JP4512946B2 - Coolant composition for fuel cell - Google Patents

Coolant composition for fuel cell Download PDF

Info

Publication number
JP4512946B2
JP4512946B2 JP2004570544A JP2004570544A JP4512946B2 JP 4512946 B2 JP4512946 B2 JP 4512946B2 JP 2004570544 A JP2004570544 A JP 2004570544A JP 2004570544 A JP2004570544 A JP 2004570544A JP 4512946 B2 JP4512946 B2 JP 4512946B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
fuel cell
conductivity
composition
coolant
coolant composition
Prior art date
Legal status (The legal status 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 status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2004570544A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JPWO2004091028A1 (en
Inventor
浩司 江川
直嗣 伊藤
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Shishiai KK
Original Assignee
Shishiai KK
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 Shishiai KK filed Critical Shishiai KK
Publication of JPWO2004091028A1 publication Critical patent/JPWO2004091028A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4512946B2 publication Critical patent/JP4512946B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • H01M8/04007Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
    • H01M8/04029Heat exchange using liquids
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2250/00Fuel cells for particular applications; Specific features of fuel cell system
    • H01M2250/20Fuel cells in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T90/00Enabling technologies or technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02T90/40Application of hydrogen technology to transportation, e.g. using fuel cells

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Fuel Cell (AREA)

Description

本発明は、燃料電池、特には自動車用燃料電池の冷却に使用される冷却液組成物に関し、詳細には低導電率であり、かつ熱特性に優れる燃料電池用冷却液組成物に関する。   The present invention relates to a coolant composition used for cooling a fuel cell, particularly an automobile fuel cell, and more particularly to a coolant composition for a fuel cell that has low conductivity and excellent thermal characteristics.

燃料電池は、陽極側に水素を含有する燃料ガスの供給を受け、陰極側に酸素を含有する酸化ガスの供給を受けて、電気化学反応
(H2+(1/2)O2→H2O)によって起電力を得る装置である。
The fuel cell receives the supply of a fuel gas containing hydrogen on the anode side and the supply of an oxidizing gas containing oxygen on the cathode side, thereby causing an electrochemical reaction (H 2 + (1/2) O 2 → H 2 O) is an apparatus that obtains an electromotive force.

このように、燃料電池は、燃料電池に供給される燃料が持つ化学エネルギーを電気エネルギーに直接変換するものであり、エネルギ効率が非常に高い装置として知られている。   As described above, the fuel cell directly converts chemical energy of the fuel supplied to the fuel cell into electric energy, and is known as a device having very high energy efficiency.

ところが、上記電気化学反応は発熱反応であることから、当該燃料電池を運転する際には熱が発生して外部に放出される。このため、燃料電池には、燃料電池の運転の際に生じる熱を取り除き、燃料電池の運転温度を所定の温度範囲に保つための構成が要求される。   However, since the electrochemical reaction is an exothermic reaction, heat is generated and released to the outside when the fuel cell is operated. For this reason, the fuel cell is required to have a configuration for removing heat generated during operation of the fuel cell and maintaining the operating temperature of the fuel cell within a predetermined temperature range.

燃料電池は、一般に発電単位である単セルとセパレータとが交互に積層した多層のスタック構造として構成されており、このスタック構造内に所定の形状の流路を形成し、この流路内に冷却水を流通させることによって、電気化学反応の進行と共に生じる熱を冷却水によって取り除き、燃料電池の運転温度を所定の範囲に保っていた。   A fuel cell is generally configured as a multi-layer stack structure in which single cells and separators, which are power generation units, are alternately stacked. A flow path of a predetermined shape is formed in the stack structure, and cooling is performed in the flow path. By circulating the water, heat generated with the progress of the electrochemical reaction was removed by the cooling water, and the operating temperature of the fuel cell was kept within a predetermined range.

従来、このような構成を持つ燃料電池としては、燃料電池のスタック構造内に形成した流路内に冷却水を流通させてスタックを冷却し、スタックの冷却によって昇温した冷却水を、ラジエータなどの熱交換部において冷却し、冷却した冷却水を再び燃料電池内の上記流路に供給するものが知られている(例えば特開平6−188013号公報参照)。   Conventionally, as a fuel cell having such a structure, cooling water is circulated through a flow path formed in the stack structure of the fuel cell to cool the stack, and the cooling water heated by cooling the stack is used as a radiator, etc. It is known that the cooling water is cooled in the heat exchange section and the cooled cooling water is supplied again to the flow path in the fuel cell (see, for example, JP-A-6-188013).

