EP4093835A1 - Utilisation d'une composition de transfert de chaleur pour réguler la température d'une batterie - Google Patents

Utilisation d'une composition de transfert de chaleur pour réguler la température d'une batterie

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Publication number
EP4093835A1
EP4093835A1 EP21706339.5A EP21706339A EP4093835A1 EP 4093835 A1 EP4093835 A1 EP 4093835A1 EP 21706339 A EP21706339 A EP 21706339A EP 4093835 A1 EP4093835 A1 EP 4093835A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
battery
heat transfer
transfer composition
weight
temperature
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP21706339.5A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Jeremie WALKER
Dominique Garrait
Bernard Monguillon
Laurent Abbas
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Arkema France SA
Original Assignee
Arkema France SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Arkema France SA filed Critical Arkema France SA
Publication of EP4093835A1 publication Critical patent/EP4093835A1/fr
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/08—Materials not undergoing a change of physical state when used
    • C09K5/10—Liquid materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/656—Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by the type of heat-exchange fluid
    • H01M10/6567—Liquids
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62—Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625—Vehicles
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to the use of a heat transfer composition comprising at least one oil for cooling a battery of an electric or hybrid vehicle.
  • the batteries of electric or hybrid vehicles give maximum performance under specific conditions of use and especially in a very specific temperature range.
  • the autonomy of electric or hybrid vehicles is a problem, especially since the large heating needs consume a large part of the stored electrical energy.
  • the available battery power is low, which causes a problem with driving.
  • the cost of the battery contributes significantly to the cost of the electric or hybrid vehicle.
  • Document US8852772 describes an example of a lithium-ion battery cooling system for use in a vehicle, said system comprising a plurality of cooling modules capable of receiving a dielectric liquid in channels which heat and cool the battery.
  • Document WO2019197783 relates to a process for cooling and / or heating a body or a fluid in a motor vehicle, by means of a system comprising a vapor compression circuit in which circulates a first heat transfer composition and a secondary circuit in which a second heat transfer composition circulates.
  • single-phase dielectric fluids in particular single-phase dielectric fluids, which make it possible to ensure optimal operation of batteries, in particular batteries of electric or hybrid vehicles, so as to provide efficient and secure batteries without increasing the costs associated with said batteries.
  • single-phase is understood to mean a completely liquid phase which remains liquid during use, that is to say during temperature regulation, as opposed to phase change systems in which the temperature regulation is effected by vaporization. / condensation of a refrigerant.
  • the present invention relates to the use of a heat transfer composition, preferably single-phase, comprising at least one aromatic synthetic dielectric fluid chosen from alkylbenzenes, alkyldiphenylethanes, alkylnaphthalenes, methylpolyarylmethanes, and mixtures thereof, for regulating the temperature of a battery.
  • a heat transfer composition preferably single-phase, comprising at least one aromatic synthetic dielectric fluid chosen from alkylbenzenes, alkyldiphenylethanes, alkylnaphthalenes, methylpolyarylmethanes, and mixtures thereof, for regulating the temperature of a battery.
  • the present invention makes it possible to meet the needs expressed above. It makes it possible to ensure optimal functioning of the batteries, in particular of electric or hybrid vehicles, so as to provide high-performance and secure batteries without increasing the costs associated with the batteries.
  • an aromatic synthetic dielectric fluid chosen from alkylbenzenes, alkyldiphenylethanes, alkylnaphthalenes, methylpolyarylmethanes, and their mixtures makes it possible to provide a less viscous composition and greater thermal conductivity, in particular in comparison with the compositions of the prior art, which makes it possible to increase the efficiency of the batteries, in particular during rapid charging, without increasing the costs thereof.
  • the composition for use according to the invention exhibits very good thermal characteristics as well as a breakdown voltage which is entirely compatible with said use, and in particular a breakdown voltage which is generally greater than or equal to 20 kV. .
  • a breakdown voltage which is generally greater than or equal to 20 kV.
  • the use according to the present invention is very particularly suitable for batteries and in particular batteries of electric or hybrid vehicles, and more generally of batteries equipping electric or hybrid means of transport, such as automobiles, trucks, trains, boats, two-wheeled vehicles (bicycles, motorcycles, scooters), industrial vehicles (such as tractors, excavators, fenwicks, agricultural machinery, and others), but also for machines (such as cash dispensers, banknotes, tickets , and others), as well as the battery charging stations themselves.
  • Systems with electric or hybrid motors, and in particular motor vehicles, comprise at least one electric motor, and optionally a heat engine. They thus comprise an electronic circuit and a traction battery, referred to more simply as battery in the following.
  • the battery can comprise at least one electrochemical cell, and preferably a plurality of electrochemical cells.
  • Each electrochemical cell can have a negative electrode, a positive electrode and an electrolyte interposed between the negative electrode and the positive electrode.
  • Each electrochemical cell can also include a separator, in which the electrolyte is impregnated.
  • the electrochemical cells can be assembled in series and / or in parallel in the battery.
  • negative electrode is meant the electrode which acts as an anode, when the battery delivers current (that is to say when it is in the discharge process) and which acts as a cathode when the battery is charging.
  • the negative electrode typically comprises an electrochemically active material, optionally an electronically conductive material, and optionally a binder.
  • positive electrode is meant the electrode which acts as a cathode, when the battery delivers current (that is to say when it is in the discharge process) and which acts as an anode when the battery is charging.
  • the positive electrode typically comprises an electrochemically active material, optionally an electronically conductive material, and optionally a binder.
  • electrochemically active material means a material capable of reversibly inserting ions.
  • electronically conductive material is understood to mean a material capable of conducting electrons.
  • the negative electrode of the electrochemical cell can in particular comprise, as electrochemically active material, graphite, lithium, a lithium alloy, a lithium titanate of LLTi50i2 type or titanium oxide T1O2, silicon or an alloy of lithium and silicon, a tin oxide, an intermetallic compound of lithium, or a mixture thereof.
  • the negative electrode when the negative electrode comprises lithium, the latter may be in the form of a metallic lithium film or of an alloy comprising lithium.
  • the lithium-based alloys which may be used, mention may be made, for example, of lithium-aluminum alloys, lithium-silica alloys, lithium-tin alloys, Li-Zn, LhBi, LhCd and U3SB.
  • An exemplary negative electrode may comprise a live lithium film prepared by laminating, between rolls, a lithium strip.
  • the positive electrode comprises an electrochemically active material of the oxide type.
  • these oxides are NMC532 (LiNio, 5Mno, 3Coo, 202), NMC622 (LiNio, 6Mno, 2Coo, 202) and NMC811
  • the oxide material described above can optionally be combined with another oxide such as, for example, manganese dioxide (MnCk), iron oxide, copper oxide, nickel oxide, composite oxides.
  • MnCk manganese dioxide
  • iron oxide iron oxide
  • copper oxide nickel oxide
  • composite oxides lithium-manganese (for example LixMn204 or LixMn02), lithium-nickel composition oxides (for example Li x NiC> 2), lithium-cobalt composition oxides (for example Li x CoC> 2), lithium-nickel composite oxides cobalt (e.g.
  • LiNii- y Co y 02 composite oxides of lithium and transition metal, composite lithium-manganese-nickel oxides of spinel structure (for example LixMr ⁇ -yNiyC), vanadium oxides, NMC and NCA oxides which are not high in nickel, and mixtures thereof.
  • the NMC or NCA oxide with a high nickel content represents at least 50% by weight, preferably at least 75% by weight, more preferably at least 90% by weight, and more preferably still essentially the all of the oxide material present in the positive electrode as an electrochemically active material.
  • each electrode may also comprise, besides the electrochemically active material, an electronically conductive material such as a carbon source, including, for example, carbon black, carbon Ketjen ®, carbon Shawinigan, graphite, graphene, carbon nanotubes, carbon fibers (e.g. carbon fibers formed in gas phase or VGCF), powdery carbon obtained by carbonization of an organic precursor, or a combination of two or more of those -this.
  • a carbon source including, for example, carbon black, carbon Ketjen ®, carbon Shawinigan, graphite, graphene, carbon nanotubes, carbon fibers (e.g. carbon fibers formed in gas phase or VGCF), powdery carbon obtained by carbonization of an organic precursor, or a combination of two or more of those -this.
  • Other additives may also be present in the material of the positive electrode, such as lithium salts or inorganic particles of ceramic or glass type, or even other compatible active materials (for example, sulfur).
  • the material of each electrode can also include a binder.
  • binders include linear, branched and / or crosslinked polyether polymeric binders (eg, polymers based on poly (ethylene oxide) (PEO), or poly (propylene oxide) (PPO) or a mixture of the two (or an EO / PO copolymer), and optionally comprising crosslinkable units), water-soluble binders (such as SBR (styrene-butadiene rubber), NBR (acrylonitrilebutadiene rubber), HNBR ( Hydrogenated NBR), CHR (epichlorohydrin rubber), ACM (acrylate rubber)), or fluoropolymer type binders (such as PVDF (polyvinylidene fluoride), PTFE (polytetrafluoroethylene), and their combinations. like those soluble in water, can also include an additive such as CMC (carboxymethylcellulose).
  • CMC carboxymethylcellulose
  • the separator can be a porous polymer film.
  • the separator can be made of a porous polyolefin film such as ethylene homopolymers, propylene homopolymers, copolymers ethylene / butene, ethylene / hexene copolymers, ethylene / methacrylate copolymers, or multilayer structures of the above polymers.
  • the electrolyte can consist of one or more lithium salts dissolved in a solvent or a mixture of solvents with one or more additives.
