DE4415744A1 - Hochtemperaturspeicherbatterie - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Hochtemperaturspeicherbatterie. Sie betrifft auch eine geschützte Hochtemperaturspeicherbatterie.

Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung wird eine Hochtemperaturspeicher­ batterie bereitgestellt, welche umfaßt:

eine Mehrzahl von Platten, die ein Gehäuse bilden, das einen Zellspeicherhohl­ raum umgrenzt;
Wärmeisoliermaterial in den oder angrenzend an die Platten;
wenigstens eine nicht-wäßrige elektrochemische Hochtemperaturzelle im Zellenspeicherhohlraum; und
Haltemittel zum Halten einer verteilbaren Schutzsubstanz, wobei die Halte­ mittel so eingerichtet sind, daß sie Schutzsubstanz in den Hohlraum abgeben, wenn die Temperatur im Hohlraum eine vorbestimmte Temperatur übersteigt und/oder beim Reißen oder Brechen derselben.

Gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wird eine geschützte Hochtempe­ raturspeicherbatterie bereitgestellt, welche umfaßt:

eine Mehrzahl von Platten, die ein Gehäuse bilden, das einen Zellspeicherhohl­ raum umgrenzt,
Wärmeisoliermaterial in den oder angrenzend an die Platten;
wenigstens eine nicht-wäßrige elektrochemische Hochtemperaturzelle im Zell­ speicherhohlraum;
Haltemittel zum Halten einer verteilbaren Schutzsubstanz, wobei die Halte­ mittel so eingerichtet sind, daß sie Schutzsubstanz in den Hohlraum abgeben, wenn die Temperatur im Hohlraum eine vorbestimmte Temperatur übersteigt und/oder beim Reißen oder Brechen derselben; und
verteilbare Schutzsubstanz innerhalb der Haltemittel.

Während das Gehäuse wenigstens im Prinzip jede gewünschte Form haben kann, wird es normalerweise in der Draufsicht quadratisch oder rechteckig sein.

Das Gehäuse kann somit eine Bodenplatte, eine Deckelplatte und eine Mehr­ zahl von Seitenplatten haben, die in Umfangsrichtung zwischen dem Boden und der Deckelplatte angeordnet sind. Jede Platte kann doppelwandig sein, wobei das Wärmeisolationsmaterial zwischen den Plattenwänden vorgesehen ist.

Die Batterie kann gegebenenfalls Zufuhrmittel zur Einführung von Kühlfluid in den Hohlraum aufweisen und Abziehmittel für das Abziehen von verbrauch­ tem Kühlfluid aus dem Hohlraum.

Mehrere elektrochemische Zellen, die gewünschtenfalls in Modulen oder Gruppen angeordnet sind, können vorgesehen sein, wobei Zwischenräume oder Spalten zwischen angrenzenden Zellen oder Gruppen von Zellen vor­ gesehen sind. Ein normalerweise leerer Zwischenraum kann über den Zellen vorgesehen sein sowie unter den Zellen. Die Zufuhrmittel für Kühlfluid, falls sie vorhanden sind, können einen Kühlfluideinlaß umfassen, der in den oberen Raum über den Zellen führt, d. h. zwischen den Zellen und der Deckelplatte, während die Abzugmittel für das Kühlfluid dann einen Kühlfluidauslaß um­ fassen können, der vom Raum unterhalb den Zellen, d. h. zwischen den Zellen und der Boden- oder Grundplatte herausführt, wobei die Spalten oder Zwi­ schenräume zwischen den Zellen oder Gruppen von Zellen den unteren und oberen Zwischenraum verbinden und die Bewegung des Kühlfluids vom oberen zum unteren Zwischenraum im Betrieb gestatten.

Die elektrochemischen Zellen können von jeder Art sein die, bei der Betriebs­ temperatur der Zelle ein Alkalimetall in schmelzflüssiger Form enthalten. So können die Zellen z. B. vom Typ geschmolzenes Alkalimetall/Chalkogen sein, der im wesentlichen eine geschmolzene Alkalimetallelektrode, eine Chalkogen­ elektrode und einen Festelektrolyten zwischen den Elektroden enthält. Das geschmolzene Alkalimetall ist im typischen Falle Natrium, das Chalkogen- Schwefel oder ein Polysulfid und der Festelektrolyt beta-Aluminiumoxid. Eine solche Zelle hat eine Betriebstemperatur im Bereich von 300 bis 400°C.

