DE2948985C2 - Verfahren zum Schutze elektrochemischer Zellen, Halterung zur Durchführung des Verfahrens und elektrochemische Sicherheitszelle - Google Patents

Verfahren zum Schutze elektrochemischer Zellen, Halterung zur Durchführung des Verfahrens und elektrochemische Sicherheitszelle

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DE2948985C2 DE2948985A DE2948985A DE2948985C2 DE 2948985 C2 DE2948985 C2 DE 2948985C2 DE 2948985 A DE2948985 A DE 2948985A DE 2948985 A DE2948985 A DE 2948985A DE 2948985 C2 DE2948985 C2 DE 2948985C2
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Description

Die Erfindung betrifft den in den Patentansprüchen gekennzeichneten Gegenstand.
Elektrochemische Zellen innerhalb einer daraus aufgebauten Batterie können kaputtgehen und derartige Fälle sind bekanntgeworden. Insbesondere in elektrochemischen Hochtemperaturzellen kann ein derartiges Versagen katastrophale Gefahren zur Folge haben.. Jc größer die elektrochemische Zelle oder die daraus auf-
gebaute Batterie, um so schwerwiegender wird dieses Problem.
Für Batterie-angetriebene Fahrzeuge ist eine Batterie-Energiespeicherung in der Größenordnung von 50 kWh erforderlich, um ein Durchschnittsfahrzeug etwa 300 km fahren zu können. Würde diese gesamte Energie oder ein wesentlicher Teil davon plötzlich freigesetzt, so wäre eine katastrophale und explosionsartige Zerstörung der Batterie die Folge. Ein derartiges Versagen könnte leicht eintreten, wenn die zur Zeit verfügbaren Hochtemperaturbaiterien in Fahrzeuge installiert werden, wie dies beabsichtigt ist, und wenn derartige Fahrzeuge in einen schweren Unfall verwickelt werden.
Führende Anwärter für kommerzielle Fahrzeugentriebsbatterien sind Natrium/Schwefel-Batterien und Lithium/Sulfid-Batterien.
Für derartige Batterien ist eine sehr hohe Energiedichte erforderlich, die nur erzielbar ist durch Verwendung von Kombinationen reaktivster chemischer Substanzen, z. B. der extrem elektropositiven Elemente Lithium oder Natrium, zusammen mit extrem elektronegativen Elementen wie Schwefel, Chlor oder dgl.
Schon die Verwendung derartiger Materialien wirft in der Sache begründete Sicherheitsprobleme auf, die bei der Anwendung der aus diesen Materialien gewonnenen Batterien bestehen bleiben, angefangen vom Forschungsstadium durch das Entwicklungsstadium bis zur kommerziellen Produktion und dem Einsatz derartiger Batterien in der Praxis, z. B. in Fahrzeugen.
In derartigen Batterien ist die chemische Reaktion zwischen den reaktiven Substanzen in der Batterie gesteuert zur Erzielung einer brauchbaren elektrischen Energie. Geraten jedoch derartige Reaktionen außer Kontrolle, so können katastrophale und gefährliche Sicherheitsrisiken auftreten. Dies kann z. B. geschehen in einem Zusammenstoß von Motorfahrzeugen, bei dem die reaktiven Materialien der in der Batterie vorliegenden elektrochemischen Zellenanoden und -kathoden gewaltsam zusammengebracht werden. Derartige Zerstörungen können auch als Folge einer Korrosion des Zellengehäuses auftreten, die über einen langen Zeitraum von Gebrauch oder Lagerung erfolgen kann, und als Folge von thermischen Zyklen, die Spannungen und Deformationen bewirken können, was dann zum Bruch von spröden Dichtungsteilen und anderen spröden Komponenten, z. B. festen Elektrolyten in Natrium/ Schwefel-Zellen, führen kann.
Eine derartige Korrosion unter Thermalzyklusbedingung führt in der Regel dazu, daß eine bestimmte Zelle eine exotherme Zerstörung erleidet. Wird die Zelle in einer Batterie verwendet, so ist es daher erforderlich, zu verhindern, daß derartige Zerstörungen einzelner Zellen auf benachbarte Zellen übergreifen und dadurch eine katastrophal eskalierende Zerstörung der gesamten Batterie verursachen.
