<Desc/Clms Page number 1>
"Batterie
EMI1.1
de cellules -â comusì'bTe et procédé pour sa fabrica- tion". Nr définitif 657.320.
Nous vous prions de noter que le texte de la descrip- tion déposé à l'appui de la demande de brevet en rubrique doit être rectifié comme suit: -Page 7, ligne 27 il faut lire "oxygène 6 enfermée dans l'enca- drement de matière plastique 3b" au lieu de "oxygène 3b".
Nous vous prions de bien vouloir verser la présente lettre rectificative au dossier de la demande, d'en délivrer une copie à toute personne désirant obtenir une copie complète du brevet et d'en annexer une copie à la copie imprimée du brevet.
Ci-joint 15 frs en timbres fiscaux en vue du paie- (ment de la taxe perçue pour les régularisations de l'espèce.
27 Veuillez agréer. Messieurs, nos salutations distin- guées.
<Desc/Clms Page number 2>
"Batterie de cellules à combustible et procédé pour sa fabri- cation"
Une batterie de cellules à combustible est constituée par plusieurs éléments d'anode, de cathode et de joint et aussi souvent des éléments de refroidissement, qui sont empilés en une batterie. Un élément peut alors être constitué par une par-
<Desc/Clms Page number 3>
tie active agencée au centre, de préférence sous forme d'une plaque qui est fixée dans un châssis ou encadrement entourant fart d'une résine thermoplastique. Les encadrements de l'élé- , ment sont dotés de trous s'étendant dans le sens d'empilage.
Ces trous, conjointement avec des éléments de joint agencés en- tre les trous et formant des connexions continues avec les trous, servent de conduits pour la fourniture de combustible, d'oxydant et éventuellement d'agent de refroidissement aux interstices entre les éléments auxquels l'agent respectif doit être amené.
Pour l'étanchéité, des segments de joint externes sont habituel- lement placés entre les encadrements en résine thormoplastique, .immédiatement à l'intérieur de leurs bords externes. Les élé ments sont maintenus assemblés en un ensemble à l'aide de pla- ques d'extrémité qui sont reliées entre elles à l'aide de longs boulons.
La pression que les boulons de liaison doivent absor- ber dépend dans une large mesure de la pression interne dans la batterie. La compression: des éléments de joint exige également une pression considérable. Ceci exige que les plaques d'extré- mité soient très lourdes et prennent de la place, ce qui est un sérieux désavantage avec les batteries de cellule à combustible du type envisagé. Un autre désavantage important est que l'as- semblage des batteries avec le très grand nombre d'éléments de joint nécessaire, par exemple sous la forme de bourrages ou de segments torodiaux, prend particulièrement beaucoup de temps.
Suivant la présente invention, l'utilisation des pla- ques d'extrémité est totalement évitée ou il devient possible d'utiliser des plaques d'extrémité beaucoup plus petites et lé- gères que précédemment. En outre, il est possible da faire ap- pel à un procédé de fabrication des batteries qui convient pour une production en série.
La présente invention concerne une batterie de cellu- les à combustible au moins deux éléments d'électrode, chacun
<Desc/Clms Page number 4>
d'eux comportant une électrode active disposée au centre et fi xée dans un encadrement l'entourant, constitué totalement ou partiellement d'une résine thermoplastique et éventuellement des éléments de refroidissement, chacun d'eux comportant des moyens de refroidissement actifs disposés au centre et fixés dans un encadrement les entourant, fait totalement ou partiel- lement d'une résine thermoplastique, lesdits éléments étant em- pilés en un corps avec des espaces intermédiaires entre les par- ties internes,
lesdits éléments dans les encadrements étant do- tés de connexions agencées entre les encadrements pour'limiter les espaces intermédiaires vers l'extérieur et avec des trous s'étendant pratiquement dans le sens d'empilage pour la four- niture du combustible, de l'oxydant et éventuellement de l'agent de refroidissement, des trous avec la même fonction étant dis- posés en combinaison entre eux pour former des conduits s'éten- dant pratiquement dans le sens d'empilage et qui sont formés au moins partiellement par les parois délimitant les trous.
