WO2016001091A1 - Verfahren und vorrichtung zur kühlung einer batterie - Google Patents

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liquid
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Theodoros Papadopoulos
Jochen SCHÄFER
Wolfgang Weydanz
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Siemens Corp
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Siemens AG
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Definitions

  • the invention relates to a method according to the preamble of claim 1 and a device according to the description of the claim 11 Oberbe ⁇ .
  • An efficient Energyspei ⁇ chersystem is a liquid redox battery (eng. Redox flow battery) which is formed for example as vanadium redox battery liquid.
  • a redox liquid battery consists of two containers each comprising an electrolyte liquid (electrolyte). The two Elect ⁇ rolyt meetkeiten electrochemically coupled within a reactor by means of a membrane, whereby an electrical nenpound and thus creates an electrical voltage.
  • a vanadium redox liquid battery has an open circuit voltage of 1.41V at an operating temperature of about 25 ° C.
  • redox liquid batteries have an operating temperature in the range of 10 ° C to a maximum of 35 ° C. In an operation ⁇ temperature above 35 ° C typical electrolyte ⁇ liquids begin to crystallize at least partially. Below 10 ° C, the efficiency of known redox liquid batteries drops significantly. It follows that the temperature of the electrolyte liquids or the operating temperature of redox liquid batteries must always be within a certain temperature range, for example from 10 ° C to 35 ° C. However, up occur much higher temperatures, particularly during loading or Entla ⁇ dens of redox liquid batteries. The increase of the temperatures takes place, for example due to losses in the chemical process, resistive losses or losses during operation of pumps.
  • cooling of redox liquid batteries takes place by means of a cooler, in particular a fan, which actively cools the redox liquid battery during its operation, for example during loading or unloading.
  • a cooler in particular a fan
  • the redox liquid battery is cooled if the temperature of the electrolyte liquids is above 32 ° C.
  • Cooling incurs additional costs for the electrical supply of the cooling system. Especially at high ambient temperatures ⁇ temperatures, for example above 25 ° C, an approximately constant cooling and therefore additional electrical power is needed.
  • the present invention has for its object to improve the cooling of a battery.
  • the object is achieved by a method having the features of independent claim 1, and by a device having the features of independent claim 11 ge ⁇ triggers.
  • advantageous Substituted ⁇ staltitch and developments of the invention are given.
  • a liquid electrolyte of the battery for cooling is at least directed to a heat exchanger to transfer a waste heat of the electrolyte fluid through the heat exchanger to a heat sink, and a temperature of the heat sink, it averages ⁇ .
  • the line of electrolyte ⁇ liquid is carried to the heat exchanger, if the determined Tempe ⁇ temperature of the heat sink is less than or equal to a predetermined limit temperature.
  • the cooling of the battery, which a heat exchanger is carried UNMIT ⁇ telbar via line the electrolyte liquid not solely determined by a maximum operating temperature of the battery, but by a boundary temperature of the heat sink.
  • the electrolyte fluid is conducted to the heat exchanger.
  • a particularly efficient cooling of the electrolyte fluid and thus of the battery as a whole is advantageously made possible.
  • the line of the electrolytic ⁇ lytsolidkeit to the heat carrier takes place only in the resting state of the battery.
  • a resting state of the battery is to be understood here ⁇ in a state in which the battery neither corresponds invite yet is loaded.
  • the battery is cooled at rest. In other words, a pre-cooling of the electrolyte liquid of the battery.
  • the cooling of the battery takes place directly via the electrolyte liquid which is conducted to the heat exchanger, which heat exchanger is thermally coupled to a heat sink.
  • the heat exchanger which heat exchanger is thermally coupled to a heat sink.
  • ty ⁇ European liquid electrolytes have a high compared to water thermal heat capacity.
  • batteries optionally high levels of electrolyte fluid is needed, so that in turn more heat through the electrolyte liquid can be dispensed and discharged. Due to the thermal inertia of the electrolyte fluid, which is due to the high total mass of the electrolyte fluid is, the line and thus the cooling of the electrolyte ⁇ liquid exclusively take place when the determined temperature of the heat sink is less than or equal to the predetermined limit temperature.
  • Electrolyte liquid is made possible due to the thermal inertia of the electrolyte liquid, even during operation of the battery, for example, not advantageous Bedingun ⁇ gene, that is at a temperature of the heat sink is greater than the predetermined limit temperature, the reliable operation of the battery.
  • the device according to the invention comprises a battery with at least one electrolyte fluid, one
  • Heat exchanger wherein the heat exchanger is fluidly coupled to the battery by means of the electrolyte liquid, a unit for determining a temperature of a thermally coupled to the heat exchanger heat sink and a control unit.
  • the control unit forms a line of the electrolyte liquid for
  • a heat surrounding the ambient air is ver ⁇ used as a heat sink, wherein a night temperature of the surrounding air during the night is set as the limit temperature.
  • the battery is cooled during the night.
  • the air surrounding the heat exchanger typically has a temperature which is lower than a temperature of the surrounding air during the day.
  • the night temperature may be an average of the ambient air temperatures or a maximum ambient air temperature during the night.
  • the limit temperature then corresponds to the predetermined or specified night temperature.
  • the ambient air the medium or the fluid is referred to, which surrounds the heat exchanger at least partially during normal use.
  • the cooling of the electrolyte liquid ⁇ takes place by means of the ambient air at a mean temperature of the heat sink of 18 ° C. Since the night-time temperature of the heat sink is typically less than a ⁇ entspre accordingly certain days temperature (average temperature of the ambient air during the day), the cooling of the electric ⁇ lytmaykeit or the battery is significantly verbes ⁇ sert.
  • the electrolytic liquid is cooled down during the night, so that should be no additional cooling of the liquid electrolyte or the battery during the day or currency ⁇ rend an operation on the day at best.
  • the cooling of the battery un ⁇ ter appropriate conditions takes place, that is at a temperature as low as possible wrestle the heat sink.
  • the cooling of the battery or of the electrolyte fluid is adjusted to the temperature. temperature of the heat sink or tuned to the changes in the temperature of the heat sink.
  • the limit temperature is less than a daytime temperature of the surrounding air, wherein as the daytime temperature, a temperature of the surrounding air is determined during the day.
  • the cooling of the battery or of the electrolyte liquid takes place exclusively during the night, that is to say exclusively under suitable conditions.
  • the battery is therefore not cooled during the day. Cooling during the day is vorteilhafterwei ⁇ se with sufficient cooling during the night, not necessary, since the cooling of the electrolytic liquid during the night, the temperature of the electrolytic liquid has enough ge ⁇ lowers, so that due to the thermal inertia of the electrolyte liquid even during the operation of the Batte ⁇ ry day, the temperature of the electrolyte liquid underneath remains operational, critical temperature.
