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燃料電池冷卻劑系統(tǒng)的防腐組合物及方法

文檔序號(hào):6985584閱讀:394來源:國知局
專利名稱:燃料電池冷卻劑系統(tǒng)的防腐組合物及方法
背景技術(shù)
1.發(fā)明領(lǐng)域本發(fā)明涉及具有好的防腐特性和低的電導(dǎo)率的燃料電池冷卻劑組合物,以及它們?cè)谌剂想姵刂幸种聘g的用途。
2.相關(guān)技術(shù)描述燃料電池是電化學(xué)電池,其中通過燃料的可控氧化而使燃料源中貯存的化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。從原理上講,燃料電池象電池一樣操作。但與電池不同的是,燃料電池不會(huì)用完或者不需要充電。只要能夠補(bǔ)充燃料它將產(chǎn)生電和熱形式的能量。燃料電池由夾在電解質(zhì)內(nèi)的兩個(gè)電極組成。例如,在質(zhì)子交換膜燃料電池中,向通常為多孔金屬板的陽極提供氣態(tài)氫(H2),而所述金屬板用作氧化反應(yīng)的催化劑。向通常也為多孔金屬板的陰極提供氧(O2)源,該氧源可以簡單地為空氣。正如已知的,電極(即陽極和陰極)被電解質(zhì)所分隔,該電解質(zhì)為離子導(dǎo)體材料,通過它離子會(huì)從陽極流向陰極。在質(zhì)子交換膜燃料電池的情況下,電解質(zhì)被一種質(zhì)子(即氫離子H+)可滲透的薄固體聚合物板所分隔。在陽極,氫分子分裂釋放出兩個(gè)電子和兩個(gè)質(zhì)子,即
通過該反應(yīng)所產(chǎn)生的質(zhì)子和電子從產(chǎn)生它們的陽極開始行進(jìn)通過膜至陰極,在陰極它們?cè)谘醯倪€原反應(yīng)中被消耗掉
如果在電極間放置負(fù)載形成回路,則電子在其從陽極至陰極的路上做了有用的電功,并且產(chǎn)生了能量。因此,質(zhì)子交換膜燃料電池的產(chǎn)物為電能和水。與燃燒過程所產(chǎn)生的污染產(chǎn)物相比,污染產(chǎn)物相對(duì)較少的產(chǎn)生量使得燃料電池在應(yīng)用中成為一種吸引人的替代品,所述應(yīng)用包括環(huán)境友好的汽車和發(fā)電廠。引人注意的是,在最原始的燃料電池小汽車和公共汽車的推進(jìn)系統(tǒng)中已經(jīng)發(fā)現(xiàn)質(zhì)子交換膜或“PEM”燃料電池。
燃料電池的電勢(shì)(電壓)由在燃料電池中應(yīng)用的燃料和氧化劑的電化學(xué)勢(shì)確定,并且從燃料電池可以得到的總電流量由電極的總表面積確定。為了產(chǎn)生更大的電壓,許多單個(gè)的電化學(xué)電池可以在一起串聯(lián)形成電池組,并且與單個(gè)電極相比,所造成的更多數(shù)量的電極和相應(yīng)的更大的電極表面積也可以得到更大的電流。第一個(gè)和最后一個(gè)電池的陰極和陽極之間的電勢(shì)差(分別為電池組的正負(fù)端)大致等于電池組的電池個(gè)數(shù)乘以每個(gè)電池的電壓。這種電池組可以由數(shù)百個(gè)組裝在一起的單個(gè)的PEM燃料電池組成,從而由氧和氫的化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生足夠的電來驅(qū)動(dòng)小汽車或公共汽車。
