DE29718004U1 - Flüssigelektrolytbatterie - Google Patents

Flüssigelektrolytbatterie

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DE29718004U1 DE29718004U DE29718004U DE29718004U1 DE 29718004 U1 DE29718004 U1 DE 29718004U1 DE 29718004 U DE29718004 U DE 29718004U DE 29718004 U DE29718004 U DE 29718004U DE 29718004 U1 DE29718004 U1 DE 29718004U1
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Description

Flüssigelektrolytbatterie
Die Erfindung betrifft eine Flüssigelektrolytbatterie, die vorzugsweise in bewegten Fahrzeugen, wie z. B. in PKW, Booten oder Flugzeugen zum Einsatz kommt.
Das Bestreben insbesondere der Fahrzeugindustrie nach Leichtbauweise betrifft auch die Einsparung von Batteriemasse. Gleichzeitig steigt jedoch die Anforderung nach höherer Batterieleistung, da neben der herkömmlichen Leistung zum Starten des Fahrzeugs auch Leistung für zusätzliche Aggregate wie elektrische Fensterheber, Stellmotore zum Verstellen der Sitze oder auch zum elektrischen Beheizen der Sitze benötigt wird. Ferner ist es wünschenswert, die Batterieleästung über die Lebensdauer der Batterie möglichst auf einem konstanten hohen Niveau zu halten.
Aus dem Stand der Technik sind verschiedene Maßnahmen bekannt, um die Leistung einer herkömmlichen Blei-Säure-Batterie zu erhöhen. Unter Leistung wird nachfolgend die Kapazität der Batterie sowie die Fähigkeit der Batterie zur Stromabgabe bzw. zur -aufnahme verstanden.
Ein besonderes Problem bei Blei-Säure-Batterien ist die möglichst vollständige Nutzung der Elektrodenfläche. Anhand der Fig. 1 bis 3 soll das aus dem Stand der Technik bekannte Problem erläutert werden. Fig. 1 zeigt eine Schnittdarstellung einer PKW-Batterie 1 längs ihrer Elektroden 2, die in dieser Ausführung eine Gitterform aufweisen. Mit Bezugszeichen 3a ist der Pegelstand der Batteriesäure 3 bezeichnet, nachfolgend Elektrolyt genannt. Untersuchungen haben ergeben, daß sich die chemischen Eigenschaften der Batteriesäure in den mit a, b, c gekennzeichneten Bereichen
erheblich voneinander unterscheiden. So ist in dem Bereich a die Säurekonzentration zu hoch, was zu Korrosion und letztlich zur Zersetzung der Platten führt. Im Bereich c ist die Säurekonzentration zu niedrig, d. h. es fehlen die für eine Funktion der Batterie erforderlichen elektrolytischen Eigenschaften.
Lediglich im mittieren Bereich b weist die Säure das optimale stöchiometrische Verhältnis auf. Daher wird auf Grund der unzureichenden Säureeigenschaften in den Bereichen a und c die vorhandene Elektrodenfläche &iacgr;&ogr; nicht optimal ausgenutzt. Es ist für den Fachmann klar, daß sich die Bereiche nicht wie dargestellt scharf abgrenzen lassen.
Um auch in den Bereichen a und c das stöchiometrische Verhältnis zu verbessern, ist aus dem Stand der Technik bekannt, den Elektrolyten umzuwalzen, um eine bessere Durchmischung zu erreichen. Damit wird auch gleichzeitig verhindert, daß sich in der Batterie Ablagerungen bilden, die die Funktion und die Lebensdauer der Batterie beeinträchtigen.
In dem Dokument DE U1 9114909 ist eine Akkumulatorenbatterie offenbart, bei der mittels Einleiten von Gas aus einer Druckgasquelle eine Elektrolytumwälzung erzwungen wird. Solche Einrichtungen eignen sich wegen ihres komplizierten Aufbaus nicht für Fahrzeugbatterien, zumal zusätzlich noch eine Druckgasquelle erforderlich ist.
