DE1496134B2 - Heizung fuer akkumulatoren - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Heizung für Akkumulatoren, insbesondere Blei-Akkumulatoren oder Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, in Blockkästen.

Die Kapazität eines Akkumulators, z. B. eines Blei-Akkumulators oder eines Nickel-Cadmium-Akkumulators, nimmt bekanntlich mit fallender Elektrolyttemperatur annähernd linear ab. Die Nennkapazität eines Akkumulators ist deshalb stets für eine bestimmte Nenntemperatur angegeben. Ist ein Akkumulator beispielsweise als Starterbatterie für einen Verbrennungsmotor eingesetzt, der auch bei extrem niedriger Umgebungstemperatur einsatzfähig sein muß, so ist es erforderlich, den Akkumulator vor Inbetriebnahme auf höhere Temperaturen, nach Möglichkeit in Nähe der Nenntemperatur, zu erwärmen.

Zu diesem Zweck wurden verschiedene Verfahren angewendet, die aber alle nur zum Teil befriedigen. In der Regel sind an der Außenwand des Akkumulators thermoelektrische Heizleiter oder warmwasser-, warmluft- oder dampfbeheizte Rohrleitungen angebracht, oder es wird durch den Zwischenraum zwischen Außenwand des Akkumulators und einem umschließenden Schutzkasten Warmluft oder ein Gemisch von Warmluft und Verbrennungsabgasen hindurchgeblasen. Die Wand des Blockkastens oder Zellengefäßes ist aber ein außerordentlich guter Wärmeisolator, so daß infolge des hohen Wärmeübergangswiderstandes und darüber hinaus durch größere Abstrahlungsverluste nur ein geringer Teil der aufgewendeten Heizleistung an den Akkumulator, d. h. an den Elektrolyten und die Platten, übertragbar ist.

In einer anderen Ausführungsform wird die Wärme über die Zellenverbinder des Akkumulators und von da aus über die Platten an den Elektrolyten abgegeben. Wegen der geringen Übertragungsflächen und Übertragungsquerschnitte der Zellenverbinder oder Zellenpole zu den Platten ist aber eine ausreichende Wärmezufuhr auch hier nicht möglich.

Bei Spezial-Akkumulatoren, z. B. für militärische Zwecke, deren Zellenverbinder von Vergußmasse überdeckt sind, ist diese Art der Wärmezufuhr zudem unmöglich.

Ein erheblicher Nachteil der beschriebenen Heizsysteme ist außerdem der verhältnismäßig große Zeitaufwand, der, bedingt durch die beschriebenen Wärmeübergangswiderstände oder Wärmeverluste, zur Erwärmung des Akkumulators erforderlich ist.

Außerdem sind noch Heizungen für Akkumulatoren bekannt, bei denen ein Heizwiderstand oder ein Heizrohrsystem bzw. ein als Tauchsieder ausgebildeter Heizwiderstand im Elektrolyten eingebaut ist und diesen erwärmt. Diese Heizwiderstände erfordern aber, da sie in die Akkumulatoren eingebaut werden müsesn, eine besondere spezielle Bauart des Akkumulators.

Ferner ist zur Wärmebehandlung thermoplastischer Stoffe schon vorgeschlagen worden, hochfrequente elektrische Wechselfelder zu verwenden.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Heizung für Akkumulatoren der eingangs erwähnten Art zu schaffen, die in kurzer Zeit eine hohe, an die Batterie übertragbare Heizleistung ermöglicht und außerdem vollkommen unabhängig von der Bauform des Akkumulators ist, also keine bauliche Veränderung des Akkumulators erforderlich macht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß zum Erwärmen des . Akkumulators ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeld vorgesehen ist.

In weiterer Ausgestaltung der Erfindung wird das hochfrequente elektrische Wechselfeld durch Anlegen einer Wechselspannung hoher Frequenz von zwei Elektroden, genannt Heizungs-Elektroden, erzeugt, die einander gegenüber an den oder in der Nähe der Blockkastenaußenwände angeordnet sind.

ίο Durch eine derartige Hochfrequenzheizung werden außer den aus Isolierstoff hergestellten Wänden des Blockkastens gleichzeitig auch der Elektrolyt und damit ebenfalls die Platten des Akkumulators erwärmt.