  • a soil is used as a heat sink.
  • the heat exchanger is at least partially surrounded by the soil or at least partially ⁇ introduced into the soil.
  • the temperature of the soil in a fixed depth is approximately constant, so that independent of day and night, a cooling of the battery takes place.
  • the ited ⁇ temperature is determined in such a way so that it is less than or equal to an average temperature of the soil in said depth.
  • the depth should be selected so that the best possible cooling of the electrolyte liquid takes place.
  • a body of water is used as a heat sink.
  • the heat exchanger is at least partially surrounded by the water or at least partially arranged in the water.
  • a part of the thermal energy (heat) of the liquid electrolyte ⁇ ness by means of the heat exchanger to the water übertra ⁇ gen, if a detected temperature of the water is below the predetermined threshold temperature is at least.
  • a threshold temperature is a maximum temperature of the water or mittle ⁇ re temperature of the water can be determined, wherein the time ⁇ Liche averaging is performed for example over a night and / or day. The collection of discrete measured values of tem- temperature during the night and / or during the day is seen ⁇ .
  • Heat exchanger within the water allows an approximately time lately continuous cooling of the battery under favorable conditions. Heating the body of water so that its temperature is too strongly above the limit temperature, a cooling of the battery through the lead of Elect ⁇ rolytmaykeit is not provided to the heat exchanger, so that optionally have to be made classic of cooling.
  • a river or a lake can be used as a body of water.
  • the line of the electrolyte liquid is regulated to the heat exchanger by means of a control unit, wherein the control unit for regulating at least takes into account the temperature of the heat sink.
  • the control unit is used for determining and evaluating the externa ⁇ ßeren conditions of the battery. If the external conditions of the battery low, that is, the temperatures of the heat sink is at least less than or equal to the threshold temperature, as is done by the control unit a crizsig ⁇ nal which a line of electrolyte fluid to
  • Heat exchanger and consequently causes a direct cooling of the electrolyte liquid.
  • control unit takes into account the price for an electric energy which is electrical energy used for operating a cooling device in the control where the ⁇ at the cooling device, for example for cooling
  • Heat exchanger, the electrolyte fluid and / or the Bat ⁇ terie is used if the price is less than a marginal price.
  • a classic cooling device is used for cooling, if the price of the electrical energy Ener ⁇ , which is required for the use of the cooling device is sufficiently small.
  • a sufficiently small price here is a price that is less than a marginal price.
  • the cost of electrical energy during the night is less than the day, so the
  • Limit price can be set such, for example, as the average price at night, so that the additional cooling by means of the cooling device takes place only during the night. This cost and energy can be saved so that advantageously the efficiency and Energybi ⁇ lance the battery is improved.
  • a fan As a cooling device, a fan, a cooler
  • the said cooling devices are used exclusively when an excess of electrical energy to Available. In other words, the price of electrical energy for operating the cooling devices mentioned is comparatively low.
  • a mass flow of the electrolyte liquid is regulated to the heat exchanger.
  • control of the mass flow of the electrolyte liquid to the heat exchanger by means of the control ⁇ unit.
  • To control the mass flow mass flow sensors and / or valves may be provided.
  • At least one pumping device For conducting the electrolyte liquid to the heat exchanger at least one pumping device is provided, wherein the pumping device is designed to pump the electrolyte liquid to the heat exchanger.
  • the mass flow of the electrolyte liquid can be adapted to the needs of cooling or to the required cooling. If, for example, a greater cooling of the electrolyte liquid is to be achieved, this can be brought about by an increased mass flow of the electrolyte liquid to the heat exchanger.
  • Figure 1 a liquid battery, which is fluidly coupled via a first electric ⁇ lytsolidkeit with a heat exchanger, wherein the heat exchanger transfers heat a trailing the first electrolyte liquid to a ⁇ To bient;
  • 2 shows a liquid battery, which is fluidly coupled via a first electric ⁇ lytmaykeit with a heat exchanger, wherein the heat exchanger order ⁇ bient transmits a trailing heat the first electrolyte liquid at one and the heat exchanger is cooled with ⁇ means of a fan;
  • FIG. 3 shows a liquid battery, which is fluidly coupled via a first electric ⁇ lytmaykeit with a heat exchanger, said heat exchanger in a
  • Soil is arranged
  • FIG. 1 schematically shows a battery 2, which is formed as a liquid ⁇ battery 2 and a first and second electric ⁇ lytgekeiten 4, comprising. 6 Furthermore, FIG. 1 shows a heat exchanger 8, which uses the first electrolyte liquid 4 as the working medium.
  • the liquid battery 2 further comprises the second electrolyte liquid 6, wherein the first electrolyte liquid 4 and the second electrolyte liquid 6 are electrochemically coupled within a reactor 24 by means of a non dargestell ⁇ th membrane.
  • the first and second electrolyte liquids 4, 6 circulate within the liquid battery 2 in a first and second circuit 31, 32.
  • the liquid battery 2 comprises at least two containers 20, wherein the first and second electrolyte liquids 4, 6 respectively in one of the containers 20 at least Part are arranged.
  • the circuits 31, 32 each comprise Wenig ⁇ least a pump 19.
  • the circulation directions of the first and second electrolyte liquid 4, 6 within the first and second circuits 31, 32 are illustrated by arrows.
  • the first and second Elektrolytthe- can ness 4, 6, vanadium (V) are based, so that the first Elect ⁇ rolyt trenchkeit V 3 + and V 2+, and the second electrolyte liquid ⁇ ness 6 V0 2+ and VC> 2 + ions comprising ,
  • the V0 2+ ions of the second electrolyte liquid 6 are electrochemically oxidized to V0 2 + ions at the anode of the liquid battery 2.
  • the V 3+ ions to V 2+ ions reduced at the cathode of copessigbatte ⁇ rie.
  • the first electrolyte liquid 4 is fluidly coupled to a liquid outside the battery 2 is arranged ⁇ heat exchanger 8 by means of a further circuit.
  • the first electrolyte liquid 4 is conducted at a first temperature 41 by means of a pump 18 to the heat exchanger 8.
  • the first electrolyte liquid 4 is here by means of
  • the first electrolyte liquid 4 cools to a second temperature 42, which is reduced compared to the first temperature 41, the first electrolytic liquid 4, which is now cooled, being returned to the container 20 of the first circuit 31.
  • the first electrolyte 4 the diessigbatte ⁇ rie 2 is cooled as a whole.
