DE112020000619T5

DE112020000619T5 - Wärmeübertragungsmedium und Fahrzeug-Wärmemanagementsystem

Info

Publication number: DE112020000619T5
Application number: DE112020000619.0T
Authority: DE
Inventors: Takuya Fuse; Shinya Kasamatsu; Kouji Inagaki; Ryuta Kobayakawa; Saori Nakajima
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2019-02-01
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2021-10-21
Also published as: WO2020158867A1; CN113365867A; JP2020125384A; US20210355362A1

Abstract

Ein Wärmeübertragungsmedium (14) zum Übertragen von Wärme von einer Fahrzeugantriebsbatterie (4), die während des Ladens und Entladens Wärme erzeugt, beinhaltet ein flüssiges Grundmaterial, einen mit dem Grundmaterial kompatiblen Orthokieselsäureester und ein in dem Grundmaterial dispergiertes Ionenadsorptionsmittel. Das Ionenadsorptionsmittel wird aus mehreren Feststoffteilchen (15) gebildet und adsorbiert mindestens eines von Anionen und Kationen, die in dem Wärmeübertragungsmedium vorhanden sind.

Description

Diese Anmeldung basiert auf der japanischen Patentanmeldung Nr. 2019-017186 , die am 1. Februar 2019 eingereicht wurde, und nimmt diese durch Bezugnahme auf.
TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf ein Wärmeübertragungsmedium und ein Fahrzeug-Wärmemanagementsystem.
STAND DER TECHNIK
Die Patentliteratur 1 offenbart ein Wärmemanagementsystem für ein Fahrzeug. Dieses System beinhaltet eine Fahrzeugantriebsbatterie, die einen Fahrzeugmotor mit elektrischer Energie versorgt, ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium, das Wärme von der Batterie überträgt, einen Wärmeempfänger, an dem das Wärmeübertragungsmedium durch Wärmeaustausch Wärme von der Batterie empfängt, und einen Wärmetauscher, an dem das Wärmeübertragungsmedium Wärme abgibt, indem es die Wärme mit einem Kältemittel für ein Kühlkreislaufsystem austauscht. In diesem System wird die Batterie gekühlt, indem Wärme von der Batterie über das Wärmeübertragungsmedium an das Kältemittel des Kältekreislaufsystems übertragen wird.
LITERATUR ZUM STAND DER TECHNIK
PATENTLITERATUR
Patentliteratur 1: JP 2015-131597 A
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Wenn das Wärmeübertragungsmedium im obigen System eine hohe elektrische Leitfähigkeit hat, kommt es zu einem Kurzschluss, wenn das Wärmeübertragungsmedium austritt und mit der Batterie in Kontakt kommt. Daher ist es erwünscht, dass das Wärmeübertragungsmedium eine niedrige elektrische Leitfähigkeit aufweist.
Vor diesem Hintergrund haben die Erfinder die Verwendbarkeit eines flüssigen Grundmaterials und eines Orthokieselsäureesters als Wärmeübertragungsmedium untersucht. Der Orthokieselsäureester kann anstelle eines ionischen Rostschutzmittels verwendet werden. Dementsprechend kann die Menge des ionischen Rostschutzmittels im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium, das ein ionisches Rostschutzmittel enthält, reduziert werden. Andernfalls kann das Wärmeübertragungsmedium keinen ionischen Rostschutz enthalten. Infolgedessen kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium, das einen ionischen Rostinhibitor enthält, herabgesetzt werden.
Wenn ein solches Wärmeübertragungsmedium jedoch weiter verwendet wird, wird das Wärmeübertragungsmedium sauer und es entstehen Ionen im Wärmeübertragungsmedium. Der Grund, warum das Wärmeübertragungsmedium sauer wird, ist, dass das Wärmeübertragungsmedium thermisch zersetzt wird und/oder das Wärmeübertragungsmedium Kohlendioxid in der Luft aufnimmt. Wenn das Wärmeübertragungsmedium kontinuierlich verwendet wird, werden außerdem Ionen aus den Strömungskanälen, die das Wärmeübertragungsmedium bilden, und deren Ablagerungen in das Wärmeübertragungsmedium freigesetzt, die darin Strömungskanäle für das Wärmeübertragungsmedium definieren. Dadurch nimmt die Menge der Ionen im Wärmeübertragungsmedium mit der Zeit zu. Infolgedessen erhöht sich die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums. Aus den oben genannten Gründen haben die Erfinder festgestellt, dass es schwierig wäre, die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums zu verringern.
Ein Ziel der vorliegenden Offenbarung ist es, ein Wärmeübertragungsmedium und ein Fahrzeug-Wärmemanagementsystem bereitzustellen, bei dem eine elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden kann.
Um das obige Ziel zu erreichen, überträgt gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ein Wärmeübertragungsmedium Wärme von einer Fahrzeugantriebsbatterie, die während des Ladens und Entladens Wärme erzeugt. Das Wärmeübertragungsmedium beinhaltet ein flüssiges Grundmaterial, einen mit dem Grundmaterial kompatiblen Orthokieselsäureester und ein in dem Grundmaterial dispergiertes Ionenadsorptionsmittel.
Das Ionenadsorptionsmittel wird aus mehreren Feststoffteilchen gebildet und adsorbiert mindestens eines der im Wärmeübertragungsmedium vorhandenen Anionen und Kationen.
Dementsprechend kann die Menge des ionischen Rostschutzmittels im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium, das ein ionisches Rostschutzmittel enthält, reduziert werden. Andernfalls kann das Wärmeübertragungsmedium keinen ionischen Rostinhibitor enthalten. Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium, das einen ionischen Rostinhibitor enthält, herabgesetzt werden.
Auch wenn sich eine Menge der Ionen im Wärmeübertragungsmedium erhöht, können die erhöhten Ionen durch das Ionenadsorptionsmittel adsorbiert werden. Somit kann verhindert werden, dass die Ionenmenge im Wärmeübertragungsmedium ansteigt. So kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Offenbarung wird ein Fahrzeug-Wärmemanagementsystem in einem Fahrzeug montiert. Das System beinhaltet eine Fahrzeugantriebsbatterie, die während des Ladens und Entladens Wärme erzeugt, ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium, das von der Batterie empfangene Wärme überträgt, einen Wärmeempfänger, der so konfiguriert ist, dass er das Wärmeübertragungsmedium veranlasst, die Wärme durch Wärmeaustausch mit der Batterie aufzunehmen, und einen Wärmetauscher, der so konfiguriert ist, dass er das Wärmeübertragungsmedium veranlasst, die Wärme durch Wärmeaustausch mit einem Wärmeaustauschmedium abzugeben. Das Wärmeübertragungsmedium beinhaltet ein flüssiges Grundmaterial, einen mit dem Grundmaterial kompatiblen Orthokieselsäureester und ein in dem Grundmaterial dispergiertes Ionenadsorptionsmittel. Das Ionenadsorptionsmittel wird aus mehreren Feststoffteilchen gebildet und adsorbiert Ionen, die mindestens eines von Anionen und Kationen sind, die im Wärmeübertragungsmedium vorhanden sind und aus dem Wärmetauscher in das Wärmeübertragungsmedium abgegeben werden.
Dementsprechend kann die Menge des ionischen Rostschutzmittels im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium, das ein ionisches Rostschutzmittel enthält, reduziert werden. Andernfalls kann das Wärmeübertragungsmedium keinen ionischen Rostinhibitor enthalten. Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium, das einen ionischen Rostinhibitor enthält, herabgesetzt werden.
Weiterhin haben die Erfinder herausgefunden, dass eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums durch aus dem Wärmetauscher freigesetzte Ionen stark beeinflusst wird. Gemäß dem Fahrzeug-Wärmemanagementsystem können, selbst wenn eine Menge der aus dem Wärmetauscher freigesetzten Ionen im Wärmeübertragungsmedium zunimmt, die erhöhten Ionen durch das Ionenadsorptionsmittel adsorbiert werden. Somit kann ein Anstieg der Ionen im Wärmeübertragungsmedium verhindert werden. So kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Die Bezugszeichen in Klammern, die den Komponenten und dergleichen beigefügt sind, zeigen ein Beispiel für die Übereinstimmung zwischen den Komponenten und dergleichen und spezifischen Komponenten und dergleichen, die in einer unten zu beschreibenden Ausführungsform beschrieben werden.
Figurenliste

Die 1 ist eine schematische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration eines Fahrzeug-Wärmemanagementsystems gemäß einer ersten Ausführungsform zeigt, in der eine Strömung eines Wärmeübertragungsmediums dargestellt ist, wenn sich das Wärmeübertragungsmedium in einem ersten Strömungszustand befindet.
Die 2 ist eine schematische Ansicht, die eine Gesamtkonfiguration des Fahrzeug-Wärmemanagementsystems gemäß der ersten Ausführungsform zeigt, wobei eine Strömung des Wärmeübertragungsmediums dargestellt ist, wenn sich das Wärmeübertragungsmedium in einem zweiten Strömungszustand befindet.
