DE102019202603A1 - Electrochemical unit, heat dissipation system, and method of operating an electrochemical unit - Google Patents

Electrochemical unit, heat dissipation system, and method of operating an electrochemical unit Download PDF

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Abstract

Um eine elektrochemische Einheit bereitzustellen, welche eine möglichst lange Lebensdauer aufweist und deren Gefahrenpotential minimiert ist, wird vorgeschlagen, dass die elektrochemische Einheit eine oder mehrere elektrochemische Zellen und eine Zellaufnahme zur Aufnahme der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen umfasst, wobei die Zellaufnahme einen Innenraum der elektrochemischen Einheit umgibt, wobei die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen in der Zellaufnahme gehalten sind, wobei ein die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen umgebender Teil des Innenraums einen Kühlraum der elektrochemischen Einheit bildet und wobei der Kühlraum teilweise oder vollständig mit einem Kühlmedium der elektrochemischen Einheit gefüllt ist.In order to provide an electrochemical unit which has the longest possible service life and whose hazard potential is minimized, it is proposed that the electrochemical unit comprises one or more electrochemical cells and a cell receptacle for receiving the one or more electrochemical cells, the cell receptacle having an interior of the surrounds the electrochemical unit, wherein the one or more electrochemical cells are held in the cell receptacle, wherein a part of the interior surrounding the one or more electrochemical cells forms a cooling space of the electrochemical unit and wherein the cooling space is partially or completely filled with a cooling medium of the electrochemical unit is filled.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine elektrochemische Einheit, vorzugsweise eine Batterievorrichtung oder eine Akkumulatorvorrichtung, insbesondere für Fahrzeuge, beispielsweise für Straßenfahrzeuge.The present invention relates to an electrochemical unit, preferably a battery device or an accumulator device, in particular for vehicles, for example for road vehicles.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine elektrochemische Einheit bereitzustellen, die eine möglichst lange Lebensdauer aufweist und deren Gefahrenpotential minimiert ist.The present invention is based on the object of providing an electrochemical unit which has the longest possible service life and whose hazard potential is minimized.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch eine elektrochemische Einheit gelöst, welche eine oder mehrere elektrochemische Zellen und eine Zellaufnahme zur Aufnahme der einen oder mehreren elektrochemischen Zellen umfasst, wobei die Zellaufnahme einen Innenraum der elektrochemischen Einheit umgibt, wobei die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen in der Zellaufnahme gehalten sind, wobei ein die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen umgebender Teil des Innenraums einen Kühlraum der elektrochemischen Einheit bildet und wobei der Kühlraum teilweise oder vollständig mit einem Kühlmedium der elektrochemischen Einheit gefüllt ist.According to the invention, this object is achieved by an electrochemical unit which comprises one or more electrochemical cells and a cell receptacle for receiving the one or more electrochemical cells, the cell receptacle surrounding an interior of the electrochemical unit, the one or more electrochemical cells in the cell receptacle are held, wherein a part of the interior surrounding the one or more electrochemical cells forms a cooling space of the electrochemical unit and wherein the cooling space is partially or completely filled with a cooling medium of the electrochemical unit.

Die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen sind im Kühlraum vorzugsweise von dem Kühlmedium umgeben.The one or more electrochemical cells are preferably surrounded by the cooling medium in the cooling space.

Dadurch, dass die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen im Kühlraum von dem Kühlmedium umgeben sind, ist insbesondere eine umlaufende Kühlung realisiert. Eine zusätzliche Kühlung, beispielsweise mittels Kühlplatten und/oder Kühlpasten am Boden der elektrochemischen Einheit, ist vorzugsweise entbehrlich.Because the one or more electrochemical cells in the cooling space are surrounded by the cooling medium, circumferential cooling is implemented in particular. Additional cooling, for example by means of cooling plates and / or cooling pastes on the bottom of the electrochemical unit, is preferably unnecessary.

Die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen ragen insbesondere in den Innenraum hinein und/oder sind im Kühlraum von dem Kühlmedium umschlossen.The one or more electrochemical cells protrude, in particular, into the interior space and / or are enclosed in the cooling space by the cooling medium.

Dadurch, dass die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen von dem Kühlmedium umgeben angeordnet sind, kann aufgrund einer verbesserten Kühlwirkung insbesondere ein verbesserter Wirkungsgrad der elektrochemischen Einheit erreicht werden, wodurch vorzugsweise ein reduzierter Energieverbrauch erhältlich ist.Because the one or more electrochemical cells are arranged surrounded by the cooling medium, in particular an improved efficiency of the electrochemical unit can be achieved due to an improved cooling effect, whereby a reduced energy consumption can preferably be achieved.

Der Kühlraum ist vorzugsweise ein Zwischenraum zwischen der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen der elektrochemischen Einheit und/oder der Zellaufnahme.The cooling space is preferably an intermediate space between the one or more electrochemical cells of the electrochemical unit and / or the cell receptacle.

Die Lebensdauer der elektrochemischen Einheit ist insbesondere verlängert.The service life of the electrochemical unit is particularly extended.

Von der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen abgegebene Wärme ist insbesondere von dem Kühlmedium aufnehmbar und/oder auf das Kühlmedium übertragbar. Ein sogenannter „thermal runaway“, bei welchem es aufgrund von exothermen chemischen Reaktionen innerhalb der Zellen zu einer sich selbst verstärkenden Wärmeentwicklung und zu einem Überhitzen von einer oder mehrerer elektrochemischer Zellen kommt, ist vorzugsweise vermeidbar. Häufig kommt es bei einem „thermal runaway“ zu einer dominoartigen Wärmepropagation von einer elektrochemischen Zelle auf eine andere elektrochemische Zelle. Auch dieser Prozess kann durch die umlaufende Kühlung der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen mittels des Kühlmediums vorzugsweise vermieden werden.The heat given off by the one or more electrochemical cells can in particular be absorbed by the cooling medium and / or transferred to the cooling medium. A so-called “thermal runaway”, in which exothermic chemical reactions within the cells lead to self-reinforcing heat development and overheating of one or more electrochemical cells, can preferably be avoided. A “thermal runaway” often leads to domino-like heat propagation from one electrochemical cell to another electrochemical cell. This process can also preferably be avoided by the circumferential cooling of the one or more electrochemical cells by means of the cooling medium.

Die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen sind vorzugsweise Lithiumionen-Zellen.The one or more electrochemical cells are preferably lithium ion cells.

Günstig kann es sein, wenn die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen in der Zellaufnahme aufgenommen und/oder an der Zellaufnahme fixiert sind. Insbesondere sind die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen jeweils entlang einer Deckellängsachse der jeweiligen elektrochemischen Zelle, welche durch deren Zelldeckel verläuft, in der Zellaufnahme aufgehängt und/oder ausgerichtet und/oder fixiert.It can be favorable if the one or more electrochemical cells are incorporated into the cell receptacle and / or are fixed to the cell receptacle. In particular, the one or more electrochemical cells are each suspended and / or aligned and / or fixed in the cell receptacle along a longitudinal axis of the cover of the respective electrochemical cell, which runs through its cell cover.

Dadurch, dass die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen in der Zellaufnahme gehalten sind, ist vorzugsweise ein Bewegungsspielraum der Zellterminals entlang einer Haupterstreckungsebene des jeweiligen Zelldeckels - selbst bei einem Anschwellen der einen oder der mehreren elektrochemischen Zelle - minimiert.Because the one or more electrochemical cells are held in the cell receptacle, a freedom of movement of the cell terminals along a main plane of extent of the respective cell cover - even if the one or more electrochemical cells swell - is minimized.

Vorzugsweise ist eine Zentrierung der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen in der Zellaufnahme, insbesondere aufgrund einer gezielten Positionierung vor der Fixierung an der Zellaufnahme, möglich. Ein Verspannen der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen ist vorzugsweise entbehrlich.A centering of the one or more electrochemical cells in the cell receptacle is preferably possible, in particular due to a targeted positioning before the fixation on the cell receptacle. Bracing of the one or more electrochemical cells is preferably unnecessary.

Vorzugsweise ist ein Abstand mehrerer elektrochemischer Zellen bezogen auf ihre Zellterminals senkrecht zu der Deckellängsachse der jeweiligen elektrochemischen Zelle zumindest näherungsweise konstant.A distance between a plurality of electrochemical cells in relation to their cell terminals perpendicular to the longitudinal axis of the cover of the respective electrochemical cell is preferably at least approximately constant.

Die Deckellängsachsen benachbarter elektrochemischer Zellen sind insbesondere zumindest näherungsweise parallel zueinander in der Zellaufnahme angeordnet und/oder ausgerichtet.The cover longitudinal axes of adjacent electrochemical cells are in particular arranged and / or aligned at least approximately parallel to one another in the cell receptacle.

Dadurch, dass die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen von dem Kühlmedium umgeben sind, sind Bewegungen der elektrochemischen Zellen, welche insbesondere durch Zellalterungsprozesse entstehen können, vorzugsweise entkoppelt. Derartige Bewegungen sind beispielsweise Expansionsbewegungen und/oder Zellvibrationen.Because the one or more electrochemical cells are surrounded by the cooling medium, movements of the electrochemical cells, which can arise in particular through cell aging processes, preferably decoupled. Such movements are, for example, expansion movements and / or cell vibrations.

Es wirken vorzugsweise geringe oder keine Kräfte auf die Zellaufnahme, insbesondere da eventuelle Kräfte von dem Kühlmedium aufnehmbar und/oder mittels des Kühlmediums ausgleichbar sind.There are preferably little or no forces acting on the cell receptacle, in particular since any forces can be absorbed by the cooling medium and / or compensated for by means of the cooling medium.

„Zellalterungsprozesse“ umfassen Materialausdehnungen in den elektrischen Zellen und/oder eine Bildung von Zellgas in den elektrochemischen Zellen, was durch einen Anstieg eines Innendrucks zu einem Anschwellen der elektrochemischen Zellen führen kann (sogenanntes „swelling“).“Cell aging processes” include material expansion in the electrical cells and / or the formation of cell gas in the electrochemical cells, which can lead to swelling of the electrochemical cells due to an increase in internal pressure (so-called “swelling”).

Vorteilhaft kann es sein, wenn sämtliche elektrochemische Zellen der elektrochemischen Einheit im Wesentlichen quaderförmig ausgebildet sind. Vorzugsweise sind Zellschmalseiten und Zellbreitseiten der elektrochemischen Zellen stoffschlüssig miteinander verbunden und/oder ist ein Zellbecher einstückig ausgebildet.It can be advantageous if all the electrochemical cells of the electrochemical unit are essentially cuboid. The narrow cell sides and broad cell sides of the electrochemical cells are preferably cohesively connected to one another and / or a cell cup is formed in one piece.

Ein Gehäuse einer elektrochemischen Zelle ist vorzugsweise von einem Zelldeckel und dem Zellbecher gebildet. An dem Zelldeckel einer elektrochemischen Zelle sind insbesondere jeweils zwei Zellterminals der elektrochemischen Zelle angeordnet. Der Zelldeckel ist beispielsweise als ein von dem Zellbecher separates Bauteil ausgebildet und insbesondere mittels einer fluiddichten Abdichtung an dem Zelldeckel festgelegt.A housing of an electrochemical cell is preferably formed by a cell cover and the cell cup. In particular, two cell terminals of the electrochemical cell are arranged on the cell cover of an electrochemical cell. The cell cover is designed, for example, as a component that is separate from the cell cup and in particular is fixed to the cell cover by means of a fluid-tight seal.

Günstig kann es sein, wenn der Zelldeckel und der Zellbecher miteinander vergossen und/oder verschweißt sind.It can be beneficial if the cell cover and the cell cup are potted and / or welded together.

Dies gilt vorzugsweise für sämtliche elektrochemische Zellen.This preferably applies to all electrochemical cells.

Die Zellaufnahme der elektrochemischen Einheit umfasst vorzugsweise ein Abdeckelement und ein Becherelement.The cell receptacle of the electrochemical unit preferably comprises a cover element and a cup element.

Es kann vorgesehen sein, dass der eine oder die mehreren Zelldeckel der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen einen über den jeweiligen Zellbecher hinausstehenden Rand aufweisen, an welchem sie jeweils in das Becherelement der Zellaufnahme der elektrochemischen Einheit eingehängt werden, insbesondere derart, dass der eine oder die mehreren Zelldeckel direkt aneinander anschließen und der oder die Ränder des einen oder der mehreren Zelldeckel auf einem Randbereich des Becherelements aufliegen.It can be provided that the one or more cell covers of the one or more electrochemical cells have an edge protruding beyond the respective cell cup, on which they are each hung into the cup element of the cell receptacle of the electrochemical unit, in particular such that the one or more connect the several cell covers directly to one another and the edge or edges of the one or more cell covers rest on an edge region of the cup element.

Gemäß dieser Ausführungsform sind der eine oder die mehreren Zelldeckel der elektrochemischen Zellen vorzugsweise unmittelbar mit dem Randbereich des Beckerelements und/oder miteinander fluiddicht verbunden. Der eine oder die mehreren Zelldeckel bilden vorzugsweise das Abdeckelement der elektrochemischen Einheit, insbesondere ohne dass ein zusätzliches Bauteil vorgesehen ist.According to this embodiment, the one or more cell covers of the electrochemical cells are preferably connected directly to the edge region of the Becker element and / or to one another in a fluid-tight manner. The one or more cell covers preferably form the cover element of the electrochemical unit, in particular without an additional component being provided.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die elektrochemische Einheit ein zusätzliches und/oder separates Abdeckelement zur fluiddichten Abdichtung des Innenraums der elektrochemischen Einheit umfasst.Alternatively, it can be provided that the electrochemical unit comprises an additional and / or separate cover element for the fluid-tight sealing of the interior of the electrochemical unit.

Hierfür ist vorzugsweise ein zumindest näherungsweise plattenförmiges Abdeckelement vorgesehen, welches Aussparungen für die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen umfasst, in welche die eine oder die elektrochemischen Zellen hindurchragen und so in das Abdeckelement eingesetzt sind. Vorzugsweise sind der eine oder die mehreren Zelldeckel und das zusätzliche und/oder separate Abdeckelement und/oder das Becherelement fluiddicht miteinander verbunden.For this purpose, an at least approximately plate-shaped cover element is preferably provided which comprises recesses for the one or more electrochemical cells, into which the one or more electrochemical cells protrude and are thus inserted into the cover element. The one or more cell lids and the additional and / or separate cover element and / or the cup element are preferably connected to one another in a fluid-tight manner.

Alternativ kann zur Bereitstellung eines zusätzlichen und/oder separaten Abdeckelements vorgesehen sein, dass das Abdeckelement zumindest näherungsweise plattenförmig und geschlossen (ohne Aussparungen) ausgebildet ist, wobei das Abdeckelement vorzugsweise fluiddicht mit dem Becherelement verbunden ist und/oder auf dem einen oder den mehreren Zelldeckeln aufliegt oder beabstandet dazu angeordnet ist. Zwischen dem Abdeckelement und dem einen oder den mehreren Zelldeckeln sind vorzugsweise Fluidkanäle ausgebildet, beispielsweise zum Befüllen der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen und/oder zur Ausbildung von Elementen zum Anlegen und/oder Abgreifen von Spannung auf einer Außenseite der elektrochemischen Einheit.Alternatively, to provide an additional and / or separate cover element, it can be provided that the cover element is at least approximately plate-shaped and closed (without recesses), the cover element preferably being fluid-tightly connected to the cup element and / or resting on the one or more cell lids or is arranged at a distance from it. Fluid channels are preferably formed between the cover element and the one or more cell covers, for example for filling the one or more electrochemical cells and / or for forming elements for applying and / or tapping voltage on an outside of the electrochemical unit.

