(57)【要約】【課題】鉛蓄電池のサルフェーションによる劣化具合の状態に対応した鉛蓄電池の再生を可能とする簡便な再生装置を開発する。【解決手段】鉛蓄電池に電流を流して電極表面の硫酸鉛層を還元して除去する鉛蓄電池再生装置であって、電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備え、当該再生装置からの電流電圧設定と鉛蓄電池から流れる電流に対して、鉛蓄電池の電流・電圧値の変化に対応して、供給電流と電圧設定を可変させる鉛蓄電池再生装置とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉛蓄電池に電流を流して電極表面の硫酸鉛層を還元して除去する鉛蓄電池再生装置であって、電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備え、
表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられて充電が開始され、
装置からの供給電流Ｉａ、設定電圧Ｖａ、鉛蓄電池から流れる電流Ｉｂ、鉛蓄電池の示す電圧Ｖｂを、測定部が測定し、鉛蓄電池の電流・電圧値の変化により、データ解析部が鉛蓄電池の状態を把握し、その結果を受けて、出力制御部が供給電流Ｉａと設定電圧Ｖａを可変させる鉛蓄電池再生装置。
【請求項２】
鉛蓄電池に発生している硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、供給電流Ｉａ、設定電圧Ｖａを可変させる鉛蓄電池再生装置であって、
硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、
設定電力を維持することを優先するＰＰモード、
供給設定電流Ｉａを維持することを優先するＰＣモード、
設定電圧Ｖａを維持することを優先するＰＶモード、
のいずれかのモードをシーケンス実行部が工程指示をする請求項１記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項３】
請求項１または２記載の鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、電池データ入力工程、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程を経て終了となる鉛蓄電池の再生方法。
【請求項４】
請求項１または２記載の鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、初期設定値の設定を、事前設定データを装置内にあらかじめ記憶させることで行い、データ解析部が鉛蓄電池状態の把握を鉛蓄電池の再生と同時に行うことを特徴とする請求項３記載の鉛蓄電池再生方法。
【請求項５】
請求項１または２記載の鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、初期設定値の稼働から３０分後に、データ解析部が鉛蓄電池状態の把握を行い、供給設定電流Ｉａと設定電圧Ｖａの設定継続、設定の変更、中止の判断を出力制御部に伝え、電池の状態に合わせて再生中に、電圧が上下することを特徴とする請求項３または４記載の鉛蓄電池再生方法。
【請求項６】
請求項１または２記載の鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、当該鉛蓄電池の励起工程の進行を当該蓄電池の示す電圧の変化により、硫酸鉛の不導体皮膜の状態を把握することを特徴とする請求項３から５のいずれかに記載の鉛蓄電池再生方法。
【請求項７】
請求項１または２記載の鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、当該鉛蓄電池が電気を適切に保持する能力を有するまで再生されたかの定常性の確認を、
投入電流を０Ａとした際の電池電圧Ｖｓと、Ｖｓ測定から１０分後の電圧Ｖｅの差異を測定することで行うことを特徴とする請求項３から６のいずれかに記載の鉛蓄電池再生方法。
【請求項８】
請求項１または２記載の鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、
再生完了まで、励起工程の進行を硫酸鉛の不導体被膜の状態確認による電池状態把握を繰り返し、定常性の確認、続く補充電までの最大再生時間を１２時間とすることを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載の鉛蓄電池再生方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願発明は、鉛蓄電池の再生装置と再生方法に関するもので、特に、電池の再生に用いるデバイスとそのデバイスを用いた再生方法である。更に、鉛蓄電池の電極に付着した硫酸鉛の不導体皮膜を除去して鉛蓄電池の長寿命化を図る鉛蓄電池再生方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛蓄電池の再生は、一般に、対象鉛蓄電池の状態にかかわらず一律の方法で再生が行われている（特許文献１）。そのため、再生成功率が低く、再生に要する時間が長いという問題が指摘されている（特許文献２）。さらに、鉛蓄電池については、良否判定の記載がある（特許文献４）。
【０００３】
充電及び放電を繰り返し行うことが可能な二次電池のうち、鉛蓄電池は、比較的安価で安定した性能を有するため、自動車、船舶、建設機械用や、産業用としての商用電源、住宅用電源が途絶えたときの非常用電源等として幅広く使用されている。しかしながら、鉛蓄電池は、充電と放電を繰り返すことによって、電解液中の硫酸と電極板の鉛が化学反応により、負極表面において、結晶化した硫酸鉛（ＰｂＳＯ４）の不導体皮膜となって電極板に付着するようになり劣化する。このいわゆるサルフェーション現象の対策が問題となってきた。
【０００４】
サルフェーションにより形成された硫酸鉛の不導体皮膜は、電極表面で成長して白色硬化することにより、実効的な電極表面積を減少させる。不導体被膜は、鉛蓄電池の内部抵抗を増大させ、充電容量を大幅に減少させるので、鉛蓄電池の性能を著しく低下させる。このような硫酸鉛の不導体皮膜を除去するため、鉛蓄電池の電極にパルス電流を流して電極とその表面に成長した硫酸鉛皮膜との間に電撃ショックを与えることによって、サルフェーションを電極から物理的に剥離する方法が特許文献１及び特許文献２に開示されている。
【０００５】
電極に固着した硫酸鉛は、パルス電流を通電することで電解液に還元できることが知られており、従来、性能が劣化した鉛蓄電池にパルス電流を通電することで、結晶化した硫酸鉛の除去と鉛蓄電池の充電とを同時に行う鉛蓄電池再生装置が知られている。一方で、パルス電流を通電する鉛蓄電池の再生は、結晶化した硫酸鉛が極板から脱落して分解反応が進行しにくくなったり、極板自体が損傷を受けるという問題があることが指摘されている（特許文献３）。鉛蓄電池にパルス電流の改良として台形波をなす直流を通電する鉛蓄電池再生装置としては、例えば、特許文献３の図１が該当する。
【０００６】
一方、鉛蓄電池再生にかかる時間については、例えば、特許文献１に記載があり、１時間２０分〜３時間を要している（図８Ａ）。しかし、鉛蓄電池の再生は、対象鉛蓄電池の状態にかかわらず一律の方法で、まず、強制充電工程が行われている（特許文献１）。
【０００７】
一方、鉛蓄電池再生に用いる添加剤については、例えば、特許文献３に記載があるが、添加剤技術は再生失敗でも添加剤を消費してしまうという問題がある。
【０００８】
特許文献２では、パルス電流を流す限りにおいて、鉛蓄電池に対して電流が流れない時間（以下、「無通電時間」という）が必ず存在するので、この無通電時間に着目して、鉛蓄電池の電極が熱破壊を起こすことなく、短時間で鉛蓄電池を再生することが可能な装置と再生方法について記載されている。すなわち、「サルフェーションは非伝導性の抵抗体であり、鉛蓄電池を過充電状態にして鉛蓄電池に自己発熱させて、電気分解の反応速度を高めることにより、サルフェーションを溶解させることを前提としており、この状態を維持するために、電源から常に鉛蓄電池に対して電流が供給されるように制御している。」である。しかし、温度センサーをつけ、常に電流を流し続けるという方法は、対象電池の劣化具合（サルフェーションの量など）は千差万別であるため、有効性とコストの点で問題がある。
【０００９】
すなわち、対象電池の状態に合わせた再生を行う必要があり、対象電池の劣化具合に対応した再生方法が求められている。
【００１０】