ところが、燃料電池のスタック内から排出された冷却水の温度は、およそ60〜90℃と低く、これに対してラジエータなどの熱交換部周りの外部環境温度はおよそ20〜40℃であり、冷却水の温度との温度差が小さいことから、ラジエータなどの熱交換部の放熱効率が悪く、十分に排熱するには熱交換部の放熱面積を広くしなければならなかった。このため、燃料電池のシステム内に大型の熱交換部を設置しなければならないという問題があった。   However, the temperature of the cooling water discharged from the stack of the fuel cell is as low as about 60 to 90 ° C., whereas the external environment temperature around the heat exchange section such as a radiator is about 20 to 40 ° C. Since the temperature difference from the temperature of the water is small, the heat dissipation efficiency of the heat exchanging part such as a radiator is poor, and the heat exchanging area of the heat exchanging part has to be widened in order to sufficiently exhaust heat. For this reason, there has been a problem that a large heat exchange section must be installed in the fuel cell system.

一方、燃料電池の冷却液は、発電を実行しているスタックの流路内を流通させて直接スタックを冷却するため、当該冷却液の電気伝導率が高いと、スタックで生じた電気が冷却液側へと流れて電気を損失し、該燃料電池における発電力を低下させるという不具合を引き起こすことになる。   On the other hand, since the coolant of the fuel cell flows directly through the flow path of the stack that is generating power and directly cools the stack, if the electrical conductivity of the coolant is high, the electricity generated in the stack is This causes a problem that the electricity flows to the side and loses electricity to reduce the power generation in the fuel cell.

このため、従来の燃料電池の冷却液には、スタック外部への漏電を防ぐために導電性が低い、換言すれば電気絶縁性が高い純水が使用されていた。   For this reason, pure water having low conductivity, in other words, high electrical insulation, was used as the conventional fuel cell coolant to prevent leakage to the outside of the stack.

ところが、例えば自動車用燃料電池など、間欠運転型燃料電池の場合、非作動時に冷却液は周囲の温度まで低下してしまう。特に氷点下での使用可能性がある場合、純水では凍結してしまい、冷却液の体積膨張による冷却板の破損など、燃料電池の電池性能を損なう恐れがあった。   However, in the case of an intermittent operation type fuel cell such as a fuel cell for an automobile, for example, the coolant is lowered to the ambient temperature when it is not operated. In particular, when there is a possibility of use below freezing point, there is a possibility that the battery performance of the fuel cell is impaired, such as freezing in pure water and damage to the cooling plate due to volume expansion of the coolant.

このような事情から燃料電池、特には自動車用燃料電池の冷却液には、不凍性を目的として、グリコール類、アルコール類およびグリコールエーテル類などを基剤として使用することが考えられる。   Under such circumstances, it is conceivable to use glycols, alcohols, glycol ethers or the like as a base for the coolant of a fuel cell, particularly an automobile fuel cell, for the purpose of antifreezing.

しかしながら、グリコール類、アルコール類およびグリコールエーテル類などは、水と比較して熱特性に劣り、特には熱伝導率が低いという性質があった。   However, glycols, alcohols, glycol ethers, and the like have inferior thermal properties compared to water, and in particular have a property of low thermal conductivity.

このため、これらを基剤とする冷却液を使用した場合には、冷却液がスタック内から発生した熱を奪い難くなるために、冷却水量を多くする必要があり、さらに熱交換部での放熱効率も悪くなることから、放熱面積の大きな熱交換部を設置しなければならないという問題があった。   For this reason, when the coolant based on these is used, it is difficult for the coolant to take away the heat generated from the inside of the stack. Since efficiency also worsens, there existed a problem that the heat exchange part with a large thermal radiation area had to be installed.

