Спосіб формування свинцево-кислотних акумуляторів та установка для реалізації згаданого способу

1. Спосіб формування свинцево-кислотних акумуляторів (2), кожний з яких обладнаний щонайменше одним затискачем позитивного полюса та щонайменше одним затискачем негативного полюса, щонайменше одним отвором для подавання та відведення циркулюючого електроліту та пристроєм, придатним для підтримування постійного рівня згаданого циркулюючого електроліту, який включає такі стадії: відбирання першого електроліту (7) з першого резервуара (5) через щонайменше один перший подавальний трубопровід (13) при певній концентрації та певній температурі; розподілення згаданого першого електроліту (7) по згаданих акумуляторах за допомогою щонайменше одного розподільчого трубопроводу (3), обладнаного розподільчими трубками (310), кожна з яких приєднана до кожного зі згаданих акумуляторів, причому кожний зі згаданих акумуляторів приєднаний до вихідних тр убок (410), підключених до колекторного трубопроводу (4); забезпечення безперервної циркуляції згаданого першого електроліту (7) всередині згаданих акумуляторів протягом заданого часу, причому згаданий перший електроліт (7) входить в акумулятори або акумуляторні елементи та виходить із них через один або кілька отворів, передбачених у згаданих акумуляторах або акумуляторних елементах, і повернення його у згаданий перший резервуар (5); живлення згаданих акумуляторів постійним струмом протягом заданого часу початкового заря 2 (19) 1 3 83490 5. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що згаданий другий електроліт (8) одержують шляхом розбавлення водою третього, більш концентрованого електроліту (39), густина якого вище ніж густина згаданих першого (7) та другого (8) електролітів, причому згаданий третій електроліт відбирають із третього резервуара (37). 6. Спосіб за п. 5, який відрізняється тим, що згаданий більш концентрований електроліт (39) містить домішку гідроксиду лужного металу для одержання при з'єднанні із сірчаною кислотою у згаданому більш концентрованому електроліті кількості сульфату лужного металу, доста тньої для зниження розчинності сульфату свинцю, який утворюється в акумуляторі в процесі експлуатації. 7. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що протягом циркуляції згаданого першого електроліту (7) та згаданого другого електроліту (8) в акумуляторах температур у згаданих першого (7) або другого (8) електролітів підтримують постійною за допомогою датчиків (20, 34), які керують одним або кількома теплообмінниками (21, 36), призначеними для охолодження згаданих першого або другого електролітів. 8. Спосіб за п. 7, який відрізняється тим, що згадані один або кілька теплообмінників (21, 36) включені між вихідним трубопроводом зі згаданих першого/другого резервуарів (5, 6) та згаданим розподільчим трубопроводом (3). 9. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що коли згаданий перший/другий електроліт (7, 8) повертається з акумуляторів, які піддають формуванню, через згаданий колекторний трубопровід (4), він проходить через газорідинний сепаратор (19, 33), причому рідка фракція надходить у нижню частину згаданих першого/другого резервуарів (5, 6), а газоподібна фракція надходить у вер хню частину згаданих першого/другого резервуарів (5, 6), і ця газоподібна фракція відсмоктується електричним вентилятором (17), з'єднаним зі згаданими першим/другим резервуарами трубопроводом (171). 10. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що водень, який вивільнюється у процесі формування акумуляторів, розріджують шля хом підсмоктування повітря через отвори (44) у кожному вихідному трубопроводі (410) циркулюючого електроліту, приєднаному до кожного акумулятора, причому газорідинну суміш розділяють нижче за ходом потоку від колекторного трубопроводу (4), до якого приєднаний кожний вихідний трубопровід (410). 