一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液生产工艺的制作方法

本发明属于电池防冻液，具体涉及一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液生产工艺。

背景技术：

1、随着全球能源结构的转型和环保意识的提升，新能源汽车产业正以前所未有的速度蓬勃发展。作为新能源汽车的核心部件之一，动力电池的性能直接关系到整车的续航里程、安全性以及使用寿命。而动力电池在工作过程中会产生大量的热量，若不能有效散热，将严重影响其工作效率和寿命。因此，动力电池冷却液作为热管理系统的关键组成部分，其性能的优化对于提升新能源汽车的整体性能至关重要。

2、传统的动力电池冷却液主要基于乙二醇（eg）或丙二醇（pg）等有机溶剂，通过添加各种添加剂来改善其热稳定性、抗腐蚀性和抗泡性等性能。然而，这些传统冷却液在宽温域性能上存在明显不足，尤其是在极端高温或低温环境下，其流动性和热传导性能会大幅下降，从而影响动力电池的散热效果。

3、此外，随着新能源汽车技术的不断进步，动力电池的能量密度和功率密度不断提高，对冷却液的性能要求也日益严格。传统冷却液在电化学稳定性、环境友好性等方面也存在一定的局限性，难以满足新能源汽车动力电池在高电压、大电流条件下的使用需求。

技术实现思路

1、本发明的目的是针对现有的问题，提供了一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液生产工艺。

2、本发明是通过以下技术方案实现的：

3、一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

4、（1）原料选择与预处理：

5、1）基础冷却液成分：选择由乙二醇（eg）与改性聚乙二醇（mpeg）按质量比为70:30共聚而成的新型高沸点、低凝固点基础冷却液成分。乙二醇的纯度不低于99.9%，改性聚乙二醇的分子量控制在1000至2000之间，且含有酰胺键和羧酸基团的官能团。

6、2）宽温域调节剂：选取含有酰胺键和羧酸基团的共聚物作为宽温域调节剂，其质量占冷却液总质量的2%至5%。该共聚物的分子结构稳定，能够与水分子形成稳定的氢键网络，从而提高冷却液的宽温域性能。

7、3）其他添加剂：包括抗腐蚀剂（质量占比0.5%至1%）、抗氧化剂（质量占比0.3%至0.8%）、抗泡剂（质量占比0.1%至0.3%）等，均选用高性能、低毒性的化学试剂。

8、所有原料均需经过超临界二氧化碳萃取和分子筛干燥处理，以去除其中的微量杂质和水分。

9、（2）混合反应：将预处理后的基础冷却液成分和添加剂在温度控制在75°c至85°c、压力保持在0.25mpa至0.35mpa的条件下进行反应，反应时间不超过1小时。采用微波辅助加热和超声波分散技术，提高反应效率和冷却液混合物的均匀性。

10、（3）过滤净化：采用纳米过滤技术和电渗析技术相结合的多级过滤系统，对反应后的冷却液混合物进行深度净化处理。纳米过滤膜的孔径控制在0.001微米至0.01微米之间，以去除其中的纳米级颗粒、离子污染物以及可能的微生物污染。电渗析技术用于进一步去除冷却液中的离子污染物，确保冷却液的清澈度和纯净度达到更高标准。

11、（4）性能检测与调整：对过滤净化后的冷却液进行冰点、沸点、ph值、电导率、腐蚀性以及宽温域性能测试。冰点应低于-45°c，沸点应高于190°c，ph值控制在7.0至9.0之间，电导率低于10μs/cm。同时，增加对冷却液在极端温度条件下的热冲击测试和电化学稳定性测试，以验证冷却液在快速温度变化和高电压环境下的稳定性和可靠性。根据测试结果，对冷却液进行精确的配方调整，以满足新能源汽车动力电池宽温域性能的高要求。

12、（5）包装与储存：采用具有特殊阻隔性能的材料进行包装，如铝塑复合膜或高密度聚乙烯瓶，以防止空气、水分和紫外线对冷却液的侵蚀。同时，在包装内部设置湿度指示卡和氧气吸收剂，以实时监测和保持包装内的干燥环境。冷却液应在阴凉干燥、避免阳光直射的环境中储存，温度控制在5°c至30°c之间。

13、进一步地，所述宽温域调节剂的高分子化合物分子结构中，酰胺键和羧酸基团的官能团比例控制在1:1至1:1.5之间，以形成更强的氢键网络，从而提高冷却液的宽温域性能。

