(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１個の陽極端子と少なくとも１個の陰極端子、循環中の電解液の搬出と戻り用の少なくとも１個の穴、そして前記循環電解液のレベルを一定に維持するのに適当な１台の装置を備えている、鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
一定の濃度と一定の温度で、第1電解液（７）が第１タンク（５）から少なくとも１本の第１搬送パイプ（１３）を通して引き出されるステップと、
それぞれが集合パイプ（４）に流れ込む戻りパイプ（４１０）に接続される前記蓄電池のひとつに接続され、かつ、搬送パイプ（３１０）に取り付けられた、少なくとも１本の分配パイプ（３）を通して、前記第１電解液（７）が前記蓄電池に分配されるステップと、
予め定められた時間の間、前記第１電解液（７）が連続して循環し、前記蓄電池の内部で、前記第１電解液（７）が前記蓄電池あるいは蓄電池電解槽に設けられた前記ひとつ以上の穴を通って出入するとともに、前記第１タンク（５）に戻るステップと、
前記第１電解液（７）が述べられた通り循環している間に、前記蓄電池にはある事前設定された当初充電時間の間、直流電流が供給されるステップと、
前記第１タンク（５）から前記蓄電池までの前記第１電解液（７）の循環が停止されるステップと、
第２タンク（６）から前記蓄電池へ、予め定められた時間の間、前記第１電解液（７）の濃度とは異なる濃度を有する第２電解液（８）が循環されるステップと、
予め定められた第２充電時間の間、前記第２電解液（８）の循環中に前記蓄電池に直流電流が供給されるステップを含み、
前記第１電解液及び第２電解液が前記蓄電池の内部を循環する間、検知手段（２０、３４）及び制御手段（２１、３６）が、前記第１電解液及び第２電解液の温度を一定に保ち、
前記第１電解液及び第２電解液が前記蓄電池の内部を循環する間、濃度制御手段（２２、３５）が、記第１電解液及び第２電解液の濃度を一定に保ち、
前記第１電解液（７）が、前記蓄電池から前記第１タンク（５）へ、液体−ガス分離器（１９）を通過して流れ込み、分離された液体部分が前記第１タンク（５）の底に到達し、分離されたガス部分は、前記第１タンク（５）に接続された電気ファン（１７）によって引き抜かれるステップと、
前記第２電解液（８）が、前記蓄電池から前記第２タンク（６）へ、液体−ガス分離器（３３）を通過して流れ込み、分離された液体部分が前記第２タンク（６）の底に到達し、分離されたガス部分は、前記第２タンク（６）に接続された電気ファン（１７）によって引き抜かれるステップ、
を含む鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法。
【請求項２】
請求項１に記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
前記第１電解液（７）の濃度は、前記第２電解液（８）の濃度よりも低く、前記第１電解液の循環中に前記蓄電池に給電する電流強度が、前記第２電解液の循環中に前記蓄電池に給電する電流強度よりも大きいことを特徴とする方法。
【請求項３】
請求項１または２に記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
前記蓄電池の前記第１／第２電解液（７、８）の循環中に、前記第１／第２タンク（５、６）中の前記第１／第２電解液の濃度が、濃度制御手段（２２、３５）により一定に維持されることを特徴とする方法。
【請求項４】
請求項１に記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
前記第２電解液（８）より濃度の低い前記第１電解液（７）が、タンク（２４）からくる脱ミネラル化された水で前記第２電解液（８）を希釈することによって得られることを特徴とする方法。
【請求項５】
請求項１に記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
