CN116742210B - 电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及电子元器件液冷技术领域,特别是涉及一种电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液。以解决相关技术中植物绝缘油的粘度较大、流动性较差,以及容易发生水解,从而不利于在锂离子电池储能***中应用的问题。一种电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液,包括:基础油,所述基础油包括:植物绝缘油;以及降粘添加剂,所述降粘添加剂包括:聚有机硅氧烷类化合物、硅基磷酸酯类化合物和硅基亚磷酸酯类化合物中的一种或多种组合,所述降粘添加剂的粘度为0.02mm2/s~1.05mm2/s。

Description

电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液
技术领域
本申请涉及电子元器件液冷技术领域,特别是涉及一种电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液。
背景技术
电子元器件是电子元件和电子器件的总称,可以包括电阻、电容、电感、半导体分离器件、电声器件、激光器件、光电器件、传感器、电源、集成电路、CPU、印刷电路板等。
随着IT技术的发展,电子元器件如CPU、主板、内存条、硬盘、电源、印刷电路板等的散热变得越来越重要。尤其是目前的锂离子电池在储能市场上占有率不断提升,提高锂离子电池储能***的寿命和安全性至关重要。锂离子电池储能***功率和产热量大,电池排列紧密和散热空间有限,热量难以快速、均匀地散发,易引起电池组之间热量聚集、运行温差过大等现象,从而会损害电池寿命和安全。
与风冷技术相比,液冷技术尤其是浸没式液冷技术具有载热量大、流阻低、换热效率高的特点,在电子元器件散热技术领域得到广泛应用。例如相关技术中由于植物绝缘油具有良好的传热效果且绝缘,具有较高的燃点和闪点,且生物降解率高达95%以上,而使得其主要应用于油浸式绝缘的变压器等高电压设备的液冷中,而其在锂离子电池储能***中的应用较少,其主要原因是:植物绝缘油的主要成分是甘油三酸酯,易发生水解反应而导致其绝缘性能劣化。因此,如何开发一种适用于锂离子电池储能***的高稳定性浸没式冷却液变得尤为重要。
发明内容
基于此,有必要提供一种电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液,以解决相关技术中植物绝缘油的粘度较大、流动性较差,以及容易发生水解,从而不利于在锂离子电池储能***中应用的问题。
本申请提供一种电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液,包括:
基础油,所述基础油包括:植物绝缘油;以及
降粘添加剂,所述降粘添加剂包括:聚有机硅氧烷类化合物、硅基磷酸酯类化合物和硅基亚磷酸酯类化合物中的一种或多种组合,所述降粘添加剂的粘度为0.02mm2/s ~1.05mm2/s。
在一种可能的实现方式中,所述植物绝缘油包括:FR3植物绝缘油、NP植物绝缘油、RDB植物绝缘油、VinsOil植物绝缘油、BIOTEMP植物绝缘油、MIDEL植物油、PFAE植物绝缘油中的一种或多种组合。
在一种可能的实现方式中,所述硅烷类添加剂包括:二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基硅氧烷、低聚度二甲基硅氧烷、三甲基甲硅烷、三甲氧基硅烷、五甲基二硅氧烷、甲氧基三乙烯氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合;
和/或,
所述硅基磷酸酯类化合物包括:三(三甲基硅)磷酸酯和双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的一种或两种组合;
和/或,
所述硅基亚磷酸酯类化合物包括:单(三甲硅基)亚磷酸酯、三(三甲基硅)亚磷酸酯和二乙基三甲基硅基亚磷酸酯中的一种或多种组合。
在一种可能的实现方式中,所述浸没式冷却液还包括:无机导热填料;
所述无机导热填料为绝缘填料。
在一种可能的实现方式中,所述无机导热填料至少包括:氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锌和氧化镁中的一种或多种组合。