特許文献４には、鉛蓄電池が良品であるか、又はどのような原因によって不良品に至っているかの判定（良否判定）の方法について、３つの方法が記載されている。このうち、第二の方法、つまり、鉛蓄電池に定電流又は定電圧で充電をおこない、そのときの充電電圧又は充電電流の挙動に基づいて、良否判定をおこなう方法である。この第二の方法である鉛蓄電池に定電流又は定電圧で充電（診断充電）をおこない、そのときの充電電圧又は充電電流の挙動に基づいて判定する方法が用いられたとしても、数十分から数時間程度の充電が必要とされこと、良品であるとの判定は、必ずしも正確ではないということ、軽度のサルフェーション現象が見過ごされること等、問題点が指摘されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１６−２０１３２５
【特許文献２】特開２０１２−１２３９９３
【特許文献３】特開２０１０−０６２００７
【特許文献４】特許４８９３３１２
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
上記特許文献で指摘されたパルス技術、添加剤技術の問題点を解決するためこれらを用いず、特許文献３で指摘された温度管理も必要としない、簡便な鉛蓄電池の再生装置を新たに開発することを解決課題とした。また、サルフェーションにより形成された硫酸鉛の不導体皮膜の発生状態に対応した鉛蓄電池の再生を可能とする再生装置を新たに開発することを解決課題とした。また、対象電池のサルフェーションによる劣化具合の状態（鉛蓄電池状態の把握）に対応した再生を簡便に行うことができる装置の開発を解決課題とした。
【００１３】
さらに、特許文献４で指摘されている診断充電の挙動についての対応を、サルフェージョン対策の面から簡便に解決する装置を開発することとした。また、軽度のサルフェーション現象の発生についても実用上の見過すことのない装置を開発することとした。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
〔１〕鉛蓄電池に電流を流して電極表面の硫酸鉛層を還元して除去する鉛蓄電池再生装置であって、電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備え、
表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられて充電が開始され、
装置からの供給電流Ｉａ、設定電圧Ｖａ、鉛蓄電池から流れる電流Ｉｂ、鉛蓄電池の示す電圧Ｖｂを、測定部が測定し、鉛蓄電池の電流・電圧値の変化により、データ解析部が鉛蓄電池の状態を把握し、その結果を受けて、出力制御部が供給電流Ｉａと設定電圧Ｖａを可変させる鉛蓄電池再生装置とした。
〔２〕上記鉛蓄電池再生装置であって、
鉛蓄電池に発生している硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、供給電流Ｉａ、設定電圧Ｖａを可変させる鉛蓄電池再生装置であって、
硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、
設定電力を維持することを優先するＰＰモード、
供給設定電流Ｉａを維持することを優先するＰＣモード、
設定電圧Ｖａを維持することを優先するＰＶモード、
のいずれかのモードをシーケンス実行部が工程指示をする請求項１記載の鉛蓄電池再生装置。
〔３〕上記鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、
電池データ入力工程、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程を経て終了となる鉛蓄電池の再生方法とした。
〔４〕さらに、初期設定値の設定を、事前設定データを装置内にあらかじめ記憶させることで行い、データ解析部が鉛蓄電池状態の把握を鉛蓄電池の再生と同時に行う鉛蓄電池再生方法とした。
〔５〕さらに、初期設定値の稼働から３０分後に、データ解析部が鉛蓄電池状態の把握を行い、供給設定電流Ｉａと設定電圧Ｖａの設定継続、設定の変更、中止の判断を出力制御部に伝え、電池の状態に合わせて再生中に、電圧が上下する上記鉛蓄電池の再生方法とした。
〔６〕さらに、当該鉛蓄電池の励起工程の進行を当該蓄電池の示す電圧の変化により、硫酸鉛の不導体皮膜の状態を把握する鉛蓄電池の再生方法とした。
〔７〕さらに、当該鉛蓄電池が電気を適切に保持する能力を有するまで再生されたかの定常性の確認を、投入電流を０Ａとした際の電池電圧Ｖｓと、Ｖｓ測定から１０分後の電圧Ｖｅの差異を測定することで行う鉛蓄電池再生方法とした。
〔８〕さらに、再生完了まで、励起工程の進行を硫酸鉛の不導体被膜の状態確認による電池状態把握を繰り返し、定常性の確認、続く補充電までの最大再生時間を１２時間とすることを特徴とする請求項３から７のいずれかに記載の鉛蓄電池再生方法とした。
【発明の効果】
【００１５】
本願発明によれば、対象電池の劣化具合（サルフェーションの量など）に対応した鉛蓄電池の再生を簡便に行うことができる装置を提供できる。また、診断充電の挙動についての対応を、サルフェーションにより形成された硫酸鉛の不導体皮膜の発生状態に対応した鉛蓄電池の再生とすることで、サルフェージョン対策の面から簡便に解決できる。また、サルフェーションが弱いと判定されたものに対しても、適切な処理をすることで、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題が解決できる。
【００１６】
特に、〔１〕と〔２〕の発明は、データ解析部とシーケンス実行部を有する鉛蓄電池再生装置であって、データ解析部により対象電池の劣化具合、すなわち、硫酸鉛の不導体皮膜の状態について把握でき、シーケンス実行部の工程指示により、より有効な硫酸鉛の不導体皮膜の解消を図ることができるので、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題の解決になる。また、〔３〕から〔８〕の発明は、〔１〕と〔２〕の発明にかかる装置の使用法にかかる発明で、硫酸鉛の不導体皮膜の発生状態に対応した鉛蓄電池の再生を簡便に解決するものである。特に、〔６〕、〔８〕の発明では、サルフェージョン対策の面から簡便に解決できる。〔３〕、〔５〕、〔７〕の発明は、サルフェーションに対する適切な処理で、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題を解決できる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本願の鉛蓄電池再生装置のシステムの構成図の一例である。
【図２】図１の装置の機能を示す図である。
【図３】本願装置を使用した全体工程の一例を示す図である。
【図４】本願装置の電池データ入力（設定）について、本願装置の表示部とその操作を示したものである。
【図５】基底状態評価工程（ＰＲＳ２）についてその判定の様子を電圧と時間の経過で示した図である。
【図６】判定の様子を示したフローチヤーである。詳細は表２で示す。
【図７】サルフェーションが強いと判定された場合、本願装置を使用した再生の全体工程の一例である。なお、投入電流は連続して投入されているが、説明上投入電流量を棒グラフで非連続の棒状表記で示している。以下、同じ。
【図８】サルフェーションが強いと判定された場合の励起工程（ＰＲＳ３−１）についてその再生の進行状況を示した図である。
【図９】サルフェーションが弱いと判定された場合の励起工程（ＰＲＳ３−２）についてその再生の進行状況を示した図である。
【図１０】サルフェーションがほぼないと判定された場合の再生の進行状況を示す。
【図１１】励起工程（ＰＲＳ３−１）のフローチャートである。
【図１２】定常性確認工程（ＰＲＳ４）についてその進行状況を示した図である。
【図１３】定常性確認工程（ＰＲＳ４）のフローチャートである。
【図１４】補充電工程のフローチャートである。
【図１５】全工程のフローチャートである。
【図１６】本願装置の使用の一例についてその外観を示した図である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本願発明は、対象鉛蓄電池の劣化具合について、当該鉛蓄電池内の極板に発生しているサルフェーション、すなわち硫酸鉛の不導体皮膜の状態を簡便に判定することを基本としたものである。すなわち、投入電流量と当該鉛蓄電池の電圧推移から、硫酸鉛の不導体皮膜の状態を簡便に判定するものである。また、硫酸鉛の不導体皮膜の分解も当該鉛蓄電池の電圧推移から判定し、簡便に電池の再生を行うものである。本願発明では、例えば、まず、硫酸鉛の不導体皮膜の状態を判定し、励起工程（ＰＲＳ３−１）、励起工程（ＰＲＳ３−２）、補充電工程（ＰＲＳ５）のうちから最も適した工程を選択することにその特徴がある。また、各工程では、本願装置からの電流および電圧の投入について後述する３つのモードを選択する。以下に、その原理を記載する。
