DE212021000404U1

DE212021000404U1 - Thermische Vorrichtung mit kontrollierter Zufuhr einer schmelzbaren Flüssigkeit

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Publication number: DE212021000404U1
Application number: DE212021000404.0U
Authority: DE
Original assignee: Hutchinson SA
Current assignee: Hutchinson SA
Priority date: 2020-06-23
Filing date: 2021-06-23
Publication date: 2023-07-24
Anticipated expiration: 2031-06-24
Also published as: FR3111690A1; FR3111690B1; WO2021260324A1

Abstract

Fahrzeug, umfassend:
- eine Reihe von Zellen (5) zur Speicherung von elektrischer Energie,
- einen Sensor (260, 267) für einen mit dem Betrieb des Fahrzeugs verknüpften Parameter, der einen sogenannten anormalen Betriebszustand der Zellen oberhalb einer Temperaturschwelle erfassen kann,
- Mittel (9) zum thermischen Management der Zellen (5), welche umfassen:
-- eine wärmeabsorbierende Substanz (15), die bei einer Siedetemperatur ihre Phase ändern kann,
-- mindestens eine Hülle (19), die ein Volumen (13) aufweist, das die wärmeabsorbierende Substanz (15) in einem entweder flüssigen oder gasförmigen Zustand aufnehmen kann, in thermischem Kontakt mit den Zellen (5),
-- eine Steuerung (67, 671), die mit dem Sensor (260, 267) verbunden ist,
-- eine Verbindung (21) zwischen dem Volumen (13) und einer Umgebung (39) außerhalb der Hülle (19), die unter atmosphärischem Druck steht, um ein Ablassen von Dampf in diese äußere Umgebung zu ermöglichen,
-- einen Kreis (23) außerhalb der Hülle und der Reihe von Zellen, der für die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz (15) geeignet ist, wobei der Kreis (23) eine Leitung (61, 610) umfasst, die mit dem Volumen (13) verbunden ist, und
- ein selektives Zirkulationsbauteil (63, 63e, 65, 630, 650, ...), das an die Leitung (61) angeschlossen ist, um die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz (15) in der Leitung zu oder von dem Volumen (13) über die Steuerung (67,671) und in Abhängigkeit von einem Signal, das von dem Sensor (260), mit dem das selektive Zirkulationsbauteil (63, 65, 630, 650) verbunden ist, ausgegeben wird, sicherzustellen, wobei das selektive Zirkulationsbauteil, mit der Steuerung (67, 671) verbunden, eine Speisung (63, 600, 630) des Volumens (13) mit wärmeabsorbierender Substanz im flüssigen Zustand über die Leitung (61) umfasst,
dadurch gekennzeichnet, dass:
- das Fahrzeug außerdem eine Entlüftungsöffnung (220) zum Entgasen der Zellen (5) umfasst, die mit dem Raum, in dem sich die Zellen (5) befinden, in Verbindung steht, und/oder:
- das Volumen (13) an ein zusätzliches Volumen (130) angrenzt, von dem es durch eine Trennwand (37, 261, 272) isoliert ist, und das ein Fluid (F2), welches mit der wärmeabsorbierenden Substanz (15) gleich ist oder sich von dieser unterscheidet, in thermischem Kontakt mit den Zellen (5) und/oder die wärmeabsorbierende Substanz (15) aufnehmen kann, wobei die Trennwand (37, 261) die einer Kühlplatte (272) ist, und das zusätzliche Volumen (130) einen Einlass und einen Auslass aufweist, die geeignet sind um zu ermöglichen, dass das Fluid (F2) in die Kühlplatte (272) eintreten, dort zirkulieren, und aus ihr austreten kann.

Description

Technischer Bereich der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft das thermische Management mindestens einer Zelle zur Speicherung von elektrischer Energie mittels mindestens einer Substanz, deren latente Wärme genutzt wird, wie zum Beispiel einer PCM- (Phase Change Material, Phasenwechselmaterial) Substanz.
PCM bezeichnet eine Substanz, die in der Lage ist, ihren Aggregatszustand in einem begrenzten Temperaturbereich zu ändern. Die thermische Speicherung kann durch Ausnutzung ihrer latenten Wärme (LW) erfolgen: Die Substanz kann dann durch einfache Zustandsänderung Energie speichern oder abgeben, während zugleich eine Temperatur und ein Druck im Wesentlichen konstant, der bzw. dem der Zustandsänderung, gehalten werden.
Der Begriff „Substanz“ ist als chemischer Stoff zu verstehen, der durch seine Besonderheit, seine Art, seinen Zustand oder seine Eigenschaften gekennzeichnet ist. Diese „Substanz“ (nachfolgend Bezugszeichen 15) kann insbesondere in ihrem Einsatzzustand flüssig sein bis zu einer Grenztemperatur, bei der sie mindestens zum Teil durch Sieden verdampft. So kann man erwägen, zum Beispiel Wasser, eine wässrige Verbindung oder ein dielektrisches Fluid zu verwenden, das dafür bekannt ist, dass es bereits in elektrischen Transformatoren eingesetzt wird und dessen Verdampfungstemperatur sich unter dem Betriebsdruck (hier a priori dem Atmosphärendruck) auf plus/minus 10 °C an der zulässigen maximalen Nennbetriebstemperatur von Zellen einer Batterie liegt.
Der Einsatzzustand zur Verwendung der wärmeabsorbierenden Substanz wird günstigerweise als über -30 °C verstanden. So ist die wärmeabsorbierende Substanz bei einer Temperatur von über -30 °C (vorzugsweise über -20 °C) vorzugsweise fluid, nämlich flüssig, und anschließend oberhalb der Phasenwechseltemperatur von Flüssigkeit zu Gas gasförmig.
Es kann jedoch auch eine wärmeabsorbierende Substanz vorgesehen werden, die unter Atmosphärendruck auf Meereshöhe:

- bis zu einer Temperatur, die über 0 °C liegen kann, fest,
- anschließend durch Phasenwechsel, der typischerweise zwischen 15 °C und 25 °C auftreten könnte, flüssig,
- anschließend durch Phasenwechsel bei der Siedetemperatur der Substanz, zum Beispiel zwischen 60 °C und 120 °C, gasförmig ist.

Darüber hinaus ist „Nenn-“ nachfolgend als mit einem Kennzeichen, einer Leistung einer Vorrichtung (hier einer Zelle), die durch den Hersteller bekanntgegeben oder durch ein Lastenheft vorgesehen ist, zusammenhängend zu verstehen.
Stand der früheren Technik:
Im Wesentlichen wie die vorliegende Lösung schlägt FR3063340 ein Fahrzeug vor, welches umfasst:

- a1) mindestens ein Funktionsbauteil, das eine Speisung mit Strom benötigt,
- a2) mindestens eine Speicherzelle für elektrische Energie, die mit dem Funktionsbauteil verbunden sein kann, und
- a3) Mittel zum thermischen Management der Zelle bzw. der Zellen, welche umfassen:
- -- a3.1) mindestens eine Hülle, die ein Volumen aufweist, in dem sich eine wärmeabsorbierende Substanz befinden kann, in thermischem Austausch mit der mindestens einen Zelle:
  - --- in mindestens einem Nennbetriebszustand, und/oder
  - --- in einem (sogenannten) anormalen Zustand, der sich vom (sogenannten) Nennbetriebszustand der Zellen unterscheidet, wobei sich die wärmeabsorbierende Substanz in einem flüssigen Zustand oder
  - einem gasförmigen Zustand befinden kann, und
- -- a3.2) mindestens eine Verbindung zwischen dem Volumen und der äußeren Umgebung, um (a priori in der anormalen Betriebssituation) ein Ablassen der wärmeabsorbierenden Substanz in einem gasförmigen Zustand in diese äußere Umgebung zu ermöglichen; Situation eines Entlüftens, „venting“, oder Überdruckventil, „pressure relief valve“ im Englischen.

Im Text wird „venting“ also wie üblich übersetzt mit: Entlüften oder Bringen in die Atmosphäre (also auf Umgebungsdruck) der äußeren Umgebung (nachfolgend Bezugszeichen 39).
Bekanntermaßen ist eine Substanz in einem gasförmigen Zustand trotz ihres Siedens a priori nicht vollständig verdampft. Sie bleibt zum Teil in einem flüssigen Zustand. Die wärmeabsorbierende Substanz ist im gasförmigen Zustand also noch zum Teil flüssig.
So wurde bereits eine thermische Sicherung vorgeschlagen, die um mindestens eine Zelle (oder entlang mindestens eines Teils derselben) einer elektrischen Batterie, welche sich übermäßig erhitzen kann, und/oder zwischen mindestens zwei solchen Zellen liegt, um das Eindämmen eines unangemessenen Temperaturanstiegs dieser Zelle bzw. Zellen zu unterstützen, wobei die Zellen alle oder in (als Module bezeichneten) Gruppen in einem gemeinsamen Gehäuse ( unten) oder in einem oder mehreren Gehäusen ( und folgende unten) zusammengefasst sind.
Es sei auch darauf hingewiesen, dass wenn von „irreversiblem Durchgehen (im Sinne von thermischem Durchgehen) einer Zelle bzw. von Zellen“ gesprochen wird, es sich um eine Situation handelt, die zum Beispiel bei den Li-lon-Zellen anzutreffen ist, die, wenn sie in den anormalen Betriebszustand geraten sind, in dem an der Oberfläche heiße Stellen von 80 °C (plus/minus 10 °C) vorhanden sein können, in wenigen Sekunden (dies kann in der Größenordnung von 10 s sein) auf mehrere Hundert °C an der Oberfläche gehen, wobei eine Energiemenge von 200 bis 500 J/g freigesetzt wird: ein thermisches Durchgehen, das nicht reversibel, noch wirklich kontrollierbar ist.
Die folgenden Bezeichnungen sind wie folgt zu verstehen:

- äußere Umgebung: Es handelt sich um ein Entlüften der wärmeabsorbierenden Substanz in die Atmosphäre (also den Atmosphärendruck), was es ihr ermöglicht, in gasförmiger Phase zu entweichen und dabei eine große Menge an Wärmeenergie, die der Zelle bzw. den Zellen entzogen wurde, mit sich zu nehmen,
- Atmosphärendruck: Druck, den das Gasgemisch, aus dem die betreffende Atmosphäre besteht (auf der Erde: Luft), auf eine beliebige, mit ihr in Kontakt stehende Fläche ausübt. Wenn es sich bei dem Fahrzeug um ein Luftfahrzeug handelt, kann der Atmosphärendruck also der Druck in dem geschlossenen, von der Atmosphäre außerhalb des Luftfahrzeugs isolierten Raum sein, in welchem die Hülle und ihr Volumen untergebracht sind: Frachtraum oder jeder Bereich unter lokalem Druck im Flugzeug;

- Funktionsbauteil: Bauteil, das eine Rolle in der Funktion und/oder der Verwendung des Fahrzeugs spielt und eine Speisung mit Strom benötigt, um zu funktionieren, wie etwa: Motor (Elektro- oder Verbrennungsmotor), elektrische Fensterheber, Radio, Klimaanlage, Türverriegelung, usw.,
- Zelle (oder elektrischer Akkumulator): Speichermittel für elektrische Energie, das Wärme produziert. Es kann sich insbesondere um elektrochemische Zellen handeln,
- Modul: Gruppe von Zellen, die physisch zusammengefasst und aneinandergrenzend angeordnet sind. Mehrere Module, deren Zellen elektrisch miteinander verbunden sind, bilden eine Batterie,
- Nenn- bzw. anormaler Betriebszustand: Situationen, in denen die Temperatur der betreffenden Zelle unterhalb bzw. oberhalb einer Temperaturschwelle liegt, wobei diese Schwelle in der „Steuerung“ gespeichert worden sein kann, die:
- -- mit (mindestens) einem Temperatursensor oder einem Sensor für einen anderen sinnvollen Parameter (siehe unten) verbunden ist, und
- -- geeignet ist, dieses oder jenes Element oder diese oder jene Vorrichtung (Ventil, Pumpe, Klappe, ...) in Abhängigkeit von den vom Sensor bzw. den Sensoren empfangenen Daten, ja sogar auch in Abhängigkeit von einem Betriebsprogramm, das im Speicher eines im Fahrzeug integrierten Rechners voraufgezeichnet ist, selektiv zu verwalten.

Das betreffende Fahrzeug kann insbesondere ein Bodenfahrzeug (Landfahrzeug) sein, das heißt ein Fahrzeug, das geeignet ist, auf dem Boden zu fahren, wie etwa ein Auto, und zu diesem Zweck mit einem Motor, um sich fortzubewegen, und mit Speicherzellen für elektrische Energie versehen sein. Bodenfahrzeuge weisen im Vergleich zu einem Luftfahrzeug oder einem Wasserfahrzeug ihre eigenen Anforderungen auf: Platzbedarf, Masse, Reichweite, Leistung, Kosten, Standardisierung der Teile, Konstruktions-/Fertigungsprozess, Kundendienst, Wartung.
Der anormale Zustand einer Zelle schließt übrigens die Situation ein, in der eine beschädigte Zelle abrupt erhitzt, zum Beispiel infolge eines Bruchs oder einer Überspannung der Zelle oder auch einer Überhitzung der Kabel (nachfolgend Bezugszeichen 51 a, 51b).
In diesem Zusammenhang stellte sich den Erfindern ein Problem in Verbindung mit der optimierten Leistung der oben genannten thermischen Vorrichtung. So wurde eine Lösung angestrebt, die es ermöglichen kann, diese Vorrichtung zuverlässiger zu machen und/oder ihre Wartung zu erleichtern und/oder ihre Funktion zu optimieren und/oder sie umweltfreundlicher zu machen.
Zusammenfassung der Erfindung:
Gerade bei einem Fahrzeug wie oben genannt kann ein Problem der übermäßigen Wärmeübertragung auch zwischen zwei benachbarten Zellen oder Zellengruppen einer Batterie auftreten.
Zum Beispiel beim Schnellladen kann eine Zelle durchgehen, was auch unter anderen Umständen auftreten kann: zum Beispiel beim Fahren des Fahrzeugs, bei längerem Parken in sehr heißer Außenumgebung: 50 °C oder darüber.
Die von der Zelle im Übermaß erzeugte Wärme kann nicht ausreichend aus der Umgebung der Zellen heraus abfließen.
Darüber hinaus muss das Problem des thermischen Managements der Zelle bzw. der Zellen vor einer anormalen Situation und/oder einem Durchgehen behandelt werden, und dies in effizienter Art und Weise, wobei man sich, warum nicht, eine zum Teil bereits existierende Lösung zunutze macht.
Die Erfindung zielt darauf ab, mindestens einen Teil dieser Probleme zu lösen und schlägt zu diesem Zweck als Basis ein Fahrzeug vor, welches umfasst:

- eine Reihe von Zellen zur Speicherung von elektrischer Energie,
- einen Sensor für einen mit dem Betrieb des Fahrzeugs verknüpften Parameter, der einen sogenannten anormalen Betriebszustand der Zellen oberhalb einer Temperaturschwelle erfassen kann,
- Mittel zum thermischen Management der Zellen, welche umfassen:
- -- eine wärmeabsorbierende Substanz, die bei einer Siedetemperatur ihre Phase ändern kann,
- -- mindestens eine Hülle, die ein Volumen aufweist, das die wärmeabsorbierende Substanz in einem entweder flüssigen oder gasförmigen Zustand aufnehmen kann, in thermischem Kontakt mit den Zellen,
- -- eine Steuerung, die mit dem Sensor verbunden ist,
- -- eine äußere Umgebung, die sich außerhalb der Hülle befindet,
- -- eine Verbindung zwischen dem Volumen und der äußeren Umgebung (also aus der wärmeabsorbierenden Substanz dann zumindest teilweise gasförmig), um ein Ablassen von Dampf in diese äußere Umgebung zu ermöglichen,
- -- einen Kreis außerhalb der Hülle und der Reihe von Zellen, der für die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz geeignet ist, wobei der Kreis eine Leitung umfasst, die mit dem Volumen verbunden ist, und
- ein selektives Zirkulationsbauteil, das an die Leitung angeschlossen ist, um die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz in der Leitung zu oder von dem Volumen in Abhängigkeit von einem Signal, das von dem Sensor, mit dem das selektive Zirkulationsbauteil verbunden ist, ausgegeben wird, sicherzustellen, wobei das selektive Zirkulationsbauteil, mit der Steuerung verbunden, eine Speisung des Volumens mit wärmeabsorbierender Substanz im flüssigen Zustand über die Leitung umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass:
- sich die äußere Umgebung auf Atmosphärendruck befindet, und
- vorzugsweise das Volumen (oder die Hülle, die es enthält) das Fassungsvermögen aufweist, damit die wärmeabsorbierende Substanz darin, in dem Volumen, einen unterschiedslos flüssigen oder gasförmigen, oder (zumindest teilweise) auch flüssigen und anschließend (zumindest teilweise) gasförmigen Zustand einnimmt.

Mit anderen Worten:

- die äußere Umgebung ist auf einem Druck, der variiert, aber der jener der Umgebungsluft ist, in der sich das Fahrzeug mit seinen Insassen, sofern vorhanden, befindet,
- das Volumen (oder die Hülle, die dieses enthält) besitzt das Fassungsvermögen, um mindestens einen Teil der wärmeabsorbierenden Substanz, ob in flüssiger oder gasförmiger Phase, zu enthalten,
- der Sensor ermöglicht es, einen Parameter, der mit dem Betrieb des Fahrzeugs verknüpft ist, in Verbindung mit einer Temperaturschwelle dieser Zellen zu erfassen; dies kann also ein anderer Sensor als ein Temperaturfühler sein, der die Temperatur der Zellen abfühlt. Diese Temperaturschwelle kann somit indirekt berücksichtigt werden. Zum Beispiel können Informationen, die von der Stärke oder Stärkeschwankung der Zellen, oder vom Nachlassen ihres elektrischen Widerstands erfasst werden, verwendet werden, wobei es Entsprechungstabellen ermöglichen, zu ermitteln, ob eine kritische Temperaturschwelle der Zellen erreicht worden ist;
- eine Zelle befindet sich im anormalen Betriebszustand, wenn die kritische Temperaturschwelle erreicht worden ist;
- bei der Speisung des Volumens mit wärmeabsorbierender Substanz handelt es sich um eine Quelle, die es der Substanz ermöglicht, in das Volumen zu gelangen und anschließend im flüssigen Zustand bei einer dafür geeigneten Temperatur darin enthalten zu sein, und zwar mindestens zu Beginn des anormalen Betriebszustands;
- bei der Steuerung handelt es sich um eine Einheit, die geeignet ist, den Betrieb des oben genannten Zirkulationsbauteils, das dafür vorgesehen ist, die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz sicherzustellen, selektiv, also in Abhängigkeit von einem vom Sensor ausgegebenen Signal zu steuern oder anzusteuern;
- der Kreis erstreckt sich (bis) in Entfernung der Zellen und der Hülle, da er außerhalb der Hülle und der Zellen liegt; gleiches gilt für die äußere Umgebung.

Somit kann gleichzeitig:

- wenn sich die mit überschüssiger Wärmeenergie aus den Zellen beladene wärmeabsorbierende Substanz in ihrem gasförmigen Zustand befindet, das Ablassen dieser Substanz in die äußere Umgebung (also auf Umgebungsdruck) sichergestellt und ein übermäßiger Druck in dem Volumen verhindert werden, und
- davor, wenn sich die Zelle bzw. die Zellen in einem Nennzustand befinden, auch das Zuführen dieser Substanz zu dem Volumen und/oder ihr Auslassen aus diesem sichergestellt werden, wenn sie dann flüssig ist und in dem „äußeren Kreis“ in und/oder zu diesem Volumen zirkulieren kann, und somit diesem Volumen Kälteenergie zugeführt oder ihm Wärmeenergie entzogen werden, wobei noch präzisiert sei, dass wenn die Zellen kalt sind (zum Beispiel nach längerem Parken bei kaltem Wetter), der „äußere Kreis“ es auch ermöglichen kann, den Zellen Wärmeenergie zuzuführen (alles hängt von der Eintrittstemperatur der wärmeabsorbierenden Substanz in das Volumen ab).

