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DE102018100691A1 - High performance battery module or high power capacitor module - Google Patents

High performance battery module or high power capacitor module Download PDF

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DE102018100691A1
DE102018100691A1 DE102018100691.8A DE102018100691A DE102018100691A1 DE 102018100691 A1 DE102018100691 A1 DE 102018100691A1 DE 102018100691 A DE102018100691 A DE 102018100691A DE 102018100691 A1 DE102018100691 A1 DE 102018100691A1
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DE
Germany
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chamber
ion concentration
electrolyte liquid
box
container
Prior art date
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Withdrawn
Application number
DE102018100691.8A
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German (de)
Inventor
Hsiao-Hsuan SHEN
Kuo-Hsin CHANG
Chung-Ping Lai
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BGT Materials Ltd
Original Assignee
BGT Materials Ltd
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Filing date
Publication date
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul, bestehend aus einem Kasten (10), in dem eine Kammer (11) vorgesehen ist; einer Elektrolytflüssigkeit (20), mit der die Kammer (11) befüllt ist; Batteriezellen (30), die in der Kammer (11) des Kastens (10) angebracht sind, wobei die Batteriezellen (30) in die Elektrolytflüssigkeit (20) elektrisch isoliert eingetaucht sind; und einer Wärmetauscheinheit (40), die mit der Kammer (11) des Kastens (10) verbunden ist, wodurch ein verschlossener Fluidumlaufsraum entsteht, wobei die Wärmetauscheinheit (40) die Elektrolytflüssigkeit (20) umlaufend aus der Kammer (11) herausbefördert, weiter die Temperatur der die Kammer (11) verlassenden Elektrolytflüssigkeit (20) senkt und sodann die gekühlte Elektrolytflüssigkeit (20) durch einen Eingang (12) des Kastens (10) in die Kammer (11) zurückbefördert. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist ferner eine Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration vorgesehen, um die Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit (20) automtisch zu ermitteln und aufrechtzuerhalten . Erfindungsgemäß dient die Elektrolytflüssigkeit (20) als Kühlflüssigkeit des Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls und kann das beim Aufladen/Entladen des Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls entstehende Erhitzungsproblem lösen, sodass die Lebensdauer des Akkus oder des Kondensatorsystems verlängert wird.The invention relates to a Hochleistungsakkumodul or -kondensatormodul consisting of a box (10) in which a chamber (11) is provided; an electrolyte fluid (20) with which the chamber (11) is filled; Battery cells (30) mounted in the chamber (11) of the box (10), the battery cells (30) being immersed in the electrolyte liquid (20) electrically isolated; and a heat exchange unit (40) which is connected to the chamber (11) of the box (10), whereby a closed fluid circulation space is formed, wherein the heat exchange unit (40) circulating the electrolyte liquid (20) out of the chamber (11) further Temperature of the chamber (11) leaving the electrolyte liquid (20) lowers and then the cooled electrolyte liquid (20) through an input (12) of the box (10) back into the chamber (11). In a preferred embodiment of the invention, a device for automatic compensation of the ion concentration is also provided to automatically determine and maintain the ion concentration of the electrolyte liquid (20). According to the present invention, the electrolytic liquid (20) serves as a cooling liquid of the high-power battery module or capacitor and can solve the heating problem associated with charging / discharging the high-power battery module so that the life of the battery or the capacitor system is prolonged.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft eine Technik der Temperaturregelung von Sekundärbatterien, insbesondere ein Hochleistungsakkumodul oder Hochleistungskondensatormodul, bei dem die Elektrolytflüssigkeit als Kühlflüssigkeit dient.The invention relates to a technique of controlling the temperature of secondary batteries, in particular a Hochleistungsakkumodul or high-power capacitor module, wherein the electrolyte liquid serves as a cooling liquid.

Stand der TechnikState of the art

Um Verschmutzungen (z.B. Luftverschmutzung), die durch mit fossilen Brennstoffen wie Benzin oder Diesel angetriebene Fahrzeuge mit verursacht sind, zu verringern, sind Elektrofahrzeuge, Hybridelektrofahrzeuge und Plug-In-Hybridelektrofahrzeuge entwickelt worden. In der Regel umfasst ein Akku (Kurzform von Akkumulator) für Fahrzeuge eine Vielzahl von Batteriezellen, wobei in solche Batteriezellen häufig Lithiumionenakkus eingesetzt werden. Mehrere gekapselte Batteriezellen werden in Serie/parallel aneinander angeschlossen und weiter zu einem Akkumodul/Akkupaket gekapselt. Je nach dem Bedarf an elektrischer Energie wird häufig eine Vielzahl von Akkumodulen/Akkupaketen bei einem Fahrzeug eingesetzt, die mehrere tausend Batteriezellen umfassen.In order to reduce soiling (e.g., air pollution) caused by vehicles powered by fossil fuels such as gasoline or diesel, electric vehicles, hybrid electric vehicles, and plug-in hybrid electric vehicles have been developed. As a rule, a rechargeable battery (short form of rechargeable battery) for vehicles comprises a multiplicity of battery cells, lithium ion rechargeable batteries frequently being used in such battery cells. Several encapsulated battery cells are connected in series / parallel to each other and further encapsulated to a battery module / battery pack. Depending on the demand for electrical energy, a plurality of battery modules / battery packs are frequently used in a vehicle, which comprise several thousand battery cells.

Bei den mit elektrischer Energie angetriebenen Fahrzeugen besteht unvermeidlich das Problem der Erhitzung, die sich beim Aufladen/Entladen der Akkus ereignet. Die Temperatur stellt einen entscheidenden Faktor für die Standzeit und Sicherheit eines Akkus dar. Je höher die Temperatur des Akkus ist, desto heftiger werden die Sekundärreaktionen im Inneren des Akkus, die die Standzeit des Akkus verkürzen und im schlimmsten Fall dazu führen, dass die Wärme außer Kontrolle gerät, was einen Brand oder eine Explosion des Akkus hervorrufen kann. Die angemessene Betriebstemperatur von Lithiumionenakkus liegt zwischen 25°C und 40°C. Aus diesem Grund ist das Management der Temperatur des Akkus zu einem Forschungsschwerpunkt bei Akkus geworden.In the case of vehicles powered by electric power, there is inevitably a problem of heating that occurs during charging / discharging of the batteries. Temperature is a critical factor in the life and safety of a battery. The higher the temperature of the battery, the more intense the secondary reactions inside the battery will shorten the life of the battery and, in the worst case, cause the heat to go out Control device, which can cause a fire or explosion of the battery. The appropriate operating temperature of lithium ion batteries is between 25 ° C and 40 ° C. For this reason, the management of the temperature of the battery has become a research focus on batteries.

Bei vielen Anwendungen von Elektrofahrzeugen werden Hochleistungsakkusysteme und/oder -kondensatorsysteme gebraucht. Gegenwärtig gibt es außer der Methode, dass um den gekapselten Akku und/oder die Kondensatoreinheit herum ein Kühlmittel wie z.B. Luft, eine Flüssigkeit oder ein Festkörper angeordnet wird, keine weiteren Methoden.Many electric vehicle applications require high performance battery systems and / or capacitor systems. At present, besides the method, there is a coolant around the encapsulated battery and / or the condenser unit, such as e.g. Air, a liquid or a solid is placed, no further methods.

Es ist bekannt, dass die Temperatur des Akkus mit Lithiumionenakkus durch Luftkühlung, Flüssigkeitskühlung und Kühlung mit Speicherstoffen geregelt werden kann. Beispielsweise offenbart die Veröffentlichung US 2011/0059347 A1 einer US-Patentanmeldung ein Akkumodul, bei dem eine Luftkühlung eingesetzt wird. Zwischen zwei oder mehr als zwei Schnittstellen von plattenförmigen Akkueinheiten sind Kühlelemente angeordnet, denen Luft als Kühlmittel dient. Beispielsweise offenbart die chinesische Gebrauchsmusterschrift CN 202076386 U ein System zur Regelung der Temperatur von Akkus, welches System Akkupakete, ein Wärmeaustauschsystem und eine Temperaturregelungsvorrichtung umfasst, wobei das Wärmeaustauschsystem einen Wärmetauscher, eine Kühlflüssigkeitsumlaufleitung und eine Kältemittelumlaufleitung umfasst, wobei hier nicht Luft, sondern ein Kühlmittel als Medium eingesetzt wird und die Akkus durch Wärmeaustausch gekühlt oder erhitzt werden. Weiter offenbart die Veröffentlichung US 2010/0279154 A1 einer US-Patentanmeldung einen Akku und/oder ein Kondensatormodul zur Kühlung von Akkus, wobei eine Technik zur Kühlung von Akkus, bei der Speicherstoffe als Kühlmittel eingesetzt werden, vorgeschlagen wird, wobei hier ein Kühlmittel (z.B. Ethylenglycol) oder ein Kältemittel (z.B. R-11 und R134A) als Kühlmittel eingesetzt wird, das auch üblicherweise im Kühlsystem eines Kompressors und eines Kondensators eingesetzt wird.It is known that the temperature of the battery can be regulated with lithium ion batteries by air cooling, liquid cooling and cooling with storage materials. For example, the publication discloses US 2011/0059347 A1 a US patent application, a battery module, in which an air cooling is used. Between two or more than two interfaces of plate-shaped battery units cooling elements are arranged, which serves as air coolant. For example, the Chinese Utility Model Publication CN 202076386 U a system for controlling the temperature of batteries, which system comprises battery packs, a heat exchange system and a temperature control device, wherein the heat exchange system comprises a heat exchanger, a coolant circulation line and a refrigerant circulation line, here not air, but a coolant is used as the medium and the batteries by heat exchange be cooled or heated. Further, the publication discloses US 2010/0279154 A1 a US patent application, a battery and / or a capacitor module for cooling of batteries, wherein a technique for cooling of batteries, are used in the storage materials as coolant, is proposed, in which case a coolant (eg ethylene glycol) or a refrigerant (eg R 11 and R134A) is used as a coolant, which is also commonly used in the cooling system of a compressor and a condenser.