Die bisher bekannten Mittel zur Überwindung des Problems der mit katastrophalen Folgen verbundenen Zellen- oder Batteriezerstörung haben durchwegs schwerwiegende Nachteile in bezug auf das Erfordernis, das Gewicht oder Volumen in unerwünschter Weise zu vergrößern. So wurden z. B. Vermiculit und ähnliche Mineralien verwendet, um derartige Batterien und Zellen damit zu umgeben, doch wird dadurch nur eine nicht-entflammbare thermische Isolierung geringer b5 Dichte in physikalischer Hinsicht auf makroskopischem Niveau erzielt, statt sich mit den Zellinhaltsstoffen auf molekularem oder mikroskopischem Niveau oder in chemischer Hinsicht zu befassen.
Wenn daher das Problem der mit katastrophalen Folgen verbundenen Zerstörung von Batterien nicht gelöst werden kann, ist davon auszugchen, daß der kommerzielle Endverbrauch zahlreicher zur Zeit im EntwicK-lungsstadium befindlicher Batterien auf technisch versierte Endverbraucher beschränkt bleibt und Sicherheitsrisiken können dazu führen, daß diesen Batterien der wichtige Massenmarkt der Fahrzeugproduktion verschlossen bleibt. Erfindungsgemäß wird die potentielle Gefahr, die vom Entweichen elektrochemischer Zeilinhaltsstoffe aus einer elektrochemischen Zelle herrührt, wesentlich vermindert durch die in den Patentansprüchen gekennzeichneten Mittel und Wege mit Hilfe von speziellem sorbierendem Mikromolekularsiebmaterial.
Die Zellinhaltsstoffe sind von ihrer Natur her gefährlich und es handelt sich dabei um gefährliche elektrochemische Reagentien und/oder Reaktionsprodukte.
Das Molekularsiebmaterial liegt in Form mindestens einer abgeschlossenen Schicht vor, die in sich geschlossen ist und das Zellgehäuse umgibt oder teilweise umgibt.
Gemäß einer vorteilhaften Ausführungsform der Erfindung liegt das Molekularsiebmaterial als abgeschlossene Schicht zwischen dem Zellgehäuse und einer äußeren Dichtungswand vor, die das Material einschließt.
Gemäß einer vorzugsweisen Ausführungsform der Erfindung liegt das Molekularsiebmaterial in einer abgeschlossenen Halterung vor, die so ausgestaltet ist, daß sie ein Zellengehäuse aufzunehmen oder auswechselbar aufzunehmen vermag, wobei die Halterung in sich abgeschlossen miteinander verbundene innere und äußere Dichtungswände aufweist, zwischen denen das Molekularsiebmaterial eingeschlossen ist.
Die Dichtungswände bestehen vorzugsweise aus bruchsicherem Material, z. B. aus einem flexiblen oder federnd flexiblen Material, oder einem deformierbaren oder federnd deformierbaren Material, um einem Bruch bei Schlag- und Stoßeinwirkung zu widerstehen.
Das eingeschlossene Molekularsiebmaterial ist, wenn es sorbiertes Wasser enthält, wie dies in Zeolithen der Fall ist, zweckmäßigerweise zumindest teilweise dehydratisiert, um dessen Kapazität zur Sorption von elektrochemischen Zellinhaltsstoffen zu verbessern.
Gemäß einer vorteilhaften Ausfiihrungsform der Erfindung ist das eingeschlossene Molekularsiebmaterial evakuiert zur Verbesserung von dessen thermischen Isoliereigenschaften. Gemäß einer wahlweisen Ausführungsform der Erfindung enthält das eingeschlossene Molekularsiebmaterial ein Inertgas, das in bezug auf die elektrochemischen Zellinhaltsstoffe inert ist. Beim Inertgas kann e sich z. B. um ein Edelgas, Stickstoff, Kohlendioxid oder dgl. handeln.
So bietet sich die Erfindung in bezug auf Hochtemperaturzellen, also in bezug auf Zellen mit schmelzflüssigem Elektrolyt, in bezug auf Zellen, die schmelzflüssige oder potentiell gefährliche elektronegative und/oder elektropositive Substanzen anwenden oder dg!, an.