Thermischer Kontakt und Wärmeaustausch sind Synonyme.
Die Siedetemperatur kann bei atmosphärischem Druck definiert werden. Die Siedetemperatur kann als 1,01×10⁵Pa definiert werden. Es wird angenommen, dass 1,01×10⁵Pa der Luftdruck auf Meereshöhe ist.
Wenn man das oben Gesagte liest, könnte man davon ausgehen, dass tatsächlich eine Einheit betroffen ist, die das Fahrzeug und die „äußere Umgebung“, in der sich das Fahrzeug befindet, umfasst. In diesem Fall würde diese äußere Umgebung nicht zu den Mitteln für das Thermomanagement der Fahrzeugzellen gehören.
Betroffen wäre dann eine Einheit, die in gleicher Weise wie oben dargestellt Folgendes umfasst:

- das gleiche Fahrzeug mit all seinen vorherigen Merkmalen, mit Ausnahme seiner „äußeren Umgebung“, und,
- also eine äußere Umgebung:
- -- immer außerhalb der Hülle,
- -- wo sich das Fahrzeug befindet, und
- -- die unter atmosphärischem Druck steht.

In beiden Fällen wird diese Lösung eine Effizienz beim Echtzeit-Thermomanagement der Zellen fördern.
Als Parameter des Detektors, der mit dem Betrieb des Fahrzeugs in Verbindung steht, kann insbesondere ein physikalischer und/oder chemischer und/oder mit dem Fahrzeug verbundener Parameter bevorzugt werden:

- mit der/den Zelle(n) und/oder
- mit der genannten wärmeabsorbierenden Substanz und/oder
- mit einem physikalischen Zustand der genannten Wärmemanagementmittel (z. B. dem Zustand oder der Temperatur einer PCM-Schicht, die nachfolgend mit 30 oder 270 bezeichnet wird), und/oder
- einem physikalischen Zustand eines Funktionsorgans, dessen Funktion durch den Zustand der Zelle(n) beeinflusst wird, z. B. der Stellung eines Ventils oder dem Aus- oder Einschaltstatus einer Pumpe.

Die Betriebszustände einer Zelle können vorzugsweise wie folgt definiert werden:

- einen ersten nominalen Betriebszustand gemäß einem ersten Temperaturbereich, der unter einem ersten Temperaturschwellenwert liegt,
- einen zweiten nominalen Betriebszustand gemäß einem zweiten Temperaturbereich, der einer Phase des schnellen Aufladens der Zelle(n) entsprechen kann und der zwischen dem ersten Temperaturschwellenwert und einem zweiten Temperaturschwellenwert liegt,
- einen anormalen Betriebszustand gemäß einem dritten Temperaturbereich, der einer Phase entsprechen kann, in der die Zelle(n) überhitzt oder geschädigt wird/werden, und der zwischen der zweiten Temperaturschwelle und einer dritten Temperaturschwelle liegt, ab der die Zelle(n) einen nicht reversiblen thermischen Runaway erfährt/erfahren.

Der (jeder) Nennzustand einer Zelle kann der Zustand sein, in dem sie sich befindet, wenn sie „normal“ funktioniert, z. B. in einer stabilisierten Fahrsituation bei 80 km/h oder in einer Ladesituation; „Fast Charge“ oder „Ultra Fast Charge“. Der Begriff „Ladung“, auch im Folgenden, hat natürlich die Bedeutung „elektrische Ladung“.
Für eine elektrochemische Li-lonen-Zelle liegt der übliche nominale Temperaturbereich zwischen 15°C und 35°C, mit einer Genauigkeit von 5°C. Dies kann der besagte erste nominale Betriebszustand sein, also mit einer ersten Temperaturschwelle bei 35°C, auf 5°C genau.
Der zweite nominale Betriebszustand, der der Phase des schnellen Aufladens („fast charge“ oder „ultra fast charge“) entsprechen kann, kann zwischen 35°C und 45°C, auf 5°C genau, liegen, mit also einer besagten zweiten Temperaturschwelle bei 45°C, auf 5°C genau.
Der anormale Betriebszustand und damit der dritte Temperaturbereich, der dieser Phase entsprechen kann, in der die Zelle(n) zu stark oder zu lange überhitzt wird (werden) und sich daher verschlechtert (verschlechtern), kann zwischen 45 °C und etwa 60 °C, auf 5 °C genau, liegen, mit einem dritten Temperaturschwellenwert bei 55-60 °C, auf 5 °C genau. Darüber kann man davon ausgehen, dass man sich zu sehr der tatsächlichen Schwelle nähert (im obigen Beispiel etwa 80 °C), bei der eine Zelle einen nicht reversiblen thermischen Runaway erleidet.
Es sei darauf hingewiesen, dass diese Bezugnahmen auf die Oberflächentemperaturen der Zelle durch Werte für die elektrische Energie der Zelle ersetzt werden könnten, z. B. Spannung, Stromstärke, Verringerung des elektrischen Widerstands....
Man könnte auch annehmen, dass bei niedrigen Temperaturen der abnormale Zustand einer Zelle unterhalb von 10 °C beginnt: Man könnte dann unterhalb dieser Temperatur die Zelle vorübergehend bis zu ihrem ersten nominalen Betriebszustand aufheizen müssen.
Die Art und Weise, wie die Verbindung zwischen dem genannten Volumen und der genannten äußeren Umgebung bei höheren Temperaturen gestaltet werden kann, wurde ebenfalls sorgfältig geprüft, da sie insgesamt mit der Konzeption und der Realisierung der Mittel zur thermischen Steuerung der Zellen interagiert.
Die bevorzugten Hypothesen, die gewählt wurden, sind Folgende: Die Verbindung stellt sich dar:

a) als mindestens ein Schlitz, der eine Öffnung in einer Wand eines (umlaufenden) Gehäuses bildet, wobei das Gehäuse die Zellen enthält, oder
b) als eine Verbindung zu dem Volumen, dessen Hülle sich um eine Wand eines Gehäuses herum erstreckt, wobei die wärmeabsorbierende Substanz durch die Wand hindurch mit den Zellen in thermischem Kontakt stehen kann, wobei die Zellen in dem Gehäuse enthalten sind, oder
c) als ein Auslass, der am äußeren Kreis angeordnet ist, wobei die Steuerung dann geeignet ist, ein Ventil, welches das selektive Zirkulationsbauteil umfasst und welches mit der Steuerung verbunden ist, zu steuern, um zu ermöglichen, dass sich das Ventil bei einer Temperatur von gleich oder größer als der Siedetemperatur der wärmeabsorbierenden Substanz in einem offenen Zustand befindet, oder
d) als eine Verbindung zu dem Volumen, dessen Hülle sich als eine Wand eines (umlaufenden) Gehäuses darstellt, welches die Zellen enthält, die einzeln oder in Gruppen in die wärmeabsorbierende Substanz (wenn sich diese in dem Volumen befindet) getaucht sind, wobei die wärmeabsorbierende Substanz dann eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 5×10^-4 S/m aufweist.

Bei Option b) kann die wärmeabsorbierende Substanz also gleichzeitig durch die Hülle und die Wand hindurch mit den Zellen in thermischem Kontakt stehen.
Bei Option d) kann die wärmeabsorbierende Substanz vorzugsweise im Inneren des Volumens zirkulieren. Und die Wand kann eine umlaufende Wand sein und sich auch am Boden des Gehäuses erstrecken, um die Herstellung eines Behälters für die Substanz, wenn sie flüssig ist, zu begünstigen.
Bei Option a) wird ein strukturierender Effekt begünstigt. Gleiches gilt bei Option b), mit zusätzlich der Möglichkeit, einen weiteren Fluidstrom (nachstehend F2) hinzuzufügen, der zwischen den zwei so erzeugten Trennwänden zirkulieren kann. Bei Option c) wird eine Steuerung und die Integration in einen Umwälzkreis der Substanz begünstigt. Bei Option d) passt man sich an eine „Tauchzellen“-Version an.
Somit kann die „Verbindung“:

- direkt, möglicherweise kanalisiert (von Option b abgedeckte Lösung) oder nicht kanalisiert sein (Option a),
- oder indirekt, das heißt durch ein Ventil gesteuert sein (Option c),

„Kanalisiert“ bedeutet, dass die wärmeabsorbierende Substanz, nachdem sie durch Phasenänderung zumindest teilweise gasförmig geworden ist, durch eine Leitung (das kann die Leitung 61 in unten sein) fließt, die sie stärker kanalisiert als im Fall des/der direkt zur Atmosphäre hin offenen Schlitzes/Schlitze.
Der Begriff Ventil ist als ein tarierter oder gesteuerter fluidischer Schalter zu verstehen. Eine Klappe oder ein Verschluss, der sich unter einer vorbestimmten Bedingung öffnet, bilden jeweils ein solches Ventil.
Darüber hinaus kann diese „Kommunikation“ angewendet werden:

- auf eine Lösung mit Zellen, die in die wärmeabsorbierende Substanz eingetaucht sind, also direkt innerhalb des Volumens angeordnet sind, das diese Substanz enthält (Option d), oder
- auf eine Lösung mit Zellen, die von der wärmeaufnehmenden Substanz getrennt sind; die Zellen tauschen sich dann über eine Wand wie in einem der Fälle a) bis c) thermisch mit der Substanz aus.

Die „Verbindung“ kann mit einem Deckel versehen werden, um ein unbeabsichtigtes Auslaufen oder das Eindringen von externem Abfall in das Volumen zu verhindern (so kann z. B. bei Option a) der Schlitz mit einem Deckel verschlossen werden).
Der Deckel muss geöffnet werden, um die wärmeabsorbierende Substanz in die äußere Umgebung entweichen zu lassen, wenn die wärmeabsorbierende Substanz durch Phasenänderung zumindest teilweise in den gasförmigen Zustand übergegangen ist.
Es ist vorhersehbar, dass die wärmeabsorbierende Substanz den Verschluss öffnet.
Es kann vorgesehen sein, dass der Druck in dem Volumen den Deckel bei einem vorbestimmten Schwellenwert mechanisch aufbricht.
Es kann vorgesehen sein, dass das Siegel bei einem vorbestimmten Temperaturschwellenwert schmilzt. Es kann die Temperatur im Volumen sein, die bewirkt, dass der Deckel diesen Schmelzschwellenwert erreicht und sich öffnet.
Es sei darauf hingewiesen, dass in den obigen Ausdrücken und allgemein in diesem Text:

„Schlitz“ bedeutet Öffnung in einer Wand eines Gehäuses, das die genannten Zellen umgibt, wobei die Öffnung es der verdampften/giftigen Substanz ermöglicht, in die Atmosphäre zu entweichen. Der Schlitz oder die Öffnung kann sich - ebenso wie der Deckel - an der Oberseite oder an einer anderen Stelle des Elements befinden, das damit versehen wird. Der Druck der Substanz in dem Volumen, wenn das Gas entweicht, gleicht die Schwerkraft leicht aus.

Der Begriff „Gehäusewand“ hat folgende Bedeutungen:

- Trennwand (barrier wall) einer Struktur, die die genannten Zellen umgibt oder enthält, oder
- Modulares Element, Teil, das zu dieser Trennwand gehört.

Die Wand kann aus einem oder mehreren Teilen bestehen. Sie kann ein Hohlrohr sein oder umfassen, das zwei Abschnitte der Trennwand miteinander verbindet, wie z. B. das Hohlrohr 32a, 32b oder 36 unten. Ein hohler Block, wie der Block 35a 35b oder unten, kann ebenfalls ein solches modulares Wandelement sein.
Der Schlitz kann sich dann durch das Material des Blocks oder des Rohrs erstrecken, um die besagte Öffnung für den Austritt von Gasen in die Atmosphäre zu definieren. Der Dichtrahmen (265 unten) ist eine (zumindest ein Teil einer) sogenannten Wand, in dem Sinne, dass er ein Bestandteil des Gehäuses ist, in dem die thermisch zu verwaltenden Zellen enthalten sind.
Bei Option a) kann die mit dem Schlitz bzw. der Öffnung versehene Wand zweckmäßigerweise die Hülle des von ihr definierten Volumens bilden. So kann die Hülle trotz des Schlitzes/der Öffnung strukturell sein.
„Gehäuse“ bedeutet eine Struktur, die die Zellen umgibt oder enthält. Mehrere Gehäuse oder Untergehäuse können nebeneinander angeordnet sein, um alle Zellen der Batterie zu enthalten. Es kann ein (Unter-)Gehäuse pro (Zell-)Modul oder ein Gehäuse für alle Module vorhanden sein. Mehrere Untergehäuse bilden ein Gehäuse.
Darüber hinaus wird vorgeschlagen, dass die „wärmeabsorbierende Substanz“ mindestens eine der folgenden Komponenten enthält oder ausschließlich aus einer dieser Komponenten besteht: Wasser, dielektrische Flüssigkeit, Öl. „Wasser“ deckt also den Fall einer wässrigen Verbindung (wie Wasser + Gycol) ab, wobei das Problem bei Wasser die elektrische Unverträglichkeit mit Zellen ist.
Als „dielektrisches Fluid“ kann ein „Bio“-Fluid vom Typ „bio-based fluid“ (siehe „MIVOLTCOOLING.com“), ein GTL (Gaz to liquid) Naptha, ein GTL Paraffin, ein Hydrofluorether, ein Hydrofluorolefin, fluorierte Fluide (Fluorinated fluids), ein HC-Fluid (HC fluids): ein auf Kohlenwasserstoffen basierendes Kältemittel, genannt werden.
Insbesondere ein dielektrisches Fluid (wie eines, das zur Vermeidung einer übermäßigen Erwärmung von elektrischen Transformatoren verwendet wird) oder ein Wärmeträgeröl könnte geeignet sein, obwohl es im Betriebszustand keine feste Phase hat, was angesichts der gewünschten Zirkulation in dem genannten „äußeren Kreislauf“ nicht von vornherein ein Nachteil sein wird.
Wie im Folgenden näher erläutert, deckt die erfindungsgemäße Lösung:

- a1) sowohl den Fall von Zellen, die in einem Gehäuse angeordnet sind, in dem sie, einzeln oder in Gruppen, durch eine Reihe von sogenannten Hüllen voneinander getrennt sind, die jeweils ein Volumen definieren, in dem die wärmeabsorbierende Substanz, wenn sie vorhanden ist, mit diesen Zellen Kalorien austauschen können wird,
- b1) dass jeder Fall, in dem eine Reihe der genannten Zellen in Wärmeaustausch mit (mindestens) einer Hülle steht, deren Volumen alle diese Zellen global umgibt, in der Weise:
- --b11) des Volumens eines Gehäuses, das diese Reihe von Zellen enthält, die zu einem Zeitpunkt in der wärmeabsorbierenden Substanz baden können, oder
- --b12) (mindestens) einer sogenannten Hülle, die ein Gehäuse umgibt, das diese Reihe von Zellen enthält, wobei dann die wärmeabsorbierende Substanz um dieses Gehäuse herum vorhanden sein kann, ohne physischen Kontakt mit der Reihe von Zellen, da sie von diesen durch die Wand des Gehäuses und/oder die Wand der Hülle getrennt ist.

Wie im Folgenden näher erläutert, treffen diese Situationen a1) und b1) im vorliegenden Fall also zu. Die Erfindung schließt sie ein.
A priori wird jedes Volumen und seine Versorgungsleitung (bzw. der Rückführungskreislauf, falls vorhanden; siehe unten) im nominalen Betriebszustand der Zellen unter (im Wesentlichen) atmosphärischem Druck stehen, während die Substanz (15 unten) nicht verdampft ist. Und durch die besagte Ableitung in die äußere Umgebung (39 unten) dieser Substanz, wenn sie in die Gasphase übergeht, kann man also diesen (im Wesentlichen) atmosphärischen Druck in dem/den Volumen aufrechterhalten (a priori ab der abnormalen Betriebssituation, d. h. in dieser Situation und im Falle eines Durchdrehens).
Es wird klargestellt, dass im Folgenden „Rückführung“ oder „Rückführungskreislauf“ (synonym mit Rückführung) so zu verstehen ist, dass der äußere Kreislauf oder die oben genannte Leitung dieses äußeren Kreislaufs zu einem Kreislauf gehört, der es ermöglicht, dass die wärmeabsorbierende Substanz, die im flüssigen Zustand aus dem/den Volumen austritt, zumindest teilweise wieder in dieses/diese Volumen eingeführt wird. In der Zwischenzeit kann die Temperatur verändert werden (siehe Vorrichtung 69 unten, wie z. B. ein Wärmetauscher, der ein Kondensator sein kann) und/oder eine zusätzliche Menge über einen Vorrat zugeführt werden (siehe Bestellnummer 60/600 unten). Ein in sich geschlossener Kreislauf ist geeignet.
In beiden Fällen und vorteilhafterweise, wenn eine solche „Reserve“ an Flüssigkeit vorgesehen ist, enthält sie eine verfügbare Menge der genannten Substanz, sowohl in der nominalen als auch in der anormalen Situation der Zellfunktion.
Um die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz in dem äußeren Kreislauf über das/die selektive(n) Zirkulationsorgan(e) (Ventil, Pumpe ...) zu optimieren, wird außerdem vorgeschlagen, dass der/die Detektor(en) empfindlich auf mindestens einen der Parameter reagiert (reagieren können), und zwar unter:

- mindestens einen der nominalen oder abnormalen Betriebszustände der Zelle(n),
- ein chemischer oder physikalischer Parameter, der die Temperatur sein kann, der oder mindestens einer der Zellen oder ein Druck der wärmeabsorbierenden Substanz, oder ein elektrischer Parameter der oder mindestens einer der Zellen,
- einen Zustand des äußeren Stromkreises, der ein abgetrennter Zustand oder ein an einen ergänzenden Nebenstromkreis angeschlossener Zustand sein kann,
- einen Zustand eines besagten Elements, das an die Leitung des äußeren Kreislaufs angeschlossen ist.

Um sowohl die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz in dem äußeren Kreislauf in einem flüssigen Zustand (während die Zellen also noch nicht übermäßig heiß sind) als auch anschließend die gasförmige Abgabe dieser Substanz an die äußere Umgebung („Venting“, wie oben erwähnt) zu fördern, wenn die Situation kritisch wird, wird vorgeschlagen:

- dass der äußere Kreislauf mit dem Volumen zu einem Scheitelpunkt des Volumens (der Volumina) hin verbunden ist, und
- dass die Gasauslassverbindung zu dieser äußeren Umgebung an den äußeren Kreislauf angeschlossen wird.

Wie nachfolgend erläutert, kann das „Venting“ zur gasförmigen Ableitung der Substanz in die äußere Umgebung von einer Entgasung der Zellen getrennt werden, wobei die Entgasung typischerweise kurz vor dem Sieden der Substanz und ihrer Ableitung durch „Venting“ erfolgt.
Um außerdem eine Versorgung des Volumens mit wärmeabsorbierender Substanz bei einer Temperatur zu begünstigen, die einen optimierten Wärmeaustausch mit der/den Zelle(n) begünstigt, wird vorgeschlagen, dass der äußere Kreislauf zu einem Recycling- (oder Schleifen-) Kreislauf gehört, in dem die Substanz im flüssigen Zustand zwischen einem Ausgang und einem Eingang zirkulieren kann, die beide mit dem/den oben genannten Volumen in Verbindung stehen.
An den Kreislauf (oder die Schleife) kann als Element, das an die Leitung angeschlossen ist, eine Vorrichtung (69 unten) angeschlossen werden, die geeignet ist, die Temperatur der Substanz zu verändern (wie ein Wärmetauscher, der somit ein Kondensator sein kann).
Es wird vorgeschlagen, dass die Mittel zur thermischen Steuerung der Zelle(n) außerdem eine Steuerung umfassen, die mit:

-- mit dem Detektor,
-- mit dem Organ zur selektiven Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz verbunden ist.

Um auch eine Steuerung der Zufuhr der wärmeabsorbierenden Substanz im flüssigen Zustand zu dem/den genannten Volumen über die mindestens eine Leitung in Abhängigkeit von dem von dem/den Sensor(en) erfassten Parameter(n) zu optimieren, wird vorgeschlagen, dass der Sensor und/oder die Steuerung eine Komponente(n) eines BMS ist/sind, mit dem das Fahrzeug ausgestattet ist, was die Steuerung dann mindestens:

- während mindestens eines Teils des nominalen Betriebszustands der Zelle(n) (vorzugsweise des zweiten nominalen Zustands, der dann einer Phase des schnellen oder nicht schnellen Wiederaufladens der Zelle(n) mit Zirkulation der dann flüssigen Substanz entspricht), und/oder,
- während des abnormalen Betriebszustands der Zelle(n), also oberhalb des genannten Temperaturschwellenwerts.