11. Установка для формування акумуляторів, яка включає щонайменше один стенд, який є опорою для кількох акумуляторів, що підлягають формуванню, причому кожний зі згаданих акумуляторів приєднаний до шин позитивного та негативного полюсів і має щонайменше один отвір для приєднання пристроїв подавання та виведення циркулюючого електроліту, причому установка також включає: перший резервуар (5), який містить перший електроліт (7), причому згаданий перший резервуар з'єднаний з подавальним трубопроводом (13, 9), зі щонайменше одним трубопроводом (3) для розподілу електроліту по акумуляторах та із щонайменше одним трубопроводом (4) для збирання згада 4 ного електроліту, а також зі зворотним трубопроводом (12, 191) для повертання згаданого першого електроліту; другий резервуар (6), який містить другий електроліт (8), концентрація якого є вищою за концентрацію першого електроліту, причому згаданий другий резервуар з'єднаний з подавальним трубопроводом (101, 10), із щонайменше одним трубопроводом (3) для розподілу згаданого другого електроліту по акумуляторах та із щонайменше одним трубопроводом (4) для збирання згаданого електроліту, а також зі зворотним трубопроводом (11, 332), яка відрізняється тим, що додатково включає: засоби для контролю (20, 34) та регулювання (21, 36) температури згаданих першого (7) та другого (8) електролітів; засоби контролю густини для підтримання постійної густини згаданих першого (7) та другого (8) електролітів; засоби для відділення (19, 33) газу від електроліту та для відсмоктування згаданого газу зі згаданих резервуарів та зі згаданої системи трубопроводів. 12. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що вона включає третій резервуар (37), який містить третій електроліт (39), більш концентрований, ніж згаданий другий електроліт, з трубопроводом (16), що з'єднує його зі згаданим другим резервуаром (6), причому цей третій резервуар з'єднаний за допомогою трубопроводу та насоса (41) з четвертим резервуаром (40), який містить гідроксид лужного металу. 13. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що згадані перший (5) та другий (6) резервуари з'єднані трубопроводами з резервуаром (24), який містить демінералізовану воду, для підтримання постійної концентрації згаданих першого (7) та другого (8) електролітів. 14. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що згаданими засобами контролю температури згаданих першого та другого електролітів є датчики температури (20, 34), придатні для керування згаданими засобами регулювання (21, 36). 15. Установка за п. 14, яка відрізняється тим, що згадані засоби регулювання включають один або кілька теплообмінників (21, 36). 16. Установка за п. 15, яка відрізняється тим, що вона включає два теплообмінники, один (21) для підтримування постійної температури згаданого першого електроліту, а другий (36) для підтримування постійної температури згаданого другого електроліту. 17. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що засоби для відділення газу від електроліту включають щонайменше один газорідинний сепаратор (19, 33) з одним трубопроводом для подавання суміші та двома окремими трубопроводами (131, 331; 132, 332) для повертання рідини та газу в згадані перший (5) або другий (6) резервуари. 18. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що згаданими засобами контролю густини згаданих першого (7) та другого (8) електролітів є денсиметри (22, 35), які регулюють подавання води з резервуара (24) для підтримування постійної концентрації електроліту. 5 83490 6 19. Установка за п. 11, яка відрізняється тим, що засобом для відділення та відведення газу з циркулюючого електроліту є електричний вентилятор (17), вхід якого з'єднаний з трубопроводом (171), приєднаним до згаданих першого (5) та другого (6) резервуарів, причому згаданий електричний вен тилятор обладнаний пристроєм (170) відомого типу для визначення концентрації газу в повітрі та для припинення роботи згаданої установки у випадку перевищення заданої граничної концентрації. Цей винахід стосується швидкого способу формування свинцево-кислотних акумуляторів типу, який застосовують, головним чином, але не тільки, для запуску теплових двигунів. Важливою стадією процесу виготовлення свинцево-кислотних акумуляторів є так зване "формування" пластин, при якому відбуваються реакції розрядження та повторного зарядження акумулятора внаслідок електрохімічного перетворення активного матеріалу, що міститься в акумуляторі, при якому хімічна енергія перетворюється в електричну і навпаки. Виготовлені нові пластини є інертними, або неактивними; для надання їм активності пластини піддають процесу формування, який перетворює неактивні оксид свинцю та сульфат свинцю у металічний свинець та діоксид