Einzelne, mehrere oder sämtliche der genannten fluiddichten Verbindungen sind vorzugsweise mittels Vergießen und/oder Verschweißen hergestellt.Individual, several or all of the fluid-tight connections mentioned are preferably produced by means of casting and / or welding.

Vorzugsweise sind eine oder mehrere elektrochemische Zellen der einen oder mehreren elektrochemischen Zellen zumindest partiell fünfseitig von dem Kühlmedium umgeben.Preferably, one or more electrochemical cells of the one or more electrochemical cells are at least partially surrounded on five sides by the cooling medium.

„Fünfseitig“ bedeutet insbesondere, dass ein Gehäuse der jeweiligen elektrochemischen Zelle mit Ausnahme von einer Seite - beispielsweise dem Zelldeckel - an welcher die Zellterminals angeordnet sind, von dem Kühlmedium umgeben ist.“Five-sided” means in particular that a housing of the respective electrochemical cell is surrounded by the cooling medium with the exception of one side - for example the cell cover - on which the cell terminals are arranged.

Bei Ausführungsformen, bei welchen die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen partiell - und nicht vollständig - fünfseitig vom Kühlmedium umgeben sind, kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen teilweise unmittelbar an Wandungen der elektrochemischen Einheit anliegen.In embodiments in which the one or more electrochemical cells are partially - and not completely - on five sides of the cooling medium are surrounded, it can be provided that the one or more electrochemical cells are partially in direct contact with walls of the electrochemical unit.

Vorzugsweise sind eine oder mehrere elektrochemische Zellen der einen oder mehreren elektrochemischen Zellen vollflächig fünfseitig von dem Kühlmedium umgeben.One or more electrochemical cells of the one or more electrochemical cells are preferably surrounded on five sides by the cooling medium.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass eine oder mehrere der einen oder mehreren elektrochemischen Zellen zumindest partiell sechsseitig oder vollständig von dem Kühlmedium umgeben sind. Dabei ist insbesondere ein mit Kühlmedium gefüllter Zwischenbereich zwischen dem jeweiligen Zelldeckel der elektrochemischen Zelle und dem Abdeckelement der elektrochemischen Einheit ausgebildet. Ein Spannungsabgriff ist hierbei vorzugsweise über fluiddichte Kanäle und/oder Leitungen realisiert.Alternatively, it can be provided that one or more of the one or more electrochemical cells are at least partially surrounded on six sides or completely by the cooling medium. In particular, an intermediate area filled with cooling medium is formed between the respective cell cover of the electrochemical cell and the cover element of the electrochemical unit. A voltage tap is here preferably implemented via fluid-tight channels and / or lines.

Aufgrund der verbesserten Kühlung ist vorzugsweise die Gefahr einer Betauung von Membranen durch Wasser oder kondensierten Wasserdampf reduziert. Wasser oder kondensierter Wasserdampf können elektrochemische Prozesse in der jeweiligen elektrochemischen Zelle stören und/oder räumlich blockieren.Due to the improved cooling, the risk of condensation on membranes due to water or condensed water vapor is preferably reduced. Water or condensed water vapor can disrupt electrochemical processes in the respective electrochemical cell and / or block them spatially.

Vorzugsweise liegt ein unmittelbarer Kontakt des Kühlmediums und einer äußeren Oberfläche des Gehäuses der jeweiligen elektrochemischen Zelle vor.There is preferably direct contact between the cooling medium and an outer surface of the housing of the respective electrochemical cell.

Günstig kann es sein, wenn das Kühlmedium ein Kühlfluid ist und eine oder mehrere elektrochemische Zellen der einen oder mehreren elektrochemischen Zellen von dem Kühlfluid umströmbar und/oder umströmt sind.It can be favorable if the cooling medium is a cooling fluid and the cooling fluid can flow around and / or flow around one or more electrochemical cells of the one or more electrochemical cells.

Vorzugsweise sind die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen in dem Kühlraum zumindest partiell fünfseitig von dem Kühlfluid umströmbar und/oder umströmt.The one or more electrochemical cells in the cooling space can preferably be flowed around and / or around at least partially on five sides by the cooling fluid.

Es kann vorgesehen sein, dass die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen jeweils über die komplette Seite fünfseitig von dem Kühlfluid unströmbar und/oder umströmt sind.Provision can be made for the one or more electrochemical cells to be inaccessible to and / or around the cooling fluid over the entire side on five sides.

Die elektrochemische Einheit ist insbesondere von dem Kühlfluid durchströmt, wobei sich insbesondere eine laminare Strömung um die elektrochemischen Zellen ausbildet.The electrochemical unit is in particular flowed through by the cooling fluid, with a laminar flow in particular developing around the electrochemical cells.

Das Kühlfluid strömt ist vorzugsweise Teil eines Kühlkreislaufs der elektrochemischen Einheit und/oder strömt entlang des Kühlkreislaufs.The cooling fluid flows is preferably part of a cooling circuit of the electrochemical unit and / or flows along the cooling circuit.

Vorzugsweise das Kühlfluid bei Raumtemperatur flüssig ist. Dies erleichtert insbesondere die Handhabbarkeit.Preferably the cooling fluid is liquid at room temperature. This particularly facilitates handling.

Es kann vorgesehen sein, dass die elektrochemische Einheit mehrere elektrochemische Zellen umfasst, welche mittels des Kühlmediums räumlich voneinander getrennt sind. Insbesondere sind die mehreren elektrochemischen Zellen mittels des Kühlmediums thermisch voneinander getrennt.It can be provided that the electrochemical unit comprises a plurality of electrochemical cells, which are spatially separated from one another by means of the cooling medium. In particular, the plurality of electrochemical cells are thermally separated from one another by means of the cooling medium.

Durch die thermische Trennung der elektrochemischen Zellen der elektrochemischen Einheit mittels des Kühlmediums sind die elektrochemischen Zellen insbesondere wärmeübertragungswirksam voneinander entkoppelt.Due to the thermal separation of the electrochemical cells of the electrochemical unit by means of the cooling medium, the electrochemical cells are, in particular, effectively decoupled from one another in terms of heat transfer.

Eine Durchströmung des Kühlfluids durch die elektrochemische Einheit führt insbesondere dazu, dass Wärme von einer elektrochemischen Zelle nicht auf eine benachbart dazu angeordnete elektrochemische Zelle übertragen wird, sondern mittels des Kühlfluids abtransportierbar ist.A flow of the cooling fluid through the electrochemical unit leads in particular to the fact that heat from an electrochemical cell is not transferred to an electrochemical cell arranged adjacent thereto, but can be transported away by means of the cooling fluid.

Vorteilhaft kann es sein, wenn das Kühlmedium ein Kühlfluid ist, wenn die elektrochemische Einheit eine Kühlfluidzufuhr zur Zufuhr des Kühlfluids in den Kühlraum und eine Kühlfluidabfuhr zur Abfuhr des Kühlfluids aus dem Kühlraum umfasst, wobei die Kühlfluidzufuhr und die Kühlfluidabfuhr insbesondere auf einander gegenüberliegenden Seiten der elektrochemischen Einheit angeordnet sind.It can be advantageous if the cooling medium is a cooling fluid, if the electrochemical unit comprises a cooling fluid supply for supplying the cooling fluid into the cooling space and a cooling fluid discharge for removing the cooling fluid from the cooling space, the cooling fluid supply and the cooling fluid removal in particular on opposite sides of the electrochemical Unit are arranged.

Insbesondere sind die Kühlfluidzufuhr und die Kühlfluidabfuhr auf im Wesentlichen senkrecht zum Abdeckelement angeordneten Seiten der elektrochemischen Einheit angeordnet.In particular, the cooling fluid supply and the cooling fluid discharge are arranged on sides of the electrochemical unit which are arranged essentially perpendicular to the cover element.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidzufuhr und die Kühlfluidabfuhr an dem Abdeckelement der elektrochemischen Einheit angeordnet sind und/oder durch das Abdeckelement durchragen.Alternatively, it can be provided that the cooling fluid supply and the cooling fluid discharge are arranged on the cover element of the electrochemical unit and / or protrude through the cover element.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidzufuhr eine Zufuhrleitung ist, welche insbesondere zumindest näherungsweise rohrförmig ausgebildet ist und insbesondere mittels eines Anschlusselements, beispielsweise eines fluiddicht verschließbaren Rohrstutzens, an einer Seite oder an dem Abdeckelement der elektrochemischen Einheit fluiddicht angeschlossen und/oder aufgesteckt ist. It can be provided that the cooling fluid supply is a supply line which is in particular at least approximately tubular and in particular connected and / or plugged in fluid-tightly on one side or on the cover element of the electrochemical unit by means of a connection element, for example a fluid-tight closable pipe socket.

Es kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidabfuhr eine Abfuhrleitung ist, welche insbesondere zumindest näherungsweise rohrförmig ausgebildet ist und insbesondere mittels eines Anschlusselements, beispielsweise eines fluiddicht verschließbaren Rohrstutzens, an einer Seite oder an dem Abdeckelement der elektrochemischen Einheit fluiddicht angeschlossen und/oder aufgesteckt ist.It can be provided that the cooling fluid discharge is a discharge line, which is in particular at least approximately tubular and in particular is connected and / or plugged in fluid-tightly on one side or on the cover element of the electrochemical unit by means of a connection element, for example a fluid-tight closable pipe socket.

Günstig kann es sein, wenn eine Kontaktfläche, an welcher das Kühlmedium in Kontakt mit einer äußeren Oberfläche zumindest eines Gehäuses von zumindest einer elektrochemischen Zelle der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen ist, ca. 50 % oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des zumindest einen Gehäuses der zumindest einen elektrochemischen Zelle beträgt und/oder einnimmt. It can be favorable if a contact area on which the cooling medium is in contact with an outer surface of at least one housing of at least one electrochemical cell of the one or more electrochemical cells is approximately 50% or more of an overall outer surface of the at least one housing of the at least one electrochemical cell is and / or occupies.

Insbesondere beträgt eine Kontaktfläche, an welcher das Kühlmedium in Kontakt mit einer äußeren Oberfläche zumindest eines Gehäuses von zumindest einer elektrochemischen Zelle der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen ist, ca. 65 % oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des zumindest einen Gehäuses der zumindest einen elektrochemischen Zelle.In particular, a contact area at which the cooling medium is in contact with an outer surface of at least one housing of at least one electrochemical cell of the one or more electrochemical cells is approximately 65% or more of an overall outer surface of the at least one housing of the at least one electrochemical cell .

Beispielsweise beträgt eine Kontaktfläche, an welcher das Kühlmedium in Kontakt mit einer äußeren Oberfläche zumindest eines Gehäuses von zumindest einer elektrochemischen Zelle der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen ist, ca. 85 % oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des zumindest einen Gehäuses der zumindest einen elektrochemischen Zelle.For example, a contact area at which the cooling medium is in contact with an outer surface of at least one housing of at least one electrochemical cell of the one or more electrochemical cells is approximately 85% or more of an overall outer surface of the at least one housing of the at least one electrochemical cell .

Die Bezeichnungen „im Wesentlichen“, „ca.“, „zumindest näherungsweise“ bezeichnen insbesondere Abweichungen von den angegebenen Werten und/oder Anordnungen von vorzugsweise höchstens 50 %, insbesondere höchstens 20 %, beispielsweise höchstens 5 %.The terms “essentially”, “approximately”, “at least approximately” denote in particular deviations from the specified values and / or arrangements of preferably at most 50%, in particular at most 20%, for example at most 5%.

Die Kontaktfläche ist insbesondere eine Wärmeübertragungsfläche zur Übertragung von Wärme von der jeweiligen elektrochemischen Zelle auf das Kühlmedium.The contact surface is in particular a heat transfer surface for transferring heat from the respective electrochemical cell to the cooling medium.

Eine Temperatursteuerungseinrichtung der elektrochemischen Einheit zur Steuerung und/oder Regelung der Temperatur der elektrochemischen Einheit ist durch die umlaufende Kühlung insbesondere optimiert, beispielsweise ist ein Regelkreis kleiner, die Regelung genauer und/oder schneller.A temperature control device of the electrochemical unit for controlling and / or regulating the temperature of the electrochemical unit is optimized in particular by the circulating cooling, for example a control loop is smaller, the control is more precise and / or faster.

Günstig kann es sein, wenn die elektrochemische Einheit eine Drucksteuerungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung eines im Kühlraum herrschenden Drucks umfasst, mittels welcher der Druck in der elektrochemischen Einheit, insbesondere über eine Änderung eines Volumens und/oder einer Masse und/oder eines Drucks des in dem Kühlraum befindlichen Kühlmediums, einstellbar und/oder regelbar ist.It can be favorable if the electrochemical unit comprises a pressure control device for controlling and / or regulating a pressure prevailing in the cooling chamber, by means of which the pressure in the electrochemical unit, in particular via a change in a volume and / or a mass and / or a pressure of the in the cooling space located cooling medium, adjustable and / or controllable.

Mittels der Drucksteuerungseinrichtung ist der relative Druck in der elektrochemischen Einheit im Kühlraum beispielsweise auf ca. 1 bar über dem Bezugsniveau einstellbar und/oder regelbar.By means of the pressure control device, the relative pressure in the electrochemical unit in the cooling space can be set and / or regulated to, for example, approximately 1 bar above the reference level.

Die Temperatursteuerungseinrichtung und die Drucksteuerungseinrichtung sind insbesondere in ein Steuerungssystem integriert. Vorzugsweise sind sie funktional unabhängig voneinander. Beispielsweise ist die Temperatursteuerungseinrichtung betätigbar, während die Drucksteuerungseinrichtung ausgeschaltet oder in einem Bereitschaftsmodus ist und umgekehrt.The temperature control device and the pressure control device are in particular integrated into a control system. They are preferably functionally independent of one another. For example, the temperature control device can be actuated while the pressure control device is switched off or in a standby mode and vice versa.

In Ausführungsformen, in welchen eine oder mehrere elektrochemische Zellen von einem Kühlfluid umströmt werden, ist der Druck beispielsweise mittels einer eines druckabhängig variierbaren Strömungswiderstands und/oder einer anpassbaren Pumpleistung, mit welcher das Kühlfluid durch die elektrochemische Einheit durchpumpbar ist, in dem Kühlraum einstellbar und/oder regelbar.In embodiments in which a cooling fluid flows around one or more electrochemical cells, the pressure in the cooling chamber can be set, for example, by means of a pressure-dependently variable flow resistance and / or an adaptable pump power with which the cooling fluid can be pumped through the electrochemical unit and / or adjustable.

Vorzugsweise dient ein Druckmedium zur Anpassung des Drucks in der elektrochemischen Einheit. Das Druckmedium ist beispielsweise ein Druckgas zur pneumatischen Anpassung des Drucks oder eine Druckflüssigkeit zur hydraulischen Anpassung des Drucks.A pressure medium is preferably used to adjust the pressure in the electrochemical unit. The pressure medium is, for example, a compressed gas for the pneumatic adjustment of the pressure or a pressure fluid for the hydraulic adjustment of the pressure.