  • An appropriate cooling of the second Elect ⁇ rolytmaykeit 6 may be provided.
  • Heat exchanger 8 and consequently the cooling of the first electrolyte liquid 4 takes place when the temperature of the surrounded the air 121 is less than or equal to a predetermined limit temperature.
  • a predetermined limit temperature Is as limit temperature an average night temperature ⁇ tur set, that is an average temperature of the vice ⁇ reproduced air 121 during the night, so cooling is sawn relationship, the line of the first electrolytic liquid 4 to the heat exchanger 8 during the night.
  • the predetermined threshold temperature i.e., the mitt ⁇ sized night temperature of the surrounding air 121, lower than an average daily temperature, that is, as the mean temperature of the ambient air 121 during the day.
  • Discharge and / or loading 22 of the liquid battery 2 is typically during the day.
  • the first Elektrolytflüs ⁇ stechnik 4 is pre-cooled in such a way so that during operation the day, i.e. during the loading and / or unloading 22
  • Liquid battery 2 during the day at best no further ⁇ re cooling of the liquid battery 2 and the first electrolyte liquid 4 must be made.
  • a liquid battery 2 according to Figure 1 is Darge ⁇ provides, in addition to Figure 1, a cooling of the
  • Heat exchanger 8 is effected by means of a fan 16.
  • Figure 2 shows the same elements as Figure 1.
  • the additional cooling of the heat exchanger 8 by means of the fan 16 takes place when sufficient electrical energy is available, that is, a price for the electrical energy as possible. ring is. This advantageously improves the cooling and the efficiency of the liquid battery 2.
  • the cooling of the liquid battery 2 takes place during the night, in particular exclusively during the
  • Figure 3 shows a similar schematic structure of a liquid battery 2 as already Figure 1 and / or figure 2.
  • the liquid battery 2 comprises the same elements as the liquid already be ⁇ battery 2 in Figure 1 and / or FIG. 2
  • the cooling of the first electrolyte liquid 4 takes place by means of the line of the first electrolyte liquid 4 to a heat exchanger 8, which is arranged within a soil 122 (heat sink).
  • the heat exchanger 8 is introduced into the soil 122.
  • an approximately continuous cooling of the liquid battery 2 can be carried out under favorable conditions, since a (mean) temperature of the soil 122 during the day and during the night is approximately constant. Insbeson ⁇ particular, the temperature of the soil 122 - at a suitable depth - less than the maximum temperature of the surrounding air 121 a day.
  • the line of the first electrolytic liquid ⁇ ness 4 is carried to the heat exchanger 8 by means of a pump 18, if the detected (average) temperature of the soil 122 is ge ⁇ ringer than a predetermined limit temperature.
  • the first electrolyte liquid 4 is conducted at a first temperature 41 to the heat exchanger 8 and gives at least a portion of its thermal energy 10 (waste heat) to the soil 122nd from.
  • the thus cooled to a temperature 41 opposite the first lower second temperature 42 first Elektrolytflüs ⁇ stechnik 42 is again returned to the container 20 of the first circuit 31st
  • a corresponding cooling of the second electrolyte liquid 6 can be provided.
  • FIG. 4 diagrammatically shows a further embodiment of the invention, the liquid battery 2 now being cooled by means of a body of water 123.
  • the heat exchanger 8 is disposed outside of the liquid battery 2 and within ⁇ half of the water body 123 and surrounded by this at least partially.
  • the water 123 may be a river or a lake.
  • the liquid battery 2 in FIG. 4 comprises the same elements as the liquid battery 2 in the preceding FIGS . 1 to 3.
  • the temperature of the water body 123 is substantially independent of day and night, so that a cooling of the first electrolyte liquid 4 can be made approximately kon ⁇ continuously.
  • the (mean) temperature of the water body 123 is less than or equal to the predetermined one
  • the lines or the materials used for the lines additionally have a good thermal conductivity, so that the best possible heat transfer from the first electrolyte liquid 4 to the heat sink 121, 122, 123 is made possible.
  • the method according to the invention can be used for other types of batteries known from the prior art, for example lithium-ion batteries.

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Abstract

Es wird ein Verfahren zur Kühlung einer Batterie (2) vorgeschlagen, bei dem wenigstens eine Elektrolytflüssigkeit (4) der Batterie (2) zur Kühlung zu einem Wärmeübertrager (8) geleitet wird, eine Abwärme (10) der Elektrolytflüssigkeit (4) über den Wärmeübertrager (8) an eine Wärmesenke (121, 122, 123) übertragen wird und bei dem eine Temperatur der Wärmesenke (121, 122, 123) ermittelt wird. Erfindungsgemäß erfolgt die Leitung der Elektrolytflüssigkeit (4) zum Wärmeübertrager (8), falls die ermittelte Temperatur der Wärmesenke (121, 122, 123) kleiner gleich einer vorbestimmten Grenztemperatur ist. Die Erfindung betrifft weiterhin eine Vorrichtung zur Kühlung einer Batterie (2).

Description

Beschreibung
Verfahren und Vorrichtung zur Kühlung einer Batterie Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruches 1 und eine Vorrichtung gemäß dem Oberbe¬ griff des Patentanspruches 11.
Eine der größten Herausforderungen im Bereich der Energie- Wirtschaft ist die Entwicklung verlässlicher und hocheffizienter Energiespeichersysteme. Ein effizientes Energiespei¬ chersystem ist eine Redox-Flüssigbatterie (eng. Redox-Flow- Battery) , welche beispielsweise als Vanadium-Redox- Flüssigbatterie ausgebildet ist. Im Allgemeinen besteht eine Redox-Flüssigbatterie aus zwei Behältern, welche jeweils eine Elektrolytflüssigkeit (Elektrolyt) umfassen. Die zwei Elekt¬ rolytflüssigkeiten werden innerhalb eines Reaktors mittels einer Membran elektrochemisch gekoppelt, wodurch ein Elektro- nenfluss und folglich eine elektrische Spannung entsteht. Beispielsweise weist eine Vanadium-Redox-Flüssigbatterie bei einer Betriebstemperatur von etwa 25 °C eine LeerlaufSpannung von 1,41 V auf .