Die 3 ist eine schematische Ansicht eines Wärmeübertragungsmediums gemäß der ersten Ausführungsform.
Die 4 ist ein Messergebnis der elektrischen Leitfähigkeit eines jeden der Wärmeübertragungsmedien gemäß der ersten Ausführungsform, einer zweiten Ausführungsform und einem Vergleichsbeispiel.
Die 5 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung einer vierten Ausführungsform und ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt eines einen Strömungsdurchlass bildenden Bauteils zeigt.
Die 6 ist ein Diagramm zur Erläuterung der Wirkung der vierten Ausführungsform und ist eine schematische Ansicht, die einen Querschnitt eines einen Strömungsdurchgang bildenden Bauteils zeigt.

BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. In den folgenden Ausführungsformen werden Teilen, die gleich oder gleichwertig sind, zur Beschreibung dieselben Bezugsziffern zugeordnet.
(Erste Ausführungsform)
Das in der 1 dargestellte Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 ist in einem Elektrofahrzeug eingebaut. Nachfolgend wird das Fahrzeug-Wärmemanagementsystem 10 einfach als „System 10“ bezeichnet. Das Elektrofahrzeug erhält eine Antriebskraft von einem Fahrelektromotor 2. Das Elektrofahrzeug kann z. B. ein Elektrofahrzeug, ein Plug-in-Hybridfahrzeug, ein elektrisches Zweiradfahrzeug oder ähnliches sein. Die Anzahl der Räder und die Verwendung des Elektrofahrzeugs sind nicht auf die oben beschriebenen Beispiele beschränkt. Das Elektrofahrzeug umfasst den Fahrelektromotor 2, eine Batterie 4 und einen Wechselrichter 6.
Der Fahrelektromotor 2 ist ein Motorgenerator, der die von der Batterie 4 gelieferte elektrische Leistung in Antriebsleistung für das Fahrzeug umwandelt und auch beim Abbremsen des Fahrzeugs die Antriebsleistung für das Fahrzeug in elektrische Leistung umwandelt. Der Fahrelektromotor 2 erzeugt bei der Leistungsumwandlung zwischen der Antriebsleistung und der elektrischen Leistung Wärme.
Die Batterie 4 ist eine Batterie für die Fahrt des Fahrzeugs und ist so konfiguriert, dass sie den Fahrelektromotor 2 mit Strom versorgt. Die Batterie 4 speichert die vom Fahrelektromotor 2 gelieferte Elektrizität während der Verzögerung des Fahrzeugs. Die Batterie 4 kann auch Strom speichern, der von einer externen Stromquelle (d. h. einer kommerziellen Stromquelle) zugeführt wird, wenn das Fahrzeug angehalten wird. Die Batterie 4 erzeugt während des Ladens und Entladens Wärme.
Der Wechselrichter 6 ist eine Leistungsumwandlungsvorrichtung, die den von der Batterie 4 an den Fahrelektromotor 2 gelieferten elektrischen Strom von Gleichstrom in Wechselstrom umwandelt. Weiterhin wandelt der Wechselrichter 6 die vom Fahrelektromotor 2 an die Batterie 4 gelieferte elektrische Leistung von Wechselstrom in Gleichstrom um. Der Wechselrichter 6 erzeugt bei der Umwandlung des elektrischen Stroms Wärme.
Das System 10 regelt die vom Fahrelektromotor 2, der Batterie 4, dem Wechselrichter 6 und dergleichen erzeugte Wärme. Das System 10 beinhaltet die Batterie 4, ein Wärmeübertragungsmedium 14, einen Wärmeempfänger 16, einen Kältemittel-Wärmetauscher 18, einen Luft-Wärmetauscher 20, einen Öl-Wärmetauscher 22, einen Wechselrichter-Wärmetauscher 24, eine Strömungsweg-Schalteinheit 28, eine erste Pumpe 30, eine zweite Pumpe 32 und Schläuche 34.
Das Wärmeübertragungsmedium 14 transportiert die von der Batterie 4 aufgenommene Wärme. Das Wärmeübertragungsmedium 14 ist im Einsatz flüssig und erfährt keinen Phasenwechsel. Details zum Wärmeübertragungsmedium werden später beschrieben.
Der Wärmeempfänger 16 bewirkt, dass das Wärmeübertragungsmedium 14 die Wärme durch Wärmeaustausch mit der Batterie 4 aufnimmt. Die Wärme wird von der Batterie 4 an das Wärmeübertragungsmedium 14 über konstituierende Bauteile des Wärmeempfängers 16 übertragen. Der Wärmeempfänger 16 kann so konfiguriert sein, dass die Batterie 4 in das Wärmeübertragungsmedium 14 eingetaucht ist und die Wärme direkt von der Batterie 4 auf das Wärmeübertragungsmedium 14 übertragen wird.
Der Kältemittel-Wärmetauscher 18 ist ein Wärmetauscher, der so konfiguriert ist, dass das Wärmeübertragungsmedium 14 durch Wärmeaustausch mit einem Kältemittel 48, als Wärmeaustauschmedium, für ein Kühlkreislaufsystem Wärme abgibt. Der Luft-Wärmetauscher 20 ist ein Wärmetauscher, der so konfiguriert ist, dass er Wärme aus dem Wärmeübertragungsmedium 14 durch den Austausch der Wärme mit Luft 21, als Wärmeaustauschmedium, außerhalb des Fahrzeugs abgibt. Die Luft 21 wird dem Luft-Wärmetauscher 20 durch den Betrieb eines Gebläses (nicht dargestellt) zugeführt.
Der Öl-Wärmetauscher 22 ist ein Wärmetauscher, der so konfiguriert ist, dass das Wärmeübertragungsmedium 14 durch Wärmeaustausch mit einem Öl 36, das vom Fahrelektromotor 2 Wärme erhalten hat, Wärme von dem Öl 36 erhält. Der Öl-Wärmetauscher 22 ist über ein Rohr 38, durch das das Öl 36 fließt, mit einem Öldurchlassabschnitt des Fahrelektromotors 2 verbunden.
Der Wechselrichter-Wärmetauscher 24 ist ein Wärmetauscher, der so konfiguriert ist, dass das Wärmeübertragungsmedium 14 durch Wärmeaustausch mit dem Wechselrichter 6 Wärme aufnimmt. Jeder von dem Wärmeempfänger 16, dem Kältemittel-Wärmetauscher 18, dem Luft-Wärmetauscher 20, dem Öl-Wärmetauscher 22 und dem Wechselrichter-Wärmetauscher 24 beinhaltet einen Abschnitt, der mit dem Wärmeübertragungsmedium 14 in Kontakt steht und aus einem Material einschließlich Aluminium besteht.
Jede der ersten Pumpe 30 und der zweiten Pumpe 32 ist ein Fluidmechanismus, der das Wärmeübertragungsmedium 14 einspeist. Jeder der Schläuche 34 ist ein den Strömungsdurchgang bildendes Bauteil, das einen Strömungsdurchgang definiert, durch den das Wärmeübertragungsmedium 14 strömt.
Der Wärmeempfänger 16, der Kältemittel-Wärmetauscher 18, der Luft-Wärmetauscher 20, der Öl-Wärmetauscher 22, der Wechselrichter-Wärmetauscher 24, die Strömungsweg-Schalteinheit 28, die erste Pumpe 30 und die zweite Pumpe 32 sind durch die Schläuche 34 miteinander verbunden. Dadurch wird der Wärmeübertragungsmediumkreislauf 12 gebildet, in dem das Wärmeübertragungsmedium 14 zirkuliert.
Im Einzelnen sind der Wärmeempfänger 16, die Strömungsweg-Schalteinheit 28, die erste Pumpe 30 und der Kältemittel-Wärmetauscher 18 miteinander verbunden, um eine Ringform zu bilden. Weiterhin sind die Strömungsweg-Schalteinheit 28, der Wechselrichter-Wärmetauscher 24, der Öl-Wärmetauscher 22, der Luft-Wärmetauscher 20 und die zweite Pumpe 32 miteinander verbunden, um eine Ringform zu bilden.
Die Strömungsweg-Schalteinheit 28 schaltet einen Strömungszustand des Wärmeübertragungsmediums 14 zwischen einem ersten Strömungszustand und einem zweiten Strömungszustand um. Der erste Strömungszustand ist ein Zustand, in dem, wie in der 1 gezeigt, das Wärmeübertragungsmedium 14 durch die erste Pumpe 30, den Kältemittel-Wärmetauscher 18, den Wärmeempfänger 16 und die erste Pumpe 30 in dieser Reihenfolge zirkuliert, und zusätzlich zu dieser Strömung zirkuliert das Wärmeübertragungsmedium 14 durch die zweite Pumpe 32, den Wechselrichter-Wärmetauscher 24, den Öl-Wärmetauscher 22, den Luft-Wärmetauscher 20 und die zweite Pumpe 32 in dieser Reihenfolge. Der zweite Strömungszustand ist ein Zustand, in dem, wie in der 2 dargestellt, das Wärmeübertragungsmedium 14 durch die erste Pumpe 30, den Kältemittel-Wärmetauscher 18, den Wärmeempfänger 16, den Wechselrichter-Wärmetauscher 24, den Öl-Wärmetauscher 22, den Luft-Wärmetauscher 20, die zweite Pumpe 32 und die erste Pumpe 30 in dieser Reihenfolge zirkuliert.
