SK286496B6 - Chladiace prostriedky do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov - Google Patents

Chladiace prostriedky do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov Download PDF

Info

Publication number
SK286496B6
SK286496B6 SK791-2003A SK7912003A SK286496B6 SK 286496 B6 SK286496 B6 SK 286496B6 SK 7912003 A SK7912003 A SK 7912003A SK 286496 B6 SK286496 B6 SK 286496B6
Authority
SK
Slovakia
Prior art keywords
formula
fuel cell
ppm
concentrates
weight
Prior art date
Application number
SK791-2003A
Other languages
English (en)
Other versions
SK7912003A3 (en
Inventor
Bernd Wenderoth
Ladislaus Meszaros
Stefan Dambach
Uwe Fidorra
Marco Bergemann
Original Assignee
Basf Aktiengesellschaft
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Basf Aktiengesellschaft filed Critical Basf Aktiengesellschaft
Publication of SK7912003A3 publication Critical patent/SK7912003A3/sk
Publication of SK286496B6 publication Critical patent/SK286496B6/sk

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029—Heat exchange using liquids
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C09—DYES; PAINTS; POLISHES; NATURAL RESINS; ADHESIVES; COMPOSITIONS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; APPLICATIONS OF MATERIALS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • C09K—MATERIALS FOR MISCELLANEOUS APPLICATIONS, NOT PROVIDED FOR ELSEWHERE
    • C09K5/00—Heat-transfer, heat-exchange or heat-storage materials, e.g. refrigerants; Materials for the production of heat or cold by chemical reactions other than by combustion
    • C09K5/20—Antifreeze additives therefor, e.g. for radiator liquids
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00—Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/70—Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by fuel cells
    • B60L50/72—Constructional details of fuel cells specially adapted for electric vehicles
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60—VEHICLES IN GENERAL
    • B60L—PROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L58/00—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles
    • B60L58/30—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells
    • B60L58/32—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load
    • B60L58/33—Methods or circuit arrangements for monitoring or controlling batteries or fuel cells, specially adapted for electric vehicles for monitoring or controlling fuel cells for controlling the temperature of fuel cells, e.g. by controlling the electric load by cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60—Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70—Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00—Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40—Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)
  • Preventing Corrosion Or Incrustation Of Metals (AREA)
  • Lubricants (AREA)
  • Liquid Carbonaceous Fuels (AREA)

Abstract

Mrazuvzdorné koncentráty do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov, z ktorých sa pripravia vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie, s maximálnou vodivosťou 50 míS/cm, ktoré sú na báze alkylénglykolov alebo ich derivátov a obsahujú estery kyseliny ortokremičitej vzorca (I), v ktorom premenné R1 až R4 sú rovnaké aleboodlišné a znamenajú C1-C20-alkylové substituenty,C2-C20-alkenylové substituenty, C1-C20-hydroxyalkylové substituenty, prípadne nesubstituované C6-C12-arylové substituenty a/alebo glykoléterové substituenty vzorca -(CH2-CH2-O)n-R5, kde R5 znamená vodík alebo C1-C5-alkylovú skupinu a n znamená celé číslo od 1 do 5.

