JP2016201325A - Lead acid battery reproduction device, lead acid battery reproduction method and lead acid battery reproduction system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、充放電の繰り返しにより性能が劣化した鉛蓄電池を再生する鉛蓄電池再生装置に関するものである。 The present invention relates to a lead-acid battery regeneration device for regenerating a lead-acid battery whose performance has deteriorated due to repeated charge and discharge.
従来より、自動車のエンジンの始動やライト等の電力として使われている鉛蓄電池は、負極の活物質として鉛（Pb）、正極の活物質として二酸化鉛（PbO2）を用い、電解液として希硫酸（H2SO4）が用いられている。そして、鉛蓄電池の放電においては、式（１）の化学反応式により正極及び負極に硫酸鉛（PbSO4）が生成される。
PbO2 ＋ 2 H2SO4 ＋ Pb → PbSO4 ＋ 2 H2O （１）
Conventionally, lead-acid batteries that have been used as power sources for starting automobile engines and lights, etc., use lead (Pb) as the active material for the negative electrode, lead dioxide (PbO 2 ) as the active material for the positive electrode, and rare electrolytes. Sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is used. Then, in the discharge of the lead-acid battery, lead sulfate in positive and negative electrodes by the chemical reaction formula (1) (PbSO 4) is generated.
PbO 2 + 2 H 2 SO 4 + Pb → PbSO 4 + 2 H 2 O (1)
一方、鉛蓄電池の充電においては、正極及び負極に生成された硫酸鉛（PbSO4）が式（２）の化学反応式により鉛（Pb）と二酸化鉛（PbO2）に戻る。
PbSO4 ＋ 2 H2O → PbO2 ＋ 2 H2SO4 ＋ Pb （２）
このように、鉛蓄電池は、化学反応式（１）及び（２）を繰り返すことにより充電可能な二次電池として動作する。
On the other hand, in the charge of the lead storage battery, lead sulfate (PbSO 4 ) produced on the positive electrode and the negative electrode returns to lead (Pb) and lead dioxide (PbO 2 ) by the chemical reaction formula of the formula (2).
PbSO 4 + 2 H 2 O → PbO 2 + 2 H 2 SO 4 + Pb (2)
Thus, the lead storage battery operates as a rechargeable secondary battery by repeating chemical reaction formulas (1) and (2).
ところが、鉛蓄電池を放電したまま放置するなどの過放電を繰り返すことより、正極及び負極に硫化鉛（PbSO4）が結晶化して蓄積し、電気の流れが阻害されるという現象（以下、「サルフェーション」という）が発生する。そして、このような現象が発生して劣化が進み再生困難となった鉛蓄電池は、ほとんどが分解され、鉛は精錬所に、電解液や筺体は産業廃棄物として処理されている。 However, by repeating overdischarge such as leaving the lead-acid battery left discharged, lead sulfide (PbSO 4 ) crystallizes and accumulates on the positive and negative electrodes, impeding the flow of electricity (hereinafter referred to as “sulfation”). ") Occurs. And most of the lead-acid batteries that have deteriorated and become difficult to regenerate due to the occurrence of such a phenomenon are decomposed, lead is treated as a smelter, and electrolytes and casings are treated as industrial waste.
この再生困難となった鉛畜電池を再生する技術の一つとして、水系で炭素正極の電解酸化により得られた炭素懸濁液を添加剤として鉛蓄電池に添加し、鉛蓄電池の正極を電気化学的ドーピングに活性化して再生する技術が提案されている（例えば、特開平９−４５３７９号公報（特許文献１）参照）。
また、別の再生技術として、直流パルス電流を鉛蓄電池の正極から負極に向かって流すことにより、正極および負極の表面に結晶化し蓄積された硫酸鉛（PbSO4）を減少させて再生する技術が提案されている（例えば、特開２０００−４０５３７号公報（特許文献２）参照）。
As one of the technologies for regenerating the lead-acid battery that has become difficult to regenerate, a carbon suspension obtained by electrolytic oxidation of the carbon positive electrode in an aqueous system is added to the lead storage battery as an additive, and the positive electrode of the lead storage battery is electrochemically added. There has been proposed a technique of activating and regenerating by selective doping (see, for example, JP-A-9-45379 (Patent Document 1)).
As another regeneration technique, there is a technique for reducing and regenerating lead sulfate (PbSO 4 ) crystallized and accumulated on the surfaces of the positive electrode and the negative electrode by flowing a DC pulse current from the positive electrode to the negative electrode of the lead storage battery. It has been proposed (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. 2000-40537 (Patent Document 2)).
しかしながら、添加剤による鉛蓄電池の再生技術では、添加剤を添加しただけでは再生せずその後、充電を１２時間〜２４時間程度行う必要があるために再生に時間を要するという問題があった。また、別の再生技術である直流パルス電流を印加する再生技術では、パルス状の高電圧を鉛蓄電池の電極に印加するために電極を損傷させ鉛蓄電池の寿命が短くなるという問題があった。さらに、いずれの再生技術においても、鉛蓄電池の再生の過程において鉛蓄電池から有害な希硫酸ミストが多量に放出されるがその対処方法について提案もされていなかった。 However, the regeneration technology for lead-acid batteries using additives has a problem in that regeneration is not performed just by adding the additive, and it takes time for regeneration since it is necessary to perform charging for 12 to 24 hours thereafter. In addition, in the regeneration technology that applies a DC pulse current, which is another regeneration technology, there is a problem that the life of the lead storage battery is shortened by damaging the electrode in order to apply a pulsed high voltage to the electrode of the lead storage battery. Further, in any of the regeneration technologies, a large amount of harmful dilute sulfuric acid mist is released from the lead storage battery during the regeneration process of the lead storage battery, but no countermeasure has been proposed.
本発明の課題は、このような問題を解決することを課題とし、鉛蓄電池の寿命を短くすることなく、短時間に鉛蓄電池を再生することを可能とする鉛蓄電池再生装置及び鉛蓄電池再生方法を提供し、さらに、再生の過程において鉛蓄電池より発生する有害な希硫酸ミストを除去できる鉛蓄電池再生システムを提供することにある。 An object of the present invention is to solve such a problem, and to regenerate the lead storage battery in a short time without shortening the life of the lead storage battery, and a lead storage battery regeneration method. And providing a lead storage battery regeneration system capable of removing harmful dilute sulfuric acid mist generated from the lead storage battery during the regeneration process.
上記課題を解決するために本発明に関する鉛蓄電池再生装置は、再生する鉛蓄電池への流入電流及び印加電圧を制御して鉛蓄電池を再生する鉛蓄電池再生装置であって、前記鉛蓄電池からの流出電流が所定の電流に達するまで徐々に前記流入電流及び前記印加電圧を増加させて充電する強制充電手段と、前記流入電流及び前記印加電圧を増加及び減少させて満充電の定常状態を検出する定常状態検出手段と、前記定常状態の検出時の前記流入電流及び前記印加電圧にて、サルフェーションにより生じた結晶を溶解するサルフェーション溶解手段とを備えたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a lead-acid battery regeneration device according to the present invention is a lead-acid battery regeneration device that regenerates a lead-acid battery by controlling the inflow current and applied voltage to the lead-acid battery to be regenerated, and the outflow from the lead-acid battery Forced charging means for gradually increasing the inflow current and the applied voltage until the current reaches a predetermined current, and a steady state for detecting the full state by increasing and decreasing the inflow current and the applied voltage It is characterized by comprising state detection means and sulfation dissolution means for dissolving crystals generated by sulfation with the inflow current and the applied voltage when the steady state is detected.
