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PERFECTIONNEMENTS AUX BATEERIES SECONDAIRES,
L'invention est relative à des perfectionne- ments aux accumulateurs électriques et en particulier a la forme et à la construction des grilles,plaques cadres et autres éléments destinés à supporter la pâte dans les accumulateurs du type Faure et à servir de base à la matière active dans les accumulateurs du type
Planté.
On sait que 'diverses formes de grilles, plaques , cadres etc. , ont déjà été établies et utilisées mais ces grilles ,plaques , cadres etc.., présentent le céfaut d'un poids relativement élevé et de n'être pas -très durables .Semblables grilles sont d'ordinaire confectionnées en plomb ou en alliage de plomb.
Le plomb pur est au point de vue ohimique un @
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un métal très approprié pour la confoction de grilles d'accumulateurs, mais certains désavantages physiques condi- tionnent son emploi, en particulier sa malléabilité , sa ductilité, et sa faible résistance à traction.Les alliages de plomb à fort pourcentage en antimoine procurent une résistance plus élevée mais entraînent des inconvénients d'ordre électro-chimique et physique.
Bien qu'il existe certains alliages de plomb qui convien- nent bien pour la fabrication des grilles ,plaques, etc et sont susceptibles de subir un traitement à chaud si on le désire ,ils ne se prêtent toutefois pas en eux-mêmes à la production ae pièces fondues résistantes et homogènes. En tous cas ,les grilles plaques, etc, formées uniquement par moulage , ne sont pas aussi résistan- tes ni aussi durables qu'il serait désirable.
La présente invention vise l'emploi, ou l'emploi partiel d'un alliage métallique flué ,étiré ou laminé , permettant d'obtenir ou forcer des structures plus homogènes et plus durables,
La but de l'invention est ae réaliser une grille plaque cadre ou plus généralement une structure exempte dans une plus ou moins grande desure des inconvénients ou désavantages chimiques et physiques dont il a été précédem- ment question, plus résistante plu, durable et relativement moins coûteuse que les grilles, cadres ,etc, généralemetn employés.
Suivant la caractéristique principale de l'invention, les grilles plaques , cadres ou structuras analogues sont remarquables en ce que le support pour la pâte ou la baba pour la matière'active,est constitué d'une ou plusieurs feuilles déployées de plomb ou d'alliage de plomb.
On peut également faire usage de réseaux ou treillis formés de bandes ou l'équivalent de plomb ou d'alliage de plomb...
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En outre la ou les feuilles est ou sont supportées ou re tenues dans un caure pratiquement rigide,par exemple de plomb ou d'alliage de plomb fondu, flué laminé ou étirée en fil , tige ,bande , toron , plaque , barres, etc.., l'élément terminé destiné à l'accumulateur ayant ainsi le . degré de rai@eur voulu.
Les dessins annexés montrent plusieurs modes types d'exécution de l'invention.
Fig.I montre une disposition da feuille déployée comportant à son extrémité supérieure une partie non déployée ;
Fig.2 représente un cadre destiné à recevoir les extrémités libres de la feuille déployée,
Figs 3 et 4 montrent des variantes de dispositions de feuilles déployées,
Fig.5 montre une grille-',plaque ou analogue , terminée
Fig.6 montre une grille ou plaque terminée présentant des nervures transversales de renfort ou de soutien , ainsi que le mode d'établissement a'une grille ou plaque oomposée à l'aille d'un certain nombre de plus petits éléments.
Fig.7 indique comment peuvent être confectionnées de grandes grilles,plaques ou l'équivalent,à l'aide d'un oertain.- nombre de brilles,plaques ou l'équivalent plus petites, terminées.
Il faut considérer les figs, 5,6 et 7 comme illustrant l'emploi de feuilles de métal déployé ou de feuilles de treillis,,
Les figs 8 et 9 montrent partiellement en élévation et coupe et partiellement en plan,une méthode permettant de renforcer les éléments en bordure d'une feuille de métal déployé ou de treillis-.