在一种可能的实现方式中,在所述浸没式冷却液中,所述基础油的质量百分比为50%~90%,所述癸烷类添加剂的质量百分比为10%~50%,所述无机导热填料的质量百分比为1%-10%。
在一种可能的实现方式中,所述电子元器件为锂离子电池。
在一种可能的实现方式中,所述浸没式冷却液通过将其所包含的各组分混合,并通过搅拌制备得到。
在一种可能的实现方式中,所述搅拌的时间为2h~5h。
上述的电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液的有益效果如下:
通过在植物绝缘油中添加聚有机硅氧烷类化合物、硅基磷酸酯类化合物和硅基亚磷酸酯类化合物中的一种或多种组合,其中,由于这些降粘添加剂的粘度为0.02mm2/s ~1.05mm2/s,因此,这些降粘添加剂可以有效降低植物绝缘油的粘度,提高其流动性,从而可以提高该浸没式冷却液的传热和导热效果。另一方面,这些降粘添加剂中均含有硅氧键,硅氧键的存在可以清除掉浸没式冷却液中的水分,从而可以提高该浸没式冷却液的稳定性,减少植物绝缘油被水解而使得绝缘性能劣化等的问题。
具体实施方式
为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂,下面对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施,本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进,因此本申请不受下面公开的具体实施例的限制。
除非上下文另有要求,否则,在整个说明书和权利要求书中,术语“包括”被解释为开放、包含的意思,即为“包含,但不限于”。在说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例性实施例”、“示例性地”或“一些示例”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外,所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。
“A和/或B”,包括以下三种组合:仅A,仅B,及A和B的组合。
在本文中,除非另有说明,“一种或多种”表示一种或大于等于两种。
本文中, “例如”、“如”、“示例”、“举例”等用于描述目的,表示在前与在后的不同技术方案在涵盖内容上存在关联,但并不应理解为对前一技术方案的限定,也不能理解为对本文保护范围的限制。在本文中,如无其他说明,A(如B),表示B为A中的一种非限制性示例,可以理解A不限于为B。
本文中,“可选地”、“可选的”、“可选”,指可有可无,也即指选自“有”或“无”两种并列方案中的任一种。如果一个技术方案中出现多处“可选”,如无特别说明,且无矛盾之处或相互制约关系,则每项“可选”各自独立。
本文中,“可选地含有”、“可选地包含”等描述,表示“含有或不含有”。“可选的组分X”,表示组分X存在或不存在,或者表示含有或不含有该组分X。
本文中,“第一方面”、“第二方面”等中,术语“第一”、“第二”等仅用于描述目的,不能理解为指示或暗示相对重要性或数量,也不能理解为隐含指明所指示的技术特征的重要性或数量。
除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的,不是旨在于限制本申请。
本文中,以开放式描述的技术特征中,包括所列举特征组成的封闭式技术方案,也包括包含所列举特征的开放式技术方案。
本文中,涉及到数值区间(也即数值范围),如无特别说明,该数值区间内可选的数值的分布视为连续,且包括该数值区间的两个数值端点(即最小值及最大值),以及这两个数值端点之间的每一个数值。如无特别说明,当数值区间仅仅指向该数值区间内的整数时,包括该数值范围的两个端点整数,以及两个端点之间的每一个整数,相当于直接列举了每一个整数。当提供多个数值范围描述特征或特性时,可以合并这些数值范围。换言之,除非另有指明,否则本文中所公开之数值范围应理解为包括其中所归入的任何及所有的子范围。该数值区间中的“数值”可以为任意的定量值,比如数字、百分比、比例等。“数值区间”允许广义地包括百分比区间,比例区间,比值区间等数值区间类型。
本文中,涉及到温度参数,如无特别限定,既允许为恒温处理,也允许在一定温度区间内进行处理。所述的恒温处理允许温度在仪器控制的精度范围内进行波动。
本文中,术语“室温”或“常温”一般指4℃~35℃,例如20℃±5℃。在本文的一些实施例中,“室温”或“常温”是指10℃~30℃。在本文的一些实施例中,“室温”或“常温”是指20℃~30℃。
