DE4441162A1 - Cooling device for a battery made up of several cells - Google Patents

Abstract

The insulating case 2 is filled up to a level which allows vapour to collect above with a cooling liquid 4.1 eg. dibutyl orthophthalate which bols within the operating temperature range of the battery and the vapour is cooled and recondensed outside the case in cooler 9 and returned to the case eg. by gravity. Effective evaporation cooling is achieved in that excess heat is rapidly removed by formation of vapour bubbles on the cell surfaces. The recondensed cooling liquid is fed back via prechamber 13 of case 2 connected in the bottom region of the case to the part accommodating the cells. A pressure compensation tube 14 is provide in manifold line 8. <IMAGE>

Description

Translated fromGerman

Die Erfindung betrifft eine Kühleinrichtung für eine aus mehre­ren Zellen aufgebaute Batterie gemäß dem Oberbegriff des Patent­anspruchs 1.The invention relates to a cooling device for severalRen cells built battery according to the preamble of the patentclaim 1.

Ein besonderes Anwendungsgebiet der Erfindung betrifft die Küh­lung von Traktionsbatterien aller Art für Elektrofahrzeuge. Diese Hochleistungs-Batterien benötigen eine wirksame Kühlung, um die bei großen Strömen auftretende Verlustwärme ab führen zu können, da eine zu starke Aufheizung die Batterie zerstören würde. Dies gilt verstärkt für Hochtemperaturbatterien, wie bei­spielsweise Natrium(Na)/Schwefel (S)-Batterien oder Na­trium(Na)/Nickelchlorid(NiCl₂) -Batterien (ZEBRA), die vorzugs­weise bei Temperaturen von 270°C bis 350°C betrieben werden müs­sen. Um die Batterien in diesem Betriebstemperaturbereich halten zu können, müssen sie neben einer Heizung auch eine gute thermi­sche Isolation aufweisen. Je besser die Isolation, um so gerin­ger sind die Wärmeverluste und um so besser ist der Energie-Wir­kungsgrad der aus dem Netz entnommenen Energie, da die Batterie weniger beheizt werden braucht. Eine gute Isolation ist daher vorrangig anzustreben. Sie bringt aber andererseits den Nachteil mit sich, daß die im Betrieb innerhalb der Batterie entstehende Verlustwärme nicht abfließen und so die Temperatur der Batterie über den zulässigen Wert hinaus ansteigen kann. Deshalb bedürfen thermisch isolierte Batterien in besonderem Maße einer wirksamen Kühleinrichtung.A particular area of application of the invention relates to coolingAll types of traction batteries for electric vehicles.These high-performance batteries need effective cooling,to lead to the heat loss occurring with large currentsoverheating can destroy the batterywould. This applies increasingly to high-temperature batteries, such asfor example sodium (Na) / sulfur (S) batteries or Natrium (Na) / nickel chloride (NiCl₂) batteries (ZEBRA), the preferredas must be operated at temperatures from 270 ° C to 350 ° Csen. To keep the batteries in this operating temperature rangeTo be able to, you need a good thermihave insulation. The better the insulation, the lessThe heat losses are greater and the better we areefficiency of the energy taken from the network, since the batteryneeds less heating. Good insulation is thereforeto strive primarily. On the other hand, it brings the disadvantagewith the fact that the generated during operation within the batteryHeat loss does not flow away and so the temperature of the batterycan rise above the permissible value. Therefore needthermally insulated batteries are particularly effectiveCooling device.

Aus der DE 26 38 862 A1 ist eine gattungsgemäße Kühleinrichtung zur Kühlung einer aus mehreren Zellen aufgebauten Batterie be­kannt. Innerhalb eines gemeinsamen Gehäuses sind die Zellen der­ art angeordnet, daß sich zwischen den Wänden des Gehäuses und den Zellen einerseits sowie zwischen den Wänden benachbarter Zellen andererseits Kanäle ergeben, durch die ein Kühlmittel hindurchgeleitet werden kann. Das Kühlmittel, z. B. eine Kühl­flüssigkeit, wird über eine Zuleitung dem Batterieblock zuge­führt und zur Ableitung der Wärme über eine Sammelleitung wieder abgeführt. Das erwärmte Kühlmittel wird in einem Wärmetauscher abgekühlt, der ausgangsseitig über die Zuleitung das abgekühlte Kühlmittel dem Batterieblock wieder zuführt. Zum Antrieb des Kühlmittelkreislaufes ist an geeigneter Stelle eine Pumpe einge­fügt.DE 26 38 862 A1 is a generic cooling devicefor cooling a battery made up of several cellsknows. The cells are inside a common housing Art arranged that between the walls of the housing andthe cells on the one hand and between neighboring wallsCells, on the other hand, provide channels through which a coolantcan be passed through. The coolant, e.g. B. a coolingliquid, is fed to the battery block via a supply lineleads and for the dissipation of heat via a manifold againdissipated. The heated coolant is in a heat exchangercooled, the cooled side on the outlet sideCoolant returns to the battery pack. To drive theA pump is switched on at a suitable point in the coolant circuitadds.

