[發明專利]一種燃料電池冷卻液及其應用

在審

• 申請號: 201710508702.4
• 申請日: 2017-06-28
• 公開（公告）號: CN109148915A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 馮會良;張春輝;張凱蛟
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司
• 主分類號: H01M8/04029
• 分類號: H01M8/04029;C09K5/10
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 王文君;郭奧博

本發明提供了一種燃料電池冷卻液，其包含如下重量百分含量的成分：乙二醇30～60％、三乙醇胺0.5～5％、烷基二乙醇酰胺0.1～1.5％、磷酸三酯0.1～0.6％、三唑類化合物0.01～0.5％、消泡劑0.001～0.05％，余量為去離子水。本發明燃料電池冷卻液具有優異的防凍性能，電導率低，能夠為燃料電池冷卻系統中鋼、鐵、紫銅、黃銅、鑄鋁、焊錫等金屬提供優異的防腐蝕保護。

技術領域

本發明涉及一種燃料電池冷卻液，屬于精細化學品領域。

背景技術

燃料電池是一種基于電化學的發電裝置，可以直接、高效地將燃料的化學能轉化成電能，廣泛應用于航空航天、軍事、電動汽車、不間斷電源等領域。燃料電池能量轉化效率可達40％～60％，其余能量轉化為熱量。隨著燃料電池性能、功率密度大幅度的提高，伴隨而來的是巨大的熱負荷，如果不能及時、有效地散發出去，勢必會對燃料電池發動機系統的壽命和工作性能產生不利的影響。

單個燃料電池層層疊加形成電池組，將冷卻板插入電池組，通過冷卻液流過冷卻液板內的通路，來對電池組進行冷卻。由于冷卻液流經電池組內部，過高的電導率會使電池組內產生的電向冷卻液中流失，使燃料電池發電能力下降，常規發動機冷卻液大都含有亞硝酸鹽、硝酸鹽、磷酸鹽、硼砂等無機鹽類或有機羧酸鹽類緩蝕劑，電導率較高，不適用于燃料電池冷卻系統。

申請號為201280045990.X的中國專利通過在甘醇型冷卻液中加入氫醌或喹啉來防止甘醇氧化，抑制離子性物質生成，從而維持低電導率。申請號為2015107778067.2的中國專利通過選擇乙二醇單甲酯的含量為60ppm以下的乙二醇作為原料，直接用水稀釋后得到低電導的燃料電池車用冷卻液。申請號為200480042530.7的中國專利通過加入糖醇類物質抑制基劑的氧化，以抑制一元醇類、二元醇類及二元醇醚類基劑氧化引起的導電率升高，使其維持低電導率。

發明內容

本發明的目的在于提供了一種燃料電池冷卻液，該冷卻液采用非離子型緩蝕劑技術，尤其是選用適量的磷酸三酯，可有效防止金屬腐蝕，使得冷卻液能夠長時間維持低電導率。

為了實現本發明目的，本發明提供一種燃料電池冷卻液，包含如下重量百分含量的成分：

優選地，所述燃料電池冷卻液有如下重量百分含量的成分組成：

本發明中的乙二醇作為冷卻液的抗凍劑，有效降低冷卻液的冰點、提高冷卻液的沸點。

本發明所述烷基二乙醇酰胺為正辛酸二乙醇酰胺、異辛酸二乙醇酰胺、月桂酸二乙醇酰胺、椰油酸二乙醇酰胺、油酸二乙醇酰胺中的一種或其混合物，優選為優選為辛酸二乙醇酰胺或椰油酸二乙醇酰胺中的一種或兩種的混合物。所述烷基二乙醇酰胺具有優異的緩蝕性能，增強了冷卻液對鋼、鑄鐵、鑄鋁等金屬的保護作用。

本發明所述磷酸三酯選自磷酸三甲酯、磷酸三乙酯，優選為磷酸三乙酯。

本發明所述三唑類化合物為苯并三氮唑或甲基苯并三氮唑。所述三唑類化合物活性小、穩定性高，能夠為冷卻系統中的銅和黃銅部件提供優異的保護。

本發明所述消泡劑為聚醚改性聚硅氧烷，具有良好的消泡和抑泡能力。

作為本發明的一種優選方案，所述燃料電池冷卻液由如下重量百分含量的成分組成：

進一步優選地，所述燃料電池冷卻液由如下重量百分含量的成分組成：

本發明的燃料電池冷卻液可采用本領域常規方法制備，可將各成分按配比進行混合，并攪拌均勻而成。