一方、熱媒体などの熱伝導率を上昇させるために、熱媒体中に熱伝導率の高い金属や金属酸化物の微粒子を加えて、熱媒体自体の熱伝達性能を向上させる方法が知られている(例えば、Transaction of the ASME,Journal of Heat Transfer 121,p280,1999やUSPatentNo6,221,275B1或いはWO01/98431A1参照)。   On the other hand, in order to increase the thermal conductivity of a heat medium or the like, a method for improving the heat transfer performance of the heat medium itself by adding fine particles of metal or metal oxide having high heat conductivity to the heat medium is known. (See, for example, Transaction of the ASME, Journal of Heat Transfer 121, p280, 1999, US Patent No. 6,221,275B1, or WO01 / 98431A1).

ところが、これらの技術は、燃料電池の冷却液として重要な低導電性を考慮したものではないので、当該技術をそのまま燃料電池用の冷却液組成物に適用した場合には、長期の使用によって導電性の上昇を引き起こす可能性があった。
本発明者は、上記技術的課題に鑑み、低導電率であり、かつ熱特性に優れる燃料電池用冷却液組成物について鋭意研究を重ねた結果、本発明を完成するに至ったのである。
However, these technologies do not consider low conductivity, which is important as a coolant for fuel cells. Therefore, when the technology is applied as it is to a coolant composition for fuel cells, it becomes conductive by long-term use. Could cause increased sex.
In light of the above technical problem, the present inventors have conducted extensive research on a fuel cell coolant composition that has low electrical conductivity and excellent thermal characteristics, and as a result, has completed the present invention.

すなわち本発明は、低導電率であり、かつ熱特性に優れる燃料電池用冷却液組成物を提供することを目的とするものである。   That is, an object of the present invention is to provide a fuel cell coolant composition having low electrical conductivity and excellent thermal characteristics.

以下、本発明の燃料電池用冷却液組成物(以下、単に組成物という)をさらに詳しく説明する。本発明の組成物は、燃料電池、特には自動車用燃料電池の冷却に使用される冷却液組成物に関するものであり、基剤中に酸化銅、酸化アルミ、酸化チタンのいずれか、またはこれらの混合物からなる金属酸化物の微粒子を含有していることを特徴とするものである。   Hereinafter, the fuel cell coolant composition of the present invention (hereinafter simply referred to as the composition) will be described in more detail. The composition of the present invention relates to a coolant composition used for cooling a fuel cell, in particular, a fuel cell for an automobile, and any one of copper oxide, aluminum oxide, titanium oxide in the base, or these It contains metal oxide fine particles made of a mixture.

基剤としては、低導電率(好ましくは50μS/cm以下)であって不凍性(0℃以下でも凍結しない性能)を有するグリコール類、アルコール類およびグリコールエーテル類の中から選ばれる1種若しくは2種以上からなる基剤、またはグリコール類、アルコール類およびグリコールエーテル類の中から選ばれる1種若しくは2種以上と水とを含む基剤を挙げることができる。   As the base, one kind selected from glycols, alcohols and glycol ethers having low electrical conductivity (preferably 50 μS / cm or less) and non-freezing (performance not to freeze even at 0 ° C. or less) or A base comprising two or more bases or one or two or more bases selected from glycols, alcohols and glycol ethers and water can be mentioned.

グリコール類としては、例えばエチレングリコール、ジエチレングリコール、トリエチレングリコール、プロピレングリコール、1,3−プロパンジオール、1,3−ブタンジオール、1,5−ペンタンジオール、ヘキシレングリコールの中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるものを挙げることができる。   Examples of glycols include one selected from ethylene glycol, diethylene glycol, triethylene glycol, propylene glycol, 1,3-propanediol, 1,3-butanediol, 1,5-pentanediol, and hexylene glycol, or The thing which consists of 2 or more types can be mentioned.

アルコール類としては、例えばメタノール、エタノール、プロパノール、ブタノール、ペンタノール、ヘキサノール、ヘプタノール、オクタノールの中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるものを挙げることができる。   Examples of alcohols include one or more selected from methanol, ethanol, propanol, butanol, pentanol, hexanol, heptanol, and octanol.

