JP2023546444A - 液体組成物中の浸漬によるバッテリーの熱調節 - Google Patents

液体組成物中の浸漬によるバッテリーの熱調節 Download PDF

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Abstract

本発明は、バッテリーの温度を調節するための、０重量％超から４０重量％の、ハロゲン化炭化水素、ペルハロゲン化化合物、フッ素化ケトン、フッ素化エーテルおよびこれらの組合せから選択される化合物を含む冷媒と、６０重量％から１００重量％未満の誘電性流体とを含む伝熱組成物の使用であって、該バッテリーが、液体状態の伝熱組成物中に浸漬されたエネルギー蓄電池を含み、伝熱組成物が本質的に状態変化を受けない、使用に関する。【選択図】図１

Description

本発明は、バッテリーの温度を調節するための、少なくとも１種の冷媒および少なくとも１種の誘電性流体を含む伝熱組成物の使用に関する。本発明は、特に、電気またはハイブリッド車両のバッテリーに適用する。
高熱流速を放散する必要性は、いくつかの用途、特にバッテリーの冷却において不可欠である。
特に、電気またはハイブリッド車両のバッテリーは、特定の作用条件下、具体的には非常に特定の温度範囲内で最大効率をもたらす。したがって、寒冷気候では、電気またはハイブリッド車両のこの範囲は、必要とされる高い発熱量によって貯蔵電気エネルギーの大部分が消費されるため、ますます問題である。加えて、低温では、利用できるバッテリーの出力が低く、運転問題をもたらす。その上、バッテリーの費用が、電気またはハイブリッド車両の費用の大きな一因となっている。
逆に、バッテリーの冷却は、主流の安全措置である。様々な誘電油を使用して、電気またはハイブリッド車両のバッテリーを冷却することができる。しかしながら、急速なバッテリー充電が必要な場合、誘電油単独の使用は、バッテリーを効率的に冷却するには不十分である。この場合、より揮発性かつより低い粘性の流体を使用する必要がある。しかしながら、これらの流体は、通常、誘電油の場合に観察されたものより高い蒸気圧を有し、圧力に耐えるためにバッテリーのケーシングの強化（したがって、その重量の増量）を必要としうる。その上、これらの流体は、誘電油より高価である。
さらに、バッテリーの近くでは難燃性または不燃性の組成物を使用して、これらの組成物の使用に関連する一切の安全性リスクを解消することが重要である。
文献ＦＲ２９７３８０９は、冷媒流体組成物中の温度変化に晒される油の熱安定性を改善するためのゼオライト吸着材の使用に関する。
文献ＦＲ２９６２４４２は、冷却および空調に使用する、２，３，３，３－テトラフルオロプロペンを含む安定性組成物に関する。
文献ＵＳ２０１４／０５７８２６は、空調、冷却およびヒートポンプ用途に使用する、または製品、コンポーネント、基材もしくは清浄する物質を含有する他の物品の清浄に使用する、少なくとも１種のヒドロクロロフルオロオレフィンを含む伝熱組成物に関する。
文献ＷＯ２０１９／２４２９７７は、電気絶縁流体で充填された流体区分と、流体区分中に位置し、電気絶縁流体によって電気的に絶縁されている導電体と、を含む流体絶縁開閉装置に関する。
文献ＷＯ２０１９／１６２５９８は、電気またはハイブリッド車両のバッテリーの温度を温度範囲内に維持するための、２，３，３，３－テトラフルオロプロペンを含む冷媒の使用に関する。
文献ＷＯ２０１９／１６２５９９は、電気またはハイブリッド車両のバッテリーを、車両の走行開始から予熱するための、２，３，３，３－テトラフルオロプロペンを含む冷媒の使用に関する。
文献ＷＯ２０１９／１９７７８３は、第１の伝熱組成物が循環する蒸気圧縮回路と、第２の伝熱組成物が循環する第２の回路と、を含むシステムの手段による、自動車内のボディまたは流体を冷却および／または加熱するプロセスに関する。
文献ＷＯ２０２０／０１１８８８、ＷＯ２０２０／１００１５２、ＷＯ２０２０／００７９５４、ＵＳ９８６５９０７、ＵＳ１０７８４５４５、ＦＲ３０３７７２７、ＦＲ３０７５４７１、ＦＲ３０８５５４２、ＦＲ３０８５５４５、ＦＲ３０８５５４７、ＦＲ３０８５５５６およびＥＰ３４９９６３４は、流体と直接接触させることによってバッテリーを熱調節するシステムを記載している。
費用を増やすことなく、長寿命を有する、安全かつ効率的なバッテリーを提供するように、特に電気またはハイブリッド車両のバッテリーの最適な動作を確保する必要がある。
本発明は、第１に、バッテリーの温度を調節するための、０重量％超から４０重量％の、ハロゲン化炭化水素、ペルハロゲン化化合物、フッ素化ケトン、フッ素化エーテルおよびこれらの組合せから選択される化合物を含む冷媒と、６０重量％から１００重量％未満の誘電性流体とを含む伝熱組成物の使用であって、該バッテリーが、液体状態の伝熱組成物中に浸漬されたエネルギー蓄電池を含み、伝熱組成物が本質的に状態変化を受けない、使用に関する。
いくつかの実施形態において、伝熱組成物は、伝熱回路中を循環する。
いくつかの実施形態において、バッテリーは、１つ以上のモジュールを含み、各モジュールは、エネルギー蓄電池が配置された筐体を含み、該筐体は伝熱回路の部品を形成する。
いくつかの実施形態において、伝熱回路は、追加の伝導組成物を含有する二次回路に熱的に結合されている。
いくつかの実施形態において、二次回路は、車両の空調回路であり、かつ／または可逆ヒートポンプ回路である。
いくつかの実施形態において、冷媒は、好ましくはＥ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンを含む／であるか、または、好ましくは共沸性の、Ｚ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンと１，１，１，２，３－ペンタフルオロプロパンとの二元混合物もしくはＺ型の１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロブタ－２－エンとＥ型の１，２－ジクロロエチレンとの二元混合物である。
いくつかの実施形態において、誘電性流体は、鉱物誘電油、合成誘電油および植物性誘電油から選択され、好ましくはアルキルベンゼン、アルキルジフェニルエタン、アルキルナフタレン、メチルポリアリールメタンおよびこれらの組合せから選択される芳香族炭化水素、ポリ（α－）オレフィンならびにポリオールエステルから選択される。
いくつかの実施形態において、使用は、バッテリーを冷却することを目的とする。
いくつかの実施形態において、バッテリーは、電気またはハイブリッド車両の、好ましくは電気またはハイブリッド自動車のバッテリーである。
いくつかの実施形態において、使用は、車両のバッテリーの充電中に実施され、車両のバッテリーは、完全放電から開始して、好ましくは、３０分以下、好ましくは１５分以下の時間内で満充電される。
本発明はまた、特に電気またはハイブリッド車両のバッテリーアセンブリであって、該バッテリーアセンブリが、１つ以上のモジュールを含み、各モジュールの中に、液体状態の伝熱組成物中に浸漬されたエネルギー蓄電池が配置された筐体が含まれ、該伝熱組成物が０重量％超から４０重量％の、ハロゲン化炭化水素、ペルハロゲン化化合物、フッ素化ケトン、フッ素化エーテルおよびこれらの組合せから選択される化合物を含む冷媒と、６０重量％から１００重量％未満の誘電性流体とを含み、バッテリーの温度を調節するために伝熱組成物が本質的に状態変化を受けないように構成されたバッテリーアセンブリにも関する。
いくつかの実施形態において、アセンブリは、伝熱組成物が循環する伝熱回路を含み、モジュールの筐体は、この伝熱回路中に組み込まれる。
いくつかの実施形態において、伝熱回路はポンプを含み、かつ／または、伝熱組成物と周囲空気または二次回路中の伝熱組成物のいずれかとの熱交換を可能にするために、伝熱回路は熱交換器を含む。
いくつかの実施形態において、冷媒は、好ましくはＥ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンを含む／であるか、または、好ましくは共沸性の、Ｚ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンと１，１，１，２，３－ペンタフルオロプロパンとの二元混合物もしくはＺ型の１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロブタ－２－エンとＥ型の１，２－ジクロロエチレンとの二元混合物である。
いくつかの実施形態において、誘電性流体は、鉱物誘電油、合成誘電油および植物性誘電油から選択され、好ましくはアルキルベンゼン、アルキルジフェニルエタン、アルキルナフタレン、メチルポリアリールメタンおよびこれらの組合せから選択される芳香族炭化水素、ポリ（α－）オレフィンならびにポリオールエステルから選択される。
本発明はまた、伝熱組成物の状態が本質的に変化しない、伝熱組成物によってエネルギー蓄電池を加熱することおよび／または伝熱組成物によってエネルギー蓄電池を冷却することを含む、上記バッテリーアセンブリのバッテリーの温度を調節する方法にも関する。
本発明は、上記の必要を満たすことを可能にする。具体的には、これは、費用を増やすことなく、長寿命を有する安全かつ効率的なバッテリーを提供するように、機材、特に電気またはハイブリッド車両のバッテリー（特に車両の牽引用バッテリー）の最適な動作を確保することを可能にする。
これは、０重量％超から４０重量％の、ハロゲン化炭化水素、ペルハロゲン化化合物、フッ素化ケトン、フッ素化エーテルおよびこれらの組合せから選択される冷媒と、６０％から１００％未満の誘電性流体とを含む伝熱組成物を使用することによって達成され、バッテリーのエネルギー蓄電池は、液体状態の伝熱組成物中に浸漬され、伝熱組成物は本質的に状態変化を受けない。
「本質的に状態変化を受けない」という表現は、温度変化に応じてその蒸気圧が変化する可能性があるという理由以外の理由により、組成物が状態変化を受けないことを意味すると理解される。特に、蒸気圧の変化による任意の状態変化は、好ましくは組成物の１重量％未満、より好ましくは０．５重量％未満を占める。
好ましくは、冷媒は、（１バールで）５０℃未満、より好ましくは３０℃未満、特に２５℃未満または２０℃未満の沸点を有する。
具体的には、誘電性流体と冷媒との組合せは、（特に誘電性流体からなる組成物と比較して）あまり粘性ではない組成物を提供することを可能にし、これにより、例えば、システムのエネルギー消費を減らすことが可能になる。したがって、好ましくは、誘電性流体単独より効率的に熱が移行する。
その上、低沸点を有する化合物の存在は、バッテリーの熱暴走の事象における伝播の遅延を助けることができる。
冷媒単独の使用と比較して、本発明は、バッテリーの性能、寿命または安全性を大幅に劣化することなく、費用および重量を低減することを可能にする。