在燃料電池組中,各燃料電池均被由導(dǎo)電性材料如碳制成的板所分隔,并且這些隔板是電連接的。由燃料電池組產(chǎn)生的熱可以通過在電池間隔板中的通道內(nèi)的流動(dòng)水或其它流體脫除。這些流體通常為離子導(dǎo)電性冷卻劑流體如二醇,其通過為歧管的管道而引導(dǎo)通過平行隔板,其中它們?cè)陔姵氐牧硪粋?cè)被收集。電池組的熱可能會(huì)造成流體蒸發(fā),而蒸汽可以在燃料電池系統(tǒng)其它地方冷凝下來。另外流體所吸收的熱可能會(huì)簡單地輻射入周圍環(huán)境中,而流體通過電池組循環(huán)。
燃料電池組的正端和負(fù)端間的電勢(shì)差有可能會(huì)產(chǎn)生一股流過冷卻流體的分流電流,從而降低了燃料電池的電壓。除了不利的電壓損失外,分流電流還會(huì)造成附加問題,即造成最接近燃料電池組正極端的隔板隨時(shí)間而腐蝕。因此,在本領(lǐng)域中要求燃料電池冷卻劑有較好的電阻特性,從而阻止由于分流電流而降低燃料電池的電勢(shì),并減少燃料電池隔板的腐蝕,同時(shí)保持好的熱導(dǎo)率,從而它們可以用作燃料電池冷卻劑。
作為汽車的動(dòng)力源,已經(jīng)對(duì)燃料電池進(jìn)行了研究。但為了使該應(yīng)用更加實(shí)際,燃料電池必須即使在嚴(yán)寒的天氣下也能夠起動(dòng)。因此本領(lǐng)域中還需要一種具有低凝固點(diǎn)溫度的燃料電池冷卻劑。
發(fā)明概述本發(fā)明涉及一種具有高熱導(dǎo)率的組合物,因?yàn)槠渚哂辛钊梭@奇的低電導(dǎo)率,所以其特別適合于得益于絕緣流體的各種應(yīng)用,例如燃料電池冷卻應(yīng)用以及電池組和其它電或電子系統(tǒng)。這些組合物也得益于其具有比水更低的凝固點(diǎn)。本發(fā)明包括通過應(yīng)用這些組合物作燃料電池冷卻劑而在燃料電池中防止腐蝕的方法。
一方面,本發(fā)明涉及一種組合物,所述組合物包括一種或多種羧酸鹽,優(yōu)選為選自C5-C18單或二羧酸的胺或銨鹽。優(yōu)選的組合物另外還包括烴基三唑和/或噻唑或者一種或多種烴基三唑和/或噻唑的組合物,從而提高腐蝕保護(hù)并脫除金屬離子和離子型雜質(zhì),否則所述的金屬離子和離子型雜質(zhì)會(huì)增加組合物的電導(dǎo)率。本說明書在貫穿全文始終都大致并具體地列舉了羧酸;但如果不特別指出,術(shù)語“羧酸”和具體的羧酸如“2-乙基己酸”均不僅包括酸本身,而且包括所述酸的任何可接受的鹽。所述酸的可接受的鹽包括所述酸的堿金屬鹽、銨鹽、和胺鹽,但不局限于此。
所述組合物另外還包括含水或不含水的具有低電導(dǎo)率的傳熱流體。優(yōu)選的流體為水,并且最優(yōu)選的流體為含液體醇防凍劑的含水流體,因?yàn)樗鼈兡軌蛴欣卦诘陀谀厅c(diǎn)的溫度下操作。
本發(fā)明的一個(gè)主要優(yōu)點(diǎn)是在含水溶液或二醇和水的溶液或其它醇溶液中可以達(dá)到低的電導(dǎo)率。這一點(diǎn)通過組合傳熱、防凍和防腐特性而實(shí)現(xiàn),其中所述的這些特性與通常具有高的電導(dǎo)率的常規(guī)的防凍劑和傳熱流體的這些特性是相當(dāng)?shù)幕蚋玫?。?dāng)與烴或聚合物基傳熱流體相比時(shí),還獲得改進(jìn)了的傳熱性能。本發(fā)明的含水流體還具有低可燃性這一令人驚奇的優(yōu)點(diǎn)。在電環(huán)境中這一點(diǎn)是很重要的。與在這些用途中應(yīng)用的烴或其它冷卻劑相比,本發(fā)明的流體還是低毒性的并且相對(duì)來講對(duì)環(huán)境是無害的。
