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"Plaques bipolaires". la présente invention est relative à la composition de plaques bipolaires, plus particulièrement destinées à la forma- tion de piles de puissance variable selon le nombre de plaques utilisées dans la composition de la pile.
La plaque bipolaire selon l'invention est obtenue en re- couvrant l'une des faces d'une lame de zinc d'une couche adhé- rante, destinée à former élément de contact entre une couche plastique, formée de charbon de cornue, de graphite ou d'un ag- gloméré semblable, ladite couche d'aggloméré étant recouverte
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d'Orne épaisseur convenable de dépolarisant, qui e'y trouve ap- pliqué par compression. Cette couche de dépolarisant sera avan- tageusement constituée d'une matière absorbante dans laquelle on a dispersé l'éleotrolyte, qui sera choisi de facol à pouvoir être mis directement en réaction en imprégnant la couche avec de l'eau.
Une succession de plaquée bipolaires ainsi préparées -permet la composition d'une pile dont on prélève du courant en appli- quant sur la couche de dépolarisant libre un conducteur d'élec- trieité, de préférence une plaque de zinc. La matière absorbante, placée entre les divers éléments, sera préparée de façon à ne pouvoir e'humecter qu'au contai evec de l'eau, sans être in- flencée par l'humidité atmosphérique, etil en résulte que la conservation des plaques bipolaires en question reste indéfinie. leur amorçage s'obtient en faisant pénétrer de l'eau dans la matière absorbante.
Les plaques sont donc positives d'un coté et négatives de loutre, et la superposition avec interposition de la matière imprégnée d'électrolyte permet le passage du courant engendra de façon à constituer une pile dont le nombre d'éléments est égal au nombre de plaques.
Les plaques peuvent être constituées par un support sous forme de lame en zino, sur le quel la couche de plomb, ordinairement laminée, présenter des perforations et des reliefs spéciaux.La matière active recouvre la face de cet élément de support et estdonc en contact aveclui sur toute la surface, réalisant ainsi une liaison parfait, contraire à ce qui se produit avec les plaques pastilles et alvéoles.
les courts formés dans une succession de plaques étant obligés de traverser toute la matière active, celle-ci travaille tout entière, alors que dans les plaques ordinaires le courant passe par la tranche des pastilles et n'intéresse qu'une faible épais-
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seur de celle-ci* Une plaque bipolaire selon l'invention com- porte donc, à poids égal, moins de plomb et plus de matière active qu'une autre.
Du fait que toute la matière active travaille dans la pile nouvelle, on obtient une capacité beaucoup plus élevée que dans tout élément semblable existant jusque présenta Les perforations et reliefs de la feuille de plomb sur le zino constituent une sorte de gaufrage, qui lui permet de s'allon- ger ou de se raccourcir en accord aveo les changements de vo- lume de la matière active, supprimant ainsi toute cause de chute de tension. La matière active seule étant en contact avec l'électrolyte, à l'exclusion de toute partie du support de plomb ou de zinc, aucun couple local n'existe et la charge se conservera presque indéfiniment.
L'adhérence de la matière active sur le support empêche la formation du sulfate blanc, qui se produit entre les pas- tilles et les barrettes des plaques ordinaires par suite de mauvais contact du aux dilatations et contractions des pastilles de matière active. par l'emploi d'un électrolyte de composition spéciale, on empêche d'ailleurs toute sulfatation. L'éleotrolyte est entiè- rement retenu par la capillarité d'une matière absorbante per- mattant la libre circulation des ions.
Contrairement à ce qui se passe avec tous lesautres procé- dés d'immobilisation, d'ailleurs incomplets et ne donnant jamais de sécurité, la pile nouvelle ne subit aucune diminution de ca- pacité du fait d'être pratiquement sèche.
L'invention sera décrits ci-après, à titre d'exemple, avec référence au dessin annexé.
La fig.1 est une coupe à travers une plaque bipolaire oon- forma à l'invention.
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la figure 2 montre une pile constituée à l'aide de cette plaque.
La figure 3 montre, en ooupe , une variante dans la construc- tion de la plaque bipolaire.