Wie ferner in der 1 dargestellt, beinhaltet das System 10 einen Kompressor 42, einen Kältemittelkühler 44 und ein Expansionsventil 48. Diese Vorrichtungen 42, 44, 46 und der Kältemittel-Wärmetauscher 18 bilden ein Kältekreislaufsystem vom Dampfkompressionstyp. Diese Vorrichtungen 42, 44, 46 und der Kältemittel-Wärmetauscher 18 sind durch ein Rohr 50, durch das das Kältemittel 48 fließt, miteinander verbunden.
Der Kompressor 42 verdichtet das angesaugte Kältemittel und gibt es ab. Der Kältemittelkühler 44 ist ein Wärmetauscher, der bewirkt, dass das Kältemittel 48 durch Wärmeaustausch zwischen einer in den 1 und 2 gezeigten Luft 45 außerhalb des Fahrzeugs und dem Kältemittel 48 Wärme abgibt Durch Betätigung eines Gebläses (nicht dargestellt) wird die Luft 45 außerhalb des Fahrzeugs dem Kältemittelkühler 44 zugeführt. Das Expansionsventil 46 dekomprimiert und expandiert das Kältemittel 48. Der Kältemittel-Wärmetauscher 18 ist ebenfalls ein Wärmeabsorber, der das Kältemittel 48 durch Wärmeaustausch zwischen dem Kältemittel 48 und dem Wärmeübertragungsmedium 14 zur Wärmeaufnahme veranlasst.
In dem System 10 der vorliegenden Ausführungsform kann wahlweise ein erster Kühlmodus zum Kühlen der Batterie 4 unter ausschließlicher Verwendung des Kältemittel-Wärmetauschers 18 als ein Kühler, der das Wärmeübertragungsmedium 14 zur Wärmeabgabe veranlasst, und ein zweiter Kühlmodus zum Kühlen der Batterie 4 unter Verwendung sowohl des Kältemittel-Wärmetauschers 18 als auch des Luft-Wärmetauschers 20 als Kühler, die das Wärmeübertragungsmedium 14 zur Wärmeabgabe veranlassen, durchgeführt werden.
(Erster Kühlmodus für die Batterie 4)
In diesem Modus wird im Wärmeübertragungsmediumkreislauf 12 durch die Strömungsweg-Schalteinheit 28 der Strömungszustand des Wärmeübertragungsmediums 14 auf den ersten Strömungszustand eingestellt, wie in 1 dargestellt. Die Luft 45 außerhalb des Fahrzeugs wird dem Kältemittelkühler 44 zugeführt.
Durch den Betrieb der ersten Pumpe 30 zirkuliert das Wärmeübertragungsmedium 14 durch den Wärmeempfänger 16 und den Kältemittel-Wärmetauscher 18 in dieser Reihenfolge. Dabei nimmt das Wärmeübertragungsmedium 14 am Wärmeempfänger 16 Wärme von der Batterie 4 auf. Am Kältemittel-Wärmetauscher 18 gibt das Wärmeübertragungsmedium 14 Wärme an das Kältemittel 48 ab. Dadurch wird die Batterie 4 gekühlt. Auf der anderen Seite gibt das Kältemittel 48 am Kältemittelkühler 44 Wärme an die Luft 45 außerhalb des Fahrzeugs ab.
Durch den Betrieb der zweiten Pumpe 32 zirkuliert das Wärmeübertragungsmedium 14 durch den Wechselrichter-Wärmetauscher 24, den Öl-Wärmetauscher 22 und den Luft-Wärmetauscher 20 in dieser Reihenfolge. Zu diesem Zeitpunkt erhält das Wärmeübertragungsmedium 14 Wärme vom Wechselrichter 6 am Wechselrichter-Wärmetauscher 24. Am Öl-Wärmetauscher 22 nimmt das Wärmeübertragungsmedium 14 Wärme aus dem Öl 36 auf. Am Luft-Wärmetauscher 20 gibt das Wärmeübertragungsmedium 14 Wärme an die Luft 21 ab. Dadurch werden der Wechselrichter 6 und der Fahrelektromotor 2 gekühlt.
(Zweiter Kühlmodus für die Batterie 4)
In diesem Modus stellt die Strömungsweg-Schalteinheit 28 im Wärmeübertragungsmediumkreislauf 12 den Strömungszustand des Wärmeübertragungsmediums 14 auf den zweiten Strömungszustand, wie in der 2 dargestellt. Die Luft 45 außerhalb des Fahrzeugs wird dem Kältemittelkühler 44 zugeführt.
Durch den Betrieb der ersten Pumpe 30 und der zweiten Pumpe 32 zirkuliert das Wärmeübertragungsmedium 14 durch den Wärmeempfänger 16, den Wechselrichter-Wärmetauscher 24, den Öl-Wärmetauscher 22, den Luft-Wärmetauscher 20 und den Kältemittel-Wärmetauscher 18 in dieser Reihenfolge. Dabei nimmt das Wärmeübertragungsmedium 14 Wärme von der Batterie 4, dem Wechselrichter 6 und dem Öl 36 auf. Das Wärmeübertragungsmedium 14 gibt Wärme an das Kältemittel 48 am Kältemittel-Wärmetauscher 18 und an die Luft 21 am Luft-Wärmetauscher 20 ab. Als Ergebnis werden die Batterie 4, der Wechselrichter 6 und der Elektromotor 2 gekühlt.
Als nächstes wird das Wärmeübertragungsmedium 14 der vorliegenden Ausführungsform beschrieben. Das Wärmeübertragungsmedium 14 beinhaltet ein flüssiges Grundmaterial, einen Orthokieselsäureester und ein ionisches Adsorptionsmittel und enthält kein ionisches Rostschutzmittel.
Das Grundmaterial ist eine Grundlage für das Wärmeübertragungsmedium 14. Das flüssige Grundmaterial wird in flüssiger Form verwendet. Als Grundmaterial wird Wasser verwendet, das ein Gefrierpunktserniedrigungsmittel enthält. Wasser wird verwendet, da es eine große Wärmekapazität hat, kostengünstig ist und eine niedrige Viskosität aufweist. Das Gefrierpunktserniedrigungsmittel wird dem Wasser zugesetzt, damit das Wasser auch bei einer Umgebungstemperatur unterhalb des Gefrierpunkts in flüssiger Form gehalten werden kann. Das Gefrierpunktserniedrigungsmittel löst sich in Wasser und senkt den Gefrierpunkt des Wassers. Als Mittel zur Gefrierpunktserniedrigung wird ein organischer Alkohol (z. B. Alkylenglykol oder ein Derivat davon) verwendet. Als Alkylenglykol können Monoethylenglykol, Monopropylenglykol, Polyglykol, Glykolether oder Glycerin allein oder als ein Gemisch davon verwendet werden. Das Gefrierpunktserniedrigungsmittel ist nicht notwendigerweise auf organische Alkohole beschränkt, es können auch anorganische Salze und dergleichen verwendet werden.
Der Orthokieselsäureester ist mit dem Grundmaterial verträglich. Der Orthokieselsäureester ist eine Verbindung, die dem Wärmeübertragungsmedium 14 eine rosthemmende Eigenschaft verleiht. Da das Wärmeübertragungsmedium 14 den Orthokieselsäureester beinhaltet, hat das Wärmeübertragungsmedium 14 eine rosthemmende Eigenschaft. Daher muss das Wärmeübertragungsmedium 14 keinen ionischen Rostinhibitor enthalten.
Als Orthokieselsäureester wird eine Verbindung verwendet, die durch die nachstehende allgemeine Formel dargestellt ist.
In der allgemeinen Formel ist jeder der Substituenten R¹ bis R⁴, die gleich oder voneinander verschieden sind, ein Alkylsubstituent mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, ein Alkenylsubstituent mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen, ein Hydroxyalkylsubstituent mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine substituierte oder unsubstituierte Arylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen und/oder ein Glykolether-Substituent der Formel -(CH₂-CH₂-O)n-R⁵. R⁵ steht für Wasserstoff oder ein Alkyl mit 1 bis 5 Kohlenstoffatomen. n steht für eine der Zahlen von 1 bis 5.