現(xiàn)有技術(shù)有機(jī)酸技術(shù)(OAT)冷卻劑和傳熱流體用來提供改進(jìn)的防腐特性在本領(lǐng)域中是周知的。所述冷卻劑和流體也具有較長的壽命并且可以原位放置相當(dāng)長的一段時(shí)間。處于含水二醇濃縮物中的OAT防腐劑包在汽車、重型汽車、船舶和工業(yè)應(yīng)用中應(yīng)用也是周知的。OAT防腐劑也可以用于二級(jí)冷卻系統(tǒng)和多種工業(yè)換熱流體中。有幾個(gè)美國和其它專利文獻(xiàn)公開了羧酸或這些酸的鹽在防凍/冷卻和傳熱流體組合物中用作防腐劑的應(yīng)用。這些組合物對(duì)于保護(hù)在上述用途如在發(fā)動(dòng)機(jī)組中常用的鋁和其它材料來說經(jīng)常是最佳的。
為了減少金屬系統(tǒng)的腐蝕已經(jīng)向換熱流體中加入了各種防腐劑。例如US 4,587,028(Darden)公開了含苯甲酸、二羧酸和硝酸的堿金屬鹽的非硅酸鹽防凍配方。其它組分包括堿金屬氫氧化物、堿金屬硝酸鹽和芳族三唑,例如甲苯基三唑或苯并三唑是優(yōu)選提供的。US4,647,392(Darden等人)公開了應(yīng)用脂族一元酸或鹽、烴基二元酸或鹽和烴基三唑的防腐劑。US 4,657,689(Darden)公開了含有脂族一元酸或鹽、烴基二元酸或鹽、烴基氮雜環(huán)戊二烯和具體的烴基堿金屬磺酸鹽的防腐劑。US 5,085,791(Burns)公開了僅含環(huán)己烷酸防腐劑或者與其它防腐劑特別是癸二酸和甲苯基三唑組合的防凍組合物。所述環(huán)己烷酸包括環(huán)己基羧(甲)酸、環(huán)己基乙酸和環(huán)己基丙酸。環(huán)己烷酸的目的是抑制鉛焊料和/或鋁的腐蝕。
發(fā)動(dòng)機(jī)和換熱器制造商們現(xiàn)在正在評(píng)價(jià)應(yīng)用鎂作發(fā)動(dòng)機(jī)和換熱系統(tǒng)的材料。對(duì)于燃料電池?fù)Q熱系統(tǒng)和需要低電導(dǎo)率的系統(tǒng)來說,也要考慮這些材料。概括地說,目前應(yīng)用的OAT冷卻劑對(duì)鋁提供了足夠的防腐保護(hù),且對(duì)鎂只有溫和的腐蝕性。但是對(duì)鎂來說,其保護(hù)水平是不夠的,特別是在高溫下。
EP-A0995785(Maes等人)描述了對(duì)鋁和鎂合金提供防腐保護(hù)的一組經(jīng)過選擇的脂族和芳族羧酸。對(duì)鋁和鎂提供好的保護(hù)的脂族羧酸可以為C5-C15的任意脂族一元酸或二元酸或所述酸的堿金屬、銨或胺鹽。優(yōu)選的一元酸包括下列酸或它們的異構(gòu)體的一種或多種庚酸、辛酸和壬酸及其混合物。癸酸和十一烷酸也能提供好的保護(hù)。在二元酸中,十二烷二酸提供好的鎂保護(hù)。在萘基羧酸中,1-萘基羧酸是優(yōu)選的酸。在芳族羧基化物中,如下通式I的烷基苯甲酸類物質(zhì)是優(yōu)選的
其中R為C1-C8烷基。4-叔-丁基苯甲酸是優(yōu)選的。在萘基羧酸中,1-萘基羧酸是優(yōu)選的羧酸。
上述酸的一種或多種的組合為鎂的保護(hù)提供了協(xié)同效果。叔-丁基-苯甲酸(PTBBA)和辛酸的組合是特別優(yōu)選的。壬酸和庚酸是辛酸很好的替代品。正如所預(yù)期的,向這些組合物中加入烴基三唑可以提供附加的銅保護(hù)。對(duì)其它金屬,特別是對(duì)鋁來說,也發(fā)現(xiàn)了改進(jìn)的防腐特性。


將參考附圖更為詳細(xì)地描述本申請(qǐng),其中圖1給出了高導(dǎo)電性有機(jī)酸冷卻劑的極化效果,證實(shí)了通過羧基化物抑制劑的表面作用,燃料電池組的陽極和陰極間由于極化而使電流量隨時(shí)間減小。
圖2描述了應(yīng)用不同中和堿和不同液體醇防凍劑的有機(jī)酸冷卻劑的電導(dǎo)率。
