Characterisation of Base oils for E-fluid Applications Under Thermal and Electrical Degradation

Abstract

[ES] Con la legislación de la UE que prohíbe la venta de nuevos vehículos con motor de combustión interna (ICE) para 2035, hay un claro enfoque en la transición a vehículos eléctricos (EV) en un futuro muy cercano. Esta transición presenta nuevos desafíos para la lubricación y la gestión térmica de los EV, que requieren fluidos especializados conocidos como E-fluids (o EV-fluids). En comparación con los lubricantes tradicionales para vehículos ICE, los fluidos E tienen requisitos adicionales de compatibilidad de materiales, propiedades eléctricas y propiedades térmicas. Este trabajo se centrará en los fluidos E-thermal, que están diseñados para enfriar directamente la batería EV mediante enfriamiento por inmersión, donde el fluido entra en contacto directo con las celdas de la batería para un enfriamiento más eficiente. El objetivo del trabajo es caracterizar los aceites base (o incluso los fluidos completamente formulados) para aplicaciones de fluidos E-thermal en términos de sus propiedades eléctricas y térmicas. El trabajo experimental degradará sintéticamente los aceites base a través de métodos térmicos y eléctricos para analizar el cambio en las características del aceite base antes y después de la degradación. Las medidas clave que deben tomarse para caracterizar los aceites base podrían incluir el voltaje de ruptura (BDV), la resistividad, la conductividad térmica, la capacidad calorífica específica, la viscosidad y la espectroscopia. A continuación, se analizarán los resultados obtenidos para determinar los aceites base más adecuados para las aplicaciones de fluidos E-thermal.

[EN] With EU legislation banning the sale of new internal combustion engine (ICE) vehicles by 2035, there is a clear focus on the transition to electric vehicles (EVs) in the very near future. This transition presents new challenges for lubrication and thermal management of EVs, requiring specialised fluids known as E-fluids (or EV-fluids). Compared with traditional lubricants for ICE vehicles, E-fluids have additional requirements for material compatibility, electrical properties and thermal properties. This work will focus on E-thermal fluids, which are designed to directly cool the EV battery by immersion cooling, where the fluid directly contacts the battery cells for more efficient cooling. The objective of the work is to characterise base oils (or even fully formulated fluids) for E-thermal fluid applications in terms of their electrical and thermal properties. The experimental work will synthetically degrade the base oils through thermal and electrical methods to analyse the change in base oil characteristics before and after degradation. Key measurements to be taken to characterise the base oils could include breakdown voltage (BDV), resistivity, thermal conductivity, specific heat capacity, viscosity and spectroscopy. The results obtained will then be analysed to determine the most suitable base oils for E-thermal fluid applications.