Alle bisher untersuchten Kühleinrichtungen mit Luft oder einer Flüssigkeit als Kühlmittel zeigen keine zufriedenstellenden Er­gebnisse. Die dargestellten Lösungen erbringen entweder nicht die benötigte Kühlleistung oder gehen einher mit einer ungleich­mäßigen Temperaturverteilung innerhalb der Batterie oder auch innerhalb der einzelnen Zellen entlang ihrer Hochrichtung. Dar­aus resultiert, daß einige Zellen oder Zellbereiche am oberen Rand, und andere am unteren Rand des zulässigen Temperaturfen­sters betrieben werden. Dies beeinflußt den inneren Widerstand der Batterie und setzt die Lebensdauer und ihre Leistungsfähig­keit nachhaltig herab. Darüberhinaus muß aufgrund der unzurei­chenden Kühlleistung präventiv sehr früh mit der Kühlung begon­nen werden, um bei starker, länger andauernder Leistungsbean­spruchung einen unzulässigen Temperaturanstieg zu vermeiden. Dies beinhaltet andererseits unnötige Energieverluste, wenn auf­grund einer nur geringen Leistungsbeanspruchung die kritische Temperatur (obere Temperaturgrenze) gar nicht erreicht und somit zu früh mit der Kühlung begonnen worden wäre.All cooling devices examined so far with air or oneLiquid as a coolant does not show satisfactory resultsresults. The solutions presented either failthe required cooling capacity or go hand in hand with an unequalmoderate temperature distribution within the battery or toowithin the individual cells along their vertical direction. Daras a result, some cells or cell areas are at the topEdge, and others at the bottom of the allowable temperature fensters are operated. This affects the internal resistanceof the battery and continues the life and its performancesustainably reduced. In addition, due to the insufficientcooling performance preventively started very earlyin order to cope with strong, long-lasting performance beansto avoid an inadmissible temperature rise.On the other hand, this involves unnecessary energy losses when onthe critical due to the low power demandTemperature (upper temperature limit) not reached at all and thereforecooling would have started too soon.

Aufgabe der Erfindung ist es eine gattungsgemäße Kühleinrichtung bereitzustellen, die eine effektive und gleichmäßige Kühlung der Batterie ermöglicht.The object of the invention is a generic cooling deviceto provide effective and uniform cooling of theBattery enables.

Diese Aufgabe wird bei einer gattungsgemäßen Kühleinrichtung er­findungsgemäß mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst, wobei die Merkmale der Unteransprüche vorteilhafte Aus- und Weiterbildungen kennzeichnen.This task is performed with a generic cooling deviceaccording to the invention with the characterizing features of claim 1 solved, the features of the dependent claims advantageous Ausand mark further training.

Mit der Wahl einer Kühlflüssigkeit, deren Siedetemperatur inner­halb des zulässigen Betriebstemperaturbereiches der Batterie, z. B. in der Nähe der höchst zulässigen Betriebstemperatur liegt, wird eine Kühlung realisiert, die vor allem auf Verdampfungsküh­lung basiert und einige Vorteile aufweist.By choosing a coolant whose boiling temperature is internalhalf of the permissible operating temperature range of the battery,e.g. B. is close to the maximum permissible operating temperature,cooling is implemented, which is primarily based on evaporative coolinglung based and has some advantages.