  • the lithium salt or the lithium salts can be chosen from LiPFe (lithium hexafluorophosphate), LiFSI (lithium bis (fluorosulfonyl) imide), LiTDI (2-trifluoromethyl) -4,5-lithium dicyanoimidazolate), LiPOF 2 , ⁇ B ⁇ O, LiF 2 B (C2C> 4) 2, LiBF 4 , LiNOs, UCI04.
  • the solvent (s) can be chosen from the following non-exhaustive list: ethers, esters, ketones, sulfur derivatives, alcohols, nitriles and carbonates.
  • ethers such as, for example, dimethoxyethane (DME), methyl ethers of oligoethylene glycols of 2 to 5 oxyethylene units, dioxolane, dioxane, dibutyl ether, tetrahydrofuran , and their mixtures.
  • DME dimethoxyethane
  • methyl ethers of oligoethylene glycols of 2 to 5 oxyethylene units dioxolane, dioxane, dibutyl ether, tetrahydrofuran , and their mixtures.
  • esters mention may be made of phosphoric acid esters or sulfite esters. Mention may be made, for example, of methyl formate, methyl acetate, methyl propionate, ethyl acetate, butyl acetate, g-butyrolactone and mixtures thereof.
  • sufloxides such as dimethylsulfoxide (DMSO) or sulfones such as sulfolane or dimethyldisulfone (DMSO2).
  • ketones mention may in particular be made of cyclohexanone.
  • alcohols there may be mentioned, for example, ethyl alcohol, isopropyl alcohol.
  • acetonitrile for example, of acetonitrile, pyruvonitrile, propionitrile, methoxypropionitrile, dimethylaminopropionitrile, butyronitrile, isobutyronitrile, valeronitrile, pivalonitrile, isovaleronitrile, glutaritrile-methoxyglutile , 2-methylglutaronitrile, 3-methylglutaronitrile, adiponitrile, malononitrile
  • cyclic carbonates such as, for example, ethylene carbonate (EC) (CAS: 96-49-1), propylene carbonate (PC) (CAS: 108-32 -7), butylene carbonate (BC) (CAS: 4437-85- 8), dimethyl carbonate (DMC) (CAS: 616-38-6), diethyl carbonate (DEC) (CAS: 105-58-8), methyl ethyl carbonate (EMC) (CAS: 623- 53-0), diphenyl carbonate (CAS: 102-09-0), methyl phenyl carbonate (CAS: 13509-27-8), dipropyl carbonate (DPC) (CAS: 623-96-1) , methyl propyl carbonate (MPC) (CAS: 1333-41 -1), ethyl propyl carbonate (EPC), vinylidene carbonate (VC) (CAS: 872-36-6), fluoroethylene carbonate (FEC) (CAS: 96-49-1), propylene carbonate (PC
  • the additive (s) can be chosen from the group consisting of fluoroethylene carbonate (FEC), vinylidene carbonate, 4-vinyl-1, 3-dioxolan-2-one, pyridazine, vinylpyridazine , quinoline, vinylquinoline, butadiene, sebaconitrile, alkyl disulphides, fluorotoluene, 1, 4-dimethoxytetrafluorotoluene, t-butylphenol, di-t-butylphenol, tris (pentafluorophenyl) borane, oximes, aliphatic epoxides, halogenated biphenyls, methacrylic acids, allyl-ethyl carbonate, vinyl acetate, divinyl adipate, propanesultone, acrylonitrile, 2-vinylpyridine , maleic anhydride, methyl cinnamate, phosphonates, silane compounds containing a vinyl group
  • dielectric fluid is meant, within the meaning of the present invention, a fluid which does not conduct (or only slightly) electricity but allows electrostatic forces to be exerted.
  • alkylbenzenes for example phenylxyxlyethane (PXE), phenylethylphenylethane (PEPE), mono-isopropyl-biphenyl (MIPB), 1, 1 - diphenylethane (1, 1 -DPE)), alkylnaphthalenes (for example di-iso-propylnaphthalene (DIPN)), methylpolyarylmethanes (for example benzyltoluene (BT) and dibenzyltolulene DBT), and mixtures thereof.
  • PXE phenylxyxlyethane
  • PEPE phenylethylphenylethane
  • MIPB mono-isopropyl-biphenyl
  • DIPN di-iso-propylnaphthalene
  • methylpolyarylmethanes for example benzyltoluene (BT) and dibenzyltolulene
  • aromatic synthetic dielectric fluids it should be understood that at least one ring is aromatic and that, optionally, one or more other cycle (s) present can be partially or totally unsaturated.
  • dielectric fluids marketed by Soltex Inc., by Arkema under the name Jarylec ®, and SAS 60E of the company JX Nippon Chemical Texas Inc.
  • the dielectric fluid is chosen from benzyltoluene (BT), dibenzyltoluene (DBT), and their mixtures in all proportions.
  • BT benzyltoluene
  • DBT dibenzyltoluene
  • the preferred BT / DBT mixtures are those comprising between 60% and 85%, limits included, by weight of benzyltoluene and between 15% and 40%, limits included, by weight of dibenzyltoluene relative to the total amount of benzyltoluene / dibenzyltoluene.
  • the dielectric fluid is selected from dielectric fluids sold by Arkema under the trade names range Jarylec ®.
  • dielectric fluids suitable for the needs of the present invention are for example those marketed by the company Yanta ⁇ Jinzheng, and in particular under the trade name SRS-401T, those marketed by the company Jinzhou Yongia, and in particular the M / DBT, and those marketed by the company JX Nippon, in particular under the trade name SAS-60E.
  • dielectric fluids suitable for the needs of the present invention there may be mentioned:
  • DPE diphenylethane
  • isomers in particular 1, 1 -DPE (CAS: 612-00-0), 1, 2-DPE (CAS: 103-29-7) and their mixtures (in particular CAS: 38888-98-1), such fluids are commercially available or described in the literature, for example in document EP0098677,
  • PEPE - phenylethylphenylethane
  • CAS: 6196-94-7 phenylethylphenylethane
  • aromatic synthetic dielectric fluids can be used alone or as mixtures of two or more of them in any proportion.
  • the use according to the present invention implements a heat transfer composition comprising at least one aromatic synthetic dielectric fluid alone or as a mixture with one or more other dielectric fluids known to those skilled in the art, such as for example, and in a nonlimiting manner, dielectric fluids chosen from mineral oils, vegetable oils, and synthetic oils.
  • aromatic synthetic dielectric fluid s
  • the amount of aromatic synthetic dielectric fluid (s) relative to all of the dielectric fluids that can be used for the purposes of the present invention can vary widely. However, it is preferred to use aromatic synthetic dielectric fluids in proportions of between 50% and 100% by weight, limits included, preferably between 70% and 100% by weight, limits included, relative to all of the dielectric fluids. present in the heat transfer composition usable for the purposes of the present invention.
  • dielectric fluids are mainly and most commonly chosen from mineral, synthetic and vegetable dielectric oils and their mixtures, in all proportions.
  • paraffinic oils and naphthenic oils such as dielectric oils of the Nytro family, marketed by the company Nynas (in particular Nytro Taurus, Nytro Libra, Nytro 4000X and Nytro 10XN), and Dalia, marketed by the company Shell.
  • the synthetic dielectric oils mention may be made, without limitation, of aliphatic hydrocarbons, silicone oils, and esters, as well as mixtures of two or more of them in all proportions.
  • the aliphatic hydrocarbons mention may be made, without limitation, of poly- ⁇ -olefins (PAO), for example polyisobutene (PIB) or olefins of vinylidene type, such as those sold for example by the company Soltex Inc.
  • PAO poly- ⁇ -olefins
  • PIB polyisobutene
  • vinylidene type such as those sold for example by the company Soltex Inc.
  • the silicone oils include, without limitation, linear polydimethylsiloxane silicone oils types, such as for example those sold by the company Wacker under the name Wacker ® AK.
  • esters of phthalic type such as dioctylphthalate (DOP) or di-isononylphthalate (DINP) (sold for example by the company BASF).
  • DOP dioctylphthalate
  • DINP di-isononylphthalate
  • esters resulting from the reaction between a polyalcohol and an organic acid in particular an acid chosen from organic acids in CA to C22, saturated or unsaturated.
  • organic acids there may be mentioned undecanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, palmitic acid, and mixtures thereof.
  • organic acids there may be mentioned undecanoic acid, heptanoic acid, octanoic acid, palmitic acid, and mixtures thereof.
  • polyols which can be used for the synthesis of the abovementioned esters, mention may be made, by way of nonlimiting examples, of pentaerythytritol.
  • the synthetic esters resulting from the reaction between a polyalcohol and an organic acid are for example the products of the Midel ® range, such as for example Midel ® 7131, or of the Mivolt ® range, such as for example Mivolt ® DFK and Mivolt ® DF7 from the company M & l Materials, or the esters of the Nycodiel range from the company Nyco.
  • the natural esters and vegetable oils there may be mentioned in a nonlimiting manner, the products derived from oily seeds or from other sources of origin. natural. Mention may be made, by way of example and in a nonlimiting manner, of FR3 TM or even Envirotemp TM marketed by the company Cargill or else Midel EN 1215 marketed by the company M & l Materials.
  • the heat transfer composition of the present invention may comprise one or more dielectric fluid, for example two, or three, or four or five dielectric fluids.