本文中,涉及到百分比浓度,如无特别说明,均指终浓度。所述终浓度,指添加成分在添加该成分后的体系中的占比。
储能作为电力***中一种能量缓冲装置,通过对能量的快速吸收、存储以及释放可以实现能量的时空转移和转化,能够缓解可再生能源开发面临的随机性、间歇性和波动性等挑战。大容量锂离子电池储能***对于高效利用新能源和改善传统电网具有重要意义。随着锂离子电池在储能市场上占有率不断提升,提高锂离子电池储能***的寿命和安全性至关重要。锂离子电池储能***功率和产热量大,电池排列紧密和散热空间有限,热量难以快速、均匀地散发,易引起电池组之间热量聚集、运行温差过大等现象,继而损害电池寿命和安全。电池热管理是保证储能***持续安全运行的关键,将储能***内部的温度控制在锂电池运行的最佳温度(10~35℃),并保证电池组内部温度均一性,从而降低电池寿命衰减或热失控风险,对储能的安全、效率、寿命、性能等起着重要作用。
目前储能热管理的主流技术路线是风冷和液冷。风冷技术利用气体作为冷却介质,通过对流降低电池温度,具有结构简单、易维护、成本低等优点,但散热效率、散热速度和均温性差,主要常见于储能基站等带电量小、功率密度小和产热率较低的场合。液冷以液体为冷却介质,通过对流换热将电池产生的热量带走。目前常用是介质有水、乙二醇及水溶液、氟化液和绝缘油等。整体上液冷***的换热系数高、比热容大、冷却速度快。随着未来新能源电站、离网储能等更大电池容量、更高***功率密度的需求起来,液冷技术占比将快速提升。常见的液体冷却方式包括冷板式、喷淋式和浸没式三种,其中浸没式液冷是直接将发热电子元件浸没于冷却液中,通过冷却液于电子元件直接接触进行热交换带走热量,是一种新型高效、绿色节能的热管理技术。
为实现浸没式液冷技术迁移发展到大容量高功率的储能电池***,以绝缘油为冷却介质的油浸式液冷技术得到快速发展,其将电池组整体浸没在冷却液中,通过液体循环实现超低区域温差(±2℃),从源头降低电芯热失控风险,延长了电池循环寿命。另外,将电池***和空气完全隔离,如出现部分电芯热失控,遇明火不燃的阻燃冷却液可加快循环带走局部热量,防止电池簇燃烧***,提高储能***安全性和降低损失。油浸式液冷技术在储能电池上的广泛应用仍面临很多问题,特别是与电芯直接持续接触的冷却液,它的特性直接影响油浸式液冷***的使用效果。
植物绝缘油具有良好的传热效果且绝缘,具有较高的燃点和闪点,且生物降解率高达95%以上,是绿色环保的浸没式液冷技术冷却液的潜力候选者。目前,植物绝缘油主要用于油浸式绝缘的变压器等高电压设备,而在锂离子电池储能的热管理中应用较少。植物绝缘油的主要成分是甘油三酸酯,易发生水解反应,研究表明随着水解程度的加深,植物绝缘油的击穿电压下降,介质损耗因数增加,绝缘性能劣化。此外,植物绝缘油本身的粘度较大,影响流动性从而影响冷却液传热效果。因此,将植物绝缘油应用于浸没式液冷电池储能冷却液亟需解决粘度和水含量的关键问题。
基于以上,第一方面,本申请的一些实施例提供一种电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液,该浸没式冷却液包括:基础油和降粘添加剂。其中,基础油包括:植物绝缘油;降粘添加剂可以包括:聚有机硅氧烷类化合物、硅基磷酸酯类化合物和硅基亚磷酸酯类化合物中的一种或多种;该降粘添加剂的粘度为0.02mm2/s ~1.05mm2/s。
植物绝缘油中具有酯基基团,该酯基基团中的氧原子能够与水形成氢键,这使得植物油吸纳水的能力较强,从而可以将电子元器件中的水吸纳进植物油中而不影响其本身性能。
聚有机硅氧烷类化合物是指含Si-O-Si键构成主链结构的聚合物,这类聚合物具有耐高温、耐低温、抗氧化、黏温系数低、抗剪切、低蒸汽压、低表面张力、憎水、消泡、脱模、电绝缘和生理惰性等特点。
硅基磷酸酯类化合物具有良好的热稳定性、耐磨性、耐化学腐蚀性等优良性能。
在本申请实施例提供的浸没式冷却液中,通过在植物绝缘油中添加聚有机硅氧烷类化合物、硅基磷酸酯类化合物和硅基亚磷酸酯类化合物中的一种或多种组合,其中,由于这些降粘添加剂的粘度为0.02mm2/s ~1.05mm2/s,因此,这些降粘添加剂可以有效降低植物绝缘油的粘度,提高其流动性,从而可以提高该浸没式冷却液的传热和导热效果。另一方面,这些降粘添加剂中均含有硅氧键,硅氧键的存在可以清除掉浸没式冷却液中的水分,从而可以提高该浸没式冷却液的稳定性,减少植物绝缘油被水解而使得绝缘性能劣化等的问题。
另外,与聚有机硅氧烷类化合物相比,硅基膦酸酯类化合物和硅基亚磷酸酯类化合物还具有阻燃作用,可以进一步提高该浸没式冷却液的稳定性。