Description

Oblasť techniky
Predložený vynález sa týka chladiacich prostriedkov do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov, predovšetkým pre motorové vozidlá, na báze alkylénglykolov alebo ich derivátov, ktoré obsahujú estery kyseliny ortokremičitej ako inhibítory korózie.
Doterajší stav techniky
Palivové články na mobilné použitie v motorových vozidlách musia byť schopné pracovať tiež pri nízkych vonkajších teplotách, nižších ako približne -40 °C; pričom je nevyhnutná cirkulácia chladiaceho prostriedku ako ochrany pred zamrznutím.
Použitie mrazuvzdomých zmesí do chladičov, ktorc sa zvyčajne používajú pri spaľovacích motoroch, by v prípade palivových článkov nebolo možné bez úplnej elektrickej izolácie chladiacich kanálov, vzhľadom na soli, ktoré sú tu prítomné ako inhibítory korózie, tieto mrazuvzdomé zmesi majú príliš vysokú elektrickú vodivosť, čo by mohlo nepriaznivo ovplyvňovať fungovanie palivového článku.
Nemecká patentová prihláška DE-A 198 02 490 (1) opisuje palivové články s chladiacim obehom, ktorý obsahuje mrazuvzdomú zmes, a v ktorom sa ako chladiaci prostriedok používa parafínová izoméma zmes s teplotou tuhnutia nižšou ako -40 °C. Nevýhodou takejto chladiacej zmesi je však jej horľavosť.
Európska patentová prihláška EP-A 1 009 050 (2) opisuje systém palivových článkov do automobilov, v ktorých sa ako chladiace médium používa vzduch. Nevýhodou je tu však to, že vzduch, ako je známe, je slabším vodičom tepla než kvapalné chladiace médium.
Medzinárodná patentová prihláška WO 00/17951 (3) opisuje chladiaci systém pre palivové články, v ktorých sa ako chladiaci prostriedok používa zmes čistého monoetylénglykolu a vody v pomere 1:1, bez prísad. Pretože z dôvodu neprítomnosti inhibítorov korózie tu nie je vonkoncom žiadna ochrana pred koróziou, pokiaľ ide o kovy prítomné v chladiacom systéme, chladiaci obeh obsahuje jednotku iónomeniča, na zdržiavanie čistoty chladiaceho prostriedku a na zabezpečenie nízkej špecifickej vodivosti počas dlhšieho času, čoho výsledkomje, že sa zabráni skratu a korózii. Ako vhodné iónomeniče sa uvádzajú aniónové živice, napríklad typu silného alkalického hydroxylu, a katiónové živice, napríklad živice na báze sulfoskupín, a spomenuté sú ďalšie filtračné jednotky, napríklad filtre s aktívnym uhlím.
Štruktúra a spôsob fungovania palivových článkov do automobilov, predovšetkým palivových článkov obsahujúcich elektrónovo-vodivú elektrolytickú membránu (PEM palivový článok, palivový článok s polymérovou elektrolytickou membránou) sú uvedené v príklade uskutočnenia v dokumente (3), pričom výhodnou kovovou zložkou v chladiacej obehu je hliník (chladič).
Použitie zlúčenín kremíka, vo všeobecnosti vo forme kremičitanov, ako inhibítorov korózie v mrazuvzdomých zmesiach do chladičov pre konvenčné spaľovacie motory fungujúce s použitím benzínu alebo motorovej nafty je už dlho známe, napríklad z: G. Reinhard, Aktiver Korrosionsschutz in wäBrigen Medien”, strany 87-98, expert-Verlag 1995 (ISBN 3-8169-1265-6).
Európska patentová prihláška EP-A 105 803 (4) opisuje použitie esterov kyseliny ortokremičitej okrem iónových inhibítorov korózie, v mrazuvzdomých zmesiach do chladičov v automobiloch s konvenčným benzínovým alebo dieselovým spaľovacím motorom.
Použitie esterov kyseliny ortokremičitej ako inhibitora korózie v chladiacich prostriedkoch do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkoch nie je až doteraz známe.