  • a preferred aromatic synthetic dielectric fluid is a methylpolyarylmethane and more particularly a mixture of benzyltoluene and dibenzyltoluene. More preferably, the aromatic synthetic dielectric fluid according to the invention comprises a single fluid or two fluids. In this case, it is preferable that this fluid is a methylpolyarylmethane and more particularly a mixture of benzyltoluene and dibenzyltoluene.
  • the heat transfer composition which can be used in the context of the present invention may in particular have a viscosity of 3 cSt to 50 cSt (or mm 2 / s) and more particularly a viscosity of between 5 cSt and 30 cSt.
  • the viscosity measurement is carried out according to the ISO 3104 standard of 1994.
  • the heat transfer composition which can be used in the context of the present invention advantageously exhibits a boiling point of between 120 ° C and 550 ° C, preferably between 50 ° C and 450 ° C, at atmospheric pressure.
  • the boiling temperature of the heat transfer composition is between 180 ° C and 350 ° C, and even more preferably between 200 ° C and 300 ° C.
  • the boiling point is measured according to a method described in OECD Document No. 103 adopted on July 27, 1995.
  • the heat transfer composition which can be used in the context of the present invention may further comprise one or more additives and / or fillers well known to those skilled in the art, and for example chosen from, in a nonlimiting manner, the antioxidants, passivators, pour point depressants, decomposition inhibitors, fragrances and flavors, colors, preservatives, and the like and mixtures thereof.
  • a particularly preferred dielectric fluid comprises a decomposition inhibitor.
  • phenolic antioxidants such as, for example, dibutylhydroxytoluene, butylhydroxyanisole, tocopherols, as well as the acetates of these phenolic antioxidants
  • antioxidants of amine type such as for example
  • the passivators which can be used as additives in the heat transfer composition which can be used in the context of the present invention are of any type known to those skilled in the art and are advantageously chosen from triazole derivatives, benzimidazoles, imidazoles, thiazole, benzothiazole.
  • triazole derivatives benzimidazoles, imidazoles, thiazole, benzothiazole.
  • dioctylaminomethyl-2,3-benzotriazole and 2-dodécyldithio-imidazole can be mentioned.
  • pour point depressants which may be present in the heat transfer composition which can be used in the context of the present invention, there may be mentioned, by way of nonlimiting examples, the fatty acid esters of sucrose, acrylic polymers such as poly (alkyl methacrylate) or even poly (alkyl acrylate).
  • Preferred acrylic polymers are those whose molecular weight is between 50,000 g mol 1 and 500,000 g mol 1 .
  • Examples of such acrylic polymers include polymers which may contain linear alkyl groups comprising from 1 to 20 carbon atoms.
  • An example of such a pour point depressor is commercially available from from Sanyo Chemical Industries, Ltd, under the trade name Aclube.
  • the decomposition inhibitor can be of any type well known to those skilled in the art and in particular can be chosen from carbodi-imide derivatives such as diphenyl carbodi-imide, di-tolylcarbodi-imide, bis (isopropylphenyl).
  • carbodi-imide bis (butylphenyl) carbodiimide, but also from phenylglycidyl ethers, or esters, alkylglycidyl ethers, or esters, 3,4-epoxycyclohexylmethyl- (3,4-epoxycyclohexane) carboxylate, compounds of the anthraquinone family, such as for example b-methylanthraquinone marketed under the name “BMAQ”, epoxy derivatives such as vinylcyclohexene diepoxides, 3,4-epoxy-6-methylcyclohexylmethyl- (3,4-epoxy-) carboxylate 6-methylhexane), phenol novolak type epoxy resins, bisphenol A epoxy diglycidyl ether, such as DGEBA or CEL 2021 P, available in particular from the company Whyte Chemicals.
  • the content by weight of the additive, or of the additives optionally present (s) in the composition which can be used in the context of the present invention can range from 0.0001% to 5% by weight, preferably from 0.001% to 3% by weight, more preferably from 0.01% to 2% by weight, limits included, relative to the total weight of the composition.
  • the heat transfer composition which can be used in the context of the present invention has, according to a preferred embodiment, a volume resistivity greater than or equal to 10 7 Q.cm, and preferably greater than or equal to 10 8 Q. cm.
  • the resistivity of a material represents its ability to oppose the flow of electric current.
  • the volume resistivity is an indication of the dielectric properties of said dielectric fluid. Volume resistivity is measured according to standard IEC 60247, 2004 edition.
  • this volume resistivity can be from 10 7 Q.cm to 5 x 10 7 Q.cm, or from 5 x 10 7 Q.cm to 10 8 Q.cm, or from 10 8 Q.cm to 5 x 10 8 Q.cm, or from 5 x 10 8 W.ah to 10 9 W.ah, or from 10 9 W.oih to 5 x 10 9 W.oih, or from 5 x 10 9 W. OGP to 10 1 ° W.oiti.
  • the heat transfer composition according to the invention generally and most often has a breakdown voltage greater than or equal to 20 kV, preferably greater than or equal to 30 kV, preferably greater than or equal to 50 kV , and more preferably greater than or equal to 90 kV.
  • the term “breakdown voltage” is understood to mean the minimum electrical voltage which makes a portion of an insulator conductive. Thus, this parameter is also an indication of the dielectric properties of the heat transfer composition which can be used in the context of the present invention. The breakdown voltage is measured according to standard IEC 60156, 2018 edition.
  • the breakdown voltage of the heat transfer composition according to the invention can be in a range ranging from 25 kV to 30 kV, or from 30 kV to 40 kV, or from 40 kV to 50 kV , or from 50 kV to 60 kV, or from 60 kV to 70 kV, or from 70 kV to 80 kV, or from 80 kV to 90 kV.
  • the heat transfer composition is contained in a device, adapted to allow the heat exchange of the composition with the battery, and preferably also with a secondary source.
  • the secondary source can be the environment, or an additional heat transfer composition.
  • the device allows direct contact of the heat transfer composition with the vehicle battery.
  • the vehicle battery is immersed in the heat transfer composition.
  • the device may include a closed enclosure containing all or part of the battery, the heat transfer composition being contained in the enclosure and in contact with the external wall of the battery. This makes it possible to take full advantage of the dielectric and thermal properties of the heat transfer composition.
  • the transfer composition is entirely in the liquid state. In other embodiments, the heat transfer composition is partly in the liquid state and partly in the gaseous state.
  • the pressure in the chamber is between 0 and 5 bars absolute. Preferably, the pressure is less than 3 bars absolute and more preferably less than 1.5 bars absolute. Cooling by direct contact of the battery with the heat transfer composition is particularly preferred in the case where the charge of the battery is a rapid charge, which involves the rapid heating of the battery. This is because it enables heat exchange between the battery and the heat transfer composition faster, which can maintain the cooling efficiency even when the cooling requirements increase.
  • the heat transfer composition can exchange heat with the battery via a heat exchanger.
  • the device can then include a circuit in which the composition circulates.
  • the heat exchanger can in particular be of the fluid / solid type, for example a plate exchanger.
  • the circuit does not include a compressor. In other words, the circuit is not a vapor compression circuit.
  • Means for circulating the composition for example a pump, can be provided.
  • an additional heat transfer composition When an additional heat transfer composition is provided, it may be present in an additional circuit, which may in particular be a vapor compression circuit.
  • the heat exchange between the compositions is carried out in an additional heat exchanger, which can be, for example, co-current or, preferably, counter-current.
  • the additional heat transfer composition itself can exchange heat with the environment, by means of an additional heat exchanger. It can optionally also be used to heat or cool the air in the passenger compartment.
  • the additional circuit may include different branches provided with separate heat exchangers, the additional heat transfer composition circulating or not in these branches, depending on the mode of operation.
  • the additional circuit may comprise means for changing the direction of circulation of the additional heat transfer composition, comprising for example one or more three-way or four-way valves.
  • counter-current heat exchanger a heat exchanger in which heat is exchanged between a first fluid and a second fluid, the first fluid at the inlet of the exchanger exchanging heat with the second fluid at the outlet of the exchanger, and the first fluid at the outlet of the exchanger exchanging heat with the second fluid at the entrance to the exchanger.
  • countercurrent heat exchangers include devices in which the flow of the first fluid and the flow of the second fluid are in opposite, or almost opposite, directions. Exchangers operating in cross-current mode with a counter-current tendency are also included among the counter-current heat exchangers.
  • the heat exchangers can in particular be U-tube exchangers, horizontal or vertical tube bundle, spiral, plate or finned exchangers.
  • the invention relates to the use of a heat transfer composition according to the invention for regulating the temperature of the battery.
  • the composition is used to cool the battery. It can also be used to heat the battery. Heating and cooling can be alternated as needed (outside temperature, battery temperature, battery operating mode). Heating can also be done at least in part by means of an electrical resistance.
  • battery temperature is generally meant the temperature of an outer wall of one or more of its electrochemical cells.
  • the temperature of the battery can be measured by means of a temperature sensor. If several temperature sensors are present at the battery level, the battery temperature can be considered as being the average of the different measured temperatures.
  • the temperature can be regulated when the vehicle battery is charging. Alternatively, it can be performed when the battery is discharged, in particular when the vehicle engine is on. It makes it possible in particular to prevent the temperature of the battery from becoming excessive, due to the outside temperature and / or due to the self-heating of this battery in operation.
  • the charge of the battery can be a rapid charge.
  • the use of the composition according to the invention makes it possible to maintain the temperature of the battery within an optimum temperature range. This has an advantage since during rapid charging the battery tends to heat up quickly and reach high temperatures which can influence its operation and performance.