Typische Beispiele für den Orthokieselsäureester können reine Tetraalkoxysilane wie Tetramethoxysilane, Tetraethoxysilane, Tetra(n-Propoxy)silane, Tetra(Isopropoxy)silane, Tetra(n-Butoxy)silane, Tetra-(t-Butoxy)silan, Tetra-(2-Ethylbutoxy)silan oder Tetra-(2-Ethylhexoxy)silan sowie Tetraphenoxysilan, Tetra-(2-Methylphenoxy)silan, Tetravinyloxysilan, Tetraallyloxysilan, Tetra-(2-Hydroxyethoxy)silan, Tetra-(2-Ethoxyethoxy)-silan, Tetra-(2-Butoxyethoxy)-silan, Tetra-(1-Methoxy-2-propoxy)-silan, Tetra-(2-Methoxyethoxy)-silan oder Tetra-[2-[2-(2-Methoxyethoxy)ethoxy]-ethoxy]silan sein.
Es ist bevorzugt, als Orthokieselsäureester eine Verbindung zu verwenden, bei der in der obigen allgemeinen Formel die Substituenten R¹ bis R⁴ gleich sind und die Alkylsubstituenten mit 1 bis 4 Kohlenstoffatomen oder die Glykolethersubstituenten der Formel -(CH₂-CH₂-O)n-R⁵ sind, der Substituent R⁵ Wasserstoff, Methyl oder Ethyl ist und n eine Zahl von 1, 2 oder 3 darstellt.
Der Orthokieselsäureester ist im Wärmeübertragungsmedium 14 so enthalten, dass die Massenkonzentration des Siliciums, bezogen auf das gesamte Wärmeübertragungsmedium 14, in den Bereich von 1 bis 10000 Massen-ppm fällt. Vorzugsweise ist die Massenkonzentration des Siliciums so eingestellt, dass sie in den Bereich von einschließlich 1 bis einschließlich 2000 Massen-ppm fällt. Alternativ wird die Konzentration des Siliciums vorzugsweise so eingestellt, dass sie in den Bereich von nichteinschließlich 2000 Massen-ppm bis einschließlich 10000 Massen-ppm fällt.
Der obige Orthokieselsäureester ist im Handel erhältlich oder kann durch Umesterung von 1 Äquivalent Tetramethoxysilan mit 4 Äquivalenten eines entsprechenden langkettigen Alkohols oder Phenols und anschließender Abdestillation von Methanol hergestellt werden. Das Wärmeübertragungsmedium 14 kann neben dem Orthokieselsäureester auch ein Azolderivat als Rostschutzmittel enthalten.
Das Ionenadsorptionsmittel ist im Grundmaterial dispergiert. Das Ionenadsorptionsmittel durchströmt den Wärmeübertragungsmediumkreislauf 12 zusammen mit dem Wärmeübertragungsmedium 14. Wie in der 3 dargestellt, besteht das Ionenadsorptionsmittel aus mehreren Feststoffteilchen 15. Jedes der mehreren Feststoffteilchen 15 besteht aus einem Ionenaustauscherharz, das ein Ionenaustauscher ist. Das Ionenaustauscherharz ist ein organischer Ionenaustauscher, der ein Gerüst aus einem Kunstharz und eine in das Gerüst eingeführte Ionenaustauschergruppe enthält. Das Gerüst hat eine dreidimensionale Netzstruktur. Die Ionenaustauschergruppe ist eine Gruppe, die Ionen austauschen kann. Die Ionenaustauschgruppe setzt Ionen frei, indem sie diese mit Zielionen für den Austausch austauscht.
In der vorliegenden Ausführungsform werden die mehreren Feststoffteilchen 15 aus solchen gebildet, die aus einem Kationenaustauscherharz und solchen, die aus einem Anionenaustauscherharz hergestellt sind. Als Ionenaustauscherharz tauscht das Kationenaustauscherharz in das Gerüst eingebrachte Kationen gegen auszutauschende Zielkationen aus. Die in das Gerüst eingebrachten Kationen sind Wasserstoffionen. Das Anionenaustauscherharz tauscht Anionen, die in das Gerüst eingebracht werden, mit Zielanionen für den Austausch aus. Bei den in das Gerüst eingebrachten Anionen handelt es sich um Hydroxidionen.
Die Teilchengröße jedes der mehreren Feststoffteilchen 15 beträgt vorzugsweise 100 nm oder mehr und 50 µm oder weniger. Durch Aufweisen der Teilchengröße von 100 nm oder mehr kann die Fluidität der Feststoffteilchen 15, die Ionen adsorbiert haben, im Vergleich zu den Ionen selbst verringert werden. Infolgedessen kann die elektrische Leitfähigkeit durch die Adsorption der Ionen durch die mehreren Feststoffteilchen 15 gesenkt werden. Durch eine Teilchengröße von 50 µm oder weniger kann das Auftreten von Verstopfungen im Strömungskanal für das Wärmeübertragungsmedium 14 vermieden werden.
Als Nächstes werden die Wirkungen dieser Ausführungsform erläutert.
Das Wärmeübertragungsmedium 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform beinhaltet das Wasser, das das Gefrierpunktserniedrigungsmittel und den Orthokieselsäureester enthält, und enthält keinen ionischen Rostinhibitor. Da das Wärmeübertragungsmedium 14 keinen ionischen Rostinhibitor enthält, hat das Wärmeübertragungsmedium 14 dementsprechend eine geringere elektrische Leitfähigkeit als ein Wärmeübertragungsmedium, das einen ionischen Rostinhibitor enthält. Genauer gesagt ist die Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 so eingestellt, dass sie 50 µS/cm oder weniger beträgt, vorzugsweise im Bereich von einschließlich 1 µS/cm bis einschließlich 5 µS/cm liegt.
Wenn das Wärmeübertragungsmedium 14 jedoch im Gegensatz zur vorliegenden Ausführungsform kein Ionenadsorptionsmittel enthält und das Wärmeübertragungsmedium 14 weiterhin durch den Wärmeübertragungsmediumkreislauf 12 strömt, würde aus verschiedenen Gründen die Menge an Ionen im Wärmeübertragungsmedium 14 mit der Zeit zunehmen. Infolgedessen würde die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 zunehmen. Daher kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 nicht auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Des Weiteren haben die Erfinder herausgefunden, dass eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 am stärksten von den Ionen beeinflusst wird, die aus dem Fluss freigesetzt werden, der an den Bauteilen haftet, die den Kältemittel-Wärmetauscher 18 bilden. Konkret handelt es sich bei dem Kältemittel-Wärmetauscher 18 um einen Plattenlaminat-Wärmetauscher. Zum Verbinden der Platten wird ein Hartlötmaterial verwendet. Daher wird im Kältemittel-Wärmetauscher 18 eine große Menge an Hartlötmaterial und Flussmittel verwendet. Das Flussmittel haftet an den Platten, die den Kältemittelwärmetauscher 18 bilden. Wenn das Wärmeübertragungsmedium 14 durch den Kältemittel-Wärmetauscher 18 strömt, wird das Flussmittel allmählich an das Wärmeübertragungsmedium 14 abgegeben. Wenn das Wärmeübertragungsmedium 14 kein Ionenadsorptionsmittel enthält, würde das Wärmeübertragungsmedium 14 daher eine große Menge an Kationen und Anionen enthalten, die aus dem Flussmittel stammen.
Wenn die Bauteile, aus denen der Kältemittel-Wärmetauscher 18 besteht, Aluminium enthalten, wird normalerweise KF als Flussmittel verwendet. In diesem Fall sind die aus dem Flussmittel erzeugten Kationen und Anionen Kaliumionen und Fluoridionen. Das heißt, in dieser Ausführungsform entsprechen die Kaliumionen und Fluoridionen den vom Wärmetauscher stammenden Ionen, die vom Kältemittel-Wärmetauscher 18 in das Wärmeübertragungsmedium abgegeben werden.
In Anbetracht dessen, beinhaltet das Wärmeübertragungsmedium 14 der vorliegenden Ausführungsform das Ionenadsorptionsmittel. Dieses Ionenadsorptionsmittel adsorbiert sowohl die Kaliumionen als auch die Fluoridionen.
Insbesondere sind einige der Feststoffteilchen 15 aus den mehreren Feststoffteilchen 15 aus einem Kationenaustauscherharz hergestellt, das Wasserstoffionen als Ionenaustauschergruppe enthält. Daher adsorbieren einige der Feststoffteilchen die Kaliumionen im Wärmeübertragungsmedium 14 und geben die Wasserstoffionen an das Wärmeübertragungsmedium 14 ab. Auf diese Weise werden die Kaliumionen im Wärmeübertragungsmedium 14 und die Wasserstoffionen in den Feststoffteilchen miteinander ausgetauscht.
Außerdem sind die verbleibenden Feststoffteilchen 15 von den mehreren Feststoffteilchen 15 aus einem anionischen Austauscherharz hergestellt, das Hydroxidionen als Ionenaustauschergruppe enthält. Daher adsorbieren die verbleibenden Feststoffteilchen die Fluoridionen im Wärmeübertragungsmedium 14 und geben die Hydroxidionen an das Wärmeübertragungsmedium 14 ab. Auf diese Weise werden die Fluoridionen im Wärmeübertragungsmedium 14 und die Hydroxidionen in den Feststoffteilchen gegeneinander ausgetauscht. Die Wasserstoffionen und Hydroxidionen, die beide in das Wärmeübertragungsmedium 14 abgegeben werden, reagieren miteinander und bilden Wasser.