加えて、組成物の蒸気圧は、一般的に冷媒単独より低く、ユニットの強化に関連する制約を減らすことを可能にする。
したがって、本発明は、一般的に、費用を増やさずに、特に急速充電中、バッテリーの効率、寿命および安全性の向上を可能にする。
好ましくは、組成物は、２５℃で１０６Ωｃｍ以上の体積抵抗率を有する。好ましくは、組成物は、２０℃で２０ｋＶ以上の破壊電圧を示す。これは、組成物の誘電特性が、安全性の観点から、電池と直接接触させる使用に適合することを確保する。
有利には、冷媒と誘電性流体との組合せは、難燃性または不燃性の組成物を得ることも可能にする。
本発明によるバッテリーアセンブリの実施形態を例示する図である。 本発明によるバッテリーアセンブリの実施形態を例示する図である。 本発明によるバッテリーアセンブリの実施形態を例示する図である。 本発明によるバッテリーアセンブリの実施形態を例示する図である。 冷媒の含有量の関数としての、圧力１バールでの伝熱組成物の液体飽和温度の変化を例示するグラフである（以下の実施例の項を参照）。温度をｙ軸（℃）に示し、誘電性流体の含有量をｘ軸（ｗｔ％）に示す。 流体中に浸漬された電池を含み、電池の１つが熱暴走を受ける、筐体中の温度変化を示すグラフである。温度はｙ軸（℃）に表示し、時間をｘ軸（ｓ）に表示する。
ここで、本発明を、以下の記述において、より詳細に、かつ非限定的は方法で説明する。
伝熱組成物
本発明による伝熱組成物は、少なくとも１種の冷媒および少なくとも１種の誘電性流体を含む。
用語「冷媒」は、低温および低圧でエバポレートすることによって熱を吸収でき、高温および高圧で凝結することによって熱を放出できる流体を意味する。
冷媒は、ハロゲン化炭化水素、ペルハロゲン化化合物、フッ素化ケトン、フッ素化エーテルおよびこれらの組合せから選択される化合物を含む。
冷媒は、１種以上の該化合物からなりうる。あるいは、炭化水素（アルカンまたはオレフィン、特にプロパン、ブタン、イソブタン、ペンタン、イソペンタン）、ＣＯ２および酸素含有炭化水素（特にメトキシメタン、エトキシエタンおよびギ酸メチル）から選択される１種以上の追加の化合物も含みうる。
好ましくは、冷媒は、Ｃ１、Ｃ２、Ｃ３、Ｃ４および／またはＣ５化合物、より好ましくはＣ１、Ｃ２、Ｃ３および／またはＣ４化合物からなる。
ハロゲン化炭化水素の中では、ヒドロフルオロカーボン、ヒドロクロロフルオロカーボン、ヒドロフルオロオレフィン、ヒドロクロロオレフィンおよびヒドロクロロフルオロオレフィンを挙げることができる。
例として、冷媒は、１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロブタ－２－エン（ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、ＥまたはＺ異性体）、１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペン（ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ、ＥまたはＺ異性体）、３，３，４，４，４－ペンタフルオロブタ－１－エン（ＨＦＯ－１３４５ｆｚ）、２，４，４，４－テトラフルオロブタ－１－エン（ＨＦＯ－１３５４ｍｆｙ）、１，１，２－トリフルオロエチレン（ＨＦＯ－１１２３）、２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｙｆ）、１，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＦＯ－１２３４ｚｅ、ＥまたはＺ異性体、好ましくはＥ異性体）、１－クロロ－２，３，３，３－テトラフルオロプロペン（ＨＣＦＯ－１２２４ｙｄ、ＥまたはＺ異性体、好ましくはＺ異性体）、ジフルオロメタン（ＨＦＣ－３２）、１，１，１，２－テトラフルオロエタン（ＨＦＣ－１３４ａ）、１，１，２，２－テトラフルオロエタン（ＨＦＣ－１３４）、１，１－ジフルオロエタン（ＨＦＣ－１５２ａ）、ペンタフルオロエタン（ＨＦＣ－１２５）、１，１，１，３，３－ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ－２４５ｆａ）、１，１，１，２，３－ペンタフルオロプロパン（ＨＦＣ－２４５ｅｂ）、１，１，１，２，３，３－ヘキサフルオロプロパン（ＨＦＣ－２３６ｅａ）、１，１，１，３，３－ペンタフルオロブタン（ＨＦＣ－３６５ｍｆｃ）、フルオロエタン（ＨＦＣ－１６１）、１，１，１，２，３，３，３－ヘプタフルオロプロパン（ＨＦＣ－２２７ｅａ）、１，１，１－トリフルオロプロパン（ＨＦＣ－２６３ｆｂ）、１，２－ジクロロチセチレン（１，２－ｄｉｃｈｌｏｒｏｔｈｉｓｅｔｈｙｌｅｎｅ）（ＨＣＯ－１１３０、ＥまたはＺ異性体、好ましくはＥ異性体）およびこれらの組合せから選択することができる。
好ましい化合物は、特にＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（好ましくはＥ型）、ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ（好ましくはＺ型）およびＨＣＦＯ－１２２４ｙｄ（好ましくはＺ型）である。
ペルハロゲン化化合物は、炭素原子およびハロゲン原子のみで構成される。例えば、ドデカフルオロペンタン、テトラデカフルオロヘキサン、ヘキサデカフルオロヘプタンおよびこれらの組合せなどのペルフルオロ化化合物を挙げることができる。
フッ素化ケトンの中では、例えば、フッ素化モノケトン、１，１，１，２，２，４，５，５，５－ノナフルオロ－４－（トリフルオロメチル）－３－ペンタノンなどのペルフルオロ化モノケトン、およびこれらの組合せを挙げることができる。
フッ素化エーテルの中では、例えば、ヒドロフルオロエーテル、例えばメトキシノナフルオロブタン（ＨＦＥ７１００）、エトキシノナフルオロブタン（ＨＦＥ－７２００）、１－メトキシヘプタフルオロプロパン（ＨＦＥ－７０００）、ペルフルオロポリエーテルおよびこれらの組合せを挙げることができる。
冷媒は、いくつかの、例えば２または３または４または５種の上記化合物を含むことができる。
例えば、冷媒は、
－ ＨＦＯ－１２３４ｙｆとＨＦＣ－１３４ａとの混合物、
－ ＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ（Ｚ）とＨＣＯ－１１３０（Ｅ）との混合物、
－ ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）とＨＦＣ－２２７ｅａとの混合物、
－ ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、ＨＦＣ－１３４ａおよびＨＦＣ－１５２ａの混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１５２ａおよびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＣＯ２、ＨＦＣ－１３４ａおよびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）およびブタンの混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５およびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５、ＨＦＯ－１２３４ｙｆ、ＨＦＣ－１３４ａおよびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５、ＨＦＯ－１２３４ｙｆおよびＨＦＣ－１３４ａの混合物、
－ ＨＦＣ－１３４ａとＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）との混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５およびＨＦＯ－１２３４ｙｆの混合物、
－ ＨＦＣ－３２とＨＦＯ－１２３４ｙｆとの混合物、
－ ＣＯ２、ＨＦＣ－３２およびＨＦＯ－１２３４ｙｆの混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１３４ａおよびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＯ－１２３４ｙｆおよびＨＦＣ－１５２ａの混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＯ－１２３４ｙｆおよびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５、ＨＦＣ－１３４ａおよびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５、ＨＦＣ－１３４ａおよびＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）の混合物、
－ ＣＯ２、ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５、ＨＦＯ－１２３４ｙｆおよびＨＦＣ－１３４ａの混合物、
－ ＨＦＣ－３２、ＨＦＣ－１２５、ＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）およびＨＦＣ－２２７ｅａの混合物、ならびに
－ ＨＦＣ－３２、プロパンおよびＨＦＯ－１２３４ｙｆの混合物
からなってもよい（またはこれらから本質的になってもよい）。
したがって、冷媒は、純物質であっても混合物であってもよい。混合物の場合、好ましくは共沸性または疑共沸性混合物である。
好ましい共沸性組成物は、以下の冷媒である：
－ Ｒ－５１３Ａ（５６％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび４４％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－５１３Ｂ（５８．５％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび４１．５％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－５１４Ａ（７４．７％のＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ（Ｚ）および２５．３％のＨＣＯ－１１３０（Ｅ））；
－ Ｒ－５１５Ａ（８８％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）および１２％のＨＦＣ－２２７ｅａ）；
－ Ｒ－５１６Ａ（７７．５％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ、８．５％のＨＦＣ－１３４ａおよび１４％のＨＦＣ－１５２ａ）。