  • the cooling of the battery according to the invention makes it possible to lower the temperature of the battery by at least 5 ° C, or by at least 10 ° C, or by at least 15 ° C, or at least 20 ° Cpu at least 25 ° C or at least 30 ° C.
  • the cooling of the battery is continuous over a certain period of time.
  • the cooling and optionally the heating make it possible to maintain the temperature of the battery in an optimum temperature range, in particular when the vehicle is in operation (engine on), and in particular when the vehicle is moving . Indeed, if the temperature of the battery is too low, its performance is likely to decrease significantly.
  • the temperature of the vehicle battery can thus be maintained between a minimum temperature t1 and a maximum temperature t2.
  • the minimum temperature t1 is greater than or equal to 10 ° C and the maximum temperature t2 is less than or equal to 40 ° C, preferably the minimum temperature t1 is greater than or equal to 15 ° C and the maximum temperature t2 is less than or equal to 30 ° C, and more preferably the minimum temperature t1 is greater than or equal to 16 ° C and the maximum temperature t2 is less than or equal to 28 ° C.
  • a feedback loop is advantageously present, to modify the operating parameters of the installation as a function of the temperature of the battery which is measured, in order to ensure that the desired temperature is maintained.
  • the outside temperature during the period of maintaining the temperature of the vehicle battery between the minimum temperature t1 and the maximum temperature t2 can in particular be from -60 ° C to -50 ° C, o from 50 ° C to 40 ° C, or from -40 ° C to -30 ° C, or from -30 ° C to -20 ° C, or from -20 ° C to -10 ° (3 ⁇ 4u from -10 ° C to 0 ° C, or from 0 ° C to 10 ° C, or 10 ° C to 20 ° C, or 20 ° C to 30 ° C, or dâO ° C to 40 ° C, or 40 ° C to 50 ° C, or 50 ° C at 60 ° C, or else from 60 ° C to 70 ° C.
  • the present invention relates to a battery comprising a heat transfer composition as it has just been defined above in the present description.
  • the battery can be a battery equipping an electric or hybrid means of transport, such as an automobile, truck, train, boat, two-wheeled vehicle (bicycles, motorcycles, scooters), industrial vehicles (such as tractors, excavators, fenwicks, agricultural machinery , and others), but also equipping a machine (such as cash dispensers of banknotes, tickets, and others), as well as the battery recharging stations themselves.

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Abstract

La présente invention concerne l'utilisation d'une composition de transfert de chaleur, de préférence monophasique, comprenant au moins un fluide diélectrique synthétique aromatique choisi parmi les alkylbenzènes, les alkyldiphényléthanes, les alkylnaphtalènes, les méthylpolyarylméthanes, et leurs mélanges, pour réguler la température d'une batterie. La présente invention concerne également une batterie comprenant une telle composition de transfert de chaleur.

Description

UTILISATION D’UNE COMPOSITION DE TRANSFERT DE CHALEUR POUR RÉGULER LA TEMPÉRATURE D’UNE BATTERIE
[0001] La présente invention concerne l’utilisation d’une composition de transfert de chaleur comprenant au moins une huile pour le refroidissement d’une batterie d’un véhicule électrique ou hybride.
[0002] Les batteries des véhicules électriques ou hybrides donnent un rendement maximal dans des conditions d’utilisation spécifiques et surtout dans une plage de température bien spécifique. Ainsi, dans les climats froids, l’autonomie des véhicules électriques ou hybrides pose problème, d’autant plus que les besoins importants de chauffage consomment une grande partie de l’énergie électrique stockée. En outre, à basse température, la puissance disponible de la batterie est faible, ce qui pose un problème de conduite. D’ailleurs, le coût de la batterie contribue fortement au coût du véhicule électrique ou hybride.
[0003] Inversement, le refroidissement de la batterie représente un enjeu de sécurité prépondérant. Il est aujourd’hui connu que différentes huiles diélectriques peuvent être utilisées pour refroidir la batterie d’un véhicule électrique ou hybride. Cependant, lorsque la charge rapide de la batterie est exigée, l’utilisation d’huiles diélectriques conventionnelles n’est généralement pas suffisant pour refroidir efficacement la batterie, notamment en raison de leur viscosité élevée et de leur conductivité thermique trop faible dans certains cas.
[0004] De plus, il est important d’utiliser, à proximité de la batterie, des compositions peu ou non inflammables, ou tout au moins avec des points éclair relativement élevés afin d’éliminer tout risque lié à la sécurité de l’utilisation de ces compositions.
[0005] Le document US8852772 décrit un exemple de système de refroidissement de batterie Lithium-ion pour utilisation dans un véhicule, ledit système comprenant une pluralité de modules de refroidissement aptes à recevoir un liquide diélectrique dans des canaux qui viennent chauffer et refroidir la batterie.
[0006] Le document WO2019197783 concerne un procédé de refroidissement et/ou de chauffage d'un corps ou d'un fluide dans un véhicule automobile, au moyen d'un système comprenant un circuit de compression de vapeur dans lequel circule une première composition de transfert de chaleur et un circuit secondaire dans lequel circule une deuxième composition de transfert de chaleur.
[0007] Il reste aujourd’hui un besoin pour des fluides diélectriques, notamment des fluides diélectriques monophasiques, qui permettent d’assurer un fonctionnement optimal des batteries, notamment des batteries de véhicules électriques ou hybrides, de sorte à fournir des batteries performantes et sécurisées sans augmenter les coûts liés auxdites batteries. On entend par « monophasique » une phase complètement liquide et qui reste liquide pendant l’utilisation, c’est-à-dire pendant la régulation de température, par opposition aux systèmes à changement de phase dans lesquels la régulation de température est effectuée par vaporisation/condensation d’un liquide frigorigène.
[0008] Ainsi et selon un premier aspect, la présente invention concerne l’utilisation d’une composition de transfert de chaleur, de préférence monophasique, comprenant au moins un fluide diélectrique synthétique aromatique choisi parmi les alkylbenzènes, les alkyldiphényléthanes, les alkylnaphtalènes, les méthylpolyarylméthanes, et leurs mélanges, pour réguler la température d’une batterie.
[0009] La présente invention permet de répondre aux besoins exprimés ci-dessus. Elle permet en effet d’assurer un fonctionnement optimal des batteries, notamment de véhicules électriques ou hybrides, de sorte à fournir des batteries performantes et sécurisées sans augmenter les coûts liés aux batteries.
[0010] En effet, l’utilisation d’un fluide diélectrique synthétique aromatique choisi parmi les alkylbenzènes, les alkyldiphényléthanes, les alkylnaphtalènes, les méthylpolyarylméthanes, et leurs mélanges permet de fournir une composition moins visqueuse et une conductivité thermique plus grande, notamment en comparaison avec les compositions de l’art antérieur, ce qui permet d’augmenter l’efficacité des batteries, notamment lors d’une charge rapide, sans en augmenter les coûts.
[0011] En outre, la composition pour utilisation selon l’invention présente de très bonnes caractéristiques thermiques ainsi qu’une tension de claquage tout à fait compatible avec ladite utilisation, et notamment une tension de claquage qui est généralement supérieure ou égale à 20 kV. Ces qualités liées au fluide diélectrique synthétique aromatique choisi parmi les alkylbenzènes, les alkyldiphényléthanes, les alkylnaphtalènes, les méthylpolyarylméthanes, et leurs mélanges assure que les propriétés diélectriques de la composition sont compatibles avec une utilisation à proximité de ou en contact avec la batterie.
[0012] L’utilisation selon la présente invention est tout particulièrement adaptée aux batteries et notamment les batteries de véhicules électriques ou hybrides, et plus généralement de batteries équipant des moyens de transports électriques ou hybrides, tels que automobiles, camions, trains, bateaux, véhicules à deux roues, (vélos, motos, trottinettes), véhicules industriels (tels que tracteurs, pelleteuses, fenwicks, engins agricoles, et autres), mais aussi pour les automates (tels que distributeurs de billets, de billets de banque, de tickets, et autres), ainsi que les stations de recharge des batteries elles-mêmes.
[0013] Les systèmes à moteurs électriques ou hybrides, et notamment les véhicules automobiles, comportent au moins un moteur électrique, et le cas échéant un moteur thermique. Ils comportent ainsi un circuit électronique et une batterie de traction, désignée plus simplement batterie dans la suite.
[0014] La batterie peut comprendre au moins une cellule électrochimique, et de préférence une pluralité de cellules électrochimiques. Chaque cellule électrochimique peut comporter une électrode négative, une électrode positive et un électrolyte interposé entre l’électrode négative et l’électrode positive. Chaque cellule électrochimique peut aussi comprendre un séparateur, dans lequel est imprégné l’électrolyte.
[0015] Les cellules électrochimiques peuvent être assemblées en série et/ou en parallèle dans la batterie.
[0016] Par « électrode négative », on entend l’électrode qui fait office d’anode, quand la batterie débite du courant (c’est-à-dire lorsqu’elle est en processus de décharge) et qui fait office de cathode lorsque la batterie est en processus de charge. L’électrode négative comprend typiquement un matériau électrochimiquement actif, éventuellement un matériau conducteur électronique, et éventuellement un liant.
[0017] Par « électrode positive », on entend l’électrode qui fait office de cathode, quand la batterie débite du courant (c’est-à-dire lorsqu’elle est en processus de décharge) et qui fait office d’anode lorsque la batterie est en processus de charge. L’électrode positive comprend typiquement un matériau électrochimiquement actif, éventuellement un matériau conducteur électronique, et éventuellement un liant. [0018] On entend par « matériau électrochimiquement actif », un matériau capable d’insérer de manière réversible des ions.