前記第２電解液（８）が、前記第１電解液（７）および前記第２電解液（８）より濃度の高い第３タンク（３７）から来る第３電解液（３９）を水で希釈して得られることを特徴とする方法。
【請求項６】
請求項５記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
前記第３電解液に硫酸が組合わされる場合に、作動中の蓄電池に生ずる硫酸鉛の溶解性を減らして十分なアルカリ硫酸塩を生成するために、前記第３電解液（３９）にアルカリ水酸化物添加剤が含まれることを特徴とする方法。
【請求項７】
請求項１に記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
蓄電池中の前記第１電解液（７）と前記第２電解液（８）の循環中に、前記第１電解液（７）あるいは第２電解液（８）の温度が、前記第１電解液あるいは第２電解液を冷却するのに適当な１台以上の熱交換器（２１、３６）を管理する感知器（２０、３４）によって一定に保たれることを特徴とする方法。
【請求項８】
請求項７に記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
前記１台以上の熱交換器（２１、３６）が、前記第１／第２タンク（５、６）から出発する配管と前記分配パイプ（３）間に配置されることを特徴とする方法。
【請求項９】
請求項１に記載の鉛−酸蓄電池（２）の活性化方法であって、
蓄電池活性化処理の間に発達する水素が、各蓄電池に取付けられる各電解液戻りパイプ（４１０）にある開口部（４４）を通過する空気の取込みによって希釈され、ガス−液体混合物が、集合パイプ（４）から各戻りパイプ（４１０）が接続されるまで下流で分離されることを特徴とする方法。
【請求項１０】
処理すべき数多くの蓄電池を支持する少なくとも１台の作業台を含み、前記蓄電池のそれぞれは陽極と陰極の端子に接続されるとともに、循環電解液の搬送と戻り用の装置を接続する少なくとも１個の穴が見える蓄電池活性化プラントであって、
第１電解液（７）を含み、搬送配管（１３、９）、電解液を蓄電池に分配するための少なくとも１本のパイプ（３）、および前記電解液を集めるための少なくとも１本のパイプ（４）と前記第１電解液の戻り用の配管（１２、１９１）に接続された第１タンク（５）と、
前記第１電解液より濃度の高い第２電解液（８）を含み、戻り配管（１１、３３２）へ接続されるのと同様に、搬送配管（１０１、１０）、前記第２電解液の分配用の少なくとも１本のパイプ（３）および前記電解液の集約用の少なくとも１本のパイプ（４）に接続された第２タンク（６）と、
前記第１電解液（７）および第２電解液（８）の温度の検知手段（２０、３４）および制御手段（２１、３６）と、
前記第１電解液（７）および第２電解液（８）の濃度を一定に保つための濃度制御装置と、
前記電解液からガスを分離し、前記タンクおよびシステムの配管からガスを追い出すための分離手段（１９、３３）と、
を含む蓄電池活性化プラント。
【請求項１１】
請求項１０に記載の蓄電池活性化プラントであって、
前記第２電解液より高い濃度の第３電解液（３９）を含む第３タンク（３７）を備え、前記第２タンクと前記第３タンクを接続する配管（１６）を備え、前記第３タンクが、配管手段およびポンプ（４１）によって、アルカリ水酸化物を含む第４タンク（４０）に接続されることを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【請求項１２】
請求項１０に記載の蓄電池活性化プラントであって、
前記第１タンク（５）および前記第２タンク（６）が、第１電解液（７）および第２電解液（８）の濃度を一定に保つための脱ミネラル化された水（２４）を含むタンクと配管を経由して連絡することを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【請求項１３】
請求項１０に記載の蓄電池活性化プラントであって、