あるいは、特定の実施形態において、非共沸性組成物、特に以下の冷媒を用いることができる：
－ Ｒ－４４４Ａ（１２％のＨＦＣ－３２、５％のＨＦＣ－１５２ａおよび８３％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４４４Ｂ（４１．５％のＨＦＣ－３２、１０％のＨＦＣ－１５２ａおよび４８．５％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４４５Ａ（６％のＣＯ２、９％のＨＦＣ－１３４ａおよび８５％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４４６Ａ（６８％のＨＦＣ－３２、２９％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）および３％のブタン）；
－ Ｒ－４４７Ａ（６８％のＨＦＣ－３２、３．５％のＨＦＣ－１２５および２８．５％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４４７Ｂ（６８％のＨＦＣ－３２、８％のＨＦＣ－１２５および２４％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４４８Ａ（２６％のＨＦＣ－３２、２６％のＨＦＣ－１２５、２０％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ、２１％のＨＦＣ－１３４ａおよび７％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４４９Ａ（２４．３％のＨＦＣ－３２、２４．７％のＨＦＣ－１２５、２５．３％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび２５．７％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－４４９Ｂ（２５．２％のＨＦＣ－３２、２４．３％のＨＦＣ－１２５、２３．２％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび２７．３％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－４４９Ｃ（２０％のＨＦＣ－３２、２０％のＨＦＣ－１２５、３１％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび２９％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－４５０Ａ（４２％のＨＦＣ－１３４ａおよび５８％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４５１Ａ（８９．８％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび１０．２％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－４５１Ｂ（８８．８％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび１１．２％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－４５２Ａ（１１％のＨＦＣ－３２、５９％のＨＦＣ－１２５および３０％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）；
－ Ｒ－４５２Ｂ（６７％のＨＦＣ－３２、７％のＨＦＣ－１２５および２６％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）；
－ Ｒ－４５２Ｃ（１２．５％のＨＦＣ－３２、６１％のＨＦＣ－１２５および２６．５％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）；
－ Ｒ－４５４Ａ（３５％のＨＦＣ－３２および６５％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）；
－ Ｒ－４５４Ｂ（６８．９％のＨＦＣ－３２および３１．１％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）；
－ Ｒ－４５４Ｃ（２１．５％のＨＦＣ－３２および７８．５％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）；
－ Ｒ－４５５Ａ（３％のＣＯ２、２１．５％のＨＦＣ－３２および７５．５％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）；
－ Ｒ－４５６Ａ（６％のＨＦＣ－３２、４５％のＨＦＣ－１３４ａおよび４９％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４５７Ａ（１８％のＨＦＣ－３２、７０％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび１２％のＨＦＣ－１５２ａ）；
－ Ｒ－４５９Ａ（６８％のＨＦＣ－３２、２６％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび６％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４５９Ｂ（２１％のＨＦＣ－３２、６９％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび１０％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４６０Ａ（１２％のＨＦＣ－３２、５２％のＨＦＣ－１２５、１４％のＨＦＣ－１３４ａおよび２２％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４６０Ｂ（２８％のＨＦＣ－３２、２５％のＨＦＣ－１２５、２０％のＨＦＣ－１３４ａおよび２７％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４６０Ｃ（２．５％のＨＦＣ－３２、２．５％のＨＦＣ－１２５、４６％のＨＦＣ－１３４ａおよび４９％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４６０Ａ（１２％のＨＦＣ－３２、５２％のＨＦＣ－１２５、１４％のＨＦＣ－１３４ａおよび２２％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ））；
－ Ｒ－４６３Ａ（６％のＣＯ２、３６％のＨＦＣ－３２、３０％のＨＦＣ－１２５、１４％のＨＦＯ－１２３４ｙｆおよび１４％のＨＦＣ－１３４ａ）；
－ Ｒ－４６４Ａ（２７％のＨＦＣ－３２、２７％のＨＦＣ－１２５、４０％のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（Ｅ）および６％のＨＦＣ－２２７ｅａ）；ならびに
－ Ｒ－４６５Ａ（２１％のＨＦＣ－３２、７．９％のプロパンおよび７１．１％のＨＦＯ－１２３４ｙｆ）。
示されるパーセンテージは全て、重量によるものである。
特定の好ましい実施形態において、冷媒は、ＥまたはＺ型の、より好ましくはＥ型のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄを含む。
好ましくは、本発明による伝熱組成物は、冷媒として、本質的に１種の化合物のみを含む。この場合、この冷媒としては、ＥまたはＺ型の、より好ましくはＥ型のＨＦＯ－１２３３ｚｄが好ましい。
不純物は、例えば最大１重量％で存在しうる。
冷媒は、特に：
－ 少なくとも９９．５重量％、好ましくは少なくとも９９．７重量％、より好ましくは少なくとも９９．８重量％のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）；
－ ５００ｐｐｍ以下、好ましくは１～５００ｐｐｍ、より好ましくは２～３００ｐｐｍの含有量のＨＦＣ－２４５ｆａ；
－ １００ｐｐｍ以下、好ましくは１～１００ｐｐｍ、より好ましくは２～５０ｐｐｍの含有量のＨＦＯ－１２３４ｚｅ（ＥまたはＺ）；
－ １００ｐｐｍ以下、好ましくは１～１００ｐｐｍ、より好ましくは２～５０ｐｐｍの含有量のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｚ）
を含みうる。
他の好ましい組成物は：
－ ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（Ｅ）およびＨＦＣ－２４５ｅｂからなる（またはこれらから本質的になる）混合物、好ましくは疑共沸性または共沸性組成物；
－ ＨＦＯ－１３６６ｍｚｚ（Ｚ）およびＨＣＯ－１１３０（Ｅ）からなる（またはこれらから本質的になる）混合物、好ましくは疑共沸性または共沸性組成物、より好ましくは冷媒Ｒ－５１４Ａ
である。
本発明による冷媒は、特に、２０℃で０．１～２ｃＰ、好ましくは２０℃で０．２～０．９ｃＰの液粘度を有しうる。粘度は、以下の実施例２に示す方法にしたがって測定することができる。
本発明による冷媒は、特に、１バールで、０℃～５０℃、好ましくは１０℃～３０℃、特に１５℃～２５℃の飽和液体温度を有しうる。
本発明による冷媒は、特に、２０℃で、１～１．７、好ましくは１～１．５、好ましくは１～１．４の密度を有しうる。
本発明の目的のために、「誘電性流体」という表現は、電気を通さない（または通しにくい）が静電力は作用させる流体、一般的には油を意味すると理解される。
用語「油」は、常温で液体状態にあり、水と混ざらない脂肪性物質を意味する。油は、植物、鉱物または合成起源の脂肪性液体である。油は、ＡＰＩ分類において規定されているグループＩ～Ｖに属する油（またはＡＴＩＥＬ分類によるこれらの同等物）から選択することができる。
絶縁（誘電）油は、熱交換流体の特性を有し、したがって冷媒と同様に熱の移動に関与する。
伝熱組成物に含まれる油は、特に、鉱物誘電油、任意選択によりバイオベースである合成誘電油、および植物性誘電油、ならびにこれらの組合せから選択することができる。
好ましくは、誘電性流体は、少なくとも１種の鉱物誘電油を含む。そのような鉱物誘電油の非限定例には、パラフィン油およびナフテン油、例えばＮｙｎａｓから販売されているＮｙｔｒｏファミリーの誘電油（特にＮｙｔｒｏ Ｔａｕｒｕｓ、Ｎｙｔｒｏ Ｌｉｂｒａ、Ｎｙｔｒｏ ４０００ＸおよびＮｙｔｒｏ １０ＸＮ）ならびにＳｈｅｌｌから販売されているＤａｌｉａが含まれる。