Ein erster Vorteil ist, daß eine punktuelle am Ort der Erwärmung einsetzende Kühlwirkung erreicht wird, indem lokal, dort wo die lokale Temperatur an der Zellenoberfläche den Siedepunkt der Kühlflüssigkeit erreicht, eine Verdampfung von Kühlflüssigkeit eintritt. Die dampfförmige Phase steigt als Bläschen in der Kühlflüssigkeit auf, wodurch die Wärme rasch abgeführt wird. Es wird also lokal immer nur dort gekühlt, wo ein entsprechender Kühlbedarf besteht.A first advantage is that a point at the place of warmingcooling effect is achieved by local, where thelocal temperature at the cell surface the boiling point of theCoolant reached, evaporation of coolantentry. The vapor phase rises as bubbles in theCoolant on, which quickly dissipates the heat. Itis therefore only locally cooled where there is a corresponding oneThere is a cooling requirement.

Eine Verdampfungskühlung hat den weiteren Vorteil, daß mit der Änderung des Aggregatzustandes bei der Aufnahme der Wärme durch die Kühlflüssigkeit und Dampfblasenbildung eine vergleichsweise große Wärmeaufnahme einhergeht. Da die abzuführende Wärmemenge weitgehend als Verdämpfungswärme aufgenommen wird, wird sie ohne Temperaturerhöhung der Kühlflüssigkeit aufgenommen. Dies trägt zu einer sehr gleichmäßigen Temperaturverteilung innerhalb der gesamten Batterie bei.Evaporative cooling has the further advantage that with theChange in the physical state when absorbing the heatthe coolant and vapor bubble formation a comparativelygreat heat absorption goes hand in hand. Because the amount of heat to be dissipatedis largely absorbed as heat of vaporization, it is withoutIncrease in temperature of the coolant added. This carriesto a very even temperature distribution within theentire battery.

Insgesamt wird mit der erfindungsgemäßen Lösung erreicht, daß auf sehr einfache aber wirksame Weise die Temperatur im Inneren der Batterie auf eine maximale, durch die Siedetemperatur fest­gelegte Betriebstemperatur begrenzt wird.Overall, it is achieved with the solution according to the invention thatin a very simple but effective way the temperature insidethe battery to a maximum, fixed by the boiling temperatureoperating temperature is limited.

Bei herkömmlichen Kühleinrichtungen wird die Wärme allein durch Weiterleitung des erwärmten Kühlmittels (Konvektion) abgeführt, so daß die Kühlleistung vom gesamten Durchsatz des Kühlmittels und damit von der Leistung einer den Kühlmittelkreislauf antrei­benden Umwälzpumpe abhängt. Demgegenüber bietet die erfindungs­ gemäße Kühleinrichtung den weiteren Vorteil, daß bei entspre­chender Auslegung keine Umwälzpumpe benötigt wird. Der Kühl­kreislauf wird allein durch die überschüssige Verlustwärme in Gang gesetzt und aufrecht erhalten, welche ansonsten die Batte­rie über den Siedepunkt der Kühlflüssigkeit hinaus aufheizen würde.With conventional cooling devices, the heat is dissipated by itselfForwarding of the heated coolant (convection),so that the cooling capacity of the total throughput of the coolantand thus drive the coolant circuit from the powerdepends on the circulating pump. In contrast, the invention appropriate cooling device has the further advantage that in correspondenceAccording to the design, no circulation pump is required. The coolcircuit is created solely by the excess heat lossSet and maintain gear, which otherwise the Batteheat up beyond the boiling point of the coolantwould.

Im folgenden wird die Erfindung anhand eines bevorzugten Ausfüh­rungsbeispiels entsprechend der Zeichnung dargestellt und näher beschrieben.The invention is based on a preferred embodimentapproximately illustrated according to the drawing and closerdescribed.