Dans. la forme d'exécution représentée à la fig .I, une feuille constituée de plomb ou d'alliage de plomb déployé, comporte une partie pleine non développée à et une partie déployée C. Les trois @ôtés peuvent alors être enfermés dans
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un oadre en U de matière isolante ,ou de plomb ou d'alliage de pLomb , D, E, F, (fig. 2) emprisonnant les bords ,,éployés.
Le cadre peut être pressé sur les bords de la partie déployée 0, et peut 'également être rivé , réuni par f.sion ou soudé à ce dernier ,ou bien encore le cadre peut être formé par moulage autour des bords de la partie déployée.La partie B peut être repliée sur elle même , et des oreilles peuvent y être réunies par soudure ou fusion, ou bien la pièce A peut être découpée de manière à y ménager l'oreille, etc, comme partie intégrante de la pièce'A initiale .Deux
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oU1>j.usieurs plaques analogues à la plaque tel peuvent.
être utilisées l'une étant superposer a la ou aux autres de manière telle que , de préférence ,le mail@or de métal d'une des plaques vienne se placer en regard de l'ouverture de l'autre.Les laquas peu-vent alors être enfermées dans le cadre D, E, F. Les parties B appartenant à deux ou plusieurs plaques peuvent alors être réunies sur bords par fusion ou soudure, et traitées ainsi qu'il est décrit plus haut pour une plaque unique , afin de ménager les oreilles, etc.. A l'endroit ie jonction du cadre D, E, F, et de la partie B,il peut y être réuni par fusion
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ou soudure et l'on peut yr8v Jir sur 10 cx4re D, E, F tes- tes oreilles ou sail1iac n4=<=. >i-..is.
Dans le mode d'exëo"!ti0fi r3I'J.'éJGnj 1'", 5'i±:,5. 3 x, 1: ,an feuille déployés AI , (fig.3) de plomb ou d'a1¯l¯a,ù '- plomb) oomporte des Ja:rti<;!;.) pl",iuE:.3 ,non déployées B Bl et une deuxième feuille G, (fiez) p1::';,-,Y"'c 1.;:.; 1 a lies non déployéss H et Iil .Les uisillos de la ieuille Al pouvant être horizontales , et cellas e la fouille G dispo!-,.Z'es verti- calement ,ou suivant toute autre inclinaison voulua , La feuille G est superposés à la feuille AI ,et les parties non déployées ds la feuille A sont reliées par dessus los bords déployés de la feuille G, tandis que les parties non
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déployées de la feuille G sont repliées par dessus les bords déployés de la feuille AI.
Les bords des plaques sont alors pressés ensemble, et réunis par fusion, soudure ou rive- -liage ,ou bien encore , à volonté traités dtune façon analogue de toute autre manière,
Comme il va ao soi, le cadre à l'endroit du bord des feuilles assemblées peut être exéouté par moulage, en disposant les feuilles assemblées dans un moule et en amenant dans ce dernier le plomb ou l'alliage de plomb fondu.
En outre,le cadre peut , aux bords 1 $tre renforcé par des tiges, barres, fils mailles ,ou l'équivalent, en reunissant le renfort aux bords avant d'assembler le Jadre, ou bisn en faisant usage de barres renforcées ou l'equiv@@ent comme éléments du cadres
La fig.5 montre une disposition de l'élément complet muni du cadre et de l'oreille I.
Dans la fig.6, des nervures intermédiaires J, JI, ont été représantées reliant les éléments formant les bords du cadre, Supplémentairement, ces nervures portent ou raidissent la ou. les feuilles déployées .La fig,6 peut également aire considérée comme réprésentant une grille,une plaque ,ou l'équivalent ,formé d'un certain nombre d'éléments plus petits , réunis par les nervures, J, JI,
On peut , ainsi qu'il est représenté à la fig.7, réaliser une grande grille à l'aide d'un certain nombre d@éléments complets établis ainsi qu'il est décrit plus haut,lesquels éléments peuvent être réunis par fusion ou obtenus d'une pièce au moulage, et cette grande grille peut être pourvue de tiges ou barres de renfort,
disposées entre les éléments formant les bords du cadre, d'une façon analogue à ce qui est représenté à la fig,6 , -afin de supporter les sections de grille en d'autres points que par les bords externes.