Vorzugsweise sind Zellalterungsprozesse einer oder mehrerer der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen mittels einer Reduzierung eines Gesamtvolumens, einer Reduzierung der Masse und/oder einer Reduzierung des Drucks einer Kühlfluidströmung des in dem Kühlraum befindlichen Kühlmediums innerhalb der elektrochemischen Einheit ausgleichbar und/oder ausgeglichen.Cell aging processes of one or more of the one or more electrochemical cells can preferably be compensated and / or compensated for by reducing a total volume, reducing the mass and / or reducing the pressure of a cooling fluid flow of the cooling medium located in the cooling space within the electrochemical unit.

Es kann vorgesehen sein, dass mittels der Drucksteuerungseinrichtung zellbedingte Druckänderungen erfassbar sind und beispielsweise Druckprofile einstellbar sind.It can be provided that pressure changes caused by cells can be detected by means of the pressure control device and, for example, pressure profiles can be set.

Vorzugsweise umfasst die elektrochemische Einheit eine Lösch- und/oder Kühlvorrichtung zum Löschen von Flammen und/oder Kühlen von Gasen, wobei die Lösch- und/oder Kühlvorrichtung ein oder mehrere Düsenelemente umfasst, mittels welcher ein Zusatzkühlmedium aus der elektrochemischen Einheit austretenden Flammen und/oder Gasen zuführbar ist.The electrochemical unit preferably comprises an extinguishing and / or cooling device for extinguishing flames and / or cooling gases, the extinguishing and / or cooling device comprising one or more nozzle elements by means of which an additional cooling medium and / or flames exiting the electrochemical unit Gases can be supplied.

Insbesondere ist ein Zusatzkühlfluid den austretenden Flammen und/oder Gasen zerstäubbar und/oder zuführbar.In particular, an additional cooling fluid can be atomized and / or fed to the exiting flames and / or gases.

Die Ausbildung einer Lösch-und/oder Kühlvorrichtung kann den Vorteil bieten, dass die elektrochemische Einheit auf ein Hazardlevel 7 eingestuft werden kann, da entstehende Flammen unmittelbar mittels des Zusatzkühlmediums, insbesondere des Zusatzkühlfluids, löschbar sind.The formation of an extinguishing and / or cooling device can offer the advantage that the electrochemical unit is at a hazard level 7th can be classified, since flames that arise can be extinguished directly by means of the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid.

Die Gase sind beispielsweise leicht entzündliche Abgase und/oder in der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen gebildetes Zellgas. The gases are, for example, easily flammable exhaust gases and / or cell gas formed in the one or more electrochemical cells.

Das eine oder die mehreren Düsenelemente umfassen insbesondere einen sich verengenden Teil eines Rohrs, welcher die Umsetzung von Druck in Geschwindigkeit ermöglicht, sodass insbesondere das Zusatzkühlfluid zerstäubbar ist. Beispielsweise ist mittels des einen oder der mehreren Düsenelemente das Zusatzkühlfluid in feine Tröpfchen zerstäubbar und/oder über der elektrochemischen Einheit verteilbar.The one or more nozzle elements comprise, in particular, a narrowing part of a tube which enables the conversion of pressure into speed, so that in particular the additional cooling fluid can be atomized. For example, the additional cooling fluid can be atomized into fine droplets and / or distributed over the electrochemical unit by means of the one or more nozzle elements.

Vorzugsweise sind das eine oder die mehreren Düsenelemente Löschdüsen.The one or more nozzle elements are preferably extinguishing nozzles.

Ergänzend oder alternativ zu einer Zuführung von Löschmedium innerhalb der elektrochemischen Einheit kann vorgesehen sein, dass die Lösch- und/oder Kühlvorrichtung außerhalb der Zellaufnahme der elektrochemischen Einheit angeordnet ist und insbesondere das Zusatzkühlmedium einem Löschraum auf einer dem Innenraum abgewandten Außenseite zuführbar ist. Dies bietet vorzugsweise den Vorteil, dass die eine oder die elektrochemischen Zellen mittels des Zusatzmediums von der Seite des einen oder der mehreren Zelldeckel aus vor Überhitzung und/oder einem Brand geschützt sind.In addition or as an alternative to a supply of extinguishing medium within the electrochemical unit, it can be provided that the extinguishing and / or cooling device is arranged outside the cell receptacle of the electrochemical unit and, in particular, that the additional cooling medium can be supplied to an extinguishing space on an outside facing away from the interior. This preferably offers the advantage that the one or more electrochemical cells are protected from overheating and / or fire by means of the additional medium from the side of the one or more cell covers.

Ein Übergreifen der Flammen und/eine übermäßige Ausbreitung von Gasen ist insbesondere mittels eines Löschkanals, welcher den Löschraum teilweise oder vollständig abschirmt, minimiert. Der Löschkanal ist vorzugsweise entlang einer Haupterstreckungsrichtung teilweise oder vollständig geschlossen ausgebildet.A spread of the flames and / an excessive spread of gases is minimized in particular by means of an extinguishing channel which partially or completely shields the extinguishing space. The extinguishing channel is preferably designed to be partially or completely closed along a main direction of extent.

Das Zusatzkühlfluid und das Kühlfluid sind vorzugsweise chemisch identisch. Insbesondere sind das Zusatzkühlfluid und das Kühlfluid miteinander vollständig mischbar.The additional cooling fluid and the cooling fluid are preferably chemically identical. In particular, the additional cooling fluid and the cooling fluid are completely miscible with one another.

Es kann vorgesehen sein, dass die Lösch- und/oder Kühlvorrichtung eine Steuerungseinrichtung zur Steuerung und/oder Regelung der Zuführung des Zusatzkühlmediums, insbesondere des Zusatzkühlfluids, mittels eines oder mehrerer Düsenelemente umfasst, und dass die Zuführung des Zusatzkühlmediums, insbesondere des Zusatzkühlfluids, mittels der Steuerungseinrichtung auslösbar ist. Die Auslösung der Zuführung des Zusatzkühlmediums, insbesondere des Zusatzkühlfluids, ist insbesondere druck- und/oder temperaturabhängig.It can be provided that the extinguishing and / or cooling device comprises a control device for controlling and / or regulating the supply of the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid, by means of one or more nozzle elements, and that the supply of the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid, by means of the Control device is triggered. The triggering of the supply of the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid, is particularly pressure and / or temperature dependent.

Die Steuerungseinrichtung der Lösch- und/oder Kühlvorrichtung umfasst vorzugsweise einen oder mehrere Drucksensoren und/oder Temperatursensoren. Mittels des einen oder der mehreren Drucksensoren und/oder des einen oder der mehreren Temperatursensoren ist vorzugsweise ein Druck und/oder eine Temperatur im Kühlraum detektierbar. Bei Übersteigen eines maximalen Drucks und/oder einer maximalen Temperatur ist mittels der Steuerungseinrichtung der Lösch- und/oder Kühlvorrichtung beispielsweise die Zuführung des Zusatzkühlfluids auslösbar und/oder ausgelöst.The control device of the extinguishing and / or cooling device preferably comprises one or more pressure sensors and / or temperature sensors. A pressure and / or a temperature in the cooling space can preferably be detected by means of the one or more pressure sensors and / or the one or more temperature sensors. When a maximum pressure and / or a maximum temperature is exceeded, for example, the supply of the additional cooling fluid can be triggered and / or triggered by means of the control device of the extinguishing and / or cooling device.

Die maximale Temperatur und/oder der maximale Druck sind insbesondere derart gewählt, dass im Falle einer Flammenbildung die Zuführung von, insbesondere zerstäubtem, Zusatzkühlfluid mittels des eine oder der mehreren Düsenelemente in den Löschraum auslösbar und/oder ausgelöst ist.The maximum temperature and / or the maximum pressure are selected in particular such that in the event of flame formation, the supply of, in particular atomized, additional cooling fluid to the extinguishing space can be and / or triggered by means of the one or more nozzle elements.

Es kann vorgesehen sein, dass das Zusatzkühlfluid nach einem Löschvorgang dem Kühlraum und/oder dem Kühlfluid zuführbar ist. Vorzugsweise ist das Zusatzkühlfluid samt dem Kühlfluid aus der elektrochemischen Einheit abführbar.It can be provided that the additional cooling fluid can be fed to the cooling space and / or the cooling fluid after an extinguishing process. The additional cooling fluid, together with the cooling fluid, can preferably be removed from the electrochemical unit.

Vorteilhaft kann es sein, wenn eine oder mehrere elektrochemische Zellen der einen oder mehreren elektrochemischen Zellen mindestens eine Sollbruchstelle und/oder mindestens ein Ventil umfassen, welche im Falle eines Übersteigens eines maximalen Innendrucks in der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen eine Durchtrittsöffnung zum Durchtritt von in der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen gebildetem Zellgas aus der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen in den Kühlraum bildet.It can be advantageous if one or more electrochemical cells of the one or more electrochemical cells comprise at least one predetermined breaking point and / or at least one valve which, in the event of a maximum internal pressure in the one or more electrochemical cells, provides a passage opening for the passage of in which forms cell gas formed from the one or more electrochemical cells from the one or more electrochemical cells into the cooling space.

Bei einer aktiven Steuerung eines Bruchs an der mindestens einen Sollbruchstelle und/oder einer aktiven Öffnung des mindestens einen Ventils kann vorgesehen sein, dass eine Entstehung der mindestens einen Durchtrittsöffnung temperaturabhängig gesteuert und/oder geregelt ist. Insbesondere ist die mindestens eine Durchtrittsöffnung bei Übersteigen einer maximalen Innentemperatur in einer oder mehreren der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen generierbar.With active control of a break at the at least one predetermined breaking point and / or an active opening of the at least one valve, provision can be made for the creation of the at least one passage opening to be controlled and / or regulated as a function of temperature. In particular, the at least one passage opening can be generated when a maximum internal temperature is exceeded in one or more of the one or more electrochemical cells.

Das Zellgas ist vorzugsweise mittels des Kühlmediums, insbesondere des Kühlfluids, aus der elektrochemischen Einheit ableitbar und/oder ausleitbar.The cell gas can preferably be diverted and / or diverted from the electrochemical unit by means of the cooling medium, in particular the cooling fluid.

Dies bietet insbesondere den Vorteil, dass eine gezielte Ableitung und/oder Ausleitung von Zellgas aus der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen und/oder aus dem Kühlraum ermöglicht wird.This offers the advantage, in particular, that a targeted discharge and / or discharge of cell gas from the one or more electrochemical cells and / or from the cooling space is made possible.

Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass die Sollbruchstelle passiv eine Durchtrittsöffnung in einer oder mehrerer elektrochemischer Zellen geschaffen wird. Vorzugsweise ist die Sollbruchstelle eine Materialschwachstelle, beispielsweise ein Berstelement, welches, sobald ein Innendruck in einer elektrochemischen Zelle einen maximalen Innendruck übersteigt oder sobald eine Innentemperatur eine maximale Innentemperatur übersteigt, aufbricht, insbesondere derart, dass eine Durchtrittsöffnung im Gehäuse der elektrochemischen Zelle entsteht.Additionally or alternatively, it can be provided that the predetermined breaking point is passively created a passage opening in one or more electrochemical cells. The predetermined breaking point is preferably a material weak point, For example, a bursting element which breaks open as soon as an internal pressure in an electrochemical cell exceeds a maximum internal pressure or as soon as an internal temperature exceeds a maximum internal temperature, in particular in such a way that a passage opening is created in the housing of the electrochemical cell.

Die mindestens eine Sollbruchstelle ermöglicht vorzugsweise ein gezieltes Aufbrechen der elektrochemischen Zelle.The at least one predetermined breaking point preferably enables the electrochemical cell to be broken open in a targeted manner.

Das mindestens eine Ventil ermöglicht vorzugsweise eine gezielte Einstellbarkeit eines Umfangs der mindestens einen Durchtrittsöffnung.The at least one valve preferably enables the circumference of the at least one passage opening to be adjusted in a targeted manner.

Vorzugsweise ist das Kühlmedium und/oder das Zusatzkühlmedium ein Löschmedium. Insbesondere ist das Kühlfluid und/oder das Zusatzkühlfluid ein Löschfluid.The cooling medium and / or the additional cooling medium is preferably an extinguishing medium. In particular, the cooling fluid and / or the additional cooling fluid is an extinguishing fluid.

Insbesondere ist das Kühlmedium ein Kühlfluid. Das Kühlfluid und/oder das Zusatzkühlmedium, insbesondere das Zusatzkühlfluid, sind beispielsweise nicht brennbar.In particular, the cooling medium is a cooling fluid. The cooling fluid and / or the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid, are, for example, non-flammable.

Das Kühlfluid und/oder das Zusatzkühlmedium, insbesondere das Zusatzkühlfluid, gelten vorzugsweise gemäß der Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen (Gefahrstoffverordnung) nicht als Gefahrstoff und/oder sind nicht als Gefahrstoff eingestuft. Maßgeblich hierfür ist insbesondere der Stand der Gefahrstoffverordnung vom 5. April 2017.The cooling fluid and / or the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid, are preferably not classified as hazardous substances and / or are not classified as hazardous substances in accordance with the Ordinance on Protection against Hazardous Substances (Hazardous Substances Ordinance). The status of the Ordinance on Hazardous Substances of April 5, 2017 is particularly relevant.

Dadurch, dass das Kühlmedium und/oder das Zusatzkühlmedium nicht als Gefahrstoff eingestuft sind, kann eine Gefahr bei einer Leckage reduziert sein.Because the cooling medium and / or the additional cooling medium are not classified as hazardous substances, the risk of a leak can be reduced.

Günstig kann es sein, wenn das Kühlfluid und/oder ein Zusatzkühlmedium, insbesondere ein Zusatzkühlfluid, bei Raumtemperatur zumindest näherungsweise wasserunlöslich sind.It can be favorable if the cooling fluid and / or an additional cooling medium, in particular an additional cooling fluid, are at least approximately insoluble in water at room temperature.

Beispielsweise weisen das Kühlfluid und/oder das Zusatzkühlmedium, insbesondere das Zusatzkühlfluid, bei Raumtemperatur eine Löslichkeit in Wasser von ca. 5 ppm oder weniger, beispielsweise ca. 3 ppm oder weniger, auf.For example, the cooling fluid and / or the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid, have a solubility in water of approx. 5 ppm or less, for example approx. 3 ppm or less, at room temperature.

Vorzugsweise ist ein Brandschutz in die elektrochemische Einheit integriert.Fire protection is preferably integrated into the electrochemical unit.

Günstig kann es sein, wenn das Kühlfluid und/oder das Zusatzkühlmedium, insbesondere das Zusatzkühlfluid, elektrisch isolierend sind.It can be favorable if the cooling fluid and / or the additional cooling medium, in particular the additional cooling fluid, are electrically insulating.

„Elektrisch isolierend“ bedeutet vorzugsweise, dass das Kühlmedium und/oder das Zusatzkühlmedium einen spezifischen Widerstand von ca. 1·106 Ω·cm oder mehr, insbesondere ca. 1·108 Ω·cm oder mehr, beispielsweise ca. 1·1010 Ω·cm oder mehr, aufweisen.“Electrically insulating” preferably means that the cooling medium and / or the additional cooling medium have a specific resistance of approx. 1 · 10 6 Ω · cm or more, in particular approx. 1 · 10 8 Ω · cm or more, for example approx 10 Ω · cm or more.

