包含氢醌或喹啉的燃料电池冷却液组合物制造技术

本发明专利技术涉及燃料电池冷却用组合物，上述燃料电池冷却用组合物，其特征在于，包含：（a）甘醇；（b）去离子水；以及（c）氢醌或喹啉。甘醇氧化之后，本发明专利技术的组合物中包含氢醌或喹啉的化合物的产酸量为550ppm以下。并且，本发明专利技术的组合物通过防止甘醇氧化，来抑制离子性物质生成，使得将对石墨类分离板及铝类试片的电导率的变化率（初期传导率―氧化后传导率/初期传导率）降至25倍以下的效果优秀。因此，本发明专利技术的燃料电池用冷却液组合物在冬季既不会冷冻，又能维持低导电率，因而能够利用于燃料电池驱动装置的冷却系统用冷却水。

Fuel cell coolant composition comprising hydroquinone or quinoline

The invention relates to a composition for cooling a fuel cell, comprising a fuel cell cooling composition comprising: (a) glycol; (b) deionized water; and (c) hydroquinone or quinoline. After glycol oxidation, acid production of compounds containing hydroquinone or quinoline in the compositions of the present invention is below 550ppm. Moreover, the composition of the present invention by preventing the oxidation of diethylene glycol, to suppress the ionic substances generated, makes the change of conductivity of Shi Molei separation plate and aluminum specimen rate (initial conductivity - post oxidation rate / initial conductivity) to less than 25 times the effect of good. Therefore, the cooling composition of the fuel cell of the invention can neither freeze nor maintain low conductivity in winter, so that cooling water can be used in a cooling system of a fuel cell driving device.