Statt dessen können die elektrochemischen Zellen auch von einer Art sein, die bei der Betriebstemperatur der Zelle und in deren geladenem Zustand eine ge­ schmolzene Alkalimetallanode, eine Kathode oder Halbzelle, mit einen Alkalia­ luminiumhalogenid-Schmelzsalzelektrolyten, eine elektronisch leitfähige elek­ trolytpermeable Matrix, die mit dem Elektrolyten imprägniert ist, und ein Über­ gangsmetallchlorid verteilt in der Matrix sowie einen Separator, der die Anode von der Kathode trennt, enthalten. Im typischen Fall ist das Alkalimetall Natrium, der Elektrolyt ist Natriumaluminiumchlorid (NaAlCl₄), das Übergangs­ metall ist Eisen oder Nickel und der Separator ist beta-Aluminiumoxid. Die Be­ triebstemperatur dieser Zellen liegt im Bereich von 250 bis 400°C.

Im Betrieb wird somit die Batterie bei ihrer Betriebstemperatur von 250 bis 400°C sein. Wenn die Batterie mit den Mitteln zur Kühlfluidzufuhr und zu dessen Abzug versehen ist, wie dies schon beschrieben wurde, wird ihre Betriebstemperatur eingestellt, indem man ein Kühlfluid, wie Luft, durch ihren Speicherhohlraum mittels des Kühlfluideinlasses, der leeren Zwischenräume und des Kühlfluidauslasses führt. Die Batterie kann jedoch auch von einer Art sein, die keine Mittel für die Zufuhr und dem Abzug von Kühlfluid hat, wobei die Betriebstemperatur durch die Art der Zelle und deren Konstruktion, der Batteriekonstruktion, dem verwendeten Isolationsmaterial und dergleichen, bestimmt wird.

Die Haltemittel können eine Leitung aus einem Material umfassen, das bei der vorbestimmten Temperatur hinreichend erweichen kann, um zu reißen, wobei die Leitung innerhalb der Batterie so angeordnet ist, daß sie in Form einer aufreißbaren inneren Leitung vorliegt. Die aufreißbare innere Leitung kann im oberen Zwischenraum angeordnet sein und/oder im unteren Zwischenraum. Die aufreißbare Innenleitung kann den Hohlraum oder die Hohlräume über­ spannen und kann an der Deckel- und/oder an der Bodenplatte angeordnet sein. So kann z. B. die aufreißbare Innenleitung in Zickzackform oder in ähn­ licher Form in den Hohlräumen angeordnet sein.

Wenn somit die Batterie bei ihrer Betriebstemperatur von 250 bis 400°C ist, wie schon beschrieben, ist sie durch die Leitung und die darin enthaltene Schutzsubstanz geschützt, wobei die Leitung und die Schutzsubstanz somit ein Schutzsystem für die Batterie darstellen. Sollte die Temperatur der Batte­ rie auf über die vorbestimmte Temperatur steigen, wird das Material der Leitung schmelzen oder wenigstens genügend erweichen, damit die Leitung aufreißt und dadurch die Freigabe oder Verteilung einer feuerinhibierenden Substanz in dem oberen und/oder unteren Zwischenraum um die Zellen bewirken und somit einen Schutz bereitstellen, indem das Austreten von flüssigem Natrium und anderen Komponenten aus der Zelle oder den Zellen und dem Hohlraum vermieden oder inhibiert wird und/oder indem der Zutritt von Luft oder Wasser in den Hohlraum inhibiert wird. In entsprechender Weise wird die Schutzsubstanz auch von der Leitung beim Reißen der Leitung abgegeben, was passieren kann, wenn das Gehäuse reißt oder bricht, wie dies beispielsweise passieren kann, wenn ein Fahrzeug, das die Batterie enthält, in einen Unfall verwickelt wird.