Základným problémom v prípade chladiacich systémov v mechanikách palivových článkoch je udržiavanie nízkej elektrickej vodivosti chladiaceho prostriedku, aby sa zaistila bezpečnosť a bezproblémový chod palivového článku a aby sa trvalo zamedzilo skratu a korózii.
Podstata vy nálezu
Teraz sa prekvapujúco zistilo, že doba trvania nízkej elektrickej vodivosti v chladiacom systéme na báze alkylénglykolu/vodu, predovšetkým, podľa dokumentu (3), ak tento obsahuje integrovaný iónomenič, sa môže podstatne zvýšiť pridaním malých množstiev esterov kyseliny ortokremičitej; toto v praxi má tú výhodu, že časové intervaly medzi dvomi výmenami chladiaceho prostriedku v prípade mechaník palivových článkov sa môžu ďalej predĺžiť, čo je v záujme predovšetkým automobilového sektora.
V súlade s uvedeným sme našli mrazuvzdomé koncentráty do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkoch, z ktorých sa pripravia vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie, ktoré majú vodivosť nižšiu alebo rovnajúcu sa hodnote 50 pS/cm a ktoré sú na báze alkylénglykolov alebo ich derivátov, pričom tieto koncentráty obsahujú estery kyseliny ortokremičitej vzorca (T)
R1—° ' 'Si'° <') \
O—R3
Ŕ4 sú rovnaké alebo odlišné a znamenajú Ci-C2o-alkylovú skupinu, C2-C20-alkenylovú skupinu, Cr v ktorom
R' až R4
-C2o-hydroxyalkylovú skupinu, nesubstituovaná alebo substituovanú C6-C|2-arylovú skupinu a/alebo glykoléterový substituent vzorca -(CH2-CH2-O)n-R5, kde
R5 znamená vodík alebo CrC5-alkylovú skupinu a n znamená celé číslo od 1 do 5.
Výhodnými koncentrátmi proti zamŕzaniu sú také koncentráty, z ktorých sa, z esterov kyseliny ortokremičitej vzorca (I), pripravia vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie s obsahom kremíka od 2 do 2000 ppm, výhodne od 10 do 1000 ppm, predovšetkým výhodne od 25 do 500 ppm, špecificky výhodne od 40 do 250 ppm, vztiahnuté na hmotnosť.
Typickými príkladmi esterov kyseliny ortokremičitej (I), ktoré sa používajú podľa predloženého vynálezu, sú čisté tetraalkoxysilány, ako je tetrametoxysilán, tetraetoxysilán, tetra-w-propoxysilán, tetraizopropoxysilán, tetra-n-butoxysilán, tetra-Zerc-butoxysilán, tetra-(2-etylbutoxy)silán a tetra-(2-etylhexyloxy)silán, a ďalej tiež tetrafenoxysilán, tetra-(2-metylfenoxy)silán, tetravinyloxysilán, tetraalyloxysilán, tetra-(2-hydroxyetoxy)silán, tetra-(2-etoxyetoxy)silán, tetra-(2-butoxyetoxy)silán, tetra-(l-metoxy-2-propoxy)silán, tetra-(2-metoxyetoxyjsilán a tetra-[2-[2-(2-metoxyetoxy)etoxy]-etoxy]silán. Estery kyseliny ortokremičitej vzorca (I), ktoré sú výhodné na použitie, majú štyri rovnaké premenné R1 až R4.
Vo výhodnom uskutočnení sa používajú estery kyseliny ortokremičitej vzorca (I), v ktorých R1 až R4 sú rovnaké a znamenajú Ci-C4-alkylovú skupinu alebo glykoléterový substituent vzorca- (CH2-CH2-O)n-R5, kde R’ znamená vodík, metyl alebo etyl a n predstavuje 1, 2 alebo 3.
Uvedené estery kyseliny ortokremičitej vzorca (I) sú buď komerčne dostupné, alebo sa môžu pripraviť jednoduchou transesterifikáciou jedného ekvivalentu tetrametoxysilánu so štyrmi ekvivalentmi zodpovedajúceho alkoholu s dlhým reťazcom alebo fenolu a oddestilovaním metanolu.
Vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie, ktoré majú vodivosť nižšiu ako 50 pS/cm a obsahujú (a) od 10 do 90 % hmotnostných alkylénglykolov alebo ich derivátov, (b) od 10 do 90 % hmotnostných vody a (c) od 2 do 2000 ppm, výhodne od 25 do 500 ppm hmotnostných kremíka z esterov kyseliny ortokremičitej vzorca (I) sa môžu pripraviť z mrazuvzdomých koncentrátov zriedením s vodou bez obsahu iónov. Suma všetkých zložiek predstavuje 100 % hmotnostných.