また、上記課題を解決するために本発明に関する鉛蓄電池再生システムは、再生処理により鉛蓄電池から希硫酸ミストが発生する鉛蓄電池再生システムにおいて、再生する鉛蓄電池に接続され前記鉛蓄電池を再生処理する鉛蓄電池再生装置と、前記鉛蓄電池を密閉する密閉ケースと、前記発生した希硫酸ミストを苛性ソーダにより分解する脱硫装置と、該脱硫装置を減圧する吸引ポンプとを備え、前記密閉ケースと脱硫装置と吸引ポンプ間をパイプで連結し、前記吸引ポンプの駆動により前記希硫酸ミストを除去するようにしたことを特徴とするものである。 In order to solve the above problems, a lead storage battery regeneration system according to the present invention is a lead storage battery regeneration system in which dilute sulfuric acid mist is generated from a lead storage battery by regeneration processing, and the lead storage battery is regenerated by being connected to the lead storage battery to be regenerated. A lead storage battery regenerator, a sealed case for sealing the lead storage battery, a desulfurization device for decomposing the generated dilute sulfuric acid mist with caustic soda, and a suction pump for decompressing the desulfurization device, the sealed case and the desulfurization device, The suction pumps are connected by a pipe, and the diluted sulfuric acid mist is removed by driving the suction pump.
本発明によれば、このような構成にて電極に損傷を与えずに鉛蓄電池を再生するようにしたので、鉛蓄電池の寿命を短くすることなく、かつ短時間に鉛蓄電池を再生することを可能とする鉛蓄電池再生装置を提供することができる。また、再生の過程において鉛蓄電池より発生する有害な希硫酸ミストを除去することを可能とする鉛蓄電池再生システムを提供することができる。 According to the present invention, since the lead storage battery is regenerated without damaging the electrodes in such a configuration, the lead storage battery can be regenerated in a short time without shortening the life of the lead storage battery. It is possible to provide a lead-acid battery regeneration device that can be used. Moreover, the lead storage battery reproduction | regeneration system which makes it possible to remove the harmful dilute sulfuric acid mist which generate | occur | produces from a lead storage battery in the process of reproduction | regeneration can be provided.
（第１の実施の形態）
以下に本発明を実施するための最良の形態である第１の実施の形態を説明する。各図面に共通な要素には同一の符号を付す。
図１は第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置の構成図であり、図２は第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置の電圧供給部および電流供給部の回路図であり、図３は、第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置の機能ブロック図である。
(First embodiment)
The first embodiment, which is the best mode for carrying out the present invention, will be described below. Elements common to the drawings are given the same reference numerals.
FIG. 1 is a configuration diagram of the lead storage battery regeneration device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a circuit diagram of a voltage supply unit and a current supply unit of the lead storage battery regeneration device according to the first embodiment. These are the functional block diagrams of the lead acid battery reproducing | regenerating apparatus regarding 1st Embodiment.
図１に示すように、第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１は、制御部１１と、流出電流測定部１２と、電圧供給部１３及び電流供給部１４とを有し、鉛蓄電池２への電気的接続を行う端子１ｐ、１ｍが設けられた構成となっている。
制御部１１は、アナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換部１１ａと、デジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換部１１ｂと、所定の経過時間を計測する時間計測部１１ｃを備え、電圧供給部１３及び電流供給部１４を制御する。
As shown in FIG. 1, the lead storage
The
電圧供給部１３は、電流供給部１４に供給する電圧を生成するものであり、鉛蓄電池２の正極２１への印加電圧Ｖｅとなる電圧を生成し、電流供給部１４に供給する。電流供給部１４は、端子１ｐを介して鉛蓄電池２の正極２１に流入電流Ａｅを流入させ、端子１ｍを介して鉛蓄電池２の負極２２から流出電流Ａｂを流出させる。流出電流測定部１２は、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂを測定し、制御部１１に送出する。
The
信号Ｖｓｂは、流出電流測定部１２にて流出電流Ａｂが電圧に変換された信号であり、制御部１１のＡＤ変換部１１aにてデジタル信号に変換される。信号Ｖｓｖは、制御部１１にて鉛蓄電池２の正極２１に印加する電圧として設定した電圧値をＤＡ変換部１１ｂにてアナログ信号に変換し、電圧供給部１３に送出する信号である。信号Ｖｓａは、制御部１１にて鉛蓄電池２の正極２１に流入する電流として設定した電流値をＤＡ変換部１１ｂにてアナログ信号に変換し、電流供給部１４に送出する信号である。
The signal Vsb is a signal obtained by converting the outflow current Ab into a voltage in the outflow
また、図１の左側に示した鉛蓄電池２は、再生される一般的な鉛蓄電池の構成として、活物質として二酸化鉛（PbO2）が用いられる正極２１と、活物質として鉛（Pb）が用いられる負極２２と、正極２１と負極２２の間に配置されメッシュ状の絶縁体として機能を有するセパレーター２３と、希硫酸（H2SO4）が充填された電解液２４と、から構成される。そして、鉛蓄電池再生装置１の端子１ｐ、端子１ｍと鉛蓄電池２の正極２１と負極２２がそれぞれ接続ケーブル２５にて接続され、再生処理が行われる。
In addition, the lead storage battery 2 shown on the left side of FIG. 1 includes a
次に、流出電流検出部１２、電圧供給部１３及び電流供給部１４の回路例を、図２を用いて以下説明する。流出電流検出部１２は、一方端子が接地された抵抗Ｒｓｂからなり、鉛蓄電池２の負極２２から流出する流出電流Ａｂが端子１ｍを経由して抵抗Ｒｓｂに流れ、流出電流Ａｂに応じて発生する電位降下を信号Ｖｓｂとして制御部１１に送出する。尚、信号Ｖｓｂが低レベルの信号である場合は、オペアンプ等にて増幅したものを制御部１１に送出するようにするのがよい。
Next, circuit examples of the outflow
電圧供給部１３は、図示しない主電源部からの出力電圧Ｖｃｃに接続されたトランジスタＴｒ１と、分圧抵抗として機能する抵抗Ｒ１及びＲ２と、オペアンプＱ１とからなる。そして、電圧供給部１３の出力となる印加電圧Ｖｅを抵抗Ｒ１、Ｒ２により分圧した電圧をオペアンプＱ１の−入力に接続し、制御部１１からの信号ＶｓｖをオペアンプＱ１の＋入力に接続する構成となっている。
The
この回路例では、分圧された印加電圧Ｖｅと、制御部１１からの信号Ｖｓｖの差がオペアンプＱ１にて増幅されその出力にてトランジスタＴｒ１のオン状態が制御される。
即ち、制御部１１からの信号Ｖｓｖに対し印加電圧Ｖｅが低いときは、オペアンプＱ１の出力が大きくなり、トランジスタＴｒ１がオン状態となり、印加電圧Ｖｅが高くなる。一方、信号Ｖｓｖに対し印加電圧Ｖｅが高いときは、オペアンプＱ１の出力が低くなり、トランジスタＴｒ１がオフ状態となり、印加電圧Ｖｅが低くなる。この動作により、制御部１１からの信号Ｖｓｖに応じた印加電圧Ｖｅが生成される。
In this circuit example, the difference between the divided applied voltage Ve and the signal Vsv from the
That is, when the applied voltage Ve is lower than the signal Vsv from the