前記第１電解液（７）および第２電解液（８）の温度を検知するための前記検知手段は、前記制御手段（２１、３６）を動作させるのに適切な温度感知器（２０、３４）であることを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【請求項１４】
請求項１３に記載の蓄電池活性化プラントであって、
前記制御手段は、１台以上の熱交換器（２１、３６）を含むことを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【請求項１５】
請求項１４に記載の蓄電池活性化プラントであって、
前記熱交換器は２台であり、１台（２１）は前記第１電解液用の温度安定化用であり、もう１台（３６）は前記第２電解液の温度の安定化用であることを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【請求項１６】
請求項１０に記載の蓄電池活性化プラントであって、
前記電解液からガスを分離するための前記分離手段は、少なくとも１台の液体−ガス分離器（１９、３３）を含み、混合物の搬送用の１本のパイプと前記第１タンク（５）あるいは前記第２タンク（６）への液体とガスの戻り用の２本の独立したパイプ（１３１、３３１；１３２、３３２）を備えることを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【請求項１７】
請求項１０に記載の蓄電池活性化プラントであって、
前記第１電解液（７）と前記第２電解液（８）の濃度を制御するための前記濃度制御装置は、前記電解液の濃度を一定に保つためにタンク（２４）からの水の搬送を制御する濃度計（２２、３５）であることを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【請求項１８】
請求項１０に記載の蓄電池活性化プラントであって、
循環する前記電解液からガスを分離し、追い出すための分離手段（１９、３３）は、電動ファン（１７）であり、前記電動ファンは、前記第１タンク（５）および前記第２タンク（６）と連絡している配管（１７１）付きの取込み口に接続され、空気中のガスの濃度を決定するのに適切で、かつ、濃度が与限界値を越える場合には前記プラントを停止するのに適切である既知タイプの装置（１７０）を備えることを特徴とする蓄電池活性化プラント。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として熱機関の始動用ではあるが、これだけに限られずに使用されるタイプの鉛−酸蓄電池高速形成方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉛−酸蓄電池製造工程の重要な段階は蓄電池の放電と再充電反応は、含まれる活性物質の電気化学的変換により起こる電極板のいわゆる「形成」であり、これにより化学エネルギーが電気エネルギーに変換され、またこの逆にもなるものである。
【０００３】
蓄電池が製造される場合、電極板は不活性であるかあるいは非活性であり、これらを活性にするには、電極板が非活性な酸化鉛と硫酸鉛を、それぞれ陰極と陽極の電極板の活性成分である金属鉛と二酸化鉛に変換させる形成手順を受けさせなくてはならない。
【０００４】
形成は、本質的に、反対側の電極の電極板に水で希釈した硫酸の溶液（電解液）中で直流電流の充電手順を受けさせることからなり、これは蓄電池の電極板の組立の前あるいは後で行うことができる。
【０００５】
組立前の場合はタンク中での形成について話されており、組立後の場合がこの場合に当てはまる。
【０００６】
実際には、この場合の形成はエンジンの始動蓄電池、および一般的には、主にコストを抑えるためにその適用分野に関係なくあらゆる小型の蓄電池の形成に使われる。
【０００７】
ひとつの好ましい方法は蓄電池を希釈電解液で満たし、形成処理を完了させ、より比重の高くなった形成電解液を移動し入れ換えて、蓄電池をもう一度蓄電池作用に用いるものと酷似した比重の電解液で満たすことに関係する。
【０００８】
この方法はまた「２つの酸を伴う場合の形成」とも呼ばれ、１つの酸を使用する方法とは区別され、使用される形成電解液はより比重が高いため形成処理の最後には蓄電池作用向けの適切な比重に達し、これによって処理が単純になる。
