氫燃料電池電子器件的保護涂層和聚合物
現代氫燃料電池技術要求更加復雜和可靠的電子控制系統，以確保安全和壽命。氫燃料電池在汽車、航空航天、海洋運輸、軍事和電力微電網系統等關鍵行業越來越受歡迎。保護印刷電路板及其組件不受物理、化學和熱損傷是在苛刻應用中實現強大、可靠燃料電池系統的關鍵。
燃料電池電子器件面臨的挑戰
氫燃料電池控制的一個關鍵功能是精確的電子電壓監測系統。像多層燃料電池這樣的創新需要對每個單獨的燃料電池進行精確的監控和控制，以確保性能和安全性。控制電路板和元件可以在數百安培的電流和高電壓下工作，這在更簡單的設計中是沒有的。控制的復雜性和所需的速度導致設計具有更大的處理能力和更大的組件。為了保持性能，必須解決對這些電子設備和控制裝置的一些威脅。這些威脅包括：
● 液體或氣體污染
● 機械沖擊和振動
● 熱量積聚/熱應力
液體或氣體污染通常是不言而喻的。一般來說，接觸液體的電子設備，暴露在水蒸氣或有毒氣體中會導致短路和設備故障。防止此類故障一直是保形涂層不可或缺的功能。保形涂層在汽車和航空航天燃料電池設計中仍然是必要的。此外，未來的船用燃料電池電子設備將需要保護以免受腐蝕性鹽環境條件的影響。
當然，機械沖擊和振動也是對移動設備的威脅，比如汽車、船只和飛機上的移動設備。例如，大型繼電器和大功率電子元件等。裝有這些較大部件的汽車燃料電池需要額外的固定材料，以減輕標準行駛過程中獲得的持續機械沖擊。軍事和航空航天等其它行業也是如此。
熱積聚/熱應力是燃料電池控制裝置中最具挑戰性的問題之一。如前所述，這些控制裝置中的電壓和電流可能相當大，它們通常包含高速微處理器和集成電路。這種功率和速度通常導致熱量積聚，需要某種形式的熱管理，以避免損壞敏感部件。工業和微電網用燃料電池需要散熱產品和防環境化學污染的保護。
當今燃料電池行業中使用的涂覆材料根據燃料電池的功能有很大的不同。UV固化涂覆材料繼續為燃料電池印刷電路板設計人員提供最大的優勢，因為他們能夠防化學品、水和化學蒸汽。另外，UV固化涂層具有很好的耐高溫性能。最后，紫外光固化物不含有機溶劑，可被認為是環保的，與燃料電池的綠色環保性行成較好的契合。在白色家電洗滌行業（洗碗機、洗衣機/烘干機）中經過長期測試和驗證，UV固化三防漆已通過PCBA腐蝕性產品（如漂白劑、洗滌劑和濕氣）的全面審查。UV固化三防漆如UV40、UV50或新的LED可固化UVA300都是專門針對燃料電池行業的要求而設計的。
機械沖擊和振動引起的問題通常需要多方面解決方法。例如，在汽車燃料電池保護方面，UV500保形涂層已被證明是一個合適的選擇，同時使用了最新的固定和防振材料UV20GEL。UV20GEL是一種與紫外線保形涂層兼容的補充產品，用于減輕印刷電路板組件上高部件所經歷的機械沖擊和振動。正如汽車工業所證明的那樣，燃料電池控制和監控模塊可能需要額外的保護，以便在最具挑戰性的環境中長期使用。
最后，我們將討論熱積聚的問題和熱管理的必要性。工業疊層燃料電池產生高工作電壓，因此對印刷電路板組件設計者提出了挑戰。堆疊電池之間的毫伏差會導致更大的綜合損耗。因此，在標準操作期間，監測和調整的準確性至關重要。隨著溫度的升高，若沒有熱耗散產品以控制溫度，通信總線和電壓監測器的性能可能會降低的燃料電池系統的性能。Thermosink 35，由于其3.8W/mK的高導熱性，已被證明可以穩定印刷電路板組件的溫度。此外，個別組件的導熱墊片等產品將有助于在標準的和高要求的燃料電池運行期間提供更好的溫度控制。
結論
由于諸多因素，包括對綠色能源的追求和對更可靠和可再生能源的探索，燃料電池行業繼續快速發展。燃料電池有望在微電網裝置、船舶電力和汽車等許多燃料密集型行業中發揮作用。這些燃料電池需要精密、高速和非常可靠的電子控制。主要的挑戰仍然是通過改進的電子控制和較長的使用壽命來最大限度地提高疊層電池的輸出。這些控制需要大量的保護聚合物、涂層、固定材料和熱管理材料。
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