Predložený vynález sa teda týka tiež vodných kompozícií chladiacich kvapalín na priame použitie do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov, ktoré obsahujú (a) od 10 do 90 % hmotnostných alkylénglykolov alebo ich derivátov, (b) od 10 do 90 % hmotnostných vody a (c) od 2 do 2000 ppm, výhodne od 25 do 500 ppm hmotnostných kremíka z esterov kyseliny ortokremičitej vzorca (I) a ktoré sa môžu získať zriedením mrazuvzdomých koncentrátov s vodou bez obsahu iónov. Suma všetkých zložiek tu predstavuje 100 % hmotnostných.
Nové vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie majú počiatočnú elektrickú vodivosť nižšiu alebo rovnajúcu sa hodnote 50 pS/cm, výhodne 25 pS/cm, predovšetkým výhodne 10 pS/cm, mimoriadne výhodne 5 pS/cm. Vodivosť sa udržiava na tejto hladine pri kontinuálnom chode mechaniky palivového článku v priebehu niekoľkých týždňov alebo mesiacov, predovšetkým ak sa v mechanike palivového článku použije chladiaci systém, ktorý obsahuje integrovaný iónomenič.
Hodnota pH nových vodných kompozícií chladiacich kvapalín na priame použitie sa znižuje počas doby chodu v zásade oveľa pomalšie ako v prípade chladiacich kvapalín, ktoré neobsahujú prídavok esterov kyseliny ortokremičitej. Hodnota pH sa zvyčajne pohybuje od 4,5 do 7 v prípade čerstvých kompozícií chladiacich kvapalín podľa predloženého vynálezu a môže sa znížiť na 3,5 pri kontinuálnom chode.
Vodou bez obsahu iónov, ktorá sa používa na riedenie, môže byť čistá destilovaná alebo dvakrát destilovaná voda, napríklad voda, ktorá sa demineralizovala s použitím iónomeniča.
Výhodný hmotnostný pomer, v ktorom sa alkylénglykol alebo jeho derivát zmieša s vodou vo vodných kompozíciách chladiacich kvapalín na priame použitie, predstavuje od 25 : 75 do 80 : 20, výhodne od 35 : 65 do 75 : 25, predovšetkým výhodne od 50 : 50 do 70 : 30, špecificky od 55 : 45 do 65 : 35. Výhodne sa ako alkylénglykolové zložky alebo ich deriváty môže použiť monoetylénglykol, ale tiež monopropylénglykol, polyglykoly, glykolétery alebo glycerol, v každom prípade samotné alebo ako zmesi. Predovšetkým výhodným je monoetylénglykol samotný alebo zmesi obsahujúce monoetylénglykol ako hlavnú zložku, t. j. ktoré majú obsah viac ako 50 %, výhodne viac ako 80 %, špecificky viac ako 95 % hmotnostných v zmesi, s ďalšími alkylénglykolmi alebo derivátmi alkylénglykolov.
Dávkovanie príslušných esterov kyseliny ortokremičitej vzorca (I) vo vodných kompozíciách chladiacich kvapalín na priame použitie sa vypočíta z uvedených dát ako obsah kremíka na báze zlúčeniny vzorca (I).
Nové mrazuvzdomé koncentráty, z ktorých pochádzajú opísané vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie, sa môžu pripraviť rozpustením esterov kyseliny ortokremičitej vzorca (I) v alkylénglykoloch alebo ich derivátoch, ktoré sa môžu použiť v bezvodej forme alebo vo forme s nízkym obsahom vody (až do približne 10 %,výhodne až do 5 % hmotnostných).
Predložený vynález sa týka tiež použitia esterov kyseliny ortokremičitej vzorca (I)
R2 (I), | O-R3
R4 v ktorom '
R1 až R4 sú rovnaké alebo odlišné a znamenajú C|-C20-alkylovú skupinu, C2-C2o-alkenylovú skupinu, Cr -C20-hydroxyalkylovú skupinu, nesubstituovanú alebo substituovanú C6-C|2-arylovú skupinu a/alebo glykoléterový substituent vzorca -(CH2-CH2-O)n-R5, kde
R5 znamená vodík alebo CrC5-alkylovú skupinu a n znamená celé číslo od 1 do 5, na prípravu mrazuvzdomých koncentrátov, na báze alkylénglykolov alebo ich derivátov, do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov, predovšetkým pre motorové vozidlá.