【００１９】
まず、サルフェーションの発生が強いと考えられる電池における電圧の動きについて説明する。サルフェーションの発生が強いと、電池内極板が広くサルフェーション、すなわち硫酸鉛の不導体皮膜に覆われていると考えられる。この場合は、硫酸鉛の不導体皮膜により、電子の経路が細く限定されて、電池は高い抵抗値を示す。従って、電流を投入すると、当初は、Ｖ＝ＩＲの関係から、高い電圧値を示す。電流投入に従い、硫酸鉛の不導体皮膜にクラックが入ると硫酸鉛中に電子の通り道が発生し、抵抗値が大きく低下する。同時に電圧値も大きく降下する。すなわち、クラックの発生を電圧の降下で判断できる。クラックの発生により、抵抗値は下がるが、硫酸鉛自体はＰｂ（鉛イオン）とＳＯ４（硫酸イオン）にほとんど分解されていない。従って、クラックの発生が続くに従い、サルフェーションの弱い電池に相当する動きに近づいていく。
【００２０】
サルフェーションの発生が弱いと考えられる電池では、サルフェーション、すなわち、硫酸鉛の不導体皮膜が少なく電子の通り道が確保されいてると考えられる。投入した電流による電気分解で、硫酸鉛がＰｂ（鉛イオン）とＳＯ４（硫酸イオン）に分解されることにより、電池の起電力が高まるため、電圧は徐々に高まっていく。
【００２１】
サルフェーションの発生が強い場合、クラックの発生を促すには、設定電力を維持することを優先するモード（「ＰＰモード」と記する。）をとることが有効である。設定電力が維持されるので、抵抗値Ｒが高いときには、Ｖ＝ＩＲの関係から、Ｗ＝ＶＩは、すなわち、Ｗ＝  Ｖ×Ｖ／Ｒとなる。抵抗値が高いときは、電極間に高電圧が発生し、抵抗値低下に従い電圧は低下する。投入した電流による電気分解を促すには、供給設定電流Ｉａを維持することを優先するモード（「ＰＣモード」と記する。）をとることが有効である。
【００２２】
本願発明では、設定電圧Ｖａを維持することを優先するモード（「ＰＶモード」と記する。）をとることもできる。ＰＶモードは、電池の定常性を確認するのに有効である。
【００２３】
本願発明は上記現象を考察して完成させたものであり、以下、本願発明の鉛蓄電池再生を実施するための最良の形態について、具体的に説明する。但し、本願発明はその発明特定事項を備える限りにおいて広く包含するものであり、以下の実施形態に限定されるものではない。
【００２４】
本願発明では、鉛蓄電池に対して、電圧上限、電流上限を高い位置に設定し、電池の状態に合わせて自動稼働するデバイスを用いている。
【００２５】
図１に、本願発明の実施形態に係る鉛蓄電池再生装置のシステムの構成図の一例（以下、「本願装置」と略する。）を示す。本願装置は、電流・電圧・電力供給部、出力制御部、出力測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備える。測定部はその数値を表示部・操作盤に表示し、データ解析部は測定部の数値を解析してシーケンス実行部に伝える。シーケンス実行部がその指示を出力制御部へ伝える。その指示に従い、出力制御部は電流・電圧・電力供給部から鉛蓄電池への電流・電圧・電力の供給を制御する。
【００２６】
データ解析部が示したデータとそれに基づくシーケンス実行部の指示はＰＣ接続部を経てコンピューターに記録される。すべての工程が終了したと判断されたときは、シーケンス実行部から停止の指示が機器停止部に出され、電流・電圧・電力供給部から鉛蓄電池への電流・電圧・電力の供給が停止される。
【００２７】
本願装置からの供給設定電流Ｉａ、設定電圧Ｖａに対して、電池から流れる電流Ｉｂ、電池の示す電圧Ｖｂとすると、以下の関係にある。
Ｉａ＝Ｉｂのとき、  Ｖａ＞Ｖｂ
Ｖａ＝Ｖｂのとき、  Ｉａ＞Ｉｂ
この関係を活用して、本願装置は、劣化した鉛蓄電池の初期状態を把握して、再生を行い、その再生工程にあわせて装置からの供給設定電流Ｉａ／設定電圧Ｖａを自動的に可変させる。すなわち、設定（Ｉａ／Ｖａ）を最大出力電力（ＭＰ）１０００Ｗ、または設定上限電力（ＬＰ）の範囲内で自動可変する再生装置である。以下、本願装置の自動可変の仕組みについて説明する。
【００２８】
本願装置では、設定電圧Ｖａは、鉛蓄電池の１セルあたり、１５Ｖ以上の設定電圧値となるように設定する。例えば、１セルのときは１５Ｖ以上、６セルのときは９０Ｖ以上の設定電圧値となる。 供給設定電流Ｉａは、鉛蓄電池公称容量（Ａｈ）の１／２相当の電流値を最大として、通常は、それ以下の値を設定する。
【００２９】
シーケンス実行部は、電池タイプ、例えば、開放型、密閉型に合わせた初期設定値を改めて設定しておく。設定と選択は表示部・操作盤で行う。
【００３０】
データ解析部は、再生対象の鉛蓄電池からの電流・電圧値の変化を解析する。その変化について、データ解析部は、特定の動きを検知したとき、電池状態把握モードを自動で実行する。ここで、後述する判定がなされる。判定結果を受けて、データ解析部からシーケンス実行部に出力制御指令が出され、出力制御部が現在の鉛蓄電池の状態に合わせた再設定を自動的に行う。その工程の再設定の結果が、電流・電圧・電力供給部からの供給設定電流Ｉａ／設定電圧Ｖａに反映される。
【００３１】
データ解析部が再生終了と判断したときは、その指令がシーケンス実行部に出され、シーケンス実行部は、機器停止部に停止指令を出す。機器停止部は、電流・電圧・電力供給部からの電流電圧の供給を停止する。本願装置による鉛蓄電池の再生が自動で終了する。
【００３２】
本願装置は、最大電力（ＭＰ）１０００Ｗの範囲で、電圧値、電流値が可変する機能を有する。図２のグラフは、本願装置の機能を示す図である。最大電力値は１０００Ｗまで可能である。最大電力値１０００Ｗの範囲内において、電流値と電圧値は可変することができる。電流値と電圧値の変化は自動で行うことができる。例えば、図２に示すように、２０Ａの供給設定電圧のとき５０Ｖの設定電圧を示す。
【００３３】
本願装置の供給設定電流Ｉａの可変最小値は０Ａ、最大値は１００Ａで、この間で可変可能である。また、本願装置の設定電圧Ｖａの可変最小値は０Ｖ、最大値は１００Ｖで、この間で可変可能である。
【００３４】
本願装置では、設定電力を維持することを優先するモード（「ＰＰモード」と記する。）、供給設定電流Ｉａを維持することを優先するモード（「ＰＣモード」と記する。）、設定電圧Ｖａを維持することを優先するモード（「ＰＶモード」と記する。）の３種類のモードをとることができる。ＰＰモードでは、Ｉｂ×Ｖｂ＝ＭＰ（ＬＰ）の状態を維持する。ＰＣモードでは、電流Ｉａの状態を維持する。ＰＶモードでは、電圧Ｖａの状態を維持する。
【００３５】
本願装置は、３つのモードを選別することで、対象電池のサルフェーションによる劣化具合の状態（鉛蓄電池状態の把握）に対応した再生を簡便に行うことができる。例えば、サルフェーションの強い鉛蓄電池に対しては、ＰＰモードが有効であり、サルフェーションの弱い鉛蓄電池に対しては、ＰＣモードとＰＶモードが有効である。電池の識別工程にはＰＣモードが有効であり、補充電工程にはＰＶモードが有効である。すなわち、本願装置は、鉛蓄電池の状態、工程の種類に従い有効なモードを選択できるという利点がある。これにより、特許文献４が指摘している診断充電の挙動についての対応を、サルフェージョン対策の面から解決することができるとともに、軽度のサルフェーションが見逃されることはない。
【００３６】
図３に本願装置を使用した鉛蓄電池の再生工程の概要を示す。再生対象となる蓄電池の状態により再生工程の流れは異なるが、電池データ入力工程（ＰＲＳ１）、基底状態評価工程（ＰＲＳ２）、励起工程（ＰＲＳ３）、定常性確認工程（ＰＲＳ４）、補充電工程（ＰＲＳ５）を経て終了となる。
【００３７】
電池データ入力工程（ＰＲＳ１）では、対象となる鉛蓄電池（以下、「対象電池」と略する。）の公称電圧、公称容量、電池のタイプ（開放式か密閉式の選択）を入力（設定）する。この工程は手動である。基底状態評価工程（ＰＲＳ２）では、対象電池の基底状態の評価を行う。励起工程（ＰＲＳ３）では、基底状態にあった対象電池内部のイオン活動を励起させる。定常性確認工程（ＰＲＳ４）では、励起された電池内部の反応が定常状態に達したことを確認する。補充電工程（ＰＲＳ５）では、定常状態となった電池に対して追加の補充電を行う。基底状態評価工程からは自動で行われる。すなわちこの工程があるので、軽度のサルフェーションが見逃されることはない。
【００３８】
電池データ入力工程（ＰＲＳ１）では、図１で示した、本願装置の表示部と操作盤をに手動で入力される。表示部の操作について図４に示した。入力は、操作盤を操作して、電圧入力部に対象電池の公称電圧、公称容量、電池タイプを入力する。対象電池の基礎情報（Ｄ１）は、データ解析部に送信され、シーケンス実行部が工程を確定させる。
【００３９】