Meist besitzen Redox-Flüssigbatterien eine Betriebstemperatur im Bereich von 10 °C bis maximal 35 °C. Bei einer Betriebs¬ temperatur oberhalb von 35 °C beginnen typische Elektrolyt¬ flüssigkeiten wenigstens teilweise zu kristallisieren. Unterhalb von 10 °C sinkt die Effizienz bekannter Redox- Flüssigbatterien deutlich. Hieraus folgt, dass die Temperatur der Elektrolytflüssigkeiten oder die Betriebstemperatur von Redox-Flüssigbatterien stets innerhalb eines bestimmten Temperaturbereiches, beispielsweise von 10 °C bis 35 °C, liegen muss. Jedoch können insbesondere während des Be- oder Entla¬ dens von Redox-Flüssigbatterien weit höhere Temperaturen auf- treten. Die Erhöhung der Temperaturen erfolgt beispielsweise durch Verluste beim chemischen Prozess, ohmsche Verluste oder durch Verluste bei einem Betrieb von Pumpen.
Nach dem Stand der Technik erfolgt eine Kühlung von Redox- Flüssigbatterien mittels eines Kühlers, insbesondere eines Ventilators, welcher aktiv die Redox-Flüssigbatterie während ihres Betriebes, beispielsweise bei Be- oder Entladen, kühlt. Typischerweise erfolgt eine Kühlung der Redox- Flüssigbatterie, falls die Temperatur der Elektrolytflüssig- keiten oberhalb von 32 °C liegt. Durch die Zuschaltung der
Kühlung entstehen zusätzliche Kosten für die elektrische Versorgung der Kühlung. Insbesondere bei hohen Umgebungstempera¬ turen, beispielsweise oberhalb von 25 °C, wird eine annähernd stetige Kühlung und folglich zusätzliche elektrische Energie benötigt.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die Kühlung einer Batterie zu verbessern. Die Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 1, sowie durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängigen Patentanspruches 11 ge¬ löst. In den abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausge¬ staltungen und Weiterbildungen der Erfindung angegeben.
Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zur Kühlung einer Batterie wird wenigstens eine Elektrolytflüssigkeit der Batterie zur Kühlung zu einem Wärmeübertrager geleitet, eine Abwärme der Elektrolytflüssigkeit über den Wärmeübertrager an eine Wärmesenke übertragen und eine Temperatur der Wärmesenke er¬ mittelt. Erfindungsgemäß erfolgt die Leitung der Elektrolyt¬ flüssigkeit zum Wärmeübertrager, falls die ermittelte Tempe¬ ratur der Wärmesenke kleiner oder gleich einer vorbestimmten Grenztemperatur ist. Erfindungsgemäß ist die Kühlung der Batterie, welche unmit¬ telbar über die Leitung der Elektrolytflüssigkeit zu einem Wärmeübertrager erfolgt, nicht ausschließlich durch eine maximale Betriebstemperatur der Batterie bestimmt, sondern durch eine Grenztemperatur der Wärmesenke. Ist die Temperatur der Wärmesenke kleiner gleich der vorbestimmten Grenztemperatur, so erfolgt die Leitung der Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager. Dadurch wird vorteilhafterweise eine besonders effiziente Kühlung der Elektrolytflüssigkeit und somit der Batterie insgesamt ermöglicht. Durch die Bestimmung der Grenztemperatur und der Ermittlung der Temperatur der Wärmesenke ist es möglich, die Batterie ohne eine weitere Kühlung, beispielsweise während des Be- oder Entladens der Batterie, zu betreiben.
Insbesondere ist es vorgesehen, dass die Leitung der Elektro¬ lytflüssigkeit zum Wärmeträger ausschließlich im Ruhezustand der Batterie erfolgt. Als Ruhezustand der Batterie ist hier¬ bei ein Zustand zu verstehen, in dem die Batterie weder ent- laden noch beladen wird. Vorteilhafterweise wird somit die Batterie im Ruhezustand gekühlt. Mit anderen Worten erfolgt eine Vorkühlung der Elektrolytflüssigkeit der Batterie.
Erfindungsgemäß erfolgt die Kühlung der Batterie unmittelbar über die Elektrolytflüssigkeit, die zum Wärmeübertrager ge¬ leitet wird, welcher Wärmeübertrager mit einer Wärmesenke thermisch gekoppelt ist. Das ist deshalb von Vorteil, da ty¬ pische Elektrolytflüssigkeiten eine im Vergleich zu Wasser hohe thermische Wärmekapazität aufweisen. Weiterhin werden für typische, nach dem Stand der Technik bekannte Batterien gegebenenfalls hohe Mengen an Elektrolytflüssigkeit benötigt, so dass wiederum mehr Wärme durch die Elektrolytflüssigkeit auf- und abgegeben werden kann. Aufgrund der thermischen Trägheit der Elektrolytflüssigkeit, die durch die hohe Gesamtmasse der Elektrolytflüssigkeit vor- liegt, kann die Leitung und somit die Kühlung der Elektrolyt¬ flüssigkeit ausschließlich dann erfolgen, wenn die ermittelte Temperatur der Wärmesenke kleiner gleich der vorbestimmten Grenztemperatur ist. Mit anderen Worten erfolgt insbesondere keine stetige, das heißt kontinuierliche Kühlung der Batte¬ rie. Nur unter vorteilhaften und geeigneten Bedingungen, das heißt dass die Temperatur der Wärmesenke kleiner oder gleich der vorbestimmten Grenztemperatur ist, wird die Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeträger geleitet und somit die Batterie gekühlt. Durch eine zeitlich genügend lange Kühlung der
Elektrolytflüssigkeit wird aufgrund der thermischen Trägheit der Elektrolytflüssigkeit, selbst während des Betreibens der Batterie, beispielsweise unter nicht vorteilhaften Bedingun¬ gen, das heißt bei einer Temperatur der Wärmesenke die größer ist als die vorbestimmte Grenztemperatur, der zuverlässige Betrieb der Batterie ermöglicht.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung umfasst eine Batterie mit wenigstens einer Elektrolytflüssigkeit, einem
Wärmeübertrager, wobei der Wärmeübertrager mittels der Elektrolytflüssigkeit fluidisch mit der Batterie gekoppelt ist, eine Einheit zur Ermittlung einer Temperatur einer mit dem Wärmeübertrager thermisch gekoppelten Wärmesenke und eine Steuereinheit. Erfindungsgemäß ist die Steuereinheit ausge- bildet eine Leitung der Elektrolytflüssigkeit zum
Wärmeübertrager zu bewirken, falls die ermittelte Temperatur der Wärmesenke kleiner oder gleich einer vorbestimmten Grenztemperatur ist. Mit anderen Worten erfolgt die Leitung der Elektrolytflüssig¬ keit zum Wärmeübertrager und folglich die Kühlung der Batterie dann oder nur dann, falls geeignete Bedingungen herrschen, das heißt die Temperatur der Wärmesenke genügend klein ist. Als eine genügend kleine Temperatur der Wärmesenke wird eine Temperatur bezeichnet, die kleiner oder gleich der vorbestimmten Grenztemperatur ist. Es ergeben sich zum erfin- dungsgemäßen Verfahren gleichartige und gleichwertige Vortei¬ le der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Wärmesenke eine den Wärmeübertrager umgebende Luft ver¬ wendet, wobei als Grenztemperatur eine Nachttemperatur der umgebenden Luft während der Nacht festgelegt wird.