In der EP 0 617 846 wird eine Vorrichtung zur Durchmischung eines Elektrolyten in einer Batterie beschrieben, wobei im Raum zwischen den Wänden einer Zeile und den Elektroden ein U-Rohr angeordnet ist, dessen Krümmung nahe am Boden der Zelle liegt und Durchlaßöffnungen für Flüssigkeiten aufweist. Die Öffnungen des Rohrs befinden sich nahe am oberen Ende der Zelle. Im Inneren des Rohres befinden sich Kugeln, insbesondere aus Blei. Die Kugeln sind im Rohr beweglich gelagert. Bei einer Be-
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schleunigung des Fahrzeugs bewegen sich die Kugeln relativ zum Rohr und erzeugen dadurch eine Pumpwirkung, durch die die Säure umgewälzt wird.
Diese Vorrichtung benötigt jedoch auf Grund der räumlichen Erstreckung des U-Rohres relativ viel Raum. Ein weiterer Nachteil liegt darin, daß die Kugeln frei bewegliche Massestücke sind, deren Beweglichkeit für die vorgesehene Funktion gesichert sein muß. Die Fertigung dieser Elektrolytkoibenpumpe ist relativ aufwendig und daher kostenintensiv.
&iacgr;&ogr; Die Aufgabe der Erfindung besteht in der Schaffung einer Flüssigelektrolytbatterie für Fahrzeugen, die eine höhere Leistung aufweist.
Die Aufgabe wird mittels Batterien gemäß der Ansprüche 1, 10 und 15 gelöst.
Der Vorteil der Erfindung gemäß Anspruch 1 besteht darin, daß die Flüssigelektrolyt-Umwäizvorrichtung einen hohen Durchmischungsgrad bewirkt und dadurch die Batterieleistung wesentlich gesteigert und gleichzeitig die Lebensdauer der Batterie verlängert wird. Die Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung weist keine frei beweglichen Teile auf, die durch Elektrolytablagerungen in ihrer Bewegung behindert werden könnten. Somit arbeitet diese Vorrichtung sehr zuverlässig. Ferner ist die Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung sehr kostengünstig herstellbar und läßt sich gut in die Herstellungstechnologie für diese Batterien integrieren.
Gemäß Anspruch 2 wird als Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung ein Winkel verwendet, dessen Herstellung und Montage besonders kostengünstig ist.
Gemäß Anspruch 3 ist an der Fiüssigeiektrolyt-Umwälzvorrichtung eine erste Rücklaufverhinderungseinrichtung vorgesehen. Diese Vorrichtung bewirkt eine weitere Verbesserung der Durchmischung.
Vorteilhafte Weiterbildungen der ersten Rücklaufverhinderungseinrichtung sind aus den Unteransprüchen 4 und 5 entnehmbar.
Gemäß Anspruch 6 können zwei sich gegenüber stehende Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtungen pro Batterie-Zelle vorgesehen werden, wodurch die Durchmischung weiter verbessert wird.
Gemäß Anspruch 7 ist an der Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung zu der &iacgr;&ogr; ersten Rücklaufverhinderungseinrichtung eine zweite Rücklaufverhinderungseinrichtung vorgesehen, die in ihrem Aufbau und der Wirkung von der ersten abweicht, wobei die erste Rücklaufverhinderungseinrichtung in Bewegungsrichtung, z. B. in Fahrtrichtung, angeordnet und die zweite Rücklaufverhinderungseinrichtung entgegengesetzt dazu ist. Eine bevorzugte Ausführungsform wird in Anspruch 8 genannt. Weitere Einzelheiten und die Funktion der Rücklaufverhinderungseinrichtung werden in den Ausführungsbeispielen erläutert.
Gemäß Anspruch 9 sind zwei sich gegenüberstehende Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtungen mit einer Platte, die vorzugsweise aus dem gleichen Material besteht, miteinander verbunden. Die durch diese Maßnahme erreichte Einstückigkeit bringt Vorteile bei der Montage der Batterie.
Der Vorteil der Erfindung gemäß Anspruch 10 besteht darin, daß durch die Wärmekonvektion auch dann noch eine Durchmischung erfolgt, wenn die Batterie nur wenig oder nicht bewegt wird.
Gemäß Anspruch 11 werden vorzugsweise Flächenheizelemente verwendet, die auf oder in der Gehäusewandung angeordnet sind. Falls die Batterie aus zwei Zeliengruppen aufgebaut ist, die durch eine gemeinsame Trennwand miteinander verbunden sind, kann die Heizung gemäß An-
Spruch 12 an dieser, in der Batteriemitte liegenden Trennwand, angeordnet sein. Bei dieser Ausführungsform treten nahezu keine Wärmeverluste auf.
