WO2009056481A2 - Hochtemperaturbatterie - Google Patents

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WO2009056481A2
WO2009056481A2 PCT/EP2008/064354 EP2008064354W WO2009056481A2 WO 2009056481 A2 WO2009056481 A2 WO 2009056481A2 EP 2008064354 W EP2008064354 W EP 2008064354W WO 2009056481 A2 WO2009056481 A2 WO 2009056481A2
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Hubert Schweiggart
John De Roche
Guenter Reitemann
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Robert Bosch Gmbh
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Definitions

  • the present invention relates to a high-temperature battery, comprising a housing for receiving at least one reactant, at least one reactant taken up by the housing, a positively chargeable electrode and a negatively chargeable electrode, and an arrangement with a plurality of high-temperature batteries.
  • the invention further relates to a method for controlling and / or regulating at least one parameter of at least two high-temperature batteries combined to form a device.
  • High temperature batteries z. As zebra batteries, have to deliver an electric current to a high operating temperature of z. B. 300 0 C are heated. In general, several high-temperature batteries are combined to form a system that is surrounded by a heat insulation. To heat the high-temperature batteries to the operating temperature, if the heat from charging and discharging is insufficient, an electric heater is used. The disadvantage here is that when heating high heat losses occur and it takes a relatively long time until the operating temperature is reached inside the high-temperature batteries. This has a particularly negative effect on the frequent applications of high-temperature batteries, namely for the power supply of battery-powered passenger and commercial vehicles and for emergency power supply systems.
  • the object of the present invention is therefore to provide a high-temperature battery, an arrangement with a plurality of high-temperature batteries and a method for controlling and / or regulating at least one parameter of at least two high-temperature batteries combined to form an assembly, so that the high-temperature batteries with a low energy consumption taking into account the requested electrical power quickly to the necessary Operating temperature can be heated. Furthermore, the design effort should be low.
  • a high-temperature battery comprising a housing for receiving at least one reactant, at least one reactant taken up by the housing, a positively chargeable electrode, a negatively chargeable electrode, wherein the high-temperature battery is provided with a heating device, e.g. B. a heating coil or a heating foil, is provided for heating the at least one reactant to the operating temperature.
  • a heating device e.g. B. a heating coil or a heating foil
  • a heat-conducting element which can be heated by the heating device is formed within the housing.
  • the heat-conducting element is heated indirectly or directly by the heating device.
  • the heating device is preferably in thermal connection by means of heat conduction to the heat-conducting element.
  • the heating device is formed within the housing.
  • the heating device is present on and / or in the housing.
  • the housing itself can also be designed as a heating device.
  • the heat-conducting element is arranged in the at least one reactant.
  • the heat can be transferred directly from the heat conducting to the at least one reactant.
  • the heating device is arranged in the at least one reactant.
  • the heat can be transferred directly from the heater to the at least one reactant.
  • the heat-conducting element is the positively chargeable electrode and / or the negatively chargeable electrode.
  • the electrode can be used in addition to heating the at least one reactant.
  • the heating device preferably over the entire length of the respective electrode, is integrated into one or both electrodes.
  • the electrode is heated evenly, so that a particularly rapid heating of the reactants is possible.
  • the heating device is arranged on one or both electrodes outside the housing.
  • one or both electrodes are protected by thermal insulation, e.g. As an isolation ring, insulated against the housing.
  • two reactants are arranged within the housing, which are separated by a permeable only for certain ions semipermeable membrane, for. B. ceramic, are separated from each other and the positively chargeable electrode is in contact with the first reactant, z.
  • the positively chargeable electrode is in contact with the first reactant, z.
  • sodium-nickel chloride As sodium-nickel chloride, and the negatively chargeable electrode is in contact with the second reactant, z.
  • sodium sodium
  • the negatively chargeable electrode is the housing.
  • the reactants are heatable to a temperature in the range of 270 ° C to 350 ° C.
