Sisäisellä sähkölämmityksellä varustettu akku on tulos tieteen ja teollisuuden työstä, jolla parannetaan tavanomaisen happo- tai alkaliryhmäpariston rakennetta sen suorituskyvyn parantamiseksi matalissa negatiivisissa ympäristön lämpötiloissa.
Negatiivisissa elektrolyytin lämpötiloissa akun jännitearvo ja todellinen teho pienenevät. Alhaiset lämpötilat vaikuttavat merkittävästi akun suorituskykyyn, lataus- ja purkuominaisuuksiin. Kun elektrolyytin lämpötila on alle -20 °C, akut eivät takaa luotettavaa moottorin käynnistystä eivätkä pysty ottamaan latausta generaattorilta [1] . Nykyaikaisten suljettujen akkujen (ns. "huoltovapaat" akut: suljetut, sinetöidyt) suuremman sisäisen resistanssin vuoksi verrattuna perinteisiin akkuihin (avoin tyyppi), nämä ongelmat ovat vieläkin tärkeämpiä [2] .
Sisäisellä sähkölämmityksellä varustetun akun suunnitteluominaisuus on sähköisen lämmityselementin, kytkinyksikön ja lämpötilareleen läsnäolo, jonka kautta lämmitin kytketään päälle ja pois, kun elektrolyyttilämpötilojen määritetyt lämpötilat saavutetaan. On olemassa erilaisia sisäisellä sähkölämmityksellä varustettuja akkumalleja, jotka eroavat elementtien sijainnista akun sisällä ja lämmityselementin kytkentätavoissa - ulkoisesta sähkölähteestä [3] tai polttimista riippumattomasta akusta [4] . .
Tunnettu autojen akkumerkki 6ST-190TRN [3] (6ST-190TR-N [5] ) sisäisellä sähkölämmityksellä. Jokainen akun kuudesta akusta on varustettu ENA-100 sähkölämmittimellä, jonka nimellisteho on 100 W ja joka sijaitsee joko akun elektrodilohkon alla olevassa pohjatilassa tai akun sivuseinässä olevassa taskussa. tapaus. Lämpötilakytkin sijaitsee akun kannen alla. Lämmittimet lämmittimestä ja releestä menevät akkukotelon kytkentäpaneeliin . Kytkentäpaneeliin on kytketty kytkinyksikkö, joka sijaitsee akun ulkopuolella ja jonka kautta lämmitystiloja ohjataan. Kaksi lämmitystilaa ovat mahdollisia: pakotettu tila, jonka lämmitysteho on 600 W, jos akku on lämmitettävä nopeasti moottorin luotettavaa käynnistämistä varten käynnistimellä , ja pitkä tila, jonka lämmitysteho on 128 W, joka varmistaa akun purkaus- ja latausprosessien tehokkuuden. Lämmittimien virransyöttö voidaan suorittaa: pysäköintialueilla - ulkoisesta vaihto- tai tasavirtalähteestä, jonka jännite on 28 V, liikkeessä - auton tavallisesta generaattorista .
Neuvostoliitossa sähkölämmitteisiä akkuja 6ST-190TRN valmistettiin Podolskin akkutehtaalla [ 5] . Nykyaikaisella Venäjällä tämän tyyppisiä akkuja valmistetaan Kurskin akkutehtaalla puolustusministeriön tarpeiden täyttämiseksi merkinnällä 6ST-190AN - sähköisesti lämmitetty akku erikoistuneille kuorma-autoille, jotka toimivat alle -30 ºС lämpötiloissa.
"Automaattisella elektrolyytin lämpötilan säätöjärjestelmällä varustetuissa ja erittäin alhaisissa lämpötiloissa toimivissa sotilasautoissa ja panssaroiduissa ajoneuvoissa on kaksinkertaisen iskunkestävän pakkasenkestävän kotelon lisäksi sisäänrakennettu lämmityselementti." - Lainaus erikoisakkujen mallivalikoiman kuvauksesta tehtaan verkkosivuilta. [1] .
Akun suunnittelua autonomisella sisäisellä sähkölämmityksellä ja virransyötöllä akun booreista (liittimistä) ehdotettiin JSC "VNIIZhT" ja LLC "Transport" [6] tutkimuksen tuloksena , erityisesti liittyen modernin suljetun akun suunnittelu. Akun pohjalle elektrodilohkon prismaattisen jalustan alle sijoitetaan kannettava sähköteippityyppinen lyijylejeerinkiristeinen, haponkestävä eriste, jonka teho on 30–35 W. Lämmityselementti saa virtansa elektronisesta kytkimestä, jonka pääelementti on akkukannen alla oleva termostaatti, joka on kytketty sen synnyttimiin (liittimiin). Sisäinen akun lämmitys kytkeytyy automaattisesti päälle, kun lämpötila akun sisällä on alle -10 °C, ja sammuu, kun lämpötila saavuttaa 0 °C. Kirjoittajien testituloksiin viitaten antamien tietojen mukaan -40 °C:n lämpötilassa autonomisella sisäisellä sähkölämmityksellä varustetun akun kapasiteetti on 10 kertaa suurempi kuin samantyyppisen akun kapasiteetti ilman sisäistä lämmitystä. [2] . Autonomisella sisäisellä lämmityksellä varustetun huoltovapaan ( AGM-tekniikan mukaisen ) akun kaupallista tuotantoa hallitsi Transport LLC TRANSBATT-tuotemerkillä Naro-Fominskissa [7] [8] .
Amerikkalaiset asiantuntijat Pennsylvania State Collegesta ovat luoneet litiumioniakkuja , joissa on sisäinen lämmitys [9] . Lämmityselementti on 50 mikrometriä paksu nikkelikalvo, joka on kytketty negatiiviseen napaan ja kietoutuu akun sisäpuolen ympärille. Sisään asennettu lämpötila-anturi sulkee piirin kytkimen avulla ja akku lämpenee 0 °C:seen. Tietoja tämän akkumerkin teollisesta tuotannosta ei ole saatavilla.