DE7134977U - Galvanic battery of primary or secondary cells with incorporated negative heat sources - Google Patents

Description

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GALVANISCHE BATTERIE VON PRIMÄR- ODER SEKUNDÄRZELLEN MIT INKORPORIERTEN NEGATIVEN WÄRMEQUELLENGALVANIC BATTERY OF PRIMARY OR SECONDARY CELLS WITH INCORPORATED NEGATIVE HEAT SOURCES

Gegenstand der Vvjrlieyeuideii arfludüiiij i»t eine galvanischeSubject of the Vvjrlieyeuideii arfludüiiij i »t a galvanic

Zelle oder Batterie von Primär- oder Sekundärzelle!! hoher Energie- und Leistungsdichte mit inkorporierten negativen Wärmequellen in Form von Stoffen, die Phasenumwandlungen unterliegen.Cell or battery of primary or secondary cell !! higher Energy and power density with incorporated negative heat sources in the form of substances, the phase changes subject.

Die Anforderungen an elektrochemische Stromquellen bewegen sich für Sonderzwecke der zivilen und militärischen Technik immer mehr in Richtung möglichst großer Energie— und Leistungsdichten. Das Wort "möglichst" deutet darauf hin, daß man hierbei auf natürliche Grenzen stößt, die systembedingt sind und von den Anfangs- und Randbedingungen abhängen. Natürliche Grenzen setzt die Siedetemperatur des Elektrolyten, die bei adiabatischer Belastung nach Entnahme einer bestimmten Ladungsmenge erreicht wird. Unter "adiabatischer Belastung" soll die Belastung ohne Wärmeaustausch mit der Umgebung verstanden werden. Dieser Fall trifft für sehr große Batterien um so eher zu, je größer die entnommene Leistungsdichte ist.The requirements for electrochemical power sources are for special purposes in civil and military technology more and more in the direction of the greatest possible energy and power densities. The word "if possible" suggests that one encounters natural limits that are inherent in the system and depend on the initial and boundary conditions. Natural limits are set by the boiling temperature of the electrolyte, which is the case with adiabatic stress after removal of a certain amount of charge is reached. Under "adiabatic load" the load without heat exchange with the Environment can be understood. This case is all the more true for very large batteries, the larger the one removed Power density is.

In einer adiabatisch belasteten Batterie verläuft die Temperaturänderung bei konstant bleibender Wärmekapazität und konstanter Spannung proportional der entnommenen Ladung. Die Siedetemperatur des Elektrolyten wird also für einen bestimmten Zeiltyp bei Entladung unter konstanter Spannung bei um so kleinerer entnommener Ladungsmenge erreicht, je größer die Verlustwärme und damit je kleiner die Zellspannung ist.In an adiabatically loaded battery, the temperature change takes place with constant heat capacity and constant voltage proportional to the charge drawn. So the boiling point of the electrolyte will be for one specific line type when discharged under constant voltage with the smaller the amount of charge removed, the greater the heat loss and thus the lower the cell voltage.

Für elektrochemische Hochleistungsbatterien zum Beispiel vom Typ Zink/Silberoxid führt dies zu der überraschendenFor electrochemical high-performance batteries, for example of the zinc / silver oxide type, this leads to the surprising

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Erkenntnis, daß di· unter· Grenz· für da· Energiegewicht bei adiabatischer Hochs ti !-»«entladung nicht durch Eigenschaften der einzelnen Elektroden, sondern durch die Siedetemperatur des Elektrolyten gegeben ist. Bevor nämlich die elektrochemische Kapazität erschöpft ist, ist die Wär-Realization that di · under · limit · for · energy weight at adiabatic high ti! - »« discharge is not given by the properties of the individual electrodes, but by the boiling temperature of the electrolyte. Before the electrochemical capacity is exhausted, the heat -SÄW-Äris····*·!!*· d-F ZäI las fels =«r «i-d-t--=-ratur d-« Eisktrs»-SÄW-Äris ···· * · !! * · d-F Taelas rock = «r« i-d-t - = - ratur d- «Eisktrs»