[0019] On entend par « matériau conducteur électronique » un matériau capable de conduire les électrons.
[0020] L’électrode négative de la cellule électrochimique peut notamment comprendre, comme matériau électrochimiquement actif, du graphite, du lithium, un alliage de lithium, un titanate de lithium de type LLTi50i2 ou de l’oxyde de titane T1O2, du silicium ou un alliage de lithium et silicium, un oxyde d’étain, un composé intermétallique de lithium, ou un de leurs mélanges.
[0021] Lorsque l’électrode négative comprend du lithium, celui-ci peut être sous forme d’un film de lithium métallique ou d’un alliage comprenant du lithium. Parmi les alliages à base de lithium susceptibles d’être utilisés, on peut par exemple citer les alliages lithium-aluminium, les alliages lithium-silice, les alliages lithium-étain, Li- Zn, LhBi, LhCd et U3SB. Un exemple d’électrode négative peut comprendre un film de lithium vif préparé par laminage, entre des rouleaux, d’un feuillard de lithium. [0022] L’électrode positive comprend un matériau électrochimiquement actif de type oxyde. Il s’agit d’un oxyde composite lithium-nickel-manganèse-cobalt à haut taux de nickel (LiNixMnyCoz02 avec x + y + z = 1 , en abrégé NMC, avec x > y et x > z), ou d’un oxyde composite lithium-nickel-cobalt-aluminium à haut taux de nickel (LiNix'CoyAlz· avec x’ + y’ + z’ = 1 , en abrégé NCA, avec x’ > y’ et x’ > z’). [0023] Des exemples particuliers de ces oxydes sont le NMC532 (LiNio,5Mno,3Coo,202), le NMC622 (LiNio,6Mno,2Coo,202) et le NMC811
(LiNio,8Mno,iCoo,i02).
[0024] Des mélanges de ces oxydes peuvent être utilisés. Le matériau oxyde décrit ci-dessus peut le cas échéant être combiné avec un autre oxyde tel que par exemple le dioxyde de manganèse (MnCk), l’oxyde de fer, l’oxyde de cuivre, l’oxyde de nickel, les oxydes composites lithium-manganèse (par exemple LixMn204 ou LixMn02), les oxydes compositions lithium-nickel (par exemple LixNiC>2), les oxydes compositions lithium-cobalt (par exemple LixCoC>2), les oxydes composites lithium- nickel-cobalt (par exemple LiNii-yCoy02), les oxydes composites de lithium et de métal de transition, les oxydes composites de lithium-manganèse-nickel de structure spinelle (par exemple LixMr^-yNiyC ), les oxydes de vanadium, les oxydes NMC et NCA qui ne sont pas à haut taux de nickel, et leurs mélanges.
[0025] De préférence, l’oxyde NMC ou NCA à haut taux de nickel représente au moins 50% en poids, de préférence au moins 75% en poids, de préférence encore au moins 90% en poids, et de préférence encore essentiellement la totalité, du matériau oxyde présent dans l’électrode positive en tant que matériau électrochimiquement actif.
[0026] Le matériau de chaque électrode peut aussi comprendre, outre le matériau électrochimiquement actif, un matériau conducteur électronique comme une source de carbone, incluant, par exemple, du noir de carbone, du carbone Ketjen®, du carbone Shawinigan, du graphite, du graphène, des nanotubes de carbone, des fibres de carbone (par exemple les fibres de carbone formées en phase gazeuse ou VGCF), du carbone non-poudreux obtenu par carbonisation d’un précurseur organique, ou une combinaison de deux ou plus de ceux-ci. D’autres additifs peuvent aussi être présents dans le matériau de l’électrode positive, comme des sels de lithium ou des particules inorganiques de type céramique ou verre, ou encore d’autres matériaux actifs compatibles (par exemple, du soufre).
[0027] Le matériau de chaque électrode peut aussi comprendre un liant. Des exemples non-limitatifs de liants comprennent les liants polymères polyéthers linéaires, ramifiés et/ou réticulé (par exemple, des polymères basés sur le poly(oxyde d’éthylène) (PEO), ou le poly(oxyde de propylène) (PPO) ou d’un mélange des deux (ou un copolymère EO/PO), et comprenant éventuellement des unités réticulables), des liants solubles dans l’eau (tels que SBR (caoutchouc styrène-butadiène), NBR (caoutchouc acrylonitrilebutadiène), HNBR (NBR hydrogéné), CHR (caoutchouc d’épichlorohydrine), ACM (caoutchouc d’acrylate)), ou des liants de type polymères fluorés (tels que PVDF (polyfluorure de vinylidène), PTFE (polytétrafluoroéthylène), et leurs combinaisons. Certains liants, comme ceux solubles dans l’eau, peuvent aussi comprendre un additif comme la CMC (carboxyméthylcellulose).
[0028] Le séparateur peut être un film polymère poreux. À titre d’exemple non limitatif, le séparateur peut être constitué d’un film poreux de polyoléfine tel que des homopolymères d’éthylène, des homopolymères de propylène, des copolymères d’éthylène/butène, des copolymères d’éthylène/hexène, des copolymères éthylène/méthacrylate, ou des structures multicouches des polymères ci-dessus. [0029] L’électrolyte peut être constitué d’un ou plusieurs sels de lithium dissous dans un solvant ou un mélange de solvants avec un ou plusieurs additifs.
[0030] À titre d’exemples non limitatifs, le sel de lithium ou les sels de lithium peuvent être choisis parmi le LiPFe (hexafluorophosphate de lithium), le LiFSI (bis(fluorosulfonyl)imidure de lithium), le LiTDI (2-trifluorométhyl-4,5-dicyano- imidazolate de lithium), le LiPOF2, le ϋB^O , le LiF2B(C2C>4)2, le LiBF4, le LiNOs, le UCI04.
[0031] Le ou les solvants peuvent être choisis parmi la liste non exhaustive suivante : les éthers, les esters, les cétones, les dérivés soufrés, les alcools, les nitriles et les carbonates.
[0032] Parmi les éthers, on peut citer les éthers linéaires ou cycliques, tels que par exemple le diméthoxyéthane (DME), les éthers méthyliques des oligoéthylène glycols de 2 à 5 unités oxyéthylènes, le dioxolane, le dioxane, le dibutyléther, le tétrahydrofurane, et leurs mélanges.
[0033] Parmi les esters, on peut citer les esters d’acide phosphorique ou les esters de sulfite. On peut par exemple citer le formate de méthyle, l’acétate de méthyle, le propionate de méthyle, l’acétate d’éthyle, l’acétate de butyle, la g-butyrolactone et leurs mélanges.
[0034] Parmi les dérivés soufrés, on peut citer à titre d’exemples non limitatifs les sufloxydes, tels que le diméthylsulfoxyde (DMSO) ou les sulfones tels que le sulfolane ou le dimethyldisulfone (DMSO2).
[0035] Parmi les cétones, on peut notamment citer la cyclohexanone. Parmi les alcools, on peut par exemple citer l’alcool éthylique, l’alcool isopropylique.
[0036] Parmi les nitriles, on peut citer par exemple l’acétonitrile, le pyruvonitrile, le propionitrile, le méthoxypropionitrile, le diméthylaminopropionitrile, le butyronitrile, l’isobutyronitrile, le valéronitrile, le pivalonitrile, l’isovaléronitrile, le glutaronitrile, le méthoxyglutaronitrile, le 2-méthylglutaronitrile, le 3-méthylglutaronitrile, l’adiponitrile, le malononitrile, et leurs mélanges.
[0037] Parmi les carbonates, on peut citer par exemple les carbonates cycliques tels que par exemple le carbonate d’éthylène (EC) (CAS : 96-49-1 ), le carbonate de propylène (PC) (CAS : 108-32-7), le carbonate de butylène (BC) (CAS : 4437-85- 8), le carbonate de diméthyle (DMC) (CAS : 616-38-6), le carbonate de diéthyle (DEC) (CAS : 105-58-8), le carbonate de méthyle éthyle (EMC) (CAS : 623-53-0), le carbonate de diphényle (CAS : 102-09-0), le carbonate de méthyle phényle (CAS : 13509-27-8), le carbonate de dipropyle (DPC) (CAS : 623-96-1 ), le carbonate de méthyle et de propyle (MPC) (CAS : 1333-41 -1 ), le carbonate d’éthyle et de propyle (EPC), le carbonate de vinylidène (VC) (CAS : 872-36-6), le carbonate de fluoroéthylène (FEC) (CAS : 114435-02-8), le carbonate de trifluoropropylène (CAS : 167951 -80-6) ou leurs mélanges.
[0038] Le ou les additifs peuvent être choisis parmi le groupe constitué du carbonate de fluoroéthylène (FEC), du carbonate de vinylidène, de la 4-vinyl-1 ,3- dioxolan-2-one, de la pyridazine, de la vinylpyridazine, de la quinoline, de la vinylquinoline, du butadiène, du sébaçonitrile, des disulfures d’alkyle, du fluorotoluène, du 1 ,4-diméthoxytétrafluorotoluène, du t-butylphénol, du di-t- butylphénol, du tris(pentafluorophényl)borane, des oximes, des époxydes aliphatiques, des biphényles halogénés, des acides méthacryliques, du carbonate d’allyl-éthyle, de l’acétate de vinyle, de l’adipate de divinyle, du propanesultone, de l’acrylonitrile, de la 2-vinylpyridine, de l’anhydride maléïque, du cinnamate de méthyle, des phosphonates, des composés silane contenant un groupement vinyle, du 2-cyanofurane.