一方、電流供給部１４は、電圧供給部１３からの印加電圧Ｖｅに接続された抵抗Ｒ５及びトランジスタＴｒ２と、オペアンプＱ２及びＱ３と、オペアンプＱ３の入力に接続された抵抗Ｒｓｅ、オペアンプＱ２の出力に接続されたトランジスタＴｒ３とからなる。
そして、制御部１１からの信号Ｖｓａ信号がオペアンプＱ２の＋入力に接続され、抵抗Ｒｓｅを流れる流入電流Ａｅによる電位降下を増幅するオペアンプＱ３の出力がオペアンプＱ２の−入力に接続された構成となっている。
On the other hand, the
The signal Vsa signal from the
上記回路構成とすることにより、流入電流Ａｅに応じて発生するオペアンプＱ３の出力と、制御部１１からの信号Ｖｓａ信号の差がオペアンプＱ２にて出力され、この出力によりトランジスタＴｒ３のオン状態を制御し、抵抗Ｒ５とトランジスタＴｒ３により分圧された電圧により、トランジスタＴｒ２のオン状態を制御する。
即ち、制御部１１からの信号Ｖｓａ信号に比べ、流入電流Ａｅが少ないときは、抵抗Ｒｓｅの電位降下が少なく、オペアンプＱ３の出力が低くなるので、オペアンプＱ２の出力が高くなり、トランジスタＴｒ３がオン状態となる。その結果、トランジスタＴｒ２のベース電圧が低くなりトランジスタＴｒ２がオン状態となり、流入電流Ａｅが多くなる。
With the above circuit configuration, the difference between the output of the operational amplifier Q3 generated according to the inflow current Ae and the signal Vsa signal from the
That is, when the inflow current Ae is smaller than the signal Vsa signal from the
一方、制御部１１からの信号Ｖｓａ信号に比べ、流入電流Ａｅが多いときは、抵抗Ｒｓｅの電位降下が多く、オペアンプＱ３の出力が高くなるので、オペアンプＱ２の出力が低くなり、トランジスタＴｒ３がオフ状態となる。その結果、トランジスタＴｒ２のベース電圧が高くなりトランジスタＴｒ２がオフ状態となるため、流入電流Ａｅが少なくなる。以上の動作により、制御部１１からの信号Ｖｓａ信号に応じた流入電流Ａｅが端子１ｐから鉛蓄電池２の正極２１に出力される。
On the other hand, when the inflow current Ae is larger than the signal Vsa signal from the
次に、図３を用いて、第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１の機能を説明する。即ち、第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１は、制御部１１の制御のもとに、強制充電手段３、定常状態検出手段４及びサルフェーション溶解手段５から構成される。この場合制御部１１は、ＲＡＭやＲＯＭ又はハードディスク等で構成された図示しない装置記憶部と接続され、装置記憶部に記憶された制御プログラムにより動作するようにしてもよい。また、制御部１１は各処理に必要なデータを装置記憶部に書き込むことができ、必要に応じて装置記憶部から読み出すことができるようにしてもよい。
Next, the function of the lead-acid
そして、強制充電手段３は、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂを測定する流出電流測定部１２と、鉛蓄電池２の正極２１に流入させる流入電流Ａｅを供給する電流供給部１４と、鉛蓄電池２の正極への印加電圧Ｖｅを供給する電圧供給部１３と、流入電流Ａｅと流出電流Ａｂを比較し略同じとなっているか否かの判定及び流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達したか否かの判定を行う電流比較部１５と、さらに、前記判定結果に基づいて印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅをそれぞれ微小値ΔＶ、ΔＡ分加算する電圧電流微小値加算部１６とからなる。
The forced charging means 3 includes an outflow
定常状態検出手段４は、強制充電手段３とほぼ同様の構成であり、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂを測定する流出電流測定部１２と、鉛蓄電池２の正極２１に流入させる流入電流Ａｅを供給する電流供給部１４と、鉛蓄電池２の正極への印加電圧Ｖｅを供給する電圧供給部１３と、流入電流Ａｅと流出電流Ａｂを比較し略同じとなっているか否かの判定及び流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達したか否かの判定を行う電流比較部１５と、さらに、電流比較部１５の判定結果に基づいて印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅをそれぞれ微小値ΔＶ、ΔＡ分加算又は減算する電圧電流微小値加算減算部１７とからなる。
サルフェーション溶解手段５は、強制充電手段３及び定常状態検出手段４と一部同様の構成であり、鉛蓄電池２の正極２１に流入させる流入電流Ａｅを供給する電流供給部１４と、鉛蓄電池２の正極への印加電圧Ｖｅを供給する電圧供給部１３と、さらに、所定の経過時間を計測する時間計測部１１ｃとからなる。
The steady state detection unit 4 has substantially the same configuration as the forced charging unit 3, and an outflow
The sulfation dissolution means 5 has the same configuration as the forced charging means 3 and the steady state detection means 4, and includes a
以上の構成により、第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１は以下のように動作する。図４は第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置の概略動作フローチャート、図５Ａ、図５Ｂは第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置の動作フローチャート及び図６は第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置の動作説明図である。図４乃至図６を用いて鉛蓄電池再生装置１の動作を以下説明する。
With the above configuration, the lead-acid
第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１の再生処理は、図４に示すように、第１の工程としての強制充電工程と、第２の工程としての定常状態検出工程と、第三の工程としてのサルフェーション溶解工程とからなる。
ステージＳＴ１：第１の工程である強制充電工程は、強制充電手段３により、鉛蓄電池２の正極２１に印加する印加電圧Ｖｅと流入電流Ａｅを徐々に上昇させ、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂが流入電流Ａｅに追従し、かつ流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達するまで、強制的に鉛蓄電池２を充電する工程となっている。ここで、所定の電流Ａｋは鉛蓄電池２が受け入れることができる最大電流とするのがよく、鉛蓄電池２の定格に応じて設定する。
As shown in FIG. 4, the regeneration process of the lead storage
Stage ST1: In the forced charging step, which is the first step, the forced charging means 3 gradually increases the applied voltage Ve and the inflow current Ae applied to the
ステージＳＴ２：第２の工程である定常状態検出工程は、定常状態検出手段４により、鉛蓄電池２の正極２１に印加する印加電圧Ｖｅと流入電流Ａｅを増減させ、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂが流入電流Ａｅに追従し、かつ流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに到達するときまで継続することによって、満充電の定常状態として定常化する状態を検出する工程となっている。
Stage ST2: The steady state detection step, which is the second step, causes the steady state detection means 4 to increase or decrease the applied voltage Ve and the inflow current Ae applied to the
ステージＳＴ３：第３の工程であるサルフェーション溶解工程は、サルフェーション溶解手段５により、定常状態検出工程にて検出した満充電の定常状態として定常化した状態時の印加電圧Ｖｅ及び流入電流Ａｅにて、所定の時間、サルフェーションにより結晶化した硫化鉛（PbSO4）を溶解させる工程（以下、サルフェーション溶解工程という）となっている。
なお、このサルフェーション溶解工程は、前記式（２）の化学反応式により電極に結晶化された硫酸鉛（PbSO4）が電解液（H2O）２４に多量に溶け出す工程である。
Stage ST3: The sulfation dissolution step, which is the third step, is performed with the applied voltage Ve and the inflow current Ae when the sulfation dissolution means 5 is in the steady state as the steady state of the full charge detected in the steady state detection step. This is a step of dissolving lead sulfide (PbSO 4 ) crystallized by sulfation for a predetermined time (hereinafter referred to as sulfation dissolution step).