  • An arrangement according to the invention with a plurality of high-temperature batteries comprises at least one high-temperature battery described above.
  • the high-temperature batteries are selectively heated.
  • those high-temperature batteries can be heated or activated, which are necessary for the current electrical power, so that the amount of heat or energy can be adapted for heating to the required electrical power.
  • the high-temperature batteries are selectively heated.
  • the temperature of the selectively heated high-temperature batteries at a certain temperature for. B. in the range of 270 ° C to - A -
  • the temperature of the selectively heated high-temperature batteries can be maintained at the required operating temperature during the operating period.
  • the parameters electrical current, voltage, temperature and charge level of the high-temperature batteries are selectively controlled and / or regulated by means of a control unit. These parameters are thus controlled and / or regulated only for those high-temperature batteries, which are used for power delivery or are heated.
  • FIG. 1 shows a schematic cross section of a high-temperature battery in a first embodiment
  • Fig. 2 is a schematic cross section of the high-temperature battery in a second embodiment
  • FIG. 3 shows a schematic cross section of an arrangement with several high-temperature batteries.
  • a high-temperature battery 1 for.
  • the high-temperature battery 1 has a housing 2, in which a positively charged electrode 5 and a semipermeable membrane 9 are arranged.
  • the membrane 9 is permeable, for example, only for sodium ions.
  • a first reactant 3 z.
  • Sodium-sodium-chloride (Na-Ni-Cl), sodium-sulfur (Na-S), sodium-iron-chloride (Na-Fe-Cl) or sodium-copper-chloride (Na-Cu-Cl) which is thus in direct contact with the electrode 5.
  • the second reactant 4 z.
  • sodium (Na) sodium
  • the housing 2 is made of an electrically conductive material and also functions as a negatively charged electrode 6.
  • the housing 2 as an electrode 6 is thus in direct contact with the second reactant 4.
  • Die High-temperature battery 1 requires an operating temperature, z. B. between 270 0 C and 350 0 C, so that they can deliver electricity.
  • sodium chloride has a melting point of 157 ° C.
  • the rod-shaped electrode 5 is made of good thermal conductivity copper. At the upper end of the electrode 5 is formed as a heating coil 10 heating device 8, which can be powered by two terminals 16 with electrical power.
  • the electrode 5 is thermally insulated from the housing 2 by an insulation 11 formed as an insulation ring 12.
  • an electrical voltage is applied to the two terminals 16.
  • the heating coil 10 thus first heats the upper part of the electrode 5. Due to the very good thermal conductivity of the electrode 5, the entire electrode 5 heats up immediately, so that the electrode 5 acts as a heat-conducting element 7. Thus, the electrode 5 can heat the first reactant 3 as well as indirectly the second reactant 4.
  • the heated electrode 5 thus directs the heat directly to the first reactant to be liquefied 3.
  • the first reactant 3 is heated substantially uniformly and in the liquid state of matter transferred to the ionic line and thus delivery of the electric current.
  • Fig. 2 shows a second embodiment of the high-temperature battery 1.
  • the formed of copper, rod-shaped electrode 5 is hollow inside, d. H. the electrode 5 is tube-like.
  • the heating coil 10 is attached on the inner wall of the electrode 5.
  • the heating coil 10 thus uniformly heats the entire electrode 5.
  • the heating of the first reactant 3 takes place analogously to the first embodiment according to FIG. 1.
  • a further heating coil 10 is also provided on the outside of the housing 2. so that the two reactants 3, 4 can be heated simultaneously from inside and outside.
  • the second embodiment corresponds to the first embodiment according to FIG. 1. Details of the various embodiments can be combined with one another, unless otherwise stated.
  • FIG. 3 an arrangement 17 with a plurality of high-temperature batteries 1 is shown.
  • the high-temperature batteries 1 are surrounded by a heat insulation 13 in order to avoid heat losses.