lyten aufgefüllt. Der Elektrolyt beginnt zu sieden, die Dampfbläschen drücken den Elektrolyten aus den Elektrodenporen und evtl. denen der Separation heraus und unterbrechen so die Stromlieferung. Eine spezielle Silber/Zink-Zelle hat zum Beispiel 455 g Silboroxid und 585 g Silber in der positiven und 770 g Zink in der negativen Elektrode. Als Elektrolyt dienen 280 cm Kaliumhydroxidlösung der Konzentration 10 n. Die Gesamtwärmekapazität der Zelle beträgt 0,49 Hh/grad. Bei der Entladung mit einer mittleren Entladespannung von 1,35 V wird, von 20° C ausgehend, 100° C als Temperatur der Zelle nach der Entnahme von 100 Ah erreicht. Bei vollständiger Entladung sind hingegen 142 Ah verfügbar. Zwar liegt die Siedetemperatur des Elektrolyten über 100° C, doch ist die Wärmeproduktion besonders in der negativen Elektrode so groß, daß lokal die Siedetemperatur früher erreicht wird, als der mittleren Temperatur der Zelle entspricht.lytes filled up. The electrolyte starts to boil that Vapor bubbles push the electrolyte out of the electrode pores and possibly those of the separation and thus interrupt the supply of electricity. For example, a special silver / zinc cell has 455 g of silver oxide and 585 g of silver in the positive and 770 g zinc in the negative electrode. 280 cm of potassium hydroxide solution with a concentration of 10 n are used as the electrolyte. The total heat capacity of the cell is 0.49 Hh / degree. When discharging with an average discharge voltage of 1.35 V, starting from 20 ° C, 100 ° C is used as the Cell temperature reached 100 Ah after removal. When fully discharged, however, 142 Ah are available. Although the boiling temperature of the electrolyte is over 100 ° C, but the heat production, especially in the negative electrode, is so great that locally the boiling temperature is reached earlier than the mean temperature of the cell.

Man könnte versucht sein, die Kapazität der Zelle durch Vergrößerung der Elektrodenmassen zu erhöhen. Metalle haben jedoch eine geringe Wärmekapazität; die Maßnahme wäre also wenig wirksam. Besser wirkt sich schon die Vergrößerung der Elektrolytmasse auf die Wärmekapazität der Zelle und damit auf die Höhe des entnehmbaren Ladungsanteils aus. Das größer a Elektrolytvolumen in den Zwischenräumen der Elektroden erhöht jedoch dem Innenwiderstand und damit gleichzeitig die Verlustwärme.One might be tempted to increase the capacity of the cell by increasing the electrode mass. However, metals have a low heat capacity; so the measure would be not very effective. The increase in the electrolyte mass already has a better effect on the heat capacity of the cell and thus based on the amount of the removable charge. The greater a electrolyte volume in the spaces between the electrodes however, increases the internal resistance and thus at the same time the heat loss.

Es wurde gefunden, daß man die Ausnutzbarkeit der eingespeicherten Energie wesentlich dadurch verbessern kann, daß man die Elektroden der Zelle oder das Zellgehäuse mit einer Substanz in Kontakt bringt, die innerhalb des Betriebstemperatur-It has been found that the utilizability of the stored energy can be improved significantly by brings the electrodes of the cell or the cell housing into contact with a substance that is within the operating temperature

713487719.7.73713487719.7.73

bereichs einer Phasenumwandlung unterliegt, so daß die dabei auftretende Umwandlungswärme der Zelle entzogen wird. So kann man die Schmelzwärme fester Stoffe zur Vergrößerung der Wärmekapazität der Zelle heranziehen« Geeignet sind hier besonders leichte Moleküle aus der Reihe der Kohlenwasserstoffe; zum Beispiel die Stearinsäure mit einem Schmelzpunkt von 70° C und einer Schmelzwärme von 200 J/g. Auch das Decaboran als Vertreter der den Kohlenwasserstoff-Verbindungen ähnlichen Borwasserstoff-Verbindungen ist hier zu erwähnen. Es besitzt den Schmelzpunkt 98,78° C und die Schmelzwärme 180 J/g. Auch Mischungen geeignet schmelzender Verbindungen kommen als Träger latenter Wärme in Betracht, besonders wenn sie einen eutektischen Punkt besitzen.area is subject to a phase transformation, so that the resulting heat of transformation is withdrawn from the cell will. So you can use the heat of fusion of solid substances to increase the heat capacity of the cell « Particularly light molecules from the series of hydrocarbons are suitable here; for example stearic acid with a melting point of 70 ° C and a heat of fusion of 200 J / g. Also the Decaboran as a representative of the Hydrogen boric acid compounds similar to hydrocarbon compounds should be mentioned here. It owns the Melting point 98.78 ° C and the heat of fusion 180 J / g. Mixtures of suitable melting compounds also come as Latent heat carriers are considered, especially if they have a eutectic point.