基底状態評価工程（ＰＲＳ２）について基底状態評価工程（ＰＲＳ２）についてその判定の様子を図５に示す。判定状況を図６のフローチャートに示す。基底状態の評価は、対象電池の基礎情報に基づきシーケンス実行部が確定させた工程に従い再生を開始することで行う。同時に、データ解析部が、再生対象の鉛蓄電池からの電流・電圧値の変化を解析する。
【００４０】
鉛蓄電池の状態の把握は、以下のように判定することで行う。例えば、開始から１秒の時点と３０分の時点で電圧の変化を測定する。データ解析部の行う判定の一例を示す。例えば、シーケンス実行部から出力制御部を経て電流・電圧・供給部から供給される電流、電圧に対して、対象電池のＶｂの時間変化を測定部が測定し、データ解析部がサルフェーションの状態と再生の可否を判定する。図５と図６で示した判定は、表１のように以後の再生内容を示した。
【００４１】
【表１】
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【００４２】
すなわち、本願発明の判定で示される、ＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３、ＢＴ４、ＢＴ５、ＢＴ６、ＢＴ７の７つの状態に判定の結果、電池の状態は以下のように把握される。ＢＴ１、ＢＴ７は再生不可、ＢＴ２、ＢＴ３は強いサルフェーション、ＢＴ４は良品、ＢＴ５、ＢＴ６は弱いサルフェーションとである。すなわち、本願装置での判定は、シーケンス実行部の指示に従い、出力制御部は電流・電圧・電力供給部から以下の通り実行する。供給設定電流Ｉａは、鉛蓄電池公称容量（Ａｈ）の１〜１０％の電流値、設定電圧Ｖａは公称電圧の１００Ｖ（ＭＡ）とする。電流・電圧設定の１秒後と３０分後にデータ解析部が対象電池の電流Ｉｂ、電圧Ｖｂを測定し判定するものである。データ解析部の測定値と判定結果について、数式で示したものを表２で示す。以下の説明では、「判定」という語が種々の段階で出てくるが、電池の現在の状態をＢＴ１、ＢＴ２、ＢＴ３、ＢＴ４、ＢＴ５、ＢＴ６、ＢＴ７の７つの状態のどの状態であるか把握すること、またはサルフェーションの状態を把握すること、再生工程の結果、電池の状態がどうなったかについても「判定」という用語を用いた。
【００４３】
【表２】
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【００４４】
この判定結果により、本願発明では、再生の行程を状態により適したものにすることができる。すなわち簡易な操作で対象となる鉛蓄電池の再生が可能となる。なお、前述の通り、サルフェーションが弱いと判定されたものに対しても、再生の工程を実施するので、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題が解決できる。
【００４５】
本願発明では、電池の示す電圧Ｖｂの変化を測定することでサルフェーションの発生状況、すなわち、硫酸鉛の不導体皮膜の状態を推定することで、簡易的に電池の状態を判定している。表２の数値判定方法は、表１で示した内容を数値化したものである。
【００４６】
電流を投入しても、電池の示す電圧Ｖｂが装置の許容する電圧ＭＶと等しいままで、電池の示す電圧Ｖｂの変化が０〜１Ｖで、ほとんど０に近いときをＢＴ１、電池の示す電圧Ｖｂが電池の公称電圧ＮＶより低いままで、電池の示す電圧Ｖｂの変化が０〜１Ｖで、ほとんど０に近いときをＢＴ７と判定する。電流を投入しても電池の示す電圧に変化がないことで、硫酸鉛の不導体皮膜に変化がないと考えられ、すなわち、サルフェーションが強固と判断されるからである。
【００４７】
電池の示す電圧Ｖｂが低下するときは、硫酸鉛の不導体皮膜に電流の通り道が形成されたと判断できるので、強いサルフェーション状態ではあるものの再生可能と判断できる。電池の示す電圧Ｖｂが装置の許容する電圧ＭＶと等しい値から低下したときをＢＴ２、電池の示す電圧Ｖｂが装置の許容する電圧ＭＶと低い値からさらに低下したときをＢＴ３と判定する。
【００４８】
電池の示す電圧Ｖｂが装置の許容する電圧ＭＶより低く公称電圧ＮＶより高いとき、かつ、供給設定電流Ｉａと電池から流れる電流Ｉｂが等しいときは、硫酸鉛の不導体皮膜に妨げられることなく、電池に充電されていることとなるので、硫酸鉛の電気分解がさらに進み電池の起電力が発生することで電池の示す電圧Ｖｂが上昇する。この場合はサルフェーションの発生はほとんどないとし、ＢＴ４と判定する。ＢＴ４と判定された電池は充電のため補充電工程へ移行する。
【００４９】
電池の示す電圧Ｖｂが公称電圧ＮＶより低いが、電流の投入で電池の示す電圧Ｖｂが上昇するときは、硫酸鉛の不導体皮膜が分解して鉛イオンと硫酸イオンが発生し起電力が生じることから電池の示す電圧Ｖｂが上昇する。この場合、サルフェーション状態は弱いと考えられる。電池の示す電圧Ｖｂが公称電圧ＮＶより高い場合を、ＢＴ５と判定し、低い場合を、ＢＴ６と判定する。
【００５０】
以上のように本願発明では、対象電池へ電流を投入することで、電池の示す電圧の変化を本願装置が測定する。その変化の状態に従い対象電池のサルフェーション状態を判定する。その判定結果にもとづき、シーケンス実行部が次の工程を指示する。図６にフローチャートで示した。このようにして、本願発明では、硫酸鉛の不導体皮膜の状態を簡便に判定し、その状態に最も適した工程指示（モード）で、簡便に電池の再生を行うものである。後述する実施例でシーケンス実行部が行う具体的な工程指示（モード）について説明する。
【００５１】
データ解析部の判定とシーケンス実行部の指示は以下のようになる。ＢＴ１とＢＴ７と判定されたものは再生不可能と判定し再生を終了する。ＢＴ２とＢＴ３と判定されたものは強いサルフェーション状態と判定し、励起工程（ＰＲＳ３−１）に移行する。ＢＴ４と判定されたものは良品として、補充電工程（ＰＲＳ５）に移行する。ＢＴ５とＢＴ６と判定されたものは弱いサルフェーション状態と判定し、励起工程（ＰＲＳ３−２）に移行する。
【００５２】
図７は、基底状態評価工程で、サルフェーションが強いと判定された場合の全体工程について、電流の投入と対象鉛蓄電池の電圧推移を示したものである。本願では工程の推移に従い投入電流量を増減（投入電流ゼロも含む）することに特徴があり、常に電流を流し続ける方法ではない。
【００５３】
図８にサルフェーションが強いと判定された場合の励起工程（ＰＲＳ３−１）についてその再生の進行状況を示す。また、図１１にそのフローチャートで示す。励起工程は対象電池の再生を行う工程であり、表１で示すＢＴ２、ＢＴ３と判定された電池に対しては、本願装置は、設定電力の維持を優先するＰＰモードをとるように指示する。このときの設定は最大電力となる。サルフェーションが強い対象電池は、抵抗値が高いため、電池の示す電圧Ｖｂも公称電圧ＮＶを大きく超過して高い値を示す。図８では、ＭＶが示している。サルフェーションにクラックが入り、硫酸鉛の不導体皮膜の分解が始まると、抵抗値が低下するため、急激な電圧降下が見られることになる。急激な電圧降下は、本願装置では、例えば、１Ｖ以上／秒の電圧降下のときに、急激な電圧降下があったと判定する。図８に示すように、電圧降下に従い、本願装置からの供給設定電流Ｉａが増加する。従って、電池側の電圧降下に合わせて、本願装置では、投入電流量を増加させながら、硫酸鉛の不導体皮膜の溶解次いで電気分解を行うことができる。
【００５４】
本願装置が急激な電圧降下が発生しなくなったことを感知する（電池電圧Ｖ１）と、供給設定電流Ｉａの量を優先するＰＣモードに自動変更され、基底状態評価工程で使用した設定、すなわち、対象電池の公称容量ＮＣの１〜１０％に相当する電流で、再生を行う。ＰＰモードからＰＣモードへ変換する時点で、硫酸鉛の不導体皮膜は電気分解によりＰｂ（鉛イオン）とＳＯ４（硫酸イオン）に分解され、ＰＣモードの進行に伴い、電池の起電力が高まるため、電圧は徐々に高まっていく。
【００５５】
このとき、電池電圧Ｖ２＝＜公称電圧ＮＶで、かつ、電池電圧がＶ２から上昇傾向にあると判断されたとき、対象電池の状態が「弱いサルフェーションの状態」ＢＴ５，ＢＴ６に移行したとデータ解析部が判定し、サルフェーションが弱いと判定された場合の励起工程（ＰＲＳ３−２）へと移行する。
【００５６】
一方、電池電圧Ｖ２＝＞公称電圧ＮＶである場合、または、電池電圧がＶ２から下降傾向にあるとデータ解析部が判断したとき、ＰＰモードでＶ１時の電流設定に戻るようにシーケンス実行部に指示する。シーケンス実行部から出力制御部を通じた指示により、電流・電圧・電力供給部から対象電池へと電流供給は、一定時間ＰＰモードを継続し、再びＰＣモードに移行してサルフェーションの状態をデータ解析部が判定する。なお、以上の記載については、図１１のフローチャートでも記載している。
【００５７】