Die einzige Figur zeigt die erfindungsgemäße Kühleinrichtung für eine Batterie1 die aus mehreren innerhalb eines Batteriekastens2 angeordneten Zellen3 aufgebaut ist. Für den Fall einer Hoch­temperaturbatterie weist der Batteriekasten2 eine Wärmeisolati­on auf, die ebenso wie eine dann ebenfalls benötigte Heizein­richtung in der Zeichnung nicht dargestellt ist. Der Batterieka­sten2 ist nach außen hermetisch abgeschlossen, wobei die Kühl­flüssigkeit4.1 den Batteriekasten2 nur bis zu einem bestimmten Pegelstand4 anfüllt. Oberhalb dieses Pegelstandes4 ist der Batteriekasten2 mit Luft oder Kühlflüssigkeitsdampf4.2 aufge­füllt. Der Pegelstand4 ist so gewählt, daß die Zellen3 weitge­hend in die Kühlflüssigkeit4.1 eingetaucht sind, um deren gleichmäßige Kühlung sicherzustellen. Die Zellen3 sind derart angeordnet, daß sich zwischen den Wänden des Batteriekastens2 und den Zellen3 einerseits sowie zwischen den Wänden benachbar­ter Zellen3 andererseits Kanäle5 ergeben, die ein ungehinder­tes Zirkulieren der Kühlflüssigkeit4.1 ermöglichen. Aus glei­chem Grund stehen die Zellen3 vom Boden des Batteriekastens2 beabstandet auf einem Aufstandboden6, der ähnlich einem Rost eine Vielzahl von Durchgangsöffnungen für die Kühlflüssigkeit4.1 aufweist. In der Figur sind die Zellen3 durch Polverbinder von Zelle zu Zelle in Reihe geschaltet dargestellt.The single figure shows the cooling device according to the invention for a battery1 which is constructed from a plurality of cells3 arranged within a battery case2 . In the case of a high-temperature battery, the battery box2 has a heat insulation, which, like a heating device then also required, is not shown in the drawing. The Batterieka most2 is hermetically sealed to the outside, the cooling liquid4.1, the battery box2 only fills up to a certain level4 . Above this level object4 of the battery case2 is placed with air or cooling liquid vapor fills4.2. The level4 is selected so that the cells3 are immersed in the cooling liquid4.1 to ensure their uniform cooling. The cells3 are arranged such that there are channels5 between the walls of the battery box2 and the cells3 on the one hand and between the walls of adjacent cells3 on the other hand, which enable an unhindered circulation of the coolant4.1 . For the same chemical reason, the cells3 are spaced from the bottom of the battery case2 on a support base6 which , like a grate, has a plurality of through openings for the cooling liquid4.1 . In the figure, the cells3 are shown connected in series by cell connectors from cell to cell.

Der Batteriekasten2 weist eine Auslaßöffnung7 auf, an die eine Sammelleitung8 angeschlossen ist, durch die der Kühlflüssig­keitsdampf4.2 aus dem Batteriekasten2 entweichen kann. Das an­ dere Ende der Sammelleitung8 ist mit einem Mittel zur Abkühlung und Rekondensierung, hier ein Kühler9 verbunden. In diesem wird der Kühlflüssigkeitsdampf4.2 abgekühlt, der unter Abgabe von Verdampfungswärme in die flüssige Phase und damit zu Kühlflüs­sigkeit4.3 rekondensiert. Zur Unterstützung der Kühlleistung des Kühlers9 kann ein Gebläse10 vorgesehen sein, das sich be­darfsweise selbsttätig einschaltet. Die im Kühler9 rekonden­sierte Kühlflüssigkeit4.3 wird über eine Zuleitung11 und eine Einlaßöffnung12 in die Batterie1 rückgespeist. Die Rückspei­sung erfolgt vorzugsweise über eine Vorkammer13, welche nur im Bodenbereich mit dem die Zellen3 aufnehmenden Teil des Batte­riekastens2 kommuniziert. Damit ist sichergestellt, daß die re­kondensierte Kühlflüssigkeit4.3 immer unterhalb des Pegelstan­des4 eingeleitet und der bereits vorhandenen Kühlflüssigkeit4.1 hinzugefügt wird und nicht mit der dampfförmigen Phase4.2 wechselwirkt.The battery box2 has an outlet opening7 , to which a manifold8 is connected, through which the cooling liquid vapor4.2 can escape from the battery box2 . The at the other end of the manifold8 is connected to a cooling and recondensation means, here a cooler9 . In this, the coolant vapor4.2 is cooled, which condenses with the release of heat of vaporization into the liquid phase and thus to the cooling liquid4.3 . To support the cooling capacity of the cooler9 , a blower10 can be provided which turns on automatically if necessary. The coolant in the cooler9- reconditioned4.3 is fed back into the battery1 via a feed line11 and an inlet opening12 . The Rückspei solution is preferably via a prechamber13 , which communicates only in the bottom area with the cell3 receiving part of the battery box2 . This ensures that the re-condensed cooling liquid4.3 is always introduced below the level of4 and is added to the already existing cooling liquid4.1 and does not interact with the vapor phase4.2 .

