)、碳化钴(例如，CoC、Co2C、Co3C)、碳化锌(例如，ZnC)、碳化铈(例如，Cec2)和碳化钛(例如，TiC)。碳化硼(例如，B4C)是可采用的另一种金属纳米颗粒。碳化铝(例如，Al4C3)是可采用的另一种金属纳米颗粒。碳化钨(例如，WC)是可采用的另一种金属纳米颗粒。
金属氮化物金属纳米颗粒的示例可包括氮化铁(例如，Fe2N、Fe3N4、Fe4N、Fe7N3、Fe16N2)、氮化钴(例如，Co2N、Co3N、Co4N)、氮化锌(例如，Zn3N2)、氮化铈(例如，CeN)和氮化钛(例如，TiN)。氮化硼(例如，BN)是可采用的另一种金属纳米颗粒。氮化铝(例如，AlN)是可采用的另一种金属纳米颗粒。氮化钨(例如，WN、W2N、WN2)是可采用的另一种金属纳米颗粒。
纳米颗粒还可包括非金属纳米颗粒。此类非金属纳米颗粒可以氧化物、碳、碳化物、氮化物或任何这些物质的混合物或物质的组合的形式存在。例如，非金属纳米颗粒可以为氧化石墨烯或金刚石。
纳米颗粒可具有小于1000nm的D50粒度。在一些实施方案中，纳米颗粒可具有小于700nm的D50粒度。纳米颗粒可具有小于500nm的D50粒度。纳米颗粒可具有小于250nm的D50粒度。纳米颗粒可具有小于100nm的D50粒度。纳米颗粒可具有小于75nm的D50粒度。纳米颗粒可具有小于50nm的D50粒度。纳米颗粒可具有0.01nm至1000nm的D50粒度。纳米颗粒还可具有0.1nm至100nm的D50粒度。纳米颗粒可具有1nm至75nm的D50粒度。纳米颗粒可具有10nm至50nm的D50粒度。D50粒度可根据ASTM E2490-09(2015)通过动态光散射进行测量。
纳米颗粒可具有1至5000的平均长宽比。如本文所用，“平均长宽比”是指纳米颗粒混合物中颗粒的长度与混合物中颗粒的宽度的平均比率。术语“平均”旨在表示可存在的任何和所有长宽比，但上述聚集体的平均长宽比在所公开的范围内。用于确定平均长宽比的长度和宽度的测量方法并非关键，只要相同的测量方法用于两种测量即可。纳米颗粒也可具有1至2500的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1至1000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1至500的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1至250的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1至100的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1至50的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1至25的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1至10的平均长宽比。纳米颗粒也可具有10至5000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有25至5000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有50至5000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有100至5000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有250至5000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有500至5000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有1000至5000的平均长宽比。纳米颗粒也可具有2500至5000的平均长宽比。
通常，纳米颗粒将被选择成具有比热传递流体的热导率大的热导率。在一些实施方案中，热传递流体可包含具有大于5W/m-K的最小热导率的颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包括具有10W/m-K或以上热导率的纳米颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包含具有30W/m-K或以上热导率的纳米颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包含具有250W/m-K或以上热导率的纳米颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包含具有500W/m-K或以上热导率的纳米颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包含具有1000W/m-K或以上热导率的纳米颗粒。如本文所用，热导率可通过ASTM D7896-19进行测量。
热传递流体可包含基于热传递流体的重量计，浓度为0.5重量％至30重量％的至少一种纳米颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包含浓度为0.75重量％至25重量％的至少一种纳米颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包含浓度为1重量％至20重量％的至少一种纳米颗粒。在各实施方案中，热传递流体可包含浓度为1.25重量％至15重量％的至少一种纳米颗粒。在一些实施方案中，热传递流体可包含浓度为1.5重量％至10重量％的至少一种纳米颗粒。
然而，当定量使用纳米颗粒时，应注意不超过热传递流体的介电常数约束。这通常不会成为问题，除非使用了电导率更高的纳米颗粒，诸如纯金属形式的纳米颗粒，并通常为高含量，诸如10重量％或以上。在需要注意的情况下，可配制热传递流体并测试分散体的介电常数。
如本领域技术人员将容易明白的，纳米颗粒通常与适于与纳米颗粒缔合并保持纳米颗粒分散在热传递流体中的表面活性剂一起定量给料。表面活性剂可包括目前已知的或仍待产生的任何表面活性剂或分散剂。
性能添加剂
热传递流体还可包括流变改性剂，诸如例如高分子量聚合物。在一个实施方案中，聚合物可通过在包含至少一种茂金属(例如，环戊二烯基-过渡金属化合物)和铝氧烷化合物的催化剂体系的存在下，聚合α-烯烃单体、或α-烯烃单体的混合物、或包含乙烯和至少一种C3至C28α-烯烃单体的混合物来制备。
烯烃聚合物种类的合适聚合物包括乙烯丙烯共聚物、乙烯-丙烯-α烯烃三元共聚物、乙烯-α烯烃共聚物、还含有非共轭二烯的乙烯丙烯共聚物和异丁烯/共轭二烯共聚物，它们中的每一者可随后被提供接枝羧基官能团。
乙烯-丙烯或高级α单烯烃共聚物可由15摩尔％至80摩尔％乙烯和20摩尔％至85摩尔％丙烯或高级单烯烃组成，在一些实施方案中，摩尔比为30摩尔％至80摩尔％乙烯和20摩尔％至70摩尔％至少一种C3至C10α单烯烃，例如50摩尔％至80摩尔％乙烯和20摩尔％至50摩尔％丙烯。前述聚合物的三元共聚物变体可含有至多15摩尔％的非共轭二烯或三烯。
在这些实施方案中，聚合物基质，诸如乙烯共聚物或三元共聚物，可以是油溶性的、基本上直链的橡胶状物质。此外，在某些实施方案中，聚合物可以是除基本上线性之外的形式，即，它可以是支链聚合物或星形聚合物。聚合物也可以是无规共聚物或嵌段共聚物，包括二嵌段和更高的嵌段，包括递变嵌段和各种其它结构。这些类型的聚合物结构是本领域已知的，并且它们的制备在本领域技术人员的能力范围内。
