DE4333181A1 - Elektrische Batterie, insbesondere Zink-Brom-Batterie - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine elektrische Batterie, insbesondere Zink-Brom-Batterie gemäß Oberbegriff des An­ spruchs 1 bzw. des Anspruchs 2; eine derartige Batterie ist z. B. durch die US-A-4 440 448 bzw. die DE-C2-27 12 980 be­ kannt.

Im Falle der US-A-4 440 448 ist eine Zink-Brom-Batterie u. a. zum Einsatz in einem Batterie-Fahrzeug vorgesehen; zum Schutz in einem Crash-Fall sind auslaufsichere Gehäuse in­ einander geschachtelt vorgesehen, wobei ein erstes inneres Gehäuse für eine bromangereicherte Füllung, ein zweites um­ gebendes Gehäuse zur Aufnahme eines ersten Elektrolyten, ein drittes, die beiden vorgenannten Gehäuse umgebendes Ge­ häuse zur Aufnahme eines zweiten Elektrolyten und ein vier­ tes die vorgenannten Gehäuse umgebendes Gehäuse vorgesehen sind.

Durch die DE-A-39 16 491 ist es bei einer elektrischen Bat­ terie bekannt, zum Schutz im Falle einer Leckage der elektrolytführenden Leitungen diese von der zentralen Batterieeinheit räumlich abgetrennt in ein mikroporöses hydrophobes Gehäuse zu verlegen, das im Falle einer Leckage nur Batteriegase in die Umgebung gelangen läßt, die korressive Elektrolytflüssigkeit dagegen zurückhält.

Eine demgegenüber auch bei der Möglichkeit eines Austretens des Elektrolyten, insbesondere in einem entsprechenden Crash-Fall, hinreichende Sicherheit gewährende elektrische Batterie der eingangs genannten Art kann dadurch geschaffen werden, daß in den Tank-Behältern eine den jeweiligen Elektrolyten aufnehmende schwammartige Füllmasse vorgesehen ist und/oder daß die Tank-Behälter jeweils mit einer Schutzhülle mit einem bei Austreten des jeweiligen Elektrolyten aus dem jeweiligen Tank-Behälter den Elektro­ lyten oder dessen gasförmige Ausscheidungen, insbesondere durch chemische Reaktion, bindenden Material umgeben sind.

Durch die schwammartige, den Elektrolyten aufnehmende Füll­ masse wird erreicht, daß im Falle eines Reißens bzw. Auf­ platzens des Tank-Behälters die Flüssigkeit nicht sofort bzw. nicht im vollen Umfang frei wird und gefährliches Brom-Gas, zumindest im größerer Anreicherung, nicht auf­ treten kann; durch die Schutzhülle mit einem chemisch bin­ denden Material wird erreicht, daß das, gegebenenfalls nur in geringem Umfang austretende Gas, gebunden wird, so daß einerseits im Crash-Fall eine hinreichende Sicherheit ge­ währleistet ist und darüber hinaus im Normalbetrieb eine Geruchsbelästigung von trotz gegebener Abkapselung der Batterie ansonsten noch wahrnehmbarer Gasgeruches verhin­ dert werden kann.

Die Erfindung sowie weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung werden im folgenden anhand eines Ausführungs­ beispiels näher erläutert.

Die Figur zeigt einen, z. B. durch die US-A-4 440 448, an sich bekannten Aufbau einer Zink-Brom-Batterie.

Aus einem ersten Tank-Behälter 1 wird mittels einer ersten Pumpe 7.1 über einen ersten Leitungskreislauf 7 eine wässe­ rige Zink-Bromidlösung als Elektrolyt in einen ersten Elek­ trodenraum mit einer ersten Elektrode 4 gepumpt. Aus einem zweiten Tank-Behälter 2 wird mittels einer zweiten Pumpe 8.1 über einen zweiten Leitungskreislauf 8 eine wässerige Zink-Bromidlösung mit einer organischen bromkomplexierenden Komponente als Elektrolyt in einen Elektrodenraum mit einer zweiten Elektrode 5 gepumpt. Die beiden Elektrodenräume sind durch einen Separator 6 getrennt, der die Bewegung von Anionen, wie Bromionen, vom Kathodenteil zum Anodenteil verhindern soll. Beim Laden der Batterie wird an der ersten Elektrode (Kathode) Zink abgeschieden; das an der zweiten Elektrode 5 (Anode) entstehende Brom reagiert mit der kom­ plexierenden Komponente des Elektrolyten unter Bildung ei­ nes im wesentlichen wasserunlöslichen Öls, das schwerer als Wasser ist und sich am Boden des zweiten Tank-Behälters 2 als Sumpf absetzt. Beim Entladen der Batterie wird das Öl, reguliert durch ein Ventil 9, dem Elektrolyten im zweiten Leitungskreislauf 8 beigemischt.

