电池冷却液、其制备方法以及浸没式储能电池与流程

本发明涉及储能电池，具体而言，涉及一种电池冷却液、其制备方法以及浸没式储能电池。

背景技术：

1、储能电站相当于城市“充电宝”，在电网用电低谷时，利用风能、太阳能等可再生能源发电给电池充电，在电网用电高峰时放电，发挥削峰填谷作用，提升新能源消纳能力。储能电池在运行的过程中会持续发热，冷却是影响储能电站安全的重要因素，备受业界关注。此前，储能电池的冷却技术主要为风冷散热和液冷散热，均存在降温速度较慢、降温时间较长的不足。而浸没式液冷是将电池直接浸没在舱内的冷却液中，实现对电池直接、快速、充分冷却降温，确保了电池在最佳温度范围内运行，有效延长电池的使用寿命，提升储能电站的安全性能。

2、作为浸没式液冷储能的关键技术——浸没式冷却液，由于冷却液直接与储能系统的电池、流道、线路板等器件接触，从而达到储能电池高效传热的效果。因此对冷却液的材料兼容性、绝缘性、热传导性、化学稳定性等均提出了较高的需求。目前的技术方案使用矿物变压器油，但矿物变压器油闪点、燃点相对较低，储能系统安全性难以得到保障，影响了浸没式液冷储能技术的发展。

3、基于此，如何提供一种性能优异的储能电池冷却液，使其能够满足高闪点和高燃点的使用要求，是本领域需要解决的问题。

技术实现思路

1、本发明的主要目的在于提供一种电池冷却液、其制备方法以及浸没式储能电池，以解决现有技术中的储能电池冷却液闪点和燃点较低，无法满足储能系统安全性的问题。

2、为了实现上述目的，本发明一方面提供了一种电池冷却液，按重量百分比，该电池冷却液包括基础油48~100%、抗氧剂0~2%，阻燃剂0~50%，且抗氧剂与阻燃剂的重量百分比不同时为0；其中，基础油为式i所示的壬二酸脂肪醇酯：

3、，

4、式i

5、其中， r1和r2各自独立地选自取代或未取代的c1~c30的直链、支链或环状烷基。

6、进一步地，上述电池冷却液中的基础油在25℃下的运动黏度为5~100mm2/s；优选地，上述基础油在25℃下的运动黏度为20~60mm2/s。

7、进一步地，r1和r2各自独立地选自取代或未取代的c6~c18的直链、支链或环状烷基；优选地，r1和r2各自独立地选自取代或未取代的c6~c12的直链、支链或环状烷基。

8、进一步地，上述电池冷却液中的抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸甲酯、苯三唑衍生物中的一种或多种。

9、进一步地，上述电池冷却液中的阻燃剂选自聚二甲基硅氧烷、磷酸三（二甲苯）酯、磷酸三异丙基苯酯中的一种或多种；优选地，阻燃剂为聚二甲基硅氧烷和磷酸三（二甲苯）酯的混合物；更优选地，聚二甲基硅氧烷和磷酸三（二甲苯）酯的重量比为（2~5）：1。

10、更进一步地，电池冷却液包括基础油55~75%、抗氧剂0.5~1.5%，阻燃剂23.5~49.5%。

11、本发明的另一方面提供了一种上述电池冷却液的制备方法，其中包括：

12、步骤s1，混合：将基础油、抗氧剂以及阻燃剂加入反应釜进行搅拌，得到预混液；

13、步骤s2，搅拌：保持搅拌，并对反应釜减压，搅拌结束后保温；

14、步骤s3，过滤：利用过滤器对搅拌后的预混液进行过滤，得到电池冷却液。

15、进一步地，步骤s1中，反应釜中的温度为80~90℃；搅拌速度为200~300r/min，时间为10~50min，优选搅拌速度为240~260r/min，时间为30min。

16、进一步地，步骤s2中，反应釜内的压力为-0.01~-0.04 mpa；保温时间为60~180min，优选为120min；步骤s3中，采用精密过滤器进行过滤；优选地，控制过滤所得产物在dl/t432标准下的颗粒污染度≤5级。

17、本发明的又一个方面提供了一种浸没式储能电池，该浸没式储能电池包括填充有上述电池冷却液的电池箱体。

18、本发明所提供的电池冷却液具有极高的闪点与燃点，且传热效率高、绝缘效果好、材料兼容性好，其制备工艺简单、条件温和、原料易得、产率高，综合成本优良。将其应用于浸没磷酸铁锂电池，可以有效阻止因过充、穿刺和过热等引起的失控燃烧，从而提高储能电池系统的安全性。

技术特征：

1.一种电池冷却液，其特征在于，按重量百分比，所述电池冷却液包括基础油48~100%、抗氧剂0~2%，阻燃剂0~50%，且所述抗氧剂与所述阻燃剂的重量百分比不同时为0；其中，所述基础油为式i所示的壬二酸脂肪醇酯：

2.根据权利要求1所述的电池冷却液，其特征在于，所述基础油在25℃下的运动黏度为5~100mm2/s。

3.根据权利要求1或2所述的电池冷却液，其特征在于，r1和r2各自独立地选自取代或未取代的c6~c18的直链、支链或环状烷基。

4.根据权利要求1或2所述的电池冷却液，其特征在于，所述抗氧剂选自2,6-二叔丁基对甲酚、3,5-二叔丁基-4-羟基苯丙酸甲酯、苯三唑衍生物中的一种或多种。

5.根据权利要求1或2所述的电池冷却液，其特征在于，所述阻燃剂选自聚二甲基硅氧烷、磷酸三（二甲苯）酯、磷酸三异丙基苯酯中的一种或多种。

6.根据权利要求1或2所述的电池冷却液，其特征在于，按重量百分比，所述电池冷却液包括所述基础油55~75%、所述抗氧剂0.5~1.5%，所述阻燃剂23.5~49.5%。

7.一种权利要求1至6中任一项所述电池冷却液的制备方法，其特征在于，所述制备方法包括以下步骤：

8.根据权利要求7所述的制备方法，其特征在于，所述步骤s1中，所述反应釜中的温度为80~90℃；所述搅拌的速度为200~300r/min，时间为10~50min。

9.根据权利要求7或8所述的制备方法，其特征在于，

10.一种浸没式储能电池，其特征在于，所述浸没式储能电池包括填充有权利要求1至6中任一项所述电池冷却液的电池箱体。

技术总结
本发明提供了一种电池冷却液、其制备方法以及浸没式储能电池。按重量百分比，该电池冷却液包括基础油48~100%、抗氧剂0~2%，阻燃剂0~50%，且抗氧剂与阻燃剂的重量百分比不同时为0；其中基础油为壬二酸脂肪醇酯，结构通式为。其中，R1和R2各自独立地选自取代或未取代的C1~C30的直链、支链或环状烷基。该电池冷却液具有极高的闪点与燃点，且传热效率高、绝缘效果好、材料兼容性好，能够很好地应用于储能电池的冷却系统中。

技术研发人员：李永富,王安国,李永通
受保护的技术使用者：珠海科创储能科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15