Bei der Verwendung eines festen Stoffes mit Schmelzpunkt im Bereich der Betriebstemperatur der Zelle besteht der Vorteil darin, daß man den festen Stoff als Folie ausbilden und der Elektrode mit der größten Wärmeproduktion in der zeile beilegen kann. Zwar ven&ögen solche Substanzen meist nicht viel mehr Wärme zu speichern als eine gleich große Elektrolytmenge; -.och liegt der Vorteil darin, daß man im Bereich der Schmelztemperatur fast isotherm belasten kann. Auch im eigenen Kristallwasser schmelzende Verbindungen (z.B. NaBO»*4HpO) können verwendet werden. Man kann jedoch auch den Siedevorgang eines Stoffes zur Bindung der Verlustwärme in einer galvanischen Zelle ausnutzen. In diesem Fall trägt das verdampfende Medium die Wärme als Verdampfungswärme aus der Zelle oder Batterie heraus, wo sie an kälteren Stellen als Kondensationswärme wieder frei wird. Der Vorteil der Ausnutzung des Siedevorganges als w&rmebindendem Umwandlungsvorgang liegt in der großen Wärmekapazität dieses Vorgangs begründet. Außerdem gibt es eine Vielzahl von Stoffen unterschiedlicher Siedepunkte, mit denen man einen Haltepunkt der Betriebstemperatur ganz nach Wunsch erreichen kann. Reines Wasser besitzt bei seinem Siedepunkt von 100° C eine Verdampfungswärme von 2256 J/g, Äthanol beiWhen using a solid substance with a melting point in the range of the operating temperature of the cell, the The advantage is that you can form the solid material as a film and the electrode with the greatest heat production in who can enclose the line. Admittedly, there are such substances usually not storing much more heat than an equal amount of electrolyte; -.but the advantage is that one can load almost isothermally in the area of the melting temperature. Compounds that melt in your own crystal water (e.g. NaBO »* 4HpO) can also be used. However, you can also use the boiling process of a substance to bind the Exploiting heat loss in a galvanic cell. In this case, the evaporating medium carries the heat out of the cell or battery as evaporation heat, where it is is released again in colder places as condensation heat. The advantage of using the boiling process as a heat-binding conversion process lies in the large heat capacity justifies this process. There are also a variety of substances with different boiling points that can be used a breakpoint of the operating temperature as desired can reach. At its boiling point of 100 ° C, pure water has a heat of vaporization of 2256 J / g, ethanol

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78° C 840 J/g, und Methanol siedet bei 65° C mit 1100 J/g. Der Vergleich mit den Schmelzwärmen zeigt, daß durch Einbringung einer verdampfenden Flüssigkeit zur Vergrößerung d-sr Wärmekapazität das in einer Hochl eis tungs zelle des Silber/Zink-Typs erzielbare Energiegewicht (Wh/kg) ein Minimum erreichte Will man im erwähnten Beispiel die wegen der begrenzten Wärmekapazität der Zelle auf 7 0 % begrenzte elektrochemische Kapazität bei adiabatischer Entladung voll ausnutzen, so muß man dazu folgende Stoffmengen bei erfindungsgemäßer Arbeitsweise zusätzlich in die Zelle einbringen:78 ° C 840 J / g, and methanol boils at 65 ° C at 1100 J / g. The comparison with the heats of fusion shows that by incorporation an evaporating liquid to increase the heat capacity in a high-performance cell of the Silver / zinc type achievable energy weight (Wh / kg) a minimum is achieved in the example mentioned because of the the limited heat capacity of the cell to 7 0% limited electrochemical capacity with adiabatic discharge full exploit, then you have to use the following amounts of substance according to the invention Also bring the working method into the cell:

Stearinsäure Methanol Äthanol Wasser Pentaboran BorazolStearic acid methanol ethanol water pentaborane borazole