This sulfation dissolution step is a step in which a large amount of lead sulfate (PbSO 4 ) crystallized on the electrode by the chemical reaction formula of the above formula (2) is dissolved in the electrolytic solution (H 2 O) 24.
次に、以上の各工程を、図５Ａ、図５Ｂに示す動作フローチャート及び図６示す動作説明図を用いて以下詳細に説明する。尚、図６に示す動作説明図は、時間Ｔを横軸として、縦軸に、鉛蓄電池２に印加する印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅ及び鉛蓄電池２から流出する流出電流Ａｂの変化をプロットしたものである。 Next, each of the above steps will be described in detail below using the operation flowchart shown in FIGS. 5A and 5B and the operation explanatory diagram shown in FIG. The operation explanatory diagram shown in FIG. 6 plots changes in the applied voltage Ve applied to the lead storage battery 2, the inflow current Ae, and the outflow current Ab flowing out from the lead storage battery 2 on the vertical axis, with the time T as the horizontal axis. Is.
Ｓ０１：先ず、強制充電工程（ＳＴ１）として、強制充電手段３により、再生処理が開始されると、制御部１１は、鉛蓄電池２の正極２１に印加する印加電圧Ｖｅ及び流入電流Ａｅの初期値を設定する。印加電圧Ｖｅ及び流入電流Ａｅの初期値としては、鉛蓄電池２の両電極に電気的ダメージを与えないように微弱な電圧及び電流とするのがよい。
Ｓ０２：次に、制御部１１は、設定する印加電圧Ｖｅ及び流入電流Ａｅとなるように、信号Ｖｓｖ及び信号Ｖｓａを電圧供給部１３及び電流供給部１４にそれぞれ出力し、鉛蓄電池２の正極２１に印加電圧Ｖｅを印加し流入電流Ａｅを強制的に流入させる。（タイミングｔｘ０）
S01: First, as the forced charging step (ST1), when the regeneration process is started by the forced charging means 3, the
S02: Next, the
Ｓ０３：そして、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂが流出電流測定部１２の抵抗Ｒｓｂによる電位降下にて測定され、信号Ｖｓｂとして制御部１１に送出される。
Ｓ０４：制御部１１は、電流比較部１５に対し、鉛蓄電池２への流入電流Ａｅと鉛蓄電池２からの流出電流Ａｂを比較し、略同じとなっているか否かを判定するよう指示する。この判定は微小な値Δαを定め、｜Ａｅ−Ａｂ｜＜Δαであるか否かの判定をすればよい。
略同じでない場合は、ステップＳ０５に進み、略同じである場合は、制御部１１は、電流比較部１５に対し、流出電流Ａｂと所定の電流Ａｋを比較し、流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達しているか否かを判定するよう指示する。所定の電流Ａｋに達していないときは、ステップＳ０５に進む。
S03: The outflow current Ab from the
S04: The
If not substantially the same, the process proceeds to step S05. If substantially the same, the
Ｓ０５：流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達していないときは、制御部１１は、電圧電流微小値加算部１６に対し、印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅをそれぞれ微小値ΔＶ、ΔＡ分加算するよう指示する。その後、再びステップＳ０２に戻る。
そして、制御部１１は、新たな印加電圧Ｖｅにて流入電流Ａｅを鉛蓄電池２に流入させ、鉛蓄電池２からの流出電流Ａｂを測定し、ステップＳ０４にて流入電流Ａｅと流出電流Ａｂが略同じとなり、かつ所定の電流Ａｋに達しているか否かの判定を行うよう指示する。このようにして制御部１１は、この動作を流入電流Ａｅと流出電流Ａｂが略同じで、流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達するまで繰り返す。
そして、流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達すると、制御部１１は、強制充電工程（ＳＴ１）が完了したと判断し、定常状態検出工程（ＳＴ２）のステップＳ０６に進む。（タイミングｔｙ０）
S05: When the outflow current Ab does not reach the predetermined current Ak, the
Then, the
When the outflow current Ab reaches a predetermined current Ak, the
Ｓ０６：定常状態検出工程（ＳＴ２）では、ステップＳ０２と同様、制御部１１は、強制充電工程（ＳＴ１）にて設定された印加電圧Ｖｅ及び流入電流Ａｅとなるように、信号Ｖｓｖ及び信号Ｖｓａを電圧供給部１３及び電流供給部１４にそれぞれ出力し、鉛蓄電池２の正極２１に印加電圧Ｖｅを印加し、流入電流Ａｅを強制的に流入させる。
Ｓ０７：そして、ステップＳ０３と同様に、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂが流出電流測定部１２の抵抗Ｒｓｂによる電位降下にて測定され、信号Ｖｓｂとして制御部１１に送出される。
S06: In the steady state detection step (ST2), as in step S02, the
S07: As in step S03, the outflow current Ab from the
Ｓ０８：次に、制御部１１は、電流比較部１５に対し、鉛蓄電池２への流入電流Ａｅと鉛蓄電池２からの流出電流Ａｂを比較し、略同じとなっているか否かを判定するよう指示する。略同じとなっていないときは、ステップＳ０９に進む。
Ｓ０９：そして、制御部１１は、電圧電流微小値加算減算部１７に対し、印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅをそれぞれ微小値ΔＶ、ΔＡ分減算するよう指示する。その後、再びステップＳ０６に戻り、新たな印加電圧Ｖｅにて流入電流Ａｅを鉛蓄電池２に流入させ、鉛蓄電池２からの流出電流Ａｂを測定させ、ステップＳ０８にて流入電流Ａｅと流出電流Ａｂが略同じとなるまで繰り返す。
そして、減少させた印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅに対し、鉛蓄電池２から流出する流出電流Ａｂが追従し流入電流Ａｅと略同じになったときは、ステップＳ１０に進む。（タイミングｔｙ１）
S08: Next, the
S09: The
When the outflow current Ab flowing out from the lead storage battery 2 follows the decreased applied voltage Ve and inflow current Ae and becomes substantially the same as the inflow current Ae, the process proceeds to step S10. (Timing ty1)
Ｓ１０：次に、制御部１１は、ステップＳ０９にて設定した印加電圧Ｖｅ及び流入電流Ａｅを電圧供給部１３及び電流供給部１４より出力させ、鉛蓄電池２の正極２１に印加電圧Ｖｅを印加し流入電流Ａｅを強制的に流入させる。
Ｓ１１：そして、鉛蓄電池２の負極２２からの流出電流Ａｂが流出電流測定部１２の抵抗Ｒｓｂによる電位降下にて測定され、信号Ｖｓｂとして制御部１１に送出される。
S10: Next, the
S11: The outflow current Ab from the
Ｓ１２：制御部１１は、電流比較部１５に対し、鉛蓄電池２への流入電流Ａｅと鉛蓄電池２からの流出電流Ａｂを比較し、略同じとなっているか否かを判定するよう指示する。略同じとなっていないときは、ステップＳ１３に進む。
Ｓ１３：そして、制御部１１は、電圧電流微小値加算減算部１７に対し、印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅをそれぞれ微小値ΔＶ、ΔＡ分加算するよう指示する。その後、再びステップＳ１０に進み、新たな印加電圧Ｖｅにて流入電流Ａｅを鉛蓄電池２に流入させ、鉛蓄電池２からの流出電流Ａｂを測定し、ステップＳ１２にて流入電流Ａｅと流出電流Ａｂが略同じとなるまで繰り返す。
そして、増加させた印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅに対し、鉛蓄電池２から流出する流出電流Ａｂが追従し流入電流Ａｅと略同じになったときはステップＳ１４に進む。（タイミングｔｙ２）
S12: The
S13: The
When the outflow current Ab flowing out from the lead storage battery 2 follows the increased applied voltage Ve and inflow current Ae and becomes substantially the same as the inflow current Ae, the process proceeds to step S14. (Timing ty2)
Ｓ１４：流出電流Ａｂが追従し流入電流Ａｅと略同じになったときは、制御部１１は、電流比較部１５に対して、流出電流Ａｂと所定の電流Ａｋを比較し、流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達しているか否かを判定するよう指示する。所定の電流Ａｋに達していないときは、ステップＳ０６に戻り、同様の動作を行う。
即ち、ステップＳ０６〜Ｓ０８にて、流出電流Ａｂが流入電流Ａｅと略同じになるまで印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅを微小量減少させ、ステップＳ１０〜Ｓ１３にて流出電流Ａｂが流入電流Ａｅと略同じになるまで印加電圧Ｖｅ、流入電流Ａｅを微小量増加させる。
S14: When the outflow current Ab follows and becomes substantially the same as the inflow current Ae, the
That is, in steps S06 to S08, the applied voltage Ve and the inflow current Ae are decreased by a small amount until the outflow current Ab becomes substantially the same as the inflow current Ae. In steps S10 to S13, the outflow current Ab is substantially the same as the inflow current Ae. The applied voltage Ve and the inflow current Ae are increased by a small amount until they become the same.