Das Material der aufreißbaren Leitung kann Aluminium sein, das bei etwa 660°C schmilzt und schon bei Temperaturen über 500°C erweicht und somit geschwächt wird. Die vorbestimmte Temperatur wird somit etwa 500°C bis 600°C sein, und kann etwa 200°C über der normalen Betriebs­ temperatur liegen. In einer Batterie mit einer verhältnismäßig tiefen Betriebs­ temperatur, so daß die vorbestimmte Temperatur im Bereich von 300 bis 350°C liegt, kann das Leitungsmaterial Kunststoff- oder Polymermaterial sein, so daß die aufreißbare Innenleitung ein Druckrohr aus Hochtemperatur­ kunststoff ist. Das Kunststoffmaterial wird somit ebenfalls so ausgewählt, daß es bei der vorbestimmten Temperatur reißt oder erweicht.

Die verteilbare Substanz kann in der aufreißbaren Innenleitung unter Druck gehalten werden. Ein unter Druck stehendes Reservoir, welches einen Vorrat der Substanz enthält und räumlich entfernt von der Batterie angeordnet ist, kann vorgesehen sein, und eine Außenleitung kann, jedenfalls im Betrieb, die aufreißbare Innenleitung mit dem Reservoir verbinden.

Die verteilbare Schutzsubstanz kann eine anorganische feuerinhibierende oder -verzögernde Substanz umfassen. Während die verteilbare feuerinhibierende oder -verzögernde Substanz im Prinzip in irgendeiner geeigneten verteilbaren Form vorliegen kann, wird doch angenommen, daß eine Substanz in flüssiger Form oder in Form eines Gemisches flüssig/fest in der Innenleitung, die zum Schäumen oder zum Expandieren bei der Freisetzung, und dadurch zur Ab­ dichtung des Zwischenraumes befähigt ist, gute Ergebnisse ergibt. Überdies kann die Substanz derart sein, daß der Schaum erstarrt oder härtet.

Die Substanz kann somit eine Kieselsäuredispersion in Mischung mit einem oberflächenaktiven Mittel umfassen, um ihre Schäummerkmale zu verbessern. Die Kieselsäuredispersion kann eine solche sein, die durch Dispergieren von Kieselsäurepulver in einem geeigneten Träger erhalten ist. Statt dessen kann eine Kieselsäuredispersion in Mischung mit Natriumsilicatlösung als erste Komponente und eine Calciumnitratlösung als zweite getrennte Komponente verwendet werden, wobei dann zwei Sätze von Leitungen und Druckgefäßen erforderlich sind. Bei Freigabe von beiden Mischungen in derartiger Weise, daß sie sich mischen können, erfolgt die Ausfällung von Calciumsilicat.

Das Gemisch kann nicht-wäßrig sein und kann dann wenigstens ein Oxid aus der Gruppe als anorganische feuerinhibierende Substanz umfassen, die aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid und Zirkonoxid besteht. Beispiele solcher Oxide sind diejenigen, die unter dem Warenzeichen AEROSlL von der Firma Degussa erhältlich sind.

Statt dessen kann das Gemisch wäßrig sein und kann dann als anorganische feuerinhibierende Substanz eine Verbindung umfassen, die aus der Gruppe gewählt ist, die aus Silicat und Phosphat besteht. Ein Beispiel eines geeigne­ ten Phosphats ist dasjenige, das durch Mischen eines wäßrigen Aluminium­ oxidsols, wie Aluminiumchlorhydrat, das von Albright und Wilson erhältlich ist, mit einer Lösung von Phosphorsäure erhältlich ist. Ein weiteres Beispiel ist Aluminiumphosphat.

Die Schutzsubstanz kann ein sorbierendes Mikromolekularsiebmaterial in Mischung mit den anderen Komponenten umfassen. Das sorbierende Mikro­ molekularsiebmaterial, falls vorhanden, kann ein entwässerter Zeolith oder ein entwässertes Tectosilicat sein und kann somit so sein wie in der US-PS 4269905 beschrieben, auf die hiermit Bezug genommen und die somit ein­ bezogen wird.