Günstig kann es sein, wenn das Kühlmedium ein Kühlfluid ist und wenn das Kühlfluid und/oder ein Zusatzkühlmedium, insbesondere ein Zusatzkühlfluid, eines oder mehrere der folgenden Materialien umfassen oder daraus gebildet sind: Hydrofluorether und perfluoriertes Ethylisopropylketon.It can be favorable if the cooling medium is a cooling fluid and if the cooling fluid and / or an additional cooling medium, in particular an additional cooling fluid, comprise or are formed from one or more of the following materials: hydrofluoroether and perfluorinated ethyl isopropyl ketone.

Als besonders günstig haben sich High-Tech-Flüssigkeiten, beispielsweise Novec™ 1230 oder Novec™ 7500, von 3M™, gemäß einer Zusammensetzung von September 2018 erwiesen.High-tech liquids, for example Novec ™ 1230 or Novec ™ 7500, from 3M ™, according to a composition from September 2018, have proven to be particularly favorable.

Das Kühlmedium und/oder das Zusatzkühlmedium weisen insbesondere eine thermische Leitfähigkeit von ca. 0,5 W/m.K oder mehr, beispielsweise 0,8 W/m.K oder mehr, auf.The cooling medium and / or the additional cooling medium in particular have a thermal conductivity of approximately 0.5 W / m.K or more, for example 0.8 W / m.K or more.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Wärmeableitsystem zur Ableitung von Wärme aus elektrochemischen Einheiten, umfassend eine oder mehrere erfindungsgemäße elektrochemische Einheiten und ein Wärmeübertragerelement, wobei die eine oder die mehreren elektrochemischen Einheiten von einem Kühlfluid umströmbar und/oder umströmt sind, wobei mittels des Wärmeübertragerelements Wärme von dem Kühlfluid auf ein Wärmeaufnahmefluid des Wärmeableitsystems übertragbar ist und wobei das Kühlfluid Teil eines Kühlkreislaufs des Wärmeableitsystems ist.The present invention also relates to a heat dissipation system for dissipating heat from electrochemical units, comprising one or more electrochemical units according to the invention and a heat exchanger element, wherein the one or more electrochemical units can be flowed around and / or flowed around by a cooling fluid, with the heat exchanger element being used for heat from the cooling fluid can be transferred to a heat absorbing fluid of the heat dissipation system, and wherein the cooling fluid is part of a cooling circuit of the heat dissipation system.

Günstig kann es sein, wenn eine Drucksteuerungseinrichtung einer elektrochemischen Einheit der einen oder mehreren elektrochemischen Einheiten ein Druckausgleichselement umfasst, mittels welchem ein in zumindest einem Kühlraum der einen oder der mehreren elektrochemischen Einheiten herrschender Druck ausgleichbar und/oder ausgeglichen ist. Das Druckausgleichselement umfasst vorzugsweise einen Druckspeicher und ein Druckregelungsventil.It can be favorable if a pressure control device of an electrochemical unit of the one or more electrochemical units comprises a pressure compensation element by means of which a pressure prevailing in at least one cooling space of the one or more electrochemical units can be compensated and / or compensated. The pressure compensation element preferably comprises a pressure accumulator and a pressure regulating valve.

Der Druckspeicher umfasst vorzugsweise ein Druckmedium, beispielsweise ein Druckgas oder eine Druckflüssigkeit, mittels welcher der Druck in der einen oder den mehreren elektrochemischen Einheiten anpassbar ist. Mittels Einstellung einer Öffnung des Druckregelungsventils ist dabei insbesondere ein Druckausgleich zwischen dem Druckausgleichselement und der einen oder den mehreren elektrochemischen Einheiten herbeiführbar.The pressure accumulator preferably comprises a pressure medium, for example a pressure gas or a pressure fluid, by means of which the pressure in the one or more electrochemical units can be adjusted. By setting an opening of the pressure regulating valve, in particular a pressure equalization can be brought about between the pressure equalization element and the one or more electrochemical units.

Ein sogenanntes „swelling“ der elektrochemischen Zellen, d.h. eine Volumenvergrößerung aufgrund von Zellalterungsprozessen, kann so vorzugsweise ausgeglichen werden.So-called "swelling" of the electrochemical cells, i.e. an increase in volume due to cell aging processes can thus preferably be compensated for.

Vorteilhaft kann es sein, wenn in einer oder mehreren elektrochemischen Zellen der einen oder mehreren elektrochemischen Einheiten gebildetes Zellgas durch mindestens eine Sollbruchstelle und/oder mindestens ein Ventil aus der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen ausleitbar ist, wenn das Zellgas von und/oder in dem Kühlfluid aufnehmbar ist und wenn das Zellgas über den Kühlkreislauf aus der jeweiligen elektrochemischen Einheit abführbar ist. It can be advantageous if cell gas formed in one or more electrochemical cells of the one or more electrochemical units can be diverted through at least one predetermined breaking point and / or at least one valve from the one or more electrochemical cells when the cell gas is from and / or in the Cooling fluid can be absorbed and when the cell gas can be removed from the respective electrochemical unit via the cooling circuit.

Insbesondere ist das Zellgas in einem in dem Kühlfluid gelösten Zustand und/oder in einem an Bestandsteilen des Kühlfluids chemisch adsorbierten Zustand und/oder einem von dem Kühlfluid chemisch absorbierten Zustand über den Kühlkreislauf aus der jeweiligen elektrochemischen Einheit abführbar und/oder abgeführt.In particular, the cell gas in a state dissolved in the cooling fluid and / or in a state chemically adsorbed on constituents of the cooling fluid and / or in a state chemically absorbed by the cooling fluid can be discharged and / or discharged from the respective electrochemical unit via the cooling circuit.

Vorzugsweise umfasst das Wärmeableitsystem eine Abtrennvorrichtung, mittels welcher das gebildete Zellgas von dem Kühlfluid abtrennbar ist. Insbesondere ist das gebildete Zellgas mittels Erwärmen und/oder chemischer Trennmethoden von dem Kühlfluid abtrennbar. Die Abtrennvorrichtung umfasst vorzugsweise eine Heizeinrichtung und/oder ein Abtrennbecken und/oder ein Adsorptionsmedium.The heat dissipation system preferably comprises a separation device, by means of which the cell gas formed can be separated from the cooling fluid. In particular, the cell gas formed can be separated from the cooling fluid by means of heating and / or chemical separation methods. The separation device preferably comprises a heating device and / or a separation basin and / or an adsorption medium.

Dies kann den Vorteil bieten, dass eine Ansammlung von gebildetem Zellgas in der elektrochemischen Einheit vermieden werden kann.This can offer the advantage that an accumulation of cell gas formed in the electrochemical unit can be avoided.

Zellgas umfasst vorzugsweise sämtliche in der jeweiligen elektrochemischen Zelle entstehenden Gase.Cell gas preferably comprises all gases that arise in the respective electrochemical cell.

Das erfindungsgemäße Wärmeableitsystem weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen elektrochemischen Einheit beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The heat dissipation system according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the electrochemical unit according to the invention.

Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Betreiben einer elektrochemischen Einheit, insbesondere einer erfindungsgemäßen elektrochemischen Einheit, wobei das Verfahren Folgendes umfasst:

  • Durchleiten eines Kühlfluids durch eine elektrochemische Einheit, insbesondere eine erfindungsgemäße elektrochemische Einheit, wobei eine oder mehrere elektrochemische Zellen in der elektrochemischen Einheit von dem Kühlfluid, insbesondere zumindest partiell fünfseitig, umströmt werden.
The present invention also relates to a method for operating an electrochemical unit, in particular an electrochemical unit according to the invention, the method comprising the following:
  • Passing a cooling fluid through an electrochemical unit, in particular an electrochemical unit according to the invention, one or more electrochemical cells in the electrochemical unit being flowed around by the cooling fluid, in particular at least partially on five sides.

Es kann vorgesehen sein, dass ein Druck in der elektrochemischen Einheit durch Anpassung von Volumen und/oder Masse und/ oder Druck des Kühlfluids, welches durch die elektrochemische Einheit durchgeleitet wird, insbesondere mittels eines Druckausgleichselements auf einem zumindest näherungsweise konstanten Wert gehalten wird. Das Druckausgleichselement umfasst vorzugsweise einen Druckspeicher und ein Druckregelungsventil.Provision can be made for a pressure in the electrochemical unit to be kept at an at least approximately constant value by adjusting the volume and / or mass and / or pressure of the cooling fluid which is passed through the electrochemical unit, in particular by means of a pressure compensation element. The pressure compensation element preferably comprises a pressure accumulator and a pressure regulating valve.

Der konstante Wert ist vorzugsweise so gewählt, dass eine Position der Zellterminals der einen oder mehreren elektrochemischen Zellen unverändert bleibt.The constant value is preferably selected such that a position of the cell terminals of the one or more electrochemical cells remains unchanged.

Insbesondere wird ein Ausbeulen senkrecht zu einer Haupterstreckungsebene des jeweiligen Zelldeckels aufgrund von Druck in einer oder mehreren elektrochemischen Zellen kompensiert und/oder ausgeglichen.In particular, bulging perpendicular to a main plane of extent of the respective cell cover due to pressure in one or more electrochemical cells is compensated and / or compensated for.

Beispielsweise wird die elektrochemische Einheit bei ca. 1 bar über dem Bezugsniveau, beispielsweise 1 bar über Raumdruck, betrieben. Der konstante Wert ist vorzugsweise ca. 1 bar über dem Bezugsniveau.For example, the electrochemical unit is operated at approximately 1 bar above the reference level, for example 1 bar above room pressure. The constant value is preferably approx. 1 bar above the reference level.

Der beschriebene vereinfachte Aufbau der elektrischen Einheit erleichtert vorzugsweise eine Zellkontaktierung, da sämtliche Zellterminals in einer Ebene liegen und insbesondere kein Verkippen einzelner Zellterminals auftritt.The described simplified structure of the electrical unit preferably facilitates cell contacting, since all cell terminals lie in one plane and, in particular, there is no tilting of individual cell terminals.

Vorzugsweise umfasst das Verfahren einen oder mehrer der im Folgenden beschriebenen Abläufe.The method preferably comprises one or more of the sequences described below.

In einer oder mehreren elektrochemischen Zellen der elektrochemischen Einheit gebildetes Zellgas wird vorzugsweise von und/oder in dem Kühlfluid aufgenommen.Cell gas formed in one or more electrochemical cells of the electrochemical unit is preferably taken up by and / or in the cooling fluid.

Das Kühlfluids wird vorzugsweise samt des von und/oder in dem Kühlfluid aufgenommenen Zellgases aus der elektrochemischen Einheit abgeführt.The cooling fluid is preferably discharged from the electrochemical unit together with the cell gas taken up by and / or in the cooling fluid.

Das in und/oder von dem Kühlfluid aufgenommene Zellgas wird insbesondere von dem Kühlfluid, beispielsweise mittels Erwärmen des Kühlfluids, abgetrennt.The cell gas taken up in and / or by the cooling fluid is in particular separated from the cooling fluid, for example by means of heating the cooling fluid.

Das erfindungsgemäße Verfahren weist vorzugsweise einzelne oder mehrere der im Zusammenhang mit der erfindungsgemäßen elektrochemischen Einheit beschriebenen Merkmale und/oder Vorteile auf.The method according to the invention preferably has one or more of the features and / or advantages described in connection with the electrochemical unit according to the invention.

Weitere bevorzugte Merkmale und/oder Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung und der zeichnerischen Darstellung von Ausfü h ru ngsbeispielen.Further preferred features and / or advantages of the invention are the subject matter of the following description and the graphic representation of exemplary embodiments.

In den Zeichnungen zeigen:

  • 1 einen schematischen vertikalen Längsschnitt durch eine Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, umfassend acht elektrochemische Zellen, welche von einem Kühlfluid durchströmt sind;
  • 2 eine schematische Draufsicht auf eine Oberseite der elektrochemischen Einheit aus 1, an welcher Zellterminals der elektrochemischen Zellen angeordnet sind;
  • 3 einen schematischen vertikalen Querschnitt durch die elektrochemische Einheit aus 1;
  • 4 eine schematische Draufsicht auf eine Oberseite einer weiteren Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit, welche eine Lösch- und/oder Kühlvorrichtung umfasst, wobei durch ein Düsenelement ein Zusatzkühlfluid in einen Löschraum zuführbar oder aus demselben abführbar ist;
  • 5 ein schematischer Aufbau eines Wärmeableitsystems, welches zwei elektrochemische Einheiten umfasst.
In the drawings show:
  • 1 a schematic vertical longitudinal section through an embodiment of an electrochemical unit, comprising eight electrochemical cells through which a cooling fluid flows;
  • 2 a schematic plan view of an upper side of the electrochemical unit 1 at which cell terminals of the electrochemical cells are arranged;
  • 3 a schematic vertical cross section through the electrochemical unit 1 ;
  • 4th a schematic plan view of an upper side of a further embodiment of an electrochemical unit which comprises an extinguishing and / or cooling device, an additional cooling fluid being able to be fed into or removed from an extinguishing chamber through a nozzle element;
  • 5 a schematic structure of a heat dissipation system, which comprises two electrochemical units.

Gleiche, funktional äquivalente Elemente oder chemisch ähnliche oder identische Bestandteile sind in sämtlichen Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen.Identical, functionally equivalent elements or chemically similar or identical components are provided with the same reference symbols in all figures.

Eine in den 1 bis 3 dargestellte Ausführungsform einer als Ganzes mit 100 bezeichneten elektrochemischen Einheit ist beispielsweise eine Batterievorrichtung oder eine Akkumulatorvorrichtung.One in the 1 to 3 The illustrated embodiment of an electrochemical unit designated as a whole by 100 is, for example, a battery device or an accumulator device.

Die elektrochemische Einheit 100 umfasst vorzugweise eine oder mehrere elektrochemische Zellen 102, beispielsweise acht elektrochemische Zellen 102.The electrochemical unit 100 preferably comprises one or more electrochemical cells 102 , for example eight electrochemical cells 102 .

Ein von einer Zellaufnahme 104 gebildetes Gehäuse 106 der elektrochemischen Einheit 100 umfasst vorzugsweise ein Becherelement 105 und ein Abdeckelement 158.One from a cell shot 104 formed housing 106 the electrochemical unit 100 preferably comprises a cup element 105 and a cover element 158 .

Das Becherelement 105 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise kastenförmig und/oder becherförmig ausgebildet und/oder umfasst zwei Schmalseiten 108 und zwei Breitseiten 110. Eine Breitseite 110 und eine Schmalseite 108 schließen beispielsweise zumindest näherungsweise rechtwinklig aneinander an, insbesondere derart, dass in einer Draufsicht auf eine Oberseite der elektrochemischen Einheit 100 eine zumindest näherungsweise rechteckförmige Form gebildet ist. Das Becherelement 105 ist insbesondere einstückig ausgebildet und umfasst neben Schmalseiten 108 und Breitseiten 110 vorzugsweise eine Unterseite 112, welche von Zellterminals 114 der elektrochemischen Zellen 102 abgewandt angeordnet ist. Die Unterseite 112 grenzt insbesondere an Ränder der Schmalseiten 108 und Breitseiten 110 an. Das Becherelement 105 ist vorzugsweise an der von den Zellterminals 114 der elektrochemischen Zellen 102 abgewandten Unterseite 112 durch dieselbe geschlossen.The cup element 105 is preferably at least approximately box-shaped and / or cup-shaped and / or comprises two narrow sides 108 and two broadsides 110 . A broadside 110 and a narrow side 108 for example, adjoin one another at least approximately at right angles, in particular in such a way that in a plan view of an upper side of the electrochemical unit 100 an at least approximately rectangular shape is formed. The cup element 105 is in particular formed in one piece and comprises narrow sides in addition to 108 and broadsides 110 preferably a bottom 112 , which from cell terminals 114 of the electrochemical cells 102 is arranged facing away. The bottom 112 especially borders on the edges of the narrow sides 108 and broadsides 110 on. The cup element 105 is preferably at the one from the cell terminals 114 of the electrochemical cells 102 remote bottom 112 closed by the same.