基底状態評価工程で、サルフェーションが弱いと判定された場合について説明する。図９にサルフェーションが弱いと判定された場合の励起工程（ＰＲＳ３−２）についてその再生の進行状況を示す。基底状態評価工程で、サルフェーションが弱いと判定されるのは、基底状態工程で、ＢＴ５、ＢＴ６と判断された鉛蓄電池である。この場合、判定された電池に対しては、本願装置は、設定電流の維持を優先するＰＣモードとなる。
【００５８】
電池電圧が横ばいに推移（図９のＶ３）していることを本願装置のデータ解析部が感知すると、シーケンス実行部がそのデータを受けて、電圧値が任意の電圧値（ＡＶ）付近に到達するよう出力制御部に指示を出す。出力制御部は、その指示に従って、電流・電圧・電力供給部からの投入電流をゆるやかに増加させる（図９のＡ２）。なお、任意の電圧値（ＡＶ）は基礎情報Ｄ１に基づいて自動設定され、対象電池の公称電圧（ＮＶ）の１６０％が基準となる。
【００５９】
電池電圧が任意の電圧値（ＡＶ）を超過（図９のＶ４）したことを、本願装置のデータ解析部が感知すると、シーケンス実行部がそのデータを受けて、電圧値が任意の電圧値（ＡＶ）を下回るよう出力制御部に指示を出す。出力制御部は、その指示に従って、電流・電圧・電力供給部からの投入電流量を低下させる（図９のＡ３）。
【００６０】
電池電圧が下降傾向（図９のＶ５）になったことを本願装置のデータ解析部が感知すると、シーケンス実行部がそのデータを受けて、投入電流量を上昇させるよう出力制御部に指示を出す。出力制御部は、その指示に従って、電流・電圧・電力供給部からの投入電流量を上昇させる（図９のＡ４）。電流・電圧・電力供給部からの投入電流量を上昇させた後も、電圧値が下降傾向を示す（図９のＶ６）ときは、サルフェーション状態、すなわち、サルフェーションが除去されたことの確認のため、本願装置は定常性確認工程に移行する。
【００６１】
図１０に、サルフェーションがほぼないと判定された電池（基底評価工程でＢＴ４と判断された電池）に対しては、装置が設定電流の投入を優先するＰＶモードとなる。任意の電圧（ＡＶ）は電池の公称電圧の１２０％に設定される。サルフェーションがないので、クラックによる電圧降下は認められない。すなわち、電圧は常に一定（Ｖａ＝Ｖｂ）となり、時間の経過に伴って、電流値は低下していく。すなわち、Ｉａ＞Ｉｂとなる。電池内に電気が格納されていくにつれて、電池電圧が高まっていくが、任意電圧（ＡＶ）を電池の公称電圧の１２０％に設定していることから、電池電圧は変わらず、投入電流量が低下していく（図１０でＡ５）。投入電流量の低下が認められ、３０分以上一定電流値で推移したことを検知（図１０でＡ６）して再生工程は終了となる。本願装置では、サルフェーションがほぼないと判定された電池に対して、以上のような工程を実施するので、軽度のサルフェーション現象が見過ごされることは起こらない。なお、図１０は模式的に示したものである。
【００６２】
図１２に定常性確認工程（ＰＲＳ４）についてその進行状況を示す。図１３に定常性確認工程（ＰＲＳ４）をフローチャートで示す。定常性確認とは、電池が電気を適切に保持する能力を有しているか否かの判断を行うことである。本願発明では、定常性の確認は、投入電流量を０Ａにして行う。なお、図１２は、説明のため、投入電流量を０Ａとする以前からの表記とした図となっている。
【００６３】
投入電流を０Ａとした際の電池電圧Ｖｓと、Ｖｓ測定から１０分後の電圧Ｖｅの差異をデータ解析部が測定する。例えば、Ｖｓ、Ｖｅが対象電池の公称電圧ＮＶに対して、１０５％以上を維持しているか否かを測定し、ＶｓとＶｅが共に１０５％以上を維持しているときは、Ｖｓ、Ｖｅとの間の差異（ΔＶ＝Ｖｓ−Ｖｅ）を計測し、ΔＶが０．１Ｖ以下のときは、対象蓄電池の再生状況を「合格」と判定し、補充電工程へ移行する。一方、ＶｓとＶｅが共に１０５％以下、又はΔＶが０．１Ｖ以上のときは、励起工程（ＰＲＳ３−２）へと戻る。すなわち、補充電工程へ移行できるまで再生されたものが「合格」と判定され、「合格」と判定されないものは、再度励起工程を行う。
【００６４】
図１４に補充電工程のフローチャートを示す。補充電工程は、図１０に示したサルフェーションがほぼないと判定された電池に対する充電と同様の内容となり、Ａ６を検知して、シーケンス実行部が機器停止部に指示を出し全工程は終了となる。
【００６５】
以上、詳述したように、本願発明では、電池の状態の把握を上記判定という方法で行い、判定結果に応じた充電工程を行うことで、対象電池のサルフェーションによる劣化具合の状態に対応した再生を簡便に行うことができる。
【００６６】
図１５に本願装置を使用した対象電池の再生工程についてその全工程をフローチャートで示した。それぞれの工程でデータ解析部からのデータに基づき、シーケンス実行部（図１５では文字数の関係で「シーケンス部」と表記）がモードを選択して出力制御部にモードの実行を指示するのである。すなわち、データ解析部により対象電池の劣化具合、すなわち、硫酸鉛の不導体皮膜の状態について把握でき、シーケンス実行部の工程指示により、より有効な硫酸鉛の不導体皮膜の解消を図ることができるのである。なお、以上はすべて順調に各工程へ移行した場合であるが、判定の結果次の工程に進めなかった場合は、例えば、再度励起工程を実施することになる。その例については、実施例で示す。次に、実際の対象電池についての結果を実施例で説明する。
【００６７】
［実施例１］
ＧＳＹＵＡＳＡ製ＭＳＥ３００（公称電圧２Ｖ／公称容量３００ＡＨ／密閉式）を対象電池として本願装置で試験した。１２個の種々の使用済みで再生の対象とした電池を試料１〜１２とした。
【００６８】
電池データの入力は、ＧＳＹＵＡＳＡ製ＭＳＥ３００の公称値を入力した。基底状態評価工程では、各試料について、評価開始（１秒時点）と評価後（３０分時）の電池の電圧を測定し、表２の判定方法に従い、ＢＴ１からＢＴ７までの判定をした。結果を表３に示す。
【００６９】
【表３】
2019175821.tif 000005
【００７０】
評価開始時の電圧と評価後の電圧を比較することでＢＴ１〜７までの判定をした。判定結果に基づき、前述の通り（図６フローチャート参照）、次の工程へと移行する。
ＢＴ２、ＢＴ３と判定された試料１、４、８、９、１０は、サルフェーションが強いとした判定に対応した励起再生工程（ＰＲＳ３−１）へと移行した。励起再生工程（ＰＲＳ３−１）の結果を表４に示す。
【００７１】
【表４】
2019175821.tif 000006
【００７２】
試料１、４、８、９、１０は、３０．００Ｖの電圧で工程を開始したが、時間の経過に従いサルフェーション状態のクラック（急激な電圧の降下）が認められ、電池の電圧は降下した。試料１、４、８、９はクラック発生からＶ１、Ｖ２の電圧を経て１０分経過時点で、公称電圧２Ｖに近づいた。一方、公称電圧２Ｖに対し、３．３５Ｖと電圧降下が不十分と判定された試料１０は、ＰＰモードへと移行する。すなわち、ＢＴ５、ＢＴ６と判定された試料は励起再生工程（ＰＲＳ３−２）へ、ＢＴ５、ＢＴ６と判定されなかった試料は、再度、励起再生工程（ＰＲＳ３−１）へ戻るのである。すなわち、ＰＰモードが再度実施される。
【００７３】
試料１、４、８、９は、クラックの発生により硫酸鉛の不導体皮膜に電流の通り道が発生し、弱いサルフェーション状態に近づいたと考えられる。判定の結果ＢＴ５、ＢＴ６となった。また、ＰＰモードへと移行後終了時判定で試料１０もＢＴ５となった。初期判定がＢＴ５、ＢＴ６と判定された試料６，７と合わせ、励起再生工程（ＰＲＳ３−２）の結果を表５に示す。
【００７４】
【表５】
2019175821.tif 000007
【００７５】
励起再生工程（ＰＲＳ３−２）では、前述の通り、開始時公称電圧付近であった電池の電圧はＶ３→Ｖ４→Ｖ５→Ｖ６へ、上昇し一定の値に近づいていくことが認められた。すなわち、サルフェーション状態のクラックからサルフェーションすなわち硫酸鉛皮膜の分解により、鉛イオンと硫酸イオンが発生し、電池の起電力が上昇していることが観測された。なお、試料２と４は、ＢＴ４の判定であり、この時点で合格となった。
【００７６】
続いて、定常性確認工程で、電流を投入し、定常性の確認を行った。公称電圧に近づいたものを合格と判定した。結果を表６に示す。
【００７７】
【表６】
2019175821.tif 000008
【００７８】
表６の結果に示すように、本願装置による基底状態評価工程で、ＢＴ１とＢＴ７と判定されたものを除き、再生できることが確認された。すなわち、本願装置を用いれば、サルフェーションにより形成された硫酸鉛の不導体皮膜の発生状態に対応した鉛蓄電池の再生を可能とすることが確認された。また、対象電池のサルフェーションによる劣化具合の状態（鉛蓄電池状態の把握）に対応した再生を簡便に行うことができることが確認された。すなわち、診断充電の挙動についての対応を、サルフェージョン対策の面から簡便に解決することができた。なお、ＢＴ４の判定となったものについては、前述の通り、補充電工程に移行する。表７に補充電工程の結果を示す。  
【００７９】