218 g 50,5 g 52,5 g 23,5 g 100,3 g 139 g218 g 50.5 g 52.5 g 23.5 g 100.3 g 139 g

Da die der Phasenumwandlung unterliegenden Stoffe auf Grund ihrer spezifischen Wärme zudem die Wärmekapazität erhöhen, kommt man mit etwas geringeren Mengen aus, als sie in der Tabelle angegeben sind. Die gleiche Wirkung hinsichtlich der WäirinekapääitätSveiHiehiiu.ny dci Zelle häü die Zugäbe Vöü 303 y Kalilauge. Statt reiner Flüssigkeiten kann man auch Flüssigkeitsgemische für das erfindungsgemäße Verfahren einsetzen, besonders wenn die Mischung einen azeotropen Punkt besitzt. Bevorzugt sind hier natürlich die azeotropen Mischungen des Wassers mit organischen Flüssigkeiten, da diese eine günstige Lage des azeotropen Siedepunktes mit einer großen Verdampfungswärme verbinden. Geeignete azeotrope Gemische findet man in Tab. 423 des Taschenbuch für Chemiker und Physiker, Band I-, Springer Verlag Berlin 1967, Herausgeber E. Lax und J. D'Ans. Man findet fast für jede Temperatur im Bereich von 60 bis 100° C eine geeignete Mischung.Since the substances that are subject to the phase change also increase the heat capacity due to their specific heat, it is possible to manage with slightly smaller amounts than are given in the table. The same effect in terms of WäirinekapääitätSveiHiehiiu.ny dci cell would have the additions Vöü 303 y Potassium hydroxide. Instead of pure liquids, liquid mixtures can also be used for the process according to the invention, especially when the mixture has an azeotropic point. Of course, the azeotropic mixtures of are preferred here Water with organic liquids, as these combine a favorable position of the azeotropic boiling point with a high heat of evaporation. Suitable azeotropic mixtures can be found in Tab. 423 of the Paperback for Chemists and Physicists, Volume I-, Springer Verlag Berlin 1967, editors E. Lax and J. D'Ans. A suitable mixture can be found for almost every temperature in the range from 60 to 100 ° C.

Die Unterbringung der relativ kleinen Flüssigkeitsmenge zur erfindungsgemäßen Vergrößerung der Wärmekapazität der Zelle oder Batterie ist konstruktiv etwas komplizierter als die einer festen Substanz. Ist die Flüssigkeit mit dem Elektro-The accommodation of the relatively small amount of liquid to increase the heat capacity of the cell according to the invention or the battery is a little more complicated in construction than that of a solid substance. Is the liquid connected to the electric

lyten nicht mischbar, so kann man sie innerhalb der Zelle mit unterbringen. Besonders vorteilhaft ist es, wenn man sie innerhalb der Poren eines hochporösen Trägers bindet und diesen dann so in der Nähe der Verlustwarme produzierenden Elektrode anbringt, daß das verdampfende Medium ohne Behinderung des Ionenflusses die Zelle verlassen kann.lytes cannot be mixed, so they can be found within the cell accommodate with. It is particularly advantageous if they are bound within the pores of a highly porous support and this is then placed in the vicinity of the heat-loss producing electrode that the vaporizing medium without Obstruction of the ion flow can leave the cell.