Es sind verschiedene Typen von natürlichen und synthetischen Molekularsiebmaterialien bekannt und diese finden eine weit verbreitete Anwendung in der Industrie für Reinigungs-, Abfang- und Trennzwecke. Wegen des großen Bedarfs an diesen Materialien werden diese außerdem intensiv untersucht und neue Molekularsiebmaterialien werden in der ganzen Welt entwickelt und hergestellt.
So ist die Verwendung von absorDtionsfähieem Mo-
iekularsiebmaterial ζ. B. aus der DE-AS 12 31 773, der G B-PS 6 75 044, 6 66 343.6 18 619, der US-PS 1295 122 und 10 86 710, der DE-AS 14 96 266 und der DE-OS 28 19 026 bekannt. Jedoch betrifft dieser Stand der Technik, für den insbesondere die DE-AS 14 96 266 beispielhaft ist, nicht die Verwendung solcher Molekurlarsiebmaterialien in Hochtemperaturzellen mit flüssigen Zellinhalten, sondern z. B. die Sorption eines Elektrolyten aus einer elektrochemischen Zelle im Rahmen einer Endoradiosonde einschließlich einer elektrochemischen Zelle zur Verwendung als Magen-Intestionalsonde. Die Elektrolyten sind hier z. B. Salzwasser und die sorbierte Flüssigkeit ist Wasser. Dabei kommt es nicht auf die Auswahl spezieller Molekularsiebmaterialien an, welche die nachstehend angegebenen Kriterien erfüllen müssen, um in der Erfindung brauchbar zu sein.
Das Mikromolekularsiebmaterial kann zwar in jeder beliebigen geeigneten Form vorliegen, z. B. in Form von Pulver, Pellets, porösen Kunststoffprodukten oder porösen Körpern, jeweils hängt der genaue Typ des gewählten Molekularsiebmaterials von der exakten Chemie der in Frage stehenden Zelle ab. So sollte das Molekularsiebmaterial die folgenden Eigenschaften aufweisen:
(a) Es sollte stabil sein bei Temperaturen oberhalb des Betriebstemperaturbereichs der Zelle,
(b) es seilte stabil sein gegenüber der Reaktion mit jedem der aus der Zelle austretenden Inhaltsstoffe und im Falle, daß das Molekularsiebmaterial mit derartigen Inhaltsstoffen reagiert, sollte diese Reaktion vorzugsweise endotherm verlaufen, und
(c) es sollte eine geringe Dichte aufweisen, billig sein und vorzugsweise einen guten thermischen isolator darstellen.
Auf der Basis der aufgezeigten Faktoren kommen Molekularsiebmaterialien in Frage, die natürliche oder synthetische Tectosilikate, modifizierte Tectosilikate und Tectosilikat-ähnliche Substanzen sind.
Tectosilicate sind besonders geeignet zum Gebrauch mit Natrium/Schwefel-Hochtemperaturzellen, da viele Tectosilicate Natrium, Schwefel und Natriumpolysulfide rasch sorbieren. Zeolith-Tectosilicate sind in dieser Hinsicht besonders bevorzugt.
Geeignete mineralische Mikromolekularsiebträger können daher aus der die Tectosilicate bildenden Stoffgruppe ausgewählt werden, d. h. aus der Klasse von Verbindungen, die auch als »Gerüst oder Netzwerksilicate« bekannt sind und bei denen es sich um natürliche oder synthetische,
risial'ine oder nichtkrisialline/ amorphe Verbindungen handeln kann, ζ. Β. um
a) Silicate wie Silicagel,
b) Zeolithe,
c) Feldspate und
d) Feidspathaltige und -ähnliche Verbindungen.