【０００９】
技術は常に形成処理を速める努力をしてきており、そのための唯一の効率的な方法は、非活性な質量を活性なものに変換するために引き渡されるのと同量の電気エネルギーに関する形成時間を短くするためには充電電流を増やすことである。
【００１０】
しかしながら、充電形成に耐える電極板（特に陽電極板）の能力、特に形成処理における熱反応により発生する熱によって誘導される温度の上昇や電流によって生ずるジュール効果によって決まる可能電流の増加量には限度がある。
【００１１】
蓄電池の形成電解液の量に応じて非活性から活性に変換されなくてはならない酸化鉛の高質量比のため、「本例」の始動蓄電池の形成中には特に大量の熱が発生する。
【００１２】
技術水準は陽電極板向けの特別な酸化物の形成物を使用して、また極微弱希釈形成酸を使用して、電極板形成能力を改善するため２つの酸で形成する方を選択するとともに、形成処理中に温度上昇を制御する精巧な冷却装置にも頼って課題を克服してきた。
【００１３】
それでも、形成時間は１２〜１５時間以下に落とすことは不可能であった。
【００１４】
形成蓄電池に関連するもうひとつの問題は、特に処理の終わりの方に生ずる形成酸電解液の水の電気分解による酸素と一緒に生ずる水素に関する。
【００１５】
発生する水素はある一定の濃度を越える空気中の酸素と組み合わさって、健康に危険な酸のミストを伴うだけでなく、爆発化合物を発生させる可能性がある。
【００１６】
この点はガスの抽出除去装置の採用を必要とする安全問題を提起し、その装置の大きさは、加速形成処理の場合には、関係するより高い形成電流によるより大量の水素と酸のミストを処理するよう合わされねばならない。
【００１７】
形成処理中に発生する熱を効率的に処理するためのひとつの既知の方法は、パイプを通じて外部タンクから蓄電池まで、かつその逆方向にも希釈形成電解液を循環させることにかかわっており、このため電解液は冷却されて、その比重の上昇は必要な比重まで水でさらに希釈することによって補正される可能性がある。
【００１８】
この種の方法を用いて、蓄電池作用に必要な比重での酸が形成処理の最後に添加される。これによって充電済の完成蓄電池を最終的に製造する連続する「２つの酸」処理が行なわれて使用できる状態となる。
【００１９】
このような循環にある２つの酸での形成処理は、ＹＵＡＳＡカンパニーによって提出されたスウェーデン特許出願SE-7701184-9号、公開. 441403号に記述されている。
【００２０】
この文書では形成処理中に発生する水素によって提起される安全問題に触れていない。
【発明の開示】
【００２１】
本発明の第１の狙いは水素と関連する酸ミストが完全に安全な条件で処理される、循環する２つの酸での形成処理を意図している。
【００２２】
特に、陽電極板向けの理想的な形成条件では、40℃と60℃の間の温度が要求されるので、電解液が形成処理を通じてただ冷却されるだけでなく、適正な温度に一定して保たれることを確保することが重要である。
【００２３】
本発明の第2の狙いは、従って、一定の設定時に、その比重だけでなくその温度も安定を保つ形成電解液を循環させる装置を開発することにある。
【００２４】
さらに、形成電解液は、連続する形成において繰り返し使用に起因する可能性のある不純物の堆積をすべて避けるよう常に新たに用意されるのが望ましい。
【００２５】
それで、本発明のもうひとつの狙いは、第2充電用に利用されるより比重の高くなった蓄電池内部に残る有効電解液を用意するのに利用される第1形成処理に使用される希釈電解液を可能にし、充電されて使用可能となる各完成蓄電池にその「自己」形成電解液が含まれる全体装置を提供することである。
【００２６】
蓄電池が使用状態にある時、すなわち、放電状態にある時、電解液内の硫酸は電解液比重の当然の累進的減少とともに硫酸鉛の形で陽極および陰極の電極板によって「固定」される。
【００２７】
もし電極板の活性質量が蓄電池内の硫酸量に対して大きくなりすぎると、放電が電解液の比重が水のそれに近くなるまで続く可能性がある。