Folglich können, selbst wenn sowohl die Kaliumionen als auch die Fluoridionen in das Wärmeübertragungsmedium 14 abgegeben werden, beide Ionen durch das Ionenadsorptionsmittel adsorbiert werden. Daher kann eine Erhöhung der Ionenmenge im Wärmeübertragungsmedium 14 im Vergleich zum Wärmeübertragungsmedium 14 ohne das Ionenadsorptionsmittel vermieden werden. Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Die 4 zeigt ein Versuchsergebnis, das die Wirkung des Wärmeübertragungsmediums 14 der vorliegenden Ausführungsform zeigt. In diesem Versuch wurden 100 ml eines Wärmeübertragungsmediums, 50 mg KF, 1,8 g Feststoffteilchen aus einem Anionenaustauscherharz und 0,8 g Feststoffteilchen aus einem Kationenaustauscherharz verwendet. Das hier verwendete Wärmeübertragungsmedium enthielt ein Gefrierpunktserniedrigungsmittel und einen Orthokieselsäureester, aber kein ionisches Rostschutzmittel.
KF wurde dem Wärmeübertragungsmedium zugesetzt. Dadurch wurde ein Zustand reproduziert, in dem Kaliumionen und aus dem Flussmittel erzeugte Fluoridionen im Wärmeübertragungsmedium vorhanden waren. Weiterhin wurden dem Wärmeübertragungsmedium Feststoffteilchen aus einem Anionenaustauscherharz und Feststoffteilchen aus einem Kationenaustauscherharz zugesetzt. Das Wärmeübertragungsmedium wurde für 55 Tage bei 45°C gelagert. Anschließend wurde die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums gemessen, nachdem das Medium gelagert wurde.
Ferner wurde als Vergleichsbeispiel der vorliegenden Ausführungsform ein Wärmeübertragungsmedium, das KF ohne Feststoffteilchen aus einem Anionenaustauscherharz und Feststoffteilchen aus einem Kationenaustauscherharz enthält, 55 Tage lang bei 45°C gelagert. Dann wurde die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums gemessen, nachdem das Medium gelagert wurde.
Wie in der 4 gezeigt, ist im Wärmetransportmedium des Vergleichsbeispiels die elektrische Leitfähigkeit, nachdem es gelagert wurde, im Vergleich zum Ausgangszustand des Wärmetransportmediums vor der Zugabe von KF deutlich erhöht. Auf der anderen Seite ist im Wärmeübertragungsmedium der vorliegenden Ausführungsform die elektrische Leitfähigkeit, nachdem sie beibehalten wurde, im Vergleich zum Wärmeübertragungsmedium gemäß dem Vergleichsbeispiel verringert. Es wurde bestätigt, dass der Anstieg der Leitfähigkeit unterdrückt wurde.
In dieser Ausführungsform sind die vom Ionenadsorptionsmittel adsorbierten Ionen nicht unbedingt auf Kaliumionen und Fluoridionen beschränkt. Selbst wenn das Flussmittel eine andere Verbindung als KF ist, kann das Ionenadsorptionsmittel sowohl Kationen als auch Anionen aus dem Flussmittel adsorbieren. Darüber hinaus kann das Ionenadsorptionsmittel andere Kationen und Anionen adsorbieren, die aufgrund anderer Faktoren im Wärmeübertragungsmedium 14 vorhanden sind. Beispiele für andere Kationen sind Metallionen, die von Bauteilen freigesetzt werden, die einen Wärmetauscher bilden, wie z. B. der Kältemittel-Wärmetauscher 18, der Luft-Wärmetauscher 20 und der Öl-Wärmetauscher 22. Beispiele für andere Anionen sind Carbonationen, die aus dem im Wärmeübertragungsmedium 14 enthaltenen Kohlendioxid aus der Luft entstehen. Daher kann verhindert werden, dass sich die Ionen im Wärmeübertragungsmedium 14 vermehren. So kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Ferner sind gemäß dem Wärmeübertragungsmedium 14 der vorliegenden Ausführungsform die Feststoffteilchen 15 aus einem Ionenaustauscherharz mit einem Gerüst aus einem Kunstharz hergestellt. Da das Gerüst aus einem synthetischen Harz besteht, ist es einfach, mehrere Feststoffteilchen 15 herzustellen. Da das Gerüst aus einem synthetischen Harz besteht, kann die Größe der einzelnen Feststoffteilchen bei der Bildung der mehreren Feststoffteilchen 15 leicht gesteuert werden. Da das Gerüst aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, können die Herstellungskosten im Vergleich zu einem Gerüst aus einem anderen Material, wie z. B. einem anorganischen Material, gesenkt werden.
In der vorliegenden Ausführungsform werden mehrere Feststoffteilchen 15 aus einem Kationenaustauscherharz und mehrere Feststoffteilchen 15 aus einem Anionenaustauscherharz verwendet. Es können jedoch auch mehrere Feststoffteilchen 15 aus einem Ionenaustauscherharz verwendet werden, bei dem sowohl Kationen als auch Anionen im Voraus in das gemeinsame Gerüst eingebracht werden.
In der vorliegenden Ausführungsform enthält das Wärmeübertragungsmedium 14 keinen ionischen Rostinhibitor. Solange das Wärmeübertragungsmedium 14 jedoch eine niedrige elektrische Leitfähigkeit aufweist, kann das Wärmeübertragungsmedium 14 einen ionischen Rostinhibitor enthalten. Das heißt, da das Wärmeübertragungsmedium 14 den Orthokieselsäureester enthält, kann die Menge des ionischen Rostschutzmittels im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium reduziert werden. Dadurch kann die anfängliche elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums im Vergleich zu einem herkömmlichen Wärmeübertragungsmedium, das einen ionischen Rostinhibitor enthält, verringert werden.
(Zweite Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform wird die mehreren Feststoffteilchen 15 aus einem Anionenaustauscherharz verwendet. Das heißt, die aus einem Kationenaustauscherharz hergestellten Feststoffteilchen 15 werden nicht verwendet. Ansonsten ist der Aufbau des Systems 10 derselbe wie bei der ersten Ausführungsform.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die Anionen im Wärmeübertragungsmedium 14 durch das Ionenadsorptionsmittel adsorbiert werden. Aus diesem Grund können die gleichen Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden.
Die 4 zeigt ein Versuchsergebnis, das die Wirkung des Wärmeübertragungsmediums 14 gemäß der zweiten Ausführungsform darstellt. Die 4 zeigt die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums gemäß der zweiten Ausführungsform, bei der KF und die aus einem Anionenaustauscherharz hergestellten Feststoffteilchen dem Wärmeübertragungsmedium hinzugefügt wurden und das Wärmeübertragungsmedium 55 Tage lang bei 45°C gelagert wurde. Wie in der 4 gezeigt, ist die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums gemäß der zweiten Ausführungsform niedriger als die des Wärmeübertragungsmediums gemäß dem Vergleichsbeispiel.
In dieser Ausführungsform sind die vom Ionenadsorptionsmittel adsorbierten Ionen nicht unbedingt auf aus dem Wärmetauscher stammende Ionen beschränkt. Das Ionenadsorptionsmittel kann andere Anionen adsorbieren, die aufgrund anderer Faktoren im Wärmeübertragungsmedium vorhanden sind. Beispiele für andere Anionen sind Carbonationen, die aus dem im Wärmeübertragungsmedium enthaltenen Kohlendioxid aus der Luft stammen.
(Dritte Ausführungsform)
In der vorliegenden Ausführungsform werden die mehreren Feststoffteilchen 15 aus einem Kationenaustauscherharz verwendet. Das heißt, die aus einem Kationenaustauscherharz hergestellten Feststoffteilchen 15 werden nicht verwendet. Ansonsten ist der Aufbau des Systems 10 derselbe wie bei der ersten Ausführungsform.
Auch wenn kein Flussmittel am Kältemittel-Wärmetauscher 18 haftet, werden, wenn das Wärmeübertragungsmedium 14 weiter durch den Wärmeübertragungsmediumkreislauf 12 fließt, Ionen von den Bauteilen, die den Kältemittel-Wärmetauscher 18 bilden, in das Wärmeübertragungsmedium 14 abgegeben. Wenn die Bauteile des Kältemittel-Wärmetauschers 18 beispielsweise AI enthalten, werden AI-Ionen aus den Bauteilen des Kältemittel-Wärmetauschers 18 in das Wärmeübertragungsmedium 14 freigesetzt. Die vorliegenden Erfinder haben festgestellt, dass dies ein Faktor zur Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 ist.