Es wird auch vorgeschlagen, dass der äußere Kreislauf als ein an die Leitung angeschlossenes Element einen Vorrat an wärmeabsorbierender Substanz umfasst, der über die Steuerung und während sich die Substanz in flüssigem Zustand befindet, das Volumen (die Volumen) mit dieser Substanz in flüssigem Zustand versorgt, dies sowohl in zumindest einem Teil des (der) Nennzustand(e) als auch im abnormalen Betriebszustand der Zelle(n), und um auf diese Weise zumindest teilweise den Teil der genannten Substanz zu kompensieren, der im abnormalen Betriebszustand der Zelle(n) in die äußere Umgebung entweicht/verdampft.
Ein weiterer nützlicher Vorschlag ist, dass der äußere Kreislauf als ein an die Leitung angeschlossenes Element einen Vorrat an wärmeabsorbierender Substanz umfasst, der über die Steuerung und während sich die Substanz in flüssigem Zustand befindet:

- zu einem ersten Zeitpunkt erlaubt, einen Teil davon in der Reserve zurückzuhalten, und
- zu einem zweiten Zeitpunkt die Zirkulation zu dem/den Volumen ermöglicht.

Im oben genannten Fall b) kann es von Vorteil sein, wenn das Volumen, das die Substanz enthalten kann, von (mindestens) einem zusätzlichen Volumen begrenzt wird, von dem es durch eine Trennwand isoliert ist und in dem ein Fluid (F2), das mit der wärmeabsorbierenden Substanz identisch oder von dieser verschieden ist,:

- enthalten sein kann, und
- das dann in Wärmeaustausch mit den Zellen und/oder der wärmeabsorbierenden Substanz steht.

Es kann zweckmäßigerweise vorgesehen werden:

- dass die Trennwand die einer Kühlplatte ist (bekannt unter dem Begriff „battery cooling plate“),
- dass das zusätzliche Volumen einen Einlass und einen Auslass aufweist, die so gestaltet sind, dass das Fluid (F2) in die Kühlplatte eintreten, in ihr zirkulieren und sie verlassen kann.

Alternativ könnte das Zusatzvolumen im Wärmeaustausch mit der äußeren Umgebung stehen, wenn es zwischen der mindestens einen Hülle und der äußeren Umgebung angeordnet ist (Venting“).
Auf diese Weise können sinnvollerweise zwei komplementäre Ebenen der Temperaturkontrolle der Zellen gekoppelt werden.
Da jeder der oben genannten Fälle a), b) oder c) eine physikalische Trennung vorsieht, die die Substanz von den Zellen isoliert, mit denen diese wärmeabsorbierende Substanz in jedem Fall im Wärmeaustausch bleibt, kann die Substanz außerdem eine elektrische Leitfähigkeit λ aufweisen, die größer oder gleich der von Trinkwasser ist (also größer als 0,005 S/m auf 10% genau, wobei λ de je nach Fall als zwischen 0,005 und 0,05 S/m auf 10% genau angesehen werden kann), da sie physikalisch von der (den) Zelle(n) isoliert ist. Wasser oder ein wässriges Fluid kann dann geeignet sein.
Für die relevante Zirkulation der genannten wärmeabsorbierenden Substanz in Abhängigkeit vom Zustand der Zellen wird außerdem vorgeschlagen, dass bei einem Fahrzeug mit mehreren der genannten Ventile, die mehrkanalig sind,:

- 1) dass mindestens eines dieser Ventile die Substanz zu einem Bypass leitet, der an den Rückführungskreislauf angeschlossen ist und die Vorrichtung kurzschließt, die geeignet ist, die Temperatur der wärmeabsorbierenden Substanz zu ändern, und/oder
- 2) dass über diese Steuerung die Substanz zu einem Bypass geleitet wird, der an den Recyclingkreislauf angeschlossen ist, der:
- -- eine Dampfentladung für die Gasabgabe an die äußere Umgebung („Venting“ also) in dem oder aus dem abnormalen Betriebszustand der Zelle(n) umfassen wird und
- -- es einem Teil der wärmeabsorbierenden Substanz ermöglicht, in die mindestens eine Hülle zurückgeführt zu werden (über den Rückführungskreislauf), und/oder
- 3) dass in dem oder ab dem genannten abnormalen Betriebszustand der Zelle(n) und,
- -- über einen Teil des genannten äußeren Kreislaufs und
- -- in einer Position der Mehrwegeventile, die von der genannten Steuerung kontrolliert wird,

In Bezug auf das (die) oben genannte(n) zusätzliche(n) Volumen ist anzumerken, dass man auf diese Weise das Vorhandensein der thermischen Sicherheit durch Dampfaustritt in abnormalen Betriebssituationen (Überhitzung und/oder elektrische Beeinträchtigung) nutzen kann, um ihr eine weitere thermische Sicherheit hinzuzufügen, die in nominalen Betriebssituationen der Batterie über das Fluid F2, das in dem (den) zusätzlichen Volumen zirkulieren kann, wirken kann.
Während gute Hoffnungen in die Wirksamkeit der bisher beschriebenen Lösung gesetzt wurden, ist es wahrscheinlich (möglich), dass wirklich leistungsfähige Ergebnisse im Hinblick auf den Kompromiss zwischen thermischer Wirksamkeit, Kosten, Gewicht, Platzbedarf und angemessener Einbaukapazität im Fahrzeug dazu führen, dass man hinsichtlich der Anwendung der Lösung in ausreichend großem Maßstab in Bereichen wie dem Automobilbau oder der Luftfahrt zurückhaltend sein kann.
Wenn dies der Fall ist, wird vorgeschlagen, dass, da das Fahrzeug eine Reihe der genannten Zellen umfasst, die Mittel für das Wärmemanagement außerdem zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellen oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gruppen von Zellen der Reihe oder auf mindestens einer Seite einer genannten Zelle mindestens ein wärmeisolierendes Element umfassen.
Wärmeisolierend bedeutet: Wärmeleitfähigkeit (λ) von weniger als 100 mW/mK.
Es wird darauf hingewiesen, dass dieses Hinzufügen von wärmeisolierendem(n) Element(en) zwischen Zellen (insbesondere in einer Vakuumisolationsausführung; PIV) von den Erfindern zunächst intuitiv als nicht relevant angesehen wurde, angesichts der Werte der auf dem Spiel stehenden Wärmeenergie und der mit dieser Anbringung verbundenen Risiken, insbesondere in einer PIV-Lösung (Risiko des Verlustes des Vakuums). Ein Beharren auf diesem Ansatz hat die Erfinder jedoch dazu veranlasst, die Versuche zu vervielfachen und schließlich die Qualität der Ergebnisse festzustellen, die mit der Zwischenschaltung solcher Wärmeisolierelemente erzielt werden, die die Rolle von Stabilisatoren/Glättungsvorrichtungen für Temperaturanstiege spielen, insbesondere im zweiten (oder am Ende des) oben genannten nominalen und anormalen Zustand.
Das wärmeisolierende Element wird die Ausbreitung von Wärme auf benachbarte Zellen und/oder Module (Gruppen von Zellen) begrenzen. Durch den Phasenwechsel wird die Temperatur des Mediums bei der Siedetemperatur blockiert. Da diese jedoch höher sein kann als die Temperatur, bei der die benachbarte Zelle oder das benachbarte Modul betroffen sein könnte, kann es besonders nützlich sein, eine zwischengeschaltete thermische Barriere zu schaffen. PIV ist vorzuziehen, da seine Leitfähigkeit fünfmal geringer ist als die herkömmlicher Isolierungen, was zu einem geringeren Platzbedarf führt, da die angestrebte Temperaturabsenkung 40 °C betragen kann. Die Wärmeisolierung muss möglicherweise nicht angebracht werden, wenn das ausgewählte Fluid (die ausgewählte Substanz) bei einer Temperatur siedet, die mehrere Grad (5 bis 10 °C) unter der Runaway-Temperatur der benachbarten Zellen liegt. Wenn dies nicht der Fall ist, wird die Wärmeisolierung tatsächlich empfohlen.
Abgesehen von den vorstehenden Ausführungen wird außerdem angemerkt, dass ein Teil der in der Erfindung eingesetzten Mittel zwischen einem Fahrzeug und einer Ladestation für die Zelle(n) aufgeteilt werden kann.
Daher betrifft die Erfindung zusätzlich oder unabhängig davon auch eine Baugruppe mit:

1) einem Fahrzeug mit:
- - einer Speicherzelle für elektrische Energie, und
- - Mittel zum Wärmemanagement der Zelle, umfassend:
  - -- eine wärmeabsorbierende Substanz, die einen Phasenwechsel zwischen flüssig und gasförmig bei einer Siedetemperatur aufweist,
  - -- mindestens eine Hülle, die ein Volumen aufweist, das die wärmeabsorbierende Substanz aufnehmen kann und in thermischem Kontakt mit der Zelle steht,
  - -- eine äußere Umgebung, die sich außerhalb der Hülle befindet, und
  - -- eine Verbindung zwischen dem Volumen und der äußeren Umgebung, um eine Abgabe der wärmeabsorbierenden Substanz in diese äußere Umgebung im gasförmigen Zustand zu ermöglichen,
  - -- einen Kreislauf außerhalb der Hülle und der Zelle, der für die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz geeignet ist, wobei der Kreislauf eine erste Leitung umfasst, die mit dem Volumen verbunden ist, und
2) eine Ladestation, um die Zelle(n) elektrisch aufzuladen, wobei die Ladestation einen Stromkreis umfasst, der komplementär zu dem Stromkreis außerhalb des Fahrzeugs ist und mit mindestens einer zweiten Leitung versehen ist, an die angeschlossen sind:
- - eine Vorrichtung, die geeignet ist, die Temperatur der genannten Substanz zu ändern, und
- - erste Organe zur selektiven Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz in der (den) zweiten Leitung(en), wobei die Anordnung außerdem einen Detektor für einen Parameter umfasst, der mit dem Betrieb des Fahrzeugs und/oder der Zellaufladestation zusammenhängt, und das Fahrzeug außerdem zweite selektive Zirkulationsorgane umfasst, die mit dem Detektor verbunden sind, um in Abhängigkeit von einem von dem Detektor stammenden Signal die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz gewährleisten zu können:
  - -- entweder zum Ergänzungskreislauf der Ladestation unterhalb einer vorbestimmten Temperatur (d. h. zumindest in einem Teil des nominalen Betriebszustands der Zelle(n)),
  - -- oder zur äußeren Umgebung, über die genannte Kommunikation, oberhalb dieser vorbestimmten Temperatur (anders gesagt im abnormalen Betriebszustand der Zelle(n)).

Wenn sich der/die Parameter, den/die der Detektor zu erfassen hat, im Fahrzeug befindet/befinden, kann es sich insbesondere um einen der oben genannten Parameter handeln. Wenn er mit der Ladestation verbunden ist, kann der Parameter mit der wärmeabsorbierenden Substanz verbunden sein (z. B. ihre Temperatur in dem Teil des äußeren Kreislaufs, der durch die Ladestation oder in einem sie ausstattenden Wärmetauscher verläuft), oder mit einem Zustand mindestens einer selbstdichtenden Verbindung (880a, 880b unten), oder mit einem physikalischen Zustand eines der genannten funktionellen Organe der Ladestation, dessen Funktion durch den Zustand der Zelle(n) beeinflusst wird.
Wie zuvor wird vorgeschlagen:

- dass vorteilhafterweise die äußere Umgebung atmosphärischen Druck aufweist,
- dass vorteilhafterweise das Volumen die Kapazität hat, dass die wärmeabsorbierende Substanz dort einen flüssigen Zustand und dann einen gasförmigen Zustand einnimmt,
- dass vorteilhafterweise die zweiten selektiven Zirkulationsorgane umfassen:
- -- ein Ventil und
- -- eine Steuerung, die so beschaffen ist, dass sie das Ventil so steuert, dass sich das Ventil bei einer Temperatur, die gleich oder höher als die Siedetemperatur der wärmeabsorbierenden Substanz ist, in einem offenen Zustand befindet.

Ebenfalls wie zuvor wird auch vorgeschlagen, dass in dieser Anordnung:

- die ersten selektiven Zirkulationsorgane Mehrwegeventile umfassen, um in dem oder ab dem genannten abnormalen Betriebszustand der Zelle(n) und in einer Stellung der genannten Mehrwegeventile, die durch eine Steuerung kontrolliert wird, die Daten von dem (den) Detektor(en) empfängt,:
- -- den Zugang zum komplementären Kreislauf der Ladestation schließen, und/oder
- -- die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz aus dem/den Volumen und der Hülle über einen Teil des äußeren Kreislaufs in Richtung der Gasabgabe an die äußere Umgebung („venting“) zu lenken, und/oder
- -- den Kreislauf der wärmeabsorbierenden Substanz aus dem (den) genannten Volumen und der Hülle zu einer Rückführungsumleitung zu lenken, die es ermöglicht, dass ein Teil der wärmeabsorbierenden Substanz wieder in die mindestens eine Hülle zurückgeführt werden kann.

Wie zuvor wird auch hier vorgeschlagen, dass der Teil des äußeren Kreislaufs, der den Recycling-Bypass definiert, in dieser Anordnung vorteilhafterweise das Venting umfasst, um die wärmeabsorbierende Substanz in dem oder aus dem abnormalen Betriebszustand der Zelle(n) in die äußere Umgebung abzuleiten.
Durch die Verwendung eines Kondensators als Wärmetauscher kann die gasförmig ausgetretene wärmeaufnehmende Substanz leicht und effizient in einen flüssigen, weniger heißen Zustand zurückgeführt und so wiederverwertet oder zumindest wiederverwendet werden.
In Verbindung mit einem solchen Wärmeaustausch über den äußeren Kreislauf, der auf die wärmeabsorbierende Substanz abzielt, wird vorgeschlagen, diese Substanz sowohl in der Gasphase als auch in zwei weniger kritischen Situationen verwenden zu können, indem sie über den äußeren Kreislauf geleitet wird:

- entweder, je nach Zeitpunkt, in einem oder dem anderen von zwei parallelen Zweigen, die jeweils mit einer Wärmetauschervorrichtung ausgestattet sind,
- oder in zwei in Reihe geschalteten Wärmetauschervorrichtungen, die zusammen oder getrennt arbeiten können, dann zu unterschiedlichen Zeiten.

Mit anderen Worten, es wird vorgeschlagen, dass das Fahrzeug eine Wärmetauschervorrichtung umfasst, die an den äußeren Kreislauf für die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz angeschlossen ist:

- die eine solche Vorrichtung bildet, die geeignet ist, die Temperatur der genannten Substanz zu verändern, und
- in der die Substanz im Wärmeaustausch mit einem anderen Fluid (F3 unten) zirkulieren kann, wobei außerdem:
- der genannten Wärmetauschervorrichtung des Fahrzeugs, die an einen Klimaanlagenkreislauf dieses Fahrzeugs oder an einen Kühlwasserkreislauf dieses Fahrzeugs angeschlossen ist, und/oder,
- den vorgenannten Vorrichtungen, jeweils Wärmetauscher des Fahrzeugs und Vorrichtung der Ladestation, die dazu geeignet ist, die Temperatur der genannten Substanz zu ändern, die in Reihe oder parallel zu dem genannten äußeren Kreislauf angeordnet sind.

Im Allgemeinen werden die oben genannten Lösungen ermöglicht haben:

- zunächst eine Überhitzung und/oder einen beeinträchtigten elektrischen Betrieb zu verhindern, insbesondere durch Recycling und/oder durch die Abgabe „one shot“ (insbesondere abgebildete Lösung ) der dann flüssigen (a priori flüssigen) Substanz, oder auch durch eine permanente Füllung des Volumens durch kommunizierende Gefäße oder auch durch eine selektive Versorgung (Ventil oder Pumpe), und
- falls es trotzdem zu einem überhitzten (also nicht nominalen) Betrieb der Zellen kommt, einen Teil dieser wärmeabsorbierenden Substanz nach außen abzuführen, indem also die Wärmeaustauschfläche zwischen ihr und dem thermischen Mittel (Zelle) verringert wird.

Es sei darauf hingewiesen, dass das oben Gesagte nicht strikt vorschreibt, dass die wärmeabsorbierende Substanz die ganze Zeit in flüssiger Phase sein muss, solange die abnormale Situation der Überhitzung noch nicht erreicht ist: Die wärmeabsorbierende Substanz könnte bei den niedrigsten Betriebstemperaturen des thermischen Mittels in fester Phase sein (z. B. unter 15 °C oder sogar unter 0 °C (z. B. zwischen -25 °C und -0 °C); über diesen 0 °C oder 15 °C wäre die Substanz immer noch flüssig). In der festen Phase findet natürlich kein Recycling statt; daher ein weiterer Vorteil eines Detektors, der es ermöglicht, den flüssigen oder nicht flüssigen und/oder gasförmigen oder nicht gasförmigen Zustand der genannten Substanz zu bestimmen. Ein Recycling ist vorzugsweise nur dann vorgesehen, wenn kein abnormaler Zustand/Packung aller oder eines Teils der Zellen vorliegt. Wenn ein solcher Zustand eintritt, kann es zur Kondensation des von der Substanz erzeugten Dampfes kommen, dies gilt für kleine Zellgrößen (vorzugsweise 40g bis 400g) und somit ist die Situation des Recyclings dann denkbar. Bei einer Zellgröße von mehr als 400 g ist die Kondensation durch Austauschvorrichtungen nicht mehr die einzige Möglichkeit. Die Ableitung des von der Substanz erzeugten Dampfes ist dann die zu wählende Option. Eine zusätzliche Beschreibung im Hinblick auf die Realisierung der hier eingesetzten Mittel erfolgt im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen, in denen:
Figurenliste

[1]: ist eine schematische Darstellung eines Kraftfahrzeugs mit Motor, das mit der erfindungsgemäßen Lösung ausgestattet ist,
[2]: ist ein Detail (Funktionsbaugruppe 7);
[3]: ist ein Beispiel für ein Gehäuse für das Wärmemanagement von Zellen einer Batterie im vertikalen Schnitt;
[4]: zeigt eine zweite mögliche Ausführung der in der Erfindung vorgeschlagenen Art des Thermomanagements;
[5]: zeigt eine dritte mögliche Ausführung der in der Erfindung vorgeschlagenen Art des Wärmemanagements;
[6]: zeigt eine vierte mögliche Ausführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wärmemanagementmodus;
[7]: zeigt eine fünfte mögliche Ausführung des erfindungsgemäß vorgeschlagenen Wärmemanagementmodus;
[8]: zeigt eine erste mögliche Ausführung einer Umwälzhülle für eine flüssige wärmeabsorbierende Substanz, wie sie in der Erfindung vorgeschlagen wird, in einer Explosionsansicht (siehe Bereich VIII in );
[9]: zeigt eine zweite mögliche Ausführung einer Zirkulationshülle für eine flüssige wärmeabsorbierende Substanz, wie sie in der Erfindung vorgeschlagen wird, in zusammengesetzter Ansicht;
[10]: zeigt die Ausführung von in einer Betriebssituation vor einer Gruppe von Zellen;
[11]: zeigt eine dritte mögliche Realisierung eines Gehäuses mit hinzugefügten Verbindern für die Zirkulation der genannten flüssigen wärmeabsorbierenden Substanz, wie in der Erfindung vorgeschlagen, in zusammengesetzter Ansicht;
[12]: zeigt eine vierte mögliche Ausführung eines Gehäuses für die Zirkulation einer flüssigen wärmeabsorbierenden Substanz und eines weiteren Fluids (F2), wie in der Erfindung vorgeschlagen, in einer Explosionsansicht;
[13]: zeigt die Ausführung von in einem vertikalen Schnitt in einer Betriebssituation vor einer Gruppe von Zellen;
[14]: schematisiert eine mögliche Bypass-Situation;
[15]: schematisiert eine Alternative zu der in dargestellten Situation; und
[16]: schematisiert eine weitere Alternative zu der in dargestellten;
[17] und [18] sind zwei andere Ausführungsvarianten als , wobei der Umfang des Gehäuses in der schematisierten Lösung bis entsprechen könnte;
[19] zeigt eine mögliche Anordnung, die ein sicheres Aufladen von Zellen an einer unabhängigen, vom Fahrzeug getrennten Ladestation ermöglicht;
[20] schematisiert eine Ausführungsvariante im Vergleich zu ;
[21]: Schematische Darstellung einer Ausführungsvariante, die der von sehr ähnlich ist und sich von dieser nur in der Art und Weise unterscheiden kann, wie die Abstandshalter zwischen den Zellen hergestellt werden;
[22]: Schematische Darstellung der Lösung von , aber leeres Gehäuse, ohne Zellen und ohne die wärmeisolierenden Platten zwischen den Zellen, falls vorhanden;
[23] und [24] schematisieren jeweils noch eine Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung,
[25], [26] und [27] schematisieren jeweils noch eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung,
[28], [29] und [30] schematisieren jeweils eine weitere Ausführungsvariante der erfindungsgemäßen Lösung, wobei einen Teil des Schnitts XXIX-XXIX von mit seinen zusammengefügten Elementen zeigt und eine Variante von ist,
[31] schematisiert noch eine weitere Ausführungsvariante mit hohlen Röhren, die mit Deckeln versehen sind.