[0039] La composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention comprend un fluide diélectrique synthétique aromatique choisi parmi les alkylbenzènes, les alkyldiphényléthanes, les alkylnaphtalènes, les méthylpolyarylméthanes, et leurs mélanges. Par « fluide diélectrique », on entend, au sens de la présente invention, un fluide qui ne conduit pas (ou peu) l'électricité mais laisse s'exercer les forces électrostatiques.
[0040] Parmi les fluides diélectriques synthétiques aromatiques, on peut citer, de manière non limitative, les alkylbenzènes, les alkyldiphényléthanes (par exemple phénylxyxlyéthane (PXE), phényléthylphényléthane (PEPE), mono-isopropyl- biphényle (MIPB), 1 ,1 -diphényléthane (1 ,1 -DPE)), les alkylnaphtalènes (par exemple di-iso-propylnaphtalène (DIPN)), les méthylpolyarylméthanes (par exemple benzyltoluène (BT) et dibenzyltolulène DBT), et leurs mélanges. Dans lesdits fluides diélectriques synthétiques aromatiques, il doit être compris qu’au moins un cycle est aromatique et que, éventuellement, un ou plusieurs autres cycle(s) présent(s) peuvent être partiellement ou totalement insaturé(s). Des exemples tout particulièrement préférés sont les fluides diélectriques commercialisés par Soltex Inc, par la société Arkema sous le nom de Jarylec®, et le SAS 60E de la société JX Nippon Chemical Texas Inc.
[0041] Selon encore un mode de réalisation préféré de la présente invention, le fluide diélectrique est choisi parmi le benzyltoluène (BT), le dibenzyltoluène (DBT), et leurs mélanges en toutes proportions. Les mélanges BT/DBT préférés sont ceux comprenant entre 60% et 85%, bornes incluses, en poids de benzyltoluène et entre 15% et 40%, bornes incluses, en poids de dibenzyltoluène par rapport à la quantité totale benzyltoluène/dibenzyltoluène.
[0042] Dans un mode de réalisation tout particulièrement préféré, le fluide diélectrique est choisi parmi les fluides diélectriques vendus par la société Arkema sous les dénominations commerciales de la gamme Jarylec®.
[0043] D’autres fluides diélectriques adaptés pour les besoins de la présente invention sont par exemple ceux commercialisés par la société Yantaï Jinzheng, et notamment sous la dénomination commerciale SRS-401T, ceux commercialisés par la société Jinzhou Yongia, et notamment le M/DBT, et ceux commercialisés par la société JX Nippon, notamment sous la dénomination commerciale SAS-60E. [0044] Comme autres exemples encore de fluides diélectriques adaptés pour les besoins de la présente invention, on peut citer :
- le diphényléthane (DPE) et ses isomères, en particulier le 1 ,1 -DPE (CAS : 612-00-0), le 1 ,2-DPE (CAS : 103-29-7) et leurs mélanges (notamment CAS : 38888-98-1 ), de tels fluides sont disponibles commercialement ou décrits dans la littérature, par exemple dans le document EP0098677,
- le ditolyléther (DT) et ses isomères, en particulier ceux répondant aux numéros CAS : 4731 -34-4, CAS : 28299-41 -4 et leurs mélanges, ceux-ci étant notamment disponibles dans le commerce auprès de la société Lanxess, sous la dénomination commerciale DiphylDT,
- le phénylxylyléthane (PXE) et ses isomères, en particulier ceux répondant aux numéros CAS : 6196-95-8, CAS : 76090-67-0 et leurs mélanges, notamment disponibles commercialement auprès de la société Changzhou Winschem, sous la dénomination commerciale PXE oil, le 1 ,2,3,4-tétrahydro-(1 -phényléthyl)naphtalène (CAS : 63674-30-6), ce produit étant commercialement disponible notamment chez Dow sous la référence Dowtherm™ RP,
- le di-isopropylnaphtalène (CAS : 38640-62-9), notamment disponible auprès de la société Indus Chemie Ltd, sous la dénomination commerciale KMC 113,
- le mono-isopropylbiphényle et ses isomères (CAS : 25640-78-2), notamment disponible sous la dénomination commerciale Wemcol, et
- le phényléthylphényléthane (PEPE) et ses isomères (CAS : 6196-94-7), notamment disponible auprès de la société Changzhou Winschem ou de la société Yantaï Jinzheng, pour ne citer que les principaux fluides diélectriques connus et utilisables dans le cadre de la présente invention.
[0045] Tous les fluides diélectriques synthétiques aromatiques ci-dessus peuvent être utilisés seuls ou en mélanges de deux ou plusieurs d’entre eux en toutes proportions. Dans un mode de réalisation l’utilisation selon la présente invention met en oeuvre une composition de transfert de chaleur comprenant au moins un fluide diélectrique synthétique aromatique seul ou en mélange avec un ou plusieurs autres fluides diélectriques connus de l’homme du métier, tels que par exemple, et de manière non limitative les fluides diélectriques choisis parmi les huiles minérales, les huiles végétales, et les huiles synthétiques.
[0046] La quantité de fluide(s) diélectrique(s) synthétique(s) aromatique(s) par rapport à la totalité de l’ensemble des fluides diélectriques utilisables pour les besoins de la présente invention peut varier dans de grandes proportions. On préfère toutefois utiliser les fluides diélectriques synthétiques aromatiques en proportions comprises entre 50% et 100% en poids, bornes incluses, de préférence entre 70% et 100% en poids, bornes incluses, par rapport à la totalité de l’ensemble des fluides diélectriques présents dans la composition de transfert de chaleur utilisable pour les besoins de la présente invention.
[0047] Selon un autre mode de réalisation, la composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention comprend au moins un fluide diélectrique synthétique aromatique en mélange avec au moins un autre fluide diélectrique choisi parmi les fluides diélectriques bien connus de l’homme du métier. Ces fluides diélectriques sont principalement et le plus communément choisis parmi les huiles diélectriques minérales, synthétiques et végétales et leurs mélanges, en toutes proportions.
[0048] Parmi les huiles diélectriques minérales, on peut citer de manière non limitative, les huiles paraffiniques et les huiles naphténiques, telles que les huiles diélectriques de la famille Nytro, commercialisés par la société Nynas (en particulier Nytro Taurus, Nytro Libra, Nytro 4000X et Nytro 10XN), et Dalia, commercialisé par la société Shell.
[0049] Parmi les huiles diélectriques synthétiques, on peut citer de manière non limitative, les hydrocarbures aliphatiques, les huiles silicones, et les esters, ainsi que les mélanges de deux ou plusieurs d’entre elles en toutes proportions. Parmi les hydrocarbures aliphatiques, on peut citer de manière non limitative, les poly-a-oléfines (PAO), par exemple les polyisobutène (PIB) ou les oléfines de type vinylidène, telles que celles commercialisées par exemple par la société Soltex Inc. [0050] Parmi les huiles silicones, on peut citer de manière non limitative, les huiles silicones linéaires de types polydiméthylsiloxanes, telles que par exemple celles commercialisées par la société Wacker sous la dénomination Wacker® AK.
[0051] Parmi les esters synthétiques, on peut citer de manière non limitative les esters de type phtalique tels que le dioctylphtalate (DOP) ou le di-isononylphtalate (DINP) (commercialisé par exemple par la société BASF).
[0052] On peut également citer de manière non limitative les esters issus de la réaction entre un polyalcool et un acide organique, en particulier un acide choisi parmi les acides organiques en CA à C22, saturés ou insaturés. À titre d’exemples non limitatifs de tels acides organiques, on peut citer l’acide undécanoïque, l’acide heptanoïque, l’acide octanoïque, l’acide palmitique, et leurs mélanges. Parmi les polyols qui peuvent être utilisés pour la synthèse des esters précités, on peut citer, à titre d’exemples non limitatifs, le pentaérhytritol.
[0053] Ainsi, les esters synthétiques issus de la réaction entre un polyalcool et un acide organique sont par exemple les produits de la gamme Midel®, comme par exemple le Midel® 7131 , ou de la gamme Mivolt®, comme par exemple le Mivolt® DFK et le Mivolt® DF7 de la société M&l Materials, ou encore les esters de la gamme Nycodiel de la société Nyco.
[0054] Parmi les esters naturels et les huiles végétales, on peut citer de manière non limitative, les produits issus de graines huileuses ou d’autres sources d’origine naturelle. On peut citer à titre d’exemple et de manière non limitative le FR3™ ou encore l’Envirotemp™ commercialisés par la société Cargill ou encore le Midel EN 1215 commercialisé par la société M&l Materials.
[0055] Comme indiqué précédemment, la composition de transfert de chaleur de la présente invention peut comprendre un fluide diélectrique ou plusieurs, par exemple deux, ou trois, ou quatre ou cinq fluides diélectriques.
[0056] Selon un mode de réalisation, un fluide diélectrique synthétique aromatique préféré est un méthylpolyarylméthane et plus particulièrement un mélange de benzyltoluène et de dibenzyltoluène. De préférence encore, le fluide diélectrique synthétique aromatique selon l’invention comprend un seul fluide ou deux fluides. Dans ce cas, il est préférable que ce fluide soit un méthylpolyarylméthane et plus particulièrement un mélange de benzyltoluène et de dibenzyltoluène.