鉱物誘電油は、好ましくは、Ｎｙｎａｓから販売されているＮｙｔｒｏ Ｔａｕｒｕｓ油およびＳｈｅｌｌから販売されているＤａｌｉａ油などのパラフィン油（すなわち、飽和直鎖または分岐鎖炭化水素）、またはＮｙｎａｓから販売されているＮｙｔｒｏ ＬｉｂｒａおよびＮｙｔｒｏ １０ＸＮ油などのナフテン油（すなわち、環状パラフィン）、芳香族化合物（すなわち、単結合の代わりに二重結合によって特徴付けられる１つ以上の環を含む不飽和環状炭化水素）ならびに非炭化水素化合物であってもよい。
好ましくは、誘電性流体は、任意選択によりバイオベースである合成誘電油である。好ましくは、誘電性流体は、芳香族炭化水素、脂肪族炭化水素、シリコーン油、エステルおよびポリエステル、特にポリオールエステル、ならびに任意の割合のこれらの２つ以上の混合物であってもよい。
芳香族炭化水素の中では、非限定的に、アルキルベンゼン、アルキルジフェニルエタン（例えば、フェニルキシリルエタン（ｐｈｅｎｙｌｘｙｘｌｙｅｔｈａｎｅ）（ＰＸＥ）、フェニルエチルフェニルエタン（ＰＥＰＥ）、モノイソプロピルビフェニル（ＭＩＰＢ）、１，１－ジフェニルエタン（１，１－ＤＰＥ））、アルキルナフタレン（例えば、ジイソプロピルナフタレン（ＤＩＰＮ））、メチルポリアリールメタン（例えば、ベンジルトルエン（ＢＴ）およびジベンジルトルエン（ＤＢＴ））ならびにこれらの混合物を挙げることができる。前記芳香族炭化水素において、少なくとも１つの環が芳香族であり、任意選択により存在する１つ以上の他の環が部分的にまたは全体的に不飽和であってもよいことを理解すべきである。特に、Ｓｏｌｔｅｘ Ｉｎｃ．によって販売されている誘電性流体、Ａｒｋｅｍａ製の名称Ｊａｒｙｌｅｃ（登録商標）、およびＪＸ Ｎｉｐｐｏｎ Ｃｈｅｍｉｃａｌ Ｔｅｘａｓ Ｉｎｃ．製のＳＡＳ ６０Ｅを挙げることができる。
脂肪族炭化水素の中では、非限定的に、アルカン、ポリ（α－）オレフィン（ＰＡＯ）、例えばポリイソブテン（ＰＩＢ）、またはビニリデンタイプのオレフィン、例えばＳｏｌｔｅｘ Ｉｎｃ．から販売されているものなどを挙げることができる。
アルカンは、特に、少なくとも８個の炭素原子、例えば８～２２個の炭素原子、好ましくは１５～２２個の炭素原子を含むことができる。
ＰＡＯは、グループＩＶから選択することができ、例えば、４～３２個の炭素原子を含むモノマー、例えばオクテンまたはデセンから得られる。ＰＡＯの重量平均分子量は、非常に広範に変動しうる。好ましくは、ＰＡＯの重量平均分子量は６００Ｄａ未満である。ＰＡＯの重量平均分子量はまた、１００～６００Ｄａ、１５０～６００Ｄａ、または２００～６００Ｄａの範囲でもありうる。例えば、規格ＡＳＴＭ Ｄ４４５にしたがって１００℃で測定した動粘度が１．５～８ｍｍ２／ｓの範囲を示すＰＡＯは、Ｉｎｅｏｓから商標名Ｄｕｒａｓｙｎ（登録商標）１６２、Ｄｕｒａｓｙｎ（登録商標）１６４、Ｄｕｒａｓｙｎ（登録商標）１６６およびＤｕｒａｓｙｎ（登録商標）１６８で市販されている。
シリコーン油の中では、非限定的に、ポリジメチルシロキサンタイプの直鎖シリコーン油、例としては、Ｗａｃｋｅｒによって名称Ｗａｃｋｅｒ（登録商標）ＡＫで販売されているものを挙げることができる。
合成エステルの中では、非限定的に、ジオクチルフタレート（ＤＯＰ）またはジイソノニルフタレート（ＤＩＮＰ）（例えば、ＢＡＳＦにより販売されている）などのフタル酸タイプのエステルを挙げることができる。
また、非限定的に、ポリアルコールと有機酸、特に飽和または不飽和Ｃ４～Ｃ２２有機酸から選択される酸との反応から得られるエステルも挙げることができる。そのような有機酸の非限定例として、ウンデカン酸、ヘプタン酸、オクタン酸、パルミチン酸およびこれらの混合物を挙げることができる。非限定例として、上述のエステルの合成に使用できるポリオールの中では、Ｍ＆Ｉ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製の油Ｍｉｖｏｌｔ ＤＦ７、Ｍｉｄｅｌ ７１３１およびＭｉｖｏｌｔ ＤＦＫの合成用のペンタエリスリトールを挙げることができる。
エステルは、例えば、式Ｒａ－Ｃ（Ｏ）－Ｏ－（［Ｃ（Ｒ）２］）ｎ－Ｏ）ｓ－Ｃ（Ｏ）－Ｒｂ［式中、各Ｒは、独立して、水素原子または直鎖もしくは分岐鎖Ｃ１～Ｃ５アルキル基、特にメチル、エチルまたはプロピル基、とりわけメチル基を表し、ｓは１、２、３、４、５または６であり、ｎは１、２または３であり、ｓが１以外のとき、ｎの値は同一であっても異なっていてもよいと理解され、ＲａおよびＲｂは、同一であるか、または異なっており、互いに独立して、６～１８個の炭素原子の直鎖状配列を有する飽和または不飽和の直鎖または分岐鎖炭化水素基を表す］のジエステルであってもよい。好ましくは、ｓおよびｎは同一であり、２に等しく、少なくとも１つのＲ基は直鎖または分岐鎖Ｃ１～Ｃ５アルキル基を表し、ｓが１であり、ｎが３のとき、エステル官能基の酸素原子のβ位の炭素に結合されている少なくとも１つのＲ基は水素原子を表す。
ポリアルコールと有機酸との間の反応から得られる合成エステルは、例えば、Ｍ＆Ｉ Ｍａｔｅｒｉａｌｓ製のＭｉｄｅｌ ７１３１またはＮｙｃｏ製のＮｙｃｏｄｉｅｌ部類のエステルである。
天然エステルおよび植物油の中では、非限定的に、脂肪種子由来の製品または他の天然起源由来の製品を挙げることができる。例としては、非限定的に、Ｃａｒｇｉｌｌから販売されているＦＲ３（商標）もしくはＥｎｖｉｒｏｔｅｍｐ（商標）またはＭ＆Ｉ Ｍａｔｅｒｉａｌｓから販売されているＭｉｄｅｌ ｅＮ １２１５を挙げることができる。
また、特に、２～８個の炭素原子、特に２～４個の炭素原子を含むアルキレンオキシドの重合または共重合によって得られる、ポリアルキレングリコール（ＰＡＧ）も使用することができる。
本発明による伝熱組成物は、１種以上の油、例えば２種または３種または４種または５種の油を含むことができる。
好ましい誘電性流体は、ペンタエリスリトールから製造されるポリオールエステルである。
別の好ましい誘電性流体は、主に（すなわち、５０重量％超）４～３２個の炭素原子を含むイソパラフィンを含むポリ（α－）オレフィン（ＰＡＯ）である。この流体は、ＡＰＩ分類のグループＩＶに属する。
好ましくは、本発明による伝熱組成物は、１種の誘電性流体のみを含む。
誘電性流体は、特に、規格ＩＳＯ３１０４にしたがって２０℃で１～６０ｃＰの粘度を有することができる。
誘電性流体は、特に、沸点測定法によって測定した場合、３０℃超の沸点を有することができる。
誘電性流体は、伝熱組成物の総重量に対して６０重量％～１００重量％未満、好ましくは８５重量％～９９．５重量％の含有量で組成物中に存在しうる。
例えば、この含有量は、伝熱組成物の総重量に対して、６０重量％～６５重量％、または６５重量％～７０重量％、または７０重量％～７５重量％、または７５重量％～８０重量％、または８０重量％～８５重量％、または８５重量％～８６重量％、または８６重量％～８７重量％、または８７重量％～８８重量％、または８８重量％～８９重量％、または８９重量％～９０重量％、または９０重量％～９１重量％、または９１重量％～９２重量％、または９２重量％～９３重量％、または９３重量％～９４重量％、または９４重量％～９５重量％、または９５重量％～９６重量％、または９６重量％～９７重量％、または９７重量％～９８重量％、または９８重量％～９９重量％、または９９重量％～１００重量％未満であってもよい。
冷媒は、伝熱組成物の総重量に対して０重量％超～４０重量％、好ましくは０．５重量％～１５重量％の含有量で組成物中に存在しうる。
例えば、この含有量は、伝熱組成物の総重量に対して、０重量％超～１重量％、または１重量％～２重量％、または２重量％～３重量％、または３重量％～４重量％、または４重量％～５重量％、または５重量％～６重量％、または６重量％～７重量％、または７重量％～８重量％、または８重量％～９重量％、または９重量％～１０重量％、または１０重量％～１１重量％、または１１重量％～１２重量％、または１２重量％～１３重量％、または１３重量％～１４重量％、または１４重量％～１５重量％、または１５重量％～２０重量％、または２０重量％～２５重量％、または２５重量％～３０重量％、または３０重量％～３５重量％、または３５重量％～４０重量％であってもよい。
特定の実施形態において、本発明による伝熱組成物は、ペンタエリスリトールおよび少なくとも１種のフッ素化またはフルオロ塩素化炭化水素、例としては、非限定的に、ヒドロフルオロプロパン、ヒドロフルオロプロペン、ヒドロクロロフルオロプロパン、ヒドロクロロフルオロプロペンおよび任意の割合のこれらの混合物から製造されるポリオールエステルを含む。
他の実施形態において、本発明による伝熱組成物は、ポリ（α－）オレフィン（ＰＡＯ）および少なくとも１種のフッ素化またはフルオロ塩素化炭化水素、例としては、非限定的には、ヒドロフルオロプロパン、ヒドロフルオロプロペン、ヒドロクロロフルオロプロパン、ヒドロクロロフルオロプロペン、およびさらには任意の割合のこれらの混合物などを含む。
好ましくは、本発明による伝熱組成物は、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（好ましくはＥ型）と、ペンタエリスリトールから製造されるポリオールエステルとを含む。さらにより優先的には、本発明による伝熱組成物は、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（好ましくはＥ型）と、ペンタエリスリトールから製造されるポリオールエステルとから本質的になり、さらには、これらからなる。
好ましくは、本発明による伝熱組成物は、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（好ましくはＥ型）およびポリ（α－）オレフィン（ＰＡＯ）を含む。さらにより優先的には、本発明による伝熱組成物は、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ（好ましくはＥ型）およびポリ（α－）オレフィン（ＰＡＯ）から本質的になり、さらには、またはこれらからなる。また、Ｚ型のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ、ＨＦＣ－２４５ｅｂおよびＰＡＯから本質的になりうるか、またはこれらからなりうる。また、Ｚ型のＨＦＯ－１３３６ｍｚｚおよびＰＡＯから本質的になりうるか、またはこれらからなりうる。また、Ｚ型のＨＦＯ－１３３６ｍｚｚ、Ｅ型のＨＣＯ－１１３０およびＰＡＯから本質的になりうるか、またはこれらからなりうる。
本発明との関係において使用できる組成物は、１種以上の添加剤および／または充填剤をさらに含むことができ、それらは、例えば、抗酸化剤、不動態化剤（passivators）、流動点降下剤、分解阻害剤、芳香剤および香料、着色剤、防腐剤およびこれらの混合物から非限定的に選択される。分解阻害剤の存在が特に好ましい。