在一些实施例中,上述植物绝缘油包括:FR3植物绝缘油、NP植物绝缘油、RDB植物绝缘油、VinsOil植物绝缘油、BIOTEMP植物绝缘油、MIDEL植物油、PFAE植物绝缘油中的一种或多种组合。
在一些实施例中,聚有机硅氧烷类化合物包括:二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基硅氧烷、低聚度二甲基硅氧烷、三甲基甲硅烷、三甲氧基硅烷、五甲基二硅氧烷、甲氧基三乙烯氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合。
在一些实施例中,硅基磷酸酯类化合物包括:三(三甲基硅)磷酸酯和双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的一种或两种组合。
在一些实施例中,硅基亚磷酸酯类化合物包括:单(三甲硅基)亚磷酸酯、三(三甲基硅)亚磷酸酯和二乙基三甲基硅基亚磷酸酯中的一种或多种组合。
在一些实施例中,该浸没式冷却液还包括:无机导热填料;无机导热填料为绝缘填料。
在这些实施例中,通过添加无机导热填料,可以进一步提高浸没式冷却液的导热和传热效果。
在一些实施例中,上述无机导热填料至少包括:氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锌和氧化镁中的一种或多种组合。
在这些实施例中,这些无机导热填料具有良好的导热和传热效果。
在上述植物绝缘油中未添加上述降粘添加剂的情况下,氧化铝作为极性介质会增加植物绝缘油的介质损耗和粘度,不利于在浸没式液冷技术中进行应用;在这些实施例中,通过在植物绝缘油中添加降粘添加剂,一方面可以降低植物绝缘油的粘度,另一方面,在采用氧化铝等极性介质作为无机导热填料的情况下,可以抵消氧化铝作为极性介质所导致的植物绝缘油的介质损耗和粘度增加,从而有利于该植物绝缘油在浸没式液冷技术中应用。
在一些实施例中,在浸没式冷却液中,基础油的质量百分比为50%~90%,降粘添加剂的质量百分比为10%~50%,无机导热填料的质量百分比为1%-10%。
在一些实施例中,上述电子元器件为锂离子电池。
在这些实施例中,浸没式冷却液可以应用于大规模的储能领域,能够对锂离子电池进行较好地液冷。
在一些实施例中,浸没式冷却液通过将其所包含的各组分混合,并通过搅拌制备得到。
在这些实施例中,通过将浸没式冷却液所包含的各组分混合,并通过搅拌,即可使浸没式冷却液所包含的基础油、降粘添加剂和无机导热填料混合均匀,从而可以提高浸没式冷却液冷却的均匀性。
在一些实施例中,上述搅拌的时间为2~5h。
在这些实施例中,通过控制搅拌时间在上述范围内,可以制备均匀的浸没式冷却液。
第二方面,本申请的一些实施例提供一种如第一方面所述的浸没式冷却液在液冷***中的应用。
在一些实施例中,液冷***可以和锂离子电池的电池组集成在一起,通过大流量的浸没式冷却液与电池组或多个电池模块进行接触,并通过循环对电池组进行散热,或者对电池模块之间的热量进行重新分配。
为了对本申请实施例的技术效果进行客观评价,将通过如下实施例和对比例对本申请进行详细地示例性地说明。
在以下的实施例和对比例中,所有原料均可以通过商业形式购买获得,并且为了保持实验的可靠性,如下实施例和对比例所采用的原料均具有相同的物理和化学参数或经过同样的处理方法制备得到。
实施例1
实施例1提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油和二甲基二甲氧基硅烷,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为90%,二甲基二甲氧基硅烷的质量百分含量为10%。将上述组分在室温中机械搅拌2h使其均匀即得到该浸没式冷却液。
实施例2
实施例2提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油和二甲基二甲氧基硅烷,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为80%,二甲基二甲氧基硅烷的质量百分含量为20%。将上述组分在室温中机械搅拌2h使其均匀即得到浸没式冷却液。
实施例3
实施例3提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油和二甲基二甲氧基硅烷,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为50%,二甲基二甲氧基硅烷的质量百分含量为50%。将上述组分在室温中机械搅拌2h使其均匀即得到浸没式冷却液。