Erfindungsgemäß sind nunmehr zur Gewährleistung einer hin­ reichenden Sicherheit bei einer Undichtigkeit des ersten Tank-Behälters 1 bzw. des zweiten Tank-Behälters 2 bzw. zur Abwehr einer Geruchsbelästigung bei trotz gekapselter Bat­ terie ansonsten gegebenenfalls sensierbaren Bromdämpfen die Tank-Behälter 1; 2 von einer Schutzhülle 1.2 bzw. 2.2 aus einem den Elektrolyten bzw. dessen gasförmige Ausscheidung, insbesondere durch chemische Reaktion, bindenden Material umgeben, das möglichst in Korn- bzw. Perlenform mit vorzugsweise großer Oberfläche gebildet wird und für das nach einer Ausgestaltung der Erfindung Natrium-Thiosulfat oder Natrium-Sulfit vorgesehen werden. Die Schutzhülle 1.2; 2.2 aus dem bindenden Material ist in vorteilhafter Weise von einer weiteren Schutzhülle 1.3; 2.3 aus einer reißfesten, jedoch zweckmäßigerweise dehnbaren Folie dicht umgeben.

Um im Falle einer Undichtigkeit, insbesondere beim Reißen der Tank-Behälter 1 bzw. 2 im Crash-Fall, überhaupt einen Austritt des Elektrolyten zu verhindern oder die austre­ tenden Menge auf ein ungefährliches Minimum zu reduzieren, ist weiterhin erfindungsgemäß jeder Tank-Behälter 1; 2 mit einer schwammartigen Füllmasse 1.1; 1.2 gefüllt, die den je­ weiligen Elektrolyten aufsaugt, derart daß betriebsmäßig bei einem Unterdruck aufgrund der Pumpwirkung der Pumpen 7.1; 8.1 der Elektrolyt in den Leitungskreislauf 7; 8 ge­ bracht werden kann jedoch im Falle eines Crashes und damit verbundener Undichtigkeit der Tank-Behälter 1; 2 der Elek­ trolyt voll in der schwammartigen Füllmasse gehalten wird oder allenfalls in ungefährlichen Mengen tropfenweise aus­ treten kann.

Claims (8)

1. Elektrische Batterie mit in Tank-Behältern (1; 2) ge­ speichertem aggressiven bzw. bei Austritt aus den Tank­ behältern (1; 2) aggressiv reagierendem Elektrolyten, insbesondere zink-Brom-Batterie mit zumindest einem er­ sten Tank-Behälter (1) für einen "positiven" und einem zweiten Tank-Behälter (2) für einen "negativen" Elektro­ lyten dadurch gekennzeichnet, daß in den Tank-Behältern (1; 2) eine den jeweiligen Elektro­ lyten aufnehmende schwammartige Füllmasse (1.1; 1.2) vor­ gesehen ist.

2. Elektrische Batterie mit in Tank-Behältern (1; 2) ge­ speichertem aggressiven bzw. bei Austritt aus den Tank­ behältern (1; 2) aggressiv reagierendem Elektrolyten, insbesondere zink-Brom-Batterie mit zumindest einem er­ sten Tank-Behälter (1) für einen "positiven" und einem zweiten Tank-Behälter (2) für einen "negativen" Elektro­ lyten, dadurch gekennzeichnet, daß die Tank-Behälter (1; 2) jeweils von einer Schutzhülle mit einem bei Austritt des jeweiligen Elektrolyten aus dem jeweiligen Tank-Behälter (1; 2) den Elektrolyten oder dessen gasförmige Ausscheidungen, insbesondere durch chemische Reaktion, bindenden Material umgeben sind.

3. Elektrische Batterie nach Anspruch 2, gekennzeichnet durch ein bindendes Material in Korn- bzw. Perlenform mit vorzugsweise großer Ober­ flächenausbildung.

4. Elektrische Batterie nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein bindendes Material aus Natrium-Thiosulfat.

5. Elektrische Batterie nach Anspruch 2 oder 3, gekennzeichnet durch ein bindendes Material aus Natrium-Sulfit.

6. Elektrische Batterie nach einem der Ansprüche 2-5 dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzhülle (1.2; 2.2) mit dem bindenden Material von einer weiteren Schutzhülle (1.3; 2.3) aus einer reiß­ festen dichten Folie umgeben ist.

7. Elektrische Batterie nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die Kombination mit einer Schutzhülle nach Anspruch 2.

8. Elektrische Batterie nach einem der Ansprüche 1-6, gekennzeichnet durch die Verwendung als Speisebatterie für ein Elektroauto.