Ausführliche Beschreibung der Erfindung:
In den Abbildungen weisen bestimmte an den Markierungen angebrachte Punktierungen darauf hin, dass das betreffende Mittel auf der abgebildeten Abbildung nicht unbedingt sichtbar ist, sondern verdeckt vorhanden ist.
Die Abbildungen zeigen ein Beispiel für die Anwendung der erfindungsgemäßen thermischen Vorrichtung 1 zur thermischen Steuerung einer Batterie 3, die typischerweise für ein Fahrzeug 2, wie insbesondere ein Kraftfahrzeug mit Elektro- oder Hybridantrieb, bestimmt ist (siehe und ), auch wenn eine Batterie für ein Verbrennungsfahrzeug ebenfalls betroffen sein kann. Die Bereiche anderer Fahrzeuge, Schienenfahrzeuge, Flugzeuge und Schiffe sind ebenfalls betroffen.
Im nachfolgend dargestellten und detaillierten Anwendungsfall umfasst die Batterie 3, die in einer Funktionseinheit 7 im Fahrzeug 2 angeordnet ist, mehrere elektrische Akkumulatoren oder Stromspeicherzellen 5 (wie elektrochemische Zellen), die so ausgerichtet und miteinander verbunden sind, dass sie einen elektrischen Generator mit gewünschter Spannung und Kapazität bilden, dessen elektrische Verbindungen weder zwischen den Zellen noch mit den Funktionsorganen des Fahrzeugs (Anschlussklemmen zur Verteilung der erzeugten Elektrizität) dargestellt sind. Die elektrischen Anschlussklemmen für die Zellen 5 sind mit 50a,50b gekennzeichnet ( ). Es kann sich dabei um Sammelschienen (Sammelschiene) handeln. An sie sind Kabel 51 a,51 b für den Stromfluss angeschlossen.
In der Funktionseinheit 7 speichern die Zellen der Batterie 3 die vom Generator 4 erzeugte elektrische Energie und geben sie dann an mindestens ein Funktionselement 6, z. B. einen Motor, ab. Die gespeicherte Energie kann also zum Starten dieses Motors sowie für den Betrieb verschiedener anderer Organe 8 des Fahrzeugs, die eine elektrische Versorgung benötigen (Fensterheber usw.), verwendet werden.
Wie in den ff. dargestellt, kann die thermische Vorrichtung 1, die eine Art „thermische Sicherung“ bildet, angeordnet werden :

- sowohl um die Gesamtheit der Zellen 5 herum, um zu versuchen, einen unangemessenen Temperaturanstieg an der Peripherie der Batterie zu regulieren/beherrschen, wie und ff,
- als auch zwischen zwei Zellen (wie ) oder Gruppen von Zellen 5.

Es ist auch anzumerken, dass in den dargestellten Beispielen vorgesehen ist, dass die Zellen 5 als Ganzes in einem Gehäuse 26 mit Umfangswänden 30 angeordnet sind, das beispielsweise nach oben hin offen ist, um die Zellen einzusetzen und zu entnehmen.
Die folgenden Ausführungen gelten für diesen Fall von Abbildung, wobei die oben gemachten Vorschläge beachtet werden, gegebenenfalls mit den folgenden zusätzlichen Erläuterungen, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, dass im Folgenden noch weitere Möglichkeiten zur Koexistenz von Zellen und Wärmemanagementmitteln vorgestellt werden, ohne dass dies in jedem Fall einschränkend ist.
Die thermische Vorrichtung 1 umfasst:

- mindestens eine Zelle 5 als thermisches Mittel, das thermische Energie abführt, im Betrieb,
- und Mittel 9 zum thermischen Management der Zelle(n) 5.

Die Zellen 5 sind elektrisch mit den oben genannten funktionalen Organen des Fahrzeugs, wie 4, 6, 8, verbunden.
Im Folgenden wird (willkürlich) davon ausgegangen, dass die Zellen jeweils flach sind (sogenannte prismatische Zellen); dies ist jedoch nicht einschränkend (Pouch-/Zylinderzellen usw. sind möglich).
Die Mittel 9 umfassen mindestens eine Hülle 19, die ein Innenvolumen 13 aufweist (d. h. umgebend definiert), in dem eine wärmeabsorbierende Substanz 15 (die man auch als Sicherheitsfluid/Safety Fluid bezeichnen kann) mit mindestens einer Zelle 5 in Wärmeaustausch steht, zumindest zu einem Zeitpunkt: ganz oder teilweise des oben genannten nominalen Betriebszustands und/oder des abnormalen Betriebszustands.
Im Beispiel von umfassen die Mittel 9 für das Wärmemanagement außerdem zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellen 5 (Seiten 5a, 5b) oder auf mindestens einer Seite einer solchen Zelle (Seite der Zelle) mindestens ein wärmeisolierendes Element 17.
Das wärmeisolierende Element 17 befindet sich vorteilhafterweise in einem Vakuum (also vom Typ PIV).
Wir haben den Fall von Volumina 13 oder sogar von Wärmeisolatoren 17 zwischen zwei Zellen illustriert; dies kann aber natürlich auch zwischen Gruppen von Zellen oder Modulen der Fall sein.
Mindestens eine Schicht aus Latentwärmespeichermaterial(en) PCM 30 kann auch zwischen Zellen oder Gruppen von Zellen vorgesehen sein.
Im Allgemeinen wird die Substanz 15 so angepasst, dass sie im anormalen Betriebszustand der Zellen 5 über den gewählten Temperaturschwellenwert hinaus in den gasförmigen Zustand übergehen kann. Bei niedrigeren Temperaturen kann die Substanz 15 flüssig sein.
In jedem Fall wird die Substanz 15 genutzt, um überschüssige Kalorien, die von mindestens einer der dann heißen Zellen stammen können, mit ihr aus dem inneren Volumen 13 abzuführen.
Der Mantel 19 ist so beschaffen, dass er vorzugsweise zumindest bei einer vorbestimmten Temperatur, die höher ist als die maximale Temperatur des nominalen Betriebszustands der Batterie, einen Teil der enthaltenen Substanz 15 durch Verdampfung an die Atmosphäre („Venting“) verlieren kann, also zu einem Zeitpunkt, an dem mindestens eine Zelle 5 aufgrund einer Fehlfunktion übermäßig heiß wird.
Wenn also die Temperatur in mindestens einer Zelle 5 zu hoch wird/wurde, wird die Substanz 15 durch Sieden in die Dampfphase übergehen, und es wird ihr ermöglicht, durch Entweichen von Gasen aus dem Volumen zu entweichen.
Die Siedetemperatur der Substanz 15 liegt bei normalem Atmosphärendruck (1atm bzw. 10⁵Pa):

- wird um 100°C (auf 20°C genau) liegen, wenn, wie z.B. in einer mit vergleichbaren Lösung, Substanz 15 Wasser ist (oder im Wesentlichen Wasser enthält), oder
- allgemeiner zwischen 60°C und 120°C liegen kann, unter Berücksichtigung der zu erwartenden Bedingungen.

Das Volumen 13 wird dann einen Teil dieser Substanz 15 entleeren.
Zu diesem Zweck weist die thermische Vorrichtung 1 (mindestens) eine Verbindung 21 zwischen dem (jedem) Volumen 13 der Hülle 19 und der Außenseite (äußere Umgebung 39) auf, die es ermöglicht, über diese Verbindung und zumindest in der genannten anormalen Überhitzungssituation zumindest einen Teil der Substanz 15 und somit einen Teil der bis dahin von der Substanz aufgenommenen Wärme in die Umgebung 39 abzugeben.
Die Verbindung 21 zum „Venting“ der Substanz 15 kann als eine Öffnung gestaltet sein, die sich in die Umgebung 39 (also zur Atmosphäre) öffnet:

- in derArt mindestens eines Schlitzes 210 ( und ) in einer umlaufenden Gehäusewand, durch den der genannte verdampfte Teil der Substanz 15 aus der Hülle 19 in die Umgebung 39 über den genannten Temperaturschwellenwert hinaus entweichen kann, oder
- in der Art eines Auslasses, der auf dem äußeren Kreislauf 23 angeordnet ist; dies kann auf dem Rückführungskreislauf 230 wie sein, wobei die gestrichelten Linien markieren, dass dieser Rückführungskreislauf nur als mögliche Alternative zu einer Evakuierung der Substanz 15 durch einen/mehrere Schlitze 210 existiert.

Der Begriff „Kommunikation“ ist hier im weitesten Sinne zu verstehen.
Im unteren Teil 191 kann die /jede Hülle 19 offen sein (siehe z. B. ), und/oder eine oder mehrere Verbindungsleitungen 29 können es der flüssigen Substanz 15 ermöglichen, in das entsprechende Volumen 13 zu gelangen; siehe und .
Der/die Verbindungskanal(e) 29 kann/können in einem Boden 25 des Gehäuses, wie 26 ( ) oder 264 ( ), ausgebildet sein. Es kann sich um ein System mit kommunizierenden Gefäßen handeln.
Wie dem auch sei, bevor die Substanz 15 auf diese Weise in dem Gehäuse 26 zirkuliert, muss sie dort in einer relevanten Weise eingebracht worden sein, so dass es insbesondere möglich ist, ein Vorhandensein der Substanz 15 in dem Gehäuse zu wählen :

- entweder nur in einer abnormalen Situation (Zustand) der Überhitzung mindestens einer Zelle 5,
- oder sowohl in einer anormalen Situation der Überhitzung als auch in einer nominalen Situation (Zustand) des Betriebs mindestens einer dieser Zellen 5,
- und zwar mit oder ohne Rückführung oder Rückschleifen der Substanz 15.

Wie bereits erwähnt, wird hier eine relevante Lösung insbesondere für das oben genannte Problem bereitgestellt, indem vorgeschlagen wird, dass die (thermische Vorrichtung 1 des) Fahrzeugs 2 einen äußeren Kreislauf 23 für die Zirkulation der Substanz 15 umfasst, wobei sich dieser Kreislauf 23 vorzugsweise in einem Abstand von dem Gehäuse 26 erstreckt, in dem alle Zellen oder eine Gruppe von ihnen zusammengefasst sind.
Der Kreislauf 23 umfasst mindestens eine Leitung 61, die mit dem (den) genannten Volumen 13 verbunden ist, so dass die Substanz in flüssigem Zustand in dem (den) mindestens einen Volumen 13 in Wärmeaustausch mit der (den) Zelle(n) 5 zumindest zu Beginn des abnormalen Betriebszustands vorhanden ist.
Außerdem ist am Fahrzeug ein Sensor 260 vorgesehen, der zumindest mit:

- mit der Steuerung 67 oder mit (einem Organ eines) BMS, und/oder
- mit einem oder mehreren der Mittel 9 für das Thermomanagement und insbesondere mit einem oder mehreren Organen (63, 65...) für die selektive Zirkulation, z. B. Dreiwegeventilen), und/oder
- an mindestens ein Funktionsorgan (z.B. 6), dessen Funktionsweise durch den Zustand der Zelle(n) 5 beeinflusst wird.

Die zeigt keinen speziell dafür vorgesehenen Detektor 260, aber es gibt einen Detektor 260a, der mit dem eines BMS 671 gekoppelt werden kann, zu dem die Steuerung 67 gehören kann oder mit ihr verbunden ist, unter deren Kontrolle dann mindestens eine Pumpe 65 steht.
In diesem Zusammenhang ist das Fahrzeug als an die Leitung 61 angeschlossenes Element außerdem mit mindestens einem Organ (63, 65) für die selektive Zirkulation versehen, um die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz 15 in der Leitung 61 zu und/oder von dem/den genannten Volumen 13 in Abhängigkeit von einem Signal zu gewährleisten, das von dem/den Detektor(en) 260 stammt, mit dem das Organ (63, 65) für die selektive Zirkulation somit verbunden ist (kommuniziert).
Beachten Sie, dass für eine Flash-Versorgung des/der Volumens/e 13 und ohne Rückführungskreislauf 13 die Pumpe 65 durch ein Flash-Ventil ersetzt werden könnte, das also zwischen dem Behälter 60 und dem/den zu versorgenden Volumen 13 angeordnet ist.
Der Eintritt 23a der aus der Leitung 61 kommenden Substanz 15 in das Gehäuse 26 kann durch den Boden 25 erfolgen; siehe , oder .
Unabhängig davon, ob man wünscht, dass die Substanz 15 sowohl in einer anormalen Überhitzungssituation als auch in einer nominalen Betriebssituation der Zellen 5 im Volumen 13 vorhanden ist, können die Schemata der verschiedenen
Ausführungsvarianten angewendet werden, wobei in diesen Schemata die Verbindung zwischen den Volumen 13 und der Umgebung 39 für das „Venting“ der Substanz 15 realisiert wird :

- entweder durch mindestens einen Schlitz 210 ( ),
- oder durch mindestens einen Abfluss 21 (siehe verschiedene andere Abbildungen oder Alternativen zu den Schlitzen 210, gestrichelt ).

Um das/die Volumen 13 zu versorgen, kann ein Vorrat 60/600 an Substanz 15 vorgesehen werden, der einen Behälter 600 umfassen kann, der sowohl im Nennzustand als auch (vorzugsweise) im anormalen Betriebszustand der Zellen 5 einen Vorrat an flüssiger Substanz 15 enthält, die vorzugsweise in flüssigem Zustand sein kann.
Die Substanzreserve 60/600 mündet in die Leitung 61.
Dank der Reserve 60/600 kann der Pegel der Substanz 15 in dem/den Volumen 13 stabil bleiben, solange sich die Zellen 5 im Nennbetrieb befinden, natürlich nach einer anfänglichen Phase, in der das/die Volumen 19 mit Substanz 15 gefüllt wird/werden (diese Füllung erfolgt also über die Leitung 61 und die Verbindungsleitungen 29).
Im Fall von ist es möglich, dass die Substanz 15 nur in einer abnormalen Situation der Überhitzung (mindestens einer der Zellen 5) in der betreffenden Hülle 13 vorhanden ist.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform kann somit wie folgt aussehen:

- Nennsituation: Die Substanz 15 (flüssig) ist im externen Vorratsbehälter 60/600 enthalten. Es kann vorgesehen werden, dass keine der Hüllen 13 mit Substanz 15 versorgt wird (Füllstand N11 im Behälter 600, voll);
- abnormaler Zustand zumindest einiger der Zellen: Die schmelzbare Flüssigkeit 15 wird dem (jedem) Umschlag 13 zugeführt. Dazu werden entweder der Vorrat 60/600 und die flüssige Substanz 15 unter Druck gesetzt, oder es wird eine Pumpe oder ein Entlastungsventil (FLASH) 65 in der Leitung 61 hinzugefügt. In der (jedem) bis dahin leeren Hülle 13 (falls es mehrere gibt) wird der Füllstand N22 erreicht. In der Wanne ist der Füllstand von N11 auf N21 gesunken.

Ein weiterer möglicher Fall , durchgezogene Linien, in dem eher gewünscht wurde, dass die Substanz 15 in der (jeder) Hülle 13 (falls es mehrere gibt) von vornherein selektiver vorhanden ist als in dem Fall, in dem eine Pumpe wie 65 es ermöglicht, trotzdem mehr oder weniger die Menge der flüssigen Substanz 15, die in die (jede) Hülle 13 geschickt wird, und/oder den Zeitpunkt, zu dem dies geschieht, bestimmen zu können. Eine Pumpe mit gesteuerter variabler Fördermenge kann dies in der Tat ermöglichen.
In diesem Fall umfasst der äußere Kreislauf 23 mindestens ein Ventil 63 (63a, 63b , wo zwei Module 3a, 3b versorgt werden), um, während sich die Substanz 15 im flüssigen Zustand befindet, :

- sie zumindest während eines Teils der Zeit, in der sich die Zellen im nominalen Betriebszustand befinden, im Vorratsbehälter 60 zurückzuhalten, und
- sie zumindest im abnormalen Betriebszustand der Zellen 5 in die (jede) Hülle 13 fließen zu lassen, wodurch dann Kalorien verloren gehen können.

Die beiden Teilkreise 61 a, 61 b, die jeweils mit den Ventilen 63a, 63b versehen sind, können unabhängig voneinander mit Strom versorgt werden, ebenso wie der (jede) Mantel 13 der jeweiligen Module 3a, 3b.
Die Funktionsweise dieser Ausführungsform kann somit wie folgt sein:

- nennzustand: Die Substanz 15 (Schmelzflüssigkeit) befindet sich im Vorratsbehälter 60. Es kann vorgesehen werden, dass keine Hülle 13 (im Beispiel keines der Module 3a, 3b, die die Batterie 3 bilden) mit der Substanz 15 versorgt wird (das Ventil 63 ist dann geschlossen/beide Ventile 63a, 63b ) ;
- abnormaler Zustand der Überhitzung zumindest einiger der Zellen: Die schmelzbare Flüssigkeit 15 wird nach dem Öffnen des Ventils 63 (der beiden Ventile 63a,63b ) zu dem (jedem) Gehäuse 13 (hier also in die Module 3a,3b) geleitet.

Zur Versorgung der (jeder) Hülle 13 mit der flüssigen Substanz 15 kann der Vorrat 60 unter Druck stehen, oder es wird eine Pumpe 65 hinzugefügt, wie in diesem Fall eine Tauchpumpe.
Es ist anzumerken, dass sowohl Pumpe(n) 65 als auch Ventil(e) 63, 63a, 63b zwei Beispiele für ein sogenanntes „selektives Zirkulationsorgan“ definieren, das es ermöglicht, die Zufuhr der flüssigen Substanz 15 in die (jede) Hülle 13 zu steuern oder anzupassen.
Im Allgemeinen kann das (jedes) selektive Zirkulationsorgan, und somit insbesondere die (jede) Pumpe 65 und/oder das Ventil, wie 63, 63a, 63b ..., und/oder die Austauschvorrichtung 69, durch die Steuerung (oder elektronische Steuereinheit) 67 gesteuert werden.
Diese Steuerung 67 kann programmiert worden sein. Sie kann eine der Komponenten eines BMS 671 (Battery Management System/Batterie(Akku)-Management-System) sein, das, wie bekannt, ein elektronisches System ist, das eine Batterie (ihre Zellen) verwaltet, insbesondere indem es die Batterie daran hindert, außerhalb ihres Sicherheitsbereichs („Nennzustand“) zu arbeiten, indem es seinen Zustand überwacht, seine Umgebung kontrolliert, bestimmte Daten berechnet und andere überträgt, z. B. in diesem Fall an die Pumpe(n) wie 65 und/oder das/die Ventil(e) wie 63e,63h,63a,63b ... und/oder Wärmetauschervorrichtung 69 (siehe unten).
Ein solches BMS 671 kann in jeder in Betracht gezogenen Ausführungsform vorhanden sein.
Damit das selektive Umwälzorgan (Pumpe(n), Ventil(e) ....) und/oder die Wärmetauschervorrichtung 69 möglichst genau gesteuert werden, wird diesbezüglich übrigens vorgeschlagen, dass zusätzlich :

- mindestens ein Detektor 260 für chemische oder physikalische Parameter oder den Zustand eines Elements (z. B. Zustand eines Dreiwegeventils), und
- die Steuerung 67, die dann insbesondere mit dem Detektor 260 verbunden ist, um die (jede) Hülle 13 über die mindestens eine Leitung 61 in Abhängigkeit von dem durch den Detektor 260 erfassten Parameter mit einer Substanz 15 im flüssigen Zustand zu versorgen.

