[发明专利]一种金属双极板燃料电池防冻液、制备方法及应用

说明书

本发明属于燃料电池技术领域，公开了一种金属双极板燃料电池防冻液、制备方法及应用，金属双极板燃料电池防冻液由醇30‑80wt％、聚醇0.02‑1wt％及余量为去离子水组成。所述醇为乙二醇、丙二醇、甘油、丁二醇中的一种。所述聚醇在金属双极板的电势作用下形成保护膜，使金属双极板不受腐蚀。本发明采用聚醇在溶液中的负极性在金属双极板的电势作用下形成保护膜，从而使金属双极板不受腐蚀。另外，聚醇在防冻液中具有良好的溶解性，且不会导致防冻液电导率上升。

技术领域

本发明属于燃料电池技术领域，尤其涉及一种金属双极板燃料电池防冻液、制备方法及应用。

背景技术

目前，燃料电池是一种使用氢能发电的装置。由于在发电过程中需要产生废热，因此需要冷却剂对燃料电池进行冷却。行业内冷却剂也称之为防冻剂。燃料电池可以分为石墨双极板和金属双极板燃料电池。金属双极板燃料电池具有体积小、功率密度高、启动快等优点，越来越成为燃料电池发展趋势。然而，金属双极板在电燃料电池的电势作用下，金属作为电极容易发生腐蚀(类似于电解池的阳极腐蚀)，因此，与石墨双极板相比，其更容易发生腐蚀。电势作用下的腐蚀速率常常与其所处溶液相关。低电导率的、能缓释金属腐蚀的溶液能大大降低金属双极板的腐蚀速率。

通过上述分析，现有技术存在的问题及缺陷为：(1)金属双极板没有石墨双极板的稳定性，需要一种专门针对金属双极板燃料电池的防冻液，防止金属双极板被腐蚀。

(2)保证防冻液效果的同时应保证低电导率，比较困难。

解决以上问题及缺陷的难度为：选择一种防止在电极电势差下仍然具有防止金属腐蚀性能的化合物，并且该化合物在防冻液中本身的不能解离而使电导率上升。

解决以上问题及缺陷的意义为：本发明采用聚醇在溶液中的负极性在金属双极板的电势作用下形成保护膜，从而使金属双极板不受腐蚀。提高防冻液长时间稳定性，适用于燃料电池防冻液(冷却剂)，特别是金属双极板的燃料电池。

发明内容

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种金属双极板燃料电池防冻液、制备方法及应用。涉及一种燃料电池防冻液的组成，尤其涉及金属双极板燃料电池防冻液；特别涉及一种燃料电池汽车用防冻液。

本发明是这样实现的，一种金属双极板燃料电池防冻液，所述防冻液的成分组成及含量为：醇30-80wt％、添加剂0.02-1wt％及余量为去离子水。

进一步，所述添加剂为聚醇；所述防冻液的成分组成为：醇40-70wt％、聚醇0.1-0.5wt％；余量：去离子水。

进一步，本发明所述添加剂可包含pH调节剂、染料、消泡剂以及缓蚀剂一种或两种以上混合物。

上述pH调节剂可包含碱金属氢氧化物，优选为氢氧化钾或氢氧化钠。

进一步，本发明提供了包含聚醇类的金属双极板燃料电池防冻液，所述防冻液包含：(a)醇，醇的浓度根据使用环境温度的需求可调。(b)去离子水，(c)聚醇。

进一步，上述醇包含乙二醇、丙二醇、甘油、丁二醇。

上述聚醇在金属双极板的电势作用下形成保护膜，从而使金属双极板不受腐蚀。

所述防冻液的防冻温度在-30℃以下，电导率在10μS/cm以下。

本发明的另一目的在于提供一种金属双极板燃料电池防冻液的制备方法。

结合上述的所有技术方案，本发明所具备的优点及积极效果为：本发明采用聚醇在溶液中的负极性在金属双极板的电势作用下形成保护膜，从而使金属双极板不受腐蚀。另外，聚醇在防冻液中具有良好的溶解性，且不会导致防冻液电导率上升。

附图说明