Im Falle einer zu kühlenden Hochtemperaturbatterie muß die Sam­melleitung8 thermoisoliert ausgeführt sein, damit sich in ihr kein Kühlflüssigkeitsdampf4.2 niederschlägt und unkontrolliert rekondensiert. Ebenso muß die Zuleitung11 thermoisoliert sein, damit die rückgeführte Kühlflüssigkeit4.3 nicht zu sehr ab­kühlt. Eine zu starke Abkühlung hätte unter Umständen einen un­erwünschten Temperaturgradienten der Kühlflüssigkeit4.1 inner­halb des Batteriekastens3 zur Folge.In case of being cooled high-temperature battery that Sam must melleitung8 be designed thermo isolated, so that no coolant vapor4.2 reflected in it and uncontrolled recondensed. Likewise, the supply line11 must be thermally insulated so that the returned cooling liquid4.3 does not cool down too much. Too much cooling would, under certain circumstances, result in an undesired temperature gradient of the cooling liquid4.1 inside the battery case3 .

Desweiteren ist oberhalb des Kühlers9 ein von der Sammelleitung8 vertikal abzweigendes Druckausgleichsrohr14 vorgesehen. Die­ses ist nach oben hin offen und im Gegensatz zur Sammelleitung8 thermisch nicht isoliert. Durch dieses Druckausgleichsrohr14 kann bei einsetzender Kühlung die durch den sich bildenden Dampf der Kühlflüssigkeit verdrängte Luft entweichen. Umgekehrt kann durch dieses Rohr, bei wieder aussetzender Kühlung und sich bil­dendem Unterdruck, Luft in die Kühleinrichtung wieder einströ­men. Ein Entweichen von Kühlflüssigkeitsdampf4.2 wird dadurch verhindert, daß sich dieser an den Innenwänden des nicht ther­ moisolierten Druckausgleichrohres14 niederschlägt und als re­kondensierte Flüssigkeitstropfen in den Kühler9 geleitet wird.Furthermore, a pressure compensation tube14, which branches off vertically from the collecting line8, is provided above the cooler9 . This is open at the top and, in contrast to the manifold8, is not thermally insulated. When cooling begins, this pressure compensating tube14 allows the air displaced by the vapor of the cooling liquid to escape. Conversely, air can flow back into the cooling device through this tube when the cooling is interrupted again and negative pressure is formed. Escape of coolant vapor4.2 is prevented by the fact that it is deposited on the inner walls of the non-thermally insulated pressure compensation tube14 and is passed as a re-condensed liquid drop into the cooler9 .

Zum Auswechseln der Kühlflüssigkeit4.1 sind in die Zuleitung11 in Flußrichtung nacheinander ein absperrbarer Drucklufteinlaß15, ein Sperrventil16 und zuletzt ein absperrbarer Flüssig­keitsauslaß17 vorgesehen. Im Normalbetrieb sind, wie in der Figur dargestellt, der Drucklufteinlaß15, der Flüssigkeitsauslaß17 gesperrt und das Sperrventil16 geöffnet.To replace the coolant4.1 , a shut-off compressed air inlet15 , a shut-off valve16 and finally a shut-off liquid keitsauslaß17 are provided in the feed line11 in the flow direction. In normal operation, as shown in the figure, the compressed air inlet15 , the liquid outlet17 are blocked and the check valve16 is opened.

Im folgenden ist die Funktionsweise der erfindungsgemäßen Kühl­einrichtung dargestellt: Durch die nicht vollständige Füllung des Batteriekastens2 mit Kühlflüssigkeit4.1 ist der Kühlkreis­lauf, der ja keine Umwälzpumpe aufweist, solange nicht in Funk­tion, wie nicht Kühlflüssigkeit4.1 verdampft. Erst wenn lokal an einer Zelle3 die Siedetemperatur der Kühlflüssigkeit4.1 überschritten wird, setzt eine Naturumlaufkühlung ein: Mit zu­nehmender abzuführender Wärme steigt der sich durch die aufstei­genden Dampfblasen im oberen Bereich des Batteriekastens2 auf­bauende Dampfdruck. Durch die dafür vorgesehene Sammelleitung8 entweicht der Kühlflüssigkeitsdampf4.2 aus dem Batteriekasten2 und rekondensiert in dem Kühler9 unter Abgabe der Verdampfungs­wärme an die Umgebung. Danach gelangt die rekondensierte Flüs­sigkeit4.3 unter dem Einfluß der Schwerkraft über die Vorkämmer13 wieder in den Batteriekasten2.The operation of the cooling device according to the invention is shown below: Due to the incomplete filling of the battery box2 with coolant4.1 , the cooling circuit is running, which does not have a circulation pump, as long as it does not evaporate as a function of the coolant4.1 . Natural circulation cooling only begins when the boiling temperature of the cooling liquid4.1 is exceeded locally at a cell3 : as the heat to be dissipated increases, the vapor bubbles rising in the upper region of the battery box2 increase to build-up steam pressure. The cooling line vapor4.2 escapes from the battery box2 and recondenses in the cooler9 by releasing the evaporation heat to the environment through the collecting line8 provided for this purpose. Thereafter, the recondensed liquid4.3 reaches gravity through the prechambers13 back into the battery box2nd