發(fā)明詳細(xì)描述本發(fā)明涉及其中需要低電導(dǎo)率的應(yīng)用。具體地,描述了一種防腐劑和傳熱流體,其應(yīng)用于需要好的熱導(dǎo)率并與低電導(dǎo)率組合的換熱應(yīng)用中。這些應(yīng)用的例子有燃料電池系統(tǒng)、電動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、蓄電池組、電話傳輸站、廣播和電視轉(zhuǎn)播站、中繼站、電加熱和冷卻設(shè)備、以及其它需要冷卻或傳熱的電或電子工具或設(shè)備。防腐劑包括一種或多種羧酸或羧酸鹽,選自C5-C18單羧酸和/或二羧酸或芳族羧酸或其混合物。優(yōu)選羧酸的胺鹽。這包括下列酸或它們的異構(gòu)體的一種或多種己酸、庚酸、異庚酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、新癸酸和環(huán)己基丁酸。辛酸和2-乙基己酸在本發(fā)明中是優(yōu)選應(yīng)用的。
羧酸可以為芳族一元酸,例如如下通式I的烷基苯甲酸
其中R為C1-C8烷基。4-叔-丁基苯甲酸(PTBBA)是優(yōu)選的。
羧酸可以為C5-C18脂族二元酸,例如辛二酸、壬(alezeic)二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、二環(huán)戊二烯的二酸或?qū)Ρ蕉姿峄蚱浠旌衔铩?br> 也可以應(yīng)用酸的組合物,例如上述一元酸和二元酸的組合物。
堿流體影響電導(dǎo)率。烴或聚合物基防凍劑和具有低電導(dǎo)率的流體通常在需要低電導(dǎo)率的用途中應(yīng)用。與這些烴或聚合物基防凍劑相比,含水流體或含水的液體醇稀釋液具有能夠提供好的傳熱特性的優(yōu)點(diǎn)。這些醇流體的缺點(diǎn)是具有高的電導(dǎo)率。然而,正如在已知的冷卻劑中所應(yīng)用的,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)羧酸抑制劑也能夠提供極化現(xiàn)象,而該極化現(xiàn)象具有降低電系統(tǒng)如燃料電池組中陽極和陰極間電流量的效果。這種電流量的降低如圖1所示。在這種流體中,防腐劑對(duì)離子電導(dǎo)率起主要作用。為了改善電導(dǎo)率的降低,已經(jīng)發(fā)現(xiàn)羧基化物抑制劑和中和陽離子的選擇是很重要的。例如與用氫氧化鉀中和相比,用氫氧化鈉中和羧酸電導(dǎo)率降低了20-30%。表1給出了如何應(yīng)用不同的堿來中和各種羧酸。用胺中和羧酸導(dǎo)致電導(dǎo)率降低50-60%,并且是特別優(yōu)選的。從實(shí)施例可以看出,應(yīng)用三乙醇胺、嗎啉和正辛胺是特別優(yōu)選的。該表給出了作為中和堿來說,應(yīng)用氫氧化鈉比氫氧化鉀優(yōu)選。
羧酸(或鹽)可以被溶解并且可以在水中單獨(dú)應(yīng)用。但是,羧酸燃料電池冷卻劑濃縮物優(yōu)選大量溶解,最優(yōu)選為90-99wt%的水溶性液體醇防凍劑,優(yōu)選為乙二醇或丙二醇,從而形成防腐燃料電池冷卻劑濃縮物??梢杂脕硇纬杀景l(fā)明濃縮物的其它液體醇防凍劑包括二乙二醇、丙二醇、二丙二醇和二醇單醚如乙二醇、二乙二醇、丙二醇和二丙二醇的甲基、乙基、丙基和丁基醚。用乙二醇(MEG)冷卻劑制得的冷卻劑或傳熱流體比用丙二醇(MPG)制備的冷卻劑導(dǎo)電性更強(qiáng)。對(duì)相同的抑制劑系統(tǒng)來說,與乙二醇基冷卻劑相比,應(yīng)用丙二醇觀察到20-30%的電導(dǎo)率降低。這一點(diǎn)如圖2中所示,并在后面的表4中給出。