Bei den oben genannten bekannten technischen Ausführungen ist grundsätzlich ein Kühlmodul außerhalb des Akkus/Kondensatormoduls angeordnet, wobei bei diesen technischen Ausführungen entweder die Kühlanordnung um den Akku und/oder den Kondensatorakku/das Kondensatormodul herum verbessert worden ist oder sich darauf konzentriert, die Kühlplatte oder die Wärmeableitbaugruppe, die außerhalb des Akkus/des Kondensatormoduls angeordnet ist, aus vielen unterschiedlichen Materialien herzustellen. Dabei sind der Akku/Kondensator und das Kühlsystem deutlich als zwei voneinander unabhängige Teile angeordnet, wobei der Effekt der Kühlung des Akkus bei einer derartigen Struktur jedoch beschränkt ist. Die Beschränkung der Kühlleistung ist darauf zurückzuführen, dass ein Lithiumakku in der Regel aus einer Anode (beispielsweise Graphit), einer Kathode (beispielsweise Lithium), einem Elektrolyt und einem Separator besteht, wobei der Elektrolyt in den meisten Akkus eine Flüssigkeit ist und so auch Elektrolytflüssigkeit genannt wird. Um Oxidation und Feuchtigkeit zu verhindern, müssen die Elektroden, der Elektrolyt und der notwenige Separator in einer permanent verschlossenen Verpackung eingekapselt werden, wobei die Wärmeleitung durch das Verpackungsmaterial verringert wird, sodass eine direkte Wärmeleitung der Elektrolytflüssigkeit nicht möglich ist. Zudem handelt es sich bei den vorgenannten bekannten Techniken um Methoden zur Senkung der Temperatur außerhalb des Akkumoduls/des Akkupakets.In the above-mentioned known technical embodiments, a cooling module is generally arranged outside the battery / capacitor module, wherein in these technical embodiments either the cooling arrangement around the battery and / or the capacitor battery / the capacitor module has been improved or concentrated on the cooling plate or the Heat dissipation assembly, which is located outside the battery / capacitor module, made of many different materials. The battery / capacitor and the cooling system are clearly arranged as two independent parts, but the effect of the cooling of the battery is limited in such a structure. The limitation of the cooling performance is due to the fact that a lithium battery usually consists of an anode (for example graphite), a cathode (for example lithium), an electrolyte and a separator, the electrolyte being a liquid in most of the batteries and thus also electrolyte fluid is called. In order to prevent oxidation and moisture, the electrodes, the electrolyte and the necessary separator must be encapsulated in a permanently sealed package, whereby the heat conduction is reduced by the packaging material, so that a direct heat conduction of the electrolyte liquid is not possible. In addition, the aforementioned known techniques are methods for lowering the temperature outside the battery module / battery pack.

Aufgabe der ErfindungObject of the invention

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul zu schaffen, bei dem das beim Aufladen/Entladen des Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls entstehende Erhitzungsproblem gelöst wird.The invention has for its object to provide a high performance accumulator module or To provide capacitor module, in which the heating problem arising during charging / discharging of the high-performance accumulator module or capacitor module is solved.

Technische LösungTechnical solution

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul für Fahrzeuge und eine Ladevorrichtung dafür mit den Merkmalen des Anspruchs 7 gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.This object is achieved by a Hochleistungsakkumodul or -kondensatormodul with the features of claim 1 and a Hochleistungsakkumodul or -kondensatormodul for vehicles and a charging device therefor with the features of claim 7. Advantageous embodiments are the subject of the dependent claims.

Das erfindungsgemäße Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul umfasst einen Kasten, der ein starrer oder nachgiebiger Behälter sein kann, wobei im Kasten eine Kammer vorgesehen ist, wobei der Kasten einen Eingang und einen Ausgang aufweist, die mit dem Inneren der Kammer in Verbindung stehen; einer Elektrolytflüssigkeit, mit der die Kammer befüllt ist. Das erfindungsgemäße Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul umfasst ferner nicht gekapselte Batteriezellen, die in der Kammer des Kastens angebracht sind, wobei die Batteriezellen in die Elektrolytflüssigkeit eingetaucht sind, wobei eine erste Elektrode an der Außenseite des Kastens angeordnet und an die Pluspole der Batteriezellen elektrisch angeschlossen ist und eine zweite Elektrode an der Außenseite des Kastens angeordnet und an die Minuspole der Batteriezellen elektrisch angeschlossen ist; Das erfindungsgemäße Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul umfasst ferner eine Wärmetauscheinheit, die an den Eingang und den Ausgang des Kastens so angeschlossen ist, dass die Wärmetauscheinheit und die Kammer zusammen einen verschlossenen Fluidumlaufraum bilden, wobei die Wärmetauscheinheit umlaufend durch den Ausgang die Elektrolytflüssigkeit aus der Kammer herausbefördert, weiter die Temperatur der die Kammer verlassenden Elektrolytflüssigkeit senkt und sodann die gekühlte Elektrolytflüssigkeit durch den Eingang in die Kammer zurückbefördert. Erfindungsgemäß wird die Elektrolytflüssigkeit als Kühlmittel für das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul verwendet, wobei die nicht gekapselten Batteriezellen unmittelbar im Inneren durch die Elektrolytflüssigkeit gekühlt werden. Auf diese Weise wird das beim Aufladen/Entladen des Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls entstehende Erhitzungsproblem gelöst.The high capacity accumulator module or capacitor module of the present invention comprises a box which may be a rigid or compliant container, wherein a chamber is provided in the box, the box having an inlet and an outlet communicating with the interior of the chamber; an electrolyte fluid with which the chamber is filled. The high-capacity battery module or capacitor module according to the invention further comprises non-encapsulated battery cells mounted in the chamber of the box, wherein the battery cells are immersed in the electrolyte liquid, wherein a first electrode is disposed on the outside of the box and electrically connected to the positive terminals of the battery cells, and a second electrode is disposed on the outside of the box and electrically connected to the negative terminals of the battery cells; The high-capacity battery module or capacitor module according to the invention further comprises a heat exchange unit which is connected to the inlet and the outlet of the box so that the heat exchange unit and the chamber together form a sealed fluid circulation space, wherein the heat exchange unit circulates through the outlet the electrolyte liquid out of the chamber, further lowers the temperature of the electrolyte liquid leaving the chamber and then returns the cooled electrolyte liquid through the entrance into the chamber. According to the invention, the electrolyte liquid is used as the coolant for the high-performance battery module or capacitor module, wherein the non-encapsulated battery cells are cooled directly in the interior by the electrolyte liquid. In this way, the heating problem arising during charging / discharging of the high power battery module or capacitor module is solved.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul ferner eine Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration, welche Vorrichtung der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit in der Kammer dient und bei einer festgestellten niedrigen Ionenkonzentration die Kammer oder einen Wärmetauscher der Wärmetauscheinheit mit der gleichen Elektrolytflüssigkeit von hoher Konzentration nachfüllt. Somit kann die Ionenkonzentration der Elektroden der nicht gekapselten Batteriezellen stabil gehalten werden, um zu vermeiden, dass die Kapazität des Akkus durch die Verringerung der Anzahl von Lithiumionen verkleinert wird. Dadurch wird eine verlängerte Standzeit des Akkus oder des Kondensatormoduls erzielt.In a further preferred embodiment of the invention, the high performance battery module or capacitor module further comprises an ion balance automatic compensation device which serves to detect the ion concentration of the electrolyte fluid in the chamber and, at a detected low ion concentration, the chamber or a heat exchanger of the heat exchange unit with the same Refilling electrolyte fluid of high concentration. Thus, the ion concentration of the electrodes of the non-encapsulated battery cells can be kept stable to avoid that the capacity of the battery is reduced by the reduction of the number of lithium ions. This results in a longer service life of the battery or the capacitor module.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung umfasst das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul ferner eine Ladevorrichtung, die an eine externe Stromquelle, die erste Elektrode und die zweite Elektrode elektrisch angeschlossen ist. Die Ladevorrichtung lädt die Batteriezellen mit dem Strom von der externen Stromquelle auf.In a further preferred embodiment of the invention, the high power battery module or capacitor module further comprises a charging device electrically connected to an external power source, the first electrode and the second electrode. The charging device charges the battery cells with the power from the external power source.

Vorteilhafterweise umfasst die Wärmetauscheinheit einen Wärmetauscher und eine Pumpe, die jeweils über eine Leitung an den Eingang und den Ausgang des Kastens angeschlossen sind. Umlaufend befördert die Pumpe die Elektrolytflüssigkeit durch den Ausgang aus der Kammer heraus. Weiter wird die Temperatur der die Kammer verlassenden Elektrolytflüssigkeit durch den Wärmetauscher gesenkt. Schließlich wird die gekühlte Elektrolytflüssigkeit durch den Eingang in die Kammer zurückbefördert.Advantageously, the heat exchange unit comprises a heat exchanger and a pump, which are each connected via a line to the input and the output of the box. Circumferentially, the pump carries the electrolyte fluid out through the exit from the chamber. Further, the temperature of the electrolyte liquid leaving the chamber is lowered by the heat exchanger. Finally, the cooled electrolyte liquid is returned through the entrance to the chamber.