そして、流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達していないときは、ステップＳ０６に戻り、同様の動作を行う。このとき、ステップＳ０６〜Ｓ０８にて流出電流Ａｂが流入電流Ａｅと略同じになるタイミングが、タイミングｔｙ３、ｔｙ５、・・・となり、ステップＳ１０〜Ｓ１３にて流出電流Ａｂが流入電流Ａｅと略同じになるタイミングが、タイミングｔｙ４、ｔｙ６、・・・となる。
そして、流出電流Ａｂが所定の電流Ａｋに達すると、制御部１１は、満充電の定常状態となっていると判断し、このときの印加電圧Ｖｅ及び流出電流Ａｂを電圧Ｖｋ、電流Ａｋとして保持し、次のステージであるサルフェーション溶解工程のステップＳ１５に進む。（タイミングｔｚ０）
If the outflow current Ab does not reach the predetermined current Ak, the process returns to step S06 and the same operation is performed. At this time, the timing at which the outflow current Ab becomes substantially the same as the inflow current Ae in steps S06 to S08 is the timing ty3, ty5,..., And the outflow current Ab is substantially the same as the inflow current Ae in steps S10 to S13. Are the timings ty4, ty6, and so on.
When the outflow current Ab reaches the predetermined current Ak, the
Ｓ１５：サルフェーション溶解工程（ＳＴ３）では、先ず、制御部１１は、サルフェーションにより結晶化した硫化鉛（PbSO4）を溶解させる所定の時間として時間Ｔｋを設定し、この時間を時間計測部１１ｃにセットする。尚、通常の鉛蓄電池では、時間Ｔｋは１時間程度とすればよい。
S15: In the sulfation dissolution step (ST3), first, the
Ｓ１６：そして、定常状態検出工程（ＳＴ２）にて満充電の定常状態として保持された電圧Ｖｋを鉛蓄電池２の正極２１に印加し、保持された電流Ａｋを流入させ続ける。
Ｓ１７、Ｓ１８：そして、制御部１１は、時間Ｔｋの経過を判定し、経過していないときは時間計測部１１ｃをカウントアップし、時間Ｔｋが経過し、タイミングｔｚｋとなるまで繰り返す。
S16: The voltage Vk held as a fully charged steady state in the steady state detection step (ST2) is applied to the
S17, S18: Then, the
以上説明した再生処理は、鉛蓄電池２の定格により異なるが、通常の鉛蓄電池２であれば、２〜３時間程度で強制充電工程、定常状態検出工程及びサルフェーション溶解工程がすべて終了する。そして、本実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１によれば、電極に損傷を与えることなく再生処理を行うことができる。
尚、以上の第１の実施の形態の説明では、印加電圧Ｖｅ及び流入電流Ａｅをそれぞれ微小値ΔＶ、ΔＡ分増減させるように説明したが、印加電圧Ｖｅについては、一定の電圧とし、流入電流Ａｅのみを変化させるようにしてもよい。
Although the regeneration process described above varies depending on the rating of the lead storage battery 2, if it is a normal lead storage battery 2, the forced charging process, the steady state detection process, and the sulfation dissolution process are all completed in about 2 to 3 hours. And according to the lead acid battery reproducing | regenerating
In the above description of the first embodiment, the application voltage Ve and the inflow current Ae have been described so as to increase or decrease by the minute values ΔV and ΔA, respectively. However, the application voltage Ve is a constant voltage, and the inflow current Only Ae may be changed.
ところで、通常、鉛蓄電池２には充電中に発生するガスを排気するための排気栓や触媒栓（以下、「排気栓等」という）が備えられており、上記再生処理においても、この排気栓等２aから希硫酸ミストが放出される。この希硫酸ミストは、継続して吸入すると慢性の上気道炎又は気管支炎を起こすなどの有害性がある。
そこで、本願発明者は、再生処理において鉛蓄電池２から放出される希硫酸ミストを除去する鉛蓄電池再生システムを考案した。この鉛蓄電池再生システム１００を、図７を用いて以下説明する。
By the way, the lead storage battery 2 is usually provided with an exhaust plug and a catalyst plug (hereinafter referred to as “exhaust plug”, etc.) for exhausting the gas generated during charging. Dilute sulfuric acid mist is released from 2a. This dilute sulfuric acid mist has harmful effects such as chronic upper respiratory tract inflammation or bronchitis if inhaled continuously.