Obwohl in den Abbildungen nicht systematisch schematisch dargestellt, umfasst jede Lösung mindestens einen Detektor 260 und mindestens ein Organ (63, 63e, 65, 630, 650 ...) für die selektive Zirkulation und vorzugsweise eine Steuerung 67.
Der (jeder) Detektor 260 ist vorzugsweise dazu geeignet, zu erfassen :

- (mindestens) einen chemischen oder physikalischen Parameter, bei dem es sich um die Temperatur mindestens einer der Zellen 5 handeln kann, oder beispielsweise eine (Änderung der) Spannung an den Anschlüssen einer oder mehrerer Zellen oder eine (Änderung der) erfassten elektrischen Intensität, und/oder,
- (mindestens) einen Temperaturparameter von mindestens einem der folgenden Elemente, die in thermischem Kontakt mit mindestens einer der Zellen 5 stehen: die Atmosphäre in der Umgebung 39 der Zellen, die thermische Vorrichtung 1, die wärmeabsorbierende Substanz 15,
- (mindestens) ein Parameter, der auf andere Weise mit der Substanz 15 verbunden ist, wie z. B. ihr Druck oder ihr flüssiger oder gasförmiger Zustand, und/oder
- einem physikalischen Zustand der Wärmemanagementmittel 9, wie der Stellung mindestens eines der Ventile und/oder dem Ein- oder Ausschaltzustand einer Pumpe 65, und/oder
- auf einen physikalischen Zustand eines besagten Funktionsorgans 6, dessen Funktionsweise durch den besagten Zustand der Zelle(n) 5 beeinflusst wird.

Ein chemischer Parameter der Zelle 5 könnte bei einer Li-lonen-Zelle mit der Erfassung einer Veränderung der Nickeloxid-Kathode zusammenhängen, die sie aufweisen kann und die instabil ist und Sicherheitsprobleme (Überhitzung) verursacht. Ein physikalischer Parameter wie die Temperatur kann jedoch einfacher zu erfassen sein.
Ein Parameter des Detektors 260 kann daher auch mit dem gasförmigen oder nicht gasförmigen Zustand der wärmeabsorbierenden Substanz 15 zusammenhängen, oder auch, vorzugsweise, wenn mehrere der Detektoren gekoppelt sind, mit dem offenen oder geschlossenen Zustand von z.B. selbstdichtenden Ventilen ( , , , ), oder mit der Position von mindestens einem Dreiwegeventil (wie das 63, dessen Öffnung zum Abfluss 21 die Belüftung des/der Volumens/e 13 ermöglicht, wenn die Substanz 15 in die Dampfphase übergeht ( , , , ); bis und ).
In diesem Text bedeutet „Dreiwegeventil“ ein Ventil mit mindestens drei Wegen. Als erfasste Temperatur ist insbesondere die Oberflächentemperatur der Zelle(n) 5 von Interesse.
Es können ein oder mehrere Detektoren 260 verwendet werden.
Der (die) Detektor(en) 260 kann (können) ganz oder teilweise der (die) Detektor(en) eines BMS 671 sein.
Über den/die Detektor(en) 260 und die Steuerung 67 kann eine weitere Temperaturberücksichtigung nützlich sein, nämlich die der Atmosphäre in der Umgebung 39 der Zellen. Tatsächlich könnte beispielsweise eine Temperatur der Atmosphäre in der Umgebung 39 von mehr als 45 °C die Steuerung 67 dazu veranlassen, die Pumpe 65 zu aktivieren und/oder über die Wärmetauschervorrichtung 69 die Leitung(en) 61 zu speisen, um eine Zufuhr von flüssiger Substanz 15 in die betreffenden Volumina 19 bei einer niedrigeren Temperatur als unter anderen Umständen oder zu einem früheren Zeitpunkt zu gewährleisten, während ein anormaler Zustand des Zellenbetriebs noch nicht von dem/den anderen Detektor(en) 260 erfasst wurde.
Ein weiterer Fall, , , ff., in dem gewünscht wurde, dass die Substanz 15 fluidisch wiederverwertet werden kann, d. h. in einem dann zumindest teilweise geschlossenen Kreislauf zwischen einem möglichen Vorrat 60 (Tank 600 im bevorzugten Beispiel) und dem Gehäuse 26 zirkuliert.
In diesem Fall gehört der äußere Kreislauf 23 zu einem Recyclingkreislauf 230, in dem die Substanz 15 im flüssigen Zustand zwischen einem Ausgang 23b des Gehäuses 26 und dem oben genannten Eingang 23a, die beide mit den Volumen 19 in Verbindung stehen, zirkulieren kann.
Eine Pumpe 65 im Kreislauf kann diese Zirkulation ermöglichen.
Der Rückführungskreislauf 230 kann also von außerhalb des Gehäuses :

- zumindest einen Teil der verdampften Substanz 15 in das/die Volumen 19 zurückzuführen und/oder,
- schmelzbares Fluid 15 mit „guter Temperatur“ in den Vorrat 60 (im Beispiel Tank 600) und/oder in den Wärmetauscher 690 der Vorrichtung 69 oder sogar bis in das/die Volumen 19 zurückzuführen, beispielsweise im Fall einer Rückführung in den Kreislauf 230, während sich die Zellen in einem ihrer nominalen Betriebszustände befinden.

Um die Rückführungstemperatur des schmelzbaren Fluids 15 anzupassen, umfasst die Wärmetauschervorrichtung 69 :

- eine Quelle 691 für Fluid F ( für ein Beispiel), und
- (mindestens) einen Wärmetauscher 690, der in den Rückführungskreislauf 230 eingeschaltet ist und einen Wärmeaustausch zwischen dem Fluid F und der Substanz 15 ermöglicht.

Im Wärmetauscher 690 wird das Fluid F von vornherein kälter sein als die Substanz 15.
Außer mit dem/den Detektor(en) 260, von dem/denen sie die Daten des/der erfassten Parameter(s) empfängt, kommuniziert die Steuerung 67 (tauscht Daten aus) mit mindestens einem Teil der folgenden Organe: Pumpe 65, Wärmetauscher 69 und/oder dessen Quelle 691, Ventil(e), wie 63, 63a,63b....
Der Wärmetauscher 69 kann ein Gas- oder Flüssigkeitswärmetauscher (sog. Chiller) sein. Allgemein gilt: Wenn eine Temperaturschwelle erreicht wird und somit zumindest in einer anormalen Betriebssituation durch Überhitzung mindestens einer der Zellen 5 (oder sogar davor), ist es möglich, die flüssige Substanz 15 zu recyceln, um ihr Kalorien zu entziehen, nachdem sie sich zuvor durch Wärmeaustausch mit der/den Zelle(n) 5 erwärmt hat.
Bei der Lösung von kann die Reserve 600 mit einem Ventil 612 zur Herstellung des atmosphärischen Drucks ausgestattet werden.
Im Falle einer Rezirkulation 230 kann das Magnetventil 63b entfallen. Die Pumpe 65 kann von der BMS gesteuert werden.
Ein Betrieb kann wie folgt vorgesehen werden:

- nennzustand: Das Fluid 15 kann (oder auch nicht) im Umwälzkreislauf 230 zirkulieren. Beispielsweise kann es zumindest ab einer vom Detektor 260 erfassten Temperatur zirkulieren, die um einen vorbestimmten Wert (z. B. 20 °C) niedriger ist als die Temperatur, ab der die Zellen 5 als anormal überhitzt gelten;
- abnormaler Betriebszustand der Zelle(n): Das Fluid 15 zirkuliert im Umwälzkreislauf 230. Falls vorhanden, ist die Pumpe 65 in Betrieb. Der Detektor 260 hat nämlich festgestellt, dass sich ein so genannter „Parameter“ absolut oder in einem vordefinierten Umfang geändert hat oder unter oder über einen vorbestimmten Schwellenwert gestiegen ist, z. B. dass die Temperatur einer Zelle 5 jetzt höher ist als die genannte Schwellentemperatur, bei deren Überschreitung die Zellen 5 in einem Speicher der Steuerung 67 als überhitzt angesehen werden.

Solange das Fluid 15 in dem Rückführungskreislauf 230 zirkuliert, kann es durch den Wärmetauscher 69 gekühlt werden.
Eventuell unabhängig vom Recycling kann die Reserve im Tank 600 ein mögliches Absinken des Niveaus in dem (jedem) Volumen 13 ausgleichen, das mit der Verdampfung der Flüssigkeit zusammenhängt, die durch die Überhitzung der Zellen 5 erzeugt wird.
Es ist auch klar, dass dieses Recycling nicht unbedingt verhindert, dass, wenn mehrere Hüllen 19 mit Substanz 15, die jeweils unten offen sind (191), in dem Gehäuse 26 angeordnet sind, das System der kommunizierenden Gefäße, das im Boden 25 des Gehäuses 26 vorgesehen ist, in einem Fall wie die Pegel ausgleicht.
In den ist eine mögliche Ausführung der Hülle 19 detailliert beschrieben, die sich von der Ausführungsform der unterscheidet und der Art und Weise entsprechen kann, wie das Gehäuse 26 in den Ausführungsformen der ganz oder teilweise ausgeführt ist; siehe beispielsweise Bereich VIII oder , der auf verweist.
In diesem Fall (siehe ) wird das (jedes) Volumen 13 in einer Wand 28 definiert, die aus zwei parallelen gewellten Platten 30a, 30b gebildet werden kann, die aneinander angelegt werden, um zwischen ihnen das Volumen 13 zu definieren. Die Wand 28 bildet somit die Hülle 19 des Volumens.
Der untere offene Teil des Volumens, also der Platten, steht mit einem ersten Rohr 32a in Verbindung, das seinerseits bei 33a seitlich offen ist, um einen der Verbindungskanäle 29 zu bilden, durch die die flüssige Substanz 15 in das Volumen 13 gelangen kann.
Der obere offene Teil des Volumens, also der Platten, kann entweder unverändert bleiben (z. B. ; Schlitz 210 ) oder mit einem zweiten Rohr 32b ( ) verbunden werden, das ebenfalls seitlich bei 33b offen ist. Das zweite Rohr 32b kann mit dem ersten Rohr 32a identisch sein und kann daher (zumindest einen Teil) der Verbindung 21 bilden, die das Entweichen der gasförmigen Substanz 15 aus dem Volumen 13 ermöglicht (siehe Pfeile ).
Der offene Teil 193 könnte sich auch anderswo als im oberen Bereich befinden, da im gasförmigen Zustand der Substanz 15 der Überdruck im Volumen 13 die Substanz in jedem Fall zum Austreten drängt.
Die zeigt einen Mantel 19/Wand 28, der neben einer Gruppe von Zellen 5 angeordnet ist, um in thermischem Kontakt mit diesen zu stehen und damit die Substanz 15 in Thermik mit diesen Zellen zirkulieren kann.
Insbesondere wenn ein Recycling vorgesehen ist, können Verbindungshohlblöcke 35a,35b es ermöglichen, einerseits die ersten Rohre 32a und andererseits die zweiten Rohre 32b von zwei benachbarten Wänden 28 mechanisch und fluidisch miteinander zu verbinden (siehe ). Die unteren Hohlblöcke 35a,35b zur Verbindung zweier erster Rohre 32a werden es ermöglichen, mehrere Volumina 13 miteinander zu verbinden und somit ein System kommunizierender Gefäße zu gewährleisten.
Mit den wurde außerdem eine Lösung schematisch dargestellt, bei der die Hülle(n) 19 erneut in einer (mehreren) Wand(en) 28 definiert werden kann (können), aber in diesem Fall mit einem Volumen 13, das parallel zu ihm, ohne mit ihm in Verbindung zu stehen, von einem zusätzlichen Volumen 130 begrenzt wird:

- von dem das Volumen 13 durch eine Trennwand 37 isoliert ist (in diesem Fall durch eine der beiden gewellten Platten 30a,30b gebildet und seitlich durch eine dritte gewellte Platte 30c begrenzt), und
- in dem ein Fluid F2, das mit der genannten Substanz 15 identisch oder von ihr verschieden ist, vorhanden sein kann.

Durch diese Ergänzung entstehen also zwei Volumen 13,130, die gegeneinander abgedichtet sind und parallel in der P-Ebene der Platten liegen.
Wie in dargestellt, ist es auch möglich, zwei zusätzliche parallele Volumen 130 und 131 zu schaffen, die in Bezug auf das Volumen 13 immer noch dicht sind und sich auf beiden Seiten des Volumens in der Ebene P der Platten befinden.
Das erste zusätzliche Volumen 130, das möglichst nahe an den Zellen 5 angeordnet werden kann, kann dann zur Zirkulation des Fluids F2 dienen, das als Kühlmittel für diese Zellen fungiert. Das zweite Zusatzvolumen 131, das am weitesten von den Zellen 5 entfernt (also jenseits des Volumens 13) angeordnet werden sollte, kann für die Anbringung einer Wärmeisolierung 31 verwendet werden.
In Verbindung mit den bis werden nun drei nicht einschränkende Beispiele für spezifische Situationen vorgestellt, die gemäß den hier vorgestellten Lösungen eine optimale thermische Steuerung der Temperatur der Zellen ermöglichen.
Im Falle einer „Flash“-Montage, wie sie in den oben in Verbindung mit den beschriebenen Ausführungen der Fall sein kann, sind also auf dem äußeren Stromkreis 23, entfernt vom Batteriepack 3, angeordnet:

- ein Behälter 600 oder eine Flasche zur Aufbewahrung einer bestimmten Menge der Substanz 15 (oder schmelzbaren Flüssigkeit), und
- ein Ventil 63b (siehe z. B. ) und/oder eine Pumpe 65 (siehe bis ).

Der „Vorrat an wärmeabsorbierender Substanz“ 60/600 könnte in diesem Fall also einen solchen Tank umfassen; es könnte aber auch eine Rohrschlange 620 wie sein. Beide, die als Beispiele angeführt werden, sind austauschbar.
Der Substanzinhalt 15 der Reserve kann vom Inhalt des (jedes) Volumens 13 abhängen und wird daher eine Reserve an verfügbarer Substanz für dieses (diese) Volumen sicherstellen, insbesondere während eines anormalen Betriebszustands.
Bei ausgeschalteter Pumpe 65 und/oder geschlossenem Ventil 63b fließt die Substanz 15 nicht durch den äußeren Kreislauf 23 zu den Volumina 19.
Ein Ventil 63b stromabwärts des Tanks 600 (wie ) hat in der Praxis bei fehlender Pumpe 65 nur dann einen wirklichen Nutzen, wenn die Substanz 15 bei geöffnetem Ventil durch Schwerkraftwirkung die Volumina 19 erreichen kann.
Der Behälter 600 kann unter Druck stehen (Druck über dem atmosphärischen Druck auf Meereshöhe).
Wenn ein Ventil 63b und/oder eine Pumpe 65 im Kreislauf 23 in einer Fahrsituation des Fahrzeugs 2 vorhanden sind und ein zuvor festgelegter Schwellenwert in den von einem Sensor 260 gelieferten Daten überschritten wird, wird dann ein Signal an das Ventil 63b und/oder die Pumpe 65 gesendet, damit Flüssigkeit 15 aus dem Tank 600 zu und in die Volumina 13 fließt. Dies kann in nur einem der Module geschehen, wenn es sich um den Fall der handelt, mit einem Ventil 63a,63b pro Modul 3a,3b.
Im Falle eines Aufladens, das schnell erfolgen kann („fast charge“), aller oder eines Teils der Zellen und zur Ergänzung eines Kühlsystems (z. B. Wasserkreislauf; Fluid F2 in den Durchgängen/Volumen 130), das bereits im Fahrzeug 2 oder außerhalb davon, z. B. an einer Tankstelle, vorhanden ist, kann eine Zirkulation von Fluid 15 im Kreislauf 23 mittels einer Pumpe, wie der Pumpe 65, in Gang gesetzt werden. Die Pumpe 65 wird dann günstig von einem Sensor 260 gesteuert, der den Betrieb der Pumpe und/oder des Ventils 63a und/oder 63b steuert. So können mehrere Architekturen denkbar sein:

Fall 1; Lösung von : Lösung, bei der der Kreislauf 23 zu einem Rückführungskreislauf 230 gehört, auf dem eine Pumpe 65, der Tank 600, ein Sicherheitsventil 612 auf dem Tank und eine Wärmetauschervorrichtung 63 mit einem Wärmetauscher 630 angeordnet sind, für einen Wärmeaustausch zwischen der genannten wärmeabsorbierenden Substanz 15 und einem anderen Fluid F. Der Wärmetauscher 630 ist auf dem Rückführungskreislauf 230 angeordnet und kann sich außerhalb (entfernt) des Tanks 600 befinden. Der Wärmetauscher 630 kann über Bypass-Ventile 63c,63d (Dreiwege), die es ermöglichen, die wärmeabsorbierende Substanz 15 zu leiten, umgangen werden:
- - entweder den Wärmetauscher 630 und damit in den ersten Zweig 231 des Kreislaufs,
- - oder in einen zweiten, abzweigenden Zweig 233.

Beide Zweige sind an den Rückführungskreislauf 230 angeschlossen. Der Bypass-Zweig 233 ermöglicht es, den Wärmetauscher 630 kurzzuschließen.
Das andere Fluid F, das kaltes Wasser sein kann und durch den Wärmetauscher 230 fließt, kann von einem externen Kühlkreislauf 71 stammen, der mit einer Quelle verbunden ist, die sich außerhalb des Fahrzeugs 2 befinden kann.
Ein Szenario zum „schnellen Aufladen der Zellen“ kann dann wie folgt ablaufen:

Der äußere Kühlkreislauf 71 ist mit dem Fahrzeug 2 verbunden und zirkuliert durch den Wärmetauscher 630. Die schmelzbare Flüssigkeit 15 zirkuliert dann im Kreislauf 23 und zumindest ein Teil davon fließt durch den ersten Zweig 231, so dass sie so über den Tauscher 630 gekühlt wird. Die Bypass-Ventile 63c,63d, die proportional sein können, können die gesamte oder einen Teil der zirkulierenden schmelzbaren Flüssigkeit 15 umleiten. Dieses Bypassing wird über den/die Detektor(en) 260 (nicht abgebildet) gesteuert. Das so temperaturgeregelte Fluid 15 durchläuft den Tank 600 und gelangt über die Pumpe 65, die ihrerseits von dem/den Detektor(en) 260 gesteuert werden kann, in das/die Volumen 13 des Batteriepacks. Dieser Kreislauf wird als „offen“ bezeichnet, da er während des gesamten Zyklus über das zur Außenluft geöffnete Sicherheitsventil 612 unter atmosphärischem Druck (10⁵ Pa; absoluter Druck) steht.

Ein weiteres Szenario zur Bewältigung eines „anormalen Betriebszustands der Zellen“ (also mit dem Ziel, ein thermisches Durchdrehen dieser Zellen 5 zu verhindern), z. B. während der Fahrt des Fahrzeugs, kann wie folgt aussehen: Die Zirkulation des Fluids 15 wird zu diesem Zeitpunkt auf Befehl der Steuerung 67 unterbrochen, z. B. aufgrund von Echtzeitdaten des/der Sensor(en) 260. Der Pegel des Fluids 15 kann in allen Volumina 13 des Batteriepakets (3/Module 3a, 3b) dank eines Systems kommunizierender Gefäße zwischen den Volumina 13 konstant sein. Bei einem abnormalen Zustand in einer oder mehreren Zellen 5 kocht die Flüssigkeit und erhöht den Druck in den Volumina 13 und damit im Kreislauf 23. Das Sicherheitsventil 612 (das auch an einer anderen Stelle als dem Behälter 600 angeordnet sein kann) verhindert einen Überdruck im Kreislauf.

Fall 2: Lösung von : Lösung, bei der wiederum der Kreislauf 23 zu einem Rückführungskreislauf 230 gehört, in dem eine Pumpe 65, ein Tank 600, ein Sicherheitsventil 612 und eine Wärmetauschervorrichtung 63 mit einem Wärmetauscher 630 angeordnet sind, für einen Wärmeaustausch zwischen der genannten wärmeabsorbierenden Substanz 15 und einem anderen Fluid F. Der Wärmetauscher 630 ist in einem äußeren Kühlkreislauf 71 angeordnet, der durch den Tank 600 verläuft, und daher steht das Sekundärfluid F3 somit in Wärmeaustausch:
- - mit dem Fluid 15 im Tank 600 und
- - mit dem anderen Fluid F im Wärmetauscher 630.