【表７】
2019175821.tif 000009
【００８０】
［実施例２］
市販の鉛蓄電池として、自動車用バッテリー１２Ｖ／開放式を実施例１と同様に試験した。
【００８１】
実施例１と同様に、評価開始時の電圧と評価後の電圧を比較することでＢＴ１〜７までの判定をした。この結果、良品と判定（ＢＴ４）されたものは補充電工程へとなった。ＢＴ２、ＢＴ３と判定されたものは、サルフェーションが強いとした判定に対応した励起再生工程（ＰＲＳ３−１）へと移行した。また、ＢＴ１、ＢＴ７と判定されたものは再生不可と判定した。結果を表８に示す。
【００８２】
【表８】
2019175821.tif 000010
【００８３】
実施例１と同様に、ＢＴ２、ＢＴ３と判定された、試料２３、２７，２８、３２について、励起再生工程（ＰＲＳ３−１）の結果を表９に示す。
【００８４】
【表９】
2019175821.tif 000011
【００８５】
試料２３は、７６．５４Ｖの電圧で工程を開始したが、クラック１の発生で、２５．６４Ｖに電圧降下し、クラック２の発生で、１８．２１Ｖに電圧降下し、クラック発生からＶ１、Ｖ２の電圧を経て１０分経過時点で１１．６６Ｖとなり、公称電圧１２Ｖに近づいた。試料２７は、３６．００Ｖから、試料２８は、２９．９８Ｖからの電圧で工程を開始したが、クラック発生による電圧低下は１回で、低下電圧からＶ１、Ｖ２の電圧を経て１０分経過時点で、試料２７は１１．８１Ｖ、試料２８は１１．３１Ｖと公称電圧１２Ｖに近づいた。また、試料３２は、８８．９９Ｖの電圧で工程を開始したが、クラック１の発生で、６０．１２Ｖに電圧降下し、クラック２の発生で、２０．６２Ｖに電圧降下した。その後、Ｖ１、Ｖ２の電圧を経て１０分経過時点で１１．７８Ｖとなり、公称電圧１２Ｖに近づいた。
【００８６】
表９の結果から、実施例１と同様に、サルフェーションが強いと判定された試料は、クラックの発生により電池電圧の低下が認められ、公称電圧に近い値となった。試料２３、２７，２８、３２は、実施例１と同様に、クラックの発生により硫酸鉛の不導体皮膜に電流の通り道が発生し、弱いサルフェーション状態に近づいたと考えられる。判定の結果ＢＴ５、ＢＴ６となった。初期判定がＢＴ５、ＢＴ６と判定された試料１，２１１と合わせ、励起再生工程（ＰＲＳ３−２）の結果を表１０に示す。
【００８７】
【表１０】
2019175821.tif 000012
【００８８】
実施例１と同様に、定常性確認工程で、電流を投入し、定常性の確認を行った。結果を表１１に示す。
【００８９】
【表１１】
2019175821.tif 000013
【００９０】
表１１の結果に示すように、実施例１と同様に、本願装置による基底状態評価工程で、ＢＴ１とＢＴ７と判定されたものを除き、再生できることが確認された。合格とされた各試料は、補充電工程（ＰＲＳ５）へと移行した。
【００９１】
補充電工程の結果を表１２に示す。
【００９２】
【表１２】
2019175821.tif 000014
【００９３】
以上の実施例の結果から、本願装置による対象電池の再生は、サルフェーションの状態が強く再生不可と判定されたものを除き、初期判定の結果に対応した各工程を経て、ＢＴ４（再生可で、サルフェーションがほぼなく、要充電）との判定の後、補充電工程を経て再生できることが確認された。すなわち、ＢＴ４との判定になるまで、励起工程を繰り返すことになるが、安全上の問題からも、全工程の時間は１２時間以内に、望ましくは１０時間以内に、特に望ましくは９時間以内に全工程が設定されている。
【００９４】
すなわち、本願装置を用いれば、サルフェーションにより形成された硫酸鉛の不導体皮膜の発生状態に対応した鉛蓄電池の再生を可能とし、対象電池のサルフェーションによる劣化具合の状態（鉛蓄電池状態の把握）に対応した再生を簡便に行うことができた。また、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題が解決できる。 
【産業上の利用可能性】
【００９５】
本願発明の装置は簡便な工程により鉛蓄電池を再生することができる。また本願装置を使用すると投入する電流を可変させて再生するので、省エネルギーにもなる。装置および再生方法が簡便なのでコストダウンにも資する。本願発明の装置は１台単独でなく複数組み合わせて使用することができる。図１６に本願装置を２台組み合わせて使用する例を示した。
【図１】
2019175821.tif 000015
【図２】
2019175821.tif 000016
【図３】
2019175821.tif 000017
【図４】
2019175821.tif 000018
【図５】
2019175821.tif 000019
【図６】
2019175821.tif 000020
【図７】
2019175821.tif 000021
【図８】
2019175821.tif 000022
【図９】
2019175821.tif 000023
【図１０】
2019175821.tif 000024
【図１１】
2019175821.tif 000025
【図１２】
2019175821.tif 000026
【図１３】
2019175821.tif 000027
【図１４】
2019175821.tif 000028
【図１５】
2019175821.tif 000029
【図１６】
2019175821.tif 000030
【手続補正書】
【提出日】平成30年10月31日(2018.10.31)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備え、
表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられて鉛蓄電池の再生が開始され、
終了指令をデータ解析部がシーケンス実行部に出し、シーケンス実行部が、機器停止部に停止指令を出し、機器停止部が、電流・電圧・電力供給部からの電流電圧の供給を停止して、鉛蓄電池の再生が自動で終了する鉛蓄電池再生装置であって、
装置からの供給電流Ｉａ、設定電圧Ｖａ、鉛蓄電池から流れる電流Ｉｂ、鉛蓄電池の示す電圧Ｖｂを、測定部が測定し、鉛蓄電池の電流・電圧値の変化により、データ解析部が再生工程中の鉛蓄電池の状態をシーケンス実行部に伝え、シーケンス実行部の指示で、出力制御部が供給電流Ｉａと設定電圧Ｖａを可変させる鉛蓄電池再生装置。
【請求項２】
鉛蓄電池に電流を流して電極表面の硫酸鉛層を還元して除去するための電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備えた鉛蓄電池再生装置であって、
データ解析部が、電池データ入力工程、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程における再生対象の鉛蓄電池からの電流・電圧値の数値を、再生開始から再生終了まで、シーケンス実行部に伝える請求項１記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項３】
鉛蓄電池に発生している硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、最大電力値１０００Ｗの範囲で、供給設定電流Ｉａを０〜１００Ａ、設定電圧Ｖａを０〜１００Ｖで可変させる鉛蓄電池再生装置であって、  
設定電力を維持することを優先するＰＰモード、
供給設定電流Ｉａを維持することを優先するＰＣモード、
設定電圧Ｖａを維持することを優先するＰＶモード、
のいずれかのモードを、
硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、シーケンス実行部が出力制御部に指示し、出力制御部が電流・電圧・電力供給部からの供給設定電流Ｉａと設定電圧Ｖａを制御する請求項１または２記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項４】
鉛蓄電池に電流を流して電極表面の硫酸鉛層を還元して除去する鉛蓄電池再生装置であって、
電池データ入力工程では、データ入力を行う表示部と操作盤、対象電池の基礎情報が送信されるデータ解析部、データ解析部の指示により工程を確定させるシーケンス実行部が働き、
基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程と続く、全工程で、データを解析するデータ解析部、そのデータに基づきモードを選択して出力制御部にモードの実行を指示するシーケンス実行部、シーケンス実行部からのログを受けるＰＣ接続部を構成として含むことを特徴とする請求項１〜３記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項５】