Predložený vynález sa ďalej týka použitia opísaných mrazuvzdomých koncentrátov na prípravu vodných kompozícií chladiacich kvapalín na priame použitie, ktoré majú vodivosť do 50 uS/cm pre chladiace systémy v mechanikách palivových článkov, predovšetkým pre motorové vozidlá.
Príklady uskutočnenia vynálezu
Nasledujúce príklady ilustrujú predložený vynález bez toho, aby ho akokoľvek obmedzovali.
Nové kompozície chladiacich kvapalín sa testovali vzhľadom na ich vhodnosť pre mechaniky palivových článkov s použitím uvedeného testu, v porovnaní s kompozíciou chladiacej kvapaliny podľa vynálezu podľa (3):
Opis testu
Päť hliníkových testovaných kovov (vákuovo-spájkovaný Al, označený: EN-AW 3005, spájkovaním plátovaný na jednej strane s 10 % hmotnostných EN-AW 4045; rozmery: 58 x 26 x 0,35 mm, s otvorom v priemere 7 mm) sa odvážilo, nevodivo spojilo s použitím skrutky z umelej hmoty s maticou a Teflónovým tesnením a umiestnilo sa na dve teflónové podpierky v 1 litrovej kadičke s okrúhlym skleným spojom a skleneným viečkom. Potom sa pridalo 1000 ml testovanej kvapaliny a malý balíček obsahujúci 2,5 g iónomeniča (iónomenič so zloženým lôžkom AMBERJET UP 6040 RESIN od Rohm + Haas) sa suspendoval v kvapaline. Kadička sa vzduchotesne uzatvorila so skleným viečkom a zahriala sa na teplotu 88 °C a kvapalina sa intenzívne miešala s použitím magnetického miešadla. Elektrická vodivosť sa merala na začiatku testu a po 7 a 42 (alebo po 77) dňoch (zariadenie na meranie vodivosti LF 530 od WTW/Weilheim). Test sa potom ukončil; hliníkové vzorky sa vyhodnotili vizuálne a, po morení s vodnou kyselinou chrómovou/kyselinou fosforečnou, sa vyhodnotili gravimetrický podľa ASTM D 1384-94.
Výsledky sú zosumarizované v tabuľke 1.
Tabuľka 1
Kompozícia chladiacej kvapaliny: Porovnávací príklad (podľa WO 00/17951): 60 % objemových monoetylénglykolu, 40 % objemových vody Príklad 1: 60 % objemových monoetylénglykolu, 40 % objemových vody, 742 ppm hmotnostných tetraetoxysilánu Príklad 2: 60 % objemových monoetylénglykolu, 40 % objemových vody, 3600 ppm hmotnostných tetra[2-[2-metoxyetoxy) etoxy]etoxy]silánu
Elektrická vodivosť [pS/cm] Začiatok testu: 2,0 0,8 2,6
Po 7 dňoch: 2,3 0,8 2,2
PO 42 dňoch: 36,2 3,0 14,4
po 77 dňoch: — ... 18,6
Hodnota pH: Začiatok testu 6,9 6,6 4,7
Koniec testu: 2,9 4,0 3,6
Vzhľad mierne sfarbený sfarbený sfarbený
Hliníkové vzorky po teste:
Zmeny hmotnosti [mg/cm2]
Po morení: 1 -0,05 -0,02 -0,02
2 -0,04 -0,01 -0,02
3 -0,04 -0,02 -0,04
4 -0,04 -0,02 -0,04
5 -0,03 -0,02 -0,04
Priemerná hodnota 5 vzoriek -0,04 -0,02 - 0,03
Roztok po ukončení testu zožltnutý, číry bezfarebný, číry zožltnutý, číry
V zmesi monoetylénglykolu a vody objemový pomer 60 : 40 zodpovedá hmotnostnému pomeru 62,5 : 37,5.
V nových príkladoch 1 a 2 sa estery kyseliny ortokremičitej dávkovali tak, aby bol v chladiacej kvapaline vždy prítomný obsah kremíka 100 ppm hmotnostných.
Výsledky ukazujú, že veľmi nízka elektrická vodivosť menej ako 5 pS/cm bola ešte stále prítomná, dokonca po neprerušenom testovacom období 42 dní v prípade nového príkladu 1, pričom výrazné zhoršenie sa pozorovalo pri zvýšení na 40 pS-'m, v prípade chladiacej kvapaliny bez obsahu prísady podľa WO 00/17951 (3). Ale v novom príklade 2, ktorý bol o niečo slabší v porovnaní s príkladom 1, sa po 42 dňoch ešte stále pozorovala špecifická vodivosť približne o 50 % nižšia, dokonca po testovacom období 72 dní, než v prípade porovnávacieho príkladu po čase testovania 42 dní.
V žiadnom prípade sa nevyskytla signifikantná korózia na vzorkách hliníka.