組成物中に有利に使用できる抗酸化剤の中では、非限定例として、フェノール系抗酸化剤、例としては、ジブチルヒドロキシトルエン、ブチルヒドロキシアニソール、トコフェロール、さらには、これらのフェノール系抗酸化剤のアセテート；アミンタイプの抗酸化剤、例としては、フェニル－α－ナフチルアミン、ジアミンタイプの抗酸化剤、例えばＮ，Ｎ’－ビス（２－ナフチル）－パラ－フェニレンジアミン、アスコルビン酸およびその塩、アスコルビン酸のエステル、これら単独またはこれらの２つ以上の混合物またはこれらと他の成分、例としては、緑茶抽出物、コーヒー抽出物との混合物を挙げることができる。
特に好適な抗酸化剤は、Ｂｒｅｎｎｔａｇから商標名ｌｏｎｏｌ（登録商標）で市販されている製品である。
本発明との関係において使用できる不動態化剤は、有利には、トリアゾール誘導体、ベンズイミダゾール、イミダゾール、チアゾールおよびベンゾチアゾールから選択される。非限定例としては、ジオクチルアミノメチル－２，３－ベンゾトリアゾールおよび２－ドデシルジチオイミダゾールを挙げることができる。
存在しうる流動点降下剤の中では、非限定例として、スクロースの脂肪酸エステル、およびポリ（アルキルメタクリレート）またはポリ（アルキルアクリレート）などのアクリルポリマーを挙げることができる。
好ましいアクリルポリマーは、５００００ｇ．ｍｏｌ－１から５０００００ｇ．ｍｏｌ－１の間の分子量を有するものである。これらのアクリルポリマーの例としては、１～２０個の炭素原子を含む直鎖アルキル基を含有できるポリマーが挙げられる。
これらの中でも、さらに非限定例として、ポリ（メチルアクリレート）、ポリ（メチルメタクリレート）、ポリ（ヘプチルアクリレート）、ポリ（ヘプチルメタクリレート）、ポリ（ノニルアクリレート）、ポリ（ノニルメタクリレート）、ポリ（ウンデシルアクリレート）、ポリ（ウンデシルメタクリレート）、ポリ（トリデシルアクリレート）、ポリ（トリデシルメタクリレート）、ポリ（ペンタデシルアクリレート）、ポリ（ペンタデシルメタクリレート）、ポリ（ヘプタデシルアクリレート）およびポリ（ヘプタデシルメタクリレート）を挙げることができる。
そのような流動点降下剤の例は、三洋化成工業株式会社から商標名Ａｃｌｕｂｅで市販されている。
最も特定して好ましい態様によれば、分解阻害剤が添加剤として存在する。分解阻害剤は、特に、ジフェニルカルボジイミド、ジトリルカルボジイミド、ビス（イソプロピルフェニル）カルボジイミド、ビス（ブチルフェニル）カルボジイミドなどのカルボジイミド誘導体から選択することができるが、フェニルグリシジルエーテル、またはエステル、アルキルグリシジルエーテル、またはエステル、３，４－エポキシシクロヘキシルメチル（３，４－エポキシシクロヘキサン）カルボキシレート、アントラキノンファミリーの化合物、例としては、名称「ＢＭＡＱ」で販売されているβ－メチルアントラキノン、エポキシド誘導体、例えばビニルシクロヘキセンジエポキシド、３，４－エポキシ－６－メチルシクロヘキシルメチル（３，４－エポキシ－６－メチルヘキサン）カルボキシレート、フェノールノボラックタイプのエポキシ樹脂、ビスフェノールＡのジグリシジルエーテルエポキシ、例えばＤＧＥＢＡまたはＣＥＬ ２０２１Ｐ（特にＷｈｙｔｅ Ｃｈｅｍｉｃａｌｓから入手可能）からも選択することができる。
添加剤の総量は、好ましくは、伝熱組成物の５重量％以下、特に４重量％以下、より特定すると３重量％以下、最も特定すると２重量％以下、または、さらに１重量％以下である。
本発明による組成物は、当業者に周知の任意の手段によって、例えば本発明による組成物の様々な成分を単純混合することによって調製することができる。
特定の実施形態において、伝熱組成物は不純物を含有する。不純物が存在する場合、それらは伝熱組成物に対して１（重量）％未満、好ましくは０．５（重量）％未満、好ましくは０．１（重量）％未満、好ましくは０．０５（重量）％未満、好ましくは０．０１（重量）％未満を占めうる。
本発明による伝熱組成物は、好ましくは、２５℃で１０６Ω．ｃｍ以上、好ましくは１０７Ω．ｃｍまたは１０８Ω．ｃｍ以上の体積抵抗率を有する。材料の抵抗率は、電流の流れに反対するその能力を表す。言い換えると、体積抵抗率は、組成物の誘電特性の現れである。体積抵抗率は、規格ＩＥＣ６０２４７にしたがって測定される。
例えば、体積抵抗率は、１０６～５×１０６Ω．ｃｍ、または５×１０６～１０７Ω．ｃｍ、または１０７～５×１０７Ω．ｃｍ、または５×１０７～１０８Ω．ｃｍ、または１０８～５×１０８Ω．ｃｍ、または５×１０８～１０９Ω．ｃｍ、または１０９Ω．ｃｍ超であってもよい。
さらに、本発明による伝熱組成物は、好ましくは、２０℃で２０ｋＶ以上、好ましくは２０ｋＶ以上、好ましくは３０ｋＶ以上、好ましくは５０ｋＶ以上、より好ましくは１００ｋＶ以上の破壊電圧を有する。用語「破壊電圧」は、絶縁体の一部を導電性にする最低電圧を意味すると理解される。したがって、このパラメータは、組成物の誘電特性の現れでもある。破壊電圧は、規格ＩＥＣ６０１５６にしたがって測定される。
例えば、本発明による組成物の２０℃での破壊電圧は、２５～３０ｋＶ、または３０～４０ｋＶ、または４０～５０ｋＶ、または５０～６０ｋＶ、または６０～７０ｋＶ、または７０～８０ｋＶ、または８０～９０ｋＶ、または９０～１００ｋＶ、または１００～１１０ｋＶ、または１１０～１２０ｋＶ、または１２０～１３０ｋＶ、または１３０～１４０ｋＶ、または１４０～１５０ｋＶであってもよい。
また、本発明による伝熱組成物は、１バールの圧力で、２０～８０℃、好ましくは３０～７０℃の飽和液体温度も有しうる。例えば、この温度は、２０℃～２５℃、または２５℃～３０℃、または３０℃～３５℃、または３５℃～４０℃、または４０℃～４５℃、または４５℃～５０℃、または５０℃～５５℃、または５５℃～６０℃、または６０℃～６５℃、または６５℃～７０℃、または７０℃～７５℃、または７５℃～８０℃であってもよい。
本発明による伝熱組成物は、特に、規格ＩＳＯ３１０４にしたがって、２０℃で０．１～２０ｃＰの粘度を有することができる。
本発明による伝熱組成物は、好ましくは難燃性である（すなわち、規格ＩＳＯ３６７９およびＩＳＯ３６８０にしたがって、例えば１５０℃超、または２００℃超、または２５０℃超、または３００℃超の高い引火点を有する）か、または、より好ましくは不燃性である。
伝熱組成物の使用
図１を参照して、バッテリー４０２は、少なくとも１つのモーター４０４、特に車両用モーターに出力を供給することができる。車両は、好ましくは自動車、または場合により建設機械、スクーター、オートバイ、トラック、船、および航空機などである。
バッテリーは、一連のエネルギー蓄電池（またはアキュムレータ）を含むことができ、これらは、単一のモジュールまたはいくつかのモジュール中にまとめることができる。各モジュールは、密閉された筐体中に配列された複数の電池を含有することができる。各モジュール筐体は、電池を固定された状態に保持するように構成されうる。
バッテリーは、同一のまたは異なるモジュールを含みうる。モジュールは、機械的に組み立てられ、かつ／または電気的に接続されてバッテリーを形成しうる。モジュールは、直列にまたは並列に電気的に接続されうる。
各筐体は、例えば、例えば溶接、接着またはねじ留めによって接続された上部および下部を含むことができる。
電池は、例えば、円筒形であってもよい。各モジュールは、２～２００個の電池、好ましくは４～１００個の電池、より好ましくは６～５０個の電池を含むことができる。電池は、例えば、各モジュール中のＭ電池のＮ列に配列されうる。Ｎは、例えば１～１０であってもよく、例えば、２であってもよい。Ｍは、例えば１～６０であってもよく、例えば、３の倍数（すなわち、３、６、１２、１８、３０など）であってもよい。特定の実施形態において、電池は、各モジュール中の三次元配列にしたがって順序付けられ得、ＮｘＭ電池のＰ層が積層される。それにより、層Ｐの数は、例えば２～５の値を有しうる。あるいは、単層が存在する。
電池は、例えば、再充電可能ニッケル－カドミウム（ＮｉＣｄ）、ニッケル水素（Ｎｉ－Ｍ－Ｈ）またはリチウムイオン（Ｌｉイオン）電池であってもよい。
各筐体は、例えば、プラスチック、特にポリスチレン、ポリ塩化ビニル、ポリカーボネート、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリルポリマー、特にポリメチルメタクリレート、フェノール樹脂などのプラスチックで製造されうる。あるいは、例えばアルミニウムの金属材料で製造することができる。
伝熱組成物は、バッテリーの温度を調節するために使用される。この調節は、伝熱組成物を、バッテリーのエネルギー蓄電池と直接接触させて置き、伝熱組成物が完全に液体状態にあることによって実施される。言い換えれば、エネルギー蓄電池は、液体状態の伝熱組成物中に浸漬され、バッテリーの正常の動作条件下、伝熱組成物は、本質的に状態変化を受けない。
したがって、伝熱組成物は、ＳＰＬＣ（「単相液体冷却」）として公知の単相冷却に使用され、これは、特定の実施形態において、単相加熱にも使用できる、または単相加熱に使用できると理解される。
用語「浸漬される」は、電池が伝熱組成物と接触することを意味すると理解される。より具体的には、電池の外面が伝熱組成物と接触する。好ましくは、電池は、本質的に液体形態の伝熱組成物と接触する。
したがって、電池は、伝熱組成物浴中に配列されうる。伝熱組成物は、電池と筐体の壁との間の、モジュールの内部空間全体を占めうる、または好ましくは、気体の上部空間が設けられうる。好ましくは、筐体中の電池の全面が、液体形態の組成物と接触する。
あるいは、電池の表面が、好適な手段（散布、射出、噴流など）によって、かつ／または電池の表面の特殊な処理によって得られる液膜で覆われていてもよい。
例えば、伝熱組成物を、一方向または多方向ノズルによって電池全体にスプレーしてもよい。該ノズルは、例えば、伝熱組成物を電池の側面上に射出するように電池間に配置することができる。あるいは、該ノズルを電池の上に置いて、伝熱組成物を電池の上面上に射出させる。組成物は、噴流の形態、または細流、または霧の形態で射出されうる。組成物は、タンク中で回収し、ポンプによって再循環することができる。熱交換器および／または加熱手段（例えば、抵抗加熱手段）をリザーバ中、またはポンプの上流もしくは下流に配置して、組成物に熱を供給するか、または組成物から熱を除去することを可能にすることができる。この変形形態において、バッテリーの温度を調節する必要がある場合のみ、液体組成物を電池の表面と接触させてもよい。それ以外の時間、特にバッテリーが操作されていないとき、電池の表面は伝熱組成物と接触していなくてもよい。
任意選択により、電池の表面を親水性膜で覆って、伝熱組成物の液層を電池の表面全体への分布を可能にすることができる。例えば、ナノ構造化ＳｉＯ２膜を用いてもよい。あるいは、フィラメント状もしくは繊維状構造（１種以上の粗紡または織布もしくは不織布を含む）、またはさらには凝集金属粉を電池の表面に配置して、毛管作用によって伝熱組成物の液層を電池の表面全体に分布させることができる。