グリコールエーテル類としては、例えばエチレングリコールモノメチルエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエーテル、トリエチレングリコールモノメチルエーテル、テトラエチレングリコールモノメチルエーテル、エチレングリコールモノエチルエーテル、ジエチレングリコールモノエチルエーテル、トリエチレングリコールモノエチルエーテル、テトラエチレングリコールモノエチルエーテル、エチレングリコールモノブチルエーテル、ジエチレングリコールモノブチルエーテル、トリエチレングリコールモノブチルエーテル、テトラエチレングリコールモノブチルエーテルの中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるものを挙げることができる。   Examples of glycol ethers include ethylene glycol monomethyl ether, diethylene glycol monomethyl ether, triethylene glycol monomethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether, ethylene glycol monoethyl ether, diethylene glycol monoethyl ether, triethylene glycol monoethyl ether, tetraethylene glycol monomethyl ether. Examples thereof include one or more selected from ethyl ether, ethylene glycol monobutyl ether, diethylene glycol monobutyl ether, triethylene glycol monobutyl ether, and tetraethylene glycol monobutyl ether.

水には、低導電率のイオン交換水や蒸留水などを用いる。   As the water, ion-exchanged water or distilled water having low conductivity is used.

金属酸化物の微粒子としては、酸化銅、酸化アルミ、酸化チタンのいずれか、またはこれらの混合物からなるものを用いることができる。これらの金属酸化物の微粒子を含有することにより、本発明の組成物は、当該微粒子の持つ高い熱伝導率によってスタック構造内での電気化学反応の進行と共に生じる熱を吸収し、高効率な排熱がなされることになる。   As the metal oxide fine particles, copper oxide, aluminum oxide, titanium oxide, or a mixture thereof can be used. By containing the fine particles of these metal oxides, the composition of the present invention absorbs heat generated with the progress of the electrochemical reaction in the stack structure due to the high thermal conductivity of the fine particles, and highly efficient exhaustion. Heat will be made.

金属酸化物の微粒子としては、平均粒径が0.001〜0.1μmのものを用いる。平均粒径が0.001μmよりも小さくなると、十分な熱特性、特には熱伝導率を当該組成物にもたらすことができなくなり、平均粒径が0.1μmよりも大きい場合には、組成物中への分散性が悪くなるといった弊害をもたらすことになる。 As the metal oxide fine particles , those having an average particle diameter of 0.001 to 0.1 μm are used . If the average particle size is less than 0.001 μm, sufficient thermal properties, particularly thermal conductivity, cannot be provided to the composition, and if the average particle size is greater than 0.1 μm, This will cause adverse effects such as poor dispersibility.

また、金属酸化物の微粒子は0.1〜15重量%の割合で含まれている。金属酸化物の微粒子の含有量が0.1重量%を下回る場合、十分な熱特性、特には熱伝導率を当該組成物にもたらすことができなくなり、金属酸化物の微粒子の含有量が15重量%を上回る場合には、含有量が増えた分だけの効果が期待できず、不経済となる。 Metal oxide fine particles are contained in a proportion of 0.1 to 15% by weight. When the content of the metal oxide fine particles is less than 0.1% by weight, sufficient thermal characteristics, in particular, thermal conductivity cannot be provided to the composition, and the content of the metal oxide fine particles is 15% by weight. If it exceeds 50%, the effect of the increase in the content cannot be expected, which is uneconomical.

また、金属酸化物の微粒子は、平均粒径が0.001〜0.1μmと小さいため、比較的安定に分散しているが、さらに安定化させるため、当該組成物の低導電率を上昇させないで、低導電率、好ましくは50μS/cm以下に維持できる範囲で微粒子の分散剤を含有させることができる。微粒子の分散剤としては、アニオン系界面活性剤、カチオン系界面活性剤およびノニオン系界面活性剤を挙げることができる。   Further, since the metal oxide fine particles have a small average particle size of 0.001 to 0.1 μm, they are relatively stably dispersed. However, in order to further stabilize, the low conductivity of the composition is not increased. In addition, a fine particle dispersant can be contained within a range where it can be maintained at a low conductivity, preferably 50 μS / cm or less. Examples of the fine particle dispersant include an anionic surfactant, a cationic surfactant, and a nonionic surfactant.