Claims (6)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Spôsob ochrany mechaník palivových článkov pred koróziou s použitím chladiacich systémov na základe mrazuvzdomých koncentrátov na báze alkylénglykolov alebo ich derivátov, z ktorých sa pripravia vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie, ktoré majú vodivosť nižšiu ako 50 pS/cm, vyznačujúci sa tým, že mrazuvzdomé koncentráty obsahujú estery kyseliny ortokremičitej vzorca (I) (D, v ktorom
    R1 až R4 sú rovnaké alebo odlišné a znamenajú C|-C2o-alkylovú skupinu, C2-C20-alkenylovú skupinu, Cr -C20-hydroxyalkylovú skupinu, nesubstituovanú alebo substituovanú C6-Ci2-arylovú skupinu a/alebo glykoléterový substitiient vzorca -(CH2-CH2-O)n-R5, kde R5 znamená vodík alebo C|-C5-alkylovú skupinu a n znamená celé číslo od 1 do 5.
  2. 2. Spôsob podľa nároku 1, vyznačujúci sa tým, že mrazuvzdomé koncentráty zahrnujú vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie, ktoré majú obsah kremíka od 2 do 2000 ppm, výhodne od 25 do 500 ppm hmotnostných, vztiahnuté na estery kyseliny ortokremičitej vzorca (I).
  3. 3. Spôsob podľa nároku 1 alebo 2, vyznačujúci sa tým, že mrazuvzdomé koncentráty obsahujú estery kyseliny ortokremičitej vzorca (I), v ktorom R1 až R4 sú rovnaké a znamenajú Ci-C4-alkylovú skupinu alebo glykoléterový substituent vzorca -(CH2-CH2-O)n-R5, kde R5 znamená vodík, metyl alebo etyl a n predstavuje 1, 2 alebo 3.
  4. 4. Spôsob podľa niektorého z nárokov 1 až 3, vyznačujúci sa tým, že alkylénglykolom, použitým pre mrazuvzdomé koncentráty', je monoetylénglykol.
  5. 5. Spôsob podľa niektorého z nárokov 1 až 4, vyznačujúci sa tým, že vodné kompozície chladiacich kvapalín na priame použitie, ktoré majú vodivosť nižšiu alebo rovnajúcu sa hodnote 50 pS/cm a obsahujú (a) od 10 do 90 % hmotnostných alkylénglykolov alebo ich derivátov, (b) od 10 do 90 % hmotnostných vody a (c) od 2 do 2000 ppm, výhodne od 25 do 500 ppm hmotnostných kremíka z esterov kyseliny ortokremičitej vzorca (I) sa vyrábajú z mrazuvzdomých koncentrátov zriedením s vodou bez obsahu iónov.
  6. 6. Použitie mrazuvzdomého koncentrátu podľa nároku 1, 3 alebo 4, na prípravu vodných kompozícií chladiacich kvapalín na priame použitie s vodivosťou nižšou alebo rovnajúcou sa hodnote 50 pS/cm pre chladiace systémy v mechanikách palivových článkov.
SK791-2003A 2000-12-20 2001-12-14 Chladiace prostriedky do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov SK286496B6 (sk)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10063951A DE10063951A1 (de) 2000-12-20 2000-12-20 Kühlmittel für Kühlsysteme in Brennstoffzellenantrieben
PCT/EP2001/014786 WO2002055630A1 (de) 2000-12-20 2001-12-14 Kühlmittel für kühlsysteme in brennstoffzellenantrieben