Therefore, the present inventor has devised a lead storage battery regeneration system that removes dilute sulfuric acid mist released from the lead storage battery 2 in the regeneration process. The lead storage
図７は第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生システムの構成図である。第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生システム１００は、鉛蓄電池２を再生処理する前述の鉛蓄電池再生装置１と、再生する鉛蓄電池２と、鉛蓄電池２を密閉する密閉ケース３１と、苛性ソーダ水溶液３２ａを入れた脱硫装置３２と、脱硫装置３２の空気圧を下げるための吸引ポンプ３３からなる。
FIG. 7 is a configuration diagram of the lead-acid battery regeneration system according to the first embodiment. A lead storage
そして、鉛蓄電池再生装置１と鉛蓄電池２間が接続ケーブル２５にて接続される。鉛蓄電池２の排気栓等２aから希硫酸ミスト５０が放出されるが、密閉ケース３１によって密閉されている。密閉ケース３１と脱硫装置３２は第１のパイプ３５によって接続され、第１のパイプ３５の一端は密閉ケース３１の内部に通じ、第１のパイプ３５の他端は脱硫装置３２の苛性ソーダ水溶液３２ａ内に通じている。脱硫装置３２の苛性ソーダ水溶液３２ａの上部は空間になっており、第２のパイプ３６の一端が当該空間に通じ、第２のパイプ３６の他端は吸引ポンプ３３に接続された構成となっている。
The lead storage
以上の構成により第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生システム１００は以下のように動作する。鉛蓄電池再生装置１は、鉛蓄電池２の再生動作を前述の図５Ａ及び図５Ｂに示す動作フローチャートに従い、強制充電工程（ＳＴ１）、定常状態検出工程（ＳＴ２）及びサルフェーション溶解工程（ＳＴ３）の順に行う。
このとき、サルフェーションにより鉛蓄電池２の両電極に結晶化し付着した硫化鉛（PbSO4）が電解液に溶け出し、前記式（２）の化学反応式のように希硫酸（H2SO4）が発生し、鉛蓄電池２の排気栓等２aから希硫酸ミスト５０が密閉ケース３１内に放出される。
With the above configuration, the lead storage
At this time, lead sulfide (PbSO 4 ) crystallized and adhered to both electrodes of the lead storage battery 2 by sulfation dissolves into the electrolyte solution, and dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) is converted into the chemical reaction formula of the above formula (2). The dilute
そして、吸引ポンプ３３を起動すると、第２のパイプ３６を経由して脱硫装置３２の上部空間の空気が吸引され空気圧が減少する。すると、密閉ケース３１内の希硫酸ミスト５０が第１のパイプ３５を経由して脱硫装置３２内に吸引され、気泡５１となる。
そして、気泡５１内の希硫酸（H2SO4）と脱硫装置３２内の苛性ソーダ水溶液３２ａ（NaOH）との化学反応により式（３）の化学反応式により無害の硫化ナトリウムと水に分解され、脱硫装置３２内の水溶液に溶解する。
H2SO4 ＋ 2NaOH → Na2SO4 ＋ 2H2O （３）
その結果、有害な希硫酸ミスト５０が除去され、脱硫装置３２上部には空気のみが残り、この空気が排出ガス５２として吸引ポンプ３３より排出される。
When the suction pump 33 is activated, the air in the upper space of the desulfurizer 32 is sucked through the
Then, the chemical reaction of dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) in the
H 2 SO 4 + 2NaOH → Na 2 SO 4 + 2H 2 O (3)
As a result, harmful dilute
図８Ａ乃至図８Ｃは、第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置のテスト機の試験結果表である。本実施の形態を適用した鉛蓄電池再生装置１はテスト機としての１号機から５号機である。試験結果表のバッテリーサイズ欄は試験対象にしたバッテリーを示し、通常の車載用バッテリーサイズである。試験項目欄の項目は、電圧（Ｖ）、容量（Ａ）（ＣＣＡともいう）及び比重の３項目である。テスト機は、当該３項目の測定値が測定可能である。なお。ＣＣＡとは、コールドクランキングアンペア―の略で、鉛バッテリーが持つ固有の性能基準値である。
8A to 8C are test result tables of the test machine of the lead storage battery regeneration device according to the first embodiment. The lead storage
初期データ欄の数値は、使用できなくなった車載用バッテリーについて、テスト機による再生動作を行う前の前記３項目の測定値である。試験結果欄の数値は、試験後の前記３項目の測定値である。試験時間欄の時間は第１の実施の形態に関する動作を示す図５のフローチャートの再生処理開始から、同じく再生処理終了までの時間である。 The numerical values in the initial data column are the measured values of the three items before performing the reproduction operation by the test machine for the in-vehicle battery that can no longer be used. The numerical values in the test result column are measured values of the three items after the test. The time in the test time column is the time from the start of the reproduction process to the end of the reproduction process in the flowchart of FIG. 5 showing the operation relating to the first embodiment.
判定結果とは、前記３項目の試験項目について、ＪＩＳ（日本工業規格）に規定された値を超えたかどうかを示し、超えた場合にはその項目に「○」を記載した。具体的には、ＪＩＳによると電圧（Ｖ）はバッテリーサイズにかかわらず１２．７以上であることが必要である。容量（Ａ）はバッテリーサイズにより異なるが、例えばバッテリーサイズ「４０」の場合は２７５であることが必要である。比重は１．２７以上であることが必要である。備考欄の「再生完了」とは試験項目欄の３項目がすべてＪＩＳの規定に適合した場合に記載した。図８Ａ乃至図８Ｃの試験結果表に示したように試験対象とした全てのバッテリーについてＪＩＳの規定に適合し、再生が完了したことが分かる。 The determination result indicates whether or not the test item of the three items exceeded the value specified in JIS (Japanese Industrial Standard), and when it exceeded, “◯” was described in the item. Specifically, according to JIS, the voltage (V) needs to be 12.7 or more regardless of the battery size. The capacity (A) varies depending on the battery size. For example, in the case of the battery size “40”, the capacity (A) needs to be 275. The specific gravity needs to be 1.27 or more. “Regeneration completed” in the remarks column is described when all three items in the test item column conform to JIS regulations. As shown in the test result tables of FIGS. 8A to 8C, it can be seen that all the batteries to be tested conform to the JIS regulations and the regeneration is completed.