[0057] La composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention peut notamment avoir une viscosité de 3 cSt à 50 cSt (ou mm2/s) et plus particulièrement une viscosité comprise entre 5 cSt et 30 cSt. La mesure de la viscosité se fait selon la norme ISO 3104 de 1994.
[0058] La composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention présente avantageusement une température d’ébullition comprise entre 120 ° C et 550 ° C, de préférence entrel 50 ° C et 450 ° C, sous pression atmosphérique. Dans un mode de réalisation préféré de la présente invention, la température d’ébullition de la composition de transfert de chaleur est comprise entre 180°C et 350 °C et, de manière encore plus préférée, entre 200 °C et 300 °C. La mesure du point d’’ébullition est effectuée selon une méthode décrite dans le document n° 103 de l’OCDE adoptée le 27 juillet 1995.
[0059] La composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention peut en outre comprendre un ou plusieurs additifs et/ou charges bien connus de l’homme du métier, et par exemple choisis parmi, de manière non limitative, les antioxydants, les passivateurs, les abaisseurs de point d’écoulement, les inhibiteurs de décomposition, les parfums et arômes, les colorants, les conservateurs, et autres et leurs mélanges. Un fluide diélectrique tout particulièrement préféré comprend un inhibiteur de décomposition.
[0060] Parmi les antioxydants qui peuvent être avantageusement utilisés dans la composition de transfert de chaleur, on peut citer, à titre d’exemples non limitatifs les antioxydants phénoliques, tels que par exemple le dibutylhydroxytoluène, le butylhydroxyanisole, les tocophérols, ainsi que les acétates de ces anti-oxydants phénoliques ; mais aussi les antioxydants de type amine, tels que par exemple la phényl-a-naphtylamine, de type diamine, par exemple la N,N’-di-(2-naphtyl )-para- phénylènediamine, mais aussi l’acide ascorbique et ses sels, les esters de l’acide ascorbique, seuls ou en mélanges de deux ou plusieurs d’entre eux ou avec d’autres composants, comme par exemple les extraits de thé vert, les extraits de café. Un antioxydant tout particulièrement adapté est celui disponible dans le commerce auprès de la société Brenntag sous la dénomination commerciale lonol®. [0061] Les passivateurs qui peuvent être utilisés comme additifs dans la composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention sont de tout type connu de l’homme du métier et sont avantageusement choisis parmi les dérivés du triazole, les benzimidazoles, les imidazoles, le thiazole, le benzothiazole. À titre d’exemple et de manière non limitative, le dioctylaminométhyl- 2,3-benzotriazole et le 2-dodécyldithio-imidazole peuvent être mentionnés.
[0062] Parmi les abaisseurs de point d’écoulement qui peuvent être présents dans la composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention, on peut citer, à titres d’exemples non limitatifs, les esters d’acides gras de sucrose, les polymères acryliques tels que le poly(méthacrylate d’alkyle) ou encore le poly(acrylate d’alkyle).
[0063] Les polymères acryliques préférés sont ceux dont le poids moléculaire est compris entre 50000 g mol 1 et 500000 g mol 1. Des exemples de ces polymères acryliques incluent des polymères pouvant contenir des groupes alkyles linéaires comprenant de 1 à 20 atomes de carbone.
[0064] Parmi ceux-ci, et toujours à titre d’exemples non limitatifs, on peut citer le poly(acrylate de méthyle), le poly(méthacrylate de méthyle), le poly(acrylate d’heptyle), le poly(méthacrylate d’heptyle), le poly(acrylate de nonyle), le poly(méthacrylate de nonyle), le poly(acrylate de undécyle), le poly(méthacrylate de undécyle), le poly(acrylate de tridécyle), le poly(méthacrylate de tridécyle), le poly(acrylate de pentadécyle), le poly(méthacrylate de pentadécyle), le poly(acrylate d’heptadécyle), et le poly(méthacrylate d’heptadécyle). Un exemple d’un tel abaisseur de point d’écoulement est disponible dans le commerce auprès de la société Sanyo Chemical Industries, Ltd, sous la dénomination commerciale Aclube.
[0065] Selon un aspect tout particulièrement préféré, la composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention comprend au moins un inhibiteur de décomposition, en tant qu’additif. L’inhibiteur de décomposition peut être de tout type bien connu de l’homme du métier et en particulier peut être choisi parmi les dérivés carbodi-imides tels que le diphényle carbodi-imide, le di- tolylcarbodi-imide, le bis(isopropylphényl)carbodi-imide, le bis(butylphényl)carbodi- imide, mais aussi parmi les phénylglycidyl éthers, ou esters, les alkylglycidyl éthers, ou esters, le carboxylate de 3,4-époxycyclohexylméthyle-(3,4-époxycyclohexane), les composés de la famille des anthraquinones, tels que par exemple la b- méthylanthraquinone commercialisée sous le nom « BMAQ », les dérivés époxydés tels que les vinylcyclohexène diépoxydes, le carboxylate de 3,4-époxy-6- méthylcyclohexylméthyle-(3,4-époxy-6-méthylhexane), les résines époxy type phénol novolak, les diglycidyl éther époxy de bisphénol A, tels que la DGEBA ou la CEL 2021 P, disponibles notamment auprès de la société Whyte Chemicals.
[0066] Selon un mode de réalisation particulier de l’invention, la composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention comprend au moins un inhibiteur de décomposition.
[0067] La teneur en poids de l’additif, ou des additifs éventuellement présent(s) dans la composition utilisable dans le cadre de la présente invention peut aller de 0,0001 % à 5% en poids, de préférence de 0,001 % à 3% en poids, plus préférentiellement de 0,01 % à 2% en poids, bornes incluses, par rapport au poids total de la composition.
[0068] La composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention présente, selon un mode de réalisation préféré, une résistivité volumique supérieure ou égale à 107 Q.cm, et de préférence supérieure ou égale à 108 Q.cm. La résistivité d'un matériau, représente sa capacité à s'opposer à la circulation du courant électrique. En d’autres termes, la résistivité volumique est une indication des propriétés diélectriques dudit fluide diélectrique. La résistivité volumique est mesurée selon la norme IEC 60247, édition 2004.
[0069] Par exemple, cette résistivité volumique peut être de 107 Q.cm à 5 x 107 Q.cm, ou de 5 x 107 Q.cm à 108 Q.cm, ou de 108 Q.cm à 5 x 108 Q.cm, ou de 5 x 108 W.ah à 109 W.ah, ou de 109 W.oih à 5 x 109 W.oih, ou de 5 x 109 W.OGP à 101° W.oiti.
[0070] De plus, la composition de transfert de chaleur selon l’invention présente généralement et le plus souvent une tension de claquage supérieure ou égale à 20 kV, de préférence supérieure ou égale à 30 kV, de préférence supérieure ou égale à 50 kV, et encore de préférence supérieure ou égale à 90 kV. Par « tension de claquage » on entend la tension électrique minimale qui rend conductrice une portion d'un isolant. Ainsi, ce paramètre est également une indication des propriétés diélectriques de la composition de transfert de chaleur utilisable dans le cadre de la présente invention. La tension de claquage est mesurée selon la norme IEC 60156, édition 2018.
[0071] Par exemple, la tension de claquage de la composition de transfert de chaleur selon l’invention peut être compris dans une gamme allant de 25 kV à 30 kV, ou de 30 kV à 40 kV, ou de 40 kV à 50 kV, ou de 50 kV à 60 kV, ou de 60 kV à 70 kV, ou de 70 kV à 80 kV, ou de 80 kV à 90 kV.
[0072] La composition de transfert de chaleur est contenue dans un dispositif, adapté à permettre l’échange de chaleur de la composition avec la batterie, et de préférence également avec une source secondaire. La source secondaire peut être l’environnement, ou une composition de transfert de chaleur additionnelle.
[0073] Dans certains modes de réalisation préférés, le dispositif permet le contact direct de la composition de transfert de chaleur avec la batterie du véhicule. De préférence, la batterie du véhicule est immergée dans la composition de transfert de chaleur. Dans ce cas, le dispositif peut comprendre une enceinte fermée contenant tout ou partie de la batterie, la composition de transfert de chaleur étant contenue dans l’enceinte et au contact de la paroi externe de la batterie. Cela permet de tirer au mieux profit des propriétés diélectriques et thermiques de la composition de transfert de chaleur.
[0074] Dans certains modes de réalisation, la composition de transfert est entièrement à l’état liquide. Dans d’autres modes de réalisation, la composition de transfert de chaleur est en partie à l’état liquide et en partie à l’état gazeux. La pression dans l’enceinte est comprise entre 0 et 5 bars absolue. De manière préférée la pression est inférieure à 3 bars absolue et de manière préférée inférieure à 1 ,5 bars absolue. [0075] Le refroidissement par contact direct de la batterie avec la composition de transfert de chaleur est particulièrement préféré dans le cas où la charge de la batterie est une charge rapide, ce qui implique le réchauffement rapide de la batterie. En effet, cela permet un échange de chaleur entre la batterie et la composition de transfert de chaleur plus rapide, ce qui permet de maintenir l’efficacité du refroidissement même lorsque les exigences de refroidissement augmentent.
[0076] Alternativement, la composition de transfert de chaleur peut échanger de la chaleur avec la batterie via un échangeur de chaleur. Le dispositif peut alors comprendre un circuit dans lequel circule la composition. L’échangeur de chaleur peut être notamment du type fluide/solide, par exemple un échangeur à plaque. [0077] De préférence, le circuit ne comprend pas de compresseur. Autrement dit, le circuit n’est pas un circuit de compression de vapeur.