Eine erste Pumpe 65 ist im „primären“ Kreislauf (Kreislauf 23/230) angeordnet. Eine zweite Pumpe 75 ist im sekundären Kreislauf 73 angeordnet. Ein Sicherheitsventil 612 (das an anderer Stelle als am Tank 600 angeordnet sein kann) verhindert einen Überdruck im Kreislauf 23/230.
Ein Szenario zum schnellen Nachladen der Zellen kann dann wie folgt ablaufen: Der Kreislauf 71 ist mit dem Fahrzeug 2 verbunden und zirkuliert durch den Wärmetauscher 630. Dadurch wird das Fluid F3 im Sekundärkreislauf 75 gekühlt.
Dieser „Zwischen“-Kreislauf 75 könnte mehrere Subsysteme mit kaltem Fluid versorgen. Das Fluid F3 steht in thermischem Kontakt mit dem Fluid 15, das dann im „primären“ Kreislauf 23/230 zirkuliert: Das Fluid 15 wird dadurch selbst gekühlt. Die Zirkulation im Kreislauf 230 kann kontinuierlich von der Pumpe 65 aktiviert werden, die von dem/den Sensor(en) 260 (nicht dargestellt) gesteuert wird. Wie im vorherigen Fall wird der Kreislauf als „offen“ bezeichnet, da er unter atmosphärischem Druck steht (Ventil 612).
Das Szenario „abnormaler Betriebszustand der Zellen“ kann mit dem vorherigen Fall identisch sein.

Fall 3 : Lösung von : Lösung, bei der wiederum der Kreislauf 23 zu einem Recyclingkreislauf 230 gehört, in dem eine Pumpe 65, ein Tank 600, ein Sicherheitsventil 612 und eine Wärmetauschervorrichtung 63 mit einem Wärmetauscher 630 angeordnet sind, für einen Wärmeaustausch zwischen der genannten wärmeabsorbierenden Substanz 15 und einem anderen Fluid F. Der Wärmetauscher 630 ist an einem äußeren Kühlkreislauf 71 angeordnet, der durch den Tank 600 verläuft, und daher können das Fluid 15 und das andere F somit in Wärmeaustausch stehen.

Ein Szenario zum „schnellen Aufladen der Zellen“ kann dann wie folgt ablaufen: Der Kreislauf 71 ist mit dem Fahrzeug 2 verbunden. Das Fluid, das darin zirkulieren kann, steht dann in thermischem Kontakt mit der Schleife 230 des schmelzbaren Fluids 15. Die Pumpe 65 dieses Kreislaufs kann eine kontinuierliche Zirkulation von Fluid 15 in den Volumina 13 des Batteriepacks 3 ermöglichen. Diese Pumpe 65 kann von dem/den Sensor(en) 260 geregelt werden, um die Zirkulation des Fluids 15 zu regulieren. Wie bei den beiden vorherigen Fällen kann das System über das Ventil 612 in einem „offenen“ Kreislauf sein.
Das Szenario „abnormaler Betriebszustand der Zellen“ kann mit dem vorherigen Fall identisch sein.
Es ist anzumerken, dass in allen Fällen eine Belüftung (Evakuierung 21) durch Öffnen eines Dreiwegeventils 63e (als sogenanntes selektives Zirkulationsorgan) über die mit dem Detektor 620 verbundene Steuerung 67 vorgesehen ist.
Jedes in diesem Text vorgesehene Dreiwegeventil wie 63c, 63d, 63e, 63f ... kann jeden seiner Wege unabhängig von den anderen Wegen und Ventilen offen oder geschlossen haben.
Wir werden uns nun mit noch weiteren Möglichkeiten beschäftigen, die Hülle(n) 19) und damit das/die Volumen 13 zu gestalten; siehe ff.
Es handelt sich also um Alternativen zur Ausführungsform von , wo es sich, wie wir verstanden haben, um eine Version handelte, bei der auf dem Fahrzeug ein Gehäuse 26 eine Reihe von Zellen 5 enthält und bei der zwei Zellen oder zwei Gruppen von Zellen durch ein sogenanntes Volumen 13 getrennt sind, das eine physische Trennung schafft, die die wärmeabsorbierende Substanz 15 von den Zellen isoliert, mit denen die wärmeabsorbierende Substanz 15 in Wärmeaustausch steht.
Die folgenden Ausführungsformen enthalten in jedem Fall die Merkmale der Erfindung, die oben als wesentlich bezeichnet wurden.
In der folgenden Ausführung, die durch veranschaulicht werden kann, ist auf dem Fahrzeug (z. B. 2) die mindestens eine Hülle 19 :

- direkt in der Dicke der Umfangswand 261 des Gehäuses 262, das das Gehäuse 26 der bis und bis ersetzen kann, ausgebildet ist, und
- kann also selbst diese Wand 261 bilden, die dann hohl ist, um die Substanz 15 darin zirkulieren zu lassen und sie mit dem äußeren Kreislauf 23 in Verbindung zu bringen.

Diese Version hat eine ähnliche Struktur und Funktion wie die der .
Das Gehäuse 262 enthält eine Reihe von sogenannten Zellen 5, mit denen die wärmeabsorbierende Substanz 15 thermisch austauschen kann, und zwar durch die umgebende Wand 19-261, die nicht nur einen Behälter für die Zellen 5 definiert, sondern diese Zellen auch physisch von dem (den) Volumen 13, also der Substanz 15, isoliert.
Die Hülle 19 (hier also die Umfangswand 261) kann bei diesem Fahrzeug als eine Art hohler Kasten aussehen, durch den ein oder mehrere Kanäle 77 verlaufen, die das/die Volumen 13 definieren, und der, vorzugsweise seitlich, den gesamten für die Zellen reservierten Innenraum umgeben kann. Der (nicht dargestellte) Boden des Gehäuses 262 kann einwandig sein.
Das Gehäuse 19 ermöglicht natürlich der Substanz 15, die darin zirkulieren kann, den Wärmeaustausch mit den Zellen 5.
Zu beachten ist auch, dass die Hülle(n) 19 eine Struktur bilden kann (können), die sich um die Wand 261 des Gehäuses 262 herum, entlang dieser und parallel zu dieser erstreckt (erstrecken).
Die Hülle(n) 19 könnte(n) sich also nur an einer oder mehreren seitlichen Seiten um das Gehäuse 262 herum erstrecken. Es könnte aber auch nur unter ihm liegen, in thermischem Kontakt mit ihm.
Die oben in Verbindung mit den bis beschriebenen Situationen können auch für diese Ausführungsform gelten.
So kann das (jedes) Volumen 13 von einem zusätzlichen Volumen 130 begrenzt sein, von dem es durch eine Trennwand (wie 37 oder ) isoliert ist, und in dem ein Fluid F2, das mit der wärmeabsorbierenden Substanz 15 identisch oder von dieser verschieden ist:

- vorhanden sein kann , und
- das dann in Wärmeaustausch :
- -- mit den Zellen 5 des Gehäuses (wie 262 ), zumindest in mindestens einem der Nennzustände, wenn das Fluid F2 (also das zusätzliche Volumen 130) zwischen der (jeder) Hülle 19 und der Wand 261 des Gehäuses angeordnet ist (ein Fall, der dem in entspricht), oder
- -- mit der äußeren Umgebung 39, wenn sich das Fluid F2 (also das zusätzliche Volumen 130) zwischen der mindestens einen Hülle 19 und der äußeren Umgebung 39 befindet.

In jedem Fall, in dem die Substanz 15 und die Zelle(n) keinen physischen Kontakt miteinander haben, kann die wärmeabsorbierende Substanz eine oben erwähnte und konventionelle elektrische Grenzleitfähigkeit aufweisen.
Das zusätzliche Volumen 130, das für die Zirkulation des Fluids F2 im Wärmeaustausch mit den Zellen durch eine Zwischenwand (also eine wärmeleitende Wand) vorgesehen ist, kann sich unter dem Gehäuse befinden, wie in dargestellt, wobei die gestrichelte Linie markiert, dass es sich hierbei nur um eine Option handelt.
In der folgenden noch alternativen Version, die durch die veranschaulicht werden kann, stellt sich die mindestens eine Hülle 19 nun als eine Umfangswand 263 eines Gehäuses 264 dar, dessen Volumen 13, das sein gesamtes Innenvolumen definiert:

- eine Reihe von Zellen 5 enthält, die einzeln oder in Gruppen (zu einem bestimmten Zeitpunkt) in die Substanz 15 eingetaucht werden, die dann mit diesen Zellen 5 in Wärmeaustausch steht, und
- in dem die Substanz 15 zirkulieren kann.

So kann die verdampfbare Substanz 15 in diesem Fall sowohl in physikalischem als auch in thermischem Kontakt mit den Zellen 5 zirkulieren, die also ganz oder teilweise in diese Substanz 15 eingetaucht werden.
Die Wand 263 des Gehäuses 264 umschließt seitlich und von unten den gesamten Innenraum, der den Zellen vorbehalten ist. Der Anschluss an die Leitung 61 (Kreislauf 23) für den Eintritt der Substanz 15 in den Aufnahmeraum 19 für alle Zellen 5 kann durch den Boden des Gehäuses 262 erfolgen, wie in rechts dargestellt.
Eine Deckelwand des Gehäuses 266 kann die Oberseite des Gehäuses verschließen und die genannte Verbindung 21, die der Ausgang 23b für den Anschluss an die Leitung 61 sein kann, für den Abtransport der Substanz 15 aufweisen.
Da die wärmeabsorbierende Substanz 15 in physischem Kontakt mit den Zellen 5 stehen soll, muss sie eine geringere elektrische Leitfähigkeit aufweisen als oben erwähnt. Eine dielektrische Flüssigkeit kann daher geeignet sein.
Um das Wärmemanagement der Zellen 5 weiter zu fördern, wird außerdem vorgeschlagen, dass in dieser Version am Fahrzeug :

- die Wand (wie 263) des Gehäuses (wie 264) auf mindestens einer Seite von einem zusätzlichen Volumen 131 umgeben ist, in dem ein Fluid F2, das mit der Substanz 15 identisch ist oder sich von dieser unterscheidet:
- vorhanden sein kann , und
- das dann in Wärmeaustausch mit den Zellen 5 steht, zumindest in mindestens einem der nominalen Betriebszustände der Zellen.

Das zusätzliche Volumen 131 kann in einer Art hohlem Kasten geschaffen werden, in dem ein oder mehrere Kanäle 177 verlaufen und der sich um, entlang und parallel zur Gehäusewand 263 auf einer oder mehreren Seiten erstreckt. Der Kasten ermöglicht dem Fluid F2, das darin zirkulieren kann, einen Wärmeaustausch mit den Zellen 5 und der Substanz 15.
Wie dargestellt, kann sich das zusätzliche Volumen 131 somit auf mehreren seitlichen Seiten um das betrachtete Gehäuse herum erstrecken. Es könnte aber auch nur unter ihm sein, in thermischem Kontakt mit ihm.
In der Wand 263 (ihren Seitenteilen) kann sich die Hülle 19 und damit das Volumen 13 nur über einen Teil der Höhe dieser Wand und damit der Seiten der Zellen erstrecken. So kann zum Beispiel vorgesehen werden:

- dass die genannte Reihe von Zellen 5 vor der Verdampfung nur im unteren Teil in die Substanz 15 eingetaucht wird, und
- dass das zusätzliche Volumen 131 (also der Hohlkasten und seine Kanäle 177) nur dem oberen Teil der Zellen 5 gegenüberliegt, also nur dem oberen Teil der genannten Wand (wie 263) des Gehäuses gegenüberliegt.

Das zusätzliche Volumen 131 (also der Hohlkasten und seine Kanäle 177) könnte sogar direkt in der Dicke der Gehäusewand 264 gebildet werden. Das Zusatzvolumen 131 würde dann selbst einen z. B. seitlichen Teil der Wand 263 bilden, die dann lokal hohl wäre, um das Fluid F2 darin zirkulieren zu lassen und es mit einem äußeren Kreislauf 237 in Verbindung zu bringen, der es ermöglicht, das Fluid F2 mit der gewünschten Temperatur in das Zusatzvolumen 131 zu bringen.
Eine Pumpe 651 ermöglicht es außerhalb des Gehäuses 264, das Kühlfluid F2 zirkulieren zu lassen.
Wie bereits erläutert, kann es außerdem von Interesse sein, dass die Mittel 9 zur thermischen Steuerung bei allen Versionen zusammengenommen zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellen 5 oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Gruppen von Zellen 5 einer Serie oder auf mindestens einer Seite einer solchen Zelle mindestens ein wärmeisolierendes Element 17 umfassen, vorzugsweise unter Vakuum (PIV).
Wenn die Hülle 19, also das Volumen 13, den gesamten für die Zellen 5 reservierten Innenraum seitlich und von unten umgibt (wie z. B. oben, indem sie die Wand 263 des Gehäuses 264 bildet; vgl. ), wird man es a priori vorziehen, Abstandshalter 80 zwischen die Zellen zu legen, um die Zirkulation der Substanz 15 im Gehäuse zu erleichtern.
Wie in den Abbildungen zu sehen ist, und unabhängig davon, dass ein Teil der Mittel 9 zur thermischen Steuerung der Zellen 5 an einer Station 200 zum Nachladen der Zellen angeordnet sein kann (siehe ), kann das Fahrzeug (ein Teil der genannten Organe zur selektiven Zirkulation der Substanz 15) zweckmäßigerweise mehrere der genannten Ventile umfassen, die mehrwegig sind, 63e, 63f, um die wärmeabsorbierende Substanz 15 zu einem Bypass 233 oder 235 leiten zu können, der mit dem Rückführungskreislauf 230 verbunden ist und der jede Vorrichtung (wie 69) kurzschließt, die geeignet ist, die Temperatur der wärmeabsorbierenden Substanz zu verändern.
Mit Mehrwegeventilen wie 63e, 63g, die an die Leitung 61 des äußeren Kreislaufs 23 des Fahrzeugs am Ausgang des Gehäuses wie 26, 262 oder 264 angeschlossen sind, kann man außerdem, ausgehend von dem anormalen Betriebszustand der Zelle(n) 5 oder sogar im Falle eines späteren Durchdrehens, die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz 15 (aus dem (den) genannten Volumen 13 und der Hülle 19) in Richtung des Gasauslasses 21 lenken, der in die äußere Umgebung 39 mündet, und zwar:

- über einen Teil 235 des äußeren Kreislaufs 23, und
- in einer Stellung der genannten Mehrwegeventile 63e,63g, die von der mit diesen Ventilen kommunizierenden Steuerung 67 gesteuert wird.

Zu der Steuerung 67 ist anzumerken, dass sie vorzugsweise in allen Ausführungen der Erfindung vorgesehen ist. Die Steuerung 67 ist mit dem/den Sensor(en) 260 verbunden und ermöglicht eine automatisierte Fernsteuerung.
Es können auch mehrere sogenannte Mehrwegeventile wie 63f, 63h am Fahrzeug vorgesehen sein, um über die Steuerung 67 die flüssige Substanz 15 zu einem Bypass 233 leiten zu können, der an den Recyclingkreislauf 230 angeschlossen ist.
Der Bypass 233 umfasst dann die an ihn angeschlossene Dampfentladung, die mit einem Ventil 211 für die Gasentladung 21 in die äußere Umgebung 39 ausgestattet sein kann, und zwar in oder nach dem abnormalen Zustand der Zellenfunktion.
Über den Bypass 233 kann man also (siehe ):

- die dann zumindest teilweise flüssige Substanz 15 in einer Schleife zum Eingang des (der) Volumens (Volumina) 13 umleiten und/oder
- die gleiche Substanz 15, die dann zumindest teilweise in der Gasphase vorliegt, zum Auslass 21 leiten („venting“).

Wie ein Beispiel in zeigt, betrifft die Erfindung auch den Fall, dass das gesamte System zur Verhinderung des thermischen Durchdrehens nicht in das mit den Zellen 5 und den Mitteln zur thermischen Steuerung 9 ausgestattete Fahrzeug eingebaut werden kann.
Betroffen ist dann eine Baugruppe mit:

- einem Fahrzeug 20, und
- einer Station 200 zum elektrischen Aufladen der Zelle(n) 5.

Die Station 200 kann fest installiert sein, z. B. an einer Tankstelle.
Zu den Vorteilen einer vom Fahrzeug getrennten Zellladestation 200 gehören: die Möglichkeit, bestimmte Komponenten der Wärmemanagementmittel 9 aus dem Fahrzeug auszulagern, die Begrenzung der Fahrzeugmasse, die Möglichkeit, bestimmte Sicherheitsaspekte zu verbessern, z. B. durch mehr Flexibilität bei der Steuerung der Temperatur der Substanz 15.
Auf der Station 200 zum Nachladen von Zellen befindet sich ein Kreislauf 611, der komplementär zum äußeren Kreislauf 23/230 des Fahrzeugs ist und mit mindestens einer zweiten Leitung 610 versehen ist, die an die Leitung(en) 61 angeschlossen werden kann und an die :

- ein Behälter 60, der einen Vorrat an Substanz 15 enthält, bei einer niedrigen Temperatur, die es ermöglicht, das/die Volumen 13 zu kühlen, in dem genannten abnormalen Zustand oder in der Situation des Nachfüllens, wenn die Leitungen 61 und 611 verbunden sind, und/oder
- eine Vorrichtung 69, die geeignet ist, die Temperatur der genannten Substanz zu ändern, wie z. B. ein Austauscher (ein Speicher/Austauscher 60/69 ist denkbar), und
- erste Organe 630,650 zur selektiven Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz 15 in der/den Leitung(en) 61,610.

Das Fahrzeug 20 kann mit dem markierten Fahrzeug 2 identisch sein, mit den nachstehend erwähnten Unterschieden.
Das Fahrzeug 20 umfasst somit immer:

- (ein weiterer Teil) Mittel 9 zur thermischen Steuerung der Zellen 5, die mindestens eine Hülle19 umfassen, die innen ein Volumen 13 für die Substanz 15 und die Verbindung (21, 211) zwischen dem Volumen 13 und der äußeren Umgebung 39 definiert, um das oben genannte Entweichen von Gasen („Venting“) zu ermöglichen.

Die Mittel 9 zur thermischen Steuerung der Zellen umfassen wie zuvor :

- einen äußeren Kreislauf 23 zur Zirkulation der Substanz 15, der mindestens eine erste Leitung 61 umfasst, die mit dem (den) genannten Volumen 13 verbunden ist, so dass die Substanz in dem (den) mindestens einen der genannten Volumen 13 zumindest zu Beginn des anormalen Betriebszustands und vorzugsweise in mindestens einem der nominalen Betriebszustände in Wärmeaustausch mit der (den) Zelle(n) 5 steht, und
- mindestens einen so genannten Detektor 260.

Das Fahrzeug 20 umfasst außerdem (sogenannte zweite) Organe wie 63 (z. B. 63e, 63g oder 63f, 63h ...) zur selektiven Zirkulation, die mit dem/den Detektor(en) 260 verbunden sind, um in Abhängigkeit von einem Signal von diesem/diesen Detektor(en) die Zirkulation der dann flüssigen Substanz 15 zu gewährleisten :

- entweder zum komplementären Kreislauf 230 der Ladestation, in mindestens einem der nominalen Betriebszustände der Zelle(n) 5,
- oder zur äußeren Umgebung 39 über den genannten Gasauslass 21 im abnormalen Betriebszustand der Zelle(n) oder sogar während des Durchdrehens.

So können die zweiten selektiven Zirkulationsorgane immer Mehrwegeventile 63e, 63f, 63g ... umfassen, um in dem oder ab dem abnormalen Betriebszustand der Zelle(n) 5 und in einer Position von mindestens einigen dieser Mehrwegeventile, die von der Steuerung 67 gesteuert wird, die Daten von dem Detektor 260 empfängt:

- den Zugang zum komplementären Stromkreis 230 der Ladestation schließen,
- den Umlauf der Substanz 15 über einen Teil 233 des äußeren Kreislaufs 23 für den verdampften Teil der Substanz 15, der das (die) genannte(n) Volumen 13 verlässt, zum Gasauslass 21 zu lenken, und/oder
- den Umlauf des genannten flüssigen Teils der Substanz 15 auf die gleiche Rückführungsableitung 233 zu lenken, dann jedoch ohne Dampfabzug in 21, wodurch es dem flüssigen Teil der Substanz 15 ermöglicht wird, wieder in die mindestens eine Hülle 19 eingeführt werden zu können.