電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備えた鉛蓄電池再生装置を用いる鉛蓄電池の再生方法であって、
初期設定値の設定を、事前設定データを装置内にあらかじめ記憶させることで行い、表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられて再生が開始される鉛蓄電池の再生方法であって、
初期設定値の稼働から３０分後に、データ解析部が、供給設定電流Ｉａと設定電圧Ｖａの設定継続、設定の変更、中止のいずれかの判断を出力制御部に伝え、電池の再生中に、シーケンス実行部の指示で出力制御部が設定電流・設定電圧を変化させることを特徴とする鉛蓄電池再生方法。
【請求項６】
鉛蓄電池の再生方法であって、当該鉛蓄電池の励起工程の進行を当該蓄電池の示す電流・電圧の変化により、データ解析部が硫酸鉛の不導体皮膜の状態を把握することを特徴とする請求項５記載の鉛蓄電池再生方法。
【請求項７】
鉛蓄電池の再生方法であって、当該鉛蓄電池への投入電流を０Ａとした際の電池電圧Ｖｓと、Ｖｓ測定から１０分後の電圧Ｖｅの差異を測定することで、当該鉛蓄電池が電気を保持する能力を有するまで再生されたことの確認を行うことを特徴とする請求項５または６記載の鉛蓄電池再生方法。
【請求項８】
鉛蓄電池の再生方法であって、再生完了まで、励起工程の進行を硫酸鉛の不導体被膜の状態確認による電池状態把握を繰り返し、定常性の確認、続く補充電までの最大再生時間を１２時間とすることを特徴とする請求項５から７のいずれかに記載の鉛蓄電池再生方法。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備え、表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられて再生が開始され、終了指令をデータ解析部がシーケンス実行部に出し、シーケンス実行部が、機器停止部に停止指令を出し、機器停止部が、電流・電圧・電力供給部からの電流電圧の供給を停止して、鉛蓄電池の再生が自動で終了する鉛蓄電池再生装置であって、装置からの供給電流Ｉａ、設定電圧Ｖａ、鉛蓄電池から流れる電流Ｉｂ、鉛蓄電池の示す電圧Ｖｂを、測定部が測定し、鉛蓄電池の電流・電圧値の変化により、データ解析部が再生工程中の鉛蓄電池の状態をシーケンス実行部に伝え、シーケンス実行部の指示で、出力制御部が供給電流Ｉａと設定電圧Ｖａを可変させる鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、データ解析部が、電池データ入力工程、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程における再生対象の鉛蓄電池からの電流・電圧値の数値を、再生開始から再生終了まで、シーケンス実行部に伝える鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、鉛蓄電池に発生している硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、最大電力値１０００Ｗの範囲で、供給設定電流Ｉａを０〜１００Ａ、設定電圧Ｖａを０〜１００Ｖで可変させる鉛蓄電池再生装置であって、設定電力を維持することを優先するＰＰモード、供給設定電流Ｉａを維持することを優先するＰＣモード、設定電圧Ｖａを維持することを優先するＰＶモード、のいずれかのモードを、硫酸鉛の不導体皮膜の状態により、シーケンス実行部が出力制御部に指示し、出力制御部が電流・電圧・電力供給部からの供給設定電流Ｉａと設定電圧Ｖａを制御する鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、電池データ入力工程では、データ入力を行う表示部と操作盤、対象電池の基礎情報が送信されるデータ解析部、データ解析部の指示により工程を確定させるシーケンス実行部が働き、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程と続く、全工程で、データを解析するデータ解析部、そのデータに基づきモードを選択して出力制御部にモードの実行を指示するシーケンス実行部、シーケンス実行部からのログを受けるＰＣ接続部を構成として含む鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられて再生が開始される鉛蓄電池の再生方法であって、初期設定値の稼働から３０分後に、データ解析部が、供給設定電流Ｉａと設定電圧Ｖａの設定継続、設定の変更、中止のいずれかの判断を出力制御部に伝え、電池の再生中に、シーケンス実行部の指示で出力制御部が設定電流・設定電圧を変化させることを特徴とする鉛蓄電池再生方法とした。
さらに、鉛蓄電池の励起工程の進行を当該蓄電池の示す電流・電圧の変化により、データ解析部が硫酸鉛の不導体皮膜の状態を把握することを特徴とする鉛蓄電池再生方法とした。
さらに、当該鉛蓄電池への投入電流を０Ａとした際の電池電圧Ｖｓと、Ｖｓ測定から１０分後の電圧Ｖｅの差異を測定することで、当該鉛蓄電池が電気を保持する能力を有するまで再生されたことの確認を行うことを特徴とする鉛蓄電池再生方法とした。
さらに、再生完了まで、励起工程の進行を硫酸鉛の不導体被膜の状態確認による電池状態把握を繰り返し、定常性の確認、続く補充電までの最大再生時間を１２時間とすることを特徴とする鉛蓄電池再生方法とした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
特に、請求項１から４の発明は、データ解析部とシーケンス実行部を有する鉛蓄電池再生装置であって、データ解析部により対象電池の劣化具合、すなわち、硫酸鉛の不導体皮膜の状態について把握でき、シーケンス実行部の工程指示により、より有効な硫酸鉛の不導体皮膜の解消を図ることができるので、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題の解決になる。また、請求項５から８の発明は、装置を使用して、硫酸鉛の不導体皮膜の発生状態に対応した鉛蓄電池の再生を簡便に解決するものである。特に、請求項６と８の発明では、サルフェージョン対策の面から簡便に解決できる。請求項５と７の発明は、サルフェーションに対する適切な処理で、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題を解決できる。
【手続補正書】
【提出日】令和1年5月10日(2019.5.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備え、
表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられてから、鉛蓄電池の再生が開始され、
終了指令をデータ解析部がシーケンス実行部に出し、シーケンス実行部が、機器停止部に停止指令を出し、機器停止部が、電流・電圧・電力供給部からの電流電圧の供給を停止して、鉛蓄電池の再生が自動で終了する鉛蓄電池再生装置であって、
前記データ解析部が、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程と続く、全工程で、再生対象の鉛蓄電池からの電流及び電圧の推移を、前記シーケンス実行部に伝え、前記シーケンス実行部が、前記出力制御部に、
設定電力を維持することを優先するＰＰモード、
供給設定電流を維持することを優先するＰＣモード、
設定電圧を維持することを優先するＰＶモード、
のいずれかのモードを指示する鉛蓄電池再生装置であって、
前記基底状態評価工程で、再生開始から前記測定部が測定する前記鉛蓄電池の電圧の推移が、
１．装置が許容する最大電圧で横ばいに推移したときは再生不可
２．装置が許容する最大電圧に達したが穏やかに電圧が降下したときは再生可
３．電池の公称電圧を大きく上回ったものの、装置が許容する最大電圧には達せず、穏やかに電圧が降下したときは再生可
４．電池の公称電圧に対して、適正な電位を維持したときは再生可で、要充電
５．電池の公称電圧以下から穏やかに電圧が上昇したときは再生可
６．電池の公称電圧を大きく下回ったものの、穏やかに上昇したときは再生可
７．電池の公称電圧を大きく下回り、横ばいに推移したときは再生不可
と前記データ解析部が判定する鉛蓄電池再生装置。
【請求項２】
電流を投入して、再生を開始した基底状態評価工程で、
１．電池の示す電圧が、装置の許容する電圧と等しいまま、あるいは、電池の公称電圧より低いままで、電池の示す電圧の変化が０〜１Ｖであるとき、再生不可、
２．電池の示す電圧が、装置の許容する電圧あるいはそれよりも低い電圧から低下したとき、強いサルフェーションであるが再生可、
３．電池の示す電圧が、装置の許容する電圧より低く当該電池の公称電圧より高いとき、かつ、供給設定電流と当該電池から流れる電流が等しいときは、サルフェーションの発生はほとんどない、