浸漬は、伝熱組成物の熱特性を最大限有利に使用することを可能にする。特に、バッテリーの電池と伝熱組成物との直接の接触による冷却が、バッテリーの急速加熱を伴うバッテリーの急速充電の事象において有用である。これは、温度を最適な動作範囲内で均一に維持することを可能にする。
伝熱組成物は、組成物とバッテリーの電池との間、好ましくはさらには組成物と二次供給源との間の熱交換を可能にするのに好適なデバイスに含まれる。
バッテリー自体を有するデバイスは、本発明によるバッテリーアセンブリを構成する。
二次供給源は、周囲空気または追加の伝熱組成物であってもよい。周囲空気の場合、１つ以上のファンを使用して周囲空気との熱交換を強化することができる。
伝熱組成物は、静的であっても循環していてもよい。
静的である場合、デバイスは、バッテリーの電池と、これらの電池と接触している伝熱組成物とを含む筐体を含む。伝熱組成物は、筐体自体を介して、周囲または追加の伝熱組成物と熱交換する。そのため、筐体の内壁および／または外壁は、周囲または追加の伝熱組成物との熱交換を促進するために、フィンまたは別の開放型構造体などの放熱要素を含むことができる。あるいは、伝熱組成物は、筐体中に位置する熱交換器を介して、または筐体の壁を直接介して、または筐体の壁のプレートもしくはチャネルを介して追加の伝熱組成物と熱交換することができる。
伝熱組成物が循環している場合、デバイスは、図１に例示するような主要伝熱回路を含む。
主回路中の伝熱組成物の流量は、０～１００ｌ／ｍｉｎ、好ましくは５～５０ｌ／ｍｉｎであってもよい。
各モジュールの筐体は、少なくとも１つの流体用入口および少なくとも１つの流体用出口を備えて、伝熱組成物が筐体を通過できるようにし、電池は、好ましくは完全に伝熱組成物中に浸漬されている。
熱衝撃を回避するために、筐体の入口での伝熱組成物の温度は、１０℃以上、例えば約２０℃～約３０℃であることが好ましいことがある。
モジュールは、伝熱組成物の循環に対して、直列にまたは並列に流体的に接続されうる。
ここでも図１を参照して、主要伝熱回路は、少なくとも１つの熱交換器４０８、４０８’から発する伝熱組成物をバッテリー４０２へ移送し、再度、バッテリー４０２から少なくとも１つの熱交換器４０８、４０８’へ移送するように構成されうる。モジュール筐体は、この主回路に組み込まれる。主回路はまた、伝熱組成物をバッテリーに供給し、それを集め、場合により、それをバッテリーのモジュール間で移送するための１つ以上のパイプを含みうる。あるいは、モジュールの筐体は、モジュールの各流体用入口および出口の組み立てを可能にするように直接接触されていてもよい。この場合、組み立てられた入口と出口との間にシールが設けられうる。
分配器およびコレクタは、各筐体中にいくつかの流体用入口および／またはいくつかの流体用出口が設けられている場合、筐体中に接続されているか、または組み込まれていてもよい。特定の実施形態において、分配器およびコレクタの一部は、各筐体が組み込まれるとき、伝熱組成物を一モジュールから他への収集および分配を可能にするように、筐体自体中で形成されうる。
それが循環するとき、主回路中の伝熱組成物の移送は、１つ以上のポンプ４０６によって行われうる。主回路は、コンプレッサを含まず、言い換えれば、主回路は蒸気圧縮回路ではない。
熱交換器４０８は、特に周囲空気との熱交換を確保するラジエータであってもよい。
あるいは、熱交換器４０８’は、主回路を、追加の伝熱組成物が循環し、組成物自体が別の供給源、例えば周囲空気と熱交換する二次回路と連結する。
追加の伝熱組成物は、伝熱組成物と同一であっても異なっていてもよい。例えば、これは上述の冷媒であってもよく、誘電性流体と混合しない。例えば、組成物は、適切な場合、１種以上の潤滑剤および他の添加剤と合わせた、ＨＦＯ－１２３４ｙｆを含んでもよい。あるいは、これは、例えば、水とグリコールとの混合物であってもよい。
この二次回路は、コンプレッサ、膨張弁、エバポレーターおよびコンデンサーを含む冷却回路であってもよく、またはコンプレッサを省いた単純な熱交換回路であってもよい。
膨張弁（例えば、電子膨張弁）が、この二次回路中の熱交換器４０８’の上流に備えられてもよい。
追加の伝熱組成物を循環させるために、ポンプが、この二次回路中に備えられてもよい。
追加の伝熱組成物は、任意選択により、熱交換器４０８’を通過すると、完全にまたは部分的に状態を変化することができる。したがって、伝熱組成物を熱交換器４０８’中で冷却した場合、追加の伝熱組成物を対応して加熱し、（例えば、完全に液体の状態から二相の気液状態へ）完全にまたは部分的にエバポレートさせることができる。逆に、伝熱組成物を熱交換器４０８’中で加熱した場合、追加の伝熱組成物を対応して冷却し、（例えば、二相の気液状態から完全に液体の状態へ）完全にまたは部分的に凝縮させることができる。
任意選択により、二次回路は可逆性であってもよい（すなわち、二次回路は、動作モードに応じて、バッテリーと接触している伝熱組成物を冷却または加熱することができる）。
追加の伝熱組成物との熱交換を可能にする熱交換器４０８’は、例えば、並流であってもよく、または好ましくは向流であってもよい。
用語「向流熱交換器」は、第１の流体と第２の流体との間で熱が交換される熱交換器であって、交換器の入口の第１の流体が、交換器の出口の第２の流体と熱交換し、交換器の出口の第１の流体が、交換器の入口の第２の流体と熱交換する熱交換器を意味する。
例えば、向流熱交換器は、第１の流体の流れと第２の流体の流れが反対方向または実質的に反対方向にあるデバイスを含む。向流の流れと逆流モードで動作する交換器も、向流熱交換器のうちに含まれる。
熱交換器は、特に、Ｕ形管の交換器、水平もしくは垂直管束の交換器、スパイラル交換器、プレート交換器またはフィン交換器であってもよい。
追加の伝熱組成物は、それ自体が、追加の熱交換器の手段によって、周囲と熱交換することができる。追加の伝熱組成物は、任意選択により、車両のパッセンジャー・コンパートメントの空気を加熱または冷却するためにも使用することができる。そのため、バッテリーによって放散された熱は、車両の空調回路によって吸収されうる。
この目的を達成するために、二次回路は、別個の熱交換器を有する様々な分岐を含むことができ、任意選択により、これらの分岐中、追加の伝熱組成物が、動作モードに応じて流れる。任意選択により、あるいは、または加えて、二次回路は、例えば１つ以上の三方弁または四方弁を含む、追加の伝熱組成物の流れの方向を変更するための手段を含んでもよい。
循環システム中の主回路は、過剰の液体形態の伝熱組成物を貯蔵するためのタンクを含んでもよい。
二次回路は、過剰の液体形態の伝熱組成物を貯蔵するためのタンクを含んでもよい。
循環システム中の主回路において、確実に液体のみがバッテリーに注入されるように、例えばポンプの上流に保護を設けてもよい。これは、外的条件（例えば、天候条件に起因して車両が起動時に高温になるとき）により、伝熱組成物が、ポンプの上流で、特にタンクの出口で二相でありうるためである。保護は、弁を有する、特にタンクとポンプとの間のバイパスシステム、圧力センサおよび温度センサを含んでもよい。充填剤および乾燥器を設けて、不純物および水分をそれぞれ捕獲することができる。
熱交換器によって二次回路に熱的に接続された、別の追加の伝熱組成物を含有する三次回路をさらに設けることが可能である。この三次回路は、特に、車両のモーターおよび／または電気部品によって放散される熱の回収のために設けられうる。
いくつかのバッテリーが存在する場合、バッテリーの種々のモジュールの温度を調節するか、または種々のバッテリーを制御するために、並列して動作し、独立して制御される主回路を２つまたは２つ以上設けることが可能である。
バッテリー管理システム４１０は、電気パラメータ（特に電圧）、さらには各モジュールの温度（温度センサの手段によって）を測定し、問題にする電気パラメータおよび温度が所望の範囲内にあることを確保するためにモジュールおよび主回路（および任意選択により二次回路）、特にそれらのポンプを制御するために、バッテリー４０２と合わせてもよい。
主回路および二次回路を含む熱調節システムの具体例を、ここでより詳細に記載する。
図２を参照して、（特に車両に使用されうる）本発明によるバッテリーアセンブリの例は、上記の伝熱組成物を含有する主回路２と、追加の伝熱組成物を含有する二次回路３とを含む熱調節システム１を含み、２つの回路は少なくとも１つの熱交換器４によって熱的に接続されている。主回路２中の伝熱組成物は、循環するとき、ポンプ７によって動かされうる。二次回路３中の追加の伝熱組成物は、ポンプ８によって動かされる。二次回路３は、主回路２の伝熱組成物を冷却するための熱交換器４中の追加の伝熱組成物のエバポレーションを確保することを可能にする膨張弁９を含む。
少なくとも１つのバッテリーモジュール１０（上記）は、主回路２中に流体的に組み込まれる。加熱要素１１は、バッテリーモジュール１０と組み合わせてもよいが、その中に組み込んでもよい。
循環システムにおいて、過剰の液体形態の伝熱組成物を受け取るために、タンク２１が任意選択によって主回路２中に設けられてもよい。
バッテリー冷却モードにおいて、ポンプ７は、タンク２１から伝熱組成物を引き出し、それをバッテリーモジュール１０へ送る。伝熱組成物は、バッテリーモジュール１０を通過するとき、液体状態のままである。
伝熱組成物は、後続して熱交換器４を通過する。追加の伝熱組成物は、膨張弁９で膨張し、次いで熱交換器４で完全にまたは部分的に蒸発する。伝熱組成物は、熱を追加の伝熱組成物へ移動する。伝熱組成物は、後続してタンク２１に戻る。
二次回路３は、車両の自動車空調回路（コンプレッサは図示せず）であってもよい。
図３および４を参照して、（特に車両に使用されうる）本発明によるバッテリーアセンブリの例は、上記の主回路２と、可逆ヒートポンプとして操作できる二次回路３とを含む熱調節システム１を含む。そのため、バッテリーモジュール１０を、伝熱組成物によって冷却および加熱することができる。二次回路は、冷却モードと加熱モードの２つの動作モードを有する。冷却モードを図３に例示し、加熱モードを図４に例示する。
二次回路３は、パッセンジャー・コンパートメントの空気の熱調節を行うＨＶＡＣ（暖房、換気および空調）モジュール１６を含む。これは、コンデンサー１７およびエバポレーター１８を含む。コンデンサー１７は、パッセンジャー・コンパートメントの空気を加熱するために使用され、エバポレーター１８は、パッセンジャー・コンパートメントを冷却するために使用される。
二次回路３は、制御弁１９、遮断弁２４、タンク３７および外部熱交換器２０を追加で含む。膨張弁９は、外部熱交換器２０の下流に配置され、遮断機能を有する目盛り付きオリフィス２５はエバポレーター１８の上流に配置される。膨張弁９、遮断弁２４および目盛り付きオリフィス２５は電気的に制御されうる。制御弁１９は、追加の伝熱組成物の循環方向を変えることができる可逆弁および／または四方弁であってもよい。