Das Becherelement 105 umgibt einen Innenraum 116 der elektrochemischen Einheit 100 vorzugsweise fünfseitig.The cup element 105 surrounds an interior 116 the electrochemical unit 100 preferably five-sided.

Die elektrochemischen Zellen 102 sind vorzugsweise Lithiumionen-Zellen.The electrochemical cells 102 are preferably lithium ion cells.

Die elektrochemischen Zellen 102 umfassen vorzugsweise jeweils ein Gehäuse 118, welches vorzugsweise der Aufnahme eines (nicht dargestellten) elektrochemischen Elements der elektrochemischen Zellen 102 dient. Das elektrochemische Element bildet insbesondere einen Zellwickel.The electrochemical cells 102 each preferably comprise a housing 118 , which is preferably the inclusion of an (not shown) electrochemical element of the electrochemical cells 102 serves. The electrochemical element forms in particular a cell coil.

An einem ein erstes Gehäusebauteil des Gehäuses 118 bildenden Zelldeckel 120, welches ein zweites Gehäusebauteil des Gehäuses 118 jeweils einer elektrochemischen Zelle 102 fluiddicht verschließt, sind vorzugsweise jeweils zwei Zellterminals 114 angeordnet, an welchen eine elektrische Spannung anlegbar und/oder abgreifbar ist.On one a first housing component of the housing 118 forming cell cover 120 , which is a second housing component of the housing 118 one electrochemical cell each 102 Sealed fluid-tight, are preferably two cell terminals 114 arranged to which an electrical voltage can be applied and / or tapped.

Das zweite Gehäusebauteil des Gehäuses 118 ist vorzugsweise ein Zellbecher. Der Zellbecher einer elektrochemischen Zelle 102 umschließt insbesondere einen Innenraum der elektrochemischen Zelle 102 fünfseitig und umfasst zwei Zellschmalseiten 122 und zwei im Wesentlichen senkrecht dazu angeordnete Zellbreitseiten 124, welche von einer Zellunterseite 126 der elektrochemischen Zelle 102 zu einer zumindest näherungsweise becherförmigen, lediglich einseitig offenen Quaderform vervollständigt sind.The second housing component of the housing 118 is preferably a cell cup. The cell cup of an electrochemical cell 102 in particular encloses an interior of the electrochemical cell 102 five-sided and comprises two narrow cell sides 122 and two broad cell sides arranged essentially perpendicular thereto 124 , which from a cell bottom 126 the electrochemical cell 102 are completed to an at least approximately cup-shaped, only one-sided open cuboid shape.

Wie insbesondere in 2 zu sehen ist, sind die Zellschmalseiten 122 der elektrochemischen Zellen 102 vorzugsweise zumindest näherungsweise parallel zu den Breitseiten 110 der elektrochemischen Einheit 100 angeordnet. Die Zellbreitseiten 124 der elektrochemischen Zellen 102 sind insbesondere zumindest näherungsweise parallel zu den Schmalseiten 108 der elektrochemischen Einheit 100 angeordnet.As in particular in 2 can be seen are the narrow sides of the cells 122 of the electrochemical cells 102 preferably at least approximately parallel to the broad sides 110 the electrochemical unit 100 arranged. The broad sides of the cells 124 of the electrochemical cells 102 are in particular at least approximately parallel to the narrow sides 108 the electrochemical unit 100 arranged.

Die elektrochemischen Zellen 102 sind vorzugsweise in dem Innenraum 116 der elektrochemischen Einheit 100 aufgenommen und/oder in einem von dem Innenraum 116 gebildeten Volumen versenkt. Ein nicht von den elektrochemischen Zellen 102 gefülltes Volumen des Innenraums 116 bildet vorzugsweise einen Kühlraum 128 zur Kühlung der elektrochemischen Zellen 102. The electrochemical cells 102 are preferably in the interior 116 the electrochemical unit 100 received and / or in one of the interior 116 sunk volume formed. One not from the electrochemical cells 102 filled volume of the interior 116 preferably forms a cooling space 128 for cooling the electrochemical cells 102 .

Die elektrochemischen Zellen 102 sind vorzugsweise in der Zellaufnahme 104 aufgehängt und/oder daran festgelegt.The electrochemical cells 102 are preferably in the cell uptake 104 hung and / or attached to it.

Es kann vorgesehen sein, dass die elektrochemischen Zellen 102 an dem Becherelement 105 festgelegt sind, wobei sie insbesondere in einem Randbereich 160 des Becherelements 105, welcher eine offene Seite des Becherelements 105 umgibt, in das Becherelement 105 eingehängt sind. Zelldeckel 120 der elektrochemischen Zellen 102 bilden dabei insbesondere einen mechanischen Widerstand, welcher einem vollständigen Einsinken der elektrochemischen Zellen in den Innenraum 116 der elektrochemischen Einheit 100 entgegenwirkt.It can be provided that the electrochemical cells 102 on the cup element 105 are set, in particular in an edge area 160 of the cup element 105 , which is an open side of the cup element 105 surrounds, in the cup element 105 are attached. Cell cover 120 of the electrochemical cells 102 form in particular a mechanical resistance which prevents the electrochemical cells from completely sinking into the interior 116 the electrochemical unit 100 counteracts.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die elektrochemischen Zellen 102 an dem Abdeckelement 158 der elektrochemischen Einheit 100 festgelegt sind. Alternatively it can be provided that the electrochemical cells 102 on the cover element 158 the electrochemical unit 100 are set.

Auf unterschiedliche Ausgestaltungen des Abdeckelements 158 und auf unterschiedliche Verbindungen von Abdeckelement 158, Becherelement 105 und Zelldeckel 120 wird nachfolgend noch genauer eingegangen werden.On different configurations of the cover element 158 and on different connections of the cover element 158 , Cup element 105 and cell cover 120 will be discussed in more detail below.

Der Kühlraum 128 ist insbesondere ein Zwischenraum 130 zwischen Gehäusen 118 von benachbart angeordneten elektrochemischen Zellen 102 und/oder jeweils zwischen einem Gehäuse 118 einer elektrochemischen Zelle 102 und Wandungen (Schmalseiten 108, Breitseiten 110, Unterseite 112) des Becherelements 105 der elektrochemischen Einheit 100.The refrigerator 128 is in particular a space 130 between housings 118 of adjacently arranged electrochemical cells 102 and / or each between a housing 118 an electrochemical cell 102 and walls (narrow sides 108 , Broadsides 110 , Bottom 112 ) of the cup element 105 the electrochemical unit 100 .

Der Kühlraum 128 ist vorzugsweise von einem Kühlmedium 132, insbesondere einem Kühlfluid 134, ausgefüllt und/oder mit einem Kühlmedium 132, insbesondere einem Kühlfluid 134, teilweise oder vollständig aufgefüllt.The refrigerator 128 is preferably from a cooling medium 132 , in particular a cooling fluid 134 , filled out and / or with a cooling medium 132 , in particular a cooling fluid 134 , partially or completely filled.

Das Kühlfluid 134 umgibt jede elektrochemische Zelle 102 vorzugsweise zumindest partiell fünfseitig, wobei insbesondere ein unmittelbarer stofflicher Kontakt zwischen einer äußeren Oberfläche 136 eines Gehäuses 118 einer elektrochemischen Zelle 102 und dem, insbesondere flüssigen, Kühlfluid 134 besteht.The cooling fluid 134 surrounds every electrochemical cell 102 preferably at least partially five-sided, with in particular direct material contact between an outer surface 136 a housing 118 an electrochemical cell 102 and the, in particular liquid, cooling fluid 134 consists.

Das Kühlfluid 134 bildet insbesondere eine flüssige Trennung zwischen benachbarten elektrochemischen Zellen 102 und/oder elektrochemischen Zellen 102 und der Zellaufnahme 104 in thermischer und/oder räumliche Hinsicht.The cooling fluid 134 in particular forms a liquid separation between adjacent electrochemical cells 102 and / or electrochemical cells 102 and cell uptake 104 in thermal and / or spatial terms.

Eine Kühlfluidströmung 135 ist insbesondere jeweils entlang der Schmalseiten 122, Breitseiten 124 und Unterseite 126 der elektrochemischen Zellen 102 geführt.A flow of cooling fluid 135 is in particular along the narrow sides 122 , Broadsides 124 and bottom 126 of the electrochemical cells 102 guided.

Die Kühlfluidströmung 135 ist beispielsweise in 1 durch Pfeile angedeutet. Ein relativer Druck der Kühlfluidströmung 135 durch die elektrochemische Einheit 100 beträgt vorzugsweise ca. 1 bar über dem Bezugsniveau, welches typischerweise dem Raumdruck entspricht.The cooling fluid flow 135 is for example in 1 indicated by arrows. A relative pressure of the cooling fluid flow 135 through the electrochemical unit 100 is preferably about 1 bar above the reference level, which typically corresponds to the room pressure.

Die elektrochemischen Zellen 102 sind vorzugsweise zumindest partiell fünfseitig von dem Kühlfluid 134 umströmbar und/oder umströmt.The electrochemical cells 102 are preferably at least partially on five sides of the cooling fluid 134 can flow around and / or flow around.

Das Kühlfluid 134 ist insbesondere mittels einer, beispielsweise an einer Schmalseite 108 der elektrochemischen Einheit 100 angeordneten, Kühlfluidzufuhr 138 in den Kühlraum 128 einleitbar und/oder eingeleitet.The cooling fluid 134 is in particular by means of, for example on a narrow side 108 the electrochemical unit 100 arranged, cooling fluid supply 138 in the refrigerator 128 initiable and / or initiated.

Die Kühlfluidzufuhr 138 ist beispielsweise eine Kühlfluidzufuhrleitung, welche in ein Anschlusselement, beispielsweise einen fluiddicht verschließbaren Rohrstutzen 140, eingesteckt ist. In geöffnetem Zustand des Rohstutzens 140 ist eine Durchtrittsöffnung 142 an und/oder durch die Schmalseite 108 von einer Umgebung der elektrochemischen Einheit 100 zum Kühlraum 128 der elektrochemischen Einheit 100 ausgebildet.The cooling fluid supply 138 is for example a cooling fluid supply line which is inserted into a connection element, for example a pipe socket which can be closed in a fluid-tight manner 140 is plugged in. In the open state of the pipe socket 140 is a passage opening 142 on and / or through the narrow side 108 from an environment of the electrochemical unit 100 to the refrigerator 128 the electrochemical unit 100 educated.

Vorzugsweise ist das Kühlfluid 134 mittels einer auf einer Schmalseite 108 der elektrochemischen Einheit 100 angeordneten Kühlfluidabfuhr 144 aus dem Kühlraum 128 ausleitbar und/oder ausgeleitet.Preferably the fluid is cooling 134 by means of one on a narrow side 108 the electrochemical unit 100 arranged cooling fluid discharge 144 from the refrigerator 128 divertable and / or diverted.

Die Kühlfluidabfuhr 144 ist beispielsweise eine Kühlfluidabfuhrleitung, welche insbesondere in ein Anschlusselement, beispielsweise einen fluiddicht verschließbaren Rohrstutzen 146, eingesteckt ist. In geöffnetem Zustand ist an und/oder durch die Schmalseite 108 eine Durchtrittsöffnung 148 von einer Umgebung der elektrochemischen Einheit 100 zum Kühlraum 128 der elektrochemischen Einheit 100 ausbildet.The cooling fluid discharge 144 is for example a cooling fluid discharge line, which in particular is inserted into a connection element, for example a pipe socket that can be closed in a fluid-tight manner 146 is plugged in. When open is on and / or through the narrow side 108 a passage opening 148 from an environment of the electrochemical unit 100 to the refrigerator 128 the electrochemical unit 100 trains.

Die Schmalseite 108, an welcher die Kühlfluidzufuhr 138 angeordnet ist, ist insbesondere der Schmalseite 108 gegenüberliegend angeordnet, an welcher die Kühlfluidabfuhr 144 angeordnet ist.The narrow side 108 at which the cooling fluid supply 138 is arranged, is in particular the narrow side 108 arranged opposite to which the cooling fluid discharge 144 is arranged.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass die Kühlfluidzufuhr 138 und die Kühlfluidabfuhr 144 an dem Abdeckelemente 158 der elektrochemischen Einheit 100 angeordnet sind und/oder durch das Abdeckelement 158 eine Kühlfluidzufuhr 138 und eine Kühlfluidabfuhr 144 ausgebildet ist (nicht da rgestellt).Alternatively it can be provided that the cooling fluid supply 138 and the cooling fluid discharge 144 on the cover 158 the electrochemical unit 100 are arranged and / or by the cover element 158 a cooling fluid supply 138 and a cooling fluid discharge 144 is trained (not shown).

Das Kühlfluid 134 ist bei Raumtemperatur vorzugsweise flüssig. Insbesondere ist das Kühlfluid 134 bei Raumtemperatur zumindest näherungsweise wasserunlöslich. Eine Wasserlöslichkeit liegt bei Raumtemperatur insbesondere bei ca. 5 ppm oder weniger, beispielsweise ca. 3 ppm oder weniger.The cooling fluid 134 is preferably liquid at room temperature. In particular, the cooling fluid is 134 at least approximately insoluble in water at room temperature. A water solubility is included Room temperature in particular at about 5 ppm or less, for example about 3 ppm or less.

Das Kühlfluid 134 ist vorzugsweise ein Hydrofluorether, welcher beispielsweise nicht brennbar und/oder elektrisch isolierend ist und/oder gemäß der Gefahrstoffverordnung nicht als Gefahrstoff gilt.The cooling fluid 134 is preferably a hydrofluoroether, which is, for example, non-flammable and / or electrically insulating and / or is not considered a hazardous substance according to the Hazardous Substances Ordinance.

Beispielsweise eignet sich Novec™ 7500 von 3M™ gemäß der Zusammensetzung von September 2018 als Kühlfluid 134.For example, Novec ™ 7500 from 3M ™ according to the composition of September 2018 is suitable as a cooling fluid 134 .

Die elektrochemischen Zellen 102 sind vorzugsweise entlang ihrer jeweiligen Deckellängsachse 150 an der Zellaufnahme 104 aufgehängt und/oder fixiert. Die Deckellängsachse 150 einer elektrochemischen Zelle 102 bildet insbesondere die kürzeste Strecke zwischen den zwei Zellschmalseiten 122 einer elektrochemischen Zelle 102.The electrochemical cells 102 are preferably along their respective cover longitudinal axis 150 at the cell uptake 104 hung and / or fixed. The longitudinal axis of the lid 150 an electrochemical cell 102 in particular forms the shortest distance between the two narrow sides of the cell 122 an electrochemical cell 102 .