Référant la figure 1, la plaque bipolaire comporte une lame en zino 1. garnie d'une couche de plomb 2, à laquelle adhère une couche d'aggloméré plastique à base de charbon de cornue, de graphite ou autre matière. Sur cette couche plastique est ap- pliquée la matière absorbante 4, dans laquelle se trouve dispersé l'électrolyte, ladite matière 4 étant, par exemple, une ouate comprimée, du feutre ou toute autre matière textile similaire.
Pour compléter l'élément de la figure 1 de façon à créer une pile formée d'un élément unique, une lame en zinc 5 est placée sur la matière absorbante 4.
Dans la figure 2, on voit une succession d'éléments selon la figure 1, et il est évident qu'une saule,borne 5 suffira pour permettre la formation du circuit avec le courant engendré dans l'ensemble des trois éléments.
A lteffet d'empêcher l'exsudation de l'électrolyte, le bord des plaques bipolaires sera verni au 6 ou recouvert d'une résine isolante.
Dans la variante illustrée dans la figure 3, la plaque de zinc 1, formant support du plomb 2, aura ses bords 7 redressés, de façon que la masse plastique graphi tée 3 puisse être sertie dans ces rebords. A titre de sécurité, ces rebords 7, ainsi que -le bord de la masse plastique pourront être garnis d'une couche isolante 8 en résine ou similaire.
Il est entendu que les dimensions des plaques bipolaires, ainsi que celles des piles quton peut en constituer, peuvent va- rier selon les circonstances, et le calcul peut évidemment établir
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les dimensions et la conformation lea plus avantageuses pour chaque cas. Il est ainsi possible de créer des éléments de grand ampérage, dans lesquels il convient évidemment de prévoir des perforations ou reliefs spéciaux, voire le moyens généralement connue pour permet- tre le passage du courant.
Un avantage technique considérable des nouvelles plaques bipo- laires et piles constituées à l'aide de celles-ci réside dans l'im- possibilité de formation de court-circuit, donc l'absence de toute étincelle, ce qui est particulièrement avantageux pour l'emploi du nouveau produit industriel dans lesmines ou installations similai- res
Il appert immédiatement que le prix de revient du produit in- dustriel nouveau sera de 50% moims cher que les dispositifs actuel- lement sur le marche;
la durée de fonctionnement sera dix foie plus considérable que pour les appareils connus, et la chute de tension au cours de l'usage se produit très lentement,
Une pile constituée avec les nouvelles plaques bipolaires ? pourra, de plus, être réamorcée par retrempage dans de l'eau quand un dessèchement trop considérable venait à se produire.
R e y e n d 1 a a t 1 o n s.
1.- Pile à plaques bipolaires, caractérisée par le fait qu'elle est constituée par une pluralité de plaques bipolaires obtenues en recouvrant l'une des faces d'une lame de zinc d'un revêtement con- ducteur, par exemple du plomb, et d'une couche adhérante plastique, constituant un aggloméré à base de charbon de cornue, de graphite ou similaire, une succession de ces plaques étant formée avec inter- position d'une matière imprégnée d'un électrolyte qu'on peut amener en réaction.
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"Bipolar plates". the present invention relates to the composition of bipolar plates, more particularly intended for the formation of batteries of variable power according to the number of plates used in the composition of the cell.
The bipolar plate according to the invention is obtained by covering one of the faces of a zinc plate with an adhesive layer intended to form a contact element between a plastic layer, formed of retort carbon, of graphite or a similar chipboard, said layer of chipboard being covered
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Orne suitable thickness of depolarizer, which is applied there by compression. This depolarizing layer will advantageously consist of an absorbent material in which the electrolyte has been dispersed, which will be chosen so as to be able to be reacted directly by impregnating the layer with water.
A succession of bipolar plates thus prepared allows the composition of a battery from which current is taken by applying to the free depolarizing layer an electrical conductor, preferably a zinc plate. The absorbent material, placed between the various elements, will be prepared in such a way that it can only be moistened against water, without being influenced by atmospheric humidity, and it follows that the conservation of the bipolar plates in question remains undefined. their initiation is obtained by allowing water to penetrate into the absorbent material.