свинцю, які є активними компонентами пластин відповідно негативної та позитивної полярності. Формування полягає по суті у піддаванні пластин протилежної полярності процесу заряджання постійним електричним струмом у розчині розбавленої водою сірчаної кислоти (електроліті), яке можна виконувати перед складанням пластин в акумуляторну батарею або після такого складання. У першому випадку мова йде про формування у ванні, у др угому — про формування у корпусі. На практиці для формування стартерних акумуляторів двигунів і взагалі для всіх малогабаритних акумуляторів, незалежно від їх призначення, застосовується формування у корпусі, головним чином, з економічних міркувань. Спосіб, якому віддають перевагу, включаєзаповнення акумулятора розбавленим електролітом, виконання процесу формування, подальше видалення та заміну формувального електроліту, який набуває підвищеної концентрації, та повторне заповнення акумулятора електролітом із концентрацією, близькою до тієї, яка застосовується при експлуатації акумулятора. Цей спосіб зветься також "формування у корпусі з двома кислотами" на відміну від способу із застосуванням однієї кислоти, при якому застосовуваний формувальний електроліт має підвищену концентрацію, внаслідок чого наприкінці процесу формування він набуває концентрації, яка застосовується при експлуатації акумулятора; тим самим процес спрощується. У технології має місце постійне прагнення до прискорення процесу формування; єдиним ефективним шляхом такого прискорення є збільшення сили зарядного струму з метою скорочення тривалості формування при незмінній кількості електри чної енергії, яка витрачається на перетворення неактивних речовин в активні. Однак існує межа, до якої можливо збільшувати струм; ця межа визначається спроможністю пластин (особливо позитивної пластини) витримувати навантаження при формуванні і, зокрема, підвищення температури за рахунок тепла, яке вивільнюється при екзотермічних реакціях у процесі формування, та ефекту Джоуля, який спричиняє струм, що протікає через акумулятор. Особливо значна кількість тепла вивільнюється в процесі формування стартерних акумуляторів "у корпусі" внаслідок високого співвідношення маси оксидів свинцю, які слід перетворити з неактивного стану в активний, до кількості формувального електроліту в акумуляторі. У техніці відомі спроби подолання цього утр уднення шляхом застосування спеціальних композицій оксидів та використання дуже розбавлених формувальних кислот, віддання переваги формуванню з двома кислотами для підвищення спроможності пластин до 1 формування та використання охолоджувальних систем, навіть складних, для регулювання підвищення температури в процесі формування. Навіть такі заходи не дозволяють забезпечити час формування, менший за 12-15 год. Інше утруднення, що стосується формування акумуляторів, пов'язане з наявністю водню, який вивільнюється разом із киснем внаслідок електролізу води, присутньої в кислотному формувальному електроліті, особливо на кінцевому етапі процесу. Водень не тільки сприяє утворенню кислотного туману, шкідливого для здоров'я, але у комбінації з киснем повітря може утворювати вибухонебезпечні суміші при перевищенні певної граничної концентрації. При цьому виникають проблеми безпеки, які вимагають застосування систем витяжної вентиляції, потужність яких у випадку застосування процесів прискореного формування має бути достатньою для видалення відносно великих кількостей водню та кислотного туману, які утворюються внаслідок збільшення сили формувального струму. Відомий спосіб ефективного відведення тепла, що вивільнюється у процесі формування, включає забезпечення циркуляції розбавленого формувального електроліту тр убопроводами із зовнішнього резервуара в акумулятор і навпаки, при цьому електроліт можна охолоджувати та коригувати підвищення його концентрації шляхом додаткового розбавлення водою до необхідної концентрації. 