[0078] Des moyens de circulation de la composition, par exemple une pompe, peuvent être prévus.
[0079] Lorsqu’une composition de transfert de chaleur additionnelle est prévue, celle-ci peut être présente dans un circuit additionnel, qui peut être notamment un circuit de compression de vapeur. L’échange de chaleur entre les compositions est effectué dans un échangeur de chaleur additionnel, qui peut être par exemple à co courant ou, de préférence, à contre-courant.
[0080] La composition de transfert de chaleur additionnelle elle-même peut échanger de la chaleur avec l’environnement, au moyen d’un échangeur de chaleur supplémentaire. Elle peut optionnellement être également utilisée pour chauffer ou refroidir l’air de l’habitacle.
[0081] À cet effet le circuit additionnel peut comporter différentes branches dotées d’échangeurs de chaleur distincts, la composition de transfert de chaleur additionnelle circulant ou non dans ces branches, selon le mode de fonctionnement. Optionnellement, alternativement ou en complément, le circuit additionnel peut comporter des moyens de changement du sens de circulation de la composition de transfert de chaleur additionnelle, comprenant par exemple une ou plusieurs vannes à trois voies ou à quatre voies.
[0082] Par « échangeur de chaleur à contre-courant », on entend un échangeur de chaleur dans lequel de la chaleur est échangée entre un premier fluide et un deuxième fluide, le premier fluide à l’entrée de l’échangeur échangeant de la chaleur avec le deuxième fluide à la sortie de l’échangeur, et le premier fluide à la sortie de l’échangeur échangeant de la chaleur avec le deuxième fluide à l’entrée de l’échangeur.
[0083] Par exemple, les échangeurs de chaleur à contre-courant comprennent les dispositifs dans lesquels le flux du premier fluide et le flux du deuxième fluide sont dans des directions opposées, ou quasiment opposées. Les échangeurs fonctionnant en mode courant croisé à tendance contre-courant sont également compris parmi les échangeurs de chaleur à contre-courant. Les échangeurs de chaleur peuvent être en particulier des échangeurs à tubes en U, à faisceau tubulaire horizontal ou vertical, à spirales, à plaques ou à ailettes.
[0084] L’invention concerne l’utilisation d’une composition de transfert de chaleur selon l’invention pour la régulation de la température de la batterie. De préférence, la composition est utilisée pour refroidir la batterie. Elle peut également être utilisable pour chauffer la batterie. Chauffage et refroidissement peuvent être alternés selon les besoins (température extérieure, température de la batterie, mode de fonctionnement de la batterie). Le chauffage peut également être effectué au moins en partie au moyen d’une résistance électrique.
[0085] Il est ainsi possible de dédier la composition de transfert de chaleur selon l’invention uniquement au refroidissement de la batterie, tandis que d’autres moyens, par exemple une résistance électrique, sont utilisés pour son chauffage. [0086] Par « température de la batterie », on entend généralement la température d’une paroi extérieure d’une ou de plusieurs de ses cellules électrochimiques. [0087] La température de la batterie peut être mesurée au moyen d’un capteur de température. Si plusieurs capteurs de température sont présents au niveau de la batterie, la température de la batterie peut être considérée comme étant la moyenne des différentes températures mesurées.
[0088] La régulation de la température peut être effectuée lorsque la batterie du véhicule est en charge. Alternativement, elle peut être effectuée lorsque la batterie est en décharge, notamment lorsque le moteur du véhicule est allumé. Elle permet notamment d’éviter que la température de la batterie devienne excessive, en raison de la température extérieure et/ou en raison de échauffement propre de cette batterie en fonctionnement. [0089] En particulier, la charge de la batterie peut être une charge rapide. Ainsi, lors du chargement complet de la batterie (à partir d’un moment ou la batterie est complètement déchargée) pendant une durée inférieure ou égale à 30 min, et de préférence inférieure ou égale à 15 min, l’utilisation de la composition selon l’invention permet de maintenir la température de la batterie dans une gamme de température optimale. Cela présente un avantage étant donné que lors d’une charge rapide, la batterie a tendance à s’échauffer rapidement et à atteindre des températures élevées qui peuvent influencer son fonctionnement et ses performances.
[0090] Dans certains modes de réalisation, le refroidissement de la batterie selon l’invention permet d’abaisser la température de la batterie d’au moins 5°C, ou d’au moins 10°C, ou d’au moins 15°C, ou d’au moins 20°Cpu d’au moins 25°C ou d’au moins 30°C.
[0091] Dans certains modes de réalisation, le refroidissement de la batterie est continu sur une certaine durée.
[0092] Dans certains modes de réalisation, le refroidissement et optionnellement le chauffage permettent de maintenir la température de la batterie dans une gamme de température optimale, en particulier lorsque le véhicule est en fonctionnement (moteur allumé), et notamment lorsque le véhicule se déplace. En effet, si la température de la batterie est trop faible, la performance de celle-ci est susceptible de diminuer de manière importante.
[0093] Dans certains modes de réalisation, la température de la batterie du véhicule peut ainsi être maintenue entre une température minimale t1 et une température maximale t2.
[0094] Dans certains modes de réalisation, la température minimale t1 est supérieure ou égale à 10°C et la température maximde t2 est inférieure ou égale à 40 °C, de préférence la température minimale t1 estsupérieure ou égale à 15° C et la température maximale t2 est inférieure ou égale à 30 °C, et de préférence encore la température minimale t1 est supérieure ou égale à 16°C et la température maximale t2 est inférieure ou égale à 28 °C.
[0095] Une boucle de rétroaction est avantageusement présente, pour modifier les paramètres de fonctionnement de l’installation en fonction de la température de la batterie qui est mesurée, afin d’assurer le maintien de la température souhaité. [0096] La température extérieure pendant la durée du maintien de la température de la batterie du véhicule entre la température minimale t1 et la température maximale t2 peut notamment être de -60°Cà-50°C, o de50°C à40°C, ou de -40 °C à -30°C, ou de -30°C à -20°C, ou de -20°C à -10°(¾u de -10°C à 0°C, ou de 0°C à 10°C, ou de 10°C à 20°C, ou de 20°C à 30°C, ou dâO°C à 40°C, ou de 40°C à 50 °C, ou de 50° C à 60 °C, ou encore de 60 °C à 70 °C.
[0097] Par « température extérieure » on entend la température ambiante à l’extérieur du véhicule avant et pendant le maintien de la température de la batterie du véhicule entre la température minimale t1 et la température maximale t2. [0098] Selon un autre aspect, la présente invention concerne une batterie comprenant une composition de transfert de chaleur telle qu’elle vient d’être définie plus haut dans la présente description. La batterie peut être une batterie équipant un moyen de transport électrique ou hybride, tels que automobile, camion, train, bateau, véhicule à deux roues (vélos, motos, trottinettes), véhicule industriel (tels que tracteurs, pelleteuses, fenwicks, engins agricoles, et autres), mais aussi équipant un automate (tel que distributeurs de billets de billets de banque, de tickets, et autres), ainsi que les stations de recharge des batteries elles-mêmes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Utilisation d’une composition de transfert de chaleur monophasique, comprenant au moins un fluide diélectrique synthétique aromatique choisi parmi les alkylbenzènes, les alkyldiphényléthanes, les alkylnaphtalènes, les méthylpolyarylméthanes, et leurs mélanges, pour réguler la température d’une batterie.
2. Utilisation selon la revendication 1 , dans laquelle la composition de transfert de chaleur comprend au moins un fluide diélectrique synthétique aromatique choisi parmi le benzyltoluène, le dibenzyltoluène, et leurs mélanges en toutes proportions.
3. Utilisation selon la revendication 2, dans lequel la composition de transfert de chaleur comprend entre 60% et 85%, bornes incluses, en poids de benzyltoluène et de préférence encore entre 15% et 40%, bornes incluses, en poids de dibenzyltoluène par rapport à la quantité totale benzyltoluène/dibenzyltoluène.
4. Utilisation selon l’une quelconque de revendications précédentes, dans laquelle la composition de transfert de chaleur comprend au moins un fluide diélectrique synthétique aromatique en mélange avec un ou plusieurs autres fluides diélectriques choisis parmi les huiles minérales, les huiles végétales, et les huiles synthétiques.
5. Utilisation selon la revendication 4, dans laquelle les fluides diélectriques synthétiques aromatiques représentent une proportion comprise entre 50% et 100% en poids, bornes incluses, de préférence entre 70% et 100% en poids, bornes incluses, par rapport à la totalité de l’ensemble des fluides diélectriques présents dans la composition de transfert de chaleur.
6. Utilisation selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la composition comprend en outre un ou plusieurs additifs et/ou charges, de préférence choisis parmi, de manière non limitative, les antioxydants, les passivateurs, les abaisseurs de point d’écoulement, les inhibiteurs de décomposition, les parfums et arômes, les colorants, les conservateurs, et autres et leurs mélanges.
7. Utilisation selon la revendication 6, dans laquelle la teneur en poids de l’additif, ou des additifs va de 0,0001% à 5% en poids, de préférence de 0,001% à 3% en poids, plus préférentiellement de 0,01% à 2% en poids, bornes incluses, par rapport au poids total de la composition.
8. Batterie comprenant une composition de transfert de chaleur telle que décrite dans l’une quelconque des revendications 1 à 7.
9. Batterie selon la revendication 8, équipant un moyen de transport électrique ou hybride, un véhicule industriel, un automate ou une station de recharge.
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