Die Verbindungen (b), (c) und (d) sind Silicate eines Strukturtyps, in dem alle vier Sauerstoffatome des SiIicattetraeders auch benachbarten Tetraedern angehören. Das Grundgerüst des Tectosilicats besteht aus SiIiciumatomen mit, in einigen Fällen, Aluminiumatomen, zusammen mit anderen Atomen. Zu Mineral-Mikromolekularsiebträgern gehören auch Gemische oder Analoge von Tectosilicaten, in denen die Silicium- und/oder Aluminiumatome des Grundgerüsts substituiert sind durch eines oder mehrere der folgenden Atome:
Eisen, Beryllium, Bor, Phosphor. Kohlenstoff, Germanium und Gallium, die in kleineren oder größeren Anteilen vorliegen können und wobei die Mikromolekularsiebcharakteristika und -eigenschaften erhallen sind.
Viele Tectosilicate sind billig, stehen reichlich zur Verfügung und sind praktisch nicht-entflammbar. Bei erfindungsgemäßer Anwendung können sie gewünschtenfalls mit Substanzen vermischt werden, die keine Molekularsiebe sind. /. B. mit Glasiasern oder Vermiculit. die als Füllstoffe wirken und ein zusätzliches Volumen und thermische Isoliereigenschaften ergeben.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung handelt es sich beim Molekularsiebmaterial um natürliche oder synthetische Zeolithe oder um modifizierte Zeolithe, die physikalisch oder chemisch modifiziert sind, aber noch immer geeignete Molekularhohlräume zur Sorption elektrochemischer Zeilinhaltsstoffe besitzen. Zeolithe enthalten Wassermoleküle, die, in der Regel reversibel, entfernt werden können durch Hitze und/oder Evakuierung.
Einige modifizierte Zeolithe erweisen sich als besonders geeignet, insbesondere solche, die als »superstabile« oder »ultrastabile« Zeolithe bekannt sind. Eine dieser Gruppen von ultrastabilen oder superstabilen Zeolithen wird durch einen Dekationisierungsprozeß erhalten, der zur Bildung eines Zeolith-ähnlichen Molekularsiebmaterials führt, das bis zu 10000C stabil ist (vgl. Donald W. Breck »Zeolite Molecular Sieves«, Wiley Interscience, 1973).
Werden Zeolithe (oder andere hydratisierte Tectosilicate) erfindungsgemäß als Molekularsiebmaterial verwendet, so werden diese zweckmäßigerweise dehydratisiert oder zumindest teilweise dehydratisiert. um deren Fähigkeit zur Sorption elektrochemischer Zellinhaltsstoffe zu verbessern.
Ein Vorteil in der Verwendung dehydratisierter Zeolithe oder auch dehydratisierter Tectosilicate liegt darin begründet, daß diese leicht Wasser sorbieren und deshalb bei erfindungsgemäßem Einsatz in solcher Weise wirken, daß sie ein Rosten oder eine ähnliche durch Wasser geförderte Korrosion des Zellbehälters verhindern. Dieses Wasser kann nach innen gelangen, z. B. im Falle einer Zerstörung des äußeren Batteriegehäuses.
Ohne sich im Rahmen der Erfindung binden zu wo!- len, verdient hervorgehoben zu werden, daß »Zeolithe« in der Regel als Klasse von kristallinen oder amorphen natürlichen oder synthetischen Materialien definiert werden, die Aluminium und Silicium in ziemlich wohl definierten Anteilen enthalten, und deren Analoge. Bezügiich einer detaillierten Beschreibung der Zeolithe sei verwiesen auf die im Januar 1975 erfolgte Publikation der International Union of Pure and Applied Chemistry mit dem Titel »Chemical Nomenclature, and Formulation of Compositions, of Synthetic and Natural Zeolites«.
Gemäß einer speziellen Ausführungsform der Erfindung liegt das Molekularsiebmaterial in Form eines typischen Zeoliths vor, z. B. als Zeolith 3A, Zeolith 4A, Zeolith 13X oder dgL
Gemäß einer wahlweisen Ausführungsform der Erfindung kann z. B. der Zeolith in Form von natürlich vorkommenden Zeolithkristallen vorliegen und beispielsweise aus Erionit- oder Faujasit-Kristallen bestehen.
Selbstverständlich ist die Erfindung sowohl auf die genannten elektrochemischen Hochtemperaturzellen als auch auf Batterien aus derartigen Zellen anwendbar. Bei Anwendung der Erfindung auf eine Batterie solcher Zellen können Molekularsiebmaterialschichten mit je-
der der Zellen und/oder mit der Batterie selbst assoziiert sein.