表1陽離子對(duì)電導(dǎo)率的影響

表1(續(xù))

令人驚奇的是按照本發(fā)明的冷卻劑和傳熱流體也能提供好的防腐保護(hù)。低電導(dǎo)率的流體(<100μS/cm)與僅含少量胺中和的C5-C18羧酸抑制劑混合。如在玻璃制品的比較性腐蝕試驗(yàn)和動(dòng)態(tài)傳熱試驗(yàn)中所驗(yàn)證的,發(fā)現(xiàn)這些流體能夠提供足夠的系統(tǒng)防腐保護(hù)。表2給出了在相同條件下(33vol%冷卻劑水溶液,88℃,14天),與工業(yè)OAT冷卻劑相比,本發(fā)明各實(shí)施例的玻璃腐蝕試驗(yàn)的結(jié)果。實(shí)施例7的配方含有辛酸(OA)的三乙醇胺(TEA)鹽,即使在非常低的抑制劑加藥量(500ppm)下其也能提供好的防腐保護(hù)。實(shí)施例8用4-叔丁基苯甲酸(PTBBA)而實(shí)施例9和10含有十二烷二酸(DDDA),當(dāng)用TEA或嗎啉中和時(shí),它們?cè)诘蜐舛认戮芴峁┖玫谋Wo(hù)。對(duì)鎂也發(fā)現(xiàn)了改進(jìn)的防腐保護(hù)。在表2中給出了當(dāng)流體在水中的濃度為60vol%時(shí)的電導(dǎo)率。
表2腐蝕特性的比較



也可以應(yīng)用所述酸的胺鹽的組合來進(jìn)一步優(yōu)化防腐保護(hù)特性。可以任選加入烴基三唑、烴基噻唑或一種或多種烴基三唑和/或烴基噻唑的組合,從而進(jìn)一步提高防腐保護(hù)。
所述的燃料電池冷卻劑組合物中的烴基三唑組分優(yōu)選為芳族三唑或烷基取代的芳族三唑,優(yōu)選為苯并三唑或甲苯基三唑。最優(yōu)選的烴基三唑?yàn)榧妆交颉R詽饪s組合物的總重量為基準(zhǔn),該燃料電池冷卻劑組合物中的三唑組分濃度可以為0.001-1.0wt%,優(yōu)選為0.1-0.3wt%。烴基三唑、噻唑和其它配位劑在脫除對(duì)低電導(dǎo)率造成干擾的金屬離子和雜質(zhì)離子方面是有用的。溶液中的金屬離子和其它雜質(zhì)離子會(huì)與三唑或噻唑進(jìn)行反應(yīng)從而形成不溶解的復(fù)合物。在沉淀的復(fù)合物形式中,存在的金屬或雜質(zhì)不再對(duì)離子電導(dǎo)率有貢獻(xiàn)。
也可以應(yīng)用一種或多種任選的常規(guī)防腐劑來與本發(fā)明的防腐性燃料電池冷卻劑組合物混合。優(yōu)選的常規(guī)防腐劑選自那些具有低電導(dǎo)率的防腐劑。優(yōu)選的常規(guī)防腐劑包括苯甲酸鹽類、硅酸鹽類、硝酸鹽類、鉬酸鹽類的堿金屬氫氧化物、銨或胺鹽及其混合物。如果應(yīng)用,以濃縮組合物的總重量為基準(zhǔn),這些常規(guī)防腐劑的濃度通常為0.001-5.0wt%。
正如在EP-A-0,564,721中所述,當(dāng)組合應(yīng)用胺中和的脂肪酸防腐劑和咪唑或咪唑衍生物時(shí),已經(jīng)發(fā)現(xiàn)能提供非常好的pH值控制以及接近中性pH值的緩沖能力。通過調(diào)整酸的中和量和/或咪唑的含量可以很容易地控制預(yù)定的堿度、預(yù)定的酸度和pH值。咪唑的加入有助于pH值的控制??梢约尤氚被虬芬哉{(diào)節(jié)組合物的pH值至希望的水平。按照本發(fā)明的配方是簡單地混合至接近中性pH值范圍,當(dāng)應(yīng)用所述配方作燃料電池冷卻劑時(shí),這一點(diǎn)為附加的優(yōu)點(diǎn)。