アニオン系界面活性剤としては、カルボン酸塩、スルホン酸塩、硫酸エステル塩、リン酸エステル塩などを挙げることができ、その他に低分子の化合物や高分子型化合物もアニオン系界面活性剤として用いることができる。ノニオン系界面活性剤としては、例えばポリオキシエチレンアルキルフェノールエーテル、ポリオキシエチレンアルキルエーテル、ポリオキシエチレン脂肪酸エステルを挙げることができる。   Examples of the anionic surfactant include carboxylate, sulfonate, sulfate ester salt, phosphate ester salt, etc. In addition, low molecular weight compounds and polymer type compounds are also used as the anionic surfactant. be able to. Examples of nonionic surfactants include polyoxyethylene alkylphenol ether, polyoxyethylene alkyl ether, and polyoxyethylene fatty acid ester.

また、上記界面活性剤のほかに、トリポリリン酸塩などの高分子分散剤、メチルセルロース、カルボキシメチルセルロースなどのセルロースエーテル類、ポリビニルアルコールなどの水溶性高分子などの微粒子の分散剤も、同じく当該組成物の低導電率を上昇させないで低導電率、好ましくは50μS/cm以下に維持できる範囲で含有させることができる。   In addition to the above surfactants, polymer dispersants such as tripolyphosphate, fine particle dispersants such as cellulose ethers such as methylcellulose and carboxymethylcellulose, and water-soluble polymers such as polyvinyl alcohol are also included in the composition. The low conductivity can be contained in a range that can be maintained at a low conductivity, preferably 50 μS / cm or less without increasing the low conductivity.

また本発明の組成物には、さらに防錆添加剤を含ませることができる。防錆添加剤としては特に限定されず、従来より公知の防錆添加剤を使用することができるが、上記基剤中に添加したとき、該組成物の導電率を低導電率、好ましくは50μS/cm以下に維持でき、かつ長期に亘って使用した場合でも、導電率の変動を0〜10μS/cmの範囲内に維持できるものがより望ましい。   The composition of the present invention may further contain a rust preventive additive. The anticorrosive additive is not particularly limited, and a conventionally known anticorrosive additive can be used. When added to the base, the conductivity of the composition is low, preferably 50 μS. It is more desirable to maintain the fluctuation of conductivity within the range of 0 to 10 μS / cm even when used for a long period of time.

このような防錆添加剤としては、基剤の酸化を抑制して、冷却液組成物の導電率の上昇を防止する物質、又は冷却システム内に溶出するイオンを封鎖して、前記冷却液組成物の導電率の上昇を防止する物質を挙げることができる。   As such a rust preventive additive, a substance that suppresses the oxidation of the base and prevents an increase in the conductivity of the coolant composition, or blocks ions that elute in the coolant system, and the coolant composition Mention may be made of substances that prevent an increase in the electrical conductivity of the object.

基剤の酸化を抑制して、導電率の上昇を防止する物質としては、例えばフェノールスルホン酸、クロロフェノール、ニトロフェノール、ブロモフェノール、アミノフェノール、ジヒドロキシベンゼン、オキシン、ヒドロキシアセトフェノン、メトキシフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−p−クレゾール、tert−ブチル−4−メトキシフェノール、2,6−ジ−tert−ブチル−4−エチルフェノール、4,4−ブチリデンビス−(3−メチル−6−tert−ブチルフェノール)、2,2−メチレンビス−(4−メチル−6−tert−ブチルフェノール、2,2−ビス(p−ヒドロキシフェニル)プロパンの中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるフェノール化合物を挙げることができる。   Examples of substances that suppress the oxidation of the base and prevent an increase in conductivity include phenolsulfonic acid, chlorophenol, nitrophenol, bromophenol, aminophenol, dihydroxybenzene, oxine, hydroxyacetophenone, methoxyphenol, 2, 6-di-tert-butyl-p-cresol, tert-butyl-4-methoxyphenol, 2,6-di-tert-butyl-4-ethylphenol, 4,4-butylidenebis- (3-methyl-6-tert -Butylphenol), 2,2-methylenebis- (4-methyl-6-tert-butylphenol), phenol compounds composed of one or more selected from 2,2-bis (p-hydroxyphenyl) propane be able to.

イオンを封鎖して、導電率の上昇を防止する物質としては、炭化水素カルボニル化合物、アミド化合物、イミド化合物、及びジアゾール化合物のいずれかを挙げることができる。   Examples of the substance that blocks ions and prevents the increase in conductivity include hydrocarbon carbonyl compounds, amide compounds, imide compounds, and diazole compounds.

炭化水素カルボニル化合物としては、例えば2,4−ペンタンジオン、3−メチル−2,4−ペンタンジオン、3−エチル−2,4−ペンタンジオン、3−プロピル−2,4−ペンタンジオン、3−n−ブチル−2,4−ペンタンジオン、2,3−ヘプタンジオン、2,5−ヘキサンジオン、フタルアルデヒド、ベンズアルデヒド、ジヒドロキシベンズアルデヒド、ペンタノン、2−アセチルシクロペンタノン、シクロヘキサノン、シクロヘキサンジオン、2,2,6,6−テトラメチル−3,5−ヘプタンジオンの中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるものを挙げることができる。   Examples of the hydrocarbon carbonyl compound include 2,4-pentanedione, 3-methyl-2,4-pentanedione, 3-ethyl-2,4-pentanedione, 3-propyl-2,4-pentanedione, 3- n-butyl-2,4-pentanedione, 2,3-heptanedione, 2,5-hexanedione, phthalaldehyde, benzaldehyde, dihydroxybenzaldehyde, pentanone, 2-acetylcyclopentanone, cyclohexanone, cyclohexanedione, 2,2 , 6,6-tetramethyl-3,5-heptanedione, or one or more selected from the group consisting of 2,6-heptanedione.

アミド化合物としては、例えばベンズアミド、メチルベンズアミド、ニコチン酸アミド、ピコリン酸アミド、アントラニルアミド、コハク酸アミド、シュウ酸ジアミド、アセトアミド、2−ピロリドン、カプロラクタムの中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるものを挙げることができる。   Examples of the amide compound include one or more selected from benzamide, methylbenzamide, nicotinic acid amide, picolinic acid amide, anthranilamide, succinic acid amide, oxalic acid diamide, acetamide, 2-pyrrolidone, and caprolactam. Things can be mentioned.

イミド化合物としては、例えばコハク酸イミド、フタル酸イミド、マレイン酸イミド、グルタル酸イミド、1,8−ナフタルイミド、アロキサン、プルプル酸の中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるものを挙げることができる。   Examples of the imide compound include those composed of one or more selected from succinimide, phthalic imide, maleic imide, glutaric imide, 1,8-naphthalimide, alloxan, and purpuric acid. Can do.

ジアゾール化合物としては、例えばイミダゾリン、1,3−ジアゾール、メルカプトイミダゾリン、メルカプトイミダゾール、ベンズイミダゾール、メルカプトベンズイミダゾール、メチルイミダゾール、ジメチルイミダゾール、イミダゾール−4,5−ジカルボン酸、1,2−ジアゾール、メチルピラゾールの中から選ばれる1種若しくは2種以上からなるものを挙げることができる。   Examples of the diazole compound include imidazoline, 1,3-diazole, mercaptoimidazoline, mercaptoimidazole, benzimidazole, mercaptobenzimidazole, methylimidazole, dimethylimidazole, imidazole-4,5-dicarboxylic acid, 1,2-diazole, methylpyrazole. The thing which consists of 1 type, or 2 or more types chosen from among these can be mentioned.

防錆添加剤の含有量としては、基剤に対し、0.001〜10.0重量%の範囲とするのが望ましい。上記範囲よりも防錆添加剤の含有量が少ない場合には、充分な防錆力を得ることができず、上記範囲よりも防錆添加剤の含有量が多い場合には、増えた分だけの効果が得られず、不経済となる。   As content of a rust preventive additive, it is desirable to set it as the range of 0.001-10.0 weight% with respect to a base. When the content of the rust preventive additive is less than the above range, sufficient rust preventive power cannot be obtained, and when the content of the rust preventive additive is larger than the above range, only the increased amount is obtained. The effect of is not obtained, it becomes uneconomic.

以下、本発明の組成物を実施例に従いさらに詳しく説明する。下記表1に示すように、本発明の組成物の好ましい実施例として、エチレングリコールおよびイオン交換水を基剤とする組成物に平均粒径30nmの酸化アルミニウムを5%添加したものを用い、酸化アルミニウムを添加しないものを比較例として用いた。   Hereinafter, the composition of the present invention will be described in more detail with reference to Examples. As shown in Table 1 below, as a preferred example of the composition of the present invention, a composition based on ethylene glycol and ion-exchanged water with 5% aluminum oxide having an average particle size of 30 nm added is used for oxidation. The thing which does not add aluminum was used as a comparative example.

Figure 0004512946
Figure 0004512946

表1に示す実施例および比較例の各組成物について、それぞれ初期導電率(μS/cm)、耐久試験後の導電率(μS/cm)、および熱伝導率(W/mK)を測定した。その結果を表2に示す。尚、耐久試験後の導電率の測定に関し、通常、燃料電池を冷却する冷却液の液温は80℃程度であるが、加速を目的として耐久試験では120℃で実施し、168時間後の導電率を測定した。   For each of the compositions of Examples and Comparative Examples shown in Table 1, the initial conductivity (μS / cm), the conductivity after the durability test (μS / cm), and the thermal conductivity (W / mK) were measured. The results are shown in Table 2. Regarding the measurement of the conductivity after the durability test, the temperature of the coolant for cooling the fuel cell is usually about 80 ° C., but the durability test was conducted at 120 ° C. for the purpose of acceleration, and the conductivity after 168 hours was measured. The rate was measured.

Figure 0004512946
Figure 0004512946

表2から、実施例の組成物は、初期導電率が低いだけではなく、耐久試験後の導電率についても、比較例のものに比較して導電率の上昇は小さく、低導電性に優れることが確認された。また、熱伝導率を比較したとき、酸化アルミニウム微粉末の添加により、約10%の熱伝導率の上昇が確認された。以上のことから、本発明の実施例に係る組成物は、低導電率を有し、かつ熱特性に優れていることが確認された。   From Table 2, the compositions of the examples not only have low initial conductivity, but also the conductivity after the endurance test is small compared to the comparative example and excellent in low conductivity. Was confirmed. Further, when the thermal conductivities were compared, an increase in thermal conductivity of about 10% was confirmed by the addition of aluminum oxide fine powder. From the above, it was confirmed that the compositions according to the examples of the present invention have low electrical conductivity and excellent thermal characteristics.

尚、本発明は、例えば当該組成物の低導電率を上昇させないで低導電率、好ましくは50μS/cm以下に維持できる範囲で消泡剤や着色剤等を含有させるなど、「特許請求の範囲」に記載された範囲で自由に実施することができる。   The present invention includes, for example, an antifoaming agent, a colorant and the like within a range that can be maintained at a low conductivity, preferably 50 μS / cm or less without increasing the low conductivity of the composition. Can be freely implemented within the range described in the above.

Claims (2)

燃料電池を冷却する低導電性の冷却液組成物であって、
グリコール類、アルコール類およびグリコールエーテル類の中から選ばれる1種若しくは2種以上からなる基剤、またはグリコール類、アルコール類およびグリコールエーテル類の中から選ばれる1種若しくは2種以上と水とを含む基剤と、酸化銅、酸化アルミ、酸化チタンのいずれか、またはこれらの混合物からなる金属酸化物の平均粒径が0.001〜0.1μmの微粒子が0.1〜15重量%の割合で含有していることを特徴とする燃料電池用冷却液組成物。
A low-conductivity coolant composition for cooling a fuel cell,
A base composed of one or more selected from glycols, alcohols and glycol ethers, or one or more selected from glycols, alcohols and glycol ethers and water. A ratio of 0.1 to 15% by weight of fine particles having an average particle diameter of 0.001 to 0.1 μm of a base containing and a metal oxide made of any of copper oxide, aluminum oxide, and titanium oxide, or a mixture thereof A coolant composition for a fuel cell, comprising:
防錆添加剤をさらに含有することを特徴とする請求項1に記載の燃料電池用冷却液組成物。The coolant composition for fuel cells according to claim 1, further comprising a rust preventive additive.
JP2004570544A 2003-04-02 2003-04-02 Coolant composition for fuel cell Expired - Lifetime JP4512946B2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2003/004243 WO2004091028A1 (en) 2003-04-02 2003-04-02 Cooling liquid composition for fuel cell