所公开技术的聚合物可具有数均分子量(通过凝胶渗透色谱法，聚苯乙烯标准)，其通常可为2,000至500,000、10,000至300,000、50,000至250,000、或9,000至55,000、或11,000至52,000、或40,000至50,000。
另一类有用的聚合物是由通过例如异丁烯或苯乙烯的阳离子聚合制备的聚合物构成的。来自这类的常见聚合物包括在路易斯酸催化剂诸如三氯化铝或三氟化硼(三氯化铝是合适的)的存在下，由具有35质量％至75质量％的丁烯含量和30质量％至60质量％的异丁烯含量的C4精炼料流的聚合获得的聚异丁烯。用于制备聚正丁烯的单体的合适来源是石油进料流，诸如提余液II。这些原料公开于本领域中，诸如美国专利4,952,739号中。聚异丁烯是适用于本发明的聚合物，因为其易于由丁烯流通过阳离子聚合获得(例如，使用AlCl3或BF3催化剂)。
已知聚异丁烯可借助卤化硼，特别是三氟化硼通过阳离子聚合来制备(E.P.-A206 756、美国专利4,316,973号、GB-A 525 542和GB-A 828 367)。可控制异丁烯的聚合，使得可获得数均分子量(Mn)远高于1,000,000的聚异丁烯。
在一个实施方案中，烯烃聚合物是具有4个或更多个碳原子的烯烃的共聚物。在一个实施方案中，烯烃聚合物(聚烯烃)包含50重量％至100重量％的衍生自至少一种具有四个或更多个碳原子的烯烃单体的单元。在典型的实施方案中，烯烃可以是不饱和脂族烃，诸如丁烯、异丁烯(或异丁烯)、丁二烯、异戊二烯、或它们的组合。
本发明的聚烯烃聚合物可具有20,000至10,000,000；100,000至1,500,000；或200,000至1,000,000的数均分子量(通过凝胶渗透色谱法，聚苯乙烯标准)。在其它实施方案中，烯烃聚合物是数均分子量为至少50,000、至少100,000或至少250,000至最多850,000、600,000或500,000的聚异丁烯。具体范围包括250,000至750,000或250,000至500,000。
聚合物可以按重量计0.001％至1％、或0.003％至0.8％、或0.005％至0.5％、或0.01％至0.1％、或0.02％至0.05％，例如0.003％至0.1％、或甚至0.003％至0.01％存在于热传递流体中。在另一个实施方案中，聚合物添加剂可以不超过500ppm(百万分率)、或不超过300ppm、或不超过100ppm、或10ppm至50ppm、或甚至20ppm至40ppm的浓度存在于热传递流体中。在无油基础上测量热传递流体中聚合物的浓度。
也可存在其它常规添加剂，例如抗氧化剂、腐蚀抑制剂、氟弹性体密封再调节剂、润滑添加剂、流动改进剂或它们的任何组合。补充添加剂可以以组合物的0.01重量％至2重量％、或0.025重量％至2重量％、或0.03重量％至1重量％、或0.035重量％至0.5重量％的量存在。
本文所公开的组合物的各种实施方案可任选地包含一种或多种另外的性能添加剂。这些另外的性能添加剂可包括一种或多种阻燃剂、消烟剂、抗氧化剂、抗燃剂、金属钝化剂、流动添加剂、抗蚀剂、泡沫抑制剂、破乳剂、降凝剂、密封溶胀剂、以及它们的任意组合或混合物。通常，全配方热传递流体可包含这些性能添加剂中的一种或多种，并且通常包含一组多种性能添加剂。在一个实施例中，一种或多种另外的添加剂可以以0.01重量％至3重量％、或0.05重量％至1.5重量％、或0.1重量％至1.0重量％存在。
如本文所公开的热管理系统可以允许电池快速充电的速率去除热量。高速充电的目标包括120kW至1000kW。在电池充电和放电期间产生的热量可导致电池组中产生超过10kw的热量。
由流体捕获的热量可以被重新捕获并且再循环到其它功能性用途中，诸如建筑物或汽车内部的加热。
如本文所用，术语“烃基”以其普通含义使用，这是本领域技术人员众所周知的。具体地，它是指具有直接与分子的其余部分连接的碳原子并且主要具有烃特性的基团。烃基基团的示例包括：
烃取代基，即脂族(例如烷基或烯基)、脂环族(例如环烷基、环烯基)取代基以及芳族、脂族和脂环族取代的芳族取代基，以及环状取代基，其中环通过分子的另一部分完成(例如，两个取代基一起形成环)；
取代的烃取代基，即含有非烃基团的取代基，在本发明的上下文中，这些非烃基团不改变取代基的主要烃性质(例如卤素(特别是氯和氟)、羟基、烷氧基、巯基、烷基巯基、硝基、亚硝基和硫氧基)；
杂取代基，即虽然在本发明的情形下具有主要烃特性，但在另外由碳原子构成的环或链中含有除碳外的其它原子的取代基并且涵盖如吡啶基、呋喃基、噻吩基和咪唑基的取代基。杂原子包括硫、氧和氮。通常，对于烃基基团中的每十个碳原子，将存在不超过两个或不超过一个非烃取代基；另选地，烃基基团中可不存在非烃取代基。
已知上述物质中的一些物质可在最终配制物中相互作用，使得最终配制物的组分可不同于最初添加的那些。例如，金属离子(例如清净剂的金属离子)可迁移至其它分子的其它酸性或阴离子位点。由此形成的产物，包括将本发明的组合物用于其预期的用途时形成的产物，可能不容易描述。然而，所有此类修改和反应产物都包括在本发明的范围内。本发明包括通过混合上述组分制备的组合物。
本发明用于冷却在操作期间的电气组件，参考以下示例可更好地理解。
实施例
评估了一系列与油混溶的流体的分散和传导热能的能力，该流体利用烃油与含氧化合物的组合。烃流体的范围从简单的异链烷烃(IH)到聚α烯烃(PAO)和环烷烃油(CP)。烃油总结如下(表1)。
表1-烃流体
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1.根据ASTM D445_40进行
2.根据ASTM D92进行
3.根据ASTM D97进行
评价了各种含氧化合物，包括酯、醚、聚醚和烃基醇。这些含氧化合物总结如下(表2)。
表2-含氧化合物流体
1.根据ASTM D445_25进行
2.根据ASTM D445_40进行
3.根据ASTM D854进行
4.根据ASTM D5950或D97进行
5.根据ASTM D92进行
6.乙酸1-(2-(2-丁氧基丙氧基)丙氧基)丙-2-基酯
7. 5,8,11,14-四氧杂二十碳烷
8. 3,5,5-三甲基己酸2-(2-(2-(己氧基)乙氧基)乙氧基)乙酯
9. 7,10,13,16,19-五氧杂二十七烷
10. 1-((1-((1-丁氧基丙-2-基)氧基)丙-2-基)氧基)丁烷
11.油酸2-(2-(2-(己氧基)乙氧基)乙氧基)乙酯
由烃油、含氧化合物和任选的其它性能添加剂制备完全配制的流体。用于评价的制剂总结如下(表3)。
表3-热流体组合物1
1.将基液浓度标准化为100％处理。添加剂浓度是对流体组合物的最佳处理
2.包括用于改善泡沫抑制、润滑性、表面活性和腐蚀控制的添加剂，其基本上不影响热性能
测试
评价流体混合物的粘度、电导率、闪点以及它们吸收和分散热的能力。测试除了运动粘度(根据ASTM D445)和闪点(ASTM D92)以外包括通过差示扫描量热法(DSC)测量在40℃下的热容量、在50℃下的热导率(ASTM D7896)和介电强度(ASTM D1816)。测试总结在表4中。
表4-热测试
结果表明，本发明的流体在有用的运动粘度下提供可接受的热量去除，同时与例如水相比引入微不足道的电导率。
制备另外的实施例用于测定对流热传递系数(HTC)(表5)。
表5-用于HTC测定的热流体组合物1
实施例11 实施例12 实施例13
HC1 63 52
HC11 24
HC13 90
OX6 25 12
OX7 12
OX8 10
烃基单酯 12
添加剂2 0.6 0.6 0.7
1.将基液浓度标准化为100％处理。添加剂浓度是对流体组合物的最佳处理
2.包括用于改善泡沫抑制、润滑性、表面活性和腐蚀控制的添加剂，其基本上不影响热性能
还测试样品，以确定通过具有特定壁面积(“A壁”)的管道的样品流体的对流热传递系数“h”。较高的热传递系数被认为是性能较好的流体。测试包括以恒定泵速(“S”)将样品流体泵送通过管道。还通过热交换器将管道入口处的流体温度控制到设定的入口温度，在这些测试中其为35摄氏度。用直流功率源以恒定功率(“P”)加热管壁。壁温度(“T壁”)使用热电偶来测量。热电偶放置在流体流中并且共同定位在壁温度测量点附近以测量流体温度(“T流体”)。达到稳态后，在60秒内收集数据并取平均值。对流热传递系数用公式X来计算。
公式X
在公式X中，q”是根据公式Y由电源输入以及管道的加热面积计算的热通量。
公式Y
使用公式X和Y，计算下表(表6)中样品流体的热传递系数。
表6-热传递系数测定
如数据所证实，含有烃基液和含氧化合物两者的组合物在恒定泵速下显示出对流热传递系数(h)的显著增加。
以上提及的每篇文献以引用方式并入本文，包括要求其优先权的任何先前申请，无论是否上文具体列出。任何文献的提及并不是承认该文献符合现有技术或构成任何司法管辖区技术人员的一般知识。除了在实施例中或在它处以其他方式明确指出外，本说明书中指定材料量、反应条件、分子量、碳原子数等的所有数值量应理解为由字词“约”修饰。应当理解，本文所述的量、范围和比例的上限和下限可独立地组合。类似地，本发明每种要素的范围和量可与任何其他要素的范围或量一起使用。
如本文所用，与“包含”、“含有”或“特征在于”同义的过渡术语“包括”是包括性或开放式的，而并不排除另外的、未列举的要素或方法步骤。然而，在本文对“包含”的每一次使用中，意在使该术语还涵盖作为替代实施方案的短语“基本上由……组成”和“由……组成”，其中，“由……组成”排除未指出的任何要素或步骤，并且“基本上由……组成”允许包括不实质上影响所考虑的组合物或方法的必要或基本和新颖特性的另外的未叙述的要素或步骤。
虽然为了说明本发明的目的已示出了某些代表性实施方案和细节，但对于本领域的技术人员来说，显然，在不脱离本发明范围的情况下仍可进行各种变化和修改。就这一点而言，本发明的范围仅由以下权利要求书限定。
一种热传递流体，所述热传递流体包含烃油和含氧化合物的混合物。
任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体基本上不含或不含环状结构。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含含有至少一种具有8到50个碳原子的饱和烃化合物的异链烷烃油。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含含有至少一种具有至少10个碳原子的饱和烃化合物的异链烷烃油。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含含有至少一种具有至少12个碳原子的饱和烃化合物的异链烷烃油。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含含有至少一种具有14到34个碳原子的饱和烃化合物的异链烷烃油。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含具有至少一个烃基支链的异链烷烃油，并且具有不超过24个碳原子的单一连续碳链。任何前述句子的热传递流体，其中所述至少一种饱和烃化合物含有至少10个碳原子和至少一个烃基支链，并且具有不超过24个碳原子的单一连续碳链。任何前述句子的热传递流体，其中所述至少一种饱和烃化合物包括分子量为140g/mol至550g/mol的支链无环化合物。任何前述句子的热传递流体，其中所述至少一种饱和烃化合物包括分子量为160g/mol至480g/mol的支链无环化合物。
任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含天然烃油、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含合成烃油、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含源自石油或等效原料的烃油、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含衍生自天然来源的烃油、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含衍生自甘油三酯的异链烷烃油、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的数均分子量为140至5000的聚α烯烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的数均分子量为200至4750的聚α烯烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的数均分子量为250至4500的聚α烯烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的数均分子量为500至4500的聚α烯烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的数均分子量为750至4500的聚α烯烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的数均分子量为750至4000的聚α烯烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含由C2-C24烯烃聚合的聚α烯烃或其混合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含由C3-C24烯烃聚合的聚α烯烃或其混合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含由C4-C24烯烃聚合的聚α烯烃或其混合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含由C5-C20烯烃聚合的聚α烯烃或其混合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含由C6-C18烯烃聚合的聚α烯烃或其混合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含由C8-C14烯烃聚合的聚α烯烃或其混合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含由C8-C12烯烃聚合的聚α烯烃或其混合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包含丙烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包含异丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包含1-丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包含异戊二烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包含1,3-丁二烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包含聚异丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。