Erfindungsgemäß kann die Assoziierung des sorbierenden Mikromolekularsiebmaterials mit der elektrochemischen Zelle mit Hilfe von Mitteln (die bei Zellversagen, z. B. automatisch, aktiviert werden) erfolgen, die so vorgesehen sind, daß das Mikromolekularsiebmaterial auf die Zelle oder deren Umgebung aufgebracht wird. So kann z. B. ein Behälter ähnlich einem Feuerlöscher, der mit Treibmittel und Mikromolekularsiebniaterial versehen ist, mit der Zelle assoziiert und damit so verbunden werden, daß ein Versagen der Zelle dazu führt, daß diese Einrichtung das Mikromolekularsiebniaterial über und um die Zelle versprüht.
Die Erfindung wird durch die Zeichnung veranschaulicht, in der darstellt
Fig. 1 eine teilweise schaubildliche Ansicht einer typischen elektrochemischen Zelle, die erfindungsgemäß geschützt ist zur Verminderung der potentiellen Gefahren, die durch die aus der Zelle entweichenden elektrochemischen Zellinhaltsstoffe gegeben sind,
F i g. 2 eine schematische Querschnitts-Seitenansicht einer erfindungsgemäß geschützten elektrochemischen Zelle und
Fig.3 eine Querschnitts-Vorderansicht der Zelle längs der Linie I1I-III in F i g. 2.
In den Figuren wird mit 10 ganz allgemein eine typische elektrochemische Zelle bezeichnet. Bei den Zellen 10 handelt es sich jeweils um Hochtemperaturzellen mit einer schmelzflüssigen Schwefel/Polysulfidkathode 12, einer schmelzflüssigen Natriumanode 14 und einem festen /i-AIum'niumoxid-Elektrolyt 16, der die Anode 14 von der Kathode 12 trennt.
Die Zelle 10 weist ein Gehäuse 18 auf, in dem die Zellinhaltsstoffe dicht eingeschlossen sind. Die Zelle 10 enthält ferner eine Leiterklemme 20 für die Kathode 12 und eine Leiterklemme 22 für die Anode 14.
Dem Fachmann ist klar, daß erfindungsgemäß die typische Zelle 10 statt dessen auch in Form einer Zelle vorliegen kann, die einen schmelzflüssigen Elektrolyt aufweist und eine Anode oder Kathode besitzt, die fest ist.
Die Zelle 10 ist vollständig umgeben von einer Schicht 24 aus dehydratisierten Mikromolekularsiebträgern, z. B. Zeolith 13X-Kristallen, die eingeschlossen sind durch eine äußere Dichtungswand 26. Die äußere Dichtungswand 26 besteht vorzugsweise aus einem bruchsicheren leichtgewichtigen Material, das, insbesondere unter Stoßeinwirkung, nicht bricht.
Bei Gebrauch werden dann, wenn eines der elektrochemischen Reagentien aus der Zelle 10 austritt sei es aufgrund einer Korrosion des Gehäuses 18 oder aufgrund einer Schlag- oder Stoßeinwirkung, die aus der Zelle 10 entweichenden elektrochemischen Zellinhaltsstoffe wirksam sorbiert durch die Zeolithschicht 24 und darin wirksam festgehalten, um sie abkühlen zu lassen oder eine heftige Reaktion zu verhindern, wenn sie miteinander in Kontakt gelangen oder der Luft ausgesetzt werden, wodurch die potentielle Gefahr, die durch das Entweichen derartiger elektrochemischer Inhaltsstoffe gegeben ist, vermindert wird.
Die in den Zeichnungen veranschaulichten Ausführungsformen der Erfindung bieten den Vorteil, daß sie die durch elektrochemische Inhaltsstoffe bewirkte potentielle Gefahr verringern, wenn diese aus einer elektrochemischen Zelle austreten entweder aufgrund einer Korrosion oder wegen einer Stoßeinwirkung, durch welche die Zelle umgestürzt oder die Zellkomponenten gebrochen weiden.