Beim Anbringen der Heizungs-Elektroden ist darauf zu achten, daß die Platten des Akkumulators in Richtung der elektrischen Feldlinien stehen und nicht durch senkrechte Anordnung der Plattenebene zur Richtung der Feldlinien gedämpft werden. Liegen beispielsweise die Platten des Akkumulators parallel zu den Längsseitenwänden des Blockkastens, so wird man die Elektroden vorteilhaft an den Stirnflächen des Blockkastens anbringen. Sind aber, wie es bei einigen Akkumulatorentypen der Fall ist, die Platten

as des Akkumulators beispielsweise rechtwinklig zueinander verschachtelt, so bieten sich Boden und Abdeckung des Blockkastens als Anlagefläche für die Heizungs-Elektroden an.

Um Wärmeverluste durch Strahlung und Konvektion an den Außenwänden des Blockkastens weitgehend zu vermeiden, wird ein weiteres Erfindungsmerkmal darin gesehen, daß Akkumulator und Heizungs-Elektroden in einem den Akkumulator möglichst eng umgebenden wärmeisolierten Batterietrog untergebracht sind.

Nach einer besonders günstigen Ausführung sind die Elektroden austauschbar im wärmeisolierten Batterietrog eingebaut, dessen Abmessungen jeweils den verschiedenen Größen des Blockkastens angepaßt sind.

Wird die erfindungsgemäße Heizung für Akkumulatoren zur Erwärmung von Starterbatterien für Verbrennungsmotoren von Fahrzeugen eingesetzt, so kann das zur Erzeugung der Hochfrequenz erforderliehe Aggregat entweder vom Fahrzeug selbst dauernd oder bedarfsweise mitgeführt werden oder aber ortsfest an einem bestimmten Wartungsort vorhanden sein.

Ein charakteristisches Ausführungsbeispiel ist in der Zeichnung schematisch dargestellt und wird im folgenden näher beschrieben.

Das zur Aufheizung des Akkumulators erforderliche hochfrequente elektrische Wechselfeld wird zwischen den beiden Heizungs-Elektroden 1 und 2 erzeugt, die an den Wandungen 3 α und 3 b des Blockkastens 3 anliegen. Die Anordnung der Heizungs-Elektroden ist so gewählt, daß sie im rechten Winkel zu den Platten 4 des Akkumulators verlaufen. Der Anschluß der Elektroden an das Hochfrequenz erzeugende Aggregat erfolgt über nicht gezeigte Klemmen und Verbindungsleitungen.

Zur Vermeidung von Wärmeverlusten ist der Blockkasten mit dem Akkumulator in einem wärmeisolierten Batterietrog 5 untergebracht, der durch einen Trogdeckel 6 verschließbar ist. Die Abmessungen des Batterietrogs 5 sind der Größe des Akkumulators angepaßt und die Heizungs-Elektroden an den Wandungen des Batterietrogs befestigt.

Die mit der Erfindung erzielten Vorteile bestehen insbesondere darin, daß statt der unterschiedlichen speziellen Bauarten von Akkumulatoren die normalen herkömmlichen Akkumulatoren für eine Heizung durch hochfrequente elektrische Wechselfelder verwandt werden können und demzufolge nur diese Akkumulatoren auf Lager gehalten zu werden brauchen. Es ist auch möglich, bisherige Heizungen mit Akkumulatoren durch geringen Umbau auf das erfindungsgemäße System umzustellen.

Claims (5)

Patentansprüche:

1. Heizung für Akkumulatoren, insbesondere Blei-Akkumulatoren oder Nickel-Cadmium-Akkumulatoren, in Blockkasten, dadurch gekennzeichnet, daß zum Erwärmen des Akkumulators ein hochfrequentes elektrisches Wechselfeld vorgesehen ist.

2. Heizung für Akkumulatoren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das hoch- ao frequente elektrische Wechselfeld durch Anlegen einer Wechselspannung hoher Frequenz an zwei Heizungs-Elektroden (1, 2) erzeugbar ist, die einander gegenüber an den oder in der Nähe der Blockkastenaußenwände (3 α und 3 b) angeordnet sind.

3. Heizung für Akkumulatoren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Ebene der Heizungs-Elektroden (1,2) im Blockkasten zu der Ebene der Platten (4) des Akkumulators senkrecht steht.

4. Heizung für Akkumulatoren nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß Akkumulator und Heizungs-Elektroden (1,2) in einem den Akkumulator möglichst eng umgebenden Batterietrog (5) untergebracht sind.

5. Heizung für Akkumulatoren nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Heizungs-Elektroden (1,2) austauschbar in dem Batterietrog (5) eingebaut sind.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen