氢燃料电池电子器件的保护涂层和聚合物
现代氢燃料电池技术要求更加复杂和可靠的电子控制系统，以确保安全和寿命。氢燃料电池在汽车、航空航天、海洋运输、军事和电力微电网系统等关键行业越来越受欢迎。保护印刷电路板及其组件不受物理、化学和热损伤是在苛刻应用中实现强大、可靠燃料电池系统的关键。
燃料电池电子器件面临的挑战
氢燃料电池控制的一个关键功能是精确的电子电压监测系统。像多层燃料电池这样的创新需要对每个单独的燃料电池进行精确的监控和控制，以确保性能和安全性。控制电路板和元件可以在数百安培的电流和高电压下工作，这在更简单的设计中是没有的。控制的复杂性和所需的速度导致设计具有更大的处理能力和更大的组件。为了保持性能，必须解决对这些电子设备和控制装置的一些威胁。这些威胁包括：
● 液体或气体污染
● 机械冲击和振动
● 热量积聚/热应力
液体或气体污染通常是不言而喻的。一般来说，接触液体的电子设备，暴露在水蒸气或有毒气体中会导致短路和设备故障。防止此类故障一直是保形涂层不可或缺的功能。保形涂层在汽车和航空航天燃料电池设计中仍然是必要的。此外，未来的船用燃料电池电子设备将需要保护以免受腐蚀性盐环境条件的影响。
当然，机械冲击和振动也是对移动设备的威胁，比如汽车、船只和飞机上的移动设备。例如，大型继电器和大功率电子元件等。装有这些较大部件的汽车燃料电池需要额外的固定材料，以减轻标准行驶过程中获得的持续机械冲击。军事和航空航天等其它行业也是如此。
热积聚/热应力是燃料电池控制装置中最具挑战性的问题之一。如前所述，这些控制装置中的电压和电流可能相当大，它们通常包含高速微处理器和集成电路。这种功率和速度通常导致热量积聚，需要某种形式的热管理，以避免损坏敏感部件。工业和微电网用燃料电池需要散热产品和防环境化学污染的保护。
当今燃料电池行业中使用的涂覆材料根据燃料电池的功能有很大的不同。UV固化涂覆材料继续为燃料电池印刷电路板设计人员提供最大的优势，因为他们能够防化学品、水和化学蒸汽。另外，UV固化涂层具有很好的耐高温性能。最后，紫外光固化物不含有机溶剂，可被认为是环保的，与燃料电池的绿色环保性行成较好的契合。在白色家电洗涤行业（洗碗机、洗衣机/烘干机）中经过长期测试和验证，UV固化三防漆已通过PCBA腐蚀性产品（如漂白剂、洗涤剂和湿气）的全面审查。UV固化三防漆如UV40、UV50或新的LED可固化UVA300都是专门针对燃料电池行业的要求而设计的。
机械冲击和振动引起的问题通常需要多方面解决方法。例如，在汽车燃料电池保护方面，UV500保形涂层已被证明是一个合适的选择，同时使用了最新的固定和防振材料UV20GEL。UV20GEL是一种与紫外线保形涂层兼容的补充产品，用于减轻印刷电路板组件上高部件所经历的机械冲击和振动。正如汽车工业所证明的那样，燃料电池控制和监控模块可能需要额外的保护，以便在最具挑战性的环境中长期使用。
最后，我们将讨论热积聚的问题和热管理的必要性。工业叠层燃料电池产生高工作电压，因此对印刷电路板组件设计者提出了挑战。堆叠电池之间的毫伏差会导致更大的综合损耗。因此，在标准操作期间，监测和调整的准确性至关重要。随着温度的升高，若没有热耗散产品以控制温度，通信总线和电压监测器的性能可能会降低的燃料电池系统的性能。Thermosink 35，由于其3.8W/mK的高导热性，已被证明可以稳定印刷电路板组件的温度。此外，个别组件的导热垫片等产品将有助于在标准的和高要求的燃料电池运行期间提供更好的温度控制。
结论
由于诸多因素，包括对绿色能源的追求和对更可靠和可再生能源的探索，燃料电池行业继续快速发展。燃料电池有望在微电网装置、船舶电力和汽车等许多燃料密集型行业中发挥作用。这些燃料电池需要精密、高速和非常可靠的电子控制。主要的挑战仍然是通过改进的电子控制和较长的使用寿命来最大限度地提高叠层电池的输出。这些控制需要大量的保护聚合物、涂层、固定材料和热管理材料。
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文章来源：https://mp.weixin.qq.com/s/bK-D7PkxRsjew9sXFhaHZQ