Mit anderen Worten wird die Batterie während der Nacht ge- kühlt. In der Nacht weist die den Wärmeübertrager umgebende Luft (Umgebungsluft) typischerweise eine Temperatur auf, die geringer ist als eine Temperatur der umgebenden Luft am Tage. Als Nachttemperatur kann ein Mittelwert der Temperaturen der Umgebungsluft oder eine maximale Temperatur der Umgebungsluft während der Nacht festgelegt werden. Die Grenztemperatur ent¬ spricht dann der vorbestimmten oder festgelegten Nachttemperatur. Ferner wird als Umgebungsluft das Medium oder das Fluid bezeichnet, welches den Wärmeübertrager wenigstens teilweise beim bestimmungsgemäßen Gebrauch umgibt.
Liegt beispielsweise eine durch Mittelung bestimmte Nachttem¬ peratur von 18 °C vor, so erfolgt die Kühlung der Elektrolyt¬ flüssigkeit mittels der umgebenden Luft bei einer mittleren Temperatur der Wärmesenke von 18 °C. Da die Nachttemperatur der Wärmesenke typischerweise geringer ist als eine entspre¬ chend bestimmte Tagestemperatur (mittlere Temperatur der Umgebungsluft während des Tages) , wird die Kühlung der Elektro¬ lytflüssigkeit beziehungsweise der Batterie deutlich verbes¬ sert. Insbesondere wird die Elektrolytflüssigkeit während der Nacht soweit abgekühlt, so dass während des Tages oder wäh¬ rend eines Betriebes am Tage bestenfalls keine zusätzliche Kühlung der Elektrolytflüssigkeit oder der Batterie erfolgen muss. Mit anderen Worten erfolgt die Kühlung der Batterie un¬ ter geeigneten Bedingungen, das heißt bei einer möglichst ge- ringen Temperatur der Wärmesenke. Die Kühlung der Batterie beziehungsweise der Elektrolytflüssigkeit wird auf die Tempe- ratur der Wärmesenke oder auf die Änderungen der Temperatur der Wärmesenke abgestimmt.
Insbesondere ist es vorteilhaft, wenn die Grenztemperatur kleiner als eine Tagestemperatur der umgebenden Luft ist, wobei als Tagestemperatur eine Temperatur der umgebenden Luft während des Tages festgelegt wird.
Mit anderen Worten erfolgt die Kühlung der Batterie bezie- hungsweise der Elektrolytflüssigkeit ausschließlich während der Nacht, das heißt ausschließlich unter geeigneten Bedingungen. Die Batterie wird folglich während des Tages nicht gekühlt. Eine Kühlung während des Tages ist vorteilhafterwei¬ se bei ausreichender Kühlung während der Nacht nicht erfor- derlich, da die Kühlung der Elektrolytflüssigkeit während der Nacht die Temperatur der Elektrolytflüssigkeit genügend ge¬ senkt hat, so dass aufgrund der thermischen Trägheit der Elektrolytflüssigkeit, selbst während des Betriebs der Batte¬ rie am Tage, die Temperatur der Elektrolytflüssigkeit unter- halb der betrieblichen, kritischen Temperatur bleibt.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Wärmesenke ein Erdreich verwendet. Mit anderen Worten wird der Wärmeübertrager vom Erdreich wenigstens teilweise umgeben beziehungsweise wenigstens teil¬ weise in das Erdreich eingebracht. Vorteilhafterweise ist die Temperatur des Erdreiches in einer festen Tiefe annähernd konstant, so dass auch unabhängig von Tag und Nacht eine Küh- lung der Batterie erfolgt. Beispielsweise wird die Grenztem¬ peratur derart bestimmt, so dass diese kleiner oder gleich einer mittleren Temperatur des Erdreiches in der genannten Tiefe ist. Die Tiefe ist hierbei so zu wählen, dass eine bestmöglichste Kühlung der Elektrolytflüssigkeit erfolgt. Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird als Wärmesenke ein Gewässer verwendet.
Hierbei ist der Wärmeübertrager wenigstens teilweise vom Ge- wässer umgeben beziehungsweise wenigstens teilweise in dem Gewässer angeordnet. Mit anderen Worten wird wenigstens ein Teil der thermischen Energie (Abwärme) der Elektrolytflüssig¬ keit mittels des Wärmeübertragers auf das Gewässer übertra¬ gen, falls eine ermittelte Temperatur des Gewässers unterhalb der vorbestimmten Grenztemperatur liegt. Als Grenztemperatur kann eine maximale Temperatur des Gewässers oder eine mittle¬ re Temperatur des Gewässers bestimmt werden, wobei die zeit¬ liche Mittelung beispielsweise über eine Nacht und/oder einen Tag erfolgt. Die Erfassung von diskreten Messwerten der Tem- peratur während der Nacht und/oder während des Tages ist vor¬ gesehen .
Vorteilhafterweise wird durch die Anordnung des
Wärmeübertragers innerhalb des Gewässers eine annähernd zeit- lieh kontinuierliche Kühlung der Batterie unter vorteilhaften Bedingungen ermöglicht. Erwärmt sich das Gewässer zu stark, so dass dessen Temperatur oberhalb der Grenztemperatur liegt, so ist eine Kühlung der Batterie durch die Leitung der Elekt¬ rolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager nicht vorgesehen, so dass gegebenenfalls klassische Kühlmöglichkeiten zu erfolgen haben. Als Gewässer kann ein Fluss oder ein See verwendet werden .
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird die Leitung der Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager mittels einer Steuereinheit geregelt, wobei die Steuereinheit zur Regelung wenigstens die Temperatur der Wärmesenke berücksichtigt . Insbesondere sind weitere physikalische Größen, welche bei¬ spielsweise mittels Lichtsensoren oder Massenstromsensoren erfasst werden, zur Regelung vorgesehen. Mit anderen Worten dient die Steuereinheit zur Bestimmung und Auswertung der äu¬ ßeren Gegebenheiten der Batterie. Sind die äußeren Gegebenheiten der Batterie günstig, das heißt, dass wenigstens die Temperaturen der Wärmesenke kleiner oder gleich der Grenztemperatur ist, so erfolgt durch die Steuereinheit ein Regelsig¬ nal, welches eine Leitung der Elektrolytflüssigkeit zum
Wärmeübertrager und folglich eine direkte Kühlung der Elektrolytflüssigkeit bewirkt.