  • a control unit 14 the parameters electrical current, voltage, temperature and charge level of the high-temperature batteries 1 are controlled and / or regulated. If cooling of the high-temperature batteries 1 is necessary, a fan 15 can lead air to the high-temperature batteries 1, so that by convection Heat from the high-temperature batteries 1 can be dissipated.
  • one or more high-temperature batteries 1 can be selectively heated, which are used for the delivery of electrical current. Thus, if only a small electrical power is needed, not all high-temperature batteries 1 of the assembly 17 are heated.
  • the electrical connections for the selective heating of the individual high-temperature batteries 1 are not shown in FIG.
  • the necessary heat or energy requirement for heating the reactants 3, 4 to the required operating temperature is significantly reduced because heat losses can be almost avoided.
  • the operating temperature can be reached very quickly, so that no longer wait longer occur until the required electrical power is available.
  • High-temperature batteries 1 only those high-temperature batteries 1 can be activated or heated, which are needed for the current electrical power, so that it can also be significantly reduced at low requested electrical services, the heat and energy requirements.

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Abstract

Eine Hochtemperaturbatterie (1), umfassend ein Gehäuse (2) zur Aufnahme wenigstens eines Reaktanden (3, 4), wenigstens einen von dem Gehäuse (2) aufgenommenen Reaktanden (3, 4), eine positiv ladbare Elektrode (5), eine negativ ladbare Elektrode (6), soll mit einem geringen Energieaufwand schnell auf die notwendige Betriebstemperatur erwärmbar sein. Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, dass die Hochtemperaturbatterie (1) mit einer Heizeinrichtung (8), z.B. einer Heizwendel (10), zum Erwärmen des wenigstens einen Reaktanden (3, 4) auf die Betriebstemperatur versehen ist.

Description

Beschreibung
Titel Hochtemperaturbatterie
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Hochtemperaturbatterie, umfassend ein Gehäuse zur Aufnahme wenigstens eines Reaktanden, wenigstens einen von dem Gehäuse aufgenommenen Reaktanden, eine positiv ladbare Elektrode und eine negativ ladbare Elektrode und eine Anordnung mit mehreren Hochtemperaturbatterien. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung wenigstens eines Parameters von wenigstens zwei zu einer Anordnung zusammengefassten Hochtemperaturbatterien.
Stand der Technik
Hochtemperaturbatterien, z. B. Zebra- Batterien, müssen zur Abgabe eines elektrischen Stromes auf eine hohe Betriebstemperatur von z. B. 3000C erwärmt werden. Im Allgemeinen werden mehrere Hochtemperaturbatterien zu einer Anordnung zusammengefasst, die von einer Wärmeisolation umgeben sind. Zum Aufheizen der Hochtemperaturbatterien auf die Betriebstemperatur wird, sofern die Eigenwärme aus Auf- und Entladevorgängen nicht ausreicht, eine elektrische Heizung verwendet. Nachteilig ist hierbei, dass beim Erwärmen hohe Wärmeverluste auftreten und es eine relativ lange Zeit dauert, bis im Inneren der Hochtemperaturbatterien die Betriebstemperatur erreicht ist. Dies wirkt sich besonders negativ bei den häufigen Anwendungsgebieten von Hochtemperaturbatterien, nämlich zur Stromversorgung von batteriebetriebenen Personen- und Nutzfahrzeugen und für Notstromversorgungssysteme, aus.
Aufgabe
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht deshalb darin, einen Hochtemperaturbatterie, eine Anordnung mit mehreren Hochtemperaturbatterien und ein Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung wenigstens eines Parameters von wenigstens zwei zu einer Anordnung zusammengefassten Hochtemperaturbatterien zur Verfügung zu stellen, so dass die Hochtemperaturbatterien mit einem geringen Energieaufwand unter Berücksichtigung der angeforderten elektrischen Leistung schnell auf die notwendige Betriebstemperatur erwärmbar sind. Des Weiteren soll der konstruktive Aufwand gering sein.