The plates are therefore positive on one side and negative of otter, and the superposition with the interposition of the material impregnated with electrolyte allows the passage of the generated current so as to constitute a battery whose number of elements is equal to the number of plates .
The plates may consist of a support in the form of a zino strip, on which the lead layer, usually laminated, has special perforations and reliefs. The active material covers the face of this support element and is therefore in contact with it. over the entire surface, thus achieving a perfect bond, contrary to what happens with the pellet and cell plates.
the courts formed in a succession of plates being obliged to cross all the active material, this one works entirely, whereas in ordinary plates the current passes through the edge of the pellets and only interests a small thickness-
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sor thereof * A bipolar plate according to the invention therefore comprises, for equal weight, less lead and more active material than another.
Because all the active material works in the new battery, a much higher capacity is obtained than in any similar element existing until now. The perforations and reliefs of the lead sheet on the zino form a kind of embossing, which allows it to lengthen or shorten in accordance with changes in the volume of the active material, thus eliminating any cause of voltage drop. The active material alone being in contact with the electrolyte, to the exclusion of any part of the lead or zinc support, no local torque exists and the charge will be preserved almost indefinitely.
The adhesion of the active material to the support prevents the formation of white sulphate, which occurs between the tablets and the strips of ordinary plates as a result of poor contact due to the expansions and contractions of the active material tablets. by the use of an electrolyte of special composition, any sulfation is also prevented. The electrolyte is entirely retained by the capillarity of an absorbent material allowing the free circulation of ions.
Contrary to what happens with all the other immobilization procedures, which are moreover incomplete and never giving any safety, the new battery does not undergo any reduction in capacity due to being practically dry.
The invention will be described below, by way of example, with reference to the accompanying drawing.
Fig. 1 is a section through a bipolar plate oon- forma to the invention.
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FIG. 2 shows a battery made using this plate.
Figure 3 shows, in cross-section, a variant in the construction of the bipolar plate.
Referring to Figure 1, the bipolar plate comprises a zino blade 1. lined with a layer of lead 2, to which adheres a layer of plastic agglomerate based on retort carbon, graphite or other material. On this plastic layer is applied the absorbent material 4 in which the electrolyte is dispersed, said material 4 being, for example, a compressed wadding, felt or any other similar textile material.
To complete the element of Figure 1 so as to create a stack formed of a single element, a zinc blade 5 is placed on the absorbent material 4.
In Figure 2, we see a succession of elements according to Figure 1, and it is obvious that a willow, terminal 5 will suffice to allow the formation of the circuit with the current generated in all three elements.
In order to prevent the exudation of the electrolyte, the edge of the bipolar plates will be varnished at 6 or covered with an insulating resin.
In the variant illustrated in FIG. 3, the zinc plate 1, forming a support for the lead 2, will have its edges 7 straightened, so that the graphitized plastic mass 3 can be crimped into these edges. As a safety measure, these edges 7, as well as the edge of the plastic mass may be lined with an insulating layer 8 made of resin or the like.
It is understood that the dimensions of the bipolar plates, as well as those of the quton cells can constitute them, can vary according to the circumstances, and the calculation can obviously establish
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the most advantageous dimensions and conformation for each case. It is thus possible to create high amperage elements, in which it is obviously appropriate to provide special perforations or reliefs, or even the generally known means for allowing the passage of the current.
A considerable technical advantage of the new bipolar plates and cells formed using them resides in the impossibility of forming a short-circuit, and therefore the absence of any sparks, which is particularly advantageous for the '' use of the new industrial product in mines or similar installations
It immediately appears that the cost price of the new industrial product will be 50% less expensive than the devices currently on the market;
the operating time will be ten times longer than for known devices, and the drop in voltage during use occurs very slowly,
A battery made up with the new bipolar plates? can, moreover, be re-primed by re-soaking in water when too considerable drying out occurs.
R e y e n d 1 a a t 1 o n s.
1.- Bipolar plate battery, characterized in that it consists of a plurality of bipolar plates obtained by covering one of the faces of a zinc strip with a conductive coating, for example lead, and a plastic adhesive layer, constituting an agglomerate based on retort carbon, graphite or the like, a succession of these plates being formed with the interposition of a material impregnated with an electrolyte which can be brought into reaction. .