7 83490 При застосуванні способу такого типу наприкінці процесу формування додають кислоту концентрації, необхідної для експлуатації акумулятора, тим самим забезпечуючи безперервний "двокислотний" процес, результатом якого є виготовлення готових акумуляторів, заряджених та готових до застосування. Такий спосіб формування із застосуванням двох кислот у режимі циркуляції описано в [заявці на патент Швеції SE-7701184-9, опублікованій за № 441403], поданій компанією YUASA. У цьому документі не згадується про проблеми безпеки, пов'язані з вивільненням водню в процесі формування. Першою метою цього винаходу є створення способу формування із застосуванням двох кислот у режимі циркуляції, в якому згаданий водень та туман кислоти видаляються в умовах повної безпеки. Оскільки ідеальні умови формування, особливо для позитивної пластини, вимагають температури в межах від 40°С до 60°С, важливе значення має безперервне підтримування необхідної температури на протязі процесу формування та запобігання охолодженню. Таким чином, другою метою цього винаходу є створення системи циркуляції формувального електроліту, в якій підтримуються постійні задані значення не тільки його концентрації, але також і температури. Крім того, бажано, щоб формувальний електроліт завжди був свіжоприготованим із міркувань уникнення нагромадження домішок, яке може мати місце при його повторному застосуванні у послідовних операціях. Таким чином, ще однією метою цього винаходу є створення системи, яка забезпечує можливість застосування розбавленого електроліту, що використовувався у першому процесі формування, для виготовлення більш концентрованого робочого електроліту, що застосовується для другого зарядження, який залишається в акумуляторі, так що кожний готовий акумулятор, заряджений та готовий до експлуатації, містить свій "власний" формувальний електроліт. При експлуатації акумулятора, тобто при його розрядженні, сірчана кислота з електроліту "зв'язується" позитивними та негативними пластинами у формі сульфату свинцю, внаслідок чого концентрація електроліту поступово знижується. Якщо активні маси пластин є надто значними у порівнянні з кількістю сірчаної кислоти в акумуляторі, то розрядження може тривати, доки концентрація електроліту стане близькою до концентрації води. У цих умовах розчинність сульфату свинцю, який міститься в пластинах, зростає, отже, він розчиняється в електроліті, хоч і в невеликих кількостях. При подальшому перезарядженні сульфат свинцю знов осаджується, оскільки його розчинність зменшується з підвищенням концентрації електроліту. Таким чином, сульфат свинцю нагромаджується на мікропористому сепараторі, який знахо 8 диться між позитивною та негативною пластинами і забезпечує їх електричну ізоляцію одна від одної; в процесі зарядження він перетворюється у металічний свинець. Внаслідок цього сепаратор набуває електропровідності та спричиняє коротке замикання між пластинами протилежної полярності, отже, акумулятор стає непридатним для використання. Така можливість характерна, зокрема, для сучасних стартерних акумуляторів, де кількість електроліту і, отже, сірчаної кислоти є стехіометрично неадекватною кількостям активних мас пластин. Для подолання цієї вади в акумуляторний електроліт звичайно вводять певні домішки. До таких домішок належать, головним чином, розчинні сульфати лужних металів, які знижують розчинність сульфату свинцю в разі сильного розбавлення електроліту. Застосування домішок, а також виконання операцій, необхідних для їх дозування, звичайно, пов'язане з додатковими витратами. Тому ще однією метою цього винаходу є створення способу автоматичного одержання та дозування in situ домішок для електроліту, що застосовується у процесі формування, з використанням недорогих ви хідних матеріалів. Іншою важливою метою цього винаходу є прискорення процесу формування стартерних акумуляторів із застосуванням двох кислот у режимі циркуляції, при забезпеченні оптимізації характеристик акумуляторів, зниження вартості процесу та відповідності вимогам захисту довкілля та безпеки. Вищезазначені цілі, а також інші цілі цього винаходу, детальніше описані нижче, досягаються за допомогою способу формування кислотносвинцевих акумуляторів, який, згідно з п. 1 формули винаходу, включає такі стадії: - відбирання першого електроліту, який містить водний розчин сірчаної кислоти при заданій концентрації та при практично постійній заданій температурі, з першого резервуара через щонайменше одну першу комунікацію; - подавання згаданого першого електроліту в один або кілька акумуляторів за допомогою одного або кількох розподільників, обладнаних розподільчими комунікаціями, кожна з яких приєднана до кожного зі згаданих