Die Schutzsubstanz kann somit ein oberflächenaktives Mittel enthalten, um das Schäumen zu verbessern. Das oberflächenaktive Mittel kann z. B. eine Siliconflüssigkeit sein, wie Polydimethylsiloxan, wenn die Dispersion nicht wäßrig ist. Wenn die Dispersion wäßrig ist kann das oberflächenaktive Mittel kationisch, anionisch oder nichtionisch sein, z. B. Hexamethyltetramethylam­ moniumbromid, Natriumdodecylsulfat oder Polyethylenglykol.

Die Schutzsubstanz kann auch ein Treibmittel umfassen, wie ein Azid oder ein komprimiertes Inertgas, z. B. Argon oder Stickstoff.

Die Erfindung wird nun anhand eines Beispiels unter Bezugnahme auf die beigefügte schematische Zeichnung beschrieben, die eine dreidimensionale Ansicht einer geschützten Hochtemperaturspeicherbatterie zeigt.

In der Zeichnung bedeutet die Bezugszahl 10 ganz allgemein eine geschützte Hochtemperaturspeicherbatterie gemäß der Erfindung.

Die Batterie 10 umfaßt ein Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 besteht aus einer Bodenplatte 14, einer oberen Platte 16, die im Abstand von der Bodenplatte angeordnet ist und Seitenplatten 18, die in Umfangsrichtung zwischen den Platten 14 und 16 angeordnet sind. Jede der Platten ist doppelwandig (nicht gezeigt), wobei geeignetes Wärmeisoliermaterial, z. B. evakuierte Glasfaser­ matten, zwischen den Wänden vorgesehen sind. Ein Speicherhohlraum 20 für die elektrochemische Zelle wird von den Platten 14, 16 und 18 umgrenzt.

Die Batterie 10 umfaßt auch eine Mehrzahl, im typischen Fall mehrere Hun­ dert, elektrochemische Zellen 22. Die Zellen 22 sind im typischen Fall in Modulen angeordnet und haben kreisförmige zylindrische Form. Die Zellen können von der Art sein, die bei voller Beladung und bei ihrer Betriebstempe­ ratur von 300°C bis 400°C durch geschmolzene Natriumanode/beta-Alumi­ niumoxid-Festelektrolyt/Schwefelelektrode repräsentiert werden.

Statt dessen können sie auch von der Art sein, die bei den gleichen Bedingun­ gen durch eine Natriumanode/beta-Aluminiumoxidseparator, elektronisch leitfähige Elektrolyt-permeable Matrix, imprägniert mit Natriumaluminium­ chloridelektrolyt, und Nickelchlorid oder Eisenchlorid verteilt in der Matrix repräsentiert werden.

Die Zellen 22 sind so angeordnet, daß sich ein oberer leerer Zwischenraum 24 zwischen den Zellen und der Deckelplatte 16 ergibt, sowie ein unterer leerer Zwischenraum 26 zwischen den Zellen 22 und der Bodenplatte 14. Spalten oder Zwischenräume (nicht gezeigt) sind auch zwischen aneinander grenzen­ den Zellen oder Gruppen oder Modulen von Zellen vorgesehen, so daß die Zwischenräume 24, 26 in Verbindung miteinander mittels dieser Spalten oder Zwischenräume stehen.

Ein Kühlfluideinlaß 28 führt durch eine der Seitenplatten 18 in den oberen Zwischenraum 24 während ein Kühlfluidauslaß 30 vom Zwischenraum 26 durch eine Seitenplatte 18, gewöhnlich eine andere Seitenplatte 18, heraus­ führt.