冷却モードにおいて、外部熱交換器２０がコンデンサーとして使用され、一方で熱交換器４およびエバポレーター１８がエバポレーターとして使用されるように、制御弁１９は第１の位置にある。遮断弁２４および目盛り付きオリフィス２５は、このモードでは開いている。タンク３７中の追加の伝熱組成物は二相状態にあり、ポンプ８は該伝熱組成物を外部熱交換器２０へ送る。追加の伝熱組成物は外部熱交換器２０中で凝縮し、熱交換器４およびエバポレーター１８へ送られる。どちらの場合も、少なくとも部分的に気化され、タンク３７に戻る。
加熱モードにおいて、外部熱交換器２０がエバポレーターとして使用され、一方で熱交換器４およびコンデンサー１７がコンデンサーとして使用されるように、制御弁１９は第２の位置にある。遮断弁２４および目盛り付きオリフィス２５は、このモードでは閉じている。タンク３７中の追加の伝熱組成物は二相状態にあり、ポンプ８は該伝熱組成物をコンデンサー１７へ送り、そこで該伝熱組成物が部分的に凝縮される。次いで該伝熱組成物を熱交換器４へ送り、そこで該伝熱組成物の凝縮を継続する。次いで、該伝熱組成物は、エバポレーター機能を有する外部熱交換器２０を通過する。
任意選択により、三次回路１２が設けられて、加熱モードに関与してもよい。三次回路１２は、車両のモーター２６および／または電気部品２２によって放散される熱を回収することを可能にできる。三次回路は、ポンプおよびラジエータ２８を含んでもよい。遮断弁２９が取り付けられたバイパスは、ラジエータ２８をバイパスさせることを可能にできる。三次回路１２は、第２の熱交換器１３によって二次回路３に熱的に接続される。三次回路は、例えば、水とグリコールとの混合物のタイプの流体を含んでもよい。加熱モードにおいて、熱交換器４の出口で、追加の伝熱組成物は外部熱交換器２０中および第２の熱交換器１３中に分配され、これらは両方ともエバポレーター機能を有する。したがって、該追加の伝熱組成物は、三次回路１２の流体によって放散される熱を吸収する。
二次回路３は、第２の熱交換器１３を含む回路の分岐上に（外部熱交換器２０を含む分岐と平行して）２つの逆止め弁２３を含んでもよく、また、第２の熱交換器１３の上流に膨張弁９を含んでもよい。
温度の調節
本発明は、バッテリーの温度を調節するための本発明による伝熱組成物の使用に関する。好ましくは、組成物は、バッテリーを冷却するために使用される。また、バッテリーを加熱するために使用することもできる。加熱および冷却は、必要条件（外部温度、バッテリーの温度、バッテリーの動作モード）に応じて変更可能である。バッテリーの加熱は、特に、外部温度が寒いとき（例えば、１０℃未満、または０℃未満、または－１０℃未満、または－２０℃未満）の車両の起動時に有用である。
また、加熱は、補助加熱要素の手段、例えば電気抵抗加熱器によって少なくとも部分的に、実際にはさらには全体的に実施することもできる。補助加熱要素は、バッテリーに取り付けられていてもよい。
そのため、本発明による伝熱組成物のみをバッテリーの均一冷却の専用とし、一方で他の手段、例えば電気抵抗加熱器はバッテリーを加熱するために使用されることが可能である。
あるいは、主回路に関連する加熱要素を、特にバッテリーの上流に設けることが可能である。この場合、加熱要素は、伝熱組成物を加熱でき、後続してバッテリーを加熱する。
用語「バッテリーの温度」は、一般的に、１つ以上のその電気化学的電池の外壁の温度を意味する。
バッテリーの温度は、温度センサの手段によって測定できる。バッテリー中にいくつかの温度センサが存在する場合、バッテリーの温度は、様々な測定温度の平均値としてみなすことができる。本発明は、バッテリーの種々の位置で測定された温度間の差を顕著に縮めることを可能にする。
温度の調節は、車両のバッテリーが充填されるときに実施できる。あるいは、バッテリーが放電されるとき、特に車両のモーターがオンに切り替わるときに実施できる。これにより、外部温度の理由で、および／または機能中の前記バッテリーの固有の加熱の理由で、バッテリーの温度が過剰になることを顕著に防止する。
特に、バッテリーの充電は、急速充電であってもよい。したがって、（バッテリーが完全に放電された瞬間から開始して）３０分以下、好ましくは１５分以下の時間にわたってバッテリーを完全に充電する間、本発明による組成物の使用は、バッテリーの温度を、均一な分布で最適な温度範囲内に維持することを可能にする。これは、急速充電中、バッテリーが急速に加熱し、特にホットスポットを有する高温に達する傾向にあり、その動作、その性能、その安全性およびその寿命を劣化させうることを踏まえて、有利である。
特定の実施形態において、バッテリーの冷却は、特定の期間にわたって継続される。
特定の実施形態において、冷却および任意選択の加熱は、特に車両が運転中のとき（モーターがオンに切り替わっているとき）、とりわけ車両が動いているとき、バッテリーの温度を最適な温度範囲内に維持させることを可能にする。これは、バッテリーの温度が低すぎる場合、バッテリーの性能が有意に低下する傾向にあるためである。
したがって、特定の実施形態において、車両のバッテリーの温度は、最低温度ｔ１と最高温度ｔ２との間で維持されうる。
特定の実施形態において、最低温度ｔ１は１０℃以上であり、最高温度ｔ２は８０℃以下であり、好ましくは、最低温度ｔ１は１５℃以上であり、最高温度ｔ２は７０℃以下であり、より好ましくは、最低温度ｔ１は１６℃以上であり、最高温度ｔ２は５０℃以下である。例えば、ｔ１は２０℃に等しくてもよく（実際には、さらには２０℃超）、ｔ２は４０℃に等しくてもよい（実際には、さらには４０℃未満）。
所望の温度の維持を確保するように、測定されるバッテリーの温度に応じてユニットの運転パラメータを改変するために、フィードバックループが有利には存在する。
車両のバッテリーの温度を維持する継続時間の間の外部温度（最低温度ｔ１から最高温度ｔ２の間）は、特に－６０℃から－５０℃、または－５０℃から－４０℃、または－４０℃から－３０℃、または－３０℃から－２０℃、または－２０℃から－１０℃、または－１０℃から０℃、または０℃から１０℃、または１０℃から２０℃、または２０℃から３０℃、または３０℃から４０℃、または４０℃から５０℃、または５０℃から６０℃、または６０℃から７０℃であってもよい。
用語「外部温度」は、車両のバッテリーの温度の維持の前および間の、最低温度ｔ１から最高温度ｔ２の間の、車両の外の常温を意味する。
本発明はまた、故障（例えば、短絡）によるバッテリーの暴走の結果を防止、遅延または制限するための、上記伝熱組成物の使用にも関する。暴走の存在は、１５０℃～２００℃の典型的な温度での、主に電極の分解によって生じるガスの急速発生と同時に起こる制御されない温度上昇によって特徴付けられ、結果としてＣＯ、ＣＯ２、ＨＦおよび引火性実体（Ｈ２、ＣＨ４、Ｃ２Ｈ４、Ｃ２Ｈ６、Ｃ２Ｈ５Ｆなど）が生成される。引火性ガスの含有量は、放出されるガス中の少なくとも３０％に達しうる。
したがって、上記の伝熱組成物は、故障の事例において、１５０℃未満、好ましくは１４０℃未満、より好ましくは１４０℃未満、より好ましくは１３０℃未満のバッテリーの温度を維持するために使用することができる。
上記伝熱組成物はまた、バッテリーの暴走の事象において放出されるガス混合物の引火性を低減または抑制するために使用することもできる。特に、該伝熱組成物は、放出されたガス混合物中の引火性ガスの含有量が比較的少ないままであることを確実にするために使用することができる。該伝熱組成物は、放出されたガス混合物中の冷媒の含有量が、３０ｍｏｌ％以上、好ましくは４０ｍｏｌ％以上、または５０ｍｏｌ％以上、または６０ｍｏｌ％以上、または７０ｍｏｌ％以上であることを確実にするために使用することができ、この実施形態では、冷媒は、非引火性である、すなわち、ＡＳＨＲＡＥ ３４ ｓｔａｎｄａｒｄのクラスＡ１であるように選択され、好ましくは、冷媒は、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥを含むか、またはそれからなる。
実施例１－混和性および誘電特性
冷媒としてのＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥを、ベンジルトルエンとジベンジルトルエンとの混合物（Ａｒｋｅｍａから名称Ｊａｒｙｌｅｃ（登録商標）Ｃ１０１で販売されている）と合わせることによって組成物を調製した。最初に、２つの生成物が、あらゆる割合で混和性であることを確認した。
油を、気相および液相中の温度を均一化するように、マグネティックスターラーおよび伝熱流体が流れるジャケットを装備した０．２ｌオートクレーブ中に計り分けて導入した。
次いで、オートクレーブを、真空が引かれた－１０℃まで冷却した。
シリンダに含まれるＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥを、計り分けることによって液相として閉回路モードで移した。
液相の組成物が温度によって変動しないように、充填される液体の最小体積を算出した。
最終混合物を均一化するように、最終混合物を撹拌しながら所望の温度にした。次いで、混合物が平衡状態に達するまで撹拌を止めた。平衡状態での温度および圧力を記録した。
図５は、１バールの飽和蒸気圧で、冷媒の含有量が、組成物の液体飽和温度に与える影響を示す。より具体的には、１００％の油を含む組成物に対して、少ない含有量でも、組成物への冷媒の添加が、組成物の液体飽和温度を顕著に低下させることを可能にすることが観察され、したがって、バッテリーを冷却する能力を増加することを可能にする。
以下に挙げる条件下で、６９．２ｇのＨＣＦＯ－１２３３ｚｄ Ｅと１００．５ｇのＡｒｋｅｍａ製Ｊａｒｙｌｅｃ（登録商標）Ｃ１０１とを混合することによって組成物を調製した。
Figure 2023546444000002
以下に挙げる条件下で、３５重量％のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥと６５重量％のＡｒｋｅｍａ製Ｊａｒｙｌｅｃ（登録商標）Ｃ１０１とを混合することによって別の組成物を調製した。
破壊電圧を規格ＩＥＣ ６０１５９：１９９５にしたがって測定した。
Figure 2023546444000003
実施例２－粘度
粘度の測定を、Ｊａｒｙｌｅｃ（登録商標）Ｃ１０１油を導入したオートクレーブ反応器（伝熱流体が流れるジャケットを有し、容量が０．２Ｌである）中で実施した。反応器を－１０℃まで冷却し、磁気的に撹拌した。次いで、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥを圧力差によって導入した。次いで、反応器を測定温度にした。