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Ces organes de renfort ou de support peuvent naturelle- ment être étab-lis comme partie du cadre, ou bien peuvent être moulés,réunis par fusion,pressés ou rivés après assem- blage de la grande grille.
Une autre forme de l'invention oonsiste en grillas qui, d'une f@con générale ,peuvent être établies comme il est décrit plus haut, mais dans lesquelles , en remplacement de la ou des feuilles déployées de plomb ou d'alliage de plomb,on fait usage d'un treillis de plomb ou d'alliage de plomb,le treillis présentant des dimensions quelconques, jugées convenables pour la plaque considérée, et étant confectionné de fils ,tiges ,bandes , torons ou autres bandes ou éléments appropriés, croisés ou entrelacés, qui seront de préférence établis par laminage fluage ou étirage ou toute aombinaison de cas méthodes , aveo ou sans traitement à chaud.Les fils , etc., peuvent si on le désire être réunis aux points de jonction par toute méthode connue ,
et l'on peut avoir recours à une fotme dentelle/ondulée , canneléé ou rayée de fils , tiges , bandes, torous etc.. Les dessins des figs .5, 6 et 7 peuvent être considérés comme représentant semblable disposition aussi bien que celle des feuilles déployées.
On peut faire usage d'une grille composée d'une ou plusieurs couches de métal déployé ou de treillisdispo- sées dans un même cadre, ou bien la grille peut comprendre deux cadres avec une ou plusieurs feuilles déployées ou treillis réunis pour constituer une grille,
Lorsqu'on fait usage d'une ou plusieurs couches de feuilles déployée/ou de treillis, il est normalement désirable de s'arranger pour que les vides de l'une des feuilles ou treillis se trouvent en regard des parties pleines de l'autre feuille ou treillis.
Les éléments de cadre des grilles,plaques ou l'équiva- lent peuvent être renforcés par des tiges K ainsi qu'il est
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représenté aux fige, 8 et 9. Dans la forme d'exécution re- présentée, les bords de la feuille déployée ou du treillis C sont repliés autour des tiges ; l'ensemble est alors placé dans un moule ou traité de façon appropriée de toute autre manière ,pour mouler ou y former d'autre manière les éléments constituants les bords du cadre, tels que D, E ou F , emprisonnant les dites tiges ce qui procure un bord renforcé,
Des pièces d'écartement isolantes peuvent être moulées sur la grille ,cadre eto.. ou bien peuvent être incorporées dans son squelette. Le but de ces isola- teurs est de prévenir après montage la contact entre une plaque et la plaque en regard.
Il est aisé de se rendre compte que l'invention peut aussi bien s'appliquer aux batteries secondaires du type Faure et à celle6du Planté.
Dans le premier cas, la pâte active est pressée dans les mailles du métal déployé et y est très fermement maintenue ou soudée du fait de la configuration spéciale bien connue que possèdent les mailles Il de forme diamant " du métal déployé.Dans le dernier cas ,la plaque ou la grille de plaques " préparée " est soumise au procédé - habituel de ohargaet de rapides et continues pour " former Il la matière active sur le plomb,
Des accumulateurs établis conformément à l'inven- tion présentent un certain nombre d'avantages pratiques iarportants.