Voraussetzung für die gewünschte Funktion der Naturumlaufkühlung ist, daß der Kühler geodätisch höher liegt, als der Pegelstand4 im Batteriekasten2. Andernfalls würde eine Pumpe benötigt wer­den, um rekondensierte Kühlflüssigkeit in die Batterie zu beför­dern. Auch müßte in diesem Fall durch geeignete Maßnahmen ein Rückfluß von Kühlflüssigkeit aus der Batterie in den Kühler ver­hindert werden.A prerequisite for the desired function of natural circulation cooling is that the cooler is geodetically higher than the level4 in the battery box2 . Otherwise a pump would be needed to deliver recondensed coolant to the battery. Also in this case, a backflow of coolant from the battery into the cooler would have to be prevented by suitable measures.

Bei der Auswahl einer geeigneten Kühlflüssigkeit sind neben der Abstimmung der Siedetemperatur auf die höchst zulässige Be­triebstemperatur der Batterie noch andere Gesichtspunkte zu be­ rücksichtigen. Für eine optimale Kühlwirkung sollte die Kühl­flüssigkeit eine möglichst hohe Verdampfungswärme und eine gute Wärmespeicherkapazität aufweisen. Weiterhin muß die Kühlflüssig­keit elektrisch neutral sein und darf sich im gesamten Betrieb­stemperaturbereich, bei Hochtemperaturbatterien ist dies der Be­reich von -20°C bis 350°C, auch bei Vorhandensein eines elektri­schen Feldes chemisch nicht verändern. An der unteren Grenze des Betriebstemperaturbereiches sollte die Kühlflüssigkeit noch flüssig sein. Aus Gründen der Betriebssicherheit und Umweltver­träglichlichkeit sollte die Kühlflüssigkeit nicht korrosiv, un­giftig, unbrennbar und wasserunlöslich sein.When choosing a suitable coolant, in addition to theMatching the boiling temperature to the maximum permissible Beoperating temperature of the battery take into account. For an optimal cooling effect, the coolingliquid has the highest possible heat of vaporization and a good oneHave heat storage capacity. Furthermore, the coolantbe electrically neutral and can be used throughout the companytemperature range, for high-temperature batteries this is the Berange from -20 ° C to 350 ° C, even in the presence of an electrichemical field. At the lower limit of theThe coolant should still be at the operating temperature rangebe fluid. For reasons of operational safety and environmental verthe coolant should not be corrosive, unbe toxic, non-flammable and water-insoluble.

Als eine Kühlflüssigkeit, die insbesondere zur Kühlung von Na/NiCl₂-Batterien geeignet ist und den oben genannten Anforde­rungen genügt, kann die Substanz Dibutylorthophtalat (C₁₆H₂₂O₄) angegeben werden. Dieser Dibutyl-Orthophtal-Säureester ist frei von Fluor und Chlor und als großtechnisch angewandtes Transfor­matorenkühlmittel bekannt. Der Siedepunkt dieser Flüssigkeit liegt bei 335°C.As a coolant, especially for coolingNa / NiCl₂ batteries is suitable and the above requirementsis sufficient, the substance dibutyl orthophthalate (C₁₆H₂₂O₄)can be specified. This dibutyl orthophthalic acid ester is freeof fluorine and chlorine and as a large-scale transforMator coolant known. The boiling point of this liquidis at 335 ° C.