次いで、粘度を、Ｓｏｆｒａｓｅｒ製のモデルＭＩＶＩ９６０１の振動棒粘度計を用いて測定した。カメラを使用して、測定値をとる前に、測定条件下での油と冷媒の混和性を確定し、粘度計の棒の浸漬を確認した。
Figure 2023546444000004
比較目的のために、規格ＩＳＯ３１０４による粘度の測定は、２０℃の油（０％のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥ）で実施した。得られた値は６．５ｃＰである。
実施例３－引火性
引火点の測定を、９０重量％のＪａｒｙｌｅｃ（登録商標）Ｃ１０１油および１０重量％のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥを含有する組成物で実施し、また１００重量％のＪａｒｙｌｅｃ（登録商標）Ｃ１０１油を含有する比較例の組成物でも実施した。
混合物を、大気圧下、低温で調製した。これは均一であり、常温および大気圧下で液体である。
引火点の測定は、規格ＩＳＯ３６７９またはＩＳＯ３６８０にしたがって実施した。「引火／非引火タイプの決定－高速平衡化クローズドカップ法」。注入口は空きのままであり、したがって開いて大気に対して通気性であり、カップは閉じて、標準試験を実施する。
試験は、温度を平衡化する間（標準化条件下で２分）、さらにより密閉されたデバイスをシミュレートするように注入口を遮断することによって、ケース・バイ・ケースに基づいて適合した。この場合、試験は、「蓋で遮断された」状態で実施される。
調査した温度範囲は、最大３００℃まで達する。
Figure 2023546444000005
実施例４－伝熱係数
伝熱係数の比較測定を行うために、密封筐体中の３６個の角柱電池（１個の実チタン酸リチウム電池が３５個のダミー電池に囲まれている）のモジュールを含む試験デバイスを使用する。電池および母線は、０．５ｌ／ｍｉｎ～４０ｌ／ｍｉｎの速度で循環する液体中に浸漬される。液体用入口および出口の温度、流量ならびに圧力を測定し、監視する。液体を外部から冷却する。
電池は、その小さな表面上で冷却される。液体経路は並列に配置される。モジュールには、２６個の温度センサが装備され、そのうちの８個は実電池の大きな表面の１つに分布される。
試験は、０～１Ｗ／ｃｍ２の種々の熱流速密度Ｆで実行した。Ｆは、供給される全熱出力を全交換区域によって分けたものに等しい。
試験した液体は、Ｊａｒｙｌｅｃ（登録商標）Ｃ１０１と同様の粘度を有する油またはこの油とＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥとの混合物のいずれかであった。最初に、水分または大気汚染物質の混入を回避しながら、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥを導入した。油は、メスシリンダーを使用して、重量によって添加した。サンプリングによって混和性および均一性を確認した。
デバイスを、０．２５Ｗ／ｃｍ２の熱流速密度Ｆ（供給される出力を変化させて調節される）および１５℃の平均流体温度（筐体入口の液体温度および筐体出口の液体温度の平均）にて、自動試験モードで使用した。所与の熱流速密度では、液体流量は、流体によって決まる最大ポンピング速度まで増加した。
伝熱係数Ｈは、平均電池温度と筐体入口の流体温度との間の差によって割られた熱流速密度に対応する。
Figure 2023546444000006
純粋な油では、達成可能な最大液体流量は１５ｌ／ｍｉｎである。１０％のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥを含む組成物では、達成可能な最大液体流量は１８ｌ／ｍｉｎである。
実施例５－暴走の防止
試験は、流体Ａ（純ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥ）または流体Ｂ（１０重量％のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄＥ＋９０重量％の脂肪族炭化水素系誘電油）で充填された密閉筐体中に８個のエネルギー蓄電池が収容された小型アセンブリ中で実施された。筐体は、５０℃での流体の蒸気圧より高い圧力に適合した弁を装備している。
試験は、電池の壁の温度および流体の温度を監視するための熱電対を備えている。放出されるガスは、洗浄して酸生成物を除去した後、ガスクロマトグラフィーによって分析する。
電池の特性は、以下のとおりである：
－ モデル：Ｓａｍｓｕｎｇ ＩＮＲ １８６５０ ３５Ｅ
－ 電気アーキテクチャ：１ｓ８ｐ
－ 容量：３．５Ａ．ｈ
－ 化学式：ＬｉＮｉＣｏＭｎＯ２
－ 電圧：最小２．５Ｖ、正常３．６Ｖ、最大４．２Ｖ。
時間ｔ＝０で、釘の手段によって最大まで充電された電池の１つで短絡を起こす。次いで、当該の電池は熱暴走を経、それは温度および圧力が上昇し、筐体の弁が開くことによって反映される。
流体Ａの場合、弁の較正圧力は４バール絶対圧である。最高平均温度は９３℃であり、３００ｓ後の平均温度は６３℃である。放出されるガス中のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄの含有量は、６０ｍｏｌ％超である。Ｈ２の含有量は、９ｍｏｌ％である。暴走は、手が付けられていないままの他の電池へ伝播されない。
ガスの分析は、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄの一切の分解を明らかにしていない。
流体Ｂの場合、弁の較正圧力は１．５バール絶対圧である。最高平均温度は１２８℃であり、３００ｓ後の平均温度は７３℃である。放出されるガス中のＨＣＦＯ－１２３３ｚｄの含有量は、５０ｍｏｌ％超である。Ｈ２の含有量は、１１ｍｏｌ％である。暴走は、手が付けられていないままの他の電池へ伝播されない。ガスの分析は、ＨＣＦＯ－１２３３ｚｄの一切の分解も、油との任意の反応をも明らかにしていない。
完全温度プロフィルは、図６で確認することができる。

Claims (16)

  1. バッテリーの温度を調節するための、０重量％超から４０重量％の、ハロゲン化炭化水素、ペルハロゲン化化合物、フッ素化ケトン、フッ素化エーテルおよびこれらの組合せから選択される化合物を含む冷媒と、６０重量％から１００重量％未満の誘電性流体とを含む伝熱組成物の使用であって、バッテリーが、液体状態の伝熱組成物中に浸漬されたエネルギー蓄電池を含み、伝熱組成物が本質的に状態変化を受けない、使用。
  2. 伝熱組成物が、伝熱回路中を循環する、請求項１に記載の使用。
  3. バッテリーが１つ以上のモジュールを含み、モジュールのそれぞれが筐体を含み、筐体中にエネルギー蓄電池が配置され、筐体が伝熱回路の一部を形成する、請求項２に記載の使用。
  4. 伝熱回路が、追加の伝導組成物を含有する二次回路に熱的に接続されている、請求項２または３に記載の使用。
  5. 二次回路が、車両の空調回路であり、かつ／または可逆ヒートポンプ回路である、請求項４に記載の使用。
  6. 冷媒が、好ましくはＥ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンを含む／であるか、または、好ましくは共沸性の、Ｚ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンと１，１，１，２，３－ペンタフルオロプロパンとの二元混合物もしくはＺ型の１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロブタ－２－エンとＥ型の１，２－ジクロロエチレンとの二元混合物である、請求項１から５のいずれか一項に記載の使用。
  7. 誘電性流体が、鉱物誘電油、合成誘電油および植物性誘電油から選択され、好ましくはアルキルベンゼン、アルキルジフェニルエタン、アルキルナフタレン、メチルポリアリールメタンおよびこれらの組合せから選択される芳香族炭化水素、ポリ（α－）オレフィンならびにポリオールエステルから選択される、請求項１から６のいずれか一項に記載の使用。
  8. バッテリーを冷却するための、請求項１から７のいずれか一項に記載の使用。
  9. バッテリーが、電気またはハイブリッド車両の、好ましくは電気またはハイブリッド自動車のバッテリーである、請求項１から８のいずれか一項に記載の使用。
  10. 車両のバッテリーの充電中に実施される使用であって、車両のバッテリーが、完全放電から開始して、好ましくは、３０分以下、好ましくは１５分以下の時間内で満充電される、請求項１から９のいずれか一項に記載の使用。
  11. 特に電気またはハイブリッド車両のバッテリーアセンブリであって、１つ以上のモジュールを含み、各モジュールの中に、液体状態の伝熱組成物中に浸漬されたエネルギー蓄電池が配置された筐体が含まれ、伝熱組成物が０重量％超から４０重量％の、ハロゲン化炭化水素、ペルハロゲン化化合物、フッ素化ケトン、フッ素化エーテルおよびこれらの組合せから選択される化合物を含む冷媒と、６０重量％から１００重量％未満の誘電性流体とを含み、バッテリーの温度を調節するために伝熱組成物が本質的に状態変化を受けないように構成された、バッテリーアセンブリ。
  12. 伝熱組成物が循環する伝熱回路を含み、この伝熱回路中にモジュールの筐体が組み込まれる、請求項１１に記載のバッテリーアセンブリ。
  13. 伝熱回路がポンプを含み、かつ／または伝熱回路が、伝熱組成物と、周囲空気もしくは二次回路中の伝熱組成物のいずれかとの間の熱交換を可能にするための熱交換器を含む、請求項１２に記載のバッテリーアセンブリ。
  14. 冷媒が、好ましくはＥ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンを含む／であるか、または、好ましくは共沸性の、Ｚ型の１－クロロ－３，３，３－トリフルオロプロペンと１，１，１，２，３－ペンタフルオロプロパンとの二元混合物もしくはＺ型の１，１，１，４，４，４－ヘキサフルオロブタ－２－エンとＥ型の１，２－ジクロロエチレンとの二元混合物である、請求項１１から１３のいずれか一項に記載のバッテリーアセンブリ。
  15. 誘電性流体が、鉱物誘電油、合成誘電油および植物性誘電油から選択され、好ましくはアルキルベンゼン、アルキルジフェニルエタン、アルキルナフタレン、メチルポリアリールメタンおよびこれらの組合せから選択される芳香族炭化水素、ポリ（α－）オレフィンならびにポリオールエステルから選択される、請求項１１から１４のいずれか一項に記載のバッテリーアセンブリ。
  16. 伝熱組成物の状態が本質的に変化しない、伝熱組成物によってエネルギー蓄電池を加熱することおよび／または伝熱組成物によってエネルギー蓄電池を冷却することを含む、請求項１１から１５のいずれか一項に記載のバッテリーアセンブリのバッテリーの温度を調節する方法。
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