АККУМУЛЯТОРНАЯ БАТАРЕЯ С ВНУТРЕННИМ ОБОГРЕВОМ Российский патент 1997 года по МПК H01M10/50 

Изобретение относится к электротехнической промышленности и может быть использовано при производстве аккумуляторных батарей, предназначенных для эксплуатации в условиях низких температур.

Известна аккумуляторная батарея с внутренним элеткрообогревом [1] содержащая корпус моноблочного типа с перегородками, равнополярные электроды, собранные в блоки и разделенные сепараторами, и электронагреватель, выполненный в виде элемента сопротивления и размещенный в придонном пространстве.

В такой батарее не обеспечивается равномерность разогрева блока электродов по высоте. Поскольку площадь нагревателя, размещаемого в придонном пространстве, ограничена, его удельная тепловая напряженность повышена, что вызывает преждевременный выход его из строя.

Наиболее близкой к предлагаемой является аккумуляторная батарея с внутренним электрообогревом [2] содержащая корпус моноблочного типа с перегородками, разнополярные электроды, собранные в блоки и разделенные сепараторами, и плоский электронагреватель, выполненный в виде пластины, покрыой защитной пленкой по всей поверхности и размещенной сбоку электродов в электролите.

Данная аккумуляторная батарея обладает следующими существенными недостатками:
1) низкой надежностью нагревателя в связи с повреждениями его изоляции в процессе сборки и герметизации аккумуляторов и появление гальванической связи между электродами аккумулятора и нагревательным элементом, что приводит к выходу из строя аккумулятора;
2) неравномерным нагревом блока электродов.

Изобретение направлено на повышение и надежности работы аккумуляторной батареи при эффективности обогрева.

Решение поставленной задачи достигается тем, что в предлагаемой батарее нагреватели выполнены в виде тепловых труб Гровера, защищенных по всей поверхности термокислотостойкой пленкой, например из фторопласта, и соединенных с дополнительными нагревателями, расположенными над крышками (крышкой) аккумуляторов (аккумулятора). Выводы дополнительных нагревателей соединяются с выводами источника электрической энергии.

Дополнительные нагреватели могут быть выполнены в виде, например, позисторных нагревателей.

Сопоставительный анализ с прототипом позволяет сделать вывод, что заявляемая аккумуляторная батарея с внутренним обогревом отличается тем, что использование нагревателей в виде тепловых труб Гровера позволило исключить контакт дополнительных нагревателей с электролитом, чем обеспечивается их надежная работа и равномерность нагрева блока электродов по высоте. Нагреватели, размещенные в электролите, не занимают шламового пространства, чем обеспечивается надежная работа аккумуляторной батареи. Конструктивное исполнение нагревателя предусматривает использование средств механизации и автоматизации при сборке аккумуляторных батарей.

На фиг.1 показана предлагаемая батарея; на фиг.2 нагревательный элемент в сборе.

Батарея содержит нагреватель 8 (фиг.2) в каждом аккумуляторе. Причем нагреватель 8 состоит из дополнительного нагревателя 1 и нагревателя 2, выполненного, например, в виде тепловой трубы Гровера, и защищенного от воздействия электролита тонкой термокислотостойкой пленкой 3, например из фторопласта. Дополнительные нагреватели 1 имеют тепловой контакт с нагревателями 2 над крышками 7 аккумуляторов. Для исключения потерь теплоты в окружающей среде дополнительные нагреватели 1 закрыты крышкой 5, изготовленной из материала, имеющего низкую теплопроводность. На крышке 5 установлены электрические выводы 6, которые соединяются с дополнительными нагревателями 1. Дополнительные нагреватели 1 соединяются с источником электрической энергии параллельно. Нагреватели 2 устанавливаются в центре аккумуляторов между электродами 10 и нижней частью опираются на призму 9 корпуса аккумуляторной батареи 4.

Предлагаемая аккумуляторная батарея с внутренним обогревом работает следующим образом.

Заряженная батарея охлаждается до требуемой температуры, после чего к выводам 6 подключают источник постоянного или переменного напряжения величиной от 24 до 30 В.

При этом мощность, выделяемая на дополнительных нагревателях 1, определяется величиной их электросопротивления. При прохождении электрического тока температура дополнительных нагревателей 1 повышается и через нагреватели 2 передается электродам и электролиту внутри аккумулятора. Под действием возникающих от разности температур конвективных потоков начинается перемешивание теплового и холодного электролита, вследствие чего средняя температура электролита в аккумуляторах повышается. Разогрев прекращается при достижении температуры, обеспечивающей надежный пуск двигателя и заряд батареи.

Таким образом, при выполнении батареи согласно предлагаемому техническому решению значительно увеличивается технологичность изготовления и надежность работы аккумуляторной батареи при эффективности обогрева, что способствует обеспечению надежного пуска двигателя и повышению работоспособности автомобильной техники, эксплуатирующейся в условиях низких температур.

Использование: производство химических источников тока для эксплуатации в условиях низких температур. Сущность изобретения: устройство содержит корпус 4 моноблочного типа с перегородками и призмами 9, в который помещены блоки разнополярных электродов 10, разделенных сепараторами, и электролит, в который помещены нагреватели 2, выполненные в виде тепловых труб Гровера и защищенные по всей поверхности термокислотостойкой пленкой из фторопласта. Над крышкой 7 батареи размещены дополнительные нагреватели 1 в виде позисторов, закрытые крышкой 5. Это повышает надежность работы батареи и эффективность обогрева. 2 з.п. ф-лы, 2 ил.

1. Аккумуляторная батарея с внутренним обогревом, содержащая корпус моноблочного типа с перегородками, разнополярные электроды, собранные в блоки и разделенные сепараторами, и нагреватели, защищенные по всей поверхности термокислотостойкой пленкой и помещенные в электролит, отличающаяся тем, что нагреватели выполнены в виде тепловых труб Гровера и соединены с дополнительными нагревателями, расположенными над крышкой батареи. 2. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что дополнительные нагревателя выполнены в виде позисторов. 3. Батарея по п.1, отличающаяся тем, что термокислотостойкая пленка выполнена из фторопласта.