【００２８】
これらの条件において、電極板内の硫酸鉛の溶解能力は増加して、たとえ少量でも電解液中に溶解する。
【００２９】
引き続く再充電中に、硫酸鉛はその溶解能力が、電解液の比重が増加するため小さくなるので再度凝固する。
【００３０】
従って、これらの電気絶縁を確保するため陽極と陰極の電極板の間に置かれる微小な多孔性の分離剤に蓄積する硫酸鉛が充電中に金属鉛に変換される。
【００３１】
この危険は、特に、電解液、すなわち、硫酸の量は電極板の活性質量の量に対して化学量論的に不適当である現代の始動蓄電池に存在する。
【００３２】
この問題を克服するため、蓄電池の電解液にある添加剤を含めるのが一般的な慣習である。
【００３３】
これらの添加剤は、電解液が極めて薄まった場合に硫酸鉛の溶解能力を減らす、主として溶解可能なアルカリ硫酸塩である。
【００３４】
該添加剤は当然、その添加に要する手順と同様に、追加のコストの理由となる。
【００３５】
本発明のもうひとつの狙いは、従って、廉価な原材料から始める形成処理に利用される電解液用添加剤の現場自動生成と添加の方法を提供することである。
【００３６】
本発明の別の重要な狙いは蓄電池性能を最適化して処理コストを下げるとともに環境や安全上の要件に従い、循環する２つの酸を利用して形成する始動蓄電池の処理を迅速化することである。
【００３７】
上記で明らかにされた種々の狙いおよび以降の頁でより詳しく図示されるその他諸々は、次のような段階、すなわち、ある一定の与比重かつ、ほぼ一定の事前設定された温度の硫酸の水溶液を含む第1電解液が、少なくとも1本の第1パイプを通って第1タンクから引き出され、前記第1電解液が1個以上の分配器によってそれらの各々が前記蓄電池のそれぞれに接続される分配導管付きの1個以上の蓄電池に分配され、前記第1電解液が事前決定されかつほぼ一定の比重と温度である一定の与時間の間、前記蓄電池内部を連続して循環し、前記第1電解液が前記蓄電池あるいは蓄電池の電解槽に設けられる開口部を通って流入および流出するとともに、前記第1タンクに戻り、レベル検出装置が前記循環の間、各蓄電池内部である一定レベルを確保するために設けられており、前記蓄電池にはある一定の与形成時間の間に前記第1電解液が循環する間、直流電流が供給され、前記第1タンクから前記蓄電池までの前記第1電解液の循環が止まるとともに、事前に設定されほぼ一定の比重と温度に保たれ第2タンクから集められるとともに、その比重が第1電解液のそれと常に異なる硫酸溶液と水を含む第2電解液がさらに事前設定された時間の間、前記蓄電池あるいは電解槽の中を循環し、前記蓄電池には前記第2電解液がある事前設定された混合充電時間の間の循環する間、直流電流が供給される段階が含まれることを特徴とする第1請求項に述べられる通りの鉛−酸蓄電池の形成用の方法によって達成される。
【００３８】
本発明で説明される方法の利点のひとつは、第2電解液より低い比重の硫酸水溶液が含まれる第1電解液が循環する間、蓄電池形成時間を通じて一定の比重と温度に保たれることである。
【００３９】
形成時間中に蓄電池内部に生ずる電気化学反応は熱の発生を伴い、電解液を循環する温度は温度が上昇しやすくなるとともに、その比重が明らかに変化する。
【００４０】
本発明における方法には、循環の間、第1電解液を一定の比重と温度に維持することが含まれるという事実により、蓄電池の中の有害な加熱現象や形成される電極板の劣化を避けるため電流が低く維持されなくてはならない既知の技術を利用する場合よりも、第1電解液での形成処理を通して電流の強さをより高く維持できるので明らかな利点が提供される。
【００４１】
第1電解液より高い濃度の硫酸水溶液である第2電解液の場合の第2循環にも同じことがあてはまる。
【００４２】
ここで再度、循環電解液の温度や比重が第2混合充電を実行するのにかかる時間全体を通じて事前設定された一定値に維持される。
【００４３】