Die Batterie 10 umfaßt auch ein Schutzsystem, das ganz allgemein durch die Bezugszahl 40 angedeutet ist. Das Schutzsystem 40 umfaßt eine innere Aluminiumleitung oder ein Aluminiumrohr 42, das in Zickzackform längs der Unterseite der Platte 16 angeordnet ist, sowie längs der Oberfläche der Platte 14. Das eine Ende der Leitung 42 ist abgeschlossen während ihr anderes Ende sich durch eine der Seitenplatten 18 erstreckt und mit einem geeigneten Außenrohr oder einer Leitung 43 verbunden ist, die zu einem Reservoir in Form eines unter Druck stehenden Zylinders 44 führt, der außen vom Gehäu­ se 12, z. B. im Motorraum eines Fahrzeuges sitzt, wenn die Batterie für einen Fahrzeugantrieb benutzt wird und auf dem Fahrzeug sitzt, z. B. im Motorraum oder im Kofferraum angeordnet ist.

Der Druckzylinder 44 und die Rohre 42, 43 enthalten eine feuerverzögernde Substanz, wie dies noch beschrieben wird.

Bei der Anwendung werden sich die Zellen 22 bei ihrer Betriebstemperatur im Bereich von 300°C bis 400°C befinden, was auch die Betriebstemperatur der Batterie 10 ist. Wenn die Temperatur innerhalb des Hohlraumes 20 auf über den Erweichungspunkt von Aluminium steigt, d. h. auf zwischen dem Erweichungspunkt von Aluminium und seinem Schmelzpunkt, also auf etwa 600°C bis 660°C, reißt das Rohr 42 unter dem Druck der Substanz darin, was somit das Entweichen der feuerverzögernden Substanz gestattet, und es gestattet, daß diese alle Lücken innerhalb des Hohlraums 20 füllt, d. h. die leeren Zwischenräume 24, 26 und die Zwischenräume oder Spalten zwischen den Zellen 22. Die Substanz schäumt nach der Freigabe aus der Leitung 42, wie noch beschrieben, und danach verfestigt sie sich um den Hohlraum 20 abzudichten.

Ein abnormaler Temperaturanstieg, wie schon beschrieben, kann im typischen Fall auftreten, wenn ein Feuer in der Batterie 10 ausbricht, wie dies beispiels­ weise als Ergebnis eines abnormalen Zellversagens oder bei extremer Über­ ladung erfolgen kann. Zum Beispiel kann die Batterie 10 im Motorraum eines Fahrzeuges angeordnet sein, und der Temperaturanstieg könnte dann erfol­ gen, wenn das Fahrzeug in einen Unfall verwickelt wird, als dessen Ergebnis Zellen aufgerissen oder zerquetscht werden.

Mittels der starren Schaumdecke, die in dem Hohlraum 20 erzeugt wird, wird somit das Entweichen von geschmolzenem Natrium aus dem Hohlraum 20 verhindert. Sollte flüssiges Natrium aus der Batterie 10 entweichen, wird es sich spontan in Gegenwart von Luft bei Temperaturen über 300°C entzün­ den und somit jeden Zustand von Feuer, der außerhalb der Batterie existiert, verschlimmern. Überdies wird die starre Schaumdecke den Zutritt von Luft und Wasser, z. B. aus einem Feuerwehrschlauch, in den Hohlraum 20 verhin­ dern oder begrenzen.

Die Schutzsubstanz wird aber auch entweichen und die Zwischenräume und Spalten, wie schon beschrieben, füllen, wenn das Gehäuse 12 und das Rohr 42 durch äußerliche Einwirkung reißen, z. B. durch einen scharfen Gegenstand durchlöchert oder gebrochen werden, was auftreten kann, wenn ein mit der Batterie ausgestattetes Fahrzeug in einen Unfall verwickelt ist.