Gemäß der vorliegenden Ausführungsform können die AI-Ionen durch das Ionenadsorptionsmittel adsorbiert werden. Aus diesem Grund können die gleichen Wirkungen wie bei der ersten Ausführungsform erzielt werden. Das heißt, in dieser Ausführungsform entsprechen die AI-Ionen den vom Wärmetauscher stammenden Ionen, die vom Kältemittel-Wärmetauscher in das Wärmeübertragungsmedium abgegeben werden.
In dieser Ausführungsform sind die vom Ionenadsorptionsmittel adsorbierten Ionen nicht unbedingt auf Ionen aus dem Wärmetauscher beschränkt. Das Ionenadsorptionsmittel kann auch andere Kationen adsorbieren, die aufgrund anderer Faktoren im Wärmeübertragungsmedium 14 vorhanden sind.
(Vierte Ausführungsform)
In dieser Ausführungsform beinhaltet das Wärmeübertragungsmedium 14 ferner eine Si-Verbindung, die durch die folgende Formel (I), (II) oder (III) dargestellt wird.
R¹ bis R³ in Formel (I) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten. Z in Formel (I) stellt eine Gruppe dar, die direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält. Die Gruppe, die keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält, kann entweder wasserlöslich oder wasserunlöslich sein. Die Gruppe, die keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält, ist eine Gruppe, die keinen Sauerstoff enthält, oder eine Gruppe, die nicht direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält.
Beispiele für die Gruppe, die keinen Sauerstoff enthält, umfassen eine unsubstituierte oder teilweise substituierte Kohlenwasserstoffgruppe. Die Kohlenwasserstoffgruppe kann eine gesättigte oder ungesättigte, zyklische, mit Seitenketten- oder lineare Kohlenwasserstoffgruppe oder eine Kombination davon sein. Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe umfassen eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und eine Arylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen.
Beispiele für solche, in denen ein Teil der Kohlenwasserstoffgruppe substituiert ist, umfassen eine, in denen ein Teil des Wasserstoffs der Kohlenwasserstoffgruppe mit Halogen oder Pseudohalogen substituiert ist. Beispiele für das Halogen sind Chlor, Fluor, Brom, Iod und dergleichen. Pseudohalogene sind Atomgruppen mit ähnlichen Eigenschaften wie ein Halogenatom. Beispiele für das Pseudohalogen sind Isothiocyanat und CN. Beispiele für solche, bei denen ein Teil der Kohlenwasserstoffgruppe substituiert ist, sind CF₃ (CF₂)_m (CH₂)_n. m, n stellen ganze Zahlen dar.
Beispiele für die Gruppe, die Sauerstoff enthält, der nicht direkt an Si in der Formel gebunden ist, umfassen eine Aldehydgruppe, eine Carbonylgruppe, eine Carboxylgruppe, eine Nitrogruppe, eine Sulfogruppe, eine Gruppe, die eine Esterbindung enthält, und eine Gruppe, die eine Etherbindung enthält.
Z ist eine Gruppe, die durch O-R⁴ dargestellt wird. R⁴ ist ein Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe oder dergleichen. Die Kohlenwasserstoffgruppen umfassen nicht nur unsubstituierte, sondern auch teilweise substituierte Gruppen. Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe umfassen eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und eine Arylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. R⁴ kann eine sauerstoffhaltige Gruppe sein.
R¹ und R² in Formel (II) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten. Z¹ und Z² in Formel (II) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und die direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten. Die Beschreibung der Gruppe, die keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält, ist die gleiche wie die Beschreibung in Formel (I).
Z¹ ist eine Gruppe, die durch O-R⁴ dargestellt wird. Z² ist eine Gruppe, die durch O-R⁵ dargestellt wird. R⁴ und R⁵ können gleich oder verschieden voneinander sein. R⁴ und R⁵ sind ein Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe oder dergleichen. Die Kohlenwasserstoffgruppen umfassen nicht nur unsubstituierte, sondern auch teilweise substituierte Gruppen. Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe umfassen eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und eine Arylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. R⁴ und R⁵ können eine sauerstoffhaltige Gruppe sein.
R in Formel (III) stellt eine wasserunlösliche Gruppe dar, die keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält. Z¹, Z² und Z³ in Formel (III) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und die direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten.
Die wasserunlösliche Gruppe ist eine nicht-polare Gruppe, die nicht mit Wassermolekülen hydratisiert. Die Gruppe, die keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält, ist eine Gruppe, die keinen Sauerstoff enthält oder eine Gruppe, die Sauerstoff enthält, der nicht direkt an Si in der Formel gebunden ist. Die Beschreibung der Gruppe, die nicht direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält, ist die gleiche wie die Beschreibung in Formel (I).
Beispiele für die wasserunlösliche Gruppe, die keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält, umfassen eine Alkylgruppe (z. B. Methylgruppe, Ethylgruppe usw.), eine ungesättigte Kohlenwasserstoffgruppe (z. B. Vinylgruppe, Allylgruppe, Methylen) und eine cyclische Kohlenwasserstoffgruppe (z. B. Cyclohexylgruppe, Phenylgruppe usw.). Die Kohlenwasserstoffgruppen umfassen nicht nur unsubstituierte, sondern auch teilweise substituierte Gruppen.
Beispiele für die Gruppe, in der ein Teil davon substituiert ist, umfassen eine Gruppe, in der einige der Wasserstoffe mit Halogen oder Pseudohalogen substituiert sind. Beispiele für das Halogen sind Chlor, Fluor, Brom, Iod und dergleichen. Pseudohalogene sind Atomgruppen mit ähnlichen Eigenschaften wie ein Halogenatom. Beispiele für das Pseudohalogen sind Isothiocyanat und CN. Beispiele für die Gruppe, in der ein Teil davon substituiert ist, sind CF₃ (CF₂)_m (CH₂)_n. m, n stellen ganze Zahlen dar.
Z¹ ist eine Gruppe, die durch O-R⁴ dargestellt wird. Z² ist eine Gruppe, die durch O-R⁵ dargestellt wird. Z³ ist eine Gruppe, die durch O-R⁶ dargestellt wird. R⁴, R⁵ und R⁶ können gleich oder verschieden voneinander sein. R⁴, R⁵ und R⁶ sind Wasserstoff oder eine Kohlenwasserstoffgruppe oder dergleichen. Die Kohlenwasserstoffgruppen umfassen nicht nur unsubstituierte, sondern auch teilweise substituierte Gruppen. Beispiele für die Kohlenwasserstoffgruppe umfassen eine Alkylgruppe mit 1 bis 20 Kohlenstoffatomen, eine Alkenylgruppe mit 2 bis 20 Kohlenstoffatomen und eine Arylgruppe mit 6 bis 12 Kohlenstoffatomen. R⁴, R⁵ und R⁶ können eine sauerstoffhaltige Gruppe sein.
Die durch Formel (I), (II) oder (III) dargestellte Si-Verbindung wird z.B. über einen Orthokieselsäureester hergestellt.
Es ist zu beachten, dass nicht nur eine der Si-Verbindungen, die durch die Formeln (I), (II) und (III) dargestellt werden, notwendigerweise im Wärmeübertragungsmedium enthalten ist. Das heißt, zwei oder mehr der durch die Formeln (I), (II) und (III) dargestellten Si-Verbindungen können im Wärmeübertragungsmedium enthalten sein.
Wenn hier ein Wärmeübertragungsmedium verwendet wird, das nicht die durch Formel (I), (II) oder (III) dargestellte Si-Verbindung enthält, sondern einen Orthokieselsäureester, werden Si enthaltende Verbindungen 62, deren Vorläufer der Orthokieselsäureester ist, an die Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 gebunden. Das den Strömungsdurchgang bildende Bauteil 60 ist ein Bauteil, das einen Strömungsdurchgang darin definiert, durch den das Wärmeübertragungsmedium strömt. Beispiele für das den Strömungsdurchgang bildende Bauteil 60 beinhalten einen Teil eines Wärmetauschers, wie z. B. der Kältemittel-Wärmetauscher 18, der einen Strömungsdurchgang für das Wärmeübertragungsmedium definiert. Durch Bedecken der Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 mit den Verbindungen 62 kann eine Verschlechterung des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 aufgrund des Kontakts des Wärmeübertragungsmediums mit der Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 unterdrückt werden.
Auf der Oberfläche des den Durchfluss bildenden Bauteils 60 befindet sich jedoch ein Bereich, der nicht mit den Verbindungen 62 bedeckt ist. Der Bereich, der nicht mit den Verbindungen 62 bedeckt ist, wird durch das Wärmeübertragungsmedium, das mit der Oberfläche in Kontakt ist, verschlechtert. Aufgrund dieser Verschlechterung werden Ionen aus dem den Strömungskanal bildenden Bauteil 60 in das Wärmeübertragungsmedium 14 freigesetzt.