任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含数均分子量为140至5000的聚异丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含数均分子量为200至4500的聚异丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含数均分子量为250至4000的聚异丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含数均分子量为300至3500的聚异丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含数均分子量为350至3000的聚异丁烯聚合物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用a聚苯乙烯标准测量的数均分子量为400至2500的聚异丁烯聚合物。
任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由C4-C24α-烯烃或其混合物聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-戊烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-己烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-庚烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-辛烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-壬烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-癸烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-癸烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十一烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十二烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十三烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十四烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十五烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十六烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十七烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十八烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-十九烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-二十烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-二十一烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-二十二烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-二十三烯聚合而成。任何前述段落中任何句子的组合物，其中所述至少一种支化聚烯烃聚合物由1-二十四烯聚合而成。
任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的1000Mn至5000Mn的聚癸烯聚合物。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的1250Mn至4750Mn的聚癸烯聚合物。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的1500Mn至4500Mn的聚癸烯聚合物。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的2000Mn至4250Mn的聚癸烯聚合物。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：如通过凝胶渗透色谱法用聚苯乙烯标准测量的2500Mn至4000Mn的聚癸烯聚合物。
任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：包括前述句子中的聚合物中的任何聚合物的混合物的聚α烯烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C6和C8α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C6和C10α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油中的异链烷烃油包括C6和C12α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C6和C14α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C6和C16α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C6、C8和C10α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C6、C8和C12α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C6、C8和C14α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C6、C8和C16α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C8和C10α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C8和C12α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C8和C14α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C8和C16α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C8、C10和C12α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C8、C10和C14α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C8、C10和C16α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C10和C12α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C10和C14α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体的异链烷烃油包括C10和C16α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C10、C12和C14α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含C10、C12和C16α-烯烃的混合物的聚α烯烃、基本上由其组成、由其组成。