４．電池の示す電圧が、電流を投入すると上昇するときは、弱いサルフェーションで再生可と
データ解析部が判定し、
シーケンス実行部が、
１．再生不可と判定された電池については再生終了
２．強いサルフェーションであるが再生可と判定された電池は設定電力の維持を優先するＰＰモードを
３．弱いサルフェーションで再生可と判定された電池は設定電流の維持を優先するＰＣモードを
４．サルフェーションの発生はほとんどないと判定された電池は装置が設定電圧を維持することを優先するＰＶモードを
選択して出力制御部に実行を指示する
請求項１記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項３】
データ解析部が、鉛蓄電池の電圧の推移から硫酸鉛の不導体皮膜の状態を把握し、励起工程の進行を判定する請求項１または２に記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項４】
励起工程で、設定電力の維持を優先するＰＰモードをとるように指示された電池が、励起工程の進行により、シーケンス実行部の指示で、ＰＰモードからＰＣモードに移行する請求項１から３のいずれかに記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項５】
励起工程で、設定電流の維持を優先するＰＣモードをとるように指示され、ＰＣモードの励起工程の進行により、電池電圧が下降傾向となったことをデータ解析部が感知し、シーケンス実行部の指示で投入電流量を上昇させた後も、電池電圧が下降傾向を示したときに、定常性確認工程に移行する請求項１から４のいずれかに記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項６】
定常性確認工程で、再生中の鉛蓄電池への投入電流を０Ａとした際の電池電圧と、当該電圧測定から１０分後の電圧Ｖｅの差異を測定することで、当該鉛蓄電池が電気を保持する能力を有するまで再生されたことの確認を行う請求項１から５のいずれかに記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項７】
鉛蓄電池の再生が開始から、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程を経て終了までの全工程で、再生対象の鉛蓄電池からの電流及び電圧の推移とシーケンス実行部の指示をＰＣ接続部を経てログとして記録する請求項１から６のいずれかに記載の鉛蓄電池再生装置。
【請求項８】
再生開始から終了まで、励起工程における鉛蓄電池の電圧の推移から当該鉛蓄電池の状態把握を繰り返し、定常性の確認、続く補充電までの最大再生時間を１２時間とすることを特徴とする請求項１から７のいずれかに記載の鉛蓄電池再生装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
電流・電圧・電力供給部、出力制御部、測定部、機器停止部、データ解析部、シーケンス実行部、ＰＣ接続部、表示部・操作盤とを備え、
表示部・操作盤への初期設定がデータ解析部を通してシーケンス実行部に伝えられてから、鉛蓄電池の再生が開始され、
終了指令をデータ解析部がシーケンス実行部に出し、シーケンス実行部が、機器停止部に停止指令を出し、機器停止部が、電流・電圧・電力供給部からの電流電圧の供給を停止して、鉛蓄電池の再生が自動で終了する鉛蓄電池再生装置であって、
前記データ解析部が、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程と続く、全工程で、再生対象の鉛蓄電池からの電流及び電圧の推移を、前記シーケンス実行部に伝え、前記シーケンス実行部が、前記出力制御部に、
設定電力を維持することを優先するＰＰモード、
供給設定電流を維持することを優先するＰＣモード、
設定電圧を維持することを優先するＰＶモード、
のいずれかのモードを指示する鉛蓄電池再生装置であって、
前記基底状態評価工程で、再生開始から前記測定部が測定する前記鉛蓄電池の電圧の推移が、
１．装置が許容する最大電圧で横ばいに推移したときは再生不可
２．装置が許容する最大電圧に達したが穏やかに電圧が降下したときは再生可
３．電池の公称電圧を大きく上回ったものの、装置が許容する最大電圧には達せず、穏やかに電圧が降下したときは再生可
４．電池の公称電圧に対して、適正な電位を維持したときは再生可で、要充電
５．電池の公称電圧以下から穏やかに電圧が上昇したときは再生可
６．電池の公称電圧を大きく下回ったものの、穏やかに上昇したときは再生可
７．電池の公称電圧を大きく下回り、横ばいに推移したときは再生不可
と前記データ解析部が判定する鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、基底状態評価工程で、
１．電池の示す電圧が、装置の許容する電圧と等しいまま、あるいは、電池の公称電圧より低いままで、電池の示す電圧の変化が０〜１Ｖであるとき、再生不可、
２．電池の示す電圧が、装置の許容する電圧あるいはそれよりも低い電圧から低下したとき、強いサルフェーションであるが再生可、
３．電池の示す電圧が、装置の許容する電圧より低く当該電池の公称電圧より高いとき、かつ、供給設定電流と当該電池から流れる電流が等しいときは、サルフェーションの発生はほとんどない、
４．電池の示す電圧が、電流を投入すると上昇するときは、弱いサルフェーションで再生可と
データ解析部が判定し、シーケンス実行部が、
１．再生不可と判定された電池については再生終了
２．強いサルフェーションであるが再生可と判定された電池は設定電力の維持を優先するＰＰモードを
３．弱いサルフェーションで再生可と判定された電池は設定電流の維持を優先するＰＣモードを
４．サルフェーションの発生はほとんどないと判定された電池は装置が設定電圧を維持することを優先するＰＶモードを
選択して出力制御部に実行を指示する鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、鉛蓄電池の電圧の推移から硫酸鉛の不導体皮膜の状態を把握し、励起工程の進行を判定する鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、励起工程で、設定電力の維持を優先するＰＰモードをとるように指示された電池が、励起工程の進行により、シーケンス実行部の指示で、ＰＰモードからＰＣモードに移行する鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、励起工程で、設定電流の維持を優先するＰＣモードをとるように指示され、ＰＣモードの励起工程の進行により、電池電圧が下降傾向となったことをデータ解析部が感知し、シーケンス実行部の指示で投入電流量を上昇させた後も、電池電圧が下降傾向を示したときに、定常性確認工程に移行する鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、定常性確認工程で、再生中の鉛蓄電池への投入電流を０Ａとした際の電池電圧と、当該電圧測定から１０分後の電圧Ｖｅの差異を測定することで、当該鉛蓄電池が電気を保持する能力を有するまで再生されたことの確認を行う鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、再生開始から、基底状態評価工程、励起工程、定常性確認工程、補充電工程を経て終了までの全工程で、再生対象の鉛蓄電池からの電流及び電圧の推移とシーケンス実行部の指示をＰＣ接続部を経てログとして記録する鉛蓄電池再生装置とした。
さらに、再生開始から終了まで、励起工程における鉛蓄電池の電圧の推移から当該鉛蓄電池の状態把握を繰り返し、定常性の確認、続く補充電までの最大再生時間を１２時間とする鉛蓄電池再生装置とした。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１６】
請求項１から８の発明は、データ解析部とシーケンス実行部を有する鉛蓄電池再生装置であって、データ解析部により対象電池の劣化具合、すなわち、硫酸鉛の不導体皮膜の状態について把握でき、シーケンス実行部の工程指示により、より有効な硫酸鉛の不導体皮膜の解消を図ることができるので、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題の解決になる。また、硫酸鉛の不導体皮膜の発生状態に対応した鉛蓄電池の再生を簡便に解決するものである。サルフェーション対策の面からサルフェーションが強いのか弱いのかの判定が簡便に解決できる。また、本発明のＰＣモードから定常性確認工程への移行により、実用上サルフェーション現象が見過ごされるという問題を解決できる。