Tout d'abord,l'emploi de métal déployé ou d'un ' treillis analogue , comme base pour les grilles, procure une structure mécaniquement robuste,la matière active' étant supportée ou forcée sur une base résistante dont elle ne se séparera pas aisément , même sous les effets des vibrations. En outre, l'étendue des surfaces des plaques résultantes est très conséquente, ce qui constitue un avantage d'importance considérable dans le cas des accumu-
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mulateurs du type Planté, et dans tous les cas contribue à l'efficacité ou au rendement .
On notera en outre , que 1'invention permet l'établisse- ment d'une grille d'accumulateur compacte et de prix réduit, formée de plomb à faible teneur en antimoine Dans la plupart des dispositions connues ,on a fait usage de grilles coulées', et, ainsi qu'il est bien connu, dans semblables dispositions il est nécessaire ,pour des raisons pratiques, que le plomb contienne un pourcentage élevé d'antimoine, en général de l'ordre de 7 I2 ou 13%.
Des plaques Conformes à l'invention peuvent être établies à l'aide de plomb dont la tenuer an antimoine n'est que 2,7% anviron. On évita, en ouvre, l'emploi d'une matière fondue ou moulée pour les parties essentielles supportant la matière active ,et l'on remarquera que la disposition de feuille laminée et déployée employée conformément à la présente invention et mécaniquement plus résistante et plus stable que la matière fondue ou moulée ; par emploi d'un alliage étiré,famine et ensuite déployé,on peut obtenir une très grande stabilité mécanique.
Bien que le métal déployé soit préféré en raison de sa nature appropriée et de lasimplicité de fabrication, l'invention peut évidemment s'exécuter également en utilisant du treillis analogue au métal déployé,mais non obtenu par déployement d'une feuille.Par exemple , au lieu d'utiliser une feuille déployée qui a été rendue à le manière usuelle avant d'être déployée, cette feuille peut être pliée ou cour@ée .ou déformée de toute autre manière dans des directions oppo- sées à l'endroit des fantes alternées afin d'ouvrir alterna- tivement ces fentes dans des directions opposées pour constituer des ouvertures conformées en " diamant " qui ne sont pas dissemblables de celles du métal déployé.
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IMPROVEMENTS TO SECONDARY BATEERIES,
The invention relates to improvements to electric accumulators and in particular to the shape and construction of grids, frame plates and other elements intended to support the dough in Faure-type accumulators and to serve as a base for the material. active in accumulators of the type
Plant.
It is known that 'various forms of grids, plates, frames etc. , have already been established and used but these grids, plates, frames, etc., have the defect of relatively heavy weight and of not being very durable. Similar grids are usually made of lead or an alloy. lead.
Pure lead is ohimically un @
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a metal very suitable for the confoction of accumulator grids, but certain physical disadvantages condition its use, in particular its malleability, its ductility, and its low tensile strength. Lead alloys with a high percentage of antimony provide resistance higher but lead to electrochemical and physical drawbacks.
Although there are certain alloys of lead which are well suited for the manufacture of grids, plates, etc. and are susceptible to heat treatment if desired, they are not, however, suitable in themselves for production. ae resistant and homogeneous castings. In any event, plate grids, etc., formed by molding only, are not as strong or as durable as would be desirable.
The present invention relates to the use, or the partial use of a flowed, drawn or rolled metal alloy, making it possible to obtain or force more homogeneous and more durable structures,
The object of the invention is to achieve a frame plate grid or more generally a structure free to a greater or lesser extent of the chemical and physical drawbacks or disadvantages mentioned above, more resistant, more durable and relatively less. expensive than the grilles, frames, etc., generally employed.
According to the main characteristic of the invention, the grids plates, frames or similar structures are remarkable in that the support for the paste or the baba for the active material, consists of one or more expanded sheets of lead or lead alloy.
We can also make use of networks or trellises formed of strips or the equivalent of lead or lead alloy ...
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In addition the sheet (s) is or are supported or held in a substantially rigid case, for example of lead or lead alloy molten, flowed rolled or drawn into wire, rod, strip, strand, plate, bars, etc. ., the completed element for the accumulator thus having the. desired degree of reason.