Claims (10)

Translated fromGerman

1. Kühleinrichtung für eine aus mehreren Zellen aufgebaute Bat­terie, bei der die Zellen innerhalb eines gemeinsamen geschlos­senen Batteriekastens angeordnet sind und von einer Kühlflüssig­keit umströmt werden,dadurch gekennzeichnet, daß die Siedetem­peratur der Kühlflüssigkeit (4.1) innerhalb des zulässigen Be­triebstemperaturbereiches der Zellen (3) liegt.1. Cooling device for a battery made up of several cells, in which the cells are arranged within a common closed battery box and a cooling liquid flows around them,characterized in that the boiling temperature of the cooling liquid (4.1 ) is within the permissible operating temperature range Cells (3 ).2. Kühleinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Batteriekasten (2) nur bis zu einem bestimmten Pegelstand (4) mit der Kühlflüssigkeit (4.1) angefüllt ist und oberhalb des Pegelstandes (4) sich Kühlflüssigkeitsdampf (4.2) sammelt.2. Cooling device according to claim 1, characterized in that the battery box (2 ) is only filled to a certain level (4 ) with the cooling liquid (4.1 ) and above the level (4 ) coolant vapor (4.2 ) collects.3. Kühleinrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Kühlflüssigkeitsdampf (4.2) aus dem Batteriekasten (2) auf Mittel zum Abkühlen und Rekondensieren (9) geführt und rekonden­sierte Kühlflüssigkeit (4.3) in den Batteriekasten (2) rückge­führt wird.3. Cooling device according to claim 2, characterized in that the cooling liquid vapor (4.2 ) out of the battery box (2 ) on means for cooling and recondensing (9 ) and recondensed cooling liquid (4.3 ) in the battery box (2 ) is led back.4. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abkühlen und Rekondensieren (9) eingangsseitig über eine Sammelleitung (8) mit mindestens einer Auslaßöffnung (7) des Batteriekastens (2) und ausgangsseitig über eine Zulei­tung (11) mit mindestens einer Einlaßöffnung (12) des Batterie­kastens (2) verbunden sind.4. Cooling device according to claim 3, characterized in that the means for cooling and recondensing (9 ) on the input side via a manifold (8 ) with at least one outlet opening (7 ) of the battery box (2 ) and on the output side via a supply line (11 ) with at least an inlet opening (12 ) of the battery box (2 ) are connected.5. Kühleinrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Batterie (1) eine Hochtemperaturbatterie ist und der Batte­riekasten (2), die Sammelleitung (8) und die Zuleitung (11) thermisch isolierend ausgeführt sind.5. Cooling device according to claim 4, characterized in that the battery (1 ) is a high-temperature battery and the battery cabinet (2 ), the collecting line (8 ) and the supply line (11 ) are thermally insulating.6. Kühleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß von der Sammelleitung (8) ein thermisch nicht isoliertes Druck­ausgleichsrohr (14) abzweigt.6. Cooling device according to claim 5, characterized in that from the manifold (8 ) branches off a thermally non-insulated pressure compensation tube (14 ).7. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der so gebildete Kühlkreislauf keine Umwälzpumpe aufweist.7. Cooling device according to claim 3, characterized in thatthe cooling circuit thus formed has no circulation pump.8. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die rekondensierte Kühlflüssigkeit (4.3) über eine Vorkammer (13) der Batterie (1) rückgeführt wird, wobei die Vorkammer (13) im Bodenbereich des Batteriekastens (2) mit dem die Zellen (3) aufnehmenden Teil des Batteriekastens (2) verbunden ist.8. Cooling device according to claim 3, characterized in that the recondensed cooling liquid (4.3 ) is returned via a prechamber (13 ) of the battery (1 ), the prechamber (13 ) in the bottom region of the battery box (2 ) with which the cells (3 ) receiving part of the battery box (2 ) is connected.9. Kühleinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Mittel zum Abkühlen und Rekondensieren (9) geodätisch höher angeordnet sind, als der Pegelstand (4).9. Cooling device according to claim 3, characterized in that the means for cooling and recondensing (9 ) are arranged geodetically higher than the level (4 ).10. Kühleinrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß als Kühlflüssigkeit (4.1) Dibutylorthophtalat (C₁₆H₂₂O₄) einge­setzt ist.10. Cooling device according to claim 5, characterized in that dibutyl orthophthalate (C₁₆H₂₂O₄) is used as the cooling liquid (4.1 ).