实施例4
实施例4提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油和二甲基二甲氧基硅烷,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为60%,二甲基二甲氧基硅烷的质量百分含量为40%。将上述组分在室温中机械搅拌2h使其均匀即得到浸没式冷却液。
实施例5
实施例5提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油和三(三甲基硅)磷酸酯,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为50%、三(三甲基硅)磷酸酯的质量百分含量为50%。将上述组分在室温中机械搅拌2h使其均匀即得到浸没式冷却液。
实施例6
实施例6提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油、二甲基二甲氧基硅烷和氮化硼,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为70%、二甲基二甲氧基硅烷的质量百分含量为20%,氮化硼的质量百分含量为10%。将上述组分在室温中机械搅拌5h使其均匀即得到浸没式冷却液。
实施例7
实施例7提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油、二甲基二甲氧基硅烷和氮化硼,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为74%、二甲基二甲氧基硅烷的质量百分含量为25%,氮化硼的质量百分含量为1%。将上述组分在室温中机械搅拌5h使其均匀即得到浸没式冷却液。
实施例8
实施例8提供的浸没式冷却液包括:FR3植物绝缘油、二甲基二甲氧基硅烷和三(三甲基硅)磷酸酯,按照质量百分比计,FR3植物绝缘油的质量百分含量为70%、二甲基二甲氧基硅烷的质量百分含量为25%,三(三甲基硅)磷酸酯的质量百分含量为5%。将上述组分在室温中机械搅拌2h使其均匀即得到浸没式冷却液。
对比例1
将FR3植物绝缘油作为浸没式冷却液。
针对实施例1~7和对比例1得到的浸没式冷却液进行性能测试。
按照ASTM D7896《采用瞬态热线液体热导方法测定发动机冷却剂和相关流体热导率、热扩散率和体积热容量的标准试验方法》进行导热系数测试,体现传热性能;按照GB/T6682《分析实验室用水规格和试验方法》进行电导率,体现绝缘性能;按照GB/T 265《石油产品运动粘度测定法和动力粘度计算法》进行动力黏度测试。
测试结果如下表1所示:
表1
通过以上测试结果可以得到如下结论:
(1)对比原始FR3植物绝缘油和实施例1,实施例1中浸没式冷却液具有更低的粘度,说明聚有机硅氧烷类化合物可以有效降低植物绝缘油的粘度,有利于增加浸没式冷却液的流动性,减少功耗。
(2)对比实施例1、实施例2、实施例3和实施例4,随着植物绝缘油的百分比含量降低,浸没式冷却液的粘度逐渐降低,但降粘添加剂含量的增加会降低该浸没式冷却液的导热系数。
(3)对比实施例3和实施例5,采用硅基磷酸酯类化合物替代聚有机硅氧烷类化合物时,浸没式冷却液的特性变化不大,说明硅基磷酸酯类化合物可以部分代替聚有机硅氧烷类化合物的功能。
(4)对比实施例3、实施例6、实施例7和实施例8,无机导热填料(如氮化硼)的加入可以显著增强浸没式冷却液的导热性能,但过量的无机导热填料加入会严重影响浸没式冷却液的粘度,说明无机导热填料的加入要适量才能实现冷却液粘度和导热性能的平衡。
综上所述,本申请提供了一种以植物绝缘油为主的浸没式冷却液。通过在该植物绝缘油中添加降粘添加剂,该降粘添加剂一方面具有较低的粘度,可以降低该浸没式冷却液的粘度,另一方面,该降粘添加剂中包含有硅氧键,可以清除掉该浸没式冷却液中的游离水,进而提高该浸没式冷却液的稳定性。另外,通过添加无机导热填料,可以在降低植物绝缘油的含量的情况下有效提高浸没式冷却液的导热性能,并通过对无机导热填料和降粘添加剂的添加量进行合理设置,可以兼顾该浸没式冷却液的粘度和导热平衡。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合,为使描述简洁,未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述,然而,只要这些技术特征的组合不存在矛盾,都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式,其描述较为具体和详细,但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是,对于本领域的普通技术人员来说,在不脱离本申请构思的前提下,还可以做出若干变形和改进,这些都属于本申请的保护范围。因此,本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (5)