Bevorzugt berücksichtigt die Steuereinheit bei der Regelung den Preis für eine elektrische Energie, welche elektrische Energie zum Betrieb einer Kühleinrichtung verwendet wird, wo¬ bei die Kühleinrichtung beispielsweise zur Kühlung des
Wärmeübertragers, der Elektrolytflüssigkeit und/oder der Bat¬ terie verwendet wird, falls der Preis kleiner gleich einem Grenzpreis ist.
Mit anderen Worten wird eine klassische Kühleinrichtung zur Kühlung verwendet, falls der Preis für die elektrische Ener¬ gie, die für die Verwendung der Kühleinrichtung benötigt wird, genügend klein ist. Als ein genügend kleiner Preis wird hierbei ein Preis bezeichnet, der kleiner gleich einem Grenzpreis ist. Typischerweise sind die Kosten für elektrische Energie während der Nacht geringer als am Tag, so dass der
Grenzpreis derart festgelegt werden kann, beispielsweise als mittlerer Preis in der Nacht, so dass die zusätzliche Kühlung mittels der Kühleinrichtung ausschließlich während der Nacht erfolgt. Dadurch können Kosten und Energie eingespart werden, so dass vorteilhafterweise die Effizienz und die Energiebi¬ lanz der Batterie verbessert wird.
Als Kühleinrichtung können ein Ventilator, ein Kühler
und/oder eine Kältemaschine vorgesehen sein. Insbesondere werden die genannten Kühleinrichtungen ausschließlich dann verwendet, wenn ein Überschuss an elektrischer Energie zur Verfügung steht. Mit anderen Worten ist der Preis der elektrischen Energie zum Betrieb der genannten Kühleinrichtungen vergleichsweise gering. Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird ein Massenstrom der Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager geregelt .
Vorteilhafterweise erfolgt die Regelung des Massenstromes der Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager mittels der Steuer¬ einheit. Zur Regelung des Massenstromes können Massenstrom- sensoren und/oder Ventile vorgesehen sein.
Zur Leitung der Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager ist wenigstens eine Pumpeinrichtung vorgesehen, wobei die Pumpeinrichtung ausgebildet ist, die Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager zu pumpen. Insbesondere kann der Massenstrom der Elektrolytflüssigkeit an die Notwendigkeiten der Kühlung oder an die benötigte Kühlung angepasst werden. Soll bei- spielsweise eine größere Kühlung der Elektrolytflüssigkeit erreicht werden, so kann diese durch einen erhöhten Massenstrom der Elektrolytflüssigkeit zum Wärmeübertrager bewirkt werden . Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung er¬ geben sich aus dem im Folgenden beschriebenen Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen. Dabei zeigen schematisiert : Figur 1 eine Flüssigbatterie, die über eine erste Elektro¬ lytflüssigkeit mit einem Wärmeübertrager fluidisch gekoppelt ist, wobei der Wärmeübertrager eine Ab¬ wärme der ersten Elektrolytflüssigkeit an eine Um¬ gebungsluft überträgt; Figur 2 eine Flüssigbatterie, die über eine erste Elektro¬ lytflüssigkeit mit einem Wärmeübertrager fluidisch gekoppelt ist, wobei der Wärmeübertrager eine Ab¬ wärme der ersten Elektrolytflüssigkeit an eine Um¬ gebungsluft überträgt und der Wärmeübertrager mit¬ tels eines Ventilators gekühlt wird;
Figur 3 eine Flüssigbatterie, die über eine erste Elektro¬ lytflüssigkeit mit einem Wärmeübertrager fluidisch gekoppelt ist, wobei der Wärmeübertrager in einem
Erdreich angeordnet ist; und
Figur 4 eine Flüssigbatterie, die über eine erste Elektro¬ lytflüssigkeit mit einem Wärmeübertrager fluidisch gekoppelt ist, wobei der Wärmeübertrager in einem
Gewässer angeordnet ist.
Gleichartige Elemente können in den Figuren mit denselben Bezugszeichen versehen sein.
Figur 1 zeigt schematisch eine Batterie 2, die als Flüssig¬ batterie 2 ausgebildet ist und eine erste und zweite Elektro¬ lytflüssigkeiten 4, 6 umfasst. Ferner zeigt Figur 1 einen Wärmeübertrager 8, der als Arbeitsmedium die erste Elektro- lytflüssigkeit 4 verwendet. Die Flüssigbatterie 2 umfasst weiterhin die zweite Elektrolytflüssigkeit 6, wobei die erste Elektrolytflüssigkeit 4 und die zweite Elektrolytflüssigkeit 6 innerhalb eines Reaktors 24 mittels einer nicht dargestell¬ ten Membran elektrochemisch gekoppelt sind. Die erste und zweite Elektrolytflüssigkeit 4, 6 zirkulieren innerhalb der Flüssigbatterie 2 in einem ersten und zweiten Kreislauf 31, 32. Weiterhin umfasst die Flüssigbatterie 2 wenigstens zwei Behälter 20, wobei die erste und zweite Elektrolytflüssigkeit 4, 6 jeweils in einem der Behälter 20 wenigstens zum Teil an- geordnet sind. Die Kreisläufe 31, 32 umfassen jeweils wenigs¬ tens eine Pumpe 19. Die Zirkulationsrichtungen der ersten und zweiten Elektrolytflüssigkeit 4, 6 innerhalb des ersten und zweiten Kreislaufes 31, 32 sind durch Pfeile verdeutlicht.
Beispielsweise können die erste und zweite Elektrolytflüssig- keit 4, 6 auf Vanadium (V) basieren, so dass die erste Elekt¬ rolytflüssigkeit V3+ und V2+ und die zweite Elektrolytflüssig¬ keit 6 V02+ und VC>2 + Ionen umfasst. Wird die Flüssigbatterie 2 beladen, so werden die V02+ Ionen der zweiten Elektrolytflüssigkeit 6 elektrochemisch zu V02 + Ionen an der Anode der Flüssigbatterie 2 oxidiert. An der Kathode der Flüssigbatte¬ rie 2 werden die V3+ Ionen zu V2+ Ionen reduziert. Beim Entladen der Flüssigbatterie 2, beispielsweise mittels eines Ver¬ brauchers, werden die VC>2 + Ionen an der Kathode zu V02+ redu¬ ziert und die V2+ Ionen an der Anode zu V3+ Ionen oxidiert.