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SK7912003A3 SK7912003A3 (en) 2003-11-04
SK286496B6 true SK286496B6 (sk) 2008-11-06

Family

ID=7668259

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SK791-2003A SK286496B6 (sk) 2000-12-20 2001-12-14 Chladiace prostriedky do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov

Country Status (21)

Country Link
US (1) US7393464B2 (sk)
EP (1) EP1346004B1 (sk)
JP (1) JP3732181B2 (sk)
KR (1) KR100872100B1 (sk)
CN (1) CN1218010C (sk)
AR (1) AR031936A1 (sk)
AT (1) ATE337383T1 (sk)
AU (1) AU2002231708B2 (sk)
BR (1) BR0116368B1 (sk)
CA (1) CA2430443C (sk)
CZ (1) CZ305022B6 (sk)
DE (2) DE10063951A1 (sk)
ES (1) ES2271104T3 (sk)
HU (1) HU227774B1 (sk)
MX (1) MXPA03005016A (sk)
NO (1) NO20032794L (sk)
PL (1) PL198198B1 (sk)
PT (1) PT1346004E (sk)
SK (1) SK286496B6 (sk)
WO (1) WO2002055630A1 (sk)
ZA (1) ZA200305572B (sk)

Families Citing this family (36)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10128530A1 (de) 2001-06-13 2002-12-19 Basf Ag Kühlmittel für Kühlsysteme in Brennstoffzellenantrieben enthaltend Azolderivate
DE10201276A1 (de) * 2002-01-15 2003-07-24 Basf Ag Verfahren und Vorrichtung zum Entionisieren von Kühlmedien für Brennstoffzellen
ATE414753T1 (de) 2002-02-19 2008-12-15 Honeywell Int Inc Wärmeträger mit hohem elektrischem widerstand für brennstoffzellaggregate
US7138199B2 (en) 2002-10-30 2006-11-21 Mohapatra Satish C Fuel cell and fuel cell coolant compositions
JP4406907B2 (ja) * 2002-11-05 2010-02-03 シーシーアイ株式会社 燃料電池用冷却液組成物
DE10258385A1 (de) 2002-12-12 2004-06-24 Basf Ag Kühlmittel auf Basis von 1,3-Propandiol enthaltend Azolderivate für Brennstoffzellen-Kühlsysteme
WO2005006476A1 (ja) * 2003-07-11 2005-01-20 Shishiai-Kabushikigaisha 燃料電池用冷却液組成物
CA2574784A1 (en) * 2004-07-23 2006-01-26 Toyota Jidosha Kabushiki Kaisha Coolant composition, cooling system and process for producing coolant composition
US8658326B2 (en) 2004-09-08 2014-02-25 Prestone Products Corporation Heat transfer system, fluid, and method
MX2007002651A (es) * 2004-09-08 2007-05-15 Honeywell Int Inc Fluidos de transferencia de calor, coloreados, no conductores.
US9587154B2 (en) 2004-09-08 2017-03-07 Prestone Products Corporation Treated ion exchange resins, method of making, assemblies and heat transfer systems containing the same, and method of use
KR101257720B1 (ko) 2004-09-08 2013-04-30 프레스톤 프로닥츠 코포레이션 착색제 처리된 이온교환 수지, 그 제조 방법, 그것을함유하는 열 전달 시스템 및 어셈블리, 및 그 사용 방법
KR101207886B1 (ko) 2004-09-08 2012-12-05 프레스톤 프로닥츠 코포레이션 부식 억제제, 부식 억제 열 전달 유체, 및 이들의 사용
US20090266519A1 (en) * 2004-09-08 2009-10-29 Honeywell International Inc. Heat transfer system, fluid, and method
WO2006092857A1 (ja) 2005-03-02 2006-09-08 Shishiai-Kabushikigaisha 燃料電池用冷却液組成物
US7754097B2 (en) 2005-08-12 2010-07-13 Honeywell International Inc. Method for stabilizing an engine coolant concentrate and preventing hard water salt formation upon dilution
US8808931B2 (en) * 2008-01-09 2014-08-19 Dow Global Technologies Llc Ion exchange filter for fuel cell system
US8518170B2 (en) * 2008-12-29 2013-08-27 Honeywell International Inc. Boron-comprising inks for forming boron-doped regions in semiconductor substrates using non-contact printing processes and methods for fabricating such boron-comprising inks
US8324089B2 (en) * 2009-07-23 2012-12-04 Honeywell International Inc. Compositions for forming doped regions in semiconductor substrates, methods for fabricating such compositions, and methods for forming doped regions using such compositions
KR101204330B1 (ko) * 2010-06-22 2012-11-23 극동제연공업 주식회사 연료전지 냉각액 조성물
JP5713614B2 (ja) 2010-09-14 2015-05-07 スズキ株式会社 燃料電池システムおよび燃料電池車
US8629294B2 (en) 2011-08-25 2014-01-14 Honeywell International Inc. Borate esters, boron-comprising dopants, and methods of fabricating boron-comprising dopants
US8975170B2 (en) 2011-10-24 2015-03-10 Honeywell International Inc. Dopant ink compositions for forming doped regions in semiconductor substrates, and methods for fabricating dopant ink compositions
WO2014197749A1 (en) * 2013-06-05 2014-12-11 Sio2 Nanotech Antifogging molecular films and methods of producing same
JP6154365B2 (ja) * 2014-11-14 2017-06-28 トヨタ自動車株式会社 貯蔵安定性を向上させた燃料電池車用冷却液の製造方法
BR112019010016B1 (pt) 2016-11-23 2023-11-14 Basf Se Composição de refrigerante, método para produzir composições de refrigerante, e, uso de uma composição de refrigerante
US20210403782A1 (en) * 2018-11-06 2021-12-30 Basf Se New antifreeze agents and coolants for fuel cells, storage batteries and batteries
JP6836210B2 (ja) 2018-12-26 2021-02-24 株式会社デンソー 車両用熱マネジメントシステム、熱輸送媒体、および車両走行用の電池の冷却方法
JP2020105942A (ja) * 2018-12-26 2020-07-09 株式会社デンソー 車両用熱マネジメントシステム
CN109762642B (zh) * 2018-12-29 2021-12-07 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种低电导冷却液及其制备方法
JP7183833B2 (ja) * 2019-02-01 2022-12-06 株式会社デンソー 熱マネジメントシステム
JP2020125384A (ja) * 2019-02-01 2020-08-20 株式会社デンソー 熱輸送媒体および車両用熱マネジメントシステム
JP2020125383A (ja) * 2019-02-01 2020-08-20 株式会社デンソー 熱輸送媒体
CA3144384A1 (en) 2019-07-29 2021-02-04 Stepan Company Corrosion-inhibiting surfactants
CN113652210B (zh) * 2021-06-28 2024-04-02 中国船舶重工集团公司第七一八研究所 一种低电导率长效冷却液及其制备方法
WO2023111687A1 (en) 2021-12-17 2023-06-22 Cci Holdings, Inc. Heat transfer system with organic, non-ionic inhibitors compatible with flux exposure in fuel cell operations