Die elektrochemische Einheit 100 umfasst vorzugsweise eine Drucksteuerungseinrichtung 152 zur Steuerung und/oder Regelung eines in der elektrochemischen Einheit 100, insbesondere in dem Kühlraum 128 der elektrochemischen Einheit 100, herrschenden Drucks. Hierfür sind vorzugsweise Drucksensoren vorgesehen, welche Teil der Drucksteuerungseinrichtung 152 sind. Der Druck ist insbesondere mittels der Drucksensoren der Drucksteuerungseinrichtung 152 messbar und/oder detektierbar. Im Falle eines Übersteigens eines maximalen Drucks ist vorzugsweise ein Druckausgleichselement 192, umfassend einen Druckspeicher 194 und ein Druckregelungsventil 196 (vgl. 5), aktivierbar und/oder aktiv oder passiv betätigbar.The electrochemical unit 100 preferably comprises a pressure control device 152 for controlling and / or regulating one in the electrochemical unit 100 , especially in the cold room 128 the electrochemical unit 100 , prevailing pressure. For this purpose, pressure sensors are preferably provided, which are part of the pressure control device 152 are. The pressure is in particular by means of the pressure sensors of the pressure control device 152 measurable and / or detectable. In the event that a maximum pressure is exceeded, a pressure compensation element is preferred 192 , comprising a pressure accumulator 194 and a pressure regulating valve 196 (see. 5 ), can be activated and / or actively or passively operated.

Vorzugsweise ist ein Volumen und/oder eine Masse und/oder ein Druck des Kühlfluids 134 in dem Kühlraum 128 regulierbar und/oder anpassbar.A volume and / or a mass and / or a pressure of the cooling fluid is preferred 134 in the cold room 128 adjustable and / or customizable.

Es kann vorgesehen sein, dass mit einer Reduzierung eines Strömungswiderstands ein erhöhter Druck des Kühlfluids 134 im Kühlraum 128 ausgleichbar und/oder reduzierbar ist. Als Strömungswiderstand eignet sich beispielsweise ein Drosselventil.It can be provided that with a reduction in a flow resistance, an increased pressure of the cooling fluid 134 in the refrigerator 128 can be compensated and / or reduced. A throttle valve, for example, is suitable as a flow resistance.

Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass mit einer Reduzierung einer Pumpleistung, mit welcher das Kühlfluid 134 durch die elektrochemische Einheit 100 gepumpt wird, ein erhöhter Druck des Kühlfluids 134 im Kühlraum 128 ausgleichbar und/oder reduzierbar ist.Additionally or alternatively, it can be provided that with a reduction in a pump power with which the cooling fluid 134 through the electrochemical unit 100 is pumped, an increased pressure of the cooling fluid 134 in the refrigerator 128 can be compensated and / or reduced.

Ein Ausgleich des Drucks des Kühlfluids 128 und/oder eine Reduzierung desselben ist insbesondere erforderlich, wenn ein Volumen der elektrochemischen Zellen 102, beispielsweise durch Zellalterungsprozesse, zunimmt.An equalization of the pressure of the cooling fluid 128 and / or a reduction thereof is necessary in particular when a volume of the electrochemical cells 102 , for example due to cell aging processes.

Ein Druck in der elektrochemischen Einheit 100 liegt insbesondere ca. 1 bar über dem Bezugsniveau, insbesondere 1 bar über dem Umgebungsdruck.A pressure in the electrochemical unit 100 is in particular about 1 bar above the reference level, in particular 1 bar above the ambient pressure.

Vorzugsweise kommt in dem Druckspeicher 194 (vgl. 5) ein Druckmedium zum Einsatz. Beispielsweise ist in dem Druckspeicher eine Druckflüssigkeit unter Druck gespeichert. Aufgrund des Druckflüssigkeitsdrucks kommt es insbesondere zu einer Komprimierung eines in dem Druckspeicher 194 enthaltenen Gases. Bei einer Volumenentnahme entspannt sich das komprimierte Gas zumindest teilweise, wobei sich der Druck in dem Druckspeicher 194 reduziert. Ein Druck in dem Druckspeicher 194 ist mittels des Druckregelungsventils 196 einstellbar und/oder regelbar.Preferably comes in the pressure accumulator 194 (see. 5 ) a print medium is used. For example, a pressure fluid is stored under pressure in the pressure accumulator. Due to the pressure fluid pressure, a compression occurs in particular in the pressure accumulator 194 contained gas. When the volume is withdrawn, the compressed gas at least partially relaxes, the pressure in the pressure accumulator increasing 194 reduced. A pressure in the pressure accumulator 194 is by means of the pressure regulating valve 196 adjustable and / or controllable.

Alternativ kann anstelle des komprimierten Gases auch ein Federelement und ein daran hängendes Gewicht zur Druckspeicherung verwendet werden.Alternatively, instead of the compressed gas, a spring element and a weight attached to it can be used for pressure storage.

Alternativ zu der Druckflüssigkeit kann auch ein Druckgas verwendet werden. As an alternative to the pressure fluid, a pressure gas can also be used.

Eine Fläche, an welcher ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem Kühlfluid 134 und der äußeren Oberfläche 136 besteht, bildet vorzugsweise eine Kontaktfläche 154.A surface on which there is direct contact between the cooling fluid 134 and the outer surface 136 consists, preferably forms a contact surface 154 .

Günstig kann es sein, wenn eine Kontaktfläche 154 ca. 50 % oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des Gehäuses 118 der elektrochemischen Zelle 102, insbesondere ca. 65 % oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des Gehäuses 118 der elektrochemischen Zelle 102, beispielsweise ca. 85 % oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des Gehäuses 118 der elektrochemischen Zelle 102, ausmacht.It can be beneficial if a contact surface 154 about 50% or more of a total external surface area of the case 118 the electrochemical cell 102 , particularly about 65% or more of a total external surface area of the housing 118 the electrochemical cell 102 , for example, about 85% or more of a total external surface area of the housing 118 the electrochemical cell 102 , matters.

Das vorstehend Beschriebene gilt vorzugsweise für sämtliche elektrochemische Zellen 102 der elektrochemischen Einheit 100.What has been described above applies preferably to all electrochemical cells 102 the electrochemical unit 100 .

Im Vergleich zu einer reinen Bodenkühlung der elektrochemischen Zellen 102 ist eine aktive Kühlfläche bei mittels des umströmenden Kühlfluids 134 gekühlten elektrochemischen Zellen 102 um einen Faktor von 9 oder mehr, erhöht.Compared to a pure floor cooling of the electrochemical cells 102 is an active cooling surface when the cooling fluid flows around it 134 cooled electrochemical cells 102 increased by a factor of 9 or more.

Es kann vorgesehen sein, dass ausschließlich die Zelldeckel 120 der elektrochemischen Zellen 102 und ein Abdichtungsmaterial zur fluiddichten Abdichtung ein Abdeckelement 158 der elektrochemischen Einheit 100 bilden. Dabei schließen die Zelldeckel 120 von benachbarten elektrochemischen Zellen 102 insbesondere direkt aneinander an und sind fluiddicht miteinander verbunden. Die Zelldeckel 120 sind an Rändern der Zelldeckel 120, welche an das Becherelement 105 der elektrochemischen Einheit 100 angrenzen, vorzugsweise fluiddicht mit Randbereichen 160 des Becherelements 105 der elektrochemischen Einheit 100 verbunden.It can be provided that only the cell cover 120 of the electrochemical cells 102 and a sealing material for fluid-tight sealing, a cover element 158 the electrochemical unit 100 form. The cell lids close 120 from neighboring electrochemical cells 102 in particular directly on one another and are connected to one another in a fluid-tight manner. The cell lid 120 are on the edges of the cell cover 120 , which to the Cup element 105 the electrochemical unit 100 adjoin, preferably fluid-tight with edge areas 160 of the cup element 105 the electrochemical unit 100 connected.

Wie insbesondere in 3 zu sehen ist kann vorgesehen sein, dass die elektrochemische Einheit 100 ein separat von den Zelldeckeln 120 ausgebildetes Abdeckelement 158 umfasst, welches fluiddicht mit den Zellterminals 114 zugewandten Randbereichen 160 des Becherelements 105 verbunden ist.As in particular in 3 it can be seen that the electrochemical unit 100 one separate from the cell lids 120 formed cover element 158 includes, which is fluid-tight with the cell terminals 114 facing edge areas 160 of the cup element 105 connected is.

Beispielsweise sind im Abdeckelement 158 Aussparungen 159 in einer Anzahl vorgesehen, welche der Anzahl an elektrochemischen Zellen 102 entspricht. Durch die Aussparungen 159 ragen vorzugsweise die Zellbecher der elektrochemischen Zellen 102 in den Innenraum 116 der elektrochemischen Einheit 100 hinein und/oder hängen in den Innenraum 116 hinein. Vorzugsweise liegen die Zelldeckel 120 der elektrochemischen Zellen 102 im Wesentlichen in einer Ebene mit einer Haupterstreckungsebene des Abdeckelements 158.For example, are in the cover 158 Recesses 159 provided in a number equal to the number of electrochemical cells 102 corresponds. Through the cutouts 159 The cell cups of the electrochemical cells preferably protrude 102 in the interior 116 the electrochemical unit 100 in and / or hang in the interior 116 inside. The cell lids are preferably located 120 of the electrochemical cells 102 essentially in one plane with a main plane of extent of the cover element 158 .

Die Zelldeckel 120 sind vorzugsweise mit dem Abdeckelement 158 fluiddicht verbunden.The cell lid 120 are preferably with the cover element 158 fluid-tight connected.

Das separat von den Zelldeckeln 120 ausgebildete Abdeckelement 158 ist vorzugsweise zumindest näherungsweise plattenförmig ausgebildet und/oder mit den Randbereichen 160 des Becherelements 105 fluiddicht verbunden.That separate from the cell lids 120 trained cover element 158 is preferably at least approximately plate-shaped and / or with the edge regions 160 of the cup element 105 fluid-tight connected.

Einzelne, mehrere oder sämtliche der zuvor genannten fluiddichten Verbindungen sind vorzugsweise mittels Vergießen und/oder Verschweißen hergestellt.Individual, several or all of the aforementioned fluid-tight connections are preferably produced by means of casting and / or welding.

Alternativ kann vorgesehen sein, dass das Abdeckelement 158 eine geschlossene äußere Oberfläche ohne Aussparungen 159 aufweist und dass die Zelldeckel 120 von einer dem Innenraum 116 abgewandten Seite von dem Abdeckelement 158 abdeckt sind.Alternatively it can be provided that the cover element 158 a closed outer surface without recesses 159 and that the cell cover 120 one of the interior 116 facing away from the cover element 158 are covered.

Wie insbesondere 3 zu entnehmen ist, umfassen zumindest eine, vorzugsweise sämtliche, elektrochemische Zellen 102 ein oder mehrere Berstelemente 162, welche insbesondere Materialschwachstellen sind, die bei einem Überschreiten eines maximalen Innendrucks in der jeweiligen elektrochemischen Zelle 102 eine Druchtrittsöffnung 166 durch das Gehäuse 118 der jeweiligen elektrochemischen Zelle 102 ausbilden und/oder bersten.How in particular 3 can be seen, comprise at least one, preferably all, electrochemical cells 102 one or more bursting elements 162 which are, in particular, material weak points that occur when a maximum internal pressure is exceeded in the respective electrochemical cell 102 an opening 166 through the housing 118 of the respective electrochemical cell 102 train and / or burst.

Ergänzend oder alternativ bilden die Berstelemente 162 bei einem Überschreiten einer maximalen Innentemperatur in der jeweiligen elektrochemischen Zelle 102 eine Durchtrittsöffnung 166 durch das Gehäuse 118 der jeweiligen elektrochemischen Zelle 102 aus und/oder bersten.In addition or as an alternative, the bursting elements form 162 when a maximum internal temperature in the respective electrochemical cell is exceeded 102 a passage opening 166 through the housing 118 of the respective electrochemical cell 102 out and / or burst.

Das Berstelement 162 bildet insbesondere eine Sollbruchstelle 164, welche bei der Überschreitung des maximalen Innendrucks und/oder einer maximalen Innentemperatur in der elektrochemischen Zelle 102 eine Durchtrittsöffnung 166 zum Austritt von Zellgas aus der jeweiligen elektrochemischen Zelle 102 in den Kühlraum 128 und das darin befindliche Kühlfluid 134 bildet.The bursting element 162 in particular forms a predetermined breaking point 164 which when the maximum internal pressure and / or a maximum internal temperature in the electrochemical cell is exceeded 102 a passage opening 166 for the escape of cell gas from the respective electrochemical cell 102 in the refrigerator 128 and the cooling fluid contained therein 134 forms.

Ergänzend oder alternativ weisen eine oder mehrere elektrochemischen Zellen 102 mindestens ein Ventil auf (nicht dargestellt).Additionally or alternatively, have one or more electrochemical cells 102 at least one valve (not shown).

Das Zellgas ist vorzugsweise nach dem Austritt aus der jeweiligen elektrochemischen Zelle 102 und nach dem Eintritt in den Kühlraum 128 in und/oder von dem Kühlfluid 134 aufnehmbar und/oder von einer Kühlfluidströmung 135 abtransportierbar.The cell gas is preferably after exiting the respective electrochemical cell 102 and after entering the refrigerator 128 in and / or from the cooling fluid 134 absorbable and / or by a cooling fluid flow 135 transportable.

Das Zellgas ist insbesondere mittels des strömenden Kühlfluids 134 über die Kühlfuidabfuhr 144 aus der elektrochemischen Einheit 100 entfernbar.The cell gas is in particular by means of the flowing cooling fluid 134 via the cooling fluid discharge 144 from the electrochemical unit 100 removable.

Ein Aufnehmen des Zellgases umfasst insbesondere chemische und/oder physikalische Adsorption, Absorption und/oder ein Lösen des Zellgases in dem Kühlfluid 134.Taking up the cell gas comprises, in particular, chemical and / or physical adsorption, absorption and / or dissolving the cell gas in the cooling fluid 134 .

Die Sollbruchstelle 164 ist insbesondere in einem den Zellterminals 114 zugewandten Bereich des Gehäuses 118 der elektrochemischen Zelle 102 angeordnet, insbesondere derart, dass ein natürlicher Gasstrom in Richtung geringerer Dichten ausnutzbar ist und das Zellgas möglichst vollständig entweichen kann. The predetermined breaking point 164 is particularly in one of the cell terminals 114 facing area of the housing 118 the electrochemical cell 102 arranged, in particular such that a natural gas flow can be used in the direction of lower densities and the cell gas can escape as completely as possible.

Ergänzend oder alternativ kann vorgesehen sein, dass eine Sollbruchstelle 164 in einem Zelldeckel 120 der elektrochemischen Zelle 102 angeordnet ist, wie beispielsweise in 2 angedeutet.In addition or as an alternative, it can be provided that a predetermined breaking point 164 in a cell lid 120 the electrochemical cell 102 is arranged, such as in 2 indicated.

Ein Bereich mit verminderter Materialstärke reißt insbesondere bei Überschreiten des maximalen Innendrucks und/oder der maximalen Innentemperatur auf und das gebildete Zellgas entweicht in das durch den Kühlraum 128 strömende Kühlfluid 134.An area with reduced material thickness tears open, in particular when the maximum internal pressure and / or the maximum internal temperature is exceeded and the cell gas that is formed escapes into the through the cooling space 128 flowing cooling fluid 134 .