為了進(jìn)一步評(píng)價(jià)由胺羧基化物提供的防腐保護(hù)性能,在動(dòng)態(tài)傳熱試驗(yàn)中對(duì)本發(fā)明的低電導(dǎo)率流體,即上述實(shí)施例7和9的流體,進(jìn)一步評(píng)價(jià)其高溫鋁保護(hù)性能。分別應(yīng)用50W/cm2和100W/cm2的熱通量。試驗(yàn)持續(xù)48小時(shí)。
表3高溫鋁保護(hù)


與商購的OAT冷卻劑(比較例G)、含有機(jī)酸和傳統(tǒng)抑制劑的商購混合冷卻劑(比較例H)、含硼砂-苯甲酸鹽-亞硝酸鹽-硝酸鹽-硅酸鹽抑制劑的傳統(tǒng)歐洲冷卻劑(比例例I)和含磷酸鹽的傳統(tǒng)美國冷卻劑(比較例J)相比,本發(fā)明實(shí)施例7和9的含胺羧基化物抑制劑的低電導(dǎo)率流體均表現(xiàn)出較低的腐蝕速率,所述腐蝕速率以每個(gè)樣品的mg重量損失表示。
基礎(chǔ)流體從乙二醇(MEG)變?yōu)楸?MPG)對(duì)電導(dǎo)率的影響在表4中針對(duì)二醇在水中不同的濃度給出。當(dāng)含有相同抑制劑包時(shí),與乙二醇冷卻劑相比,觀察到丙二醇基冷卻劑的電導(dǎo)率顯著降低。對(duì)二醇基防凍劑來說,有用防凍保護(hù)的正常操作范圍為濃縮傳熱流體在水中的濃度在數(shù)量級(jí)上在30-70vol%內(nèi)變化。當(dāng)濃度為50vol%時(shí),在MPG基冷卻劑中可以得到<20μS/cm的電導(dǎo)率。
表4基礎(chǔ)流體對(duì)電導(dǎo)率的影響

優(yōu)選實(shí)施方案可以向具有低電導(dǎo)率的含水或不含水傳熱流體中加入防腐劑。
在本發(fā)明的一個(gè)優(yōu)選實(shí)施方案中,上述防腐劑與液體醇防凍劑混合應(yīng)用,從而形成可以在要求低電導(dǎo)率的冷卻系統(tǒng)中應(yīng)用的防凍/冷卻劑濃縮組合物。冷卻劑濃縮組合物包括0.01wt%至99.99wt%的水溶性液體醇防凍劑,優(yōu)選為90wt%至99wt%、和0.001-1wt%,優(yōu)選為0.01-0.05wt%的上述羧酸防腐劑組分,并且該組分優(yōu)選用胺堿中和。另外,烴基三唑和/或噻唑組分可以任選以0.001-1wt%的濃度而應(yīng)用,優(yōu)選為0.1-0.3wt%。
在本發(fā)明中上述冷卻劑的液體醇防凍劑組分包括二醇如乙二醇、二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、以及二醇單醚如乙二醇、二乙二醇、丙二醇和二丙二醇的甲基、乙基、丙基和丁基醚。作為防凍劑組分乙二醇和丙二醇是特別優(yōu)選的。當(dāng)需要非常低的電導(dǎo)率時(shí),丙二醇是優(yōu)選的。
在本發(fā)明的另一種實(shí)施方案中,上述防腐冷卻劑濃縮組合物用10-90vol%的水稀釋,優(yōu)選為30-70vol%。在本發(fā)明的另一種實(shí)施方案中,當(dāng)對(duì)凝固點(diǎn)沒有要求時(shí)上述防腐劑組合物可以在水溶液中應(yīng)用。在本發(fā)明的另外一種實(shí)施方案中,在烴或聚合物基防凍劑或其溶液中應(yīng)用上述防腐劑組合物來提供防腐保護(hù)。
權(quán)利要求
1.羧酸或其鹽中的一種或羧酸或其鹽的混合物作為冷卻劑濃縮組合物在需要低電導(dǎo)率的冷卻系統(tǒng)中的用途。
2.權(quán)利要求1所述的用途,其中所述羧酸為C5-C18單或二羧酸。
3.權(quán)利要求1或2所述的用途,其中所述酸為選自如下的一種或多種己酸、庚酸、異庚酸、辛酸、2-乙基己酸、壬酸、癸酸、十一烷酸、十二烷酸、新癸酸和環(huán)己基丁酸或它們的異構(gòu)體。