以上詳細に述べたように第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１によれば、所定の電流Ａｋに達するまで徐々に鉛蓄電池２への流入電流Ａｅ及び印加電圧Ｖｅを増加させて充電する強制充電手段３と、鉛蓄電池２への流入電流Ａｅ及び印加電圧Ｖｅを増減させて満充電の定常状態を検出する定常状態検出手段４と、所定の時間、サルフェーションにより結晶化した硫化鉛を溶解させるサルフェーション溶解手段５とを備えて、電極に損傷を与えることなく鉛蓄電池２を再生するようにしたので、鉛蓄電池２の寿命を短くすることなく、短時間に鉛蓄電池２を再生することができる。
As described in detail above, according to the lead-acid
また、再生する鉛蓄電池２に接続され鉛蓄電池２を再生処理する鉛蓄電池再生装置１と、鉛蓄電池２を密閉する密閉ケース３１と、発生した希硫酸ミストを苛性ソーダにより分解する脱硫装置３２と、脱硫装置３２を減圧する吸引ポンプ３３とを備え、密閉ケース３１と脱硫装置３２と吸引ポンプ３３の間をパイプで連結して吸引ポンプ３３の駆動により希硫酸ミストを除去するようにしたので、再生の過程において鉛蓄電池２より発生する有害な希硫酸ミスト５０を除去することができる。
A lead storage
（第２の実施の形態）
第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置６１は、再生処理に際して発生する有害な希硫酸ミスト５０の量に応じて鉛蓄電池再生システム２００の吸引ポンプ６３の吸引力を変化させることができる構成としている。
図９は、第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置の構成図であり、図１０は第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生システムの構成図であり、図１１は第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生システムの動作説明図である。ここで、図１１は、横軸を時間Ｔとし、縦軸に鉛蓄電池再生装置６１の制御部１１から送信される吸引ポンプ制御信号Ｐｓ及び吸引ポンプ６３の吸引力Ｆｅｘをプロットしたものである。
(Second Embodiment)
The lead storage
FIG. 9 is a configuration diagram of a lead storage battery regeneration device according to the second embodiment, FIG. 10 is a configuration diagram of a lead storage battery regeneration system according to the second embodiment, and FIG. 11 is a second embodiment. It is operation | movement explanatory drawing of the lead storage battery reproduction | regeneration system regarding. Here, FIG. 11 plots the suction pump control signal Ps transmitted from the
図９に示したように、第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置６１は、制御部１１にて吸引ポンプ６３の吸引力を制御する制御信号Ｐｓを生成し、生成した制御信号Ｐｓを吸引ポンプ６３に送出する端子１ｑを設けた構成となっている。
この制御信号Ｐｓは、強制充電手段３、定常状態検出手段４及びサルフェーション溶解手段５による再生工程、即ち、強制充電工程（ＳＴ１）、定常状態検出工程（ＳＴ２）及びサルフェーション溶解工程（ＳＴ３）に応じた制御信号となる。その他の構成は、図１及び図２にて説明した第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置１の構成と同様であるので、簡略化のために同様の構成についてはその詳細な説明を省略する
As shown in FIG. 9, the lead-acid
This control signal Ps corresponds to the regeneration process by the forced charging means 3, the steady state detecting means 4 and the sulfation dissolution means 5, that is, the forced charging process (ST1), the steady state detection process (ST2) and the sulfation dissolution process (ST3). Control signal. The other configuration is the same as the configuration of the lead storage
また、第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生システム２００は、図１０に示したように、吸引ポンプ６３に端子１ｚを備え、鉛蓄電池再生装置６１の端子１ｑと吸引ポンプ６３の端子１ｚ間を接続コード２６にて接続することにより、鉛蓄電池再生装置６１の制御部１１からの吸引ポンプ制御信号Ｐｓを送信できるようになっている。その他の構成は、図７に示した第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生システム１００の構成と同様であるので、簡略化のために同様の構成についてはその詳細な説明を省略する。
Moreover, as shown in FIG. 10, the lead storage
以上の構成により、第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置６１及び鉛蓄電池再生システム２００は以下のように動作する。この動作を第１の実施の形態において説明した強制充電工程（ＳＴ１）、定常状態検出工程（ＳＴ２）、サルフェーション溶解工程（ＳＴ３）の順に説明する。
ステージＳＴ１：まず、鉛蓄電池再生装置６１の制御部１１が、再生する鉛蓄電池２の最初の再生工程である強制充電工程を開始する。この工程においても、正極２１及び負極２２に生成された硫化鉛（PbSO4）が電解液に溶け出し、微量ではあるが、前記式（２）の化学反応式のように希硫酸（H2SO4）が発生し、鉛蓄電池２の排気栓等２aから希硫酸ミスト５０が密閉ケース３１内に放出される。
With the above configuration, the lead storage
Stage ST1: First, the
このとき、図１１に示したように、強制充電工程（ＳＴ１）の開始のタイミングに合わせて、制御部１１から吸引ポンプ制御信号Ｐｓ１を吸引ポンプ６３に送信し、吸引ポンプ６３を起動し、吸引力Ｆｅｘ１を発生させる。
すると、第２のパイプ３６に接続された脱硫装置３２の上部空間の空気圧が減少し、密閉ケース３１内の希硫酸ミスト５０を吸引し、第１のパイプ３５を経由して脱硫装置３２内に気泡５１が発生し始める。
At this time, as shown in FIG. 11, the suction pump control signal Ps1 is transmitted from the
Then, the air pressure in the upper space of the desulfurization device 32 connected to the
そして、気泡５１内の希硫酸（H2SO4）と脱硫装置３２内の苛性ソーダ水溶液（NaOH）３２ａとの化学反応により前述式（３）の化学反応式により無害の硫化ナトリウムと水に分解され、脱硫装置３２内の水溶液に溶解する。
その結果、有害成分は除去され、吸引ポンプ６３より排出される排出ガス５２には、有害な成分はほとんど含まれない。また、強制充電工程（ＳＴ１）では発生する希硫酸ミスト５０は比較的少なく、この発生量に応じた低い吸引力Ｆｅｘ１にて吸引するので、無駄な電力も発生しない。
Then, by the chemical reaction between the dilute sulfuric acid (H 2 SO 4 ) in the
As a result, harmful components are removed, and the
ステージＳＴ２：そして、強制充電工程（ＳＴ１）が終了すると、鉛蓄電池再生装置６１の制御部１１は次の定常状態検出工程（ＳＴ２）に移行する。この工程においては、サルフェーションにより正極２１及び負極２２に結晶化して付着した硫化鉛（PbSO4）も電解液に溶け出し、微量ではあるが、強制充電工程（ＳＴ１）より多くの希硫酸（H2SO4）が発生し、鉛蓄電池２の排気栓等２aから希硫酸ミスト５０が密閉ケース３１内に放出される。
Stage ST2: When the forced charging step (ST1) ends, the
このとき、図１１に示したように、制御部１１から吸引ポンプ制御信号Ｐｓ１よりやや高いレベルのＰｓ２を吸引ポンプ６３に送信し、吸引ポンプ６３を駆動し、吸引力Ｆｅｘ２を発生させる。
すると、脱硫装置３２の上部空間の空気圧がさらに減少し、密閉ケース３１内の希硫酸ミスト５０を強く吸引し、第１のパイプ３５を経由して脱硫装置３２内に気泡５１がさらに発生する。そして、気泡５１内の希硫酸（H2SO4）と脱硫装置３２内の苛性ソーダ水溶液（NaOH）３２ａとの化学反応により上記式（３）の化学反応式により無害の硫化ナトリウム（Na2SO4）と水（H2O）に分解し、脱硫装置３３内の水溶液に溶解する。
At this time, as shown in FIG. 11, the
Then, the air pressure in the upper space of the desulfurization device 32 is further reduced, the diluted
その結果、有害成分は除去され、吸引ポンプ６３より排出される排出ガス５２には、有害な成分はほとんど含まれない。また、定常状態検出工程（ＳＴ２）において発生する希硫酸ミスト５０の発生量に応じた吸引力Ｆｅｘ２にて吸引するので、無駄な電力も発生しない。
As a result, harmful components are removed, and the
ステージＳＴ３：そして、定常状態検出工程（ＳＴ２）が終了すると、鉛蓄電池再生装置６１の制御部１１は、サルフェーション溶解工程（ＳＴ３）に移行する。サルフェーションにより正極２１及び負極２２に結晶化して付着した硫化鉛（PbSO4）が多量に電解液に溶け出し、強制充電工程（ＳＴ１）及び定常状態検出工程（ＳＴ２）よりさらに多量に、希硫酸（H2SO4）が発生し、鉛蓄電池２の排気栓等２aから希硫酸ミスト５０が密閉ケース３１内に放出される。
このとき、図１１に示したように、制御部１１から吸引ポンプ制御信号Ｐｓ１又はＰｓ２より高いレベルの吸引ポンプ制御信号Ｐｓ３を吸引ポンプ６３に送信し、吸引ポンプ６３を駆動し、高い吸引力Ｆｅｘ３を発生させる。
Stage ST3: When the steady state detection step (ST2) is completed, the
At this time, as shown in FIG. 11, the suction pump control signal Ps3 having a level higher than the suction pump control signal Ps1 or Ps2 is transmitted from the
すると、脱硫装置３２の空気圧が大幅に減少し、密閉ケース３１内の空気及び多量に発生する希硫酸ミスト５０を強力に吸引し、第１のパイプ３５を経由して脱硫装置３２内に気泡５１がさらに発生する。そして、気泡５１内の希硫酸（H2SO4）と脱硫装置３２内の苛性ソーダ水溶液（NaOH）３２ａとの化学反応により、無害の硫化ナトリウム（Na2SO4）と水（H2O）に分解し、脱硫装置３３内の水溶液に溶解する。