Vorteilhafterweise ist die Wärmetauscheinheit an einer Ladesäule angebracht. Die Ladesäule weist eine Ladepistole auf, in der ein erster Fluidanschluss und ein zweiter Fluidanschluss eingebaut sind, wobei der erste Fluidanschluss an den Eingang des Kastens und der zweite Fluidanschluss dan den Ausgang des Kastens anzuschließen ist. Ferner sind der Wärmeaustauschmedium-Eingang und -Ausgang des Wärmetauschers der Wärmetauscheinheit jeweils an den ersten und zweiten Fluidanschluss der Ladepistole der Ladesäule angeschlossen.Advantageously, the heat exchange unit is attached to a charging station. The charging station has a charging gun, in which a first fluid port and a second fluid port are installed, wherein the first fluid port to the input of the box and the second fluid port is connected to the output of the box dan. Further, the heat exchange medium inlet and outlet of the heat exchanger of the heat exchange unit are respectively connected to the first and second fluid ports of the charging gun of the charging station.

Die vorliegende Erfindung bezieht sich ferner auf ein Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul für Fahrzeuge und eine Ladevorrichtung dafür. Das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul umfasst einen Kasten, der ein starrer oder nachgiebiger Behälter sein kann, wobei im Kasten eine Kammer vorgesehen ist, wobei der Kasten einen Eingang und einen Ausgang aufweist, die mit dem Inneren der Kammer in Verbindung stehen. Das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul umfasst ferner eine Elektrolytflüssigkeit, mit der die Kammer befüllt ist, sowie nicht gekapselte Batteriezellen, die in der Kammer des Kastens angebracht sind, wobei die Batteriezellen in die Elektrolytflüssigkeit eingetaucht sind, wobei eine erste Elektrode an der Außenseite des Kastens angeordnet und an die Pluspole der Batteriezellen elektrisch angeschlossen ist und eine zweite Elektrode an der Außenseite des Kastens angeordnet und an die Minuspole der Batteriezellen elektrisch angeschlossen ist. Ferner umfasst das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul eine Wärmetauscheinheit, die an den Eingang und den Ausgang des Kastens so angeschlossen ist, dass die Wärmetauscheinheit und die Kammer zusammen einen verschlossenen Fluidumlaufraumbilden, wobei die Wärmetauscheinheit umlaufend durch den Ausgang die Elektrolytflüssigkeit aus der Kammer herausbefördert, weiter die Temperatur der die Kammer verlassenden Elektrolytflüssigkeit senkt und sodann die gekühlte Elektrolytflüssigkeit durch den Eingang in die Kammer zurückbefördert. Die Ladevorrichtung ist an eine externe Stromquelle, die erste Elektrode und die zweite Elektrode elektrisch angeschlossen. Die Ladevorrichtung lädt die Batteriezellen mit dem Strom von der externen Stromquelle auf.The present invention further relates to a high performance battery module or capacitor module for vehicles and a charging apparatus therefor. The high capacity accumulator module or condenser module includes a box, which may be a rigid or compliant container, wherein a chamber is provided in the box, the box having an inlet and an outlet communicating with the interior of the chamber. The high-capacity battery module or capacitor module further comprises an electrolyte fluid with which the chamber is filled and unencapsulated battery cells which are mounted in the chamber of the box, wherein the battery cells are immersed in the electrolyte liquid, wherein a first Electrode disposed on the outside of the box and is electrically connected to the positive terminals of the battery cells and a second electrode disposed on the outside of the box and is electrically connected to the negative terminals of the battery cells. Further, the high capacity battery module or condenser module includes a heat exchange unit connected to the entrance and exit of the box such that the heat exchange unit and the chamber together form a sealed fluid circulation space, the heat exchange unit circulating through the exit carrying the electrolyte fluid out of the chamber Temperature of the electrolyte leaving the chamber lowers and then the cooled electrolyte fluid through the entrance back into the chamber. The charging device is electrically connected to an external power source, the first electrode and the second electrode. The charging device charges the battery cells with the power from the external power source.

Beim erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und der Ladevorrichtung dafür ist es vorteilhaft, den Wärmetauscher an der Vorderseite eines Fahrzeugs anzubringen und die Temperatur der Elektrolytflüssigkeit durch Luft- oder Wasserkühlung zu senken. Die gekühlte Elektrolytflüssigkeit wird weiter durch den Eingang des Kastens in die Kammer zurückbefördert.In the high-capacity battery module or capacitor module according to the invention and the charging device therefor, it is advantageous to attach the heat exchanger to the front of a vehicle and to lower the temperature of the electrolyte fluid by air or water cooling. The cooled electrolyte fluid is further conveyed back through the entrance of the box into the chamber.

Beim erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und der Ladevorrichtung dafür ist die Wärmetauscheinheit vorteilhafterweise an einer Ladesäule angebracht. Die Ladesäule weist eine Ladepistole auf, in der ein erster Fluidanschluss und ein zweiter Fluidanschluss eingebaut sind, wobei der erste Fluidanschluss an den Eingang des Kastens und der zweite Fluidanschluss an den Ausgang des Kastens anzuschließen ist. Ferner sind der Wärmeaustauschmedium-Eingang und -Ausgang des Wärmetauschers der Wärmetauscheinheit jeweils an den ersten und zweiten Fluidanschluss der Ladepistole der Ladesäule angeschlossen. So kann das beim Aufladen/Entladen des Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls entstehende Erhitzungsproblem beim Aufladen des Fahrzeugs mit einer Ladesäule gelöst werden.In the high power battery module or capacitor module according to the invention and the charging device therefor, the heat exchange unit is advantageously mounted on a charging station. The charging station has a charging gun in which a first fluid port and a second fluid port are installed, wherein the first fluid port is to be connected to the input of the box and the second fluid port to the output of the box. Further, the heat exchange medium inlet and outlet of the heat exchanger of the heat exchange unit are respectively connected to the first and second fluid ports of the charging gun of the charging station. Thus, the heating problem associated with charging / discharging the high power battery module or capacitor module when charging the vehicle with a charging station can be solved.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel des erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormoduls und der Ladevorrichtung dafür umfasst das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul ferner eine an der Ladesäule angeordnete vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration, welche Vorrichtung der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit in der Kammer dient und bei einer festgestellten niedrigen Ionenkonzentration die Kammer oder die Wärmetauscheinheit mit der gleichen Elektrolytflüssigkeit mit hoher Konzentration nachfüllt.In a further preferred embodiment of the high-power battery module or capacitor module according to the invention and the charging device therefor, the high-power battery module or capacitor module further comprises an automatic ion concentration compensation device disposed on the charging column, which device serves to detect the ionic concentration of the electrolyte fluid in the chamber and if detected low ion concentration refills the chamber or heat exchange unit with the same high concentration electrolyte fluid.

Vorzugsweise umfasst die Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration einen Detektor, der der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit in der Kammer dient, sowie einen ersten Behälter, der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit mit hoher Ionenkonzentration dient, und einen zweiten Behälter, der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit mit niedriger Ionenkonzentration dient. Die Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration umfasst ferner einen Verteiler, der an den ersten Behälter, den zweiten Behälter und die Kammer angeschlossen ist, wobei der Verteiler die Kammer wahlweise mit der Elektrolytflüssigkeit mit hoher Ionenkonzentration im erstenBehälter oder der Elektrolytflüssigkeit mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter nachfüllt, und einen Steuerschaltkreis, an den der Detektor und der Verteiler elektrisch angeschlossen sind, wobei der Steuerschaltkreis gemäß der durch den Detektor ermittelten Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit in der Kammer den Verteiler ansteuert, die Kammer mit der Elektrolytflüssigkeit mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter oder der Elektrolytflüssigkeit mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter nachzufüllen.Preferably, the apparatus for automatically balancing the ion concentration comprises a detector for detecting the ion concentration of the electrolyte liquid in the chamber, a first container for storing a high ion concentration electrolyte liquid, and a second container for storing an electrolyte liquid low ion concentration is used. The apparatus for automatically balancing the ion concentration further comprises a manifold connected to the first container, the second container and the chamber, the manifold selectively communicating the chamber with the high ion concentration electrolyte liquid in the first container or the low ion concentration electrolyte liquid in the second container and a control circuit to which the detector and the manifold are electrically connected, the control circuit driving the manifold according to the ion concentration of the electrolyte liquid in the chamber as determined by the detector, the chamber having the high ion concentration electrolyte liquid in the first tank or the electrolyte liquid Refill with low ion concentration in the second container.

Vorzugsweise ist die Ladevorrichtung an der Ladesäule angeordnet, die an den Netzstrom elektrisch angeschlossen ist, der als externe Stromquelle für die Ladevorrichtung dient.Preferably, the charging device is arranged on the charging station, which is electrically connected to the mains current, which serves as an external power source for the charging device.

In einer weiteren vorteilhaften Ausführung ist die Ladevorrichtung an einem Fahrzeug angebracht und an den Generator des Fahrzeugs elektrisch angeschlossen, wobei die durch den Generator erzeugte elektrische Energie als externe Stromquelle dient.In a further advantageous embodiment, the charging device is mounted on a vehicle and electrically connected to the generator of the vehicle, wherein the electrical energy generated by the generator serves as an external power source.