Erfindungsgemäß wird daher die potentielle Gefahr für die Gesundheil und die Feuergefahr vermindert, die daraus resultiert, wenn ein Fahrzeug, das mit derartigen Zellen ausgestattet ist, in einen Unfall verwickelt wird.
Durch die Erfindung wird der weitere Vorteil erzielt, daß das Risiko eines Eskalationseffekts verringert wird, der als Ergebnis einer Zellzerstörung in einer Multizellenbattcrie auftritt. Bricht z. B. eine der Zellen einer Bat-
H) terie aufgrund einer Stoßeinwirkung oder als Ergebnis von Korrosion, so können korrodierende Zellinhaltsstoffe eingefangen und dadurch das Risiko einer Reaktion vermindert werden, die benachbarte Zellen bis zu deren Zerstörung erhitzt, und es kann auch das Risiko vermindert werden, daß korrodierende Materialien benachbarte Zellen angreifen und zerstören.
Als weiterer Vorteil kommt hinzu, daß die Zeolithschicht auch als Licht- und wirksamer thermischer Isolator für die Zelle wirken kann. Dies erweist sich als besonders vorteilhaft für Hochtemperraturzellen.
Vorteilhaft ist ferner, daß Zeolith vergleichsweise billig und reichlich verfügbar ist. Außerdem vergrößert eine derartige Schicht und deren Abdichtungswand die Masse der Zelle, wobei die zusätzliche Masse vergleichsweise unbedeutend ist im Hinblick auf die erzielbaren Vorteile.
Obwohl dies in den Zeichnungen nicht dargestellt wird, ist leicht einzusehen, daß anstelle der dargestellten Konstruktionen die Schicht 24 auch in einer separaten Halterung vorgesehen sein kann. In einer derartigen Halterung befindet sich die Schicht 24 sandwichartig zwischen einer äußeren Dichtungswand, vergleichbar mit der Wand 26 in den Figuren, und einer (nicht gezeigten) inneren Dichtungswand ähnlicher Konstruktion.
Diese Halterung hat einen hohlen Innenraum, der begrenzt wird durch die innere Dichtungswand zur Aufnahme der Zelle und ein Zugang zum Einbringen der Zelle in den hohlen Innenraum ist vorgesehen, gegebenenfalls in solcher Weise, daß die Zelle später wieder entfernt werden kann. Diese Halterung kann daher auch als Behälter bezeichnet werden.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (16)

Patentansprüche:
1. Verfahren zur Verminderung der potentiellen Gefahr beim Austritt von Zeilinhaltsstoffen einer elektrochemischen- Zelle durch Zuordnung eines sorbierenden Mikromolekularsiebmaterials zur elektrochemischen Zelle zur Sorption der daraus austretenden Zellinhaltsstoffe, wobei das Mikromolekularsiebmaterial wenigstens in einer abgeschlossenen Schicht vorliegt, welche das Zellgehäuse umgibt oder teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle eine Hochtemperaturzelle mit schmelzflüssigen Elektroden- und/oder Elektrolytsubstanzen ist und als Mikromolekularsiebmaterial Tectosilikat- Molekularsiebe, modifizierte Tectosilikat-MolekuIarsiebe oder Tectosilikat-ähnliche Molekularsiebe, die beim Vorliegen von sorbiertem Wasser zur Verbesserung ihrer Kapazität zur Sorption von elektrochemischen Zellinhaltsstoffen gegebenenfalls wenigstens teilweise entwässert sind, verwendet werden.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebmaterial (24) in einer abgeschlossenen Schicht zwischen dem Zellgehäuse (18) und einer äußeren Dichtungswand (26), welche das Material einschließt, vorliegt.
3. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebmaterial in einer abgeschlossenen Halterung vorliegt, die zur Aufnahme oder auswechselbaren Aufnahme des Zellgehäuses ausgestaltet ist und in sich abgeschlossen miteinander verbundene äußere und innere Dichtungswände aufweist, zwischen denen das Molekularsiebmaterial eingeschlossen ist.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeschlossene Molekularsiebmaterial evakuiert ist zur Verbesserung seiner thermischen Isoliereigenschaften.