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4460478A (en) * 1982-09-30 1984-07-17 Union Carbide Corporation Orthosilicate ester containing heat transfer fluids
US4676919A (en) 1984-07-23 1987-06-30 First Brands Corporation Low pH-buffered silicon/silicate antifreeze concentrates
US4684475A (en) * 1984-07-23 1987-08-04 First Brands Corporation Organophosphate and silicate containing antifreeze
US5000866A (en) * 1990-03-26 1991-03-19 First Brands Corporation Antifreeze compositions containing alkane tetracarboxylic acid for use with hard water
DE4204809A1 (de) 1992-02-18 1993-08-19 Basf Ag Hartwasserstabile, phosphathaltige kuehlstoffmischungen
ES2103888T3 (es) 1992-04-06 1997-10-01 Texaco Services Europ Ltd Formulaciones anticongelantes inhibidoras de la corrosion.
US5547600A (en) * 1995-05-05 1996-08-20 Carrier Corporation Absorption refrigeration system working fluid with molybdate, borate, silicate inhibitor blend
DE19625692A1 (de) 1996-06-27 1998-01-02 Basf Ag Silikat-, borat- und nitratfreie Gefrierschutzmittelkonzentrate und diese umfassende Kühlmittelzusammensetzungen
SE511264C2 (sv) * 1998-01-22 1999-09-06 Aspen Petroleum Ab Frostresistent värme/kylfluid innehållande en korrosionsinhibitor
DE19802490C2 (de) 1998-01-23 2002-01-24 Xcellsis Gmbh Verwendung eines Paraffins als Kühlmittel für Brennstoffzellen
DE19830819A1 (de) 1998-07-09 2000-01-13 Basf Ag Gefrierschutzmittelkonzentrate und diese enthaltende Kühlmittelzusammensetzungen für Kühlkreisläufe in Verbrennungsmotoren
EP1116296B1 (en) 1998-09-22 2005-05-11 Ballard Power Systems Inc. Antifreeze cooling subsystem
US6432320B1 (en) 1998-11-02 2002-08-13 Patrick Bonsignore Refrigerant and heat transfer fluid additive
DE19857398B4 (de) 1998-12-12 2010-07-08 GM Global Technology Operations, Inc., Detroit Brennstoffzellensystem, insbesondere für elektromotorisch angetriebene Fahrzeuge
CZ289514B6 (cs) * 1998-12-16 2002-02-13 Setuza A. S. Chladicí kapalina
JP4539896B2 (ja) * 1999-09-17 2010-09-08 独立行政法人産業技術総合研究所 プロトン伝導性膜、その製造方法及びそれを用いた燃料電池
JP4842420B2 (ja) 1999-09-28 2011-12-21 トヨタ自動車株式会社 冷却液、冷却液の封入方法および冷却システム
DE19955704A1 (de) 1999-11-18 2001-05-23 Basf Ag Gefrierschutzmittelkonzentrate auf Basis von Dicarbonsäuren, Molybdat und Triazolen oder Thiazolen und diese umfassende Kühlmittelzusammensetzungen

Also Published As

Publication number Publication date
KR100872100B1 (ko) 2008-12-05
ES2271104T3 (es) 2007-04-16
US20040028971A1 (en) 2004-02-12
NO20032794D0 (no) 2003-06-19
SK7912003A3 (en) 2003-11-04
AU2002231708B2 (en) 2006-10-05
BR0116368B1 (pt) 2013-09-10
CA2430443C (en) 2009-10-20
HUP0302317A3 (en) 2005-11-28
ZA200305572B (en) 2004-08-24
WO2002055630A1 (de) 2002-07-18
PL362913A1 (en) 2004-11-02
HUP0302317A2 (hu) 2003-10-28
CZ20031709A3 (cs) 2003-09-17
HU227774B1 (en) 2012-02-28
JP3732181B2 (ja) 2006-01-05
EP1346004A1 (de) 2003-09-24
CN1481429A (zh) 2004-03-10
ATE337383T1 (de) 2006-09-15
MXPA03005016A (es) 2003-09-25
AR031936A1 (es) 2003-10-08
CA2430443A1 (en) 2002-07-18
JP2004524652A (ja) 2004-08-12
PL198198B1 (pl) 2008-06-30
CN1218010C (zh) 2005-09-07
CZ305022B6 (cs) 2015-04-01
KR20030066718A (ko) 2003-08-09
EP1346004B1 (de) 2006-08-23
US7393464B2 (en) 2008-07-01
DE10063951A1 (de) 2002-06-27
NO20032794L (no) 2003-08-19
DE50110832D1 (de) 2006-10-05
BR0116368A (pt) 2003-10-28
PT1346004E (pt) 2006-12-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SK286496B6 (sk) Chladiace prostriedky do chladiacich systémov v mechanikách palivových článkov
AU2002316969B2 (en) Cooling agents for cooling systems in fuel cell drives containing azole derivatives
KR101021207B1 (ko) 1,3-프로판디올을 함유하는 아졸 유도체계 연료 전지 냉각 시스템용 냉각제
RU2105024C1 (ru) Антифриз

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A Patent lapsed due to non-payment of maintenance fees

Effective date: 20131214