Offenbarung der Erfindung
Diese Aufgabe wird gelöst mit einer Hochtemperaturbatterie, umfassend ein Gehäuse zur Aufnahme wenigstens eines Reaktanden, wenigstens einen von dem Gehäuse aufgenommenen Reaktanden, eine positiv ladbare Elektrode, eine negativ ladbare Elektrode, wobei die Hochtemperaturbatterie mit einer Heizeinrichtung, z. B. eine Heizwendel oder eine Heizfolie, zum Erwärmen des wenigstens einen Reaktanden auf die Betriebstemperatur versehen ist. In vorteilhafter Weise treten damit geringe Wärmeverluste beim Aufheizen auf und die Betriebstemperatur kann sehr schnell erreicht werden.
In einer weiteren Ausgestaltung ist innerhalb des Gehäuses ein von der Heizeinrichtung erwärmbares Wärmeleitelement ausgebildet. Das Wärmeleitelement wird mittelbar oder unmittelbar von der Heizeinrichtung erwärmt.
Vorzugsweise steht die Heizeinrichtung in thermischer Verbindung mittels Wärmeleitung zum Wärmeleitelement.
In einer weiteren Ausführungsform ist innerhalb des Gehäuses die Heizeinrichtung ausgebildet.
In einer ergänzenden Ausgestaltung ist am und/oder im Gehäuse die Heizeinrichtung vorhanden. Das Gehäuse selbst kann auch als Heizeinrichtung ausgebildet sein.
Insbesondere ist das Wärmeleitelement in dem wenigstens einen Reaktanden angeordnet. Damit kann die Wärme unmittelbar vom Wärmeleitelement auf den wenigstens einen Reaktanden übertragen werden.
In einer zusätzlichen Ausführungsform ist die Heizeinrichtung in dem wenigstens einen Reaktanden angeordnet. Damit kann die Wärme unmittelbar von der Heizeinrichtung auf den wenigstens einen Reaktanden übertragen werden.
Zweckmäßig ist das Wärmeleitelement die positiv ladbare Elektrode und/oder die negativ ladbare Elektrode. Damit kann die Elektrode zusätzlich zum Erwärmen des wenigstens einen Reaktanden genutzt werden. In einer weiteren Ausführungsform ist die Heizeinrichtung, vorzugsweise über die gesamte Länge der jeweiligen Elektrode, in eine oder beide Elektroden integriert. Damit wird die Elektrode gleichmäßig erwärmt, so dass eine besonders schnelle Erwärmung der Reaktanden möglich ist.
In einer weiteren Ausführungsform ist die Heizeinrichtung an einer oder beiden Elektroden außerhalb des Gehäuses angeordnet.
In einer zusätzlichen Ausgestaltung sind eine oder beide Elektroden durch eine thermische Isolation, z. B. einen Isolationsring, gegen das Gehäuse isoliert.
In einer weiteren Ausführungsform sind innerhalb des Gehäuses zwei Reaktanden angeordnet, die durch eine nur für bestimmte Ionen durchlässige semipermeable Membrane, z. B. aus Keramik, voneinander getrennt sind und die positiv ladbare Elektrode steht in Kontakt zum ersten Reaktanden, z. B. Natrium-Nickel-Chlorid, und die negativ ladbare Elektrode steht in Kontakt zum zweiten Reaktanden, z. B. Natrium.
Vorzugsweis ist die negativ ladbare Elektrode das Gehäuse.
In einer weiteren Ausführungsform sind die Reaktanden auf eine Temperatur im Bereich von 270° C bis 350° C erwärmbar.
Eine erfindungsgemäße Anordnung mit mehreren Hochtemperaturbatterien umfasst wenigstens eine oben beschriebene Hochtemperaturbatterie.
Insbesondere sind die Hochtemperaturbatterien selektiv erwärmbar. Dadurch können nur diejenigen Hochtemperaturbatterien erwärmt bzw. aktiviert werden, welche für die aktuelle elektrische Leistung notwendig sind, so dass die Wärme- bzw. Energiemenge zum Erwärmen an die angeforderte elektrische Leistung angepasst werden kann.
In einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung wenigstens eines Parameters von wenigstens zwei zu einer Anordnung zusammengefassten Hochtemperaturbatterien werden die Hochtemperaturbatterien selektiv erwärmt.
In einer weiteren Ausgestaltung wird die Temperatur der selektiv erwärmten Hochtemperaturbatterien auf einer bestimmten Temperatur, z. B. im Bereich von 270° C bis - A -
350° C, konstant geregelt. Damit kann die Temperatur der selektiv erwärmten Hochtemperaturbatterien während der Betriebsdauer auf der notwendigen Betriebstemperatur gehalten werden.
Vorzugsweise werden mittels einer Steuerungseinheit die Parameter elektrischer Strom, elektrische Spannung, Temperatur und Ladestand der Hochtemperaturbatterien selektiv gesteuert und/oder geregelt. Diese Parameter werden somit nur für diejenigen Hochtemperaturbatterien gesteuert und/oder geregelt, welche zur Stromabgabe genutzt werden bzw. erwärmt werden.
In einer ergänzenden Ausführungsform wird mittels einer Fördereinrichtung, z. B. einem Gebläse, zu den Hochtemperaturbatterien Luft oder Flüssigkeit, z. B. Öl, zur Kühlung zugeführt.
Im Nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher beschrieben. Es zeigt:
Fig. 1 einen schematischen Querschnitt einer Hochtemperaturbatterie in einer ersten Ausführungsform,
Fig. 2 einen schematischen Querschnitt der Hochtemperaturbatterie in einer zweiten Ausführungsform und
Fig. 3 einen schematischen Querschnitt einer Anordnung mit mehreren Hochtemperaturbatterien.
In Fig. 1 ist eine erfindungsgemäße Hochtemperaturbatterie 1, z. B. eine Zebra- Batterie, zur chemischen Speicherung von elektrischer Energie dargestellt. Die Hochtemperaturbatterie 1 verfügt über ein Gehäuse 2, in dem eine positiv geladene Elektrode 5 und eine semipermeable Membrane 9 angeordnet sind. Die Membrane 9 ist beispielsweise nur für Natriumionen durchlässig. Innerhalb der Membrane 9 befindet sich ein erster Reaktand 3, z. B. Natrium-Nickel-Chlorid (Na-Ni-Cl), Natrium-Schwefel (Na-S), Natrium-Eisen-Chlorid (Na- Fe-Cl) oder Natrium- Kupfer-Chlorid (Na-Cu-Cl), der somit in unmittelbaren Kontakt zur Elektrode 5 steht. Zwischen der Membrane 9 und dem Gehäuse 2 befindet sich der zweite Reaktand 4, z. B. Natrium (Na). Das Gehäuse 2 ist aus einem elektrisch leitenden Material gefertigt und fungiert auch als negativ geladene Elektrode 6. Das Gehäuse 2 als Elektrode 6 steht damit in unmittelbaren Kontakt zum zweiten Reaktanden 4. Die Hochtemperaturbatterie 1 benötigt eine Betriebstemperatur, z. B. zwischen 2700C und 3500C, damit diese Strom abgeben kann. Natriumchlorid hat beispielsweise einen Schmelzpunkt von 157°C.