акумуляторів; - забезпечення безперервної циркуляції згаданого першого електроліту всередині згаданих акумуляторів при заданих практично постійних концентрації та температурі протягом заданого часу, причому згаданий перший електроліт входить в акумулятори або акумуляторні елементи та виходить із них через отвори, передбачені у згаданих акумуляторах або акумуляторних елементах, і повернення його у згаданий перший резервуар, причому кожний акумулятор обладнаний покажчиком рівня для забезпечення постійного рівня електроліту в кожному акумуляторі на протязі згаданої циркуляції; - живлення згаданих акумуляторів постійним струмом під час циркуляції згаданого першого електроліту на протязі заданого часу формування; 9 83490 - припинення циркуляції згаданого першого електроліту зі згаданого першого резервуара через згадані акумулятори і - забезпечення циркуляції другого електроліту протягом другого заданого часу, причому згаданий другий електроліт, який підтримують при заздалегідь визначених та практично постійних концентрації та температурі та відбирають із другого резервуара, містить розчин сірчаної кислоти та воду, концентрації яких є відмінними від концентрацій у першому електроліті; - живлення згаданих акумуляторів постійним струмом під час циркуляції згаданого другого електроліту протягом заданого часу змішування та заряджання. Одна з переваг цього винаходу полягає в тому, що під час циркуляції першого електроліту, який містить водний розчин сірчаної кислоти при концентрації, нижчій за концентрацію у др угому електроліті, концентрація та температура цього електроліту підтримуються постійними на протязі часу формування акумулятора. Оскільки вивільнення тепла при електрохімічній реакції, яка відбувається всередині акумулятора під час формування, є загальновідомим фактом, температура циркулюючого електроліту має тенденцію до зростання, і його концентрація, очевидно, змінюється. Той факт, що спосіб за цим винаходом включає підтримування постійних концентрації та температури електроліту під час його циркуляції, забезпечує очевидну перевагу, яка полягає в тому, що в процесі формування з використанням першого електроліту можна застосовувати підвищену силу струм у у порівнянні з відомим способом, за яким слід підтримувати нижчу силу стр уму з міркувань уникнення шкідливих явищ перегріву акумулятора та пошкодження пластин, які піддають формуванню. Те саме стосується другої циркуляції із застосуванням другого електроліту, який являє собою водний розчин сірчаної кислоти при більш високій концентрації, ніж у першому електроліті. В цьому разі також підтримують задані значення температури та концентрації циркулюючого електроліту на протязі часу виконання другої стадії змішування. Практично постійна температура електроліту забезпечує, з одного боку, прискорення процесу формування, оскільки тепло, що вивільнюється, відводиться шляхом охолодження електроліту; з другого боку, шляхом підтримання постійної концентрації електролітів завдяки її безперервному коригуванню як на першій стадії формування, так і на другій стадії змішування досягається практична ідентичність формування кожного акумулятора і, таким чином, аналогічні робочі характеристики всіх акумуляторів. Крім того, більш розбавлений електроліт, який використовується на першій стадії формування, виготовляють шля хом розбавлення водою більш концентрованого електроліту, необхідного для другої стадії змішування, який відбирають із другого резервуара-сховища; о тже, електроліт для змішування безперервно використовується для виго 10 товлення першого, більш розбавленого електроліту, який використовується на першій стадії формування; тим самим забезпечується уникнення нагромадження другого електроліту у відповідному резервуарі-схови щі та його постійне відновлення. Згаданий більш концентрований електроліт також виготовляють шляхом розбавлення водою ще більш концентрованого електроліту, який у типовому випадку, але не обов'язково, є ідентичним електроліту, застосовуваному у виробництві активних мас. Цей окремий, більш концентрований електроліт обробляють домішкою гідроксиду лужного металу у кількостях, достатні х для часткової нейтралізації сірчаної кислоти, яка міститься в ньому, для одержання сульфатів лужних металів, які потім, наприкінці процесу формування, будуть