本質的には、発生した熱が電解液を冷却することによって消散するので、より強い充電電流が利用されるため、一方で電解液の一定温度が、より速い形成処理を可能にする。他方で、電解液の連続する比重再規定のおかげで各蓄電池のほぼ同一の形成と蓄電池の結果的に類似の性能が第1形成段階と第2混合充電段階の両方における電解液の一定比重によって確保される。
【００４４】
さらに、第1形成充電に利用されるより希釈された電解液が、第2貯蔵タンクから引き抜かれる第2混合充電に必要とされるより比重の高められた電解液を水で希釈することによって用意されて、混合電解液が最初の形成充電用に利用されるより薄い第1希釈電解液を準備するまで連続して利用され、これによって、その貯蔵タンクの第2電解液の堆積を避けるとともに、その連続的な更新を確保する。
【００４５】
より濃縮された電解液が水との希釈によって用意される程、活性質量発生処理において利用されるものとは通常必ずしも一致しない益々比重の高められた電解液が用意される。
【００４６】
極端な放電を受ける際のショートする危険に対して蓄電池を保護するよう硫酸塩鉛の溶解能力を抑制するのに必要とされる比重で、形成処理の最後で結果として蓄電池に含まれるアルカリ硫酸塩を発生させるために、この特に、より比重が高められた電解液がその硫酸含有量を部分的に中和させるに十分な量のアルカリ水酸化物添加剤で処理される。
【００４７】
本発明はまた上述の蓄電池形成方法を実施するためのプラントにも関する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
表１は、処理媒介変数と、前記媒介変数を用いて形成される蓄電池の性能を示す本発明の方法により実施される形成処理の一例である。
【００４９】
図１および図３を参照すると、全体として１で指し示される1個の作業台は形成処理を受けるに必要な沢山の蓄電池２を支持するのに用いられる。
【００５０】
前記蓄電池２のそれぞれには直流電流の伝搬用の形成プラントのブスバーに接続される少なくとも1個の陽極端子２１０と少なくとも1個の陰極端子２２０がある。
【００５１】
また、既知タイプのプラグ２４０が挿入される、1本は搬送用でもう1本は循環電解液の戻り用の2本の導管付き自己平準装置付きの穴２３０もある。
【００５２】
すべての蓄電池は、直流電流を伝えるために陽極と陰極の端子が直列に2本のブスバーへの連結器によって１陽極と1陰極に取付けられ、直列に接続される。
【００５３】
電解液は、電解液が集合パイプ４に接続される戻りパイプ４１０を通って戻る間、分配パイプ３に接続される搬送パイプ３１０を通って各蓄電池に運ばれる。
【００５４】
分配パイプ３と集合パイプ４は、それぞれ電解液７および８を含むタンク５および６に接続される。
【００５５】
より正確には、分配パイプ３は循環電解液がタンク５に含まれる電解液７である時には供給配管９および１３に、あるいは循環電解液がタンク６に含まれる電解液８である時には供給配管１０および１０１に接続される。
【００５６】
集合パイプ４に関しては、循環電解液が第1電解液７あるいは第2電解液８であるかに応じて配管１２あるいは１１に接続される。
【００５７】
蓄電池２の形成用の第1処理段階の間、第2電解液８より低いある比重の硫酸の水溶液からなる第1電解液７は第1タンク５から集められるとともに、弁１５および配管１３を通って、ポンプ１４を利用して分配パイプ３に到達し、ここから、各蓄電池の搬送管３１０を通じて分配される。
【００５８】
電解液７はその受取り側が２つのタンクと通じている配管１７１に接続されるため、タンク５と６内に負圧を生んでファン１７によって循環を維持する。
【００５９】
タンク５と６は集合パイプ４と通じているので、電気ファン１７によって生じる負圧は形成される蓄電池によって一定で連続的な電解液の受取りを確保する。
【００６０】
蓄電池２の各部には電解液があるレベルＬに到達するとともに、電解液が循環する間の時間中、常時前記レべルを越えないよう蓄電池に供給される既知のタイプのレベル計測装置が取付けられている。
【００６１】
各蓄電池２では、第1電解液７がレベルＬに到達し、その後、パイプ４を通って存在するとともに、弁１８および配管１２を通って液体―ガス分離１９に入る。
