Baterie s vnitřním elektrickým ohřevem je výsledkem práce vědy a průmyslu na zlepšení konstrukce konvenční baterie kyselinové nebo alkalické skupiny pro zlepšení jejího výkonu v podmínkách nízkých negativních okolních teplot.
Při záporných teplotách elektrolytu se snižuje hodnota napětí a skutečný výkon baterie. Nízké teploty výrazně ovlivňují výkon, nabíjecí a vybíjecí charakteristiky baterie. Když je teplota elektrolytu pod -20 °C, baterie nezajistí spolehlivý start motoru a nejsou schopny nabíjet generátor [1] . Vzhledem k většímu vnitřnímu odporu moderních baterií uzavřeného typu (tzv. „bezúdržbové“ baterie: sealed, sealed) ve srovnání s konvenčními bateriemi (otevřený typ) jsou tyto otázky ještě aktuálnější [2] .
Konstrukčním znakem baterie s vnitřním elektrickým ohřevem je přítomnost elektrického topného tělesa, spínací jednotky a teplotního relé, pomocí kterého se ohřívač zapíná a vypíná při dosažení stanovených teplot elektrolytu. Existují různá provedení baterie s vnitřním elektrickým ohřevem, které se liší umístěním jejích prvků uvnitř baterie a způsoby spínání topného tělesa - z externího zdroje elektrické energie [3] nebo baterie autonomní na hořákech [4] .
Známá automobilová baterie značky 6ST-190TRN [3] (6ST-190TR-N [5] ) s vnitřním elektrickým ohřevem. Každá ze 6 baterií v baterii je vybavena elektrickým ohřívačem ENA-100 o jmenovitém výkonu 100 W, umístěným buď ve spodním prostoru pod blokem elektrod baterie, nebo v kapse na boční stěně baterie. případ. Teplotní spínač je umístěn pod krytem baterie. Výstupy z ohřívače a relé jdou do propojovacího panelu na pouzdru baterie. Ke spínacímu panelu, umístěnému mimo baterii, je připojena spínací jednotka, přes kterou se ovládají režimy vytápění. Jsou možné dva režimy vytápění: nucený režim s topným výkonem 600 W, pokud je potřeba rychle zahřát baterii pro spolehlivé nastartování motoru pomocí startéru , a dlouhý režim s topným výkonem 128 W, který zajišťuje efektivitu procesů vybíjení a nabíjení baterie. Napájení ohřívačů lze provádět: na parkovištích - z externího zdroje střídavého nebo stejnosměrného proudu s napětím 28 V, v pohybu - z běžného generátoru automobilu.
V SSSR byly baterie s elektrickým ohřevem 6ST-190TRN vyráběny v Podolském závodě baterií [5] . V moderním Rusku se tento typ baterie vyrábí v továrně na baterie Kursk, aby vyhovoval potřebám ministerstva obrany pod označením 6ST-190AN - elektricky vyhřívaná baterie pro specializované nákladní automobily pracující při teplotách pod -30 °С.
"Baterie pro vojenská automobilová a obrněná vozidla vybavená systémem automatické regulace teploty elektrolytu a provozovaná při extrémně nízkých teplotách, navíc s dvojitým nárazuvzdorným mrazuvzdorným pouzdrem, mají zabudované topné těleso." - Citace z popisu modelové řady speciálních baterií z webu Závodu. [1] .
Konstrukce baterie s autonomním vnitřním elektrickým ohřevem a napájením z borů (svorek) baterie byla navržena jako výsledek výzkumu JSC "VNIIZhT" a LLC "Transport" [6] , zejména ve vztahu k design moderní uzavřené baterie. Přenosné elektrické topné těleso páskového typu ze slitiny olova s kyselinovzdornou izolací o výkonu 30–35 W je umístěno ve spodní části baterie pod hranolovým stojanem bloku elektrod. Topné těleso je napájeno elektronickým spínačem, jehož hlavním prvkem je termostat umístěný pod krytem baterie a připojený k jeho porodům (svorkám). Vnitřní vyhřívání baterie se automaticky zapne, když teplota uvnitř baterie klesne pod -10 °C a vypne se, když teplota dosáhne 0 °C. Podle informací poskytnutých autory s odkazem na výsledky testů je při teplotě −40 °C kapacita baterie s autonomním vnitřním elektrickým ohřevem 10krát vyšší než kapacita baterie podobného typu bez vnitřního ohřevu. [2] . Komerční výrobu bezúdržbové ( podle technologie AGM ) baterie s autonomním vnitřním ohřevem zvládla společnost Transport LLC pod značkou TRANSBATT v Naro- Fominsku [7] [8] .
Američtí specialisté z Pennsylvania State College vytvořili lithium-iontové baterie s vnitřním ohřevem [9] . Topné těleso je 50 mikrometrů silná niklová fólie, která je připojena k zápornému pólu a obaluje vnitřek baterie. Teplotní čidlo instalované uvnitř uzavře okruh pomocí spínače a baterie se zahřeje na 0 °C. Informace o průmyslové výrobě této značky baterií nejsou k dispozici.