Bei mit dem Elektrolyten mischbaren Flüssigkeiten, von denen besonders das Methanol wegen der Lage des Siedepunktes und der großen Verdampfungswärme geeignet ist, bewährt sich ebenfalls die Einbringung in die Poren eines porösen Körpers. Als poröse Trägermaterialien kommen z.B. Aluminiumgel, Silicagel, poröser Asbest, Papier, PVC- oder andere Separatoren aus der Batterietechnik in Betracht. Auch hochporöse Metalle können erfindungsgemäß als Träger für die Siedeflüssigkeit dienen. Die Festlegung in porösen Trägern, die in Form von Pulvern oder Formkörpern vorliegen können, hat den Vorteil, daß die Flüssigkeit unabhängig von der Lage der Batterie am gewünschten Ort bleibt und die dort anfallende Wärme durch Verdampfung abführt. Bei Formkörpern wird ungleichmäßiger W'ürmeanfall zudem durch den Kapillartransport ausgeglichen, da die Flüssigkeit aus den kälteren Stellen mit Flüssigkeitsüberschuß zu den wärmeren mit Flüssigkeitsbedarf transportiert wird. Poröse Metallträger haben zudem den Vorteil der guten Wärmeleitfähigkeit, auch wenn sie mit Porositäten von über 80 % vorliegen. Sie helfen damit die Ausbildung von "hot spots" zu verhindern.In the case of liquids which can be mixed with the electrolyte, of which methanol is particularly suitable because of the location of the boiling point and the high heat of evaporation, introduction into the pores of a porous body has also proven its worth. Examples of porous carrier materials are aluminum gel, silica gel, porous asbestos, paper, PVC or other separators from battery technology. According to the invention, highly porous metals can also serve as carriers for the boiling liquid. Fixing in porous supports, which can be in the form of powders or molded bodies, has the advantage that the liquid remains in the desired location regardless of the location of the battery and dissipates the heat generated there by evaporation. In the case of molded bodies, the uneven incidence of worms is also compensated for by the capillary transport, since the liquid is transported from the colder areas with excess liquid to the warmer areas with a need for liquid. Porous metal supports also have the advantage of good thermal conductivity, even if they have porosities of over 80%. In doing so, you help to prevent the formation of "hot spots".

Die zu verdampfende Flüssigkeit bringt man so innerhalb der einzelnen Zelle oder der Batterie an, daß von allen Verlustwarme produzierenden Bereichen der Wärmefluß über nicht zu große Widerstände möglich ist. Im allgemeinen wird man die den ganzen Querschnitt einnehmenden Flüssigkeitsschichten periodisch anordnen; dann bildet sich ebenfalls eine periodische Temperaturverteilung in axialer Richtung der Batterie aus, bei der die Flüssigkeitsschichten Temperaturminima enthalten. The liquid to be evaporated is placed inside the individual cell or the battery in such a way that the heat flow from all areas producing heat loss is possible via resistances that are not too great. In general, the liquid layers occupying the entire cross-section will be arranged periodically; then a periodic temperature distribution also develops in the axial direction of the battery , in which the liquid layers contain temperature minima.

Die Flüssigkeitsschichten können jedoch auch nur den zentralen Teil des Batteriequerschnitts ausfüllen, da der Außenrand wegen der Wärmeabgabe an die Umgebung weniger heiß wird.However, the liquid layers can only fill the central part of the battery cross-section, since the The outer edge becomes less hot because of the heat dissipation to the environment.

Bei Batterien, die längere Zeit lagern müssen, kann man das Verdunsten der Siedeflüssigkeit dadurch verhindern, daß man sie mit ihrem Träger gegen die äußere Atmosphäre abschließt. Das kann durch Unterbringung in einem gesonderten Raum inrerhalb der Batteriekonstruktion geschehen, der über verschlossene Kanäle mit der äußeren A;haosphäre erst dann kommuniziert, wenn bei Erreichen eines vorgegebenen ÜbefdrtieJcä in den Kanälen befindliche Platzmembran nen platzen oder Stopfen aus den Kanälen ausgetrieben werden. Die einzelnen Räume können auch über einen gemeinsamen Kanal mit der äußeren Atmosphäre verbunden sein, über den die verdampfte Flüssigkeit abgeführt wird und der durch ein Ventil, einen Stopfen oder eine Platzmembran verschlossen ist und so die Verdunstung der Flüssigkeit zur unrechten Zeit verhindert.For batteries that have to be stored for a long time, you can prevent the evaporation of the boiling liquid by exposing it to the outside atmosphere with its carrier concludes. This can be done by placing it in a separate room within the battery construction, which through closed channels with the outer a; haosphere communicated only when the space membrane is located in the canals when a predetermined over-flow rate is reached NEN burst or plugs are driven out of the channels. The individual rooms can also be connected to the outside atmosphere via a common channel, Via which the evaporated liquid is discharged and which is closed by a valve, a stopper or a space membrane and thus prevents the evaporation of the liquid at the wrong time.

Schließlich sei die Möglichkeit erwähnt, die Siedeflüssigkeit in Fons, einer Emulsion wie das Wasser in der Butter zu binden. Auch in dieser Form ist die vorzeitige Verdunstung weitgehend unterbunden.Finally, it should be mentioned the possibility of the boiling liquid in Fons, an emulsion like the water in the To bind butter. In this form too, premature evaporation is largely prevented.