Um auf dem Teil 233 des äußeren Kreislaufs 23 diese doppelte Möglichkeit des Dampfaustritts und der Rückführung der flüssigen Substanz 15 zu begünstigen, wird weiterhin vorgeschlagen, dass der Teil 233 des Kreislaufs die oben genannte Rückführungsabzweigung definiert, die mit dem Gasaustritt 21 versehen ist.
Insbesondere wenn eine Verbindung des Kreislaufs 23 oder 230 mit einer Ladestation 200 vorgesehen ist, wie es also der Fall sein kann , können die freien Enden der Leitungen 61 mit selbstverriegelnden Verbindungen 88a,88b - auf der Fahrzeugseite - ausgestattet werden, die mit komplementären selbstverriegelnden Verbindungen 880a,880b auf der Ladestationseite an den Leitungen 61 zusammenwirken können.
Wie in schematisch dargestellt, werden diese selbstverriegelnden Verbindungen zweckmäßigerweise unter die Kontrolle entsprechender Steuerungen gestellt, 67 für das Fahrzeug und sein Gegenstück 670 an der Ladestation 200, wo Sensoren 266, die mit der Steuerung 670 verbunden sind, die offene oder geschlossene Position der selbstverriegelnden Verbindungen 880a, 880b erfassen und diese Information an die Steuerung 670 weiterleiten, damit die Verbindungen in die für die Situation geeignete Position gebracht werden. Die Detektoren 267 können mechanische Sensoren sein, wie z. B. Anwesenheitssensoren.
Eine Abzweigung 92b (wie auf der Fahrzeugseite: 92a) kann es ermöglichen, den Kreislauf der flüssigen Substanz 15 im Falle einer Trennung der selbstdichtenden Verbindungen zu schließen, bis die Pumpe 65(650) anhält, die ihrerseits unter die Kontrolle der Steuerung 67 oder 670 gestellt werden kann.
Wenn die Hülle 19 den gesamten Innenraum, der den Zellen 5 vorbehalten ist, seitlich und von unten umgibt (wie im Beispiel ), wird man es a priori vorziehen, Abstandshalter 80 zwischen die Zellen zu setzen, um die Zirkulation der Substanz 15 im Gehäuse zu erleichtern. Wie im Beispiel könnten diese hier mit 800 bezeichneten Abstandshalter in die Innenseite der Seitenwände des Gehäuses 264 integriert sein und somit in den Raum 13 hineinragen, der alle Zellen 5 beherbergt, wie in zu sehen ist.
Im Boden des Gehäuses (264 ; ) kann der Einlass für die Substanz 15 gebildet werden, der im Volumen 13, also im Inneren des Gehäuses 264, in den Verbindungskanal 29 münden kann, der ein System kommunizierender Gefäße unter den Zellen 5 bildet.
Es sei noch angemerkt, dass bei der Lösung der Erfindung jede Vorrichtung 69, die geeignet ist, die Temperatur der Substanz 15 im äußeren Kreislauf 23/230 zu verändern, nur verwendet werden kann, um die Kühlfunktion der Substanz 15 zu gewährleisten, während sie sich in der flüssigen Phase befindet. Die Substanz 15 wird dann im Kreislauf 23 oder 230 zirkuliert (z. B. Pumpe 65 oder 650).
In der Erfindung werden noch zwei weitere Fälle berücksichtigt. Sie sind in den und schematisch dargestellt.
Der erste Fall ist der, in dem es zusätzlich zum Venting 21 der dann zumindest teilweise gasförmigen Substanz 15 für sinnvoll erachtet wird, über eine oder mehrere Entlüftungsöffnungen 220 eine Entgasung Gc der Zellen 5 zu gewährleisten (wie z. B. oder ). Im anormalen Zustand wird eine Zelle nämlich ausgasen, wenn die Temperatur zu hoch ist. Auf diese Entgasung folgt typischerweise schnell ein Sieden der Substanz 15 und damit die oben erwähnte Venting-Situation 21. Das (jedes) 220 Venting steht in Verbindung mit dem Raum, in dem sich die Zellen 5 befinden. In den vorherigen Fällen :

- Entweder wurde die Entgasung der Zellen über diese(n) Entlüftungsöffnung(en) 220 nicht dargestellt,
- oder, im Fall eines dielektrischen Fluids als Substanz 15 (wie z. B. oder ), wurde angenommen, dass die Ableitung der Substanz 15 in die äußere Umgebung 39 durch die Venting(s) 21 auch die Entgasung der Zellen 5 ermöglicht, da das Volumen 13 sowohl die Zellen als auch die Substanz 15 enthält.

Wenn in diesem ersten Fall das innere Volumen 133 des Gehäuses (siehe z. B. die Lösung in Verbindung mit oder ) nur die Zellen 5 enthält und das/die Volumen 13 für die Substanz 15 durch eine Trennwand oder Wand (wie die Seitenwand oder den Deckel 266 oder die Trennwand 261 ) davon getrennt ist/sind, dann ist es vorteilhaft, wenn eine Entlüftung 220 speziell für die Entgasung der Zellen vorgesehen ist/sind (siehe z. B. oder ); siehe (Entlüftungsöffnungen 220, durch die Deckel 266) oder (Entlüftungsöffnungen 220, durch eine Wand des Gehäuses und in Verbindung mit einem Innenvolumen 133). Die von den Zellen erzeugten heißen Gase Gc können so an die Luft in der äußeren Umgebung 39 entweichen.
Wenn die Volumina 13 und 133 gemeinsam sind (Zellen können in einer dielektrischen Substanz 15 wie baden), kann eine selektive Membran 221 für Flüssigkeiten (also für die flüssige Substanz 15) undurchlässig und für Gase durchlässig sein: Gc-Gase oder sogar zumindest ein Teil des gasförmigen Anteils, der von der Substanz 15 im Falle einer Überhitzung der Zellen erzeugt wird.
Der zweite Fall: Wenn die Zellen nicht prismatisch sind, siehe für ein Beispiel, und/oder wenn sie nicht mit ihren Grenzen (50a,50b zum Beispiel) nach oben gerichtet sind. Es kann sich dabei um sogenannte Pouch-Zellen handeln; es können aber auch z. B. zylindrische Zellen sein. Die Erfindung ist also nicht auf einen Zelltyp beschränkt und auch nicht auf eine zwangsläufig „vertikale“ Ausrichtung der Zellen. Die Pouch-Zellen haben ihre Anschlüsse 50a, 50b auf beiden Seiten, auf zwei gegenüberliegenden Seiten. Hier wurde angenommen, dass sie horizontal angeordnet sind, mit den Anschlüssen 50a,50b auf ihren vertikalen Seiten, also um 90° gekippt im Vergleich zu den anderen Beispielen. Sie können durch die Entlüftung 220 ausgasen, die mit dem Volumen 133, in dem sie angeordnet sind, in Verbindung steht. In dem Beispiel ist das Volumen 133 durch die innere Trennwand 268 vom Volumen 13 getrennt, also von der Hülle 19, die durch die äußere Umfangswand 270 des Gehäuses gebildet wird. Durch die oben erwähnten Kanäle 61 gelangt die Substanz 15 in das Volumen 13 und kann es dann verlassen, durch das diese Substanz mit dem Volumen 133 und den darin enthaltenen Zellen 5 einen Wärmeaustausch durchführen kann. Eine Kühlplatte 272, die durch das/die zusätzliche(n) Volumen oder den/die Durchgang(e) 130 verläuft, kann es einem Kühlmittel F2 wie oben erwähnt ermöglichen, in Kontakt mit der äußeren Umfangswand 270 des Gehäuses (z. B. unter ihr) zu zirkulieren und so ebenfalls in Wärmeaustausch mit dem Volumen 133 und den Zellen 5 zu stehen.
Als allgemeine Zusammenfassung der obigen Ausführungen kann man davon ausgehen, dass z. B. bei Li-lon-Zellen im Falle eines Zwischenfalls (Überhitzung) an einer Zelle 5 die von der Zelle in einigen Sekunden abgegebene Wärmemenge etwa 200 bis 400 J/gr beträgt, d. h. bei einer 2 kg schweren Zelle eine Wärmeleistung zwischen 200 und 400 kW, die in einigen Sekunden freigesetzt wird. Etwa 80 % dieser Wärmeleistung kann über den Dampfauslass 21 (Venting Substance 15) abgeführt werden, wobei dann etwa 20 % im Volumen 13 verbleiben. Es verbleibt also eine „Restleistung“ pro Zelle zwischen 40 und 80 J/gr, die zu einer Situation des thermischen Durchdrehens führt. Obwohl es auf den ersten Blick verlockend ist, nur einen oder mehrere Wärmetauscher und/oder Kondensatoren vorzusehen, hat sich für die Erfinder als ungeeignete Lösung erwiesen (ein Wärmetauscher überschreitet klassischerweise nicht 7 kW: Kühler/Kondensator oder Wärmetauscher einer Klimaanlage in einem Kraftfahrzeug). Daher eine Kopplung, wie in der Erfindung, zwischen :

- der Nutzung des Siedens eines Fluids (der Substanz 15) mit Ableitung nach außen 39 (bei 21), wobei die Entgasung des erzeugten Dampfes die Ableitung der „Restleistung“ nach außen mit sich bringt, und
- einen äußeren Kreislauf 23 oder 230 mit seiner selektiven Zirkulation und seinem Situations- oder Zustandserfassungssystem (über den/die Detektor(en) 260 und vorzugsweise die zugehörige Steuerung 67,670,671), die es ermöglichen, dass das Fluid (die Substanz 15) mit Phasenwechsel:
- -- zu gegebener Zeit in die Zone(n), in der (denen) sich die Zellen befinden (mögliche Siedezone(n)), eingelassen werden kann, und zwar in seinem Zustand, der für die thermische Steuerung der Zellen am günstigsten ist,
- -- und vorzugsweise in dem genannten äußeren Kreislauf zirkulieren kann, so dass man auf seine Temperatur bzw. einen anderen Parameter (wie seine Zusammensetzung und/oder seinen Druck) einwirken kann, um insbesondere wiederverwendet werden zu können; es ist insbesondere vorgesehen, dass die Substanz 15 in 13 kälter wieder eingeführt werden kann, als sie, zumindest teilweise flüssig, dieses Volumen verlassen hat.

Es werden noch drei weitere Varianten vorgeschlagen, mit denen der Anwendungsbereich der erfindungsgemäßen Lösung und damit der Substanz 15 noch erweitert werden kann. Die , und zeigen jeweils und nacheinander einen solchen Fall.
In den ersten beiden Varianten findet sich im Wesentlichen der Aufbau der in Verbindung mit dargestellten Lösung wieder, wobei der Recyclingkreislauf 230 zum Teil am Fahrzeug 20, zum Teil an der Ladestation 200 angebracht ist:

- auf dem Fahrzeug 20 : Gehäuse mit Zellen 5, Hülle(n) 19 mit Volumen 13 (das Gehäuse kann z.B. das bereits vorgestellte 262 sein, oder eines der anderen 26,264.... ), Detektor(en) 260, Steuerung 67/671, Dreiwegeventil 63e, das es ermöglicht, den Abfluss 21 für die Substanz 15 zu erreichen, wenn sie gasförmig aus dem Gehäuse austritt, wobei dieses Ventil mit zwei weiteren solchen Ventilen, z. B. 63f, 63g, weiter stromabwärts im Recyclingkreislauf 230 verbunden ist, dann ein möglicher Austauscher, wie der Substanzspeicher/Austauscher 60/63 mit einer möglichen Belüftung über das Ventil 612, und eine Pumpe oder ein Motor 65,
- an der Ladestation 200: eine Vorrichtung 69, die geeignet ist, die Temperatur der genannten Substanz zu ändern, wie ein Wärmetauscher wie oben erwähnt (Fluid F4).

Die Dreiwegeventile 63f, 63g, die eines nach dem anderen im Recyclingkreislauf 230 zwischen dem Ventil 63e und dem möglichen Austauscher 60/63 angeordnet sind, sind auf beiden Seiten von zwei parallel geschalteten Zweigen dieses Kreislaufs montiert: einer am Fahrzeug 20, der andere an der Ladestation 200, wobei selbstverschließende Verbindungen 88a, 88b, 880a, 880b, die am Zweig der Ladestation 200 montiert sind, die Verbindung/Trennung des Fahrzeugs und der Ladestation ermöglichen.
Die Dreiwegeventile 63f,63g, die so montiert sind und unter der Kontrolle des/der Sensor(en) 260 und der Steuerung 67/671 stehen, leiten die dann zumindest im Wesentlichen flüssige Substanz 15 :

- entweder in Richtung des Zweigs der Nachfüllstation 200, wenn eine Nachfüllung der Zellen erfolgen soll,
- oder, zu einem Zeitpunkt, der unterschiedlich sein kann, in einem geschlossenen Kreislauf nur auf dem Fahrzeug, wenn eine Wiederverwertung der Substanz 15 noch erwünscht ist.

Bei den parallelen Zweigen wird der fahrzeugseitige Abzweigzweigzweig 20 vorteilhafterweise mit einer zusätzlichen Wärmetauschervorrichtung 692 versehen, in der die genannte Substanz 15 im Wärmeaustausch mit einem anderen Fluid F3 zirkulieren kann.
Die zusätzliche Wärmetauschervorrichtung 692 gehört zweckmäßigerweise zum Kreislauf 700 des Fahrzeugs 20:

- Luftklimatisierungskreislauf (A/C), der zur Klimatisierung des Fahrgastraums dienen kann, oder
- Kühlwasserkreislauf, der dazu dienen kann, den/die Motor(en) 702 (elektrisch, thermisch oder beides) des Fahrzeugs, der/die ihm die Fortbewegung ermöglicht/en, thermisch zu steuern.

Der Kühlwasserkreislauf kann einen Kühler (oder allgemeiner einen Wasser-Luft-Wärmetauscher) und/oder einen Kühler/Kühlsystem (engl. „chiller“) umfassen. Ein solcher Kühler/Kühlsystem kann auch im Klimakreislauf (A/C) vorgesehen sein.
So kann die Substanz 15 in flüssiger Phase in den Kreislauf von 230 zurückgeführt werden, wobei ihre Temperatur entweder über die Zusatzvorrichtung 692 oder die Vorrichtung 69 angepasst wird.
Es ist anzumerken, dass die beiden parallelen Zweige eventuell in das Fahrzeug eingebaut werden könnten, so dass die Anschlüsse 88a, 88b, 880a, 880 nicht mehr unbedingt erforderlich wären.
Man könnte dann vorsehen, dass die Substanz 15 je nach Bedeutung des erwarteten Wärmeaustauschs zur Kontrolle der Temperatur der Substanz 15 unter der Steuerung des/der Detektor(en) 260 und der Steuerung 67/671 im Wärmeaustausch zirkulieren kann:

- entweder mit einem gasförmigen Fluid F3 (z. B. Luft) über den Wärmetauscher 69 (für die geringsten Wärmegradienten),
- oder mit einem flüssigen Fluid F4 (z. B. Wasserbasis) über den Wärmetauscher 692 (für die größten Wärmegradienten).

Zu beachten ist auch (siehe ), dass die zusätzliche Vorrichtung 692 und die Vorrichtung 69 in Reihe an den äußeren Recyclingkreislauf 230 angeschlossen werden könnten, mit oder ohne die selbstdichtenden Verbindungen 88a, 88b, 880a, 880b, die jeweils vor und hinter der Austauschvorrichtung 69 montiert sind, wenn diese und der damit verbundene Fluidkreislauf auf einer Ladestation, wie der 200, vorgesehen sind.
Wenn eine solche Option mit gelegentlich möglichem Anschluss an eine Ladestation vorgesehen ist, werden die selbstdichtenden Verbindungen 88a,88b,880a,880b mit einem lokalen Abzweig 614 gekoppelt, der zwischen ihnen angeschlossen ist und es ermöglicht, den Stromkreis 230 zu schließen und die Vorrichtung 69 kurzzuschließen, wenn sie selbst nicht angeschlossen ist.
Die dritte Variante bezieht sich auf den Fall, dass die mindestens eine Hülle 19 als die Wand 263 eines Gehäuses 264 in dem (mindestens einen) Volumen 13, in das die Zellen 5 eingetaucht werden können, innerhalb der Substanz 15 vorliegt; siehe .
In diesem Fall kann es gewünscht sein, zu optimieren :

- sowohl eine Temperaturhomogenisierung pro Gruppe von Zellen 5, insbesondere für Temperaturen, die einem nominalen Betrieb der Zellen entsprechen, als auch
- sicherzustellen, dass unter allen Umständen (z. B. auch bei übermäßiger Schwellung der Zellen 5) die Substanz 15 gut zum Auslasskanal 61 außerhalb des Gehäuses fließen kann (siehe oben , , rechts, und , ).

Zu diesem Zweck wird in dem Volumen 13, das also von den Wänden 263 des Gehäuses 264 umgeben ist, Folgendes vorgeschlagen:

- innerhalb von Gruppen oder Modulen (wie 52a,52b ) von Zellen 5 mindestens eine Schicht aus PCM 710 zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellen 5 (oder zwei aufeinanderfolgenden Untergruppen von z.B. 2 oder 3 Zellen) eingefügt oder eingeklemmt ist, und
- dieselben Gruppen oder Module (wie also 52a,52b) dieser Zellen 5 jeweils paarweise durch einen hohlen Abstandshalter 712 getrennt sind, der einen geeigneten Abstand zwischen ihnen aufrechterhält.

Der (jeder) hohle Abstandshalter 712, der von mindestens einem offenen Durchgang durchquert wird, sorgt auch dafür, dass die Substanz 15 frei im Volumen 13 zwischen den Gruppen oder Modulen der Zellen 5 zirkulieren kann.
Wie in allen Varianten der vorliegenden Erfindung möglich, wurde außerdem das mögliche Vorhandensein, z. B. unter dem Gehäuse, einer Kühlplatte 272 schematisch dargestellt, die von dem/den zusätzlichen Volumen oder Durchgang(en) 130 durchquert wird und es somit einem Kühlmittel F2 wie oben erwähnt ermöglicht, in Kontakt mit der äußeren Umfangswand, hier 263, des Gehäuses (das sein Bodenteil 25 sein kann) zu zirkulieren und somit auch in Wärmeaustausch mit dem Volumen 13 und den Zellen 5 zu stehen.
Um nicht zu überladen, wurde hingegen der Detektor 260 bzw. die Steuerung 67/671 nicht noch einmal schematisch dargestellt.
Wie bereits im vorstehenden Text erwähnt, kann außerdem vorgesehen werden, dass die Wärmemanagementmittel 9 des Fahrzeugs oder der Ladestation 200 außerdem Mittel zur Veränderung oder Anpassung des Drucks umfassen, die auf die Substanz einwirken, während sie sich in flüssiger Form befindet, und die dann :

- angepasst, um die Substanz 15 in dem/den Volumen 13 unter einen Druck setzen zu können, der höher ist als der normale Atmosphärendruck (1atm, d.h. 10⁵ Pa), oder
- so angepasst, dass die Substanz 15 in dem/den Volumen 13 unter einem niedrigeren Druck als dem normalen Atmosphärendruck (1atm, d. h. 10⁵ Pa) steht.

Noch einige Punkte zur Möglichkeit, die in die Umgebungsatmosphäre 39 abzugebende wärmeabsorbierende Substanz 15 zu kanalisieren :

Wie bereits erwähnt, kann die wärmeabsorbierende Substanz, da sie durch Phasenänderung zumindest teilweise gasförmig geworden ist, in eine Leitung übergehen, die sie stärker kanalisiert als im Fall des in der betreffenden Wand gebildeten und direkt zur Atmosphäre 39 hin offenen Schlitzes 210. Eine solche Abgasleitung kann die Leitung 61 in der an der Stelle des Auslasses 23b sein.

Der Kanal 61 kann:

- entweder in einer Mündung in die Umgebungsatmosphäre 39 enden,
- oder an den äußeren Kreislauf 23 angeschlossen sein, der somit ein Rückführungskreislauf 230 sein kann, wobei ein Dreiwegeventil einen kontrollierten Austritt in die Umgebungsatmosphäre 39 ermöglicht, wie bereits erläutert.

Eine solche Leitung für den endgültigen Austritt der Substanz 15 in die Umgebungsatmosphäre 39 oder die Verbindung 21, die sie materialisiert, kann alternativ durch eine Wand eines Gehäuses, das die Zellen 5 enthält, verlaufen.
Wie bereits erläutert, kann eine Leitung 61 oder eine Verbindung 21 durch einen Deckel 266 verlaufen, der die Oberseite oder sogar die Unterseite des Gehäuses verschließt, und kann daher ein Auslass 23b sein, der mit der Leitung 61 verbunden ist, um die Substanz 15 abzuführen. Beispiele hierfür sind in den , , , dargestellt.
Aber die Leitung oder Verbindung 21 kann alternativ oder zusätzlich durch ein Element verlaufen, das zumindest mit den Optionen a) und d) kompatibel ist.
So kann, wie beispielsweise in den bis dargestellt, wo der (die) Eingang(e) der Substanz 15 nicht abgebildet ist (sind), ein Rahmen 265 mit einem Volumen 13 in Verbindung stehen, das gebildet werden kann:

- in oder parallel zu, gerade außerhalb, mindestens einer Wand 28 eines peripheren Gehäuses 269, oder
- durch den Innenraum eines Gehäuses 271, das als peripher bezeichnet werden kann.