Genauer gesagt, hat das Orthokieselsäureestermolekül vier Sauerstoffatome, die direkt an das Si-Atom gebunden sind. An diese Sauerstoffatome ist ein weiteres Atom oder eine weitere Gruppe gebunden. Das Molekül des Orthokieselsäureesters wird in einen Teil, der Si enthält, und einen Teil, der kein Si an den vier Sauerstoffatomen enthält, zersetzt. An den Si enthaltenden Teil werden nach der Zersetzung andere neu gebunden. Das heißt, an den Sauerstoffatomen laufen Reaktionen wie Hydrolyse und Kondensationspolymerisation ab.
Wenn also ein Wärmeübertragungsmedium verwendet wird, das einen Orthokieselsäureester enthält, wird ein Sauerstoffatom von den vier Sauerstoffatomen im Orthokieselsäureestermolekül hydrolysiert. Dementsprechend wird der Orthokieselsäureester in einen Si enthaltenden Teil und den verbleibenden nicht Si enthaltenden Teil zerlegt. Zwischen der Hydroxylgruppe des Si-haltigen Anteils nach der Zersetzung und der auf der Oberfläche des fließkanalbildenden Bauteils 60 vorhandenen Hydroxylgruppe findet eine Dehydrationskondensation statt. Infolgedessen wird der zersetzte Si enthaltende Anteil an die Oberfläche des den Durchfluss bildenden Bauteils 60 gebunden. Der zersetzte Teil, der Si enthält, ist die Verbindung 62, deren Vorläufer der Orthokieselsäureester ist.
Die Verbindung 62, deren Vorläufer ein anderer Orthokieselsäureester im Wärmeübertragungsmedium ist, wird neu an die Verbindung 62 gebunden, die an der Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 gebunden ist. Daher befindet sich auf der Oberfläche des durchflusskanalbildenden Bauteils 60 ein Bereich, der nicht mit den Verbindungen 62 bedeckt ist, deren Vorläufer der Orthokieselsäureester ist. Der Bereich, der nicht mit den Verbindungen 62 bedeckt ist, wird durch das Wärmeübertragungsmedium, das mit der Oberfläche in Kontakt ist, verschlechtert.
Im Gegenteil enthält das Wärmeübertragungsmedium 14 gemäß der vorliegenden Ausführungsform zusätzlich zum Orthokieselsäureester die Si-Verbindung der Formel (I), (II) oder (III). Im Molekül dieser Si-Verbindung sind drei oder weniger Sauerstoffelemente direkt an das Si-Atom gebunden. Daher wird das Molekül der Si-Verbindung auch an dem Teil des Sauerstoffatoms zersetzt, und, wie in der 6 gezeigt, die zersetzten Teile 64, die das Si enthalten, sind an die Oberfläche des den Durchfluss bildenden Bauteils 60 gebunden. Die zersetzten Teile 64, die Si enthalten, sind die Verbindungen 64, deren Vorläufer die Si-Verbindung im Wärmetransportmedium ist.
Verglichen mit dem Orthokieselsäureester hat das Molekül der Si-Verbindung eine geringere Anzahl von Sauerstoffatomen, die direkt an das Si-Atom gebunden sind, und hat eine geringere Anzahl von Teilen, an denen eine chemische Reaktion der Zersetzung und Bindung stattfindet. Daher bindet die Verbindung 64, deren Vorläufer die Si-Verbindung im Wärmeübertragungsmedium ist, im Vergleich zum Orthokieselsäureester nicht an die Verbindung 64, die an die Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 gebunden ist, und daher ist es wahrscheinlicher, dass die Verbindung 64 an die Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 bindet. Mit anderen Worten, die Anzahl der an die Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60 gebundenen Verbindungen 64 kann im Vergleich zum Orthokieselsäureester unter der Bedingung erhöht werden, dass die gleiche Anzahl von Molekülen im Wärmeübertragungsmedium vorhanden ist.
Daher kann gemäß der vorliegenden Ausführungsform ein Bereich der Oberfläche des den Strömungsdurchgang bildenden Bauteils 60, der nicht mit den Verbindungen 62, 64 bedeckt ist, im Vergleich zu einem Wärmeübertragungsmedium, das die SI-Verbindung der Formel (I), (II) oder (III) nicht enthält, aber einen Orthokieselsäureester enthält, reduziert werden. Infolgedessen ist es möglich, die Abgabe von Ionen aus dem den Strömungsdurchgang bildenden Bauteil 60 im Vergleich zu dem obigen Fall zu unterdrücken. Somit kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
(Andere Ausführungsformen)
(1) In der ersten Ausführungsform adsorbiert das Ionenadsorptionsmittel Kationen aus dem Wärmeübertragungsmedium 14 und gibt gleichzeitig Wasserstoffionen an das Wärmeübertragungsmedium 14 ab. Das Ionenadsorptionsmittel kann jedoch auch andere Kationen als die Wasserstoffionen freisetzen. In diesem Fall können die freigesetzten Kationen die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 stärker herabsetzen, als wenn die zu adsorbierenden Kationen im Wärmeübertragungsmedium 14 vorhanden sind. Das heißt, die freizusetzenden Kationen können eine geringere Elektronegativität haben als die zu adsorbierenden Kationen.
Weiterhin adsorbiert das Ionenadsorptionsmittel in der ersten Ausführungsform Anionen aus dem Wärmeübertragungsmedium 14 und gibt gleichzeitig Hydroxidionen an das Wärmeübertragungsmedium 14 ab. Das Ionenadsorptionsmittel kann jedoch auch andere Anionen als die Hydroxidionen freisetzen. In diesem Fall können die freigesetzten Anionen die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums 14 stärker herabsetzen, als wenn zu adsorbierende Anionen im Wärmeübertragungsmedium 14 vorhanden sind. Das heißt, die freizusetzenden Anionen können eine geringere Elektronegativität aufweisen als die zu adsorbierenden Kationen.
(2) In jeder der obigen Ausführungsformen besteht die mehreren Feststoffteilchen 15 aus einem Ionenaustauscherharz. Die mehreren Feststoffteilchen 15 können jedoch auch aus einem anderen organischen Ionenaustauscher hergestellt sein. Ferner können die mehreren Feststoffteilchen 15 aus einem anderen Ionenaustauscher, d. h. einem anorganischen Ionenaustauscher, bestehen. Beispiele für den anorganischen Ionenaustauscher sind Zeolith und kolloidale Kieselsäure.
(3) In jeder der oben genannten Ausführungsformen besteht das Ionenadsorptionsmittel aus einem Ionenaustauscher. Das Ionenadsorptionsmittel kann jedoch eines sein, das Ionen adsorbiert, ohne Ionen auszutauschen.
(4) In jeder der obigen Ausführungsformen ist der Öl-Wärmetauscher 22 ein Wärmetauscher, der so konfiguriert ist, dass er bewirkt, dass das Wärmeübertragungsmedium 14 Wärme von einem Öl 36 durch Wärmeaustausch mit dem Öl 36 erhält, das Wärme vom Fahrelektromotor 2 erhalten hat. Der Öl-Wärmetauscher 22 kann jedoch auch ein Wärmetauscher sein, der Wärme aus dem Wärmeübertragungsmedium durch Wärmeaustausch mit einem als Wärmeaustauschmedium verwendeten Öl abgibt.
(5) Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf die vorangehende Beschreibung der Ausführungsformen beschränkt und kann modifiziert werden. Die vorliegende Offenbarung kann auch in vielerlei Hinsicht variiert werden. Solche Variationen sind nicht als Abweichung von der Offenbarung zu betrachten, und alle derartigen Modifikationen sollen in den Umfang der Offenbarung einbezogen werden. Die obigen Ausführungsformen sind nicht unabhängig voneinander und können in geeigneter Weise kombiniert werden, es sei denn, die Kombination ist offensichtlich unmöglich. Ferner versteht es sich von selbst, dass in jeder der oben genannten Ausführungsformen Komponenten der Ausführungsform nicht notwendigerweise essentiell sind, außer in einem Fall, in dem die Komponenten besonders deutlich als essentielle Komponenten spezifiziert sind, in einem Fall, in dem die Komponenten prinzipiell eindeutig als essentielle Komponenten angesehen werden, und dergleichen. Eine Menge, ein Wert, ein Betrag, ein Bereich oder ähnliches ist, wenn es in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen angegeben ist, nicht notwendigerweise auf den spezifischen Wert, Betrag, Bereich oder ähnliches beschränkt, es sei denn, es ist ausdrücklich angegeben, dass der Wert, Betrag, Bereich oder ähnliches notwendigerweise der spezifische Wert, Betrag, Bereich oder ähnliches ist, oder es ist offensichtlich, dass der Wert, Betrag, Bereich oder ähnliches grundsätzlich der spezifische Wert, Betrag, Bereich oder ähnliches sein muss. Darüber hinaus ist ein Material, eine Form, eine Positionsbeziehung oder ähnliches, wenn es in den oben beschriebenen Ausführungsbeispielen angegeben ist, nicht notwendigerweise auf das spezifische Material, die Form, die Positionsbeziehung oder ähnliches beschränkt, es sei denn, es wird ausdrücklich angegeben, dass das Material, die Form, die Positionsbeziehung oder ähnliches notwendigerweise das spezifische Material, die Form, die Positionsbeziehung oder ähnliches ist, oder es ist offensichtlich notwendig, dass das Material, die Form, die Positionsbeziehung oder ähnliches grundsätzlich das spezifische Material, die Form, die Positionsbeziehung oder ähnliches ist.