【００６２】
液体相は配管１９１を通って分離器の底に集まり、第1タンク５の底に到達する。
【００６３】
水素を含むガス相は分離器の頂部で配管１９２を通って引き抜かれるとともに、第1タンク５の頂上に到達し、そこから配管１７１を通って電気ファン１７によって引き抜かれる。
【００６４】
この第1循環は事前設定された時間の間続き、その間、蓄電池はある一定の電流で充電される。
【００６５】
前にも言及した通り、充電の間、蓄電池２の内部に生ずる電気化学現象は電解液７の温度を上昇させる。
【００６６】
電解液７を搬送する配管９に位置する温度感知器２０は、電解液７の温度に関係する信号を捕らえる。
【００６７】
この感知器は熱交換器２１に接続され、これが、感知器２０が事前設定された値に関する温度の変動を記録する時に有効となり、これにより必要な温度に電解液７を回復させるのに必要な冷却あるいは加熱の能力がもたらされる。
【００６８】
電解液７は、また、タンク５に置かれる密度計２２によって制御されて、ある一定の事前設定される比重に保たれる。
【００６９】
電極板形成処理中に生ずる硫酸は比重、そしてこうして確立された設定から出発する電解液７の比重もまた増やす。
【００７０】
従って、脱ミネラル化された水は、電解液７の適正な濃度を回復するに必要な時間の間開かれるポンプ２５と弁２６によってタンク２４からパイプ２３を通って第1タンク５に運搬される。
【００７１】
第1電解液７が確立された温度と比重で循環した時間の間の確立された時間設定と電流条件に応じて形成充電を終わらせた後、第1電解液７より比重の高い第2電解液８が循環を始める
【００７２】
この目的のため、図２に示すように、弁１５および２８が第1電解液７の循環を遮断するために閉じるとともに、弁２９および３０が第2電解液８が含まれるタンク６上で開く。
【００７３】
この電解液８はポンプ３１によって蓄電池２に運搬されるとともに、分離器３３での液体−ガス分離の後、パイプ４と弁３２を通って第2タンク６に戻る。
【００７４】
この分離器３３において、配管１７１を通ってファン１７によってガスが配管３３２を通過して、そこから引き抜かれることが可能なタンク６の頂部に達するまでの間、分離器１９の場合と同様に、液は集められて配管３３１を通ってタンク６に戻る。
【００７５】
ここで再度、第2電解液８の温度と比重が、それぞれ搬送配管１０上に位置する温度感知器３４によって、また密度計３５によって測定される。
【００７６】
温度は温度感知器３４によって送信される信号によって制御される熱交換器３６中で矯正される。
【００７７】
我々の事例では交換器３６は交換器２１とは区別される。
【００７８】
他のプラント設計解決方案では、唯一の熱交換器が第1と第2の電解液の両方用に利用されても良い。
【００７９】
比重は、密度計３５からくる信号によって制御される弁２７およびポンプ２５を通って、タンク２４からタンク６まで好ましく脱ミネラル化された水を添加することによって矯正される。
【００８０】
混合段階と呼ばれるこの段階の間、蓄電池２に含まれる第1電解液７は、蓄電池用に確立される有効比重の電解液を製造するため第1電解液７と混合されるようになる第2のより比重の高い電解液８に置換される。
【００８１】
蓄電池全体を通じた有効比重の達成を助けるため、蓄電池は、混合中、充電がより低い定格電流で継続される。
【００８２】
上記の運転すべては、ひとつのＣＰＵを制御するコンピュータのようなプログラミングと図では例示されていない制御装置によって管理される。
【００８３】
形成される蓄電池が形成充電と混合充電を通じて、2種の電解液７と８の強制循環をそれぞれ制御される一定の温度と比重で受けさせるということが上記の説明から明らかである。
【００８４】
説明された処理はすべての蓄電池の均質な充電、つまりその一定の性能レベルを保証する。
【００８５】
しかも、形成サイクルを通じた循環電解液の温度制御は、７５％まで短縮可能な形成時間での当然の短縮を伴って利用されるより大きな形成電流を可能にする。
【００８６】
必要とされる比重で電解液７と８を用意する方法はかなり様々である。