1.一种电子元器件的基于植物绝缘油的浸没式冷却液,其特征在于,所述浸没式冷却液由植物绝缘油、降粘添加剂和无机导热填料组成;
所述降粘添加剂包括:聚有机硅氧烷类化合物、硅基磷酸酯类化合物和硅基亚磷酸酯类化合物中的一种或多种组合,所述降粘添加剂的粘度为0.02mm2/s~1.05mm2/s;
所述聚有机硅氧烷类化合物为:二甲基二甲氧基硅烷、甲基三甲氧基硅烷、二甲基硅氧烷、低聚度二甲基硅氧烷、三甲基甲硅烷、三甲氧基硅烷、五甲基二硅氧烷和甲氧基三乙烯氧丙基三甲氧基硅烷中的一种或多种组合;
和/或,
所述硅基磷酸酯类化合物为:三(三甲基硅)磷酸酯和双三甲基硅基化乙烯基磷酸酯中的一种或两种组合;
和/或,
所述硅基亚磷酸酯类化合物为:单(三甲硅基)亚磷酸酯、三(三甲基硅)亚磷酸酯和二乙基三甲基硅基亚磷酸酯中的一种或多种组合;
所述无机导热填料为绝缘填料;
所述无机导热填料为:氮化硼、氮化铝、氮化硅、氧化硅、氧化铝、氧化锌和氧化镁中的一种或多种组合;
在所述浸没式冷却液中,所述植物绝缘油的质量百分比为50%~90%,所述降粘添加剂的质量百分比为10%~50%,所述无机导热填料的质量百分比为1%-10%。
2.根据权利要求1所述的浸没式冷却液,其特征在于,
所述植物绝缘油包括:FR3植物绝缘油、NP植物绝缘油、RDB植物绝缘油、VinsOil植物绝缘油、BIOTEMP植物绝缘油、MIDEL植物油和PFAE植物绝缘油中的一种或多种组合。
3.根据权利要求1或2所述的浸没式冷却液,其特征在于,
所述电子元器件为锂离子电池。
4.根据权利要求1或2所述的浸没式冷却液,其特征在于,
所述浸没式冷却液通过将其所包含的各组分混合,并通过搅拌制备得到。
5.根据权利要求4所述的浸没式冷却液,其特征在于,
所述搅拌的时间为2h~5h。
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Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2625185A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Biolectric Pty Ltd Low viscosity vegetable oil-based dielectric fluids
CN101392206A (zh) * 2008-08-22 2009-03-25 温岭市钱江高级润滑油有限公司 潜水电泵专用润滑油
JP2011201953A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Showa Shell Sekiyu Kk 冷却液
CN102516972A (zh) * 2011-12-07 2012-06-27 南京美思德新材料有限公司 梳型改性聚硅氧烷阴离子水基稠油降粘剂及其合成方法
CN104497962A (zh) * 2014-12-04 2015-04-08 广州汇纳新材料科技有限公司 一种适用于高寒环境的加成型电子灌封胶及其制备方法和应用
CN106433903A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 铜陵日科电子有限责任公司 一种具有良好导热散热性能的变压器植物绝缘油及其制备方法
CN106590875A (zh) * 2016-12-03 2017-04-26 马光德 一种具有优异散热性能的纳米改性变压器油及其制备方法
CN107312603A (zh) * 2017-07-12 2017-11-03 合肥轻风飏电气科技有限责任公司 一种绝缘消弧纳米材料改性变压器油及其制备方法
CN110041991A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 临沂大学 一种植物油基耐高温润滑油及其制备方法
CN110100350A (zh) * 2017-11-30 2019-08-06 株式会社Lg化学 散热流体组合物、散热流体组合物的制备方法、和包括散热流体组合物的电池模块及电池组