Bei einer Ausführungsform kann die verteilbare feuerverzögernde Substanz eine kolloidale Dispersion oder ein Sol von Kieselsäure sein, das durch Ver­ teilen eines flammhydrolisierten Kieselsäurepulvers hergestellt ist, wie es unter der Handelsbezeichnung AEROSlL OX50 von der Firma Degussa erhältlich ist, in einer verdampfbaren Trägerflüssigkeit, wie 1,1,1-Trichlorethan, das unter der Handelsbezeichnung GENKLENE von der Firma ICI erhältlich ist, bei einer Oxidkonzentration von etwa 150 g/l. Ein Treibmittel, wie Siliconflüssig­ keit, die von der Dow Corning Limited erhältlich ist, wird im Sol bei einer Konzentration von etwa 0,5 Gew.-%/Oxid, d. h. 0,5 g Treibmittel auf 100 g im Sol vorhandenes Gesamtoxid gelöst, um die feuerverzögernde Substanz zu bilden. Diese Substanz oder Zusammensetzung kann im Gefäß 44 und dem Aluminiumrohr 42 unter Druck aufbewahrt werden, im typischen Fall einem Druck von etwa 5 bar mittels eines komprimierten Erdgases, wie Argon oder Stickstoff. Beim Reißen des Rohrs 42, wie schon beschrieben, wird ein Schaum, der nicht-wäßrige Kielsäure enthält, in den Hohlraum 20 beim Ver­ dampfen der Trägerflüssigkeit bei den erhöhten Temperaturen der Batterie freigesetzt, und es wird eine starre oder keramische Schutzschaumstruktur erhalten.

Statt dessen können bei einer anderen Ausführungsform der Erfindung zwei Schutzsysteme vorgesehen sein, die jeweils einen Druckzylinder 44 mit den dazugehörigen Rohren 42, 43 aufweisen. In ein System wird ein Gemisch eines wäßrigen Silicasols eingeführt, wie das das unter der Handelsbezeich­ nung SYTON X30 von Monsanto Company erhältlich ist, und 366 g/l Oxid enthält und eine Natriumsilicatlösung (wie sie unter der Handelsbezeichnung FLUKA erhältlich ist) in solchen Mengenanteilen, daß 50 Gew.-%/Oxid des Kieselsäuregehaltes vom Silicasol beigetragen wird, zusammen mit einem Treibmittel, wie einem Silicon-Glykolcopolymeren, das unter der Handelsbe­ zeichnung DC193 von der Dow Corning Limited erhältlich ist. Das Treibmittel ist in einer Konzentration von etwa 0,5 Masse-% des Gesamtoxids vorhan­ den. In das andere System wird eine Lösung von Calciumnitrat eingeführt, die ebenfalls DC193 Treibmittel enthält. Jedes System wird unter einem Druck von etwa 5 bar mittels eines komprimierten Erdgases, wie Argon oder Stick­ stoff gehalten. Beim Reißen der Aluminiumleitungen 42, wie schon beschrie­ ben, wird jedes Gemisch unter Druck ausgestoßen unter inniger Mischung der zwei flüssigen Komponenten im Hohlraum 20. Beim innigen Mischen erfolgt die Ausfällung von Calciumsilicat als Schaum. Es wird ein starrer oder kerami­ scher Schaum gebildet sobald der Wassergehalt im Schaum genügend ab­ nimmt auf Grund des Verdampfens, das bei der erhöhten Temperatur der Batterie erfolgt.

Ein weiteres Beispiel einer nicht-wäßrigen Hochtemperaturzelle, die verwendet werden kann, ist diejenige, die bei der Betriebstemperatur der Zelle in be­ ladenem Zustand eine Lithiumanode, eine Eisensulfidkathode und einen Elektrolyt vom Typ Lithiumchlorid/Kaliumchlorid aufweist, der bei etwa 450°C schmilzt. Ein weiteres Beispiel einer nicht-wäßrigen Hochtemperatur­ zelle, die verwendet werden kann, ist eine Zelle ähnlich der soeben beschrie­ benen, die jedoch einen tiefer schmelzenden Elektrolyt hat, z. B. einen Elek­ trolyt mit einem Schmelzpunkt von etwa 200°C, so daß ein Rohr 42 aus Kunststoff statt aus Aluminium verwendet werden kann.

Claims (24)

1. Hochtemperaturspeicherbatterie, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

eine Mehrzahl von Platten, die ein Gehäuse bilden, das einen Zellspei­ cherhohlraum umgrenzt;
Wärmeisoliermaterial in oder angrenzend an die Platten;
wenigstens eine nicht-wäßrige elektrochemische Hochtemperaturzelle im Zellspeicherhohlraum; und
Haltemittel zum Halten einer verteilbaren Schutzsubstanz, wobei die Haltemittel so eingerichtet sind, daß sie Schutzsubstanz in den Hohl­ raum abgeben, wenn die Temperatur im Hohlraum eine vorbestimmte Temperatur übersteigt und/oder beim Reißen oder Brechen derselben.

2. Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Bodenplatte, eine Deckelplatte und eine Mehrzahl von Seitenplat­ ten hat, die im Umfang zwischen der Boden- und der Deckelplatte an­ geordnet sind, wobei jede Platte doppelwandige Konstruktion und das Wärmeisoliermaterial zwischen den Plattenwänden hat, wobei eine Mehrzahl von elektrochemischen Zellen, die im Abstand voneinander angeordnet sind, vorgesehen sind, wobei ein oberer Zwischenraum zwischen den Zellen und der Deckelplatte vorgesehen ist, sowie ein unterer Zwischenraum zwischen den Zellen und der Bodenplatte und Zufuhrmittel für Kühlfluid, die einen Kühlfluideinlaß umfassen, der in den oberen Zwischenraum führt, sowie Mittel für den Kühlfluidabzug, der einen Kühlfluidauslaß umfaßt, der vom unteren Zwischenraum ab­ führt, wobei die Zwischenräume zwischen den Zellen den oberen und unteren Zwischenraum verbinden, und die Bewegung des Kühlfluids vom oberen zum unteren Zwischenraum gestatten.

3. Batterie nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel eine Leitung aus einem Material umfassen, das bei einer vorbestimmten Temperatur ausreichend erweichen kann, um zu reißen, wobei die Leitung innerhalb der Batterie so angeordnet ist, daß sie in Form einer aufreißbaren Innenleitung vorliegt.

4. Batterie nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die aufreiß­ bare Innenleitung im oberen Zwischenraum und/oder im unteren Zwi­ schenraum vorliegt.

5. Batterie nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die aufreiß­ bare Innenleitung den Zwischenraum oder die Zwischenräume über­ spannt und an der Deckel- und/oder der Bodenplatte angeordnet ist.

6. Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Leitungsmaterial Aluminium ist, das bei etwa 660°C schmilzt und schon bei Temperaturen über 500°C erweicht und somit schwächer wird.

7. Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Leitungsmaterial Kunststoff oder Polymermaterial ist und somit die aufreißbare Innenleitung ein Druckrohr aus Hochtempera­ turkunststoff ist.

8. Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 3 bis 7, dadurch gekenn­ zeichnet, daß sie einen Druckbehälter zur Aufnahme eines Vorrates der verteilbaren Schutzsubstanz umfaßt, der entfernt von der Batterie angeordnet ist und eine Außenleitung, die jedenfalls im Betrieb die aufreißbare Innenleitung mit dem Reservoir verbindet.

9. Geschützte Hochtemperaturspeicherbatterie, dadurch gekennzeichnet, daß sie umfaßt:

eine Mehrzahl von Platten, die ein Gehäuse bilden, das einen Zellspei­ cherhohlraum umgrenzt;
Wärmeisoliermaterial in oder angrenzend an die Platten;
wenigstens eine nicht-wäßrige elektrochemische Hochtemperaturzelle im Zellenspeicherhohlraum; und
Haltemittel zum Halten einer verteilbaren Schutzsubstanz, wobei die Haltemittel so eingerichtet sind, daß sie Schutzsubstanz in den Hohl­ raum abgeben, wenn die Temperatur im Hohlraum eine vorbestimmte Temperatur übersteigt und/oder beim Reißen oder Brechen derselben; und
verteilbare Schutzsubstanz innerhalb der Haltemittel.