Die erste Elektrolytflüssigkeit 4 ist mittels eines weiteren Kreislaufes mit einem außerhalb der Flüssigbatterie 2 ange¬ ordneten Wärmeübertrager 8 fluidisch gekoppelt. Hierbei wird die erste Elektrolytflüssigkeit 4 bei einer ersten Temperatur 41 mittels einer Pumpe 18 zum Wärmeübertrager 8 geleitet. Die erste Elektrolytflüssigkeit 4 gibt hierbei mittels des
Wärmeübertragers 8 thermische Energie 10 (Abwärme) an eine dem Wärmeübertrager 8 umgebende Luft 121 (Wärmesenke) ab, falls eine Temperatur der umgebenden Luft 121 kleiner gleich einer Grenztemperatur ist. Hierdurch kühlt die erste Elektrolytflüssigkeit 4 auf eine gegenüber der ersten Temperatur 41 verringerte zweite Temperatur 42 ab, wobei die dadurch nun gekühlte erste Elektrolytflüssigkeit 4 wieder zum Behälter 20 des ersten Kreislaufes 31 zurückgeführt wird. Dadurch wird insgesamt die erste Elektrolytflüssigkeit 4 der Flüssigbatte¬ rie 2 gekühlt. Eine entsprechende Kühlung der zweiten Elekt¬ rolytflüssigkeit 6 kann vorgesehen sein.
Die Leitung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 zum
Wärmeübertrager 8 und folglich die Kühlung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 erfolgt, wenn die Temperatur der umgeben- den Luft 121 kleiner gleich einer vorbestimmten Grenztemperatur ist. Wird als Grenztemperatur eine mittlere Nachttempera¬ tur festgelegt, das heißt eine mittlere Temperatur der umge¬ benden Luft 121 während der Nacht, so erfolgt die Kühlung be- ziehungsweise die Leitung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 zum Wärmeübertrager 8 während der Nacht. Insbesondere ist hierbei die vorbestimmte Grenztemperatur, das heißt die mitt¬ lere Nachttemperatur der umgebenden Luft 121, geringer als eine mittlere Tagestemperatur, das heißt als die mittlere Temperatur der umgebenden Luft 121 während des Tages. Dadurch erfolgt die Kühlung der Flüssigbatterie 2 beziehungsweise der Elektrolytflüssigkeit 4 ausschließlich in der Nacht und somit unter vorteilhaften Bedingungen, das heißt unter einer möglichst geringen Temperatur der Wärmesenke 121.
Eine Ent- und/oder Beladung 22 der Flüssigbatterie 2 erfolgt typischerweise während des Tages. Durch die Kühlung der Flüs¬ sigbatterie 2 während der Nacht ist die erste Elektrolytflüs¬ sigkeit 4 derart vorgekühlt, so dass während des Betriebes am Tage, das heißt während des Be- und/oder Entladens 22 der
Flüssigbatterie 2 während des Tages, bestenfalls keine weite¬ re Kühlung der Flüssigbatterie 2 beziehungsweise der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 erfolgen muss. In Figur 2 ist eine Flüssigbatterie 2 gemäß Figur 1 darge¬ stellt, wobei zusätzlich zu Figur 1 eine Kühlung des
Wärmeübertragers 8 mittels eines Ventilators 16 erfolgt.
Hierbei zeigt Figur 2 dieselben Elemente wie Figur 1. Mit anderen Worten wird in Figur 2 die Kühlung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 über den Wärmeübertrager 8 und die Abgabe von Abwärme 10 an die umgebende Luft 121 durch den Ventilator 16 unterstützt. Bevorzugt erfolgt die zusätzliche Kühlung des Wärmeübertragers 8 mittels des Ventilators 16 dann, wenn genügend elektrische Energie zur Verfügung steht, das heißt ein Preis für die elektrische Energie möglichst ge- ring ist. Dadurch wird vorteilhafterweise die Kühlung und die Effizienz der Flüssigbatterie 2 verbessert.
Vorteilhafterweise erfolgt die Kühlung der Flüssigbatterie 2 während der Nacht, insbesondere ausschließlich während der
Nacht, so dass zusätzlich die Kühlung mittels des Ventilators 16, aufgrund der verringerten Temperatur der umgebenden Luft 121 während der Nacht, verbessert wird. Hierdurch wird die Effizienz der Flüssigbatterie 2 weiter verbessert.
Figur 3 zeigt einen ähnlichen, schematisierten Aufbau einer Flüssigbatterie 2 wie bereits Figur 1 und/oder Figur 2. Hierbei umfasst die Flüssigbatterie 2 dieselben Elemente wie be¬ reits die Flüssigbatterie 2 in Figur 1 und/oder Figur 2.
In dem in Figur 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der Erfindung erfolgt die Kühlung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 mittels der Leitung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 zu einem Wärmeübertrager 8, welcher innerhalb eines Erdreiches 122 (Wärmesenke) angeordnet ist. Mit anderen Worten ist der Wärmeübertrager 8 in das Erdreich 122 eingebracht. Vorteilhafterweise kann somit eine annähernd kontinuierliche Kühlung der Flüssigbatterie 2 unter günstigen Bedingungen erfolgen, da eine (mittlere) Temperatur des Erdreichs 122 während des Tages und während der Nacht annähernd konstant ist. Insbeson¬ dere ist die Temperatur des Erdreiches 122 - in geeigneter Tiefe - geringer als die maximale Temperatur der umgebenden Luft 121 am Tag. In Figur 3 erfolgt die Leitung der ersten Elektrolytflüssig¬ keit 4 zum Wärmeübertrager 8 mittels einer Pumpe 18, falls die ermittelte (mittlere) Temperatur des Erdreiches 122 ge¬ ringer ist als eine vorbestimmte Grenztemperatur. Die erste Elektrolytflüssigkeit 4 wird bei einer ersten Temperatur 41 zum Wärmeübertrager 8 geleitet und gibt wenigstens einen Teil ihrer thermischen Energie 10 (Abwärme) an das Erdreich 122 ab. Die dadurch auf eine gegenüber der ersten Temperatur 41 geringere zweite Temperatur 42 gekühlte erste Elektrolytflüs¬ sigkeit 42 wird wiederum zum Behälter 20 des ersten Kreislaufes 31 zurückgeleitet. Dadurch wird insgesamt eine Kühlung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 und folglich der Flüssig¬ batterie 2 ermöglicht. Eine entsprechende Kühlung der zweiten Elektrolytflüssigkeit 6 kann vorgesehen sein.