その結果、サルフェーション溶解工程（ＳＴ３）において発生する多量の希硫酸ミスト５０を高い吸引力Ｆｅｘ３にて吸引するので、有害成分は除去され、吸引ポンプ６３より排出される排出ガス５２には、有害な成分はほとんど含まれない。
Then, the air pressure of the desulfurization device 32 is significantly reduced, and the air in the sealed case 31 and the dilute
As a result, since a large amount of dilute
尚、以上の説明では、強制充電工程（ＳＴ１）にて、一定の吸引ポンプ制御信号Ｐｓ１、一定の吸引力Ｆｅｘ１にて吸引を行うように説明したが、強制充電工程（ＳＴ１）では、徐々に希硫酸ミスト５０が増加するため、この増加に合わせて、破線で示した吸引ポンプ制御信号Ｐｓ１＊、吸引力Ｆｅｘ１＊などのように変化させて吸引力を発生させるようにしてもよい。
In the above description, in the forced charging step (ST1), the suction is performed with the constant suction pump control signal Ps1 and the constant suction force Fex1, but in the forced charging step (ST1), the suction is gradually performed. Since the dilute
以上詳細に述べたように第２の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置６１及び鉛蓄電池再生システム２００によれば、鉛蓄電池再生装置６１の再生処理を開始するタイミングと吸引ポンプ６３の起動を同期させ、強制充電工程（ＳＴ１）、定常状態検出工程（ＳＴ２）及びサルフェーション溶解工程（ＳＴ３）において発生する希硫酸ミストの量に応じて吸引ポンプ６３の吸引力を制御するようにしたので、第１の実施の形態に関する鉛蓄電池再生装置及び鉛蓄電池再生システム効果に加え、無駄に吸引ポンプ６３を駆動することがなく効率よく希硫酸ミストを除去することができる。
As described in detail above, according to the lead storage
一般的にバッテリーの再生は、新品のバッテリーと同じ状態（物理的、化学的に同じ状態）に戻すことをいう。本発明でいうバッテリーの再生とは、新品とほぼ同等の性能を取り戻すことをいう。本発明の再生処理後は化学的に若干変化しているが、測定値としては新品と同じ値になっている。従って、本発明はバッテリーの蘇生と同義であるとも解釈できる。 In general, battery regeneration means returning to the same state (physically and chemically the same state) as a new battery. The battery regeneration in the present invention refers to recovering almost the same performance as a new product. Although there is a slight chemical change after the regeneration treatment of the present invention, the measured value is the same as that of a new product. Therefore, it can be interpreted that the present invention is synonymous with battery resuscitation.
１ 鉛蓄電池再生装置
２ 鉛蓄電池
３ 強制充電手段
４ 定常状態検出手段
５ サルフェーション溶解手段
１１ 制御部
１２ 流出電流測定部
１３ 電圧供給部
１４ 電流供給部
１５ 電流比較部
１６ 電圧電流微小値加算部
１７ 電圧電流微小値加算減算部
３１ 密閉ケース
３２ 脱硫装置
３２ａ 苛性ソーダ水溶液
３３ 吸引ポンプ
ＳＴ１ 強制充電工程
ＳＴ２ 定常状態検出工程
ＳＴ３ サルフェーション溶解工程
Ｐｓ 吸引ポンプ制御信号
DESCRIPTION OF
Claims (13)
前記鉛蓄電池からの流出電流が所定の電流に達するまで徐々に前記流入電流及び前記印加電圧を増加させて充電する強制充電手段と、前記流入電流及び前記印加電圧を増加及び減少させて満充電の定常状態を検出する定常状態検出手段と、前記定常状態検出時の前記流入電流及び前記印加電圧にて、サルフェーションにより生じた結晶を溶解するサルフェーション溶解手段とを備えたことを特徴とする鉛蓄電池再生装置。 A lead-acid battery regeneration device for regenerating a lead-acid battery by controlling an inflow current and an applied voltage to the lead-acid battery to be regenerated,
Forced charging means for gradually increasing the inflow current and the applied voltage until the outflow current from the lead storage battery reaches a predetermined current, and charging and charging the inflow current and the applied voltage by increasing and decreasing the full current. A lead-acid battery regeneration comprising: steady state detection means for detecting a steady state; and sulfation dissolution means for dissolving crystals generated by sulfation with the inflow current and the applied voltage at the time of detection of the steady state apparatus.
前記鉛蓄電池を密閉する密閉ケースと、
前記発生した希硫酸ミストを苛性ソーダにより分解する脱硫装置と、
該脱硫装置を減圧する吸引ポンプとを備え、
前記密閉ケースと脱硫装置と吸引ポンプ間をパイプで連結し、前記吸引ポンプの駆動により前記希硫酸ミストを除去するようにしたことを特徴とする鉛蓄電池再生システム。 In a lead storage battery regeneration system in which dilute sulfuric acid mist is generated from a lead storage battery by a regeneration process, a lead storage battery regeneration device connected to the lead storage battery to be regenerated and regenerating the lead storage battery
A sealed case for sealing the lead acid battery;
A desulfurization apparatus for decomposing the generated dilute sulfuric acid mist with caustic soda;
A suction pump for depressurizing the desulfurization device,
A lead storage battery regeneration system, wherein the sealed case, the desulfurization device, and the suction pump are connected by a pipe, and the diluted sulfuric acid mist is removed by driving the suction pump.
前記制御信号に基づいて前記吸引ポンプの吸引力を変化させるようにしたことを特徴とする請求項７記載の鉛蓄電池再生システム。 The lead-acid battery regeneration device is the lead-acid battery regeneration device according to any one of claims 1 to 4,
8. The lead-acid battery regeneration system according to claim 7, wherein the suction force of the suction pump is changed based on the control signal.
前記鉛蓄電池からの流出電流が所定の電流に達するまで徐々に前記流入電流及び前記印加電圧を増加させて充電する強制充電工程と、
前記流入電流及び前記印加電圧を増加及び減少させて満充電の定常状態を検出する定常状態検出工程と、
前記定常状態の検出時の前記流入電流及び前記印加電圧にて、サルフェーションにより生じた結晶を溶解するサルフェーション溶解工程を含むことを特徴とする鉛蓄電池再生方法。 A lead storage battery regeneration method for regenerating a lead storage battery by controlling an inflow current and an applied voltage to the regenerative lead storage battery,
A forced charging step of charging by gradually increasing the inflow current and the applied voltage until an outflow current from the lead storage battery reaches a predetermined current; and
A steady state detecting step of increasing and decreasing the inflow current and the applied voltage to detect a steady state of full charge;
A method for regenerating a lead-acid battery, comprising a sulfation dissolution step of dissolving a crystal generated by sulfation with the inflow current and the applied voltage at the time of detecting the steady state.
The sulfation dissolution step includes a current supply step for supplying the inflow current to the lead storage battery to be regenerated, a voltage supply step for supplying the applied voltage, and a time measurement step for measuring a time for melting the crystals generated by the sulfation. The lead acid battery regeneration method of Claim 10 characterized by the above-mentioned.
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