Das erfindungsgemäße Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul ist insofern vorteilhaft, als eine Elektrolytflüssigkeit als Kühlmittel für das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul eingesetzt ist und die nicht gekapselten Batteriezellen (bestehend aus einer Kathode, einem Separator und einer Anode) in der Kammer des Kastens verpackt sind, sodass die als Kühlmittel dienende Elektrolytflüssigkeit über einen verschlossenen Schlauch oder ein verschlossenes Rohr in die Kammer eintritt und die Kammer verlässt. Beim Aufladen/Entladen des Akkus kann die durch die Batteriezellen erzeugte Wärme zusammen mit der Elektrolytflüssigkeit in den Wärmetauscher an der anderen Seite des Kastens gelangen und dort gekühlt werden. Auf diese Weise kann das beim Aufladen/Entladen des Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls entstehende Erhitzungsproblem gelöst werden, und die Standzeit des Akkus und/oder des Kondensatorsystems kann auch dadurch verlängert werden. Zudem sorgt die Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration dafür, dass die Ionenkonzentration der Elektroden der nicht gekapselten Batteriezellen stabil gehalten wird, um zu vermeiden, dass die Kapazität des Akkus durch die Verringerung der Anzahl von Lithiumionen verkleinert wird. Dadurch wird eine verlängerte Standzeit des Akkus oder des Kondensatormoduls erzielt.The high-capacity battery module or capacitor module according to the invention is advantageous in that an electrolyte liquid is used as a coolant for the high-capacity battery module or capacitor module and the non-encapsulated battery cells (consisting of a cathode, a separator and an anode) are packed in the chamber of the box, so that the electrolyte fluid serving as a coolant enters the chamber via a sealed tube or a sealed tube and leaves the chamber. When charging / discharging the battery, the heat generated by the battery cells can get together with the electrolyte liquid in the heat exchanger on the other side of the box and cooled there. In this way, the heating problem arising during charging / discharging of the high-power battery module or capacitor module can be solved, and the service life of the battery and / or the capacitor system can also be prolonged thereby. moreover The device for automatically balancing the ion concentration ensures that the ion concentration of the electrodes of the non-encapsulated battery cells is kept stable in order to avoid that the capacity of the battery is reduced by reducing the number of lithium ions. This results in a longer service life of the battery or the capacitor module.

Figurenlistelist of figures

  • 1 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormoduls, 1 shows a schematic representation of the structure of an embodiment of a Hochleistungsakkumodul or -kondensatormoduls invention,
  • 2 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormoduls, 2 shows a schematic representation of the structure of a further embodiment of a Hochleistungsakkumodul or -kondensatormoduls invention,
  • 3 zeigt eine schematische Darstellung des Aufbaus eines weiteren Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormoduls, 3 shows a schematic representation of the structure of a further embodiment of a Hochleistungsakkumodul or -kondensatormoduls invention,
  • 4 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilaufbaus der Erfindung, wobei der Aufbau einer Ausführung eines Kastens veranschaulicht ist, 4 shows a schematic representation of a partial structure of the invention, wherein the construction of an embodiment of a box is illustrated,
  • 5 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilaufbaus der Erfindung, wobei der Aufbau einer Ausführung einer Ladevorrichtung veranschaulicht ist, und 5 shows a schematic representation of a partial structure of the invention, wherein the construction of an embodiment of a charging device is illustrated, and
  • 6 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilaufbaus der Erfindung, wobei der Aufbau einer Ausführung einer an einem Fahrzeug angebrachten Wärmetauscheinheit veranschaulicht ist. 6 shows a schematic representation of a partial structure of the invention, wherein the construction of an embodiment of a vehicle mounted on a heat exchange unit is illustrated.

Detaillierte Beschreibung bevorzugter AusführungsbeispieleDetailed description of preferred embodiments

Im Folgenden werden Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung anhand der detaillierten Beschreibung von Ausführungsbeispielen und der beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Die Erfindung ist jedoch nicht auf diese Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen beschränkt.In the following, objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description of embodiments and the accompanying drawings. However, the invention is not limited to this description and the accompanying drawings.

Wie in 1 gezeigt ist, besteht das erfindungsgemäße Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul gemäß einem Ausführungsbeispiel aus einem Kasten 10, einer Elektrolytflüssigkeit 20, nicht gekapselten Batteriezellen 30 und einer Wärmetauscheinheit 40.As in 1 is shown, the Hochleistungsakkumodul or -kondensatormodul according to an embodiment of the invention consists of a box 10 , an electrolyte fluid 20 , not encapsulated battery cells 30 and a heat exchange unit 40 ,

Dabei ist im Inneren des Kastens 10 eine Kammer 11 vorgesehen. Der Kasten 40 weist einen Eingang 12 und einen Ausgang 13 auf, die mit dem Inneren der Kammer 11 in Verbindung stehen. Der Kasten 10 kann ein starrer oder nachgiebiger Behälter sein.It is inside the box 10 a chamber 11 intended. The box 40 has an entrance 12 and an exit 13 on that with the interior of the chamber 11 stay in contact. The box 10 may be a rigid or compliant container.

Die Kammer 11 ist mit der Elektrolytflüssigkeit 20 befüllt. Die Elektrolytflüssigkeit 20 kann durch den Eingang 12 der Kammer 11 in die Kammer 11 eintreten und durch den Ausgang 13 der Kammer 11 die Kammer 11 verlassen.The chamber 11 is with the electrolyte fluid 20 filled. The electrolyte fluid 20 can through the entrance 12 the chamber 11 in the chamber 11 enter and through the exit 13 the chamber 11 the chamber 11 leave.

Die nicht gekapselten Batteriezellen 30 (in der Regel aus einer Kathode, einem Separator und einer Anode) sind seriell und/oder parallel geschaltet und in der Kammer 11 des Kastens 10 angebracht. Die Batteriezellen 30 sind in die Elektrolytflüssigkeit 20 eingetaucht. Die Minuspole der Batteriezellen 30 sind an eine erste Elektrode 21 an der Außenseite des Kastens 10 elektrisch angeschlossen, und die Pluspole der Batteriezellen 30 sind an eine zweite Elektrode 22 an der Außenseite des Kastens 10 elektrisch angeschlossen.The non-encapsulated battery cells 30 (usually a cathode, a separator and an anode) are connected in series and / or in parallel and in the chamber 11 of the box 10 appropriate. The battery cells 30 are in the electrolyte fluid 20 immersed. The negative poles of the battery cells 30 are to a first electrode 21 on the outside of the box 10 electrically connected, and the positive poles of the battery cells 30 are connected to a second electrode 22 on the outside of the box 10 electrically connected.

Die Wärmetauscheinheit 40 ist an den Eingang 12 und den Ausgang 13 des Kastens 10 angeschlossen und bildet zusammen mit der Kammer 11 einen verschlossenen Fluidumlaufraum. Die Wärmetauscheinheit 40 befördert umlaufend durch den Ausgang 13 die Elektrolytflüssigkeit 20 aus der Kammer 20 heraus, senkt weiter die Temperatur der die Kammer 11 verlassenden Elektrolytflüssigkeit 20 und befördert sodann die gekühlte Elektrolytflüssigkeit 20 durch den Eingang 12 in die Kammer 11 zurück.The heat exchange unit 40 is at the entrance 12 and the exit 13 of the box 10 connected and forms together with the chamber 11 a closed fluid circulation space. The heat exchange unit 40 circulating through the exit 13 the electrolyte fluid 20 out of the chamber 20 out, further lowers the temperature of the chamber 11 leaving the electrolyte fluid 20 and then conveys the cooled electrolyte fluid 20 through the entrance 12 in the chamber 11 back.