KR20190134229A (ko) * 2018-05-25 2019-12-04 주식회사 엘지화학 열전도성 조성물
CN111989381A (zh) * 2018-12-20 2020-11-24 株式会社Lg化学 散热液组合物和包括该散热液组合物的电池模块
CN114763461A (zh) * 2021-12-27 2022-07-19 上海都昱新材料科技有限公司 一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂及其制备方法
CN115558448A (zh) * 2022-10-13 2023-01-03 李芳� 一种环氧导热结构胶及其制备方法、应用
CN115678504A (zh) * 2022-10-09 2023-02-03 纯钧新材料(深圳)有限公司 一种相变微胶囊油性混悬液、制备方法及其应用

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2625185A1 (en) * 2005-10-11 2007-04-19 Biolectric Pty Ltd Low viscosity vegetable oil-based dielectric fluids
CN101392206A (zh) * 2008-08-22 2009-03-25 温岭市钱江高级润滑油有限公司 潜水电泵专用润滑油
JP2011201953A (ja) * 2010-03-24 2011-10-13 Showa Shell Sekiyu Kk 冷却液
CN102516972A (zh) * 2011-12-07 2012-06-27 南京美思德新材料有限公司 梳型改性聚硅氧烷阴离子水基稠油降粘剂及其合成方法
CN104497962A (zh) * 2014-12-04 2015-04-08 广州汇纳新材料科技有限公司 一种适用于高寒环境的加成型电子灌封胶及其制备方法和应用
CN106433903A (zh) * 2016-09-19 2017-02-22 铜陵日科电子有限责任公司 一种具有良好导热散热性能的变压器植物绝缘油及其制备方法
CN106590875A (zh) * 2016-12-03 2017-04-26 马光德 一种具有优异散热性能的纳米改性变压器油及其制备方法
CN107312603A (zh) * 2017-07-12 2017-11-03 合肥轻风飏电气科技有限责任公司 一种绝缘消弧纳米材料改性变压器油及其制备方法
CN110100350A (zh) * 2017-11-30 2019-08-06 株式会社Lg化学 散热流体组合物、散热流体组合物的制备方法、和包括散热流体组合物的电池模块及电池组
KR20190134229A (ko) * 2018-05-25 2019-12-04 주식회사 엘지화학 열전도성 조성물
CN111989381A (zh) * 2018-12-20 2020-11-24 株式会社Lg化学 散热液组合物和包括该散热液组合物的电池模块
CN110041991A (zh) * 2019-05-21 2019-07-23 临沂大学 一种植物油基耐高温润滑油及其制备方法
CN114763461A (zh) * 2021-12-27 2022-07-19 上海都昱新材料科技有限公司 一种导热无溶剂聚氨酯锂电池粘合剂及其制备方法
CN115678504A (zh) * 2022-10-09 2023-02-03 纯钧新材料(深圳)有限公司 一种相变微胶囊油性混悬液、制备方法及其应用
CN115558448A (zh) * 2022-10-13 2023-01-03 李芳� 一种环氧导热结构胶及其制备方法、应用

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
含氟聚倍半硅氧烷改性植物油基聚氨酯;盛英佩;蒋平平;华静宇;张杜炎;;高分子材料科学与工程(第04期);第168-173页 *
植物油、脂肪酸和植物油甲酯在塔河稠油 掺稀降黏中的应用评价;刘磊;《石油炼制与化工》;第50卷(第12期);第27-30页 *
植物油基润滑油基础油及添加剂的合成研究进展;丁丽芹;《合成化学》;第924-931页 *
硅油与酯类油混合基础油黏温性能的研究;付洪瑞;刘淑真;;润滑与密封(第05期);第89-91页 *

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