Das Kühlfluid 134 ist insbesondere ein Löschmedium in Form eines Löschfluids 137.The cooling fluid 134 is in particular an extinguishing medium in the form of an extinguishing fluid 137 .

Eine in 4 dargestellte weitere Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 unterscheidet sich im Wesentlichen dadurch von der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform, dass die elektrochemische Einheit 100 eine Lösch- und/oder Kühlvorrichtung 170 zum Löschen von Flammen und/oder Kühlen von Gasen umfasst.One in 4th illustrated further embodiment of an electrochemical unit 100 essentially differs from that in the 1 to 3 illustrated embodiment that the electrochemical unit 100 an extinguishing and / or cooling device 170 for extinguishing flames and / or cooling gases.

Die Lösch- und/oder Kühlvorrichtung 170 umfasst vorzugsweise ein oder mehrere Düsenelemente 172, beispielsweise Löschdüsen 174, mittels welcher ein Zusatzkühlfluid 134 dem Kühlraum 128 zuführbar ist. Das Zusatzkühlfluid 134 ist insbesondere mit dem Kühlfluid 134, von welchem die elektrochemischen Zellen 102 umströmt sind, chemisch identisch. Es ist beispielsweise ein Löschfluid 137. The extinguishing and / or cooling device 170 preferably comprises one or more nozzle elements 172 , for example extinguishing nozzles 174 , by means of which an additional cooling fluid 134 the refrigerator 128 is feedable. The additional cooling fluid 134 is particularly with the cooling fluid 134 of which the electrochemical cells 102 are flowed around are chemically identical. For example, it is an extinguishing fluid 137 .

Das Düsenelement 172 umfasst insbesondere einen sich verengenden Teil eines Rohrs, mittels welchem das Zusatzkühlfluid 134 in feine Tröpfchen zerstäubbar in den Kühlraum 134 einleitbar ist (nicht gezeigt).The nozzle element 172 in particular comprises a narrowing part of a tube by means of which the additional cooling fluid 134 Can be atomized into fine droplets in the refrigerator 134 can be introduced (not shown).

Ergänzend oder alternativ ist das Zusatzkühlfluid 134 in einen Löschraum 175 einleitbar und/oder dem Löschraum 175 zuführbar.In addition or as an alternative, the additional cooling fluid is used 134 in an extinguishing room 175 can be introduced and / or the extinguishing room 175 feedable.

Der Löschraum 175 ist vorzugsweise auf einer dem Innenraum 116 abgewandten Außenseite des Abdeckelements 158 angeordnet. Der Löschraum 175 ist insbesondere von einem teilweise offenen oder geschlossenen Löschkanal 177 vollständig oder teilweise umschlossen. Im Bereich des Löschraums 175 sind vorzugsweise in den elektrochemischen Zellen 102 entstehende und durch das jeweilige Gehäuse 118 durchbrechende Flammen mittels des Zusatzkühlfluids 134, welches insbesondere ein Löschfluid 137 ist, löschbar.The extinguishing room 175 is preferably on one of the interior 116 facing away from the outside of the cover element 158 arranged. The extinguishing room 175 is in particular of a partially open or closed extinguishing channel 177 completely or partially enclosed. In the area of the extinguishing room 175 are preferably in the electrochemical cells 102 arising and through the respective housing 118 breaking flames by means of the additional cooling fluid 134 , which in particular is an extinguishing fluid 137 is, erasable.

Mittels des Löschkanals 177 ist das Zusatzkühlfluid 134 vorzugsweise dem Kühlfluid 134 zuführbar und/oder mit dem Kühlfluid 134 vereinbar und/oder in gemeinsamen Leitungen geführt.By means of the extinguishing channel 177 is the additional cooling fluid 134 preferably the cooling fluid 134 can be supplied and / or with the cooling fluid 134 compatible and / or in common lines.

Die Lösch- und/oder Kühlvorrichtung 170 umfasst vorzugsweise eine Steuerungseinrichtung 176 zur Steuerung und/oder Regelung der Zuführung des Kühlfluids 134 über das Düsenelement 172.The extinguishing and / or cooling device 170 preferably comprises a control device 176 for controlling and / or regulating the supply of the cooling fluid 134 via the nozzle element 172 .

Die Regelung und/oder Steuerung ist vorzugsweise druckabhängig und/oder temperaturabhängig auslösbar.The regulation and / or control can preferably be triggered as a function of pressure and / or temperature.

Beispielsweise ist die Zuführung des Zusatzkühlfluids 134 mittels des Düsenelements 172 bei Überschreiten eines maximalen Innendrucks in der elektrochemischen Einheit auslösbar.For example, the supply of the additional cooling fluid 134 by means of the nozzle element 172 can be triggered when a maximum internal pressure in the electrochemical unit is exceeded.

Ergänzend oder alternativ ist die Zuführung des Zusatzkühlfluids 134 mittels des Düsenelements 172 zerstäubbar und/oder mittels der Steuerungseinrichtung 176 bei Überschreiten einer maximalen Innentemperatur in der elektrochemischen Einheit 100 auslösbar.In addition or as an alternative, the additional cooling fluid is supplied 134 by means of the nozzle element 172 atomizable and / or by means of the control device 176 when a maximum internal temperature in the electrochemical unit is exceeded 100 triggerable.

Im Übrigen stimmt die in 4 dargestellte weitere Ausführungsform einer elektrochemischen Einheit 100 hinsichtlich Aufbau und Funktion mit der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsform überein, sodass auf deren Beschreibung insoweit Bezug genommen wird.Incidentally, the in 4th illustrated further embodiment of an electrochemical unit 100 in terms of structure and function with the 1 to 3 embodiment shown, so that reference is made to the description thereof.

In 5 ist eine Ausführungsform eines Wärmeableitsystems 180 dargestellt, welches insbesondere in einem Fahrzeug, beispielsweise einem Straßenfahrzeug 182, Verwendung findet.In 5 is one embodiment of a heat dissipation system 180 shown, which in particular in a vehicle, for example a road vehicle 182 , Is used.

Das Wärmeableitsystem 180 umfasst vorzugsweise eine oder mehrere, beispielsweise zwei, elektrochemische Einheiten 100, welche an einen gemeinsamen Kühlkreislauf 184 des Kühlfluids 134 angeschlossen sind und/oder durch einen gemeinsamen Kühlkreislauf 184 mit Kühlfluid 134 versorgt sind.The heat dissipation system 180 preferably comprises one or more, for example two, electrochemical units 100 which are connected to a common cooling circuit 184 of the cooling fluid 134 are connected and / or by a common cooling circuit 184 with cooling fluid 134 are supplied.

Die elektrochemischen Einheiten 100 sind insbesondere wie die im Zusammenhang mit den 1 bis 4 beschriebenen elektrochemischen Einheiten 100 aufgebaut.The electrochemical units 100 are particularly like those related to the 1 to 4th described electrochemical units 100 built up.

Das Kühlfluid 134 ist insbesondere über die Kühlfluidzufuhr 138 einer ersten elektrochemischen Einheit 100 dem Kühlraum 128 dieser elektrochemischen Einheit 100 zuführbar und über die Kühlfluidabfuhr 144 abführbar, bevor das Kühlfluid 134 der zweiten elektrochemischen Einheit 100 über deren Kühlfluidzufuhr 138 zuführbar ist und nach Umströmung der darin aufgenommenen elektrochemischen Zellen 102 über deren Kühlfluidabfuhr 144 abführbar ist.The cooling fluid 134 is particularly about the cooling fluid supply 138 a first electrochemical unit 100 the refrigerator 128 this electrochemical unit 100 can be supplied and via the cooling fluid discharge 144 drainable before the cooling fluid 134 the second electrochemical unit 100 via their cooling fluid supply 138 can be fed and after flow around the electrochemical cells received therein 102 via their cooling fluid discharge 144 is deductible.

Das Wärmeableitsystem 180 umfasst vorzugsweise ein Wärmeübertragerelement 188, mittels welchem Wärme des Kühlfluids 134 auf ein Wärmeaufnahmefluid 190, beispielsweise Wasser, übertragbar ist.The heat dissipation system 180 preferably comprises a heat exchanger element 188 , by means of which heat of the cooling fluid 134 on a heat absorbing fluid 190 , for example water, is transferable.

Wie insbesondere in 5 dargestellt, umfasst die Drucksteuerungseinrichtung 152 der elektrochemischen Einheiten 100 vorzugsweise ein Druckausgleichselement 192, beispielsweise einen Druckspeicher 194 und ein Druckregelungsventil 196, mittels welchem der Druck des Kühlfluids 134 in den elektrochemischen Einheiten 100 einstellbar ist.As in particular in 5 shown comprises the pressure control device 152 of the electrochemical units 100 preferably a pressure compensation element 192 , for example a pressure accumulator 194 and a pressure regulating valve 196 , by means of which the pressure of the cooling fluid 134 in the electrochemical units 100 is adjustable.

Bezüglich der Aufbau und Funktion des Druckausgleichselements 192 wird auf die Beschreibung im Zusammenhang mit den 1 bis 3 Bezug genommen. Regarding the structure and function of the pressure compensation element 192 refer to the description related to the 1 to 3 Referenced.

Die elektrochemischen Einheiten 100 sind vorzugsweise mittels eines im Folgenden beschriebenen Verfahrens betreibbar.The electrochemical units 100 are preferably operable by means of a method described below.

Ein Kühlfluid 134 wird durch eine Kühlfluidzufuhr 138, beispielsweise eingesteckt in einen Rohrstutzen 140, in einen Kühlraum 128 der elektrochemischen Einheit 100 eingeleitet und/oder durch den Kühlraum 128 durchgeleitet, wobei das Kühlfluid 134 die von dem Kühlraum 128 umgebenen elektrochemischen Zellen 102 umströmt.A cooling fluid 134 is by a cooling fluid supply 138 , for example inserted into a pipe socket 140 , in a refrigerator 128 the electrochemical unit 100 initiated and / or through the refrigerator 128 passed through, the cooling fluid 134 those from the refrigerator 128 surrounding electrochemical cells 102 flows around.

Bei der Umströmung der elektrochemischen Zellen 102 nimmt das Kühlfluid 134 insbesondere Wärme von den elektrochemischen Zellen 102 auf.With the flow around the electrochemical cells 102 takes the cooling fluid 134 especially heat from the electrochemical cells 102 on.

Nach der Umströmung der elektrochemischen Zellen 102 wird das Kühlfluid 134 vorzugsweise durch eine Kühlfluidabfuhr 144, beispielsweise eingesteckt in einen Rohrstutzen 146, aus der elektrochemischen Einheit 100 ausgeleitet.After the flow around the electrochemical cells 102 becomes the cooling fluid 134 preferably by a cooling fluid discharge 144 , for example inserted into a pipe socket 146 , from the electrochemical unit 100 diverted.

Ein Druck des Kühlfluids 134 beim Durchleiten und/oder Umströmen wird insbesondere mittels einer Drucksteuerungseinrichtung 152 angepasst, sodass insbesondere der Druck im Kühlraum 128 in der elektrochemischen Einheit 100 einen maximalen Druck nicht übersteigt.A pressure of the cooling fluid 134 when passing through and / or flowing around, in particular by means of a pressure control device 152 adjusted so that in particular the pressure in the cold room 128 in the electrochemical unit 100 does not exceed a maximum pressure.

Bei einer Ausdehnung der elektrochemischen Zellen 102 in der elektrochemischen Einheit 100, insbesondere aufgrund von Zellalterungsprozessen, beispielsweise einem Anschwellen in Folge von in den elektrochemischen Zellen 102 gebildetem Zellgas, wird das Volumen des Kühlfluids 134, der Druck des Kühlfluids 134 oder eine Pumpleistung, mit welcher das Kühlfluid 134 durch den Kühlkreislauf 184 gepumpt wird, vorzugsweise reduziert.When the electrochemical cells expand 102 in the electrochemical unit 100 , in particular due to cell aging processes, for example swelling as a result of in the electrochemical cells 102 cell gas formed, becomes the volume of the cooling fluid 134 , the pressure of the cooling fluid 134 or a pump power with which the cooling fluid 134 through the cooling circuit 184 is pumped, preferably reduced.

Die Druckreduzierung wird vorzugsweise mittels der Drucksteuerungseinrichtung 152 umgesetzt, insbesondere derart, dass ein konstanter Druck im Kühlraum 128 in der elektrochemischen Einheit 100 erhalten bleibt.The pressure reduction is preferably carried out by means of the pressure control device 152 implemented, in particular in such a way that a constant pressure in the cooling chamber 128 in the electrochemical unit 100 preserved.

Zur Druckanpassung dient insbesondere ein Druckausgleichselement 192, beispielsweise ein Druckspeicher 194 und ein Druckregelungsventil 196. Vorzugsweise wird in den elektrochemischen Zellen 102 gebildetes Zellgas, sobald ein maximaler Innendruck und/oder eine maximale Innentemperatur in den elektrochemischen Zellen 102 überschritten wird, durch eine Sollbruchstelle 164 oder ein Ventil aus den elektrochemischen Zellen 102 ausgeleitet und/oder von dem Kühlfluid 134 aufgenommen und/oder abtransportiert.A pressure compensation element is used in particular to adjust the pressure 192 , for example a pressure accumulator 194 and a pressure regulating valve 196 . Preferably in the electrochemical cells 102 Cell gas formed as soon as a maximum internal pressure and / or a maximum internal temperature in the electrochemical cells 102 is exceeded by a predetermined breaking point 164 or a valve from the electrochemical cells 102 discharged and / or from the cooling fluid 134 picked up and / or removed.

Nachdem das in und/oder von dem Kühlfluid 134 aufgenommene, beispielsweise gelöste und/oder adsorbierte, Zellgas samt dem Kühlfluid 128 aus der elektrochemischen Einheit 100 abgeleitet wurde, wird das Zellgas vorzugsweise von dem Kühlfluid 134 abgetrennt.After that in and / or from the cooling fluid 134 absorbed, for example dissolved and / or adsorbed, cell gas together with the cooling fluid 128 from the electrochemical unit 100 has been diverted, the cell gas is preferably from the cooling fluid 134 severed.

Bei der Aufnahme des Zellgases in und/oder von dem Kühlfluid 134 entsteht vorzugsweise ein Stoffgemisch aus dem Kühlfluid 134 und dem Zellgas.When the cell gas is taken up in and / or from the cooling fluid 134 A mixture of substances is preferably produced from the cooling fluid 134 and the cell gas.

Das Zellgas wird insbesondere mittels einer Abtrennvorrichtung 199 von und/oder aus dem Kühlfluid 134 abgetrennt.The cell gas is in particular by means of a separation device 199 from and / or from the cooling fluid 134 severed.

Das Kühlfluid 134 ist anschließend vorzugsweise wiederverwendbar. Das Kühlfluid 134 wird hierzu nach dem Abtrennen des Kühlfluids 134 mittels der Abtrennvorrichtung 199 vorzugsweise erneut dem Kühlkreislauf 184 zugeführt und/oder in den Kühlkreislauf 184 eingespeist.The cooling fluid 134 is then preferably reusable. The cooling fluid 134 this is done after the cooling fluid has been separated 134 by means of the separating device 199 preferably again the cooling circuit 184 fed and / or in the cooling circuit 184 fed in.