Gemäß Anspruch 13 ist zum Schutz der Elektrodenplatten eine Wärmeabschirmung vorgesehen, so daß der von der Heizung erwärmte Elektrolyt nicht unmittelbar an die Elektrodenplatten gelangt. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform gemäß Anspruch 14 wird ein Teil der mechanischen Umwäizvorrichtung gleichzeitig als Wärmeabschirmung verwendet, so daß sowohl eine mechanisch bewirkte, als auch eine thermisch &iacgr;&ogr; bewirkte Umwälzung des Elektrolyten auftritt.
Der Vorteil der Erfindung gemäß Anspruch 15 besteht darin, daß analog zur Erzeugung einer Konvektion mitteis Heizelemente auch dann noch eine Durchmischung erfolgt, wenn die Batterie nur wenig oder nicht bewegt wird. Als Kühlelement ist gemäß Anspruch 16 ein Peltierelement gut geeignet.
Es handelt sich bei der Kühlung um den gleichen Effekt, der jedoch mit einem anderen Mittel erzeugt wird. Daher kann gemäß Anspruch 17 eine Kombination mit der mechanischen Umwäizvorrichtung vorgenommen werden.
Gemäß Anspruch 19 wird eine Kippvorrichtung beansprucht, die für solche Einsatzfälle vorgesehen ist, wenn die Batterie für längere Zeit ortsfest steht und eine Durchmischung mittels Erwärmung oder Kühlung nicht vorgesehen ist. Die Kippung kann kontinuierlich oder in Intervallen erfolgen.
Weitere Maßnahmen und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele in Verbindung mit so den beigefügten schematischen Zeichnungen.
Fig. 1 zeigt einen Seiten-Längsschnitt einer Flüssigelektrolytbatterie
nach dem Stand der Technik.
Fig. 2 zeigt die Draufsicht auf eine offene Flüssigeiektrolytbatterie
nach dem Stand der Technik.
Fig. 3 zeigt die Darstellung von Fig. 1, wobei die Fiüssigelektrolyt-
batterie eine Beschleunigung erfährt und der Pegel des Elektrolyten in Schräglage liegt. .
Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 5 zeigt die erste Bewegungsphase der Oberfläche des Elektroly-
ten bei einer Beschleunigung.
Fig. 6 zeigt die zweite Bewegungsphase der Oberfläche des Elek
trolyten nach der Beschleunigung.
Fig. 7 zeigt die dritte Bewegungsphase der Oberfläche des Elektrolyten nach der Beschleunigung. Fig. 8 zeigt eine zweite Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 9 zeigt die Draufsicht auf eine offene, erfindungsgemäße Flüs
sigeiektrolytbatterie mit einseitiger Umwälzvorrichtung.
Fig. 10 zeigt die Draufsicht auf eine offene, erfindungsgemäße Flüssigeiektrolytbatterie mit doppelseitiger Umwälzvorrichtung. Fig. 11 zeigt eine dritte Ausführungsform der Erfindung im Detail.
Fig. 12 zeigt eine vierte Ausführungsform der Erfindung im Detail.
Fig. 13 zeigt eine fünfte Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 14 zeigt eine sechste Ausführungsform der Erfindung.
Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Umwälzung durch Erwärmen erfolgt.
Fig. 16 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die
Umwälzung durch Abkühlen erfolgt.
Fig. 17 zeigt eine Kombination von mechanischer und thermischer
Umwälzung.
Fig. 18 zeigt eine weitere Kombination von mechanischer und thermi
scher Umwälzung.
Fig. 19 zeigt eine Kombination von mechanischer und thermischer
Umwälzung durch Kühlung.
Die Fig. 1 und 2 zeigen eine Flüssigelektrolytbatterie nach dem Stand der Technik mit einem Gehäuse 1 mit Seitenwänden 1a, 1b, 1c, 1d einem Gehäuseboden 1e und einer Abdeckung 1f. In einzelnen Zellen 1g sind Elektroden 2 senkrecht stehend angeordnet. In jeder der Zellen 1g befindet sich ein Flüssigelektrolyt 3, der ca. 1cm über der Oberkante der Elektroden 2 steht.