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeschlossene Molekularsiebmaterial zur Verbesserung seiner thermischen Isoliereigenschaften ein Inertgas enthält, das in bezug auf die elektrochemischen Inhaltsstoffe inert ist.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsiebmaterial einen oder mehrere Zeolithe aufweist.
7. Elektrochemische Sicherheitszelle, wobei der elektrochemischen Zelle (10) ein sorbierendes Mikromolekularsiebmaterial (24) zur Sorption von aus der Zelle entweichenden elektrochemischen Zellinhaltsstoffen (12, 14) zugeordnet ist unter Verminderung der durch den Austritt derartiger Inhaltsstoffe bewirkten potentiellen Gefahr, wobei das Siebmaterial in Form mindestens einer eingeschlossenen Schicht (24) vorliegt, die abgeschlossen ist und das Zellgehäuse (18) umgibt oder teilweise umgibt, dadurch gekennzeichnet, daß die Zelle eine Hochtemperaturzelle mit schmelzflüssigen Elektroden- und/ oder Elektrolytsubstanzen ist und als Mikromolekularsiebmaterial aus Tectosilikat-Molekularsieben, modifizierten Tectosilikat-Molekularsieben oder Teciosilikat-ähnlichen Molekularsieben besteht, die, falls sie sorbiertes Wasser enthalten, zur Verbesserung ihrer Sorptionskapazität für die Inhaltsstoffe der elektrochemischen Zelle gegebenenfalls wenigstens teilweise entwässert sind.
8. Zelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Siebmaterial (24) in einer abgeschlossenen Schicht zwischen dem Zellgehäuse (18) und einer äußeren Zellwand (26), welche das Material einschließt, vorliegt
9. Zelle nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsiebmi, terial in einer abgeschlossenen Halterung vorliegt, die zur Aufnahme oder auswechselbaren Aufnahme des Zellgehäuses ausgestaltet ist und in sich abgeschlossen miteinander verbunden innere und äußere Dichtungswände aufweist, zwischen denen das Molekularsiebmaterial eingeschlossen ist
10. Zelle nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet daß das eingeschlossene Molekularsiebmaterial evakuiert ist zur Verbesserung seiner thermischen Isoliereigenschaft.
11. Zelle nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeschlossene Molekularsiebmaterial zur Verbesserung seiner thermischen Isoliereigenschaften ein Inertgas enthält, das in hezug auf den Zellinhalt inert ist
12. Zelle nach einem der Ansprüche 7 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsiebmaterial ein oder mehrere Zeolithe aufweist
13. Abgeschlossene Halterung zur Durchführung des Verfahrens nach Anspruch 1 bis 6, mit einer zur Aufnahme oder auswechselbaren Aufnahme einer elektrochemischen Zellen geeigneten Ausgestaltung, wobei die Halterung in sich abgeschlossen miteinander verbundene innere und äußere Dichtungswände aufweist, zwischen denen ein sorbierendes Mikromolekularsiebmaterial zur Verminderung der im Austritt der Inhaltsstoffe der elektrochemischen Zelle möglichen Gefahren vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß das Mikromolekularsiebmaterial aus Tectosilikat-Molekularsieben, modifizierten Tectosilikat-Molekularsieben oder Tectosilikat-ähnlichen Molekularsieben besteht, die falls sie sorbiertes Wasser enthalten, zur Verbesserung ihrer Kapazität zur Sorption von elektrochemischen Zellinhaltsstoffen aus Hochtemperaturzellen gegebenenfalls wenigstens teilweise entwässert sind.
14. Halterung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das eingeschlossene Molekularsiebmaterial evakuiert ist zur Verbesserung seiner thermischen Isoliereigenschaft.
15. Halterung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsiebmaterial ein Inertgas enthält, das in bezug auf die elektrochemische Zelle Inhaltsstoffe inert ist.
16. Halterung nach einem der Ansprüche 13 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Molekularsiebmaterial einen oder mehrere Zeolithe aufweist
DE2948985A 1978-12-05 1979-12-05 Verfahren zum Schutze elektrochemischer Zellen, Halterung zur Durchführung des Verfahrens und elektrochemische Sicherheitszelle Expired DE2948985C2 (de)

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