[发明专利]低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液及其制作方法

说明书

本发明公开了防冻冷却液领域内的一种低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液及其制作方法，防冻液的组成及含量为：乙二醇为10~70wt%，8‑羟基喹啉为0.001~0.01wt%，尿嘧啶为0.005~0.02wt%，4‑乙酰氨基酚为0.01~0.03wt%，苯丙三氮唑为0.01~0.05wt%，N‑溴代丁二酰亚胺为0.005~0.05wt%，肌苷为0.001~0.01 wt%，余量为去离子水。防冻液的制作方法包括如下步骤：按照质量百分比，将防冻冷却液的各组分投入反应釜中；搅拌混合30~90min，使各组分充分溶解并混合均匀，用压力泵，使得混合液通过一道阴、阳离子混合交换树脂，得到燃料电池防冻冷却液。本发明的低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液，呈弱碱性，能够防冻和防沸，具有低电导率、超长效和高缓蚀的性能。

技术领域

本发明属于防冻冷却液领域，特别涉及一种用于燃料电池的低电导率超长效有机型防冻冷却液及其制作方法。

背景技术

防冻冷却液是一种含有特殊添加剂的冷却液，主要用于液冷式发动机冷却系统，防冻冷却液具有冬天防冻、夏天防沸和全年防水垢的性能。防冻冷却液是由不同物质混合而成的，可以用于降低冰点、高效换热并能防止金属腐蚀。防冻冷却液的主要成分通常由防冻剂和缓蚀剂组成。目前，市场上使用的防冻液主要分为醇类、无机类和多糖类等，其中醇类使用最多，醇类中使用的大部分是乙二醇的水基型防冻液；防冻液中的缓蚀剂主要采用硅酸盐、磷酸盐或有机羧酸，该防冻液用于燃油发动机冷却系统是很好的选择。

随着新能源汽车的普及，燃料电池以其高能量转换率、零污染排放等优点，未来将被广泛应用于汽车动力和储能领域。在氢燃料电池系统中，任何与膜电极有直接或间接接触的流体，都不应含有对膜电极造成潜在危害的离子，所以氢燃料电池发动机冷却液需要经去离子器进行处理；氢燃料电池发动机冷却液也需要降温处理。

燃料电池的工作特性要求其防冻冷却液必须具备低电导率(10μs/cm以下)、离子浓度低、耐高和低温的特点，这对防冻液提出了较高的要求。现有技术中的有机型防冻冷却液，用于燃油发动机冷却系统是很好的选择，但不能满足燃料电池的冷却系统的要求。有机型防冻液防腐蚀机理是利用有机物，例如乙二醇，在金属表面吸附成膜，起到隔离、防护的作用，然而其不足之处在于：防冻冷却液在使用过程中，乙二醇与氧气接触，生成乙二酸，防冻液的组份变化，其pH值变成酸性，酸性环境下冷却系统的管道等金属部件被腐蚀，发生脱附反应，防冻液中产生大量金属离子，造成溶液电导率的急剧升高，电导率增加到120μs/cm以上，影响燃料电池的质子交换；乙二醇被氧化后，导致防冻液的冰点升高、沸点降低，影响防冻液的防冻、防沸性能。目前燃料电池防冻冷却液主要还是以进口为主，价格普遍较高，交货周期长。为此，急待开发一种新型的燃料电池防冻冷却液用于电池行业，来满足日益增长的市场需求。

发明内容

本发明的目的之一是提供一种低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液，能够使得防冻液呈弱碱性，可以有效抑制醇类物质的酸化，不影响醇类物质降低防冻液的冰点，具有防冻、防沸性能；避免冷却系统的金属部件离子化，保证防冻液的电导率较低，不影响燃料电池的质子交换，且满足防冻液对铝合金高缓蚀的要求。

本发明的目的是这样实现的：一种低电导率超长效有机型燃料电池防冻冷却液，所述防冻冷却液的组成及含量为：乙二醇为10~70wt%，8-羟基喹啉为0.001~0.01wt %，尿嘧啶为0.005~0.02wt%，4-乙酰氨基酚为0.01~0.03wt%，苯丙三氮唑为0.01~0.05wt%，N-溴代丁二酰亚胺为0.005~0.05wt%，肌苷为0.001~0.01 wt%，余量为去离子水；所述防冻冷却液的各组成成分百分含量之和为百分之百。