Die stabförmige Elektrode 5 ist aus gut wärmeleitfähigem Kupfer hergestellt. Am oberen Ende der Elektrode 5 befindet sich eine als Heizwendel 10 ausgebildete Heizeinrichtung 8, die mittels zweier Anschlüsse 16 mit elektrischem Strom versorgt werden kann. Die Elektrode 5 ist durch einen als Isolationsring 12 ausgebildete Isolation 11 thermisch gegen das Gehäuse 2 isoliert. Zum Erwärmen der Hochtemperaturbatterie 1 auf Betriebstemperatur wird an den beiden Anschlüssen 16 eine elektrische Spannung angelegt. Die Heizwendel 10 erwärmt damit zunächst den oberen Teil der Elektrode 5. Aufgrund der sehr guten Wärmleitfähigkeit der Elektrode 5 erwärmt sich umgehend die gesamte Elektrode 5, so dass die Elektrode 5 als Wärmeleitelement 7 fungiert. Damit kann die Elektrode 5 den ersten Reaktanden 3 erwärmen sowie auch mittelbar den zweiten Reaktanden 4. Die beheizbare Elektrode 5 leitet damit die Wärme direkt zu dem zu verflüssigenden ersten Reaktanden 3. Mittels dieses „Tauchsiederprinzips" wird der erste Reaktand 3 weitgehend gleichmäßig erwärmt und in den flüssigen Aggregatzustand überführt zur lonenleitung und damit Abgabe des elektrischen Stromes.
Fig. 2 zeigt eine zweite Ausführungsform der Hochtemperaturbatterie 1. Die aus Kupfer ausgebildete, stabförmige Elektrode 5 ist im Inneren hohl, d. h. die Elektrode 5 ist rohrartig ausgebildet. An der Innenwandung der Elektrode 5 ist die Heizwendel 10 befestigt. Die Heizwendel 10 erwärmt damit gleichmäßig die gesamte Elektrode 5. Das Erwärmen des ersten Reaktanden 3 erfolgt in analoger Weise zur ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1. Ergänzend zur in der Elektrode 5 angeordneten Heizwendel 10 ist außerdem am Gehäuse 2 außenseitig eine weitere Heizwendel 10 angebracht, so dass die beiden Reaktanden 3, 4 gleichzeitig von Innen und Außen erwärmt werden können. Im Übrigen entspricht die zweite Ausführungsform der ersten Ausführungsform gemäß Fig. 1. Einzelheiten der verschiedenen Ausführungsbeispiele sind miteinander kombinierbar, sofern nichts Gegenteiliges erwähnt wird.
In Fig. 3 ist eine Anordnung 17 mit mehreren Hochtemperaturbatterien 1 dargestellt. Die Hochtemperaturbatterien 1 sind von einer Wärmeisolation 13 umgeben, um Wärmeverluste zu vermeiden. Mittels einer Steuerungseinheit 14 werden die Parameter elektrischer Strom, elektrische Spannung, Temperatur und Ladestand der Hochtemperaturbatterien 1 gesteuert und/oder geregelt. Sofern eine Kühlung der Hochtemperaturbatterien 1 notwendig ist kann ein Gebläse 15 Luft zu den Hochtemperaturbatterien 1 führen, so dass durch Konvektion Wärme von den Hochtemperaturbatterien 1 abgeführt werden kann. Darüber hinaus können in besonders vorteilhafter Weise eine oder mehrere Hochtemperaturbatterien 1 selektiv erwärmt werden, die zur Abgabe von elektrischem Strom genutzt werden. Damit müssen, sofern nur eine geringe elektrische Leistung benötigt wird, nicht alle Hochtemperaturbatterien 1 der Anordnung 17 erwärmt werden. Die elektrischen Anschlüsse zum selektiven Erwärmen der einzelnen Hochtemperaturbatterien 1 sind in Fig. 3 nicht dargestellt.
Insgesamt betrachtet wird mit der erfindungsgemäßen Hochtemperaturbatterie 1 und der erfindungsgemäßen Anordnung 17 mit mehreren Hochtemperaturbatterien 1 der notwendige Wärme- bzw. Energiebedarf zum Aufheizen der Reaktanden 3, 4 auf die notwendige Betriebstemperatur deutlich gesenkt, weil Wärmeverluste nahezu vermieden werden können. Darüber hinaus kann die Betriebstemperatur sehr schnell erreicht werden, so dass keine längeren Wartezeiten mehr auftreten bis die geforderte elektrische Leistung zur Verfügung steht. In einer erfindungsgemäßen Anordnung 17 mit mehreren
Hochtemperaturbatterien 1 können nur diejenigen Hochtemperaturbatterien 1 aktiviert bzw. erwärmt werden, welche für die aktuelle elektrische Leistung benötigt werden, so dass dadurch bei geringen angeforderten elektrischen Leistungen der Wärme- bzw. Energiebedarf zusätzlich erheblich abgesenkt werden kann.