14、进一步地，还包括对冷却液进行长期循环测试和加速老化测试的步骤。长期循环测试模拟新能源汽车动力电池在实际工作环境中的长期运行条件，加速老化测试则在高温和高湿环境下进行，以验证冷却液在长期运行和加速老化过程中的稳定性和可靠性。

15、进一步地，酰胺键和羧酸基团的共聚物的制备步骤，具体包括：

16、a) 原料选择与配比：选取丙烯酸（aa）作为羧酸基团单体，选取丙烯酰胺（am）作为酰胺键单体，丙烯酸与丙烯酰胺的质量比为1:1至1:1.5，优选为1:1.2，以确保共聚物中酰胺键和羧酸基团的官能团比例适中，形成更强的氢键网络；

17、b) 聚合反应：选择去离子水作为反应溶剂，其用量为单体总质量的50%至100%，优选为70%，以确保反应体系的均匀性和稳定性，选择过硫酸铵（aps）作为引发剂，其用量为单体总质量的0.5%至2%，优选为1%，以引发丙烯酸和丙烯酰胺的聚合反应， 在氮气保护下，将反应体系加热至70°c至85°c，优选为78°c，并保持该温度进行聚合反应。反应时间控制在4小时至8小时之间，优选为6小时，以确保聚合反应的充分进行；

18、c) 后处理：将反应后的体系冷却至室温，然后加入适量的乙醇进行沉淀，以去除未反应的单体和低聚物。将沉淀物用去离子水洗涤数次，以去除残留的乙醇和杂质。然后，将洗涤后的沉淀物在真空干燥箱中干燥至恒重，得到酰胺键和羧酸基团的共聚物。

19、进一步地，还包括对共聚物进行性能检测的步骤：对共聚物进行红外光谱（ir）和核磁共振（nmr）分析，以确认其化学结构和官能团的存在，对共聚物进行热重分析（tga）和差示扫描量热分析（dsc），以评估其热稳定性和热转变温度，对共聚物进行溶解性测试，以确定其在不同溶剂中的溶解度和分散性。

20、本发明相比现有技术具有以下优点：

21、1、具有优异的宽温域性能，能够满足新能源汽车动力电池在极端温度条件下的使用需求。

22、2、高稳定性和可靠性，经过长期循环测试和加速老化测试验证，确保冷却液在长期运行过程中的性能稳定。

23、3、环保特性显著，所有原料均经过严格处理，且添加剂选用高性能、低毒性的化学试剂，符合环保要求。

24、4、制备工艺简单、高效，易于实现工业化生产，具有广阔的市场应用前景。

技术特征：

1.一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液的生产工艺，其特征在于，具体包括以下步骤：

2.根据权利要求1所述的一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液的生产工艺，其特征在于，所述宽温域调节剂的高分子化合物分子结构中，酰胺键和羧酸基团的官能团比例控制在1:1至1:1.5之间。

3.根据权利要求1所述的制造方法，其特征在于，还包括对冷却液进行长期循环测试和加速老化测试的步骤，长期循环测试模拟新能源汽车动力电池在实际工作环境中的长期运行条件，加速老化测试则在高温和高湿环境下进行。

4.根据权利要求1所述的一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液的生产工艺，其特征在于，还包括酰胺键和羧酸基团的共聚物的制备步骤，具体包括：

5.根据权利要求4所述的一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液的生产工艺，其特征在于，还包括对共聚物进行性能检测的步骤：对共聚物进行红外光谱（ir）和核磁共振（nmr）分析，以确认其化学结构和官能团的存在，对共聚物进行热重分析（tga）和差示扫描量热分析（dsc），以评估其热稳定性和热转变温度，对共聚物进行溶解性测试，以确定其在不同溶剂中的溶解度和分散性。

技术总结
本发明公开了一种具有宽温域性能的新能源汽车动力电池冷却液生产工艺，属于电池防冻液技术领域，具体包括以下步骤：（1）原料选择与预处理；（2）混合反应；（3）过滤净化；（4）性能检测与调整；（5）包装与储存。本发明的冷却液具有优异的宽温域性能，能够满足新能源汽车动力电池在极端温度条件下的使用需求。高稳定性和可靠性，经过长期循环测试和加速老化测试验证，确保冷却液在长期运行过程中的性能稳定。环保特性显著，所有原料均经过严格处理，且添加剂选用高性能、低毒性的化学试剂，符合环保要求。制备工艺简单、高效，易于实现工业化生产，具有广阔的市场应用前景。

技术研发人员：陈炳麟
受保护的技术使用者：安徽天驰先锋油品制造有限公司
技术研发日：
技术公布日：2025/3/24