Claims (18)

Elektrochemische Einheit (100), umfassend eine oder mehrere elektrochemische Zellen (102) und eine Zellaufnahme (104) zur Aufnahme der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen (102), wobei die Zellaufnahme (104) einen Innenraum (116) der elektrochemischen Einheit (100) umgibt, wobei die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen (102) in der Zellaufnahme (104) gehalten sind, wobei ein die eine oder die mehreren elektrochemischen Zellen umgebender Teil des Innenraums (116) einen Kühlraum (128) der elektrochemischen Einheit (100) bildet und wobei der Kühlraum (128) teilweise oder vollständig mit einem Kühlmedium (132) der elektrochemischen Einheit (132) gefüllt ist.Electrochemical unit (100), comprising one or more electrochemical cells (102) and a cell receptacle (104) for receiving the one or more electrochemical cells (102), the cell receptacle (104) having an interior (116) of the electrochemical unit (100) ), wherein the one or more electrochemical cells (102) are held in the cell receptacle (104), wherein a part of the interior space (116) surrounding the one or more electrochemical cells has a cooling space (128) of the electrochemical unit (100) forms and wherein the cooling space (128) is partially or completely filled with a cooling medium (132) of the electrochemical unit (132). Elektrochemische Einheit (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere elektrochemische Zellen (102) zumindest partiell fünfseitig von dem Kühlmedium (132) umgeben sind.Electrochemical unit (100) according to Claim 1 , characterized in that one or more electrochemical cells (102) are at least partially surrounded on five sides by the cooling medium (132). Elektrochemische Einheit (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (132) ein Kühlfluid (134) ist und dass eine oder mehrere elektrochemische Zellen (102) von dem Kühlfluid (134), insbesondere zumindest partiell fünfseitig, umströmbar und/oder umströmt sind.Electrochemical unit (100) according to Claim 1 or 2 , characterized in that the cooling medium (132) is a cooling fluid (134) and that one or more electrochemical cells (102) can be flowed around and / or flowed around by the cooling fluid (134), in particular at least partially on five sides. Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Einheit (100) mehrere elektrochemische Zellen (102) umfasst, welche mittels des Kühlmediums (132) räumlich und/oder thermisch voneinander getrennt sind.Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 3 , characterized in that the electrochemical unit (100) comprises a plurality of electrochemical cells (102) which are spatially and / or thermally separated from one another by means of the cooling medium (132). Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (132) ein Kühlfluid (134) ist und dass die elektrochemische Einheit (100) eine Kühlfluidzufuhr (138) zur Zufuhr des Kühlfluids (134) in den Kühlraum (128) und eine Kühlfluidabfuhr (144) zur Abfuhr des Kühlfluids (134) aus dem Kühlraum (128) umfasst, wobei die Kühlfluidzufuhr (138) und die Kühlfluidabfuhr (144) insbesondere auf einander gegenüberliegenden Seiten der elektrochemischen Einheit (100) angeordnet sind. Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 4th , characterized in that the cooling medium (132) is a cooling fluid (134) and that the electrochemical unit (100) has a cooling fluid supply (138) for supplying the cooling fluid (134) into the cooling space (128) and a cooling fluid discharge (144) for discharging of the cooling fluid (134) from the cooling space (128), the cooling fluid supply (138) and the cooling fluid discharge (144) being arranged in particular on opposite sides of the electrochemical unit (100). Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Kontaktfläche (154), an welcher das Kühlmedium (132) in Kontakt mit einer äußeren Oberfläche (136) zumindest eines Gehäuses (118) von zumindest einer elektrochemischen Zelle (102) der einen oder der mehreren elektrochemischen Zellen (102) ist, ca. 50% oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des zumindest einen Gehäuses (118) der zumindest einen elektrochemischen Zelle (102), insbesondere ca. 65% oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des zumindest einen Gehäuses (118) der zumindest einen elektrochemischen Zelle (102), beispielsweise ca. 85% oder mehr einer äußeren Gesamtoberfläche des zumindest einen Gehäuses (118) der zumindest einen elektrochemischen Zelle (102), beträgt.Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 5 , characterized in that a contact surface (154) on which the cooling medium (132) is in contact with an outer surface (136) of at least one housing (118) of at least one electrochemical cell (102) of the one or more electrochemical cells (102 ) is approximately 50% or more of an overall outer surface of the at least one housing (118) of the at least one electrochemical cell (102), in particular approximately 65% or more of an overall outer surface of the at least one housing (118) of the at least one electrochemical cell (102), for example approx. 85% or more of an overall outer surface of the at least one housing (118) of the at least one electrochemical cell (102). Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Einheit (100) eine Drucksteuerungseinrichtung (152) zur Steuerung und/oder Regelung eines im Kühlraum (128) der elektrochemischen Einheit (100) herrschenden Drucks umfasst, mittels welcher der Druck in der elektrochemischen Einheit (100), insbesondere über eine Änderung eines Volumens und/oder einer Masse und/oder eines Drucks des in dem Kühlraum (128) befindlichen Kühlmediums (132), einstellbar und/oder regelbar ist.Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 6th , characterized in that the electrochemical unit (100) comprises a pressure control device (152) for controlling and / or regulating a pressure prevailing in the cooling space (128) of the electrochemical unit (100), by means of which the pressure in the electrochemical unit (100), in particular via a change in a volume and / or a mass and / or a pressure of the cooling medium (132) located in the cooling space (128) can be set and / or regulated. Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrochemische Einheit (100) eine Lösch- und/oder Kühlvorrichtung (170) zum Löschen von Flammen und/oder Kühlen von Gasen umfasst, wobei die Lösch- und/oder Kühlvorrichtung (170) ein oder mehrere Düsenelemente (172) umfasst, mittels welcher ein Zusatzkühlmedium (132) aus der elektrochemischen Einheit (100) austretenden Flammen und/oder Gasen zuführbar, insbesondere ein Zusatzkühlfluid (134) zerstäubbar und/oder zuführbar, ist.Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 7th , characterized in that the electrochemical unit (100) comprises an extinguishing and / or cooling device (170) for extinguishing flames and / or cooling gases, the extinguishing and / or cooling device (170) having one or more nozzle elements (172 ), by means of which an additional cooling medium (132) can be supplied to flames and / or gases emerging from the electrochemical unit (100), in particular an additional cooling fluid (134) can be atomized and / or supplied. Elektrochemische Einheit (100) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Lösch- und/oder Kühlvorrichtung (170) eine Steuerungseinrichtung (176) zur Steuerung und/oder Regelung der Zuführung des Zusatzkühlmediums (132), insbesondere des Zusatzkühlfluids (134), mittels eines oder mehrerer Düsenelemente (172) umfasst, und dass die Zuführung des Zusatzkühlmediums (132), insbesondere des Zusatzkühlfluids (134), mittels der Steuerungseinrichtung (176), insbesondere druck- und/oder temperaturabhängig, auslösbar ist.Electrochemical unit (100) according to Claim 8 , characterized in that the extinguishing and / or cooling device (170) comprises a control device (176) for controlling and / or regulating the supply of the additional cooling medium (132), in particular the additional cooling fluid (134), by means of one or more nozzle elements (172) , and that the supply of the additional cooling medium (132), in particular the additional cooling fluid (134), can be triggered by means of the control device (176), in particular as a function of pressure and / or temperature. Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere elektrochemische Zellen (102) mindestens eine Sollbruchstelle (164) und/oder mindestens ein Ventil umfassen, welche im Falle eines Übersteigens eines maximalen Innendrucks in der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen (102) eine Durchtrittsöffnung zum Durchtritt von in der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen (102) gebildetem Zellgas aus der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen (102) in den Kühlraum (128) bildet, wobei das Zellgas mittels des Kühlmediums (132), insbesondere eines Kühlfluids (132), aus der elektrochemischen Einheit (100) ableitbar und/oder ausleitbar ist.Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 9 , characterized in that one or more electrochemical cells (102) comprise at least one predetermined breaking point (164) and / or at least one valve which, if a maximum internal pressure in the one or more electrochemical cells (102) is exceeded, a passage opening for passage of cell gas formed in the one or more electrochemical cells (102) from the one or more electrochemical cells (102) into the cooling space (128), the cell gas being formed by means of the cooling medium (132), in particular a cooling fluid (132), can be derived and / or derived from the electrochemical unit (100). Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (132) ein Löschmedium ist und/oder dass das Kühlmedium (132) ein Kühlfluid (134) ist und dass das Kühlfluid (134) und/oder ein Zusatzkühlmedium (132), insbesondere ein Zusatzkühlfluid (134), (a) nicht brennbar und/oder (b) elektrisch isolierend und/oder (c) gemäß der Verordnung zum Schutz vor Gefahrstoffen nicht als Gefahrstoff gelten.Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 10 , characterized in that the cooling medium (132) is an extinguishing medium and / or that the cooling medium (132) is a cooling fluid (134) and that the cooling fluid (134) and / or an additional cooling medium (132), in particular an additional cooling fluid (134) , (a) non-flammable and / or (b) electrically insulating and / or (c) according to the Ordinance on Protection from Hazardous Substances are not considered hazardous substances. Elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Kühlmedium (132) ein Kühlfluid (134) ist und dass das Kühlfluid (134) und/oder ein Zusatzkühlfluid (134) eines oder mehrere der folgenden Materialien umfassen oder daraus gebildet sind: Hydrofluorether und perfluoriertes Ethylisopropylketon.Electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 11 , characterized in that the cooling medium (132) is a cooling fluid (134) and that the cooling fluid (134) and / or an additional cooling fluid (134) comprise or are formed from one or more of the following materials: hydrofluoroether and perfluorinated ethyl isopropyl ketone. Wärmeableitsystem (180) zur Ableitung von Wärme aus elektrochemischen Einheiten (100), umfassend eine oder mehrere elektrochemische Einheiten (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12 und ein Wärmeübertragerelement (188), wobei die eine oder die mehreren elektrochemischen Einheiten (100) von einem Kühlfluid (134) durchströmbar sind und wobei mittels des Wärmeübertragerelements (188) Wärme von dem Kühlfluid (134) auf ein Wärmeaufnahmefluid (190) des Wärmeableitsystems (180) übertragbar ist und wobei das Kühlfluid (134) Teil eines Kühlkreislaufs (184) des Wärmeableitsystems (180) ist.A heat dissipation system (180) for dissipating heat from electrochemical units (100), comprising one or more electrochemical units (100) according to one of the Claims 1 to 12 and a heat exchanger element (188), wherein the one or more electrochemical units (100) can be flowed through by a cooling fluid (134) and wherein by means of the heat exchanger element (188) heat is transferred from the cooling fluid (134) to a heat absorbing fluid (190) of the heat dissipation system ( 180) is transferable and wherein the cooling fluid (134) is part of a cooling circuit (184) of the heat dissipation system (180). Wärmeableitsystem (180) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass eine Drucksteuerungseinrichtung (152) einer elektrochemischen Einheit (100) ein Druckausgleichselement (192), insbesondere umfassend einen Druckspeicher (194) und ein Druckregelungsventil (196), umfasst, mittels welchem ein in zumindest einem Kühlraum (128) der einen oder den mehreren elektrochemischen Einheiten (100) herrschender Druck ausgleichbar und/oder ausgeglichen ist.Heat dissipation system (180) Claim 13 , characterized in that a pressure control device (152) of an electrochemical unit (100) comprises a pressure compensation element (192), in particular comprising a pressure accumulator (194) and a pressure regulating valve (196), by means of which one in at least one cooling chamber (128) of the one or the pressure prevailing in the plurality of electrochemical units (100) can be compensated and / or compensated. Wärmeableitsystem (180) nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass in einer oder mehreren elektrochemischen Zellen (102) der einen oder der mehreren elektrochemischen Einheiten (100) gebildetes Zellgas durch mindestens eine Sollbruchstelle (164) und/oder mindestens ein Ventil aus der einen oder den mehreren elektrochemischen Zellen (102) in den Kühlraum (128) ausleitbar ist, dass das Zellgas von dem Kühlfluid (134) aufnehmbar ist und über den Kühlkreislauf (184) aus der jeweiligen elektrochemischen Einheit (100) abführbar ist und dass das Wärmeableitsystem (180) eine Abtrennvorrichtung (199) umfasst, mittels welcher das gebildete Zellgas von dem Kühlfluid (134) abtrennbar ist.Heat dissipation system (180) Claim 13 or 14th , characterized in that cell gas formed in one or more electrochemical cells (102) of the one or more electrochemical units (100) through at least one predetermined breaking point (164) and / or at least one Valve can be diverted from the one or more electrochemical cells (102) into the cooling space (128) so that the cell gas can be absorbed by the cooling fluid (134) and discharged from the respective electrochemical unit (100) via the cooling circuit (184) and that the heat dissipation system (180) comprises a separation device (199) by means of which the cell gas formed can be separated from the cooling fluid (134). Verfahren zum Betreiben einer elektrochemischen Einheit (100), insbesondere einer elektrochemischen Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei das Verfahren Folgendes umfasst: - Durchleiten eines Kühlfluids (134) durch eine elektrochemische Einheit (100), insbesondere eine elektrochemische Einheit (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 12, wobei eine oder mehrere elektrochemische Zellen (102) in der elektrochemischen Einheit (100) von dem Kühlfluid (134), insbesondere zumindest partiell fünfseitig, umströmt werden.Method for operating an electrochemical unit (100), in particular an electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 12 , wherein the method comprises: - Passing a cooling fluid (134) through an electrochemical unit (100), in particular an electrochemical unit (100) according to one of the Claims 1 to 12 wherein the cooling fluid (134) flows around one or more electrochemical cells (102) in the electrochemical unit (100), in particular at least partially on five sides. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass ein Druck in der elektrochemischen Einheit (100) durch Anpassung eines Volumens und/oder einer Masse und/oder eines Drucks des in dem Kühlraum befindlichen Kühlfluids (134), welches durch die elektrochemische Einheit (100) durchgeleitet wird, insbesondere mittels eines Druckausgleichselements (192), umfassend beispielsweise einen Druckspeicher (194) und ein Druckregelungsventil (196), auf einem zumindest näherungsweise konstanten Wert gehalten wird.Procedure according to Claim 16 , characterized in that a pressure in the electrochemical unit (100) by adapting a volume and / or a mass and / or a pressure of the cooling fluid (134) located in the cooling space, which is passed through the electrochemical unit (100), in particular is kept at an at least approximately constant value by means of a pressure compensation element (192), comprising, for example, a pressure accumulator (194) and a pressure regulating valve (196). Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren Folgendes umfasst: - Aufnahme von in einer oder mehreren elektrochemischen Zellen (102) der elektrochemischen Einheit (100) gebildetem Zellgas von dem Kühlfluid (134); - Abführen des Kühlfluids (134) samt des von dem Kühlfluid (134) aufgenommenen Zellgases aus der elektrochemischen Einheit (100); und - Abtrennen des von dem Kühlfluid (134) aufgenommenen Zellgases von dem Kühlfluid (134), beispielsweise mittels Erwärmen des Kühlfluids (134).Procedure according to Claim 16 or 17th characterized in that the method comprises: - taking up cell gas formed in one or more electrochemical cells (102) of the electrochemical unit (100) from the cooling fluid (134); - Discharge of the cooling fluid (134) together with the cell gas taken up by the cooling fluid (134) from the electrochemical unit (100); and - separating the cell gas taken up by the cooling fluid (134) from the cooling fluid (134), for example by means of heating the cooling fluid (134).
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