In Figur 4 ist eine weitere Ausgestaltung der Erfindung sche- matisch dargestellt, wobei die Flüssigbatterie 2 nun mittels eines Gewässers 123 gekühlt wird. Mit anderen Worten ist der Wärmeübertrager 8 außerhalb der Flüssigbatterie 2 und inner¬ halb des Gewässers 123 angeordnet und von diesem wenigstens teilweise umgeben. Das Gewässer 123 kann ein Fluss oder ein See sein.
Hierbei umfasst die Flüssigbatterie 2 in Figur 4 dieselben Elemente wie bereits die Flüssigbatterie 2 in den vorangegan¬ gen Figuren 1 bis 3.
Wie bereits in Figur 3 ist auch die Temperatur des Gewässers 123 im Wesentlichen unabhängig von Tag und Nacht, so dass eine Kühlung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 annähernd kon¬ tinuierlich erfolgen kann. Hierbei ist die (mittlere) Tempe- ratur des Gewässers 123 kleiner gleich der vorbestimmten
Grenztemperatur. Mit anderen Worten erfolgt eine Kühlung der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 nur dann, falls die (mittlere) Temperatur des Gewässers 123 dafür geeignet ist, das heißt, die ermittelte (mittlere) Temperatur des Gewässers 123 gerin- ger ist als eine vorbestimmte Grenztemperatur. Die Grenztemperatur ist hierbei derart zu bestimmen, so dass ein mög¬ lichst effizienter Betrieb der Flüssigbatterie 2 ermöglicht wird . Generell sind für die Leitung der ersten Elektrolytflüssig¬ keit 4 zum Wärmeübertrager 8 korrosionsbeständige Leitungen, beispielsweise Leitungen, die Plastik, Keramik und/oder Aluminiumoxide umfassen, vorgesehen. Das ist deshalb von Vorteil, da nach dem Stand der Technik bekannte Elektrolytflüs¬ sigkeiten ätzend sind. Es ist darauf zu achten, dass die Lei- tungen oder die für die Leitungen verwendeten Materialien zusätzlich eine gute Wärmeleitfähigkeit aufweisen, so dass eine bestmögliche Wärmeübertragung von der ersten Elektrolytflüssigkeit 4 zur Wärmesenke 121, 122, 123 ermöglicht wird. Weiterhin kann das erfindungsgemäße Verfahren für weitere nach dem Stand der Technik bekannte Batterietypen verwendet werden, beispielsweise Lithium-Ionen-Batterien.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten Ausfüh- rungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt oder andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zur Kühlung einer Batterie (2), bei dem wenigstens eine Elektrolytflüssigkeit (4) der Batterie (2) zur Küh- lung zu einem Wärmeübertrager (8) geleitet, eine Abwärme (10) der Elektrolytflüssigkeit (4) über den Wärmeübertrager (8) an eine Wärmesenke (121, 122, 123) übertragen wird und bei dem eine Temperatur der Wärmesenke (121, 122, 123) ermittelt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung der Elektro- lytflüssigkeit (4) zum Wärmeübertrager (8) erfolgt, falls die ermittelte Temperatur der Wärmesenke (121, 122, 123) kleiner gleich einer vorbestimmten Grenztemperatur ist.
2. Verfahren gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung der Elektrolytflüssigkeit (4) zum Wärmeübertrager
(8) ausschließlich im Ruhezustand der Batterie (2) erfolgt.
3. Verfahren gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmesenke (121, 122, 123) eine den Wärmeübertrager (8) umgebene Luft (121) verwendet wird, wobei als Grenztempe¬ ratur eine Nachttemperatur der umgebenden Luft (121) während der Nacht festgelegt wird.
4. Verfahren gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Grenztemperatur kleiner als eine Tagestemperatur der umgebenen Luft (121) ist, wobei als Tagestemperatur eine Temperatur der umgebenden Luft (121) während des Tages festgelegt wird .
5. Verfahren gemäß einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmesenke (121, 122, 123) ein Erd¬ reich (122) verwendet wird.
6. Verfahren gemäß einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass als Wärmesenke (121, 122, 123) ein Ge¬ wässer (123) verwendet wird.
7. Verfahren gemäß einem der vorangegangen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Leitung der Elektrolytflüssigkeit
(4) zum Wärmeübertrager (8) mittels einer Steuereinheit gere- gelt wird, wobei die Steuereinheit zur Regelung wenigstens die Temperatur der Wärmesenke (121, 122, 123) berücksichtigt.
8. Verfahren gemäß Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeübertrager (8) mittels einer Kühleinrichtung (16) gekühlt wird, falls ein durch die Steuereinheit berücksich¬ tigter Preis für eine elektrische Energie, welche elektrische Energie zum Betrieb der Kühleinrichtung verwendet wird, klei¬ ner gleich einem Grenzpreis ist.
9. Verfahren gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass als Kühleinrichtung (16) ein Ventilator (16), ein Kühler und/oder eine Kältemaschine verwendet werden.
10. Verfahren gemäß einem der vorangegangen Ansprüche, da- durch gekennzeichnet, dass ein Massenstrom der Elektrolyt¬ flüssigkeit zum Wärmeübertrager (8) geregelt wird.
11. Vorrichtung, umfassend eine Batterie (2) mit wenigstens einer Elektrolytflüssigkeit (4), einen Wärmeübertrager (8), wobei der Wärmeübertrager (8) mittels der Elektrolytflüssig¬ keit (4) fluidisch mit der Batterie (2) gekoppelt ist, eine Einheit zur Ermittlung einer Temperatur einer mit dem
Wärmeübertrager (8) thermisch gekoppelten Wärmesenke (121, 122, 123) und eine Steuereinheit, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuereinheit ausgebildet ist eine Leitung der
Elektrolytflüssigkeit (4) zum Wärmeübertrager (8) zu bewirken, falls die ermittelte Temperatur der Wärmesenke (121, 122, 123) kleiner oder gleich einer vorbestimmten Grenztemperatur ist.
12. Vorrichtung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Wärmeübertragers (8) in einem Erdreich (122) angeordnet ist.
13. Vorrichtung gemäß Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil des Wärmeübertragers (8) in einem Gewässer (123) angeordnet ist.
14. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, mit ei- ner Kühleinrichtung (16), die zur Kühlung des
Wärmeübertragers (8) ausgebildet ist.
15. Vorrichtung gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, mit we¬ nigstens einer Pumpeinrichtung (18), wobei die Pumpeinrich- tung (18) ausgebildet ist die Elektrolytflüssigkeit (4) zum Wärmeübertrager (8) zu pumpen.
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