任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包括每6个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包括每7个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包括每8个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包括每12个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包括每16个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包括每20个碳原子具有至少1个非质子或质子氧的烃。
任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含酯油、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含醚油、基本上由其组成、由其组成。
任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含一元醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含乙醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含甲醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含丙二醇衍生物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含正丁醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含叔丁醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异丙醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含戊醇异构体、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异构体己醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异构体庚醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异构体辛醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异构体癸醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异构体十二烷醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异构体十四醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异构体十六烷醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含支链醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含2-乙基己醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异辛醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异癸醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含异十二烷醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含多元醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含丙二醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含乙二醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含1,4-丁二醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含季戊四醇、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含三羟甲基丙烷、基本上由其组成、由其组成。
任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含甲基叔丁基醚(MTBE)、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含叔戊基甲基醚(TAME)、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含乙基叔丁基醚(ETBE)、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中含氧化合物包含叔戊基乙基醚(TAEE)、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含叔己基甲基醚(THEME)、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含二异丙基醚、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含聚醚、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含二乙二醇二丁醚、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含聚亚烷基二醇的低分子量低聚物、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含聚乙二醇(PEG)、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含聚丙二醇(PPG)、基本上由其组成、由其组成。
任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含一元羧酸与一元醇的酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含二醇与一元羧酸的二酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含二羧酸与一元醇的二酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含一元羧酸的多元醇酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中含氧化合物包含一元醇与多元羧酸的聚酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含一元羧酸或二羧酸与一元醇的酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含己二酸二丁酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含癸二酸二(2-乙基己基)酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含富马酸二正己酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含癸二酸二辛酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含壬二酸二异辛酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含壬二酸二异癸酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含邻苯二甲酸二辛酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中含氧化合物包含邻苯二甲酸二癸酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含癸二酸双二十烷基酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含亚油酸二聚体的2-乙基己基二酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体包含以下、基本上由以下组成、由以下组成：通过使一摩尔癸二酸与两摩尔四乙二醇和两摩尔2-乙基己酸反应形成的复合酯。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含由C5至C12一元羧酸和多元醇制成的酯和多元醇醚、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含羟基取代的羧酸与一元醇组合的酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含脂肪酸甘油三酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含水解或部分水解的甘油三酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含酯交换的甘油三酯、基本上由其组成、由其组成。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物包含脂肪酸甲酯(或FAME)、基本上由其组成、由其组成。
任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约1重量％至约45重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约1.5重量％至约40重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约2重量％至约35重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约2.5重量％至约30重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约3重量％至约25重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约1重量％至约20重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约1.5重量％至约19重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约2重量％至约18重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约2.5重量％至约17重量％存在。任何前述句子的热传递流体，其中所述含氧化合物以约3重量％至约16重量％存在。
任何前述句子的热传递流体，如根据ASTM D445_100测量的，其具有在100℃下测量的0.7cSt至7.0cSt的运动粘度。
任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有根据ASTM D56测量的至少50℃的闪点。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有根据ASTM D56测量的至少93℃的闪点。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有根据ASTM D56测量的至少110℃的闪点。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有根据ASTMD56测量的至少150℃的闪点。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有根据ASTM D56测量的至少200℃的闪点。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有根据ASTM D56测量的至少250℃的闪点。
任何前述句子的热传递流体，其中如根据ASTM D5985测量的，所述热传递流体的倾点为至少-5℃。任何前述句子的热传递流体，其中如根据ASTM D5985测量的，所述热传递流体的倾点为至少-40℃。任何前述句子的热传递流体，其中如根据ASTM D5985测量的，所述热传递流体的倾点为至少-36℃。任何前述句子的热传递流体，其中如根据ASTM D5985测量的，所述热传递流体的倾点为至少-20℃。
任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有如根据ASTM D924测量的5.0或更低的介电常数。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有如根据ASTMD924测量的4.5或更低的介电常数。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有如根据ASTM D924测量的4.0或更低的介电常数。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有如根据ASTM D924测量的3.0或更低的介电常数。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有如根据ASTM D924测量的2.5或更低的介电常数。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有如根据ASTM D924测量的2.3或更低的介电常数。任何前述句子的热传递流体，其中所述热传递流体具有如根据ASTM D924测量的1.9或更低的介电常数。
任何前述句子的热传递流体，所述热传递流体还包含热传递添加剂。