Die Fig. 3 zeigt die Darstellung von Fig. 1, wobei die Flüssigelektrolytbatterie eine Beschleunigung erfährt und der Pegel des Elektrolyten in Schräglage kommt. Dieser Fall tritt ein, wenn die Batterie z. B. in ein PKW so eingebaut ist, daß die Elektrodenplatten sich in Fahrtrichtung erstrekken, die in diesem Beispiel in der Bildebene von links nach rechts verläuft. Wenn das fahrende Fahrzeug abgebremst wird, bewirkt die Massenträgheit des Elektrolyts, daß dieser in Fahrtrichtung schwappt, was durch den schräg liegenden Pegelstand nur schematisch angedeutet ist. Der Elektrolyt bewegt sich während der Fahrt geringfügig zwischen den Platten ohne daß eine nennenswerte Durchmischung auftritt.
Die Fig. 4 zeigt eine erste Ausführungsform der Erfindung. Ein Winke! 4-6 ist so eingefügt, daß sein senkrechter Schenkel parallel zu den senkrechten Piattenkanten steht. Sein waagerechter Schenkel liegt parallel zur Oberkante 2a der Platten 2 im Bereich des Pegelstandes 3a des Elektrolyten 3.
Wenn die vorstehend beschriebene Bremssituation eintritt, verhindert der Winkel die beschriebene Schwapp-Bewegung des Elektrolyten 3. In Figur 5 ist schematisch gezeigt, zu welchen Bewegungen der Elektrolyt durch den Winkel 4-6 gezwungen wird. Insbesondere ist zu erwähnen, daß der Elektrolyt in dem senkrechten Strömungskanal 5, der sich zwischen dem senkrechten Schenkel des Winkels und der Zellenwand ausbildet, aufwärts ge-
drückt wird, was durch die aufwärtsgerichteten Pfeile schematisch dargestellt ist.
In Fig. 6 ist der nächste Zeitabschnitt dargestellt, in dem sich auf dem waagerechten Winkelschenke! ein Eiektroiytberg 3b gebildet hat, der anschließend als Welle in Pfeilrichtung abfließt und an der Wand 1d wieder aufläuft und erneut einen Elektrolytberg bilden kann. Aus vorstehenden Ausführungen ist entnehmbar, daß der Winkel bzw. seine räumliche Anordnung im Batteriegehäuse den Elektrolyten in einen Kreislauf zwingt, &iacgr;&ogr; wodurch eine sehr intensive Umwälzung bewirkt wird.
Langzeituntersuchungen haben ergeben, daß die Elektrolytkonzentration in den Bereichen a, b und c nahezu gleich ist und auch das richtige stöchiometrische Verhältnis aufweist. Somit werden auch die Elektrodenabschnitte a und c, die bei den herkömmlichen Batterien nur teilweise genutzt werden konnten, nunmehr vollständig genutzt.
Neben der Erhöhung der Batterie-Leistung weist die Erfindung noch eine Reihe von weiteren Vorteilen auf. Die bessere Durchmischung verhindert, daß sich feste Elektrolytablagerungen bilden können, die bei herkömmlichen Batterien zur Leistungsminderung und zur Verringerung der Lebensdauer führen. Besonders erwähnenswert ist auch die wesentlich verbesserte Kaltstartfähigkeit der erfindungsgemäßen Batterie.
Es ist dem Fachmann klar, daß die erfindungsgemäßen Batterie eine bevorzugte Einbaurichtung hat, die so gewählt wird, daß der Elektrolyt optimal umgewälzt wird. In einem PKW muß die Batterie daher so eingebaut werden, daß die Elektrodenplatten in Fahrtrichtung ausgerichtet sind.
Die Fig. 8 und 10 bis 14 zeigen weitere Ausführungsformen der Erfindung.
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So zeigt Fig. 8 an dem Winkei 4-6 einen stegförmigen Fortsatz 4b, der senkrecht oder geneigt sein kann. Dieser Fortsatz 4b verhindert das Zurücklaufen des Elektrolyten und verbessert somit seine Durchmischung.
In der Fig. 9 ist eine Draufsicht auf die geöffnete Batterie mit 6 Zellen gezeigt, in denen jeweils ein Winkel angeordnet ist.