(Übersicht)
Gemäß einem ersten Aspekt, wie er in einem Teil oder in allen obigen Ausführungsformen gezeigt ist, beinhaltet das flüssige Wärmeübertragungsmedium, das die von der Fahrzeug-Fahrbatterie, die während des Ladens und Entladens Wärme erzeugt, aufgenommene Wärme überträgt, ein flüssiges Grundmaterial, einen mit dem Grundmaterial kompatiblen Orthokieselsäureester und ein in dem Grundmaterial dispergiertes Ionenadsorptionsmittel. Das Ionenadsorptionsmittel wird aus mehreren Feststoffteilchen gebildet und adsorbiert mindestens eines der im Wärmeübertragungsmedium vorhandenen Anionen und Kationen.
Gemäß einem zweiten Aspekt adsorbiert das Ionenadsorptionsmittel sowohl die Anionen als auch die Kationen.
Dementsprechend können, selbst wenn sowohl die Anionen als auch die Kationen im Wärmeübertragungsmedium zunehmen, beide Ionen durch das Ionenadsorptionsmittel adsorbiert werden. Daher kann der Anstieg der Ionen im Wärmeübertragungsmedium unterdrückt werden, verglichen mit dem Fall, dass das Ionenadsorptionsmittel nur eines der beiden Anionen oder Kationen adsorbiert. Dadurch kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Gemäß einem dritten Aspekt besteht die Mehrzahl der Feststoffteilchen aus einem Ionenaustauscherharz, dessen Gerüst aus einem Kunstharz besteht.
Da das Gerüst aus einem Kunstharz besteht, ist es einfach, mehrere Feststoffteilchen herzustellen. Da das Gerüst aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, kann die Größe der einzelnen Feststoffteilchen bei der Bildung der mehreren Feststoffteilchen leicht gesteuert werden. Da das Gerüst aus einem synthetischen Harz hergestellt ist, können ferner die Herstellungskosten im Vergleich zu einem Gerüst, das aus einem anderen Material, wie z. B. einem anorganischen Material, als dem synthetischen Harz hergestellt ist, niedriger sein.
Gemäß einem vierten Aspekt beinhaltet das Wärmeübertragungsmedium ferner eine Si-Verbindung, die durch die Formel (I), (II) oder (III) dargestellt wird.
Dementsprechend kann im Vergleich dazu, wenn nur der Orthokieselsäureester enthalten ist, die Freisetzung von Ionen aus dem den Strömungsdurchgang bildenden Bauteil, das den Strömungsdurchgang definiert, durch den das Wärmeübertragungsmedium fließt, stärker unterdrückt werden. Somit kann die elektrische Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums über die Zeit auf einem niedrigen Niveau gehalten werden.
Gemäß einem fünften Aspekt beinhaltet das in einem Fahrzeug montierte Wärmemanagementsystem eine Fahrzeugantriebsbatterie, die während des Ladens oder Entladens Wärme erzeugt, ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium, das die von der Batterie erhaltene Wärme überträgt, einen Wärmeempfänger, der bewirkt, dass das Wärmeübertragungsmedium durch Wärmeaustausch Wärme von der Batterie erhält, und einen Wärmetauscher, der bewirkt, dass das Wärmeübertragungsmedium die Wärme durch Wärmeaustausch mit einem Wärmeaustauschmedium abgibt. Das Wärmeübertragungsmedium beinhaltet ein flüssiges Grundmaterial, einen mit dem Grundmaterial kompatiblen Orthokieselsäureester und ein in dem Grundmaterial dispergiertes Ionenadsorptionsmittel. Das Ionenadsorptionsmittel wird aus mehreren Feststoffteilchen gebildet und adsorbiert mindestens eines von Anionen und Kationen, die im Wärmeübertragungsmedium vorhanden sind und aus dem Wärmetauscher in das Wärmeübertragungsmedium abgegeben werden.
Ferner haftet gemäß einem sechsten Aspekt ein Flussmittel zum Hartlöten an Bauteilen, die den Wärmetauscher bilden. Die Ionen aus dem Wärmetauscher sind sowohl Kationen als auch Anionen, die aus dem Flussmittel erzeugt werden.
Weiterhin haben die Erfinder herausgefunden, dass eine Erhöhung der elektrischen Leitfähigkeit des Wärmeübertragungsmediums am stärksten durch die Freisetzung von Ionen aus den an den den Wärmetauscher bildenden Bauteilen haftenden Flussmitteln beeinflusst wird. Daher kann der Anstieg der Leitfähigkeit am wirkungsvollsten unterdrückt werden.
Gemäß einem siebten Aspekt ist das Wärmeaustauschmedium Luft, Öl oder ein Kältemittel für das Kältekreislaufsystem. Es kann ein Wärmetauscher verwendet werden, der mit einem solchen Wärmeaustauschmedium Wärme austauscht.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 2019017186 [0001]
JP 2015131597 A [0004]

Claims

Wärmeübertragungsmedium (14), das Wärme von einer Fahrzeugantriebsbatterie (4) überträgt, die während des Ladens und Entladens Wärme erzeugt, wobei das Wärmeübertragungsmedium umfasst: ein flüssiges Grundmaterial; einen Orthokieselsäureester, der mit dem Grundmaterial kompatibel ist; und ein Ionenadsorptionsmittel, das in dem Grundmaterial dispergiert ist, wobei das Ionenadsorptionsmittel aus mehreren Feststoffteilchen (15) gebildet ist und mindestens eines der im Wärmeübertragungsmedium vorhandenen Anionen und Kationen adsorbiert.
Wärmeübertragungsmedium nach Anspruch 1, wobei das Ionenadsorptionsmittel sowohl das Anion als auch das Kation adsorbiert.
Wärmeübertragungsmedium nach Anspruch 1 oder 2, wobei jedes der mehreren Feststoffteilchen aus einem Ionenaustauscherharz mit einem Gerüst aus einem Kunstharz hergestellt ist.
Wärmeübertragungsmedium nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Wärmeübertragungsmedium ferner eine Si-Verbindung der folgenden Formel (I), (II) oder (III) beinhaltet.
(R¹ bis R³ in Formel (I) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten. Z in Formel (I) stellt eine Gruppe dar, die direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält.)
(R¹ und R² in Formel (II) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten. Z¹ und Z² in Formel (II) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und die direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten.)
(R in Formel (III) stellt eine wasserunlösliche Gruppe dar, die keinen direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthält. Z¹, Z² und Z³ in Formel (III) sind Gruppen, die gleich oder verschieden voneinander sind und die direkt an Si gebundenen Sauerstoff in der Formel enthalten.)
Fahrzeug-Wärmemanagementsystem, das in einem Fahrzeug montiert ist, wobei das System umfasst: eine Fahrzeugantriebsbatterie (4), die während des Ladens und Entladens Wärme erzeugt; ein flüssiges Wärmeübertragungsmedium (14), das die von der Batterie aufgenommene Wärme überträgt; einen Wärmeempfänger (16), der so konfiguriert ist, dass er das Wärmeübertragungsmedium veranlasst, die Wärme durch Wärmeaustausch mit der Batterie aufzunehmen; und einen Wärmetauscher (18), der so konfiguriert ist, dass er das Wärmeübertragungsmedium veranlasst, die Wärme durch Wärmeaustausch mit einem Wärmeaustauschmedium abzugeben, wobei das Wärmeübertragungsmedium ein flüssiges Grundmaterial, einen mit dem Grundmaterial kompatiblen Orthokieselsäureester und ein in dem Grundmaterial dispergiertes ionisches Adsorptionsmittel beinhaltet, und das Ionenadsorptionsmittel aus mehreren Feststoffteilchen (15) gebildet ist und Ionen adsorbiert, die mindestens eines von Anionen und Kationen sind, die in dem Wärmeübertragungsmedium vorhanden sind und aus dem Wärmetauscher in das Wärmeübertragungsmedium abgegeben werden.
Fahrzeug-Wärmemanagementsystem nach Anspruch 5, wobei ein Flussmittel zum Hartlöten an den Bauteilen haftet, die den Wärmetauscher bilden, und die aus dem Wärmetauscher abgeleiteten Ionen sind sowohl Kationen als auch Anionen, die aus dem Flussmittel erzeugt werden.
Fahrzeug-Wärmemanagementsystem nach Anspruch 5 oder 6, wobei das Wärmeaustauschmedium Luft, Öl oder ein Kältemittel für ein Kältekreislaufsystem ist.