【００８７】
より希釈された第１電解液７は第2電解液８から始めて、これを脱ミネラル化水で希釈して得られる。
【００８８】
この目的で、図１に見てとれるように、その希釈用の水がポンプ２５と弁２６を通ってタンク２４から集められる間、ポンプ３８が第2電解液８をタンク６からタンク５まで搬送する。
【００８９】
第1電解液７を用意する処理は密度計２２によって管理される。
【００９０】
第1電解液７よりもより比重が高められるタンク６の第2電解液８は、第3タンク３７に含まれるさらに８あるいは７よりも比重の高い第3電解液３９から出発して第2タンク６の中に用意され、ここからポンプ４３によってタンク６に送られる。
【００９１】
電解液の希釈用水はタンク２４から引き出される。
【００９２】
この脱ミネラル化された水はポンプ２５と弁２７を経由してタンク６に到達するとともに、第2電解液８を用意するための処理は密度計３５によって管理される。
【００９３】
既に言及したように、蓄電池の電解液が、極端に放電した後に再充電する場合には蓄電池にショートが発生するのを防ぐために、塩を、主として溶解可能な硫酸塩を含めることが有益である。
【００９４】
本発明の方法には、従って、電解液８にこれらの溶解可能な硫酸塩類を添加することが含まれる。
【００９５】
この目的に関して、第4タンク４０に含まれるアルカリ水酸化物がポンプ４１によって引き抜かれるとともに、第3電解液３９が配管１６を通って第2電解液８をつくるために希釈される第2タンク６に流れ込む前にタンク３７に添加される。
【００９６】
硫酸に添加されるアルカリ水酸化物の量は密度計４２を使ってタンク３７の中の電解液比重の測定によって制御される。
【００９７】
ファン１７によって引き抜かれるガス相には、接続パイプ４に接続される十分な量の空気の取込みを可能にする開口部４４を有するパイプ４１０のそれぞれの中で希釈されるため、その爆発限界値以下の水素が含まれる。
【００９８】
水素濃度は既知の装置１７０を用いて配管１７１への入口部で記録される。
【００９９】
もし、ファン１７から取り出されるガス相中の水素濃度が最大許容値を越えるならば、充電処理は自動的に停止するとともに、ファン１７の何らかの故障の際にも同様である。
【０１００】
【表１】
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表１はそれぞれ上述の方法および従来装置を用いて、電解液を循環させることによって形成される2台の同一始動蓄電池の当初能力を比較するものである。
【０１０１】
形成サイクルの間運搬される同一のエネルギー量に関して、蓄電池は、3回放電された後のその２０時間能力に基づく等価初期性能レベルを示すが、循環電解液法を用いる形成時間は5時間、すなわち、従来の形成に必要な時間の4分の１である。
【０１０２】
従って、すべての具体的目的は本発明の形成方法対象によって達成されたことが明らかである。
【０１０３】
特に、２つの酸が常時一定の比重と温度に保たれる間の形成蓄電池が形成時間を短縮するだけでなく蓄電池のほぼ一定品質をなして循環していることは強調に値し、これらすべては各蓄電池を含む電解槽の一様な充電と一様な化学的変換を特徴とする。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
さらに、説明された形成方法の背後にある本発明の特徴や特色は、例示的かつ非限定的な例としてのみ与えられ、かつ添付図に図示される本発明の対象方法の好ましい実施形態の説明において明らかにになろう。すなわち、
【図１】本発明の方法による第1電解液の循環用プラントのレイアウトを示す。
【図２】第1電解液より高い比重の第2電解液が循環する時の図１のプラントのレイアウトを示す。
【図３】蓄電池と蓄電池形成プラント間の接続の概要図を示す。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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