Die Flüssigkeit kann auch in einem porösen Körper eingebracht sein, der dann mit einem niedrig schmelzenden Wachi verschlossen wird. So kann man Methanol in porösem Asbest oder Nickel mit Hilfe von Polywache einschließen. Erst beim Erhitzen wird das Methanol in die Lage versetzt, aus den Poren zu verdampfen.The liquid can also be introduced into a porous body, which is then combined with a low-melting point Wachi is locked. For example, one can enclose methanol in porous asbestos or nickel with the help of Polywache. Only when heated is the methanol able to evaporate from the pores.

Claims (8)

'···· tι ι ι ι ι • · III » · · i I , rf • · · I I — 7 — Ansprüche :'···· tι ι ι ι ι • · III »· · i I, rf • · · I I - 7 - Claims: 1. Galvanische Batterie von Primär- oder Sekundärzellen mit großer Leistungs- und Energiedichte, dadurch gekennzeichnet, daß sie in den einzelnen Zellen oder in den Zwischenräumen zwischen einzelnen Zellen Stoffe enthält, die im Bereich der Betriebstemperatur der Zellen einer Phasenumwandlung unterliegen.1. Galvanic battery of primary or secondary cells with high power and energy density, characterized in that they are in the individual cells or in the spaces between individual cells contains substances that are in the range of the operating temperature of the Cells undergo a phase change. 2. Galvanische Batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Phasenumwandlung unterliegenden2. Galvanic battery according to claim 1, characterized in that the phase transformation is subject to Phasenumwandlung schmelzen.Melt phase transition. 3. Galvanische batterie nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die der Phasenumwandlung unterliegenden Jtoffe Flüssigkeiten sind, die im Bereich der Betriebstemperatur der Zellen verdampfen.3. Galvanic battery according to claim 1, characterized in that the phase change is subject to Substances are liquids that evaporate in the range of the operating temperature of the cells. 4. Galvanische Batterie nach Anspruch 1 und 3, dadurch gekennzeichnet, daß die der Phasenumwandlung unterliegende Flüssigkeit eine azeotrop siedende Fluss* igkeitsmischung aus Wasser und einer organischen Flüssigkeit ist.4. Galvanic battery according to claim 1 and 3, characterized in that the liquid which is subject to the phase change is an azeotropically boiling liquid mixture of water and an organic liquid is. 5. Galvanische Batterie nach den Ansprüchen 1, 3 und 4, . dadurch gekennzeichnet, daß die der Phasenumwandlung unterliegende Flüssigkeit in einem mikroporösen Pulver oder einem porösen Formkörper durch Kapillarwirkung festgelegt ist.5. Galvanic battery according to claims 1, 3 and 4,. characterized in that the phase transition underlying liquid in a microporous powder or a porous shaped body by capillary action is fixed. 6. Galvanische Batterie nach den Ansprüchen 1, 3, 4 und 5, dadurch gekennzeichnet, daß die der Phasenumwandlung unterliegende Flüssigkeit durch einen Paraffin- oder6. Galvanic battery according to claims 1, 3, 4 and 5, characterized in that the phase transition underlying liquid by a paraffin or PolywachsUberzug in den Poren des porösen Trägerkörpers eingeschlossen ist.Polywax coating is enclosed in the pores of the porous support body. 7. Galvanische Batterie nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, daß die der Phasenumwandlung unterliegenden Stoffe periodisch in axialer Richtung innerhalb oder zwischen den einzelnen Zellen angeordnet sind und einen zentralen Bereich oder den gesamten Querschnitt der Batterie ausfüllen.7. Galvanic battery according to the preceding claims, characterized in that the phase transition underlying substances periodically arranged in the axial direction within or between the individual cells and fill a central area or the entire cross-section of the battery. 8. Galvanische Batterie nach den Ansprüchen 1, 3 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die der Phasenumwandlung unterliegende Flüssigkeit in abgeschlossenen Räumen untergebracht ist, die über eine Rohrleitung miteinander und der äußeren Atmosphäre kommunizieren.8. Galvanic battery according to claims 1, 3 to 7, characterized in that the phase transition underlying liquid is housed in closed rooms, which are connected to each other via a pipeline and communicate with the outside atmosphere.