In einem Ausführungsbeispiel umfasst die Wärmetauscheinheit 40 einen Wärmetauscher 41 und eine Pumpe 42. Der Wärmetauscher 41 und die Pumpe 42 sind jeweils über eine Leitung an den Eingang 12 und den Ausgang 13 des Kastens 10 angeschlossen. Die Wärme, die beim Auf laden/Entladen der Batteriezellen 30 entsteht, wird zunächst durch die Elektrolytflüssigkeit 20 aufgenommen. Weiter befördert die Pumpe 42 umlaufend die Elektrolytflüssigkeit 20, die Wärme aufgenommen hat, durch den Ausgang 13 aus der Kammer 11 heraus. Anschließend senkt der Wärmetauscher 41 die Temperatur der die Kammer 11 verlassenden Elektrolytflüssigkeit 20, und die gekühlte Elektrolytflüssigkeit 20 wird weiter durch den Eingang 12 in die Kammer 11 zurückbefördert. Die als Kühlmittel dienende Elektrolytflüssigkeit 20 kann auch über einen verschlossenen Schlauch oder ein verschlossenes Rohr in die Kammer 11 eintreten und die Kammer 11 verlassen. Beim Aufladen/Entladen des Akkus kann die durch die Batteriezellen 30 erzeugte Wärme zusammen mit der Elektrolytflüssigkeit 20 in den Wärmetauscher 41 außerhalb der Kammer 11 gelangen. Auf diese Weise kann das beim Auf laden/Entladen des Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls entstehende Erhitzungsproblem gelöst werden, und die Standzeit des Akkus und/oder des Kondensatorsystems kann dadurch auch verlängert werden.In one embodiment, the heat exchange unit comprises 40 a heat exchanger 41 and a pump 42 , The heat exchanger 41 and the pump 42 are each via a line to the entrance 12 and the exit 13 of the box 10 connected. The heat when charging / discharging the battery cells 30 arises, is first through the electrolyte fluid 20 added. Next carries the pump 42 circulating the electrolyte fluid 20 that has absorbed heat through the outlet 13 out of the chamber 11 out. Then the heat exchanger lowers 41 the temperature of the chamber 11 leaving the electrolyte fluid 20 , and the cooled electrolyte fluid 20 will continue through the entrance 12 in the chamber 11 conveyed back. The electrolyte fluid serving as a coolant 20 can also have a sealed tube or a sealed tube in the chamber 11 enter and the chamber 11 leave. When charging / discharging the battery can through the battery cells 30 generated heat together with the electrolyte liquid 20 in the heat exchanger 41 outside the chamber 11 reach. In this way, the heating problem arising during charging / discharging of the high-power battery module or capacitor module can be solved, and the service life of the battery and / or the capacitor system can thereby also be extended.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß 2 umfasst das erfindungsgemäße Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul ferner eine Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration 50, welche Vorrichtung der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit 20 dient und bei einer festgestellten niedrigen Ionenkonzentration die Kammer 11 oder den Wärmetauscher 41 mit der gleichen Elektrolytflüssigkeit 20 mit hoher Konzentration nachfüllt. Somit kann die Ionenkonzentration der Elektroden der nicht gekapselten Batteriezellen 30 stabil gehalten werden, um zu vermeiden, dass die Kapazität des Akkus durch die Verringerung der Anzahl von Lithiumionen verkleinert wird. Dadurch wird eine verlängerte Standzeit des Akkus oder des Kondensatormoduls erzielt. Die Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration 50 umfasst einen Detektor 53, der der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit 20 dient, sowie einen ersten Behälter 51, der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit 20 mit hoher Ionenkonzentration dient und einen zweiten Behälter 52, der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit 20 mit niedriger Ionenkonzentration dient. Die Vorrichtung umfasst ferner einen Verteiler 54, der an den ersten Behälter 51, den zweiten Behälter 52 und die Kammer 11 oder den Wärmetauscher 41 angeschlossen ist, wobei der Verteiler 54 die Kammer 11 wahlweise mit der Elektrolytflüssigkeit 20 von hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter 51 oder der Elektrolytflüssigkeit 20 von niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter 52 nachfüllt. Die Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration 50 umfasst ferner einen Steuerschaltkreis 55, an den der Detektor 53 und der Verteiler 54 elektrisch angeschlossen sind, wobei der Steuerschaltkreis gemäß der durch den Detektor ermittelten Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit in der Kammer den Verteiler ansteuert, um die Kammer mit der Elektrolytflüssigkeit mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter oder der Elektrolytflüssigkeit mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter nachzufüllen. Der Steuerschaltkreis 55 steuert gemäß der durch den Detektor 53 ermittelten Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit 20 den Verteiler 54 an, um die Kammer 11 mit der Elektrolytflüssigkeit mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter 51 oder der Elektrolytflüssigkeit mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter 52 nachzufüllen. Beispielsweise wird dadurch, dass der Verteiler 54 über eine Leitung an die Kammer 11 oder den Wärmetauscher 41 angeschlossen ist, ermöglicht, ein Nachfüllen der Ionen und ein Ausgleichen der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit 20 im Wärmetauscher 41 oder in der Kammer 11 durchzuführen. In a further preferred embodiment according to 2 The high capacity battery module or capacitor module according to the invention further comprises an apparatus for automatically balancing the ion concentration 50 , What device of determining the ion concentration of the electrolyte liquid 20 serves and at a detected low ion concentration, the chamber 11 or the heat exchanger 41 with the same electrolyte fluid 20 refilled with high concentration. Thus, the ion concentration of the electrodes of the non-encapsulated battery cells 30 be kept stable in order to avoid that the capacity of the battery is reduced by reducing the number of lithium ions. This results in a longer service life of the battery or the capacitor module. The device for automatic compensation of the ion concentration 50 includes a detector 53 , which determines the ion concentration of the electrolyte fluid 20 serves as well as a first container 51 which involves storing an electrolyte fluid 20 with high ion concentration serves and a second container 52 which involves storing an electrolyte fluid 20 with low ion concentration serves. The device further comprises a distributor 54 which is the first container 51 , the second container 52 and the chamber 11 or the heat exchanger 41 is connected, the distributor 54 the chamber 11 optionally with the electrolyte fluid 20 of high ion concentration in the first container 51 or the electrolyte fluid 20 of low ion concentration in the second vessel 52 refills. The device for automatic compensation of the ion concentration 50 further comprises a control circuit 55 to which the detector 53 and the distributor 54 are electrically connected, wherein the control circuit according to the determined by the detector ion concentration of the electrolyte liquid in the chamber controls the manifold to refill the chamber with the electrolyte liquid with high ion concentration in the first container or the electrolyte liquid with low ion concentration in the second container. The control circuit 55 controls according to the by the detector 53 determined ion concentration of the electrolyte liquid 20 the distributor 54 to the chamber 11 with the electrolyte liquid with high ion concentration in the first container 51 or the low ion concentration electrolyte liquid in the second container 52 refill. For example, this is due to the fact that the distributor 54 via a line to the chamber 11 or the heat exchanger 41 allows refilling the ions and balancing the ion concentration of the electrolyte liquid 20 in the heat exchanger 41 or in the chamber 11 perform.

In einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel gemäß 3 umfasst das erfindungsgemäße Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul ferner eine Ladevorrichtung 60, die an eine externe Stromquelle P, eine erste Elektrode 21 und eine zweite Elektrode 22 elektrisch angeschlossen ist. Die Ladevorrichtung 60 lädt die Batteriezellen 30 mit dem Strom von der externen Stromquelle P auf.In a further preferred embodiment according to 3 The high power battery module or capacitor module according to the invention further comprises a charging device 60 connected to an external power source P , a first electrode 21 and a second electrode 22 electrically connected. The loading device 60 charges the battery cells 30 with the power from the external power source P on.

Die vorliegende Erfindung stellt einerseits ein Hochleistungsakkumodul für Fahrzeuge bereit. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in die Kammer 11 eine Vielzahl von Batteriezellen 30 eingesetzt, die seriell und/oder parallel geschaltet sind, wobei die Minuspole der Batteriezellen 30 an die erste Elektrode 21 und die Pluspole der Batteriezellen 30 an die zweite Elektrode 22 elektrisch angeschlossen sind, wodurch ein Akkumodul, auch Akkupaket genannt, gebildet ist. In der Regel wird eine Vielzahl von Akkumodulen/Akkupaketen in einem Fahrzeug angebracht, wobei ein verschlossener Fluidumlaufraum dadurch gebildet werden kann, dass der Eingang 12 und der Ausgang 13 der Akkumodule/Akkupakete jeweils über eine Leitung an die Leitung der Wärmetauscheinheit 40 angeschlossen werden. Somit können die Batteriezellen 30 ebenfalls gekühlt werden.On the one hand, the present invention provides a high performance accumulator module for vehicles. In a preferred embodiment of the invention is in the chamber 11 a variety of battery cells 30 used, which are connected in series and / or in parallel, wherein the negative terminals of the battery cells 30 to the first electrode 21 and the positive poles of the battery cells 30 to the second electrode 22 are electrically connected, whereby a battery module, also called battery pack is formed. In general, a plurality of battery modules / battery packs is mounted in a vehicle, wherein a closed fluid circulation space can be formed by the fact that the input 12 and the exit 13 the Akkumodule / Akkupakete each via a line to the line of the heat exchange unit 40 be connected. Thus, the battery cells can 30 also be cooled.

Selbstverständlich ist es möglich, die Batteriezellen 30 durch Hochleistungskondensatoren, die ebenfalls zum Speichern elektrischer Energie verwendet werden können, zu ersetzen, wobei die Hochleistungskondensatoren in weiteren Anlagen, die Hochleistungsstrom benötigen, eingesetzt werden können.Of course it is possible the battery cells 30 by high performance capacitors, which can also be used to store electrical energy to replace, where the high performance capacitors in other systems that require high power current, can be used.

4 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei der der Kasten 10 ein starrer Behälter aus Kunststoff/Metall ist. In einem bevorzugten Ausführungsbeispiel ist an der Außenseite des Kastens 10 eine erste Schnittstelle für elektrische Steckverbinder 14 angeordnet, die an die erste und zweite Elektrode 21, 22 elektrisch angeschlossen ist. In einem Ausführungsbeispiel ist die erste Schnittstelle für elektrische Steckverbinder 14 mit zwei ersten Elektroden 21 und zwei zweiten Elektroden 22 versehen. Die erste Schnittstelle für elektrische Steckverbinder 14 dient gleichzeitig als Schnittstelle zum Aufladen und zum Ausgeben elektrischer Energie. Die Ladevorrichtung 60 kann über ein erstes Stromkabel 61 an das eine Paar der ersten und zweiten Elektrode 21, 22 der ersten Schnittstelle für elektrische Steckverbinder 14 elektrisch angeschlossen werden, um die Batteriezellen 30 mit Strom aufzuladen. Die Strombelastung (z.B. durch den Elektromotor eines Fahrzeugs) kann über ein zweites Stromkabel 62 an das andere Paar der ersten und zweiten Elektrode 21, 22 der ersten Schnittstelle für elektrische Steckverbinder 14 elektrisch angeschlossen werden und benutzt so die elektrische Energie der Batteriezellen 30. 4 shows an embodiment in which the box 10 a rigid plastic / metal container. In a preferred embodiment is on the outside of the box 10 a first interface for electrical connectors 14 arranged adjacent to the first and second electrodes 21 . 22 electrically connected. In one embodiment, the first interface is for electrical connectors 14 with two first electrodes 21 and two second electrodes 22 Provided. The first interface for electrical connectors 14 at the same time serves as an interface for charging and for the output of electrical energy. The loading device 60 can via a first power cable 61 to the one pair of the first and second electrodes 21 . 22 the first interface for electrical connectors 14 be electrically connected to the battery cells 30 to be charged with electricity. The current load (eg by the electric motor of a vehicle) can be connected via a second power cable 62 to the other pair of the first and second electrodes 21 . 22 the first interface for electrical connectors 14 be electrically connected, thus using the electrical energy of the battery cells 30 ,

Vorzugsweise wird der Wärmetauscher 41 an der Vorderseite eines Autos oder eines Elektrofahrzeugs (siehe 6) montiert, wobei die Temperatur der Elektrolytflüssigkeit 20 durch Luft- oder Wasserkühlung gesenkt wird. Weiter wird die gekühlte Elektrolytflüssigkeit 20 durch den Eingang 12 in die Kammer 11 zurückbefördert. Auf diese Weise wird die beim Aufladen/Entladen der Batteriezellen 30 erzeugte Wärme mithilfe der Elektrolytflüssigkeit 20 abgeleitet, um die Batteriezellen 30 zu kühlen und die Temperatur zu regeln.Preferably, the heat exchanger 41 on the front of a car or electric vehicle (see 6 ), the Temperature of the electrolyte fluid 20 is lowered by air or water cooling. Next is the cooled electrolyte liquid 20 through the entrance 12 in the chamber 11 conveyed back. In this way, when charging / discharging the battery cells 30 generated heat using the electrolyte fluid 20 derived to the battery cells 30 to cool and to regulate the temperature.