Das Gehäuse 269,271 enthält die genannten Zellen 5.
Im zweiten Fall, wie z. B. , sind die Zellen 5 in die Substanz 15 eingetaucht, so dass der Innenraum eines Gehäuses 271 das Volumen 13 definiert, wie in den bereits dargestellten Fällen (vgl. bis als Beispiele zur Veranschaulichung).
Der Schlitz oder die Öffnung, beispielhaft mit 210b bezeichnet, kann dann nur in dem Rahmen 265 ausgebildet sein, der eine Seite des Gehäuses 271 verschließt, während die anderen Seiten durch eine Wand 28 verschlossen sind, die massiv oder zum Teil hohl (und nicht isolierend) sein kann, um einen Strom zur Kühlung der Zellen, wie den oben genannten Strom F2, zirkulieren zu lassen.
Im ersten Fall, der beispielhaft durch veranschaulicht werden kann, erstreckt sich der Schlitz oder die Öffnung 210 :

- Einerseits durch die Wand 28, die das Volumen 13 enthält und somit die Hülle 19 definieren kann (daher die bereits im gleichen Sinne verwendete Markierung 19/28),
- andererseits durch den Rahmen 265, der eine Seite des Gehäuses 269 verschließt, wobei die anderen Seiten, mit Ausnahme der Wand der Hülle 19, geschlossen sein können, wie es das Gehäuse 271 ist.

Auf der betrachteten Seite umschließt der Rahmen 265 die Wand(en) 28 und definiert eine ringförmige oder geschlossene Dichtung, die das oder jedes Volumen 13 von der äußeren Umgebung 39 isolieren kann.
Die Öffnung 210b des Rahmens 265 oder die Öffnung der Wand 28 kann mit einem Sicherheitshindernis 273, z. B. einem Deckel, versehen sein, der die Verbindung 21 verschließt, solange die Bedingung für ihre Öffnung nicht erfüllt ist (siehe oben). Wenn das Sicherheitshindernis 273 geöffnet ist, kann die Substanz 15 ins Freie entweichen; siehe Pfeil in die äußere Umgebung 39, und .
Wenn keine Entlüftung 220 angebracht ist, können die Gase der sich erhitzenden Zellen auch durch die Öffnung 210b entweichen; siehe Pfeile.
Der Rahmen 265 schließt nicht die gesamte Seite des Gehäuses ab, die dem Raum gegenüberliegt, der die Zellen 5 enthält.
Ein Deckel übernimmt diese Funktion und ergänzt daher den Rahmen 265. Der Deckel kann zweckmäßigerweise eine Kühlplatte 272 sein, die von dem/den zusätzlichen Volumen oder Durchgang(en) 130 durchdrungen wird. Einlass- und Auslassöffnungen 130a, 130b ermöglichen es dem Fluid F2, zu zirkulieren, in die Kühlplatte 272 einzutreten und diese zu verlassen. Boden oder Deckel eines Gehäuses: Die Position einer möglichen Kühlplatte 272, die also von Durchgängen 130 durchzogen ist, die dazu geeignet sind, einem Kühlmittel, wie dem oben genannten F2, zu ermöglichen, im Wärmeaustausch mit dem im Gehäuse enthaltenen Volumen 13 und den Zellen 5 zu zirkulieren, ist den Umständen anzupassen.
Eine Wärmetauschervorrichtung, wie die bereits vorgestellte 69 oder 692, die an einen Rückführungskreislauf außerhalb der Kühlplatte 272 angeschlossen ist, kann es ermöglichen, die Temperatur des auf diese Weise zirkulierenden Fluids F2 anzupassen. Der Rückführungskreislauf kann der (ein Teil des) Kreislaufs 230 sein. Sowohl das Gehäuse 269 als auch das Gehäuse 271 (wo der Stoffeinlass nicht schematisch dargestellt ist) können von allen oder einigen dieser Aspekte betroffen sein.
Im Fall von eingetauchten Zellen 5 können zumindest einige der Wände, wie z. B. 28, des Gehäuses, die die Substanz 15 enthalten, hohl sein und ein Kühlmittel, wie z. B. F2, aufnehmen, das in Wärmeaustausch mit der Substanz 15 und den Zellen 5 zirkulieren kann, um so die thermische Kontrolle der Zellen zu verbessern.
Andere Ausführungen des Sicherheitshindernisses 273 sind möglich. Außer zum Verschließen des Schlitzes 193/210 durch das Material einer Wand 19/28 bis zum Bruch (siehe z. B. ) kann das Sicherheitshindernis 273 auf einem hohlen Verbindungsrohr oder -block zwischen Gehäusewänden angeordnet sein, wobei das Gehäuse die Zellen 5 enthält, wie z. B. eines der oben genannten 32a, 32b, 36, 35a, 35b.
Wenn es auf einem solchen hohlen Verbindungsrohr angeordnet ist, wird das Rohr, z. B. wie das 36 , eine durchgehende Öffnung 36a für die Substanz 15 aufweisen, so dass sie durch diese hindurchgehen und das Sicherheitshindernis 273 erreichen kann.
Ein Ausführungsbeispiel ist in dargestellt: Ein Gehäuse 275, das Zellen 5 (nicht abgebildet) enthält, weist hohle Wände 28 auf, die durch aufgerichtete hohle Rohre 36 miteinander verbunden sind, deren Form an den betreffenden Bereich angepasst ist: T-, X-, L-förmig oder einfach axial, wenn es nur zwei koplanare Wände gibt, die fluidisch verbunden werden müssen. Mechanisch können Verschachtelungen für die Verbindungen geeignet sein. An einigen der hohlen Rohre 36 sind Sicherheitshindernisse 273 angeordnet.
Durch mindestens einen Einlass kann die Substanz 15 in die und aus den hohlen Wänden 28 und den Rohren 36 strömen. Wenn die Substanz 15 in die Gasphase übergeht, bricht mindestens eines der Sicherheitshindernisse 273 und die Substanz entweicht in die freie äußere Umgebung 39 (siehe Serpentine ). Mindestens ein Auslass (z. B. gestrichelte ) kann die Substanz 15 aus dem Gehäuse herausführen. Dies kann in den Kreislauf 23 oder 230 sein.
Bei einem Gehäuse, das Zellen 5 enthält, ist jede Leitung zwischen zwei hohlen Wänden, wie z.B. 28, dieses Gehäuses geeignet, die nicht aus einem hohlen Rohr oder einem hohlen Block, wie oben erwähnt, gebildet ist, die es aber ermöglicht, die Wände miteinander fluidisch zu verbinden, um ein System kommunizierender Gefäße für die Zirkulation der Substanz 15 zu gewährleisten.
Im Folgenden wird darauf hingewiesen, dass die Substanz 15, sobald sie durch die Verbindung 21 austritt, irreversibel aus dem Volumen 13 entfernt wird. Bei einer Rückführung durch den Kreislauf 230, sei es in das Volumen 13 oder anderswohin, könnte nur ein Teil oder die gesamte Substanz 15 zurückgeführt werden, die nicht durch die Verbindung 21 in die freie äußere Umgebung gelangt ist.
Dies kann ein Grund sein, die Verbindung 21 systematisch mit einem Fluidschalter auszustatten, der durch ein tariertes oder gesteuertes Sicherheitshindernis gebildet werden kann, das also ein Deckel, aber auch eine Klappe 45 sein könnte.
Ein solcher Fluidschalter oder ein Sicherheitshindernis ist normalerweise geschlossen und kann bei einem vorbestimmten Druck oder einer vorbestimmten Temperatur geöffnet werden. So muss er vorteilhafterweise geöffnet werden, um die wärmeabsorbierende Substanz in die äußere Umgebung entweichen zu lassen, wenn die wärmeabsorbierende Substanz durch Phasenänderung zumindest teilweise in den gasförmigen Zustand übergegangen ist.
Wenn es sich nicht um einen fluidischen Schalter handelt, der unter der Kontrolle der Steuerung 67 steht, kann vorgesehen werden :

- dass die wärmeabsorbierende Substanz das Sicherheitshindernis öffnet, oder
- dass der Druck im Volumen die Sicherheitsbarriere bei einem vorbestimmten Schwellenwert mechanisch bricht, oder
- dass das Sicherheitshindernis bei einem Temperaturschwellenwert schmilzt, der die Siedetemperatur der genannten Substanz in dem Volumen sein kann.

Dasselbe kann für die Entlüftungsöffnung 220 vorgesehen werden.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

FR 3063340 [0007]

Claims

Fahrzeug, umfassend: - eine Reihe von Zellen (5) zur Speicherung von elektrischer Energie, - einen Sensor (260, 267) für einen mit dem Betrieb des Fahrzeugs verknüpften Parameter, der einen sogenannten anormalen Betriebszustand der Zellen oberhalb einer Temperaturschwelle erfassen kann, - Mittel (9) zum thermischen Management der Zellen (5), welche umfassen: -- eine wärmeabsorbierende Substanz (15), die bei einer Siedetemperatur ihre Phase ändern kann, -- mindestens eine Hülle (19), die ein Volumen (13) aufweist, das die wärmeabsorbierende Substanz (15) in einem entweder flüssigen oder gasförmigen Zustand aufnehmen kann, in thermischem Kontakt mit den Zellen (5), -- eine Steuerung (67, 671), die mit dem Sensor (260, 267) verbunden ist, -- eine Verbindung (21) zwischen dem Volumen (13) und einer Umgebung (39) außerhalb der Hülle (19), die unter atmosphärischem Druck steht, um ein Ablassen von Dampf in diese äußere Umgebung zu ermöglichen, -- einen Kreis (23) außerhalb der Hülle und der Reihe von Zellen, der für die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz (15) geeignet ist, wobei der Kreis (23) eine Leitung (61, 610) umfasst, die mit dem Volumen (13) verbunden ist, und - ein selektives Zirkulationsbauteil (63, 63e, 65, 630, 650, ...), das an die Leitung (61) angeschlossen ist, um die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz (15) in der Leitung zu oder von dem Volumen (13) über die Steuerung (67,671) und in Abhängigkeit von einem Signal, das von dem Sensor (260), mit dem das selektive Zirkulationsbauteil (63, 65, 630, 650) verbunden ist, ausgegeben wird, sicherzustellen, wobei das selektive Zirkulationsbauteil, mit der Steuerung (67, 671) verbunden, eine Speisung (63, 600, 630) des Volumens (13) mit wärmeabsorbierender Substanz im flüssigen Zustand über die Leitung (61) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass: - das Fahrzeug außerdem eine Entlüftungsöffnung (220) zum Entgasen der Zellen (5) umfasst, die mit dem Raum, in dem sich die Zellen (5) befinden, in Verbindung steht, und/oder: - das Volumen (13) an ein zusätzliches Volumen (130) angrenzt, von dem es durch eine Trennwand (37, 261, 272) isoliert ist, und das ein Fluid (F2), welches mit der wärmeabsorbierenden Substanz (15) gleich ist oder sich von dieser unterscheidet, in thermischem Kontakt mit den Zellen (5) und/oder die wärmeabsorbierende Substanz (15) aufnehmen kann, wobei die Trennwand (37, 261) die einer Kühlplatte (272) ist, und das zusätzliche Volumen (130) einen Einlass und einen Auslass aufweist, die geeignet sind um zu ermöglichen, dass das Fluid (F2) in die Kühlplatte (272) eintreten, dort zirkulieren, und aus ihr austreten kann.
Fahrzeug nach Anspruch 1, wobei sich die Verbindung (21) darstellt: - a) als mindestens ein Schlitz, der eine Öffnung (193, 210, 210b) in einer Wand (28, 30a) eines umlaufenden Gehäuses (26) bildet, wobei das umlaufende Gehäuse (26) die Zellen enthält, oder - b) als eine Verbindung zu dem Volumen, dessen Hülle (19) sich um eine Wand eines Gehäuses (262) herum erstreckt, durch welche Wand hindurch die wärmeabsorbierende Substanz (15) mit den Zellen, die in dem Gehäuse enthalten sind, in thermischem Kontakt stehen kann, oder - c) als ein Auslass, der an dem Kreis (23) angeordnet ist, wobei die Steuerung (67, 671) dann geeignet ist, ein Ventil (63e, 63f), welches das selektive Zirkulationsbauteil umfasst und welches mit der Steuerung (67, 671) verbunden ist, zu steuern, um zu ermöglichen, dass sich das Ventil bei einer Temperatur von gleich oder größer als der Siedetemperatur der wärmeabsorbierenden Substanz (15) in einem offenen Zustand befindet, oder - d) als eine Verbindung zu dem Volumen, dessen Hülle (19) sich als eine Wand (263) eines Gehäuses (264) darstellt, welches die Zellen enthält, die einzeln oder in Gruppen in die wärmeabsorbierende Substanz (15) getaucht sind, welche eine elektrische Leitfähigkeit von weniger als 5×10^-4 S/m aufweist.
Fahrzeug nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Sensor (260) für mindestens einen der folgenden Parameter empfindlich ist: - die Temperatur der Zellen (5), und - einen anderen chemischen oder physikalischen Parameter, bei dem es sich um einen Druck der wärmeabsorbierenden Substanz (15) oder einen elektrischen Parameter der Zellen (5) handeln kann.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Kreis (23) zu einem Recyclingkreis (230) gehört, in dem die Substanz im fluiden Zustand zwischen einem Auslass und einem Einlass, die beide mit dem Volumen (13) kommunizieren, zirkulieren kann.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, das eine Vorrichtung (69, 692) umfasst, die an die Leitung (61) angeschlossen und geeignet ist, die Temperatur der wärmeabsorbierenden Substanz zu modifizieren.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei es sich bei dem Sensor (260) um eine Komponente eines BMS handelt, mit dem das Fahrzeug ausgestattet ist, um die Speisung des Volumens bzw. der Volumen mit wärmeabsorbierender Substanz im flüssigen Zustand über die Leitung (61) in Abhängigkeit von dem vom Sensor erfassten Parameter zu steuern.
Fahrzeug nach Anspruch 2, alleine oder in Kombination mit einem der Ansprüche 3 bis 6, wobei im Fall c) die Wand des Gehäuses auf mindestens einer Seite von einem zusätzlichen Volumen (130) umgeben ist, das ein Fluid (F2), welches mit der wärmeabsorbierenden Substanz (15) gleich ist oder sich von dieser unterscheidet, in thermischem Kontakt mit den Zellen aufnehmen kann.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei vorzugsweise die Hülle (19) das Fassungsvermögen aufweist, damit die wärmeabsorbierende Substanz (15) darin, in dem Volumen (13), einen unterschiedslos flüssigen oder gasförmigen, oder auch flüssigen und anschließend gasförmigen Zustand einnimmt.
Fahrzeug nach Anspruch 1, das ein Gehäuse (26) umfasst, welches eine Reihe von Zellen enthält und in dem zwei Zellen oder zwei Zellengruppen durch ein Volumen (13) getrennt sind, das eine physische Trennung erzeugt, die die wärmeabsorbierende Substanz (15) von den Zellen, mit denen die wärmeabsorbierende Substanz (15) in thermischem Kontakt steht, isoliert.
Fahrzeug nach einem der Ansprüche 1 oder 8, oder Anspruch 2, nach einem der Fälle a), b) oder c), alleine oder in Kombination mit einem der Ansprüche 3 bis 9 betrachtet, wobei die wärmeabsorbierende Substanz (15) eine elektrische Leitfähigkeit von größer oder gleich 0,005 S/m, plus/minus 10 %, aufweist.
Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Mittel (9) zum thermischen Management zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellen (5) oder zwischen zwei aufeinanderfolgenden Zellengruppen (5) der Reihe oder auf einer Seite mindestens einer Zelle weiter mindestens ein thermisch isolierendes Element (17) umfassen.
Fahrzeug nach den Ansprüchen 2 und 4, alleine oder in Kombination mit einem der Ansprüche 5 bis 11, das mehrere Ventile umfasst, die mehrwegig sind (63c, 63d, 63e, 63f, 63g, 63h), darunter eines (63c, 63f), das es ermöglicht, die wärmeabsorbierende Substanz (15) zu einem Bypass (233) zu lenken, der an den Recyclingkreis (230) angeschlossen ist und der die Vorrichtung (69, 692), die geeignet ist, die Temperatur der wärmeabsorbierenden Substanz zu modifizieren, kurzschließen kann.
Fahrzeug nach den Ansprüchen 2 und 4, alleine oder in Kombination mit einem der Ansprüche 5 bis 11, das mehrere Ventile umfasst, die mehrwegig sind (63c, 63d, 63e, 63f, 63g, 63h), darunter eines (63f), das es ermöglicht, über die Steuerung (67) die wärmeabsorbierende Substanz (15) zu einem Bypass (233) zu lenken, der an den Recyclingkreis (230) angeschlossen ist und: - der die Verbindung (21) zur äußeren Umgebung umfasst, für ein mögliches Ausstoßen von Dampf oberhalb der Temperaturschwelle, und - der es einem Teil der wärmeabsorbierenden Substanz (15) ermöglicht, wieder zu der mindestens einen Hülle (19) zurück eingeführt werden zu können.
Fahrzeug nach Anspruch 2, alleine oder in Kombination mit einem der Ansprüche 3 bis 11, das mehrere Ventile umfasst, die mehrwegig sind (63c, 63d, 63e, 63f, 63g, 63h), um: - oberhalb der Temperaturschwelle, - über einen Teil (233) des Kreises (23) außerhalb der Hülle und der Reihe von Zellen, und - in einer von der Steuerung (67) gesteuerten Stellung einiger der Ventile, die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz (15) aus dem Volumen (13) und der Hülle (19) heraus zu der Verbindung (21), die in die äußere Umgebung (39) mündet, richten zu können.
Set, das das Fahrzeug nach einem der vorstehenden Ansprüche und eine elektrische Ladestation (200) für die Zelle umfasst, die einen zum Kreis (23) komplementären Kreis (611) außerhalb des Fahrzeugs umfasst, das mit einem zweiten Kreis (610) versehen ist, an den angeschlossen sind: - eine Vorrichtung (69), die geeignet ist, die Temperatur der wärmeabsorbierenden Substanz zu modifizieren, und - zusätzliche selektive Zirkulationsbauteile (63, 65) für die wärmeabsorbierende Substanz (15) in dem zweiten Kreis (610), wobei das selektive Zirkulationsbauteil (63e, 63f, ...) des Fahrzeugs geeignet ist, in Abhängigkeit von einem Signal, das von dem Sensor (260) ausgegeben wird, das Zirkulieren der wärmeabsorbierenden Substanz (15) sicherstellen zu können: -- entweder zum komplementären Kreis (611) der Ladestation, unterhalb einer vorbestimmten Temperatur, -- oder zur äußeren Umgebung (39) über die Verbindung (21), oberhalb der vorbestimmten Temperatur.
Set nach Anspruch 15, wobei: - die zusätzlichen selektiven Zirkulationsbauteile (63e, 63f, ...) Mehrwegeventile umfassen, um oberhalb der Temperaturschwelle und in einer Stellung der Mehrwegeventile, die von einer Steuerung (67) gesteuert wird, die Daten vom Sensor (260) empfängt: -- den Zugang zum komplementären Kreis (611) der elektrischen Ladestation schließen zu können, -- die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz (15) aus dem Volumen (13) und der Hülle (19) heraus zu der Verbindung (21) richten zu können, für das gasförmige Ablassen in die äußere Umgebung über einen Teil des äußeren Kreises (23), und/oder -- die Zirkulation der wärmeabsorbierenden Substanz (15) aus dem Volumen (13) und der Hülle (19) heraus zu einem Recycling-Bypass (233) richten zu können, der es einem Teil der wärmeabsorbierenden Substanz (15) ermöglicht, wieder zu der Hülle (19) zurück eingeführt werden zu können.
Set nach Anspruch 5 und Anspruch 15 oder 16, wobei die Vorrichtung (69, 692), die geeignet ist, am Fahrzeug die Temperatur der wärmeabsorbierenden Substanz zu modifizieren: - geeignet ist, dass die wärmeabsorbierende Substanz in ihr in thermischem Austausch mit einem anderen Fluid (F3) zirkulieren kann, und - an einen Klimakreis (700) des Fahrzeugs oder einen Kühlwasserkreis (702) des Fahrzeugs angeschlossen ist.