根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括电池、基本上由其组成、由其组成。根据前一句所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括相对于彼此堆叠的多个电池单元以构建电池模块。根据前一句所述的方法和/或系统，其中所述电池操作电动车辆。根据前一句所述的方法和/或系统，其中所述电动车辆包括电动汽车、基本上由其组成、由其组成。根据前一句所述的方法和/或系统，其中所述电动车辆包括卡车、基本上由其组成、由其组成。根据前一句所述的方法和/或系统，其中所述电动车辆包括电气化公共交通车辆、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括航空电子器件、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括计算机电子器件诸如计算机服务器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括逆变器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括DC到DC转换器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括充电器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括电动机、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括电动机控制器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括微处理器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括不间断功率源(UPS)、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括电力电子器件、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括IGBT、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括SCR、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括闸流器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括电容器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括二极管、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括晶体管、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括整流器、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括DC到AC逆变器、基本上由其组成、由其组成。根据任何前述句子所述的方法和/或系统，其中所述方法和/或系统进一步包括在充电操作中操作所述电气组件。根据任何前述句子所述的方法和/或系统，其中所述方法和/或系统进一步包括在放电操作中操作所述电气组件。根据任何前述句子所述的方法和/或系统，其中去除热量的步骤包括去除由于极端环境条件而传递到所述电气组件中的热量。根据任何前述句子所述的方法和/或系统，其中所述热传递流体能够将所述电池模块充电到在少于15分钟的时间段内恢复至少75％的总电池容量。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括燃料电池单元、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括太阳能电池单元、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括太阳能电池板、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电气组件包括光伏电池单元、基本上由其组成、由其组成。根据前一段落所述的方法和/或系统，其中所述电动车辆进一步包括内燃机、基本上由其组成、由其组成。根据任何前述句子所述的方法和/或系统，其中从所述电气组件去除热量包括以下、基本上由以下组成或由以下组成：将所述电气组件置于浴槽中以与所述热传递流体进行直接流体连通并且使所述热传递流体循环通过热传递系统。根据任何前述句子所述的方法和/或系统，其中所述热传递系统的所述浴槽与热传递流体储器和热交换器进行流体连通。

Claims (22)

1.一种热传递流体，所述热传递流体包含烃油和含氧化合物的混合物。
2.根据权利要求1所述的热传递流体，其中所述烃油基本上不含或不含环状结构。
3.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，其中所述烃油包括含有至少一种具有8至50个碳原子的饱和烃化合物的异链烷烃油。
4.根据权利要求3所述的热传递流体，其中所述至少一种饱和烃化合物含有至少10个碳原子和至少一个烃基支链，并且具有不超过24个碳原子的单一连续碳链。
5.根据权利要求3所述的热传递流体，其中所述至少一种饱和烃化合物包括分子量为140g/mol至550g/mol的支链无环化合物。
6.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体包含1重量％至45重量％的所述含氧化合物。
7.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体包含1重量％至20重量％的所述含氧化合物。
8.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，其中所述含氧化合物剂包括有机含氧化合物。
9.根据权利要求8所述的热传递流体，其中所述含氧化合物包含醇、酯、醚、聚醚或它们的混合物。
10.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体具有根据ASTMD445_100测量的在100℃下测量的0.7cSt至7.0cSt的运动粘度。
11.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体具有根据ASTM D56测量的至少50℃的闪点。
12.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体具有根据ASTMD5985测量的至少-5℃的倾点。
13.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体具有根据ASTM D924测量的5.0或更低的介电常数。
14.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体还包含热传递添加剂。
15.根据任一项前述权利要求所述的热传递流体，所述热传递流体还包含金属和非金属颗粒或它们的组合。
16.一种冷却电气组件的方法，所述方法包括将所述电气组件浸入包含根据任一项前述权利要求所述的热传递流体的浴槽中，并操作所述电气组件。
17.根据权利要求15所述的方法，其中所述电气组件包括电池。
18.根据权利要求16所述的方法，其中所述电池操作电动车辆。
19.根据权利要求15所述的方法，其中所述电气组件包括以下中的至少一者：飞机电子器件、计算机电子器件、逆变器、DC到DC转换器、AC到DC转换器、充电器、逆变器、电动机和电动机控制器。
20.根据权利要求15至18中任一项所述的方法，
21.根据权利要求16所述的方法，其中所述电气组件包括计算机电子器件。
22.一种用于电动车辆的浸入式冷却剂系统，所述用于电动车辆的浸入式冷却剂系统包括位于浴槽中的电池组，其中所述浴槽与包括根据权利要求1至14中任一项所述的热传递流体的热传递流体贮存器流体连通。
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