The accompanying drawings show several standard embodiments of the invention.
Fig.I shows an arrangement of an unfolded sheet comprising at its upper end a non-deployed part;
Fig. 2 shows a frame intended to receive the free ends of the deployed sheet,
Figs 3 and 4 show alternative layouts of unfolded sheets,
Fig. 5 shows a finished grid - ', plate or the like
Fig.6 shows a finished grid or plate having transverse reinforcing or support ribs, as well as the mode of establishing a grid or plate made up of a number of smaller elements.
Fig. 7 shows how large grids, plates or the equivalent can be made, using a certain number of small, finished wires, plates or equivalent.
It is necessary to consider the figs, 5,6 and 7 as illustrating the use of sheets of expanded metal or of sheets of mesh ,,
Figs 8 and 9 show partially in elevation and section and partially in plan, a method for reinforcing the edge members of an expanded metal sheet or mesh.
In. the embodiment shown in fig. I, a sheet made of lead or an expanded lead alloy, has a solid undeveloped part and a deployed part C. The three @ removed can then be enclosed in
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a U-shaped frame of insulating material, or lead or pLomb alloy, D, E, F, (fig. 2) trapping the edges, deployed.
The frame may be pressed over the edges of the deployed portion 0, and may also be riveted, fused or welded thereto, or the frame may be formed by molding around the edges of the extended portion. Part B can be folded back on itself, and ears can be joined there by welding or fusion, or part A can be cut so as to spare the ear, etc., as an integral part of the initial part 'A .Of them
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oU1> j. several plates similar to the such plate can.
be used, one being superimposed on the one or the others in such a way that, preferably, the metal gold mail of one of the plates comes to be placed opposite the opening of the other. then be enclosed in the frame D, E, F. The parts B belonging to two or more plates can then be joined at the edges by fusion or welding, and treated as described above for a single plate, in order to spare the ears, etc .. At the location ie the junction of the frame D, E, F, and part B, it can be joined by fusion
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or solder and one can yr8v Jir on 10 cx4re D, E, F your ears or sail1iac n4 = <=. > i - .. is.
In the mode of exeo "! Ti0fi r3I'J.'éJGnj 1 '", 5'i ±:, 5. 3 x, 1:, an unfolded sheet AI, (fig.3) lead or a1¯l¯a, ù '- lead) o has Ja: rti <;!;.) Pl ", iuE: .3 , undeployed B Bl and a second sheet G, (trust) p1 :: ';, -, Y "' c 1.;:.; 1 a lies not deployed H and Iil. The uisillos of the ieuille Al can be horizontal, and that the excavation G available! -,. sheet AI, and the undeployed parts of sheet A are bound over the expanded edges of sheet G, while the non-expanded parts
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unfolded edges of sheet G are folded over the deployed edges of sheet AI.
The edges of the plates are then pressed together, and joined by fusion, welding or edge-binding, or else, at will, treated in a similar way in any other way,
As is evident, the frame at the location of the edge of the assembled sheets can be exéouté by molding, by placing the assembled sheets in a mold and by bringing the lead or the molten lead alloy into the latter.
In addition, the frame may, at the edges 1 $ be reinforced with rods, bars, mesh threads, or the equivalent, by joining the reinforcement at the edges before assembling the Jadre, or bisn by making use of reinforced bars or the like. 'equiv @@ ent as frame elements
Fig. 5 shows an arrangement of the complete element provided with the frame and lug I.
In fig.6, intermediate ribs J, JI, have been shown connecting the elements forming the edges of the frame. Additionally, these ribs carry or stiffen the or. the unfolded leaves. Fig, 6 can also area considered as representing a grid, a plate, or the equivalent, formed of a certain number of smaller elements, joined by the veins, J, JI,
It is possible, as shown in fig. 7, to make a large grid using a certain number of complete elements established as described above, which elements can be joined by fusion or obtained in one piece during molding, and this large grid can be provided with reinforcing rods or bars,
arranged between the elements forming the edges of the frame, in a manner analogous to what is shown in FIG, 6, in order to support the grid sections at points other than the outer edges.