10. Geschützte Batterie nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse eine Bodenplatte, eine Deckelplatte und eine Mehrzahl von Seitenplatten hat, die im Umfang zwischen der Boden- und der Deckelplatte angeordnet sind, wobei das Gehäuse eine Bodenplatte, eine Deckelplatte und eine Mehrzahl von Seitenplatten hat, die im Umfang zwischen der Boden- und der Deckelplatte angeordnet sind, wobei jede Platte doppelwandige Konstruktion und das Wärmeiso­ liermaterial zwischen den Plattenwänden hat, mit einer Mehrzahl von elektrochemischen Zellen, die im Abstand voneinander angeordnet sind, wobei ein oberer Zwischenraum zwischen den Zellen und der Deckelplatte, sowie ein unterer Zwischenraum zwischen den Zellen und der Bodenplatte vorgesehen ist und mit Zufuhrmitteln für Kühlfluid, die einen Kühlfluideinlaß umfassen, der in den oberen Zwischenraum führt, sowie Mittel für den Kühlfluidabzug, die einen Kühlfluidauslaß um­ fassen, der vom unteren Zwischenraum abführt, wobei die Zwischen­ räume zwischen den Zellen den oberen und unteren Zwischenraum ver­ binden, und die Bewegung des Kühlfluids vom oberen zum unteren Zwischenraum gestatten.

11. Geschützte Batterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltemittel eine Leitung aus einem Material umfassen, das bei der vorbestimmten Temperatur ausreichend erweichen kann, um zu reißen, wobei die Leitung innerhalb der Batterie so angeordnet ist, daß sie in Form einer aufreißbaren Innenleitung vorliegt.

12. Geschützte Batterie nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die aufreißbare Innenleitung im oberen Zwischenraum und/oder im unteren Zwischenraum vorliegt.

13. Geschützte Batterie nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die aufreißbare Innenleitung den Zwischenraum oder die Zwischenräu­ me überspannt und an der Deckel- und/oder der Bodenplatte angeord­ net ist.

14. Geschützte Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Leitungsmaterial Aluminium ist, das bei etwa 660°C schmilzt und schon bei Temperaturen über 500°C erweicht und somit schwächer wird.

15. Geschützte Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 13, da­ durch gekennzeichnet, daß das Leitungsmaterial Kunststoff oder Poly­ mermaterial ist und somit die aufreißbare Innenleitung ein Druckrohr aus Hochtemperaturkunststoff ist.

16. Geschützte Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 15, da­ durch gekennzeichnet, daß die verteilbare Schutzsubstanz unter Druck in der aufreißbaren Innenleitung gehalten wird, wobei ein Druckbehäl­ ter, der einen Vorrat der Substanz enthält und in einer gewissen Entfer­ nung von der Batterie angeordnet ist, vorgesehen ist und eine äußere Leitung, die jedenfalls im Betrieb, die aufreißbare Innenleitung mit dem Reservoir verbindet.

17. Geschützte Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 11 bis 16, da­ durch gekennzeichnet, daß die verteilbare Schutzsubstanz eine an­ organische feuerinhibierende Substanz umfaßt und in Form einer Flüs­ sig/Feststoffmischung in der Innenleitung vorliegt, wobei die Mischung zum Schäumen nach Freigabe und danach zum Verfestigen befähigt ist, um dadurch den Hohlraum abzudichten.

18. Geschützte Batterie nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Substanz eine Kieselsäuredispersionen in Mischung mit einem ober­ flächenaktiven Mittel zur Verbesserung seiner Schäumungseigenschaf­ ten umfaßt.

19. Geschützte Batterie nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Mischung nicht-wäßrig ist und wenigstens ein Oxid aus der Gruppe Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid und Zirkoniumoxid als an­ organische feuerinhibierende Substanz umfaßt.

20. Geschützte Batterie nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, daß das Gemisch wäßrig ist und als anorganische feuerinhibierende Sub­ stanz eine Verbindung aus der Gruppe Silicate und Phosphate umfaßt.

21. Geschützte Batterie nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeich­ net, daß die Schutzsubstanz ein sorbierendes Mikromolekularsiebmate­ rial Mischung mit den anderen Komponenten enthält.

22. Geschützte Batterie nach irgendeinem der Ansprüche 19 bis 21, da­ durch gekennzeichnet, daß die Schutzsubstanz ein obenflächenaktives Mittel zur Verbesserung der Schäumung sowie ein Treibmittel umfaßt.