Da die Batterie insbesonders im PKW durch Bremsen und Gas geben in beiden Richtungen beschleunigt wird, wird die Durchmischung verbessert, &iacgr;&ogr; wenn zwei Winkel pro Zelle jeweils entgegengesetzt eingebaut sind, wie in Fig. 10 gezeigt und wegen der Gleichartigkeit der Wirkung für den Fachmann keiner weiteren Erläuterung bedarf.
Die Fig. 11 zeigt eine weitere und/oder zusätzliche Möglichkeit, das Zurückfluten des Elektrolyten zu verhindern. An dem Winkel oder wie in der Fig. 11 gezeigt, kann ein biegeweiche Platte so angeordnet sein, daß sich eine Ventilwirkung ergibt. Wenn der Elektrolyt in dem Strömungskanal aufsteigt, legt sich die biegeweiche Platte an der Wandung an, an der sie befestigt ist, d. h. das Ventil wird geöffnet. Wenn der Elektrolyt zurückfließt, schließt sich das Ventil. Die konstruktiven Details und die Offen- und Schließphase sind in den Fig. 11a bis 11c gezeigt und bedürfen für den Fachmann keine zusätzlichen Erläuterungen.
Die Fig. 12 zeigt eine Modifikation des Prinzips nach Fig. 11. Aufbau und Wirkung dieses Klappenventils sind aus den Zeichnungen entnehmbar.
Die Fig. 13 zeigt eine zweite Rückiauf-Verhinderungseinrichtung 9, die bei PKW-Batterien entgegengesetzt zur Fahrtrichtung eingesetzt werden. Diese Vorrichtung weist anstelle des waagerechten Schenkels ein nach hinten offenes Volumen 10 auf. Wenn gemäß Fig. 7 eine rücklaufende Welle entsteht, läuft diese über die Schräge 10a und wird von dem offenen Volumen 10 zurückgehalten, so daß der Elektrolyt entlang des senkrechten
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Schenkels nach unten sinkt und so ebenfalls eine gute Durchmischung bewirkt wird.
Es ist zu betonen, daß die aufgezeigten Rücklauf-Verhinderungseinrichtungen weiter modifiziert werden können. So können z. B. an vorbestimmten Stellen in den Winkeln Durchbrüche vorgesehen werden, um z. B. die Ausbildung von toten Bereichen, d. h. dort, wo eine zu geringe Durchmischung stattfindet, zu verhindern. Die Dimensionierung der Rücklauf-Verhinderungseinrichtung für einen bestimmten Batterietyp erfordert bei
&iacgr;&ogr; Kenntnis der technischen Lehre für den Fachmann keine erfinderische Tätigkeit mehr. Ferner wird der Fachmann auch weitere, die Durchmischung befördernde Maßnahmen treffen, die in der vorliegenden Anmeldung nicht explizit erwähnt worden sind. So ist es z. B. von Vorteil, die Strömungswege für den Elektrolyt konstruktiv so zu gestalten, daß innerhalb der
is durch die Batteriebewegung erzwungenen Strömungen ein geringer Strömungswiderstand auftritt, was u. a. durch möglichst glatte Wandungen und durch die Vermeidung von Vorsprüngen, an denen sich Wirbel bilden können, erreicht wird.
In Fig. 14 ist eine doppelseitige Ausführungsform nach Fig. 10 gezeigt. Hierbei sind die beiden Winkel über eine perforierte Platte 11 miteinander verbunden. Diese Ausführungsform ist montagetechnisch von Vorteil, da die Elektrodenpiatten mittels dieser Ausführungsform klammerartig zusammengehalten werden und leicht automatisch montierbar sind. Die Wirkung der Perforation wird unter Hinzuziehung von Fig. 5 dem Fachmann deutlich.
Die Fig. 15 zeigt eine weitere Ausführungsform der Erfindung, bei der die Umwälzung des Elektrolyts mittels Erwärmen erfolgt. Dazu sind im unteren Bereich des Batteriegehäuses elektrische Heizelemente angeordnet. Bei Erwärmung derselben erwärmt sich auch der angrenzende Elektrolyt, der nach oben steigt und dadurch eine Durchmischung bewirkt. Als Heizele-
mente werden vorzugsweise sehr flach bauende Typen, wie z. B. Folienheizungen verwendet. Diese Heizungselemente kann der Fachmann bei Bedarf aus dem Stand der Technik entnehmen. Auf Grund der einfachen Wirkung sind auch keine weiteren Erläuterungen zur Wirkungsweise notwendig.