Beim Einsatz des erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul ist der Wärmetauscher 41 in einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel an einer Ladesäule A angebracht, wie in 5 gezeigt ist. Die Ladesäule A weist eine Ladepistole 70 auf, in der ein erster Fluidanschluss 71 und ein zweiter Fluidanschluss 72 eingebaut sind, wobei der erste Fluidanschluss 71 an den Eingang 12 des Kastens 10 und der zweite Fluidanschluss 72 an den Ausgang 13 des Kastens 10 anzuschließen ist. Normalerweise ist die Ladepistole 70 über eine an der Außenseite des Fahrgestells des Elektrofahrzeugs angebrachte Ladeschnittstelle 63 an den Eingang 12 und den Ausgang 13 des Kastens 10 angeschlossen (siehe 4). Beispielsweise ist die Ladeschnittstelle 63 mit einem an den ersten Fluidanschluss 71 anzuschließenden ersten Schnellanschluss 64 und einem an den zweiten Fluidanschluss 72 anzuschließenden zweiten Schnellanschluss 65 versehen, wobei der erste und zweite Schnellanschluss 64, 65 wiederum jeweils über eine Leitung 641, 651 an dem Eingang 12 und dem Ausgang 13 angeschlossen sind. Der Wärmeaustauschmedium-Eingang und -Ausgang des an der Ladesäule A angebrachten Wärmetauschers 41 der Wärmetauscheinheit 40 sind jeweils an den ersten und zweiten Fluidanschluss 71, 72 (bevorzugt als Schnellanschluss ausgebildet) der Ladepistole 70 der Ladesäule A angeschlossen . So ist es auch möglich, die Batteriezellen 30 beim Aufladen des Fahrzeugs durch die Ladesäule A durch die an der Ladesäule A angebrachte Wärmetauscheinheit 40 zu kühlen.When using the Hochleistungsakkumodul or -kondensatormodul invention is the heat exchanger 41 in a further preferred embodiment of a charging station A attached, as in 5 is shown. The charging station A has a loading gun 70 on, in which a first fluid connection 71 and a second fluid port 72 are incorporated, wherein the first fluid port 71 to the entrance 12 of the box 10 and the second fluid port 72 to the exit 13 of the box 10 is to be connected. Usually the loading gun 70 via a charging interface mounted on the outside of the chassis of the electric vehicle 63 to the entrance 12 and the exit 13 of the box 10 connected (see 4 ). For example, the charging interface 63 with one to the first fluid port 71 to be connected first quick connection 64 and one to the second fluid port 72 to be connected second quick connection 65 provided, wherein the first and second quick connector 64 . 65 again in each case via a line 641 . 651 at the entrance 12 and the exit 13 are connected. The heat exchange medium input and output at the charging station A attached heat exchanger 41 the heat exchange unit 40 are respectively to the first and second fluid port 71 . 72 (preferably designed as a quick connection) of the charging gun 70 the charging station A connected. So it is also possible, the battery cells 30 when charging the vehicle through the charging station A through the at the charging station A attached heat exchange unit 40 to cool.

Beim erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung dafür ist die Ladevorrichtung 60 vorzugsweise an einem Fahrzeug angebracht, wobei die Ladevorrichtung 60 an den Generator des Fahrzeugs elektrisch angeschlossen ist, wobei die vom Generator erzeugte elektrische Energie als externe Stromquelle dient.In the case of the high-capacity accumulator module or capacitor module according to the invention and the charging device according to the invention for this purpose, the charging device is 60 preferably mounted on a vehicle, the loading device 60 is electrically connected to the generator of the vehicle, wherein the electrical energy generated by the generator serves as an external power source.

In einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Hochleistungsakkumoduls oder -kondensatormoduls und der erfindungsgemäßen Ladevorrichtung dafür ist die Ladevorrichtung 60 an der Ladesäule A angeordnet, wobei die Ladevorrichtung 60 an den Netzstrom elektrisch angeschlossen ist, der als externe Stromquelle für die Ladevorrichtung 60 dient. Die Ladepistole 70 weist ferner einen Ladestecker 73 auf, der an die an der Außenseite des Fahrgestells des Elektrofahrzeugs angebrachte Ladeschnittstelle elektrisch angeschlossen werden kann. Die Batteriezellen 30 werden mit der von der Ladesäule A zur Verfügung gestellten externen Stromquelle aufgeladen.In an advantageous development of the high-performance accumulator module or capacitor module according to the invention and the charging device according to the invention for this purpose, the charging device 60 at the charging station A arranged, the loading device 60 is electrically connected to the mains power, as an external power source for the charging device 60 serves. The loading pistol 70 also has a charging plug 73 which can be electrically connected to the charging interface provided on the outside of the chassis of the electric vehicle. The battery cells 30 be with the of the charging station A charged external power source is charged.

Obwohl die vorliegende Erfindung anhand der Ausführungsbeispiele detailliert beschrieben worden ist, ist für den Fachmann selbstverständlich, dass die Erfindung nicht auf diese Ausführungsbeispiele beschränkt ist, sondern dass vielmehr Abwandlungen in der Weise möglich sind, dass einzelne Merkmale weggelassen oder andersartige Kombinationen von Merkmalen verwirklicht werden können, solange der Schutzbereich der beigefügten Ansprüche nicht verlassen wird. Die Offenbarung der vorliegenden Erfindung schließt sämtliche Kombinationen der vorgestellten Einzelmerkmale mit ein.Although the present invention has been described in detail with reference to the embodiments, it will be understood by those skilled in the art that the invention is not limited to these embodiments, but rather modifications are possible in the manner that individual features omitted or other combinations of features can be realized as long as the scope of protection of the appended claims is not abandoned. The disclosure of the present invention includes all combinations of the featured individual features.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

1010
Kastenbox
1111
Kammerchamber
1212
Eingangentrance
1313
Ausgangexit
1414
erste Schnittstelle für elektrische Steckverbinderfirst interface for electrical connectors
1515
zweite Schnittstelle für elektrische Steckverbindersecond interface for electrical connectors
2020
Elektrolytflüssigkeitelectrolyte fluid
2121
erste Elektrodefirst electrode
2222
zweite Elektrodesecond electrode
3030
Batteriezellebattery cell
4040
WärmetauscheinheitHeat exchange unit
4141
Wärmetauscherheat exchangers
4242
Pumpepump
5050
Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der IonenkonzentrationDevice for automatic compensation of the ion concentration
5151
erster Behälterfirst container
5252
zweiter Behältersecond container
5353
Detektordetector
5454
Verteilerdistributor
5555
SteuerschaltkreisControl circuit
6060
Ladevorrichtungloader
6161
erstes Stromkabelfirst power cable
6262
zweites Stromkabelsecond power cable
6363
LadeschnittstelleLoading interface
6464
erster Schnellanschlussfirst quick connection
641 641
Leitungmanagement
6565
zweiter Schnellanschlusssecond quick connection
651651
Leitungmanagement
7070
Ladepistoleloading pistol
7171
erster Fluidanschlussfirst fluid connection
7272
zweiter Fluidanschlusssecond fluid connection
7373
Ladesteckercharging plug
AA
Ladesäulecharging station
PP
externe Stromquelleexternal power source

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • US 2011/0059347 A1 [0005]US 2011/0059347 A1 [0005]
  • CN 202076386 U [0005]CN 202076386 U [0005]
  • US 2010/0279154 A1 [0005]US 2010/0279154 A1 [0005]

Claims (15)

Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul mit - einem Kasten (10), in dem eine Kammer (11) vorgesehen ist, wobei der Kasten (10) einen Eingang (12) und einen Ausgang (13) aufweist, die mit dem Inneren der Kammer (11) in Verbindung stehen; - einer Elektrolyt flüssigkeit (20), mit der dieKammer (11) befüllt ist, wobei die Elektrolytflüssigkeit (20) durch den Eingang (12) der Kammer (11) in die Kammer (11) eintreten und durch den Ausgang (13) der Kammer (11) die Kammer (11) verlassen kann; - nicht gekapselten Batteriezellen (30), die in der Kammer (11) des Kastens (10) angebracht sind, wobei die Batteriezellen (30) in die Elektrolytflüssigkeit (20) eingetaucht sind, wobei eine erste Elektrode (21) an der Außenseite des Kastens (10) angeordnet und an die Pluspole der Batteriezellen (30) elektrisch angeschlossen ist und eine zweite Elektrode (22) an der Außenseite des Kastens (10) angeordnet und an die Minuspole der Batteriezellen (30) elektrisch angeschlossen ist; und - einer Wärmetauscheinheit (40), die an den Eingang (12) und den Ausgang (13) des Kastens (10) so angeschlossen ist, dass die Wärmetauscheinheit (40) und die Kammer (11) zusammen einen verschlossenen Fluidumlaufsraum bilden, wobei die Wärmetauscheinheit (40) umlaufend durch den Ausgang (13) die Elektrolytflüssigkeit (20) aus der Kammer (11) herausbefördert, weiter die Temperatur der die Kammer (11) verlassenden Elektrolytflüssigkeit (20) senkt und sodann die gekühlte Elektrolytflüssigkeit (20) durch den Eingang (12) in die Kammer (11) zurückbefördert.High performance battery module or capacitor module with - a box (10) in which a chamber (11) is provided, the box (10) having an inlet (12) and an outlet (13) communicating with the interior of the chamber (11); - An electrolyte liquid (20), with which the chamber (11) is filled, wherein the electrolyte liquid (20) through the inlet (12) of the chamber (11) enter the chamber (11) and through the outlet (13) of the chamber (11) leave the chamber (11); non-encapsulated battery cells (30) mounted in the chamber (11) of the box (10), the battery cells (30) being immersed in the electrolyte liquid (20), a first electrode (21) on the outside of the box (10) arranged and electrically connected to the positive terminals of the battery cells (30) and a second electrode (22) on the outside of the box (10) and is electrically connected to the negative terminals of the battery cells (30); and - A heat exchange unit (40) which is connected to the input (12) and the output (13) of the box (10) so that the heat exchange unit (40) and the chamber (11) together form a sealed fluid circulation chamber, wherein the heat exchange unit (40) circulating through the outlet (13) the electrolyte liquid (20) out of the chamber (11), further lowering the temperature of the chamber (11) leaving the electrolyte liquid (20) and then the cooled electrolyte liquid (20) through the entrance ( 12) back into the chamber (11). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (10) ein starrer oder nachgiebiger Behälter ist.Heavy-duty battery module or capacitor module after Claim 1 , characterized in that the box (10) is a rigid or compliant container. Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul eine Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration (50) umfasst, die Folgendes umfasst: - einen Detektor (53), der der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit (20) in der Kammer (11) dient; - einen ersten Behälter (51), der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration dient; - einen zweiten Behälter (52), der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration dient; - einen Verteiler (54), der an den ersten Behälter (51), den zweiten Behälter (52) und die Kammer (11) angeschlossen ist, wobei der Verteiler (54) die Kammer (11) wahlweise mit der Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter (51) oder der Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter (52) nachfüllt; und - einen Steuerschaltkreis (55), an den der Detektor (53) und der Verteiler (54) elektrisch angeschlossen sind, wobei der Steuerschaltkreis (55) gemäß der durch den Detektor (53) ermittelten Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit (20) in der Kammer (11) den Verteiler (54) ansteuert, um die Kammer (11) mit der Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter (51) oder der Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter (52) nachzufüllen.Heavy-duty battery module or capacitor module after Claim 1 characterized in that the high power battery module or capacitor module comprises an ion concentration automatic compensation device (50) comprising: - a detector (53) for determining the ion concentration of the electrolyte fluid (20) in the chamber (11) ; a first container (51) for storing a high ion concentration electrolyte fluid (20); a second container (52) for storing a low ion concentration electrolyte fluid (20); - A manifold (54) which is connected to the first container (51), the second container (52) and the chamber (11), wherein the manifold (54) the chamber (11) optionally with the electrolyte liquid (20) high ion concentration in the first container (51) or the electrolyte liquid (20) with low ion concentration in the second container (52) refills; and - a control circuit (55), to which the detector (53) and the distributor (54) are electrically connected, wherein the control circuit (55) in accordance with the determined by the detector (53) ion concentration of the electrolyte liquid (20) in the chamber ( 11) drives the manifold (54) to replenish the chamber (11) with the high ion concentration electrolyte liquid (20) in the first container (51) or the low ion concentration electrolyte liquid (20) in the second container (52). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul nach Anspruch 1 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul eine Ladevorrichtung (60) umfasst, die an eine externe Stromquelle (P), die erste Elektrode (21) und die zweite Elektrode (22) elektrisch angeschlossen ist, wobei die Ladevorrichtung (60) die Batteriezellen (30) mit dem Strom der externen Stromquelle (P) auflädt.Heavy-duty battery module or capacitor module after Claim 1 or 3 characterized in that the high power battery module or capacitor module comprises a charging device (60) electrically connected to an external power source (P), the first electrode (21) and the second electrode (22), the charging device (60) Charges battery cells (30) with the power of the external power source (P). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheinheit (40) einen Wärmetauscher (41) und eine Pumpe (42) umfasst, die jeweils über eine Leitung an den Eingang (12) und den Ausgang (13) des Kastens (10) angeschlossen sind, wobei die Pumpe (42) die Elektrolytflüssigkeit (20) umlaufend durch den Ausgang (13) aus der Kammer (11) befördert, wobei die Temperatur der die Kammer (11) verlassenden Elektrolytflüssigkeit (20) durch den Wärmetauscher (41) gesenkt wird und die gekühlte Elektrolytflüssigkeit (20) schließlich durch den Eingang (12) in die Kammer (11) zurückbefördert wird.Heavy-duty battery module or capacitor module after Claim 1 characterized in that the heat exchange unit (40) comprises a heat exchanger (41) and a pump (42) each connected via a conduit to the inlet (12) and the outlet (13) of the box (10) Pump (42) the electrolyte liquid (20) circulating through the output (13) from the chamber (11), wherein the temperature of the chamber (11) leaving the electrolyte liquid (20) through the heat exchanger (41) is lowered and the cooled electrolyte liquid (20) is finally fed back through the entrance (12) in the chamber (11). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheinheit (40) an einer Ladesäule (A) angebracht ist, wobei die Ladesäule (A) eine Ladepistole (70) aufweist, in der ein erster Fluidanschluss (71) und ein zweiter Fluidanschluss (72) eingebaut sind, wobei der erste Fluidanschluss (71) an den Eingang (12) des Kastens (10) und der zweite Fluidanschluss (72) an den Ausgang (13) des Kastens (10) anschließbar ist, wobei der Wärmeaustauschmedium-Eingang und -Ausgang des Wärmetauschers (41) der Wärmetauscheinheit (40) jeweils an den ersten und zweiten Fluidanschluss (71, 72) der Ladepistole (70) der Ladesäule (A) angeschlossen sind.Heavy-duty battery module or capacitor module after Claim 1 characterized in that the heat exchange unit (40) is mounted on a charging station (A), the charging station (A) having a charging gun (70) in which a first fluid port (71) and a second fluid port (72) are installed, wherein the first fluid port (71) is connectable to the inlet (12) of the box (10) and the second fluid port (72) is connectable to the outlet (13) of the box (10), the heat exchange medium inlet and outlet of the heat exchanger ( 41) of the heat exchange unit (40) are respectively connected to the first and second fluid connection (71, 72) of the charging gun (70) of the charging station (A). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul für Fahrzeuge und Ladevorrichtung dafür, umfassend: - einen Kasten (10), in dem eine Kammer (11) vorgesehen ist, wobei der Kasten (10) einen Eingang (12) und einen Ausgang (13) aufweist, die mit dem Inneren der Kammer (11) in Verbindung stehen; - eine Elektrolytflüssigkeit (20), mit der die Kammer (11) befüllt ist, wobei die Elektrolytflüssigkeit (20) durch den Eingang (12) der Kammer (11) in die Kammer (11) eintreten und durch den Ausgang (13) der Kammer (11) die Kammer (11) verlassen kann; - nicht gekapselte Batteriezellen (30), die in der Kammer (11) des Kastens (10) angebracht sind, wobei die Batteriezellen (30) in die Elektrolytflüssigkeit (20) eingetaucht sind, wobei eine erste Elektrode (21) an der Außenseite des Kastens (10) angeordnet und an die Pluspole der Batteriezellen (30) elektrisch angeschlossen ist und eine zweite Elektrode (22) an der Außenseite des Kastens (10) angeordnet und an die Minuspole der Batteriezellen (30) elektrisch angeschlossen ist; - eine Wärmetauscheinheit (40), die an den Eingang (12) und den Ausgang (13) des Kastens (10) so angeschlossen ist, dass die Wärmetauscheinheit (40) und die Kammer (11) zusammen einen verschlossenen Fluidumlaufsraum bilden, wobei die Wärmetauscheinheit (40) umlaufend durch den Ausgang (13) die Elektrolytflüssigkeit (20) aus der Kammer (11) herausbefördert, weiter die Temperatur der die Kammer (11) verlassenden Elektrolytflüssigkeit (20) senkt und sodann die gekühlte Elektrolytflüssigkeit (20) durch den Eingang (12) in die Kammer (11) zurückbefördert; und - eine Ladevorrichtung (60), die an eine externe Stromquelle (P), die erste Elektrode (21) und die zweite Elektrode (22) elektrisch angeschlossen ist, wobei die Ladevorrichtung (60) die Batteriezellen (30) mit dem Strom der externen Stromquelle (P) auflädt.A high performance battery module or capacitor module for vehicles and a charging apparatus therefor, comprising: - a box (10) in which a chamber (11) is provided, the box (10) having an entrance (12) and an outlet (13) communicating with the interior of the chamber (11); - An electrolyte fluid (20), with which the chamber (11) is filled, wherein the electrolyte liquid (20) through the inlet (12) of the chamber (11) enter the chamber (11) and through the outlet (13) of the chamber (11) leave the chamber (11); non-encapsulated battery cells (30) mounted in the chamber (11) of the box (10), the battery cells (30) being immersed in the electrolyte liquid (20), a first electrode (21) on the outside of the box (10) arranged and electrically connected to the positive terminals of the battery cells (30) and a second electrode (22) on the outside of the box (10) and is electrically connected to the negative terminals of the battery cells (30); a heat exchange unit (40) connected to the inlet (12) and the outlet (13) of the box (10) such that the heat exchange unit (40) and the chamber (11) together form a sealed fluid circulation space, the heat exchange unit (40) circulating through the outlet (13) the electrolyte liquid (20) out of the chamber (11), further lowering the temperature of the chamber (11) leaving the electrolyte liquid (20) and then the cooled electrolyte liquid (20) through the entrance ( 12) returned to the chamber (11); and - a charging device (60) electrically connected to an external power source (P), the first electrode (21) and the second electrode (22), the charging device (60) connecting the battery cells (30) to the power of the external ones Power source (P) is charging. Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Kasten (10) ein starrer oder nachgiebiger Behälter ist.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 7 , characterized in that the box (10) is a rigid or compliant container. Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheinheit (40) einen Wärmetauscher (41) und eine Pumpe (42) umfasst, die jeweils über eine Leitung an den Eingang (12) und den Ausgang (13) des Kastens (10) angeschlossen sind, wobei die Pumpe (42) die Elektrolytflüssigkeit (20) umlaufend durch den Ausgang (13) aus der Kammer (11) befördert, wobei die Temperatur der die Kammer (11) verlassenden Elektrolytflüssigkeit (20) durch den Wärmetauscher (41) gesenkt wird und die gekühlte Elektrolytflüssigkeit (20) schließlich durch den Eingang (12) in die Kammer (11) zurückbefördert wird.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 7 characterized in that the heat exchange unit (40) comprises a heat exchanger (41) and a pump (42) each connected via a conduit to the inlet (12) and the outlet (13) of the box (10) Pump (42) the electrolyte liquid (20) circulating through the output (13) from the chamber (11), wherein the temperature of the chamber (11) leaving the electrolyte liquid (20) through the heat exchanger (41) is lowered and the cooled electrolyte liquid (20) is finally fed back through the entrance (12) in the chamber (11). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmetauscher (41) an der Vorderseite eines Fahrzeugs anordenbar ist und die Temperatur der Elektrolytflüssigkeit (20) durch Luft- oder Wasserkühlung gesenkt wird, wobei die gekühlte Elektrolytflüssigkeit (20) weiter durch den Eingang (12) in die Kammer (11) zurückbefördert wird.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 7 characterized in that the heat exchanger (41) is locatable at the front of a vehicle and the temperature of the electrolyte fluid (20) is lowered by air or water cooling, wherein the cooled electrolyte fluid (20) continues through the inlet (12) into the chamber (11) is returned. Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmetauscheinheit (40) an einer Ladesäule (A) angebracht ist, wobei die Ladesäule (A) eine Ladepistole (70) aufweist, in der ein erster Fluidanschluss (71) und ein zweiter Fluidanschluss (72) eingebaut sind, wobei der erste Fluidanschluss (71) an den Eingang (12) des Kastens (10) und der zweite Fluidanschluss (72) an den Ausgang (13) des Kastens (10) anschließbar ist, wobei der Wärmeaustauschmedium-Eingang und -Ausgang des Wärmetauschers (41) der Wärmetauscheinheit (40) jeweils an den ersten und zweiten Fluidanschluss (71, 72) der Ladepistole (70) der Ladesäule (A) angeschlossen sind.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 7 characterized in that the heat exchange unit (40) is mounted on a charging station (A), the charging station (A) having a charging gun (70) in which a first fluid port (71) and a second fluid port (72) are installed, wherein the first fluid port (71) is connectable to the inlet (12) of the box (10) and the second fluid port (72) is connectable to the outlet (13) of the box (10), the heat exchange medium inlet and outlet of the heat exchanger ( 41) of the heat exchange unit (40) are respectively connected to the first and second fluid connection (71, 72) of the charging gun (70) of the charging station (A). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul eine an der Ladesäule (A) angebrachte Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration (50) umfasst, die Folgendes umfasst: - einen Detektor (53), der der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit (20) in der Kammer (11) dient; - einen ersten Behälter (51), der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration dient; - einen zweiten Behälter (52), der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration dient; - einen Verteiler (54), der an den ersten Behälter (51), den zweiten Behälter (52) und die Kammer (11) angeschlossen ist, wobei der Verteiler (54) über den ersten und zweiten Fluidanschluss (71, 72) an die Kammer (11) angeschlossen ist, wobei die Kammer (11) wahlweise mit der Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter (51) oder der Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter (52) nachfüllt; und - einen Steuerschaltkreis (55), an den der Detektor (53) und der Verteiler (54) elektrisch angeschlossen sind, wobei der Steuerschaltkreis (55) gemäß der durch den Detektor (53) ermittelten Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit (20) in der Kammer (11) den Verteiler (54) ansteuert, um die Kammer (11) mit der Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter (51) oder der Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter (52) nachzufüllen.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 11 characterized in that the high power battery module or capacitor module comprises an automatic ion concentration compensation device (50) mounted on the charging column (A), comprising: - a detector (53) for determining the ion concentration of the electrolyte fluid (20) in the chamber (11) is used; a first container (51) for storing a high ion concentration electrolyte fluid (20); a second container (52) for storing a low ion concentration electrolyte fluid (20); a manifold (54) connected to the first reservoir (51), the second reservoir (52) and the chamber (11), the manifold (54) communicating with the first and second fluid ports (71, 72) Chamber (11) is connected, wherein the chamber (11) optionally with the electrolyte liquid (20) with high ion concentration in the first container (51) or the electrolyte liquid (20) with low ion concentration in the second container (52) refilled; and - a control circuit (55), to which the detector (53) and the distributor (54) are electrically connected, wherein the control circuit (55) in accordance with the determined by the detector (53) ion concentration of the electrolyte liquid (20) in the chamber ( 11) drives the manifold (54) to replenish the chamber (11) with the high ion concentration electrolyte liquid (20) in the first container (51) or the low ion concentration electrolyte liquid (20) in the second container (52). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass das Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul eine Vorrichtung zum automatischen Ausgleich der Ionenkonzentration (50) umfasst, die Folgendes umfasst: - einen Detektor (53), der der Ermittlung der Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit (20) in der Kammer (11) dient; - einen ersten Behälter (51), der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration dient; - einen zweiten Behälter (52), der dem Speichern einer Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration dient; - einen Verteiler (54), der an den ersten Behälter (51), den zweiten Behälter (52) und die Kammer (11) angeschlossen ist, wobei der Verteiler (54) die Kammer (11) wahlweise mit der Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter (51) oder der Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter (52) nachfüllt; und - einen Steuerschaltkreis (55), an den der Detektor (53) und der Verteiler (54) elektrisch angeschlossen sind, wobei der Steuerschaltkreis (55) gemäß der durch den Detektor (53) ermittelten Ionenkonzentration der Elektrolytflüssigkeit (20) in der Kammer (11) den Verteiler (54) ansteuert, um die Kammer (11) mit der Elektrolytflüssigkeit (20) mit hoher Ionenkonzentration im ersten Behälter (51) oder der Elektrolytflüssigkeit (20) mit niedriger Ionenkonzentration im zweiten Behälter (52) nachzufüllen.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 7 , characterized in that the High-capacity battery module or capacitor module comprising an apparatus for automatically compensating the ion concentration (50), comprising: - a detector (53) which serves to determine the ion concentration of the electrolyte liquid (20) in the chamber (11); a first container (51) for storing a high ion concentration electrolyte fluid (20); a second container (52) for storing a low ion concentration electrolyte fluid (20); - A manifold (54) which is connected to the first container (51), the second container (52) and the chamber (11), wherein the manifold (54) the chamber (11) optionally with the electrolyte liquid (20) high ion concentration in the first container (51) or the electrolyte liquid (20) with low ion concentration in the second container (52) refills; and - a control circuit (55), to which the detector (53) and the distributor (54) are electrically connected, wherein the control circuit (55) in accordance with the determined by the detector (53) ion concentration of the electrolyte liquid (20) in the chamber ( 11) drives the manifold (54) to replenish the chamber (11) with the high ion concentration electrolyte liquid (20) in the first container (51) or the low ion concentration electrolyte liquid (20) in the second container (52). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (60) an der Ladesäule (A) angeordnet ist, die an den Netzstrom elektrisch angeschlossen ist, der als externe Stromquelle (P) für die Ladevorrichtung (60) dient.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 7 , characterized in that the charging device (60) is arranged on the charging column (A), which is electrically connected to the mains current, which serves as an external power source (P) for the charging device (60). Hochleistungsakkumodul oder -kondensatormodul und Ladevorrichtung dafür nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Ladevorrichtung (60) am Fahrzeug angebracht und an den Generator des Fahrzeugs elektrisch angeschlossen ist, wobei die durch den Generator erzeugte elektrische Energie als externe Stromquelle (P) dient.High capacity battery module or capacitor module and charging device therefor Claim 7 , characterized in that the charging device (60) is mounted on the vehicle and electrically connected to the generator of the vehicle, wherein the electrical energy generated by the generator serves as an external power source (P).
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