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPWO2004091028A1 JPWO2004091028A1 (en) 2006-07-06
JP4512946B2 true JP4512946B2 (en) 2010-07-28

Family

ID=33156419

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2004570544A Expired - Lifetime JP4512946B2 (en) 2003-04-02 2003-04-02 Coolant composition for fuel cell

Country Status (3)

Country Link
JP (1) JP4512946B2 (en)
AU (1) AU2003220837A1 (en)
WO (1) WO2004091028A1 (en)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4981263B2 (en) * 2005-03-30 2012-07-18 シーシーアイ株式会社 Coolant composition for fuel cell
EP2181170A1 (en) * 2007-08-06 2010-05-05 The Secretary, Department Of Atomic Energy, Govt. of India Stabilizing natural circulation systems with nano particles
TWI468504B (en) * 2011-11-15 2015-01-11 Yen Hao Huang Enhance the efficiency of heat transfer agent
AT512757B1 (en) * 2012-04-10 2016-12-15 Vaillant Group Austria Gmbh Cooling system for a fuel cell
JP6154365B2 (en) 2014-11-14 2017-06-28 トヨタ自動車株式会社 Method for producing coolant for fuel cell vehicle with improved storage stability

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59232162A (en) * 1983-06-15 1984-12-26 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Anti-freeze
JPH09221663A (en) * 1995-08-23 1997-08-26 Prestone Prod Corp Production of propylene glycol antifreeze containing alkali metallic silicate
JPH1055812A (en) * 1996-08-07 1998-02-24 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JPH1077466A (en) * 1996-09-04 1998-03-24 Cci Corp Antifreeze and coolant composition

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2222032C (en) * 1995-05-25 2002-03-19 Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha Fuel cell and method of controlling same
JP3992428B2 (en) * 2000-08-16 2007-10-17 三洋電機株式会社 Fuel cell system and operation method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59232162A (en) * 1983-06-15 1984-12-26 Nippon Shokubai Kagaku Kogyo Co Ltd Anti-freeze
JPH09221663A (en) * 1995-08-23 1997-08-26 Prestone Prod Corp Production of propylene glycol antifreeze containing alkali metallic silicate
JPH1055812A (en) * 1996-08-07 1998-02-24 Honda Motor Co Ltd Fuel cell
JPH1077466A (en) * 1996-09-04 1998-03-24 Cci Corp Antifreeze and coolant composition

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2004091028A1 (en) 2006-07-06
AU2003220837A1 (en) 2004-11-01
WO2004091028A1 (en) 2004-10-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4842420B2 (en) Cooling liquid, cooling liquid sealing method and cooling system
EP1807478B1 (en) Corrosion inhibitors, corrosion inhibiting heat transfer fluids, and the use thereof
TW574356B (en) Coolant concentrate composition for coolant systems where low electrical conductivity required
US7608198B2 (en) Heat transfer compositions with high electrical resistance for fuel cell assemblies
US7138199B2 (en) Fuel cell and fuel cell coolant compositions
JPWO2003094271A1 (en) Coolant composition for fuel cell
JP4512946B2 (en) Coolant composition for fuel cell
US20050109979A1 (en) Coolant composition for fuel cell
JP4136591B2 (en) Cooling liquid, cooling liquid sealing method and cooling system
JP4406907B2 (en) Coolant composition for fuel cell
US20220021051A1 (en) Method for exchanging heat with a battery using fluorinated compounds having a low gwp
WO2005105948A1 (en) Heating medium composition
AU2003225581B2 (en) Heat transfer compositions with high electrical resisitivity for fuel cell assemblies
CN117046024A (en) Corrosion-resistant high-vaporization heat compound fire extinguishing agent and preparation method and application thereof

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20091102

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20091209

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20091209

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20100112

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20100315

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20100406

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20100427

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Ref document number: 4512946

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130521

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140521

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

EXPY Cancellation because of completion of term