4.權(quán)利要求1或2所述的用途,其中所述酸為具有通式I的烷基苯甲酸 其中R為C1-C8烷基。
5.權(quán)利要求1或2所述的用途,其中所述酸為選自如下的一種或多種辛二酸、壬二酸、癸二酸、十一烷二酸、十二烷二酸、二環(huán)戊二烯的二酸或?qū)Ρ蕉姿峄蛩鼈兊漠悩?gòu)體。
6.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途,其中所述酸以堿金屬氫氧化物的鹽形式存在。
7.權(quán)利要求6所述的用途,其中所述鹽為氫氧化鈉的鹽。
8.權(quán)利要求1-5任一項(xiàng)所述的用途,其中所述鹽為銨或胺鹽。
9.權(quán)利要求8所述的用途,其中所述鹽選自乙醇胺、嗎啉和正辛胺的鹽。
10.權(quán)利要求1-9任一項(xiàng)所述的用途,其中所述羧酸或其鹽溶解在水溶性液體醇防凍劑中。
11.權(quán)利要求10所述的用途,其中所述水溶性液體醇防凍劑為二醇。
12.權(quán)利要求11所述的用途,其中所述二醇選自二乙二醇、丙二醇、二丙二醇、以及乙二醇、二乙二醇、丙二醇和二丙二醇的甲基、乙基、丙基和丁基醚。
13.權(quán)利要求11所述的用途,其中所述水溶性液體醇防凍劑為單乙二醇。
14.權(quán)利要求10-13任一項(xiàng)所述的用途,其中0.001wt%至10wt%的羧酸或其鹽溶解于90-99wt%的液體醇防凍劑中。
15.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途,其中向所述濃縮組合物中加入烴基三唑、烴基噻唑或其組合物。
16.權(quán)利要求15所述的用途,其中以濃縮組合物的總重量為基準(zhǔn),加入三唑和/或噻唑至濃度為0.001-0.5wt%。
17.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途,其中濃縮組合物進(jìn)一步包括一種或多種選自如下的防腐劑苯甲酸鹽類、硅酸鹽類、硝酸鹽類、鉬酸鹽類的堿金屬氫氧化物、銨或胺鹽及它們的組合物。
18.權(quán)利要求17所述的用途,其中以濃縮組合物的總重量為基準(zhǔn),加入所述防腐劑至濃度為0.001-5.0wt%。
19.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途,其中用10-90vol%的水稀釋所述濃縮組合物。
20.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途,其中用30-70vol%的水稀釋所述濃縮組合物。
21.前述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的用途,其中所述冷卻系統(tǒng)用于一個(gè)或一組燃料電池。
全文摘要
羧酸或其鹽適用于其中需要低電導(dǎo)率的冷卻系統(tǒng)。該組合物在燃料電池組中具有特殊的用途。優(yōu)選的鹽為胺鹽。所述鹽可以與液體醇防凍劑如單乙二醇一起應(yīng)用。可以包括噻唑和/或三唑以及本領(lǐng)域已知的其它防腐劑。
文檔編號(hào)H01M8/04GK1564856SQ02819617
公開日2005年1月12日 申請(qǐng)日期2002年10月15日 優(yōu)先權(quán)日2001年10月17日
發(fā)明者J-P·梅斯, S·列文斯 申請(qǐng)人:德士古發(fā)展公司
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