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These reinforcing or supporting members can naturally be established as part of the frame, or can be molded, fused together, pressed or riveted after assembly of the large grid.
Another form of the invention consists of grills which, in general, can be made as described above, but in which, in replacement of the expanded sheet (s) of lead or lead alloy , use is made of a lead or lead alloy mesh, the mesh having any dimensions, considered suitable for the plate considered, and being made of wires, rods, bands, strands or other bands or suitable elements, crossed or interlaced, which will preferably be established by creep rolling or stretching or any combination of methods, with or without heat treatment. The threads, etc., may if desired be joined at the junction points by any known method,
and one can have recourse to a lace / wavy, fluted or striped film of threads, rods, bands, torous etc. The drawings of figs. 5, 6 and 7 can be considered as representing a similar arrangement as well as that of leaves unfolded.
Use can be made of a grid made up of one or more layers of expanded metal or lattices arranged in the same frame, or the grid can include two frames with one or more expanded sheets or lattices joined to form a grid,
When using one or more layers of expanded sheets / or mesh, it is normally desirable to arrange for the voids of one of the sheets or mesh to face the solid parts of the other. sheet or trellis.
The frame elements of the grilles, plates or the equivalent can be reinforced with K-rods as is
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shown in figs, 8 and 9. In the embodiment shown, the edges of the unfolded sheet or of the mesh C are folded around the stems; the assembly is then placed in a mold or suitably treated in any other way, to mold or otherwise form the elements constituting the edges of the frame, such as D, E or F, trapping said rods which provides a reinforced edge,
Insulating spacers can be molded onto the grid, frame, etc. or can be incorporated into its backbone. The purpose of these insulators is to prevent contact between a plate and the facing plate after assembly.
It is easy to realize that the invention can equally well be applied to secondary batteries of the Faure type and to that of the Plant.
In the first case, the active paste is pressed into the mesh of the expanded metal and is very firmly held or welded there due to the well-known special configuration of the diamond-shaped "mesh II" of the expanded metal. In the latter case, the "prepared" plate or grid of plates is subjected to the usual rapid and continuous ohargaet process to "form the active material on the lead,
Accumulators made in accordance with the invention have a number of important practical advantages.
First, the use of expanded metal or a similar mesh as the base for the grids provides a mechanically robust structure, the active material being supported or forced on a strong base from which it will not readily separate. even under the effects of vibrations. In addition, the extent of the surfaces of the resulting plates is very substantial, which constitutes a considerable advantage in the case of accumulations.
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Planted type mulators, and in any case contributes to efficiency or yield.
It will further be appreciated that the invention allows the establishment of a compact and inexpensive accumulator grid formed from low antimony content lead. In most of the known arrangements, use has been made of cast grids. ', and, as is well known, in such arrangements it is necessary, for practical reasons, for the lead to contain a high percentage of antimony, generally of the order of 7 I2 or 13%.
Plates in accordance with the invention can be established using lead, the antimony strength of which is only about 2.7%. In opening, the use of a molten or molded material was avoided for the essential parts supporting the active material, and it will be noted that the arrangement of the laminated and deployed sheet employed in accordance with the present invention is mechanically stronger and more stable as molten or molded material; By using a drawn alloy, starvation and then deployed, very high mechanical stability can be obtained.
Although expanded metal is preferred due to its suitable nature and simplicity of manufacture, the invention can of course also be carried out using a mesh similar to expanded metal, but not obtained by unfolding a foil. instead of using an unfolded sheet which has been rendered in the usual manner before being unfolded, this sheet may be folded or curled or otherwise deformed in opposite directions towards the fantes. alternately to open these slits in opposite directions to form "diamond" shaped openings which are not dissimilar to those in the expanded metal.