міститися в акумуляторі у концентрації, необхідній для інгібування розчинності сульфату свинцю для захисту акумулятора від короткого замикання у випадку, коли він -зазнає глибокого розрядження. Винахід стосується також установки для реалізації описаного вище способу формування акумуляторів. Подальші характеристики та ознаки винаходу, окрім описаного способу формування, пояснено в описі варіанта реалізації способу за цим винаходом, якому віддають перевагу, котрий подано тільки як ілюстративний, але не обмежувальний приклад та ілюстровано рисунками, що додаються, причому: на Фіг.1 показано принципову те хнологічну схему установки для здійснення циркуляції першого електроліту за способом, що є предметом цього винаходу; на Фіг.2 показано схему установки, зображеної на Фіг.1, на стадії циркуляції другого електроліту, що має вищу концентрацію, ніж перший; на Фіг.3 схематично показано комунікації між акумуляторами та установкою для формування акумуляторів. В Таблиці 1 подано приклад процесу формування, виконуваного за цим винаходом, де показано параметри процесу та характеристики акумуляторів, сформованих із застосуванням вказаних параметрів. На Фіг.1-3 показано стенд, позначений як ціле позицією 1, який застосовується як опора для кількох акумуляторів 2, котрі слід піддати процесу формування. Кожний зі згаданих акумуляторів 2 має щонайменше один затискач 210 позитивного полюса та щонайменше один затискач 220 негативного полюса, які з'єднано із шинами установки для формування для живлення постійним струмом. Кожний акумулятор має також отвір 230, в якому міститься пробка 240 відомого типу, обладнана автоматичним пристроєм регулювання рівня з двома трубками, з яких одна призначена для постачання, а друга для відведення циркулюючого електроліту. Усі згадані акумулятори з'єднані між собою послідовно, причому позитивні та негативні затискачі приєднані за допомогою провідників до двох шин, 11 83490 однієї позитивної, а другої негативної, які несуть постійний електричний струм. Електроліт надходить у кожний акумулятор через подавальний трубопровід 310, приєднаний до розподільчого трубопроводу 3, і повертається в цикл через вихідний трубопровід 410, приєднаний до колекторного трубопроводу 4. Розподільчий трубопровід 3 та колекторний трубопровід 4 з'єднані відповідно з резервуарами 5 та 6, які містять відповідно електроліти 7 та 8. Більш точно, розподільчий трубопровід 3 приєднаний до подавальної комунікації, яка складається з трубопроводів 9 та 13, якщо циркулюючим електролітом є електроліт 7, що міститься в резервуарі 5, або до подавальної комунікації, яка складається з трубопроводів 10 та 101, якщо циркулюючим електролітом є електроліт 8, що міститься в резервуарі 6. Щодо колекторного трубопроводу 4, то він приєднаний до комунікації 12 або 11, залежно від того, є циркулюючим електролітом перший електроліт 7 чи другий електроліт 8. На протязі першої стадії процесу формування акумулятора 2 перший електроліт 7, що складається з водного розчину сірчаної кислоти з певною концентрацією, нижчою від концентрації другого електроліту 8, відбирають із першого резервуара 5 і через клапан 15 та трубопровід 13 за допомогою насоса 14 подають у розподільчий трубопровід 3, звідки він через подавальні трубопроводи 310 надходить у всі акумулятори. Постійну циркуляцію електроліту 7 Підтримують за допомогою витяжного вентилятора 17, який створює негативний тиск у резервуарах 5 та 6, оскільки його вхід приєднаний до трубопроводу 171, з'єднаного з обома згаданими резервуарами. Оскільки резервуари 5 та 6 з'єднані з колекторним трубопроводом 4, то негативний тиск, що створюється електричним вентилятором 17, забезпечує безперервне надходження електроліту з постійною швидкістю в акумулятори, які піддають формуванню. Кожний акумулятор 2 обладнаний регулятором рівня відомого типу, який забезпечує досягнення певного рівня L електроліту, що надходить в акумулятори, і запобігає перевищенню цього рівня на протязі всього часу циркуляції електроліту. Перший електроліт 7 досягає рівня L у кожному акумуляторі, після чого виходить через трубопровід 4 і надходить у газорідинний сепаратор 19 через клапан 18 та трубопровід 12. Рідка фаза збирається на дні згаданого сепаратора і через трубопровід 191 надходить у нижню частину першого резервуара 5. Газова