Falls nur ein Heizelement oder Heizelemente mit höherer Leistung zum Einsatz kommen, kann es erforderlich werden, zum Schutz der Elektroden 2 zwischen diese und dem Heizelement einen Thermoschutz vorzusehen.
&iacgr;&ogr; Dieser Thermoschutz soll verhindern, daß stark erhitzter Elektrolyt in Kontakt mit den Elektroden kommt, da diese bei Hitzeeinwirkung beschädigt werden können. In Fig. 17 ist der Thermoschutz als flache Platte ausgebildet, die so dimensioniert werden kann wie das erste plattenförmige Element 4. Es muß sichergestellt werden, daß der erwärmte Elektrolyt über die obere Kante des Thermoschutzes ablaufen oder durch eine Öffnung in der Platte austreten kann.
Der besondere Vorteil der Konvektionsmischung durch Wärmeeintrag besteht darin, daß die Batterie nicht bewegt werden muß.
Wenn aus betriebstechnischen Gründen eine Erwärmung der Batterie nicht erwünscht ist, kann gemäß Fig. 16 eine Konvektionsmischung auch durch ein Kühlelement bewirkt werden. Das Kühlelement ist wegen der gegensinnig verlaufenden Konvektion im oberen Randbereich des Batteriegehäuses, d. h. vorzugsweise unterhalb des Elektrolytpegels anzuordnen.
Die Fig. 18 zeigt eine Kombination von mechanischer und thermischer Umwälzung durch Erwärmung. Hierbei wirkt der senkrechte Schenkel des Winkels zur mechanischen Durchmischung gleichzeitig als Thermoschutz bei der thermischen Durchmischung. Um den Abfluß des erwärmten, aufwärtsströmenden Elektrolyts zu ermöglichen, weist der senkrechte Schenkel Löcher 4c auf.
Analog zu der Ausführungsform nach Fig. 18 zeigt Fig. 19 eine Kombination von mechanischer und thermischer Umwälzung durch Kühlung, deren Aufbau vollständig aus der Zeichnung entnehmbar ist. Zur Kühlung werden Peltierelemente eingesetzt. Die Funktion der Anordnung ergibt sich aus den bereits erläuterten Zusammenhängen und der Zeichnung, aus der die Elektrolytströmung (Pfeiirichtung) entnehmbar ist.
An Hand der beschriebenen Ausführungsformen kann der Fachmann die technische Lehre der vorliegenden Erfindung vollständig entnehmen. Es ist &iacgr;&ogr; klar, daß diese Ausführungsformen durch einen Fachmann mit Hufe der erfindungsgemäßen Lehre weiterentwickelt und modifiziert oder kombiniert werden können. Daher fallen auch diese, nicht explizit genannten oder gezeigten weiteren Ausführungsformen in den Schutzbereich der nachfolgenden Patentansprüche.

Claims (17)

III, III***** Ansprüche
1. Flüssigelektrolytbatterie, die aufweist:
- ein Gehäuse (1) mit Seitenwänden (1a, 1b, 1c, 1d), einem Gehäuseboden (1e) und einer Abdeckung (1f),
&iacgr;&ogr; - plattenförmige Elektroden (2), die paarweise in Zellen (1g) senkrecht stehend angeordnet sind,
- ein Flüssigelektrolyt (3), dessen Pegelstand (3a) in den Zellen (1g) bis über die Oberkante (2a) der Elektroden (2) reicht und
- eine Flüssigelektroiyt-Umwälzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung folgende Merkmale aufweist:
- ein erstes plattenförmiges Element (4) mit der Breite (1h) der Zelle (1g) und mit vorbestimmter Länge ist in naher Lagebeziehung und parallel zu den senkrechten Kanten (2c) der plattenförmigen Elektroden (2) auf einer Gehäuseseite angeordnet, wobei
- die Oberkante (4a) des ersten plattenförmiges Elements (4) im Bereich des Pegelstandes (3a) liegt, und zwischen der Gehäusewandseite des Gehäuses (1) und dem plattenförmigen Element (4)
- ein senkrechter Strömungskanal (5) ausgebildet ist und
- ein zweites plattenförmiges Element (6) mit vorbestimmter Länge und Breite, das naherungsweise waagerecht liegend mit einer Stirnseite (6a) in der Nähe der Oberkante (4a) des ersten plattenförmigen Elements angeordnet ist.
2. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das erste plattenförmige Element (4) und das zweite plattenförmige Element (6) einstückig als Winkel (4-6) ausgebildet sind.
3. Flüssigelektrolytbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß im Bereich der Oberkante (4a) des ersten plattenförmigen Elements (4) eine erste Rücklauf-Verhinderungsvorrichtung (7) zur Verhinderung des Rücklaufs einer ersten Elektrolytwelie vorgesehen
4. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Rücklauf-Verhinderungsvorrichtung (7) als stegförmiger Materialfortsatz (4b) des ersten plattenförmiges Elements (4) ausgebildet ist.
5. Flüssigeiektrolytbatterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Rücklauf-Verhinderungsvorrichtung (7) als Klappenventil (8) ausgebildet ist.
6. Flüssigeiektrolytbatterie nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Flüssigelektrolyt-Umwälz-vorrichtung an beiden Gehäuseseiten (1b, 1d) angeordnet ist.
7. Flüssigeiektrolytbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeich- net, daß eine zweite Rücklauf-Verhinderungsvorrichtung (7) zur Verhinderung des Rücklaufs einer zweiten Elektrolytwelle vorgesehen ist.
8. Fiüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zweite Rücklauf-Verhinderungsvorrichtung (7) ein offenes Volumen (8) aufweist.
9. Flüssigeiektrolytbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die zwei gegenüberliegenden Rücklauf-Verhinderungsvorrichtungen über eine perforierte Platte, die unterhalb der Unterkante der Elektrodenplatten angeordnet ist, miteinander mechanisch verbunden sind.
10. Flüssigelektrolytbatterie, die aufweist:
- ein Gehäuse (1) mit Seitenwänden (1a, 1b, 1c, 1d), einem Gehäuseboden (1e) und einer Abdeckung (1f),
- plattenförmige Elektroden (2), die paarweise in Zellen (1g) senkrecht stehend angeordnet sind,
- ein Flüssigelektrolyt (3), dessen Pegelstand (3a) in den Zellen (1g) bis über die Oberkante (2a) der Elektroden (2) reicht,
- eine Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung wenigstens ein Heizelement (12)
&iacgr;&ogr; aufweist, welches am Gehäuseboden (1e) oder in naher Lagebeziehung zu diesem an den Seitenwänden (1a, 1c) angeordnet ist.
11. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (12) ein Drahtwiderstand oder ein Schichtwiderstand
12. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, daß das Heizelement (12) an einer inneren Trennwand der Batterie angeordnet ist.
13. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß das zwischen dem wandseitig angeordneten Heizelement und den Elektroden (2) ein plattenförmiges Element als Thermoschutz vorgesehen ist.
14. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet,
daß das erste plattenförmige Element (4) der Flüssigelektroiytumwälzvorrichtung sich bis in den Bereich der Unterkante (2b) der Elektroden (2) erstreckt, um als Thermoschutz zu wirken.
· tit *
15. Flüssigelektrolytbatterie, die aufweist:
- ein Gehäuse (1) mit Seitenwänden.(1a, 1b, 1c, 1d), einem Gehäuseboden (1e) und einer Abdeckung (1f),
- plattenförmige Elektroden (2), die paarweise in Zeilen (1g) senkrecht stehend angeordnet sind,
- ein Flüssigelektrolyt (3), dessen Pegelstand (3a) in den Zellen (1g) bis über die Oberkante (2a) der Elektroden (2) reicht,
- eine Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung, dadurch gekennzeichnet, daß die Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung wenigstens ein Kühlelement (13)
&iacgr;&ogr; aufweist, welches im Bereich des Pegelstandes des Elektrolyten angeordnet ist.
16. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß das Kühlelement (13) ein Peltierelement ist.
17. Flüssigelektrolytbatterie nach Anspruch 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, daß zusätzlich eine Flüssigelektrolyt-Umwälzvorrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 9 vorgesehen ist.
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