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】包含氢醌或喹啉的燃料电池冷却液组合物
本专利技术涉及燃料电池冷却用组合物，上述燃料电池冷却用组合物，其特征在于，包含：（a）甘醇；（b）去离子水（deionizedwater）；以及（c）氢醌或喹啉。
技术介绍
一般情况下，燃料电池由具有层叠多个作为发电单位的单电池和隔板而成的结构的电池堆构成。燃料电池堆由多层的电池（膜电极接合体、密封圈及分离板）和配置于电池的两个末端部的集电板、绝缘板及端板（endplate）而制成。如此制成的燃料电池堆中，燃料、空气及冷却水等反应物通过歧管（manifold，多支管）经由各个流路，并产生电化学反应，由此产电。利用这种电化学反应来产电时，由于从电池堆中附随地产热，因此为了冷却该电池堆而在每数个电池上插入冷却板。由于燃料电池的冷却液在电池堆的内部循环并冷却电池堆，因此若冷却液的导电率高，则由电池堆产生的电朝向冷却液的一侧流动而耗电，导致发电力降低。并且，非工作时，冷却液也使周围的温度降低，在零下温度条件下有使用可能性的情况下，有如下忧虑：在纯水中被冷冻，因冷却液的体积膨胀而致使冷却板破损等燃料电池的电池性能受损。另一方面，就燃料电池系统冷却水初期开发阶段中多使用的去离子水（DeionizedWater，DI-Water）而言，虽然电阻高，电绝缘性和冷却性能优秀，但具有在0℃以下温度下被冷冻的缺点，且具有燃料电池汽车的冷启动的问题和容易被燃料电池系统内的离子物质受污染而使电绝缘性急剧下降的问题。尤其，燃料电池汽车用冷却水为了保护燃料电池系统来阻止该燃料电池受到漏电影响，且防止因漏电引起的触电危险，应持有电绝缘性优秀的非导电性，且在-30℃以下温度下也不应冷冻，用于在冬季或严寒地区也可进行冷启动。因这种问题所在，对于冬季不被冷冻且电绝缘性优秀的燃料电池冷却水的关注逐渐增多，上述冷却水适用为以往用于内燃机的冷却水的主基体物质即单乙二醇、单丙二醇等亚烷基乙二醇类和水的混合溶液。韩国公开特许10-2010-0045265中揭示了作为冷冻防止及电绝缘性优秀的防冻冷却液组合物的在亚烷基乙二醇中包含三甲基甘氨酸的组合物，然而未揭示氢醌或喹啉的氧化防止性能。况且，存在作为利用于燃料电池冷却液的主基体物质的甘醇类被氧化而产生离子性物质，致使导电率上升的问题，因此可防止主基体物质（基剂）被氧化或者降低速度来抑制离子性物质生成的抗氧化剂的需求性被逐步显现。本说明书全文中，参照多篇特许文献，并表示其引用。所引用的特许文件的公开内容作为参考全部插入于本说明书中，从而更加明确说明本专利技术所属
的水准及本专利技术的内容。
技术实现思路
要解决的问题本专利技术人为了研发通过防止基剂氧化来抑制离子性物质生成，维持防冻性，并维持低导电率的燃料电池冷却液组合物而锐意努力。其结果，本专利技术人查明，若在包含于以往燃料电池汽车用防冻冷却液组合物的甘醇中包含含有氢醌或喹啉的化合物来进行制备，则呈现提高冷冻防止功能，防止作为基剂的甘醇被氧化，并抑制作为燃料电池用防冻冷却液的重要特性的导电率值增加的效果，从而完成了本专利技术。因此，本专利技术的目的在于，提供燃料电池冷却液组合物。本专利技术的其他目的及优点通过以下专利技术的详细说明及专利技术要求保护范围变得更加明确。解决问题的手段根据本专利技术的一实施方式，本专利技术提供燃料电池冷却液组合物，上述燃料电池冷却液组合物包含：（a）甘醇（glycol）；（b）去离子水（deionizedwater）；以及（c）氢醌（hydroquinone）或喹啉（quinoline）。本专利技术人为了研发通过防止基剂氧化来抑制离子性物质生成，维持防冻性，并维持低导电率的燃料电池冷却液组合物而锐意努力。其结果，本专利技术人查明，若在包含于以往燃料电池汽车用防冻冷却液组合物的甘醇中包含含有氢醌或喹啉的化合物来进行制备，则呈现提高冷冻防止功能，防止作为基剂的甘醇被氧化，并抑制作为燃料电池用防冻冷却液的重要特性的导电率值增加的效果。本专利技术的组合物包含：（a）甘醇；（b）去离子水（deionizedwater）；以及（c）氢醌或喹啉。上述多个成分的含量不受特别限制，优选地，包含甘醇30～70重量％、去离子水30～60重量％（更优选为40～50重量％）以及氢醌或喹啉0.0001～3重量％。根据本专利技术的优选实例，本专利技术的组合物中所包含的甘醇选自包含单乙二醇（monoethyleneglycol）、单丙二醇（monopropyleneglycol）、二乙二醇（diethyleneglycol）、二丙二醇（dipropyleneglycol）、甘油（glycerin）、三乙二醇（triethyleneglycol）以及三丙二醇（tripropyleneglycol）的组中，更优选为单乙二醇、单丙二醇、二乙二醇、二丙二醇或甘油，最优选为单乙二醇或单丙二醇。上述甘醇的使用范围优选为30～70重量％，更优选为40～60重量％。根据本专利技术的优选实例，本专利技术的组合物以组合物的总重量为基准，包含0.0001～3重量％的氢醌或喹啉，更优选地，包含0.0005～2重量％，最优选地，包含0.005～1重量％。根据本专利技术的优选实例，本专利技术的组合物中所包含的上述氢醌或喹啉防止上述甘醇氧化，使得对石墨类分离板的传导率变化率（初期传导率―氧化后传导率/初期传导率）优选为25倍以下，更优选为5至25倍。根据本专利技术的优选实例，本专利技术的组合物中所包含的上述氢醌或喹啉防止上述甘醇氧化，使得对铝类试片（例如，Al2000系列试片）的传导率变化率（初期传导率―氧化后传导率/初期传导率）优选为25倍以下，更优选为5至25倍。甘醇氧化后，本专利技术的组合物的产酸量为550ppm以下，具体地，对石墨类分离板的产酸量为30～550ppm，对铝类试片的产酸量为30～120ppm。根据本专利技术的优选实例，本专利技术的组合物中，冷却液组合物的冷冻温度为-30℃以下。若以多种容积比例配合本专利技术的组合物与去离子水，则冷冻温度会不同，组合物与去离子水的比例为10:90的情况下，冷冻温度为-3.1℃，上述组合物与去离子水的比例为20:80的情况下，冷冻温度为-7.2℃，上述组合物与去离子水的比例为30:70的情况下，冷冻温度为-13.3℃，上述组合物与去离子水的比例为40:60的情况下，冷冻温度为-22.1℃，上述组合物与去离子水的比例为通常使用的比例即50:50的情况下，冷冻温度为-34.7℃，冷冻防止效果优秀。本专利技术的防冻冷却液组合物可包含pH调节剂、染料、消泡剂或腐蚀抑制剂。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。上述腐蚀抑制剂在不对本专利技术的防冻冷却液组合物的电导率产生影响的范围内可包含本领域中公知的多种腐蚀抑制剂。例如，混合选自包含羧酸盐（carboxylate）、磷酸盐（phosphate）、硝酸盐（nitrate）、亚硝酸盐（nitrite）、钼酸盐（molybdate）、钨酸盐（tungstate）、硼酸盐（borate）、硅酸盐（silicate）、硫酸盐（sulfate）、亚硫酸盐（sulfite）、碳酸盐（carbonate）、胺盐（aminesalt）、三唑（triazole）及噻唑（thiazole）的组中的1种或2种以上。如上所述，本专利技术的最大的特征在于，在作为本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种燃料电池冷却液组合物，其特征在于，包含：(a)40～70重量％的甘醇类，以除了喹啉以外的组合物的总重量为基准；(b)30～60重量％的去离子水，以除了喹啉以外的组合物的总重量为基准；以及(c)0.2～1重量％的喹啉，以组合物的总重量为基准。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2011.09.23 KR 10-2011-00962781.一种燃料电池冷却液组合物，其特征在于，包含：(a)40～70重量％的甘醇类，以除了喹啉以外的组合物的总重量为基准；(b)30～60重量％的去离子水，以除了喹啉以外的组合物的总重量为基准；以及(c)0.2～1重量％的喹啉，以组合物的总重量为基准。2.根据权利要求1所述的燃料电池冷却液组合物，其特征在于，上述甘醇类选自单乙二醇、单丙二...

【专利技术属性】
技术研发人员：朴载润，赵昌烈，李洪基，
申请(专利权)人：极东制研工业株，
类型：发明
国别省市：韩国,KR