фаза, яка містить водень, відсмоктується через трубопровід 192, приєднаний до верхньої частини сепаратора, і надходить у вер хню частину першого резервуара 5, звідки вона відсмоктується електричним вентилятором 17 через трубопровід 171. Ця перша циркуляція триває протягом заданого часу, на протязі якого акумулятори заряджаються струмом певної сили. Як вказано вище, електрохімічні явища, які відбуваються всередині акумуляторів 2 протягом 12 заряджання, спричиняють підвищення температури електроліту 7. Сигнал, що відповідає температурі електроліту 7, генерується датчиком температури 20, включеним у трубопровід 9. Цей датчик з'єднаний з теплообмінником 21, який приводиться в дію, коли датчик 20 показує відхилення температури від заданого значення, і, таким чином, забезпечується охолодження або нагрівання, необхідне для відновлення необхідної температури електроліту 7. Концентрація електроліту 7 також підтримується на заданому постійному рівні, який контролюється денсиметром 22, розташованим у резервуарі 5. Сірчана кислота, яка утворюється в процесі формування пластин, підвищує концентрацію і, отже, густин у електроліту 7, характеристика якого, таким чином, відхиляється від встановленого заданого значення. Як наслідок, у перший резервуар 5 надходить демінералізована вода, яку подають через трубопровід 23 з резервуара 24 за допомогою насоса 25 та клапана 26, який відкриваєтьсяна час, потрібний для відновлення необхідної концентрації електроліту 7. Після завершення формувального заряджання при заданих значеннях часу та сили струму, на протязі якого через акумулятори здійснюють циркуляцію першого електроліту 7 при заданих температурі та концентрації, починають циркуляцію другого електроліту 8, який має вищу концентрацію порівняно з першим електролітом 7. Для цього, як показано на ФІГ.2, закривають клапани 15 та 28 для припинення циркуляції першого електроліту 7 і відкривають клапани 29 та 30 на резервуарі 6, який містить другий електроліт 8. Цей електроліт 8 надходить в акумулятори 2 під дією насоса 31 і повертається в другий резервуар 6 через трубопровід 4 та клапан 32 після розділення газової та рідкої фаз у сепараторі 33. У згаданому сепараторі 33, таким самим чином, як у сепараторі 19, рідина збирається й повертається в резервуар 6 через трубопровід 331, в той час як газ проходить через трубопровід 332 у верхню частину резервуара 6, звідки його можна відсмоктати вентилятором 17 через трубопровід 171. В цьому разі температура та концентрація другого електроліту 8 також вимірюються за допомогою відповідно датчика температури 34, включеного у подавальний трубопровід 10, та денсиметра 35. Температура коригується за допомогою теплообмінника 36, який регулюється сигналом, що генерується датчиком температури 34. У варіанті, що подано як приклад, теплообмінник 36 виконаний окремо від теплообмінника 21. В інших варіантах конструктивного рішення установки для першого та другого електролітів можна використати один і той самий теплообмінник. Концентрація коригується шляхом додавання в резервуар 6 води, за варіантом, якому віддають перевагу, демінералізованої, з резервуара 24 че 13 83490 рез клапан 27 за допомогою насоса 25, робота якого регулюється сигналом, що надходить із денсиметра 35. На цій стадії, що зветься стадією змішування, перший електроліт 7, який міститься в акумуляторах 2, замінюють другим, більш концентрованим електролітом 8, який змішується з першим електролітом 7 з утворенням електроліту, що має встановлену для акумулятора робочу концентрацію. Для спрощення досягнення однорідної робочої концентрації у всьому об'ємі акумулятора під час змішування акумулятори продовжують заряджати, однак при меншій силі струму. Керування усіма вищезазначеними операціями здійснюють за допомогою програмувального та регулювального пристрою, не показаного на фігурах, наприклад, комп'ютера, який керує органами регулювання. З поданого вище опису ясно, що в акумуляторах, які піддають формуванню, забезпечується примусова циркуляція двох електролітів 7 та 8 при регульованих та постійних значеннях температури та концентрації кожного електроліту на протязі стадії формування та стадії змішування. Описаний спосіб забезпечує однорідність заряджання всіх акумуляторів і, таким чином, постійність їхніх робочих характеристик. Крім