Claims

Ansprüche
1. Hochtemperaturbatterie (1), umfassend ein Gehäuse (2) zur Aufnahme wenigstens eines Reaktanden (3, 4),
- wenigstens einen von dem Gehäuse (2) aufgenommenen Reaktanden (3, 4), eine positiv ladbare Elektrode (5), - eine negativ ladbare Elektrode (6), dadurch gekennzeichnet, dass die Hochtemperaturbatterie (1) mit einer Heizeinrichtung (8), z. B. einer
Heizwendel (10), zum Erwärmen des wenigstens einen Reaktanden (3, 4) versehen ist.
2. Hochtemperaturbatterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (2) ein von der Heizeinrichtung (8) erwärmbares Wärmeleitelement (7) ausgebildet ist.
3. Hochtemperaturbatterie nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (8) in thermischer Verbindung mittels Wärmeleitung zum Wärmeleitelement (7) steht.
4. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (2) die Heizeinrichtung (8) ausgebildet ist.
5. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am und/oder im Gehäuse (2) die Heizeinrichtung (8) vorhanden ist.
6. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (8) in dem wenigstens einen Reaktanden (3, 4) angeordnet ist.
7. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (7) in dem wenigstens einen Reaktanden (3, 4) angeordnet ist.
8. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Wärmeleitelement (7) die positiv ladbare Elektrode (5) und/oder die negativ ladbare Elektrode (6) ist.
9. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (8) in eine oder beide Elektroden (5, 6) integriert ist.
10. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizeinrichtung (8) an einer oder beiden Elektroden (5, 6) außerhalb des Gehäuses (2) angeordnet ist.
11. Hochtemperaturbatterie nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder beide Elektroden (5, 6) durch eine thermische Isolation (11), z. B. einen Isolationsring (12), gegen das Gehäuse (2) isoliert sind.
12. Hochtemperaturbatterie nach einem oder mehreren der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Gehäuses (2) zwei Reaktanden (3, 4) angeordnet sind, die durch eine nur für bestimmte Ionen durchlässige semipermeable Membrane (9), z. B. aus
Keramik, voneinander getrennt sind und die positiv ladbare Elektrode (5) in Kontakt zum ersten Reaktanden (3), z. B. Natrium-Nickel-Chlorid, steht und die negativ ladbare Elektrode (6) in Kontakt zum zweiten Reaktanden (4), z. B. Natrium, steht.
13. Anordnung (17) mit mehreren Hochtemperaturbatterien (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Anordnung (17) wenigstens eine Hochtemperaturbatterie (1) gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 12 umfasst.
14. Anordnung (17) nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Hochtemperaturbatterien (1) selektiv erwärmbar sind.
15. Verfahren zur Steuerung und/oder Regelung wenigstens eines Parameters von wenigstens zwei zu einer Anordnung (17) zusammengefassten Hochtemperaturbatterien (1), dadurch gekennzeichnet, dass die Hochtemperaturbatterien (1) selektiv erwärmt werden.
16. Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur der selektiv erwärmten Hochtemperaturbatterien (1) auf einer bestimmten Temperatur, z. B. im Bereich von 2700C bis 3500C, konstant geregelt wird.
17. Verfahren nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass mittels einer Steuerungseinheit (14) die Parameter elektrischer Strom, elektrische Spannung, Temperatur und Ladestand der Hochtemperaturbatterien (1) selektiv gesteuert und/oder geregelt werden.
PCT/EP2008/064354 2007-10-31 2008-10-23 Hochtemperaturbatterie WO2009056481A2 (de)

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