того, регулювання температури циркулюючого електроліту на протязі стадії формування забезпечує можливість використання більшої сили формувального струму, внаслідок чого тривалість формування зменшується, причому це зменшення може досягати 75%. Способи виготовлення електролітів 7 та 8 із необхідними концентраціями значно відрізняються один від одного. Перший, більш розбавлений, електроліт 7 одержують із другого електроліту 8 шляхом розбавлення його демінералізованою водою. З цією метою, як показано на ФІГ.1, за допомогою насоса 38 подають другий електроліт 8 із резервуара 6 у резервуар 5, а воду для його розбавлення подають із резервуара 24 за допомогою насоса 25 через клапан 26. Керування процесом виготовлення першого електроліту 7 забезпечується денсиметром 22. 14 Другий електроліт 8 у резервуарі 6, більш концентрований у порівнянні з першим електролітом 7, одержують у др угому резервуарі 6 з третього електроліту 39, що має вищу концентрацію, ніж електроліти 8 та 7, який міститься у третьому резервуарі 37, звідки його подають у резервуар 6 за допомогою насоса 43. Воду для розбавлення електроліту подають із резервуара 24. Цю демінералізовану воду подають у резервуар 6 за допомогою насоса 26 та клапана 27, і керування процесом виготовлення другого електроліту 8 забезпечується денсиметром 35. Як вказано вище, доцільно, щоб електроліт для акумулятора містив солі, головним чином, розчинні сульфати, для запобігання виникненню короткого замикання в акумуляторі під час його заряджання після глибокого розрядження. Отже, спосіб за цим винаходом включає додавання цих розчинних сульфа тів до електроліту 8. Призначений для цієї мети гідроксид лужного металу, що міститься в четвертому резервуарі 40, відбирають за допомогою насоса 41 і подають у резервуар 37 перед подаванням третього електроліту 39 у др угий резервуар 6 трубопроводом 16, де його піддають розбавленню для одержання другого електроліту 8. Кількість гідроксиду лужного металу, який додають до сірчаної кислоти, регулюють за допомогою вимірювання густини електроліту в резервуарі 37 із використанням денсиметра 42. Газоподібна фаза, яка відсмоктується вентилятором 17, містить водень у концентрації, нижчій від границі вибуховості у повітрі, оскільки цей газ розріджується у кожному з трубопроводів 410, кожний з яких має отвір 44, що уможливлює надходження достатнього об'єму повітря. Концентрація водню реєструється на вході трубопроводу 171 за допомогою відомого пристрою 170. В разі перевищення максимального припустимого значення концентрації водню у газовій фазі, яка відсмоктується вентилятором 17, процес заряджання автоматично припиняється; те саме відбувається в разі будь-якого порушення роботи вентилятора 17. Таблиця Номінальна Перше розря- Друге розря- Третє розряЗаряд (А-год. ємність акуму- Спосіб формув ан- Час (год.) Заряд (Адження при ко- дження при дження при на кг активної лятора С20 (Аня год.) ефіцієнті С20 (% коефіцієнті С20 коефіцієнті С20 маси+) год.) ном.) (% ном.) (% ном.) Циркулюючий 62 5 309 550 87 94 99 електроліт 62 Відомий спосіб 20 309 550 90 95 99 У Таблиці зіставлено початкові ємності двох однакових стартерних акумуляторів, сформованих із застосуванням відповідно циркуляції електроліту за описаним вище способом та відомої системи. При однаковій кількості енергії, поданої протягом циклу формування, акумулятори мають еквівалентні початкові робочі характеристики, виражені через їх 20-годинну ємність після триразового розрядження; проте тривалість формування при застосуванні циркуляції електроліту становить 5год., тобто лише чверть часу, необхідного для формування звичайним способом. Отже, ясно, що спосіб формування, який є предметом цього винаходу, забезпечує досягнення усіх заявлених цілей. Зокрема, варто підкреслити, що формування акумуляторів із застосуванням підтримання постійних значень концентрації та температури двох 15 електролітів на протязі всього часу циркуляції кислот забезпечує не тільки скорочення тривалості формування, але й досягнення практично постійної якості акумуляторів, які мають однакові харак 83490 16 теристики заряду та хімічних перетворень у всіх елементах, що входять до складу кожного акумулятора. 17 Комп’ютерна в ерстка Т. Чепелев а 83490 Підписне 18 Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601