La caractéristique essentielle de l'invention est que les éléments sont reliés directement ou indirectement entre eux, avec des con- nexions passant autour des trous des encadrements et se présen- tant sous la forme d'un produit de fusion solidifié d'une résine thermoplastique et avec des connexions prévaes pour limiter les chambres intermédiaires, sous la forme d'un produit de fusion solidifié de résine thermoplasique.
Dans une batterie suivant l'invention, dans laquelle les connexions entre les différents éléments sont agencées de la façon décrite ci-avant, les forces qui sont nécessaires pour serrer ensemble et maintenir assemblée la batterie sont divisées sur chacun des éléments, ce qui procure l'avantage précité que les plaques d'extrémité lourdes et occupant beaucoup de place peuvent être éliminées. En outre, pour les mêmes raisons, l'on ren-contre l'avantage que les éléments individuels sont soumis à
<Desc/Clms Page number 5>
beaucoup moins d'effort, de telle sorte que le risque d'endom- magement et de formation de fissures dans ceux-ci devient beau- coup plus petit.
L'encadrement peut avantageusement être fabriqué en- tièrement on une matière à base de résine thermoplastique, tel- .le que du polyéthylène, du polypropylène, des résines thermo- plastiques à base de fluorocarbure des polyéthers chlorés, du chlorure de polyvinyle, des polyamides, etc... L'encadrement peut être renforcé avec des fibres de verre, du tissu, des struc- tures métalliques ou d'une autre façon, afin de réduire les ef- fets de retrait et pour augmenter la solidité. Des encadrements métalliques revêtus de résine thermoplastique peuvent également être utilisés.
Les encadrements en matière plastique des éléments peuvent, entre autres, être reliés directement entre eux dans les zones autour des trous et là où les espaces intermédiaires sont limités vers l'extérieur. Les encadrements peuvent égale- ment être reliés indirectement entre eux, par exemple par,des introductions intermédiaires d'une résine thermoplastique. si- tuée entre eux, avec des connexions sous la forme d'un produit de fusion solidifié d'une résine thermoplastique aux deux extré- mités de l'introduction intermédiaire, chaque introduction in- termédiaire disposée à l'endroit d'un trou dans les encadre- ments étant dotée d'un trou traversant dans le sens de 1;emplia ge des éléments.
Les introductions intermédiaires pourraien': également être faites d'une autre matière, par exemple une @ tière métallique telle que le nickel. Un produit de fusion bo lidifié de résine thermoplastique peut alors relier les int ductions ou garnitures intermédiaires aux encadrements resp tifs en matière plastique. La fusion de la matière tehrmo as- tique peut être effectuée en chauffant la garniture intermé iai- re métallique par voie électrique, en faisant passer un codant
<Desc/Clms Page number 6>
électrique dans celle-ci. Des courants électriques peuvent également être induits dans les garnitures intermédiaires à l'aide de champs électriques et magnétiques à haute fréquence.
Ces procédés peuvent aussi être utilisés avec des garnitures intermédiaires de résine thermoplastique et lorsqu'aucune gar- . niture ou introduction intermédiaire n'est utilisée, le chauf- fage étant alors effectué de la façon précitée, par exemple a- vec un mince fil métallique ou profilé métallique disposé dans les joints. Le fil ou profilé métallique est alors utilement laissé dans la résine thermoplastique s'il s'agit d'un joint à l'endroit d'un trou dans un encadrement en matière plastique, mais il peut être retiré avantageusement à l'endroit d'un joint périphérique limitant un espace pour l'électrolyte, un espace pour le gaz ou un espace pour 1'agent de refroidissement.
Les joints peuvent alors être réalisés de façon connue en soi par soudure à haute fréquence ou par voie thermique, avec ou sans addition de matière.
Il est pratique d'effectuer toutes les connexions dans un conduit en même temps. Si l'on fait appel à la haute fréquence pour une fusion directe ou indirecte de la matière plastique, une électrode peut être introduite dans,les conduits qui sont formés par des trous dans les encadrements en matière plastique, lorsque ceux-ci sont empilés en un module. La sou- dure par voie thermique peut être effectuée par exemple avec un ,gaz chaud qui est amené à circuler dans le conduit, à l'aide d'une petite flamme de soudure qui est amenée à agir sur les surfaces internes du conduit, à l'aide d'un corps chaud inséré qui se trouve éventuellement en contact direct avec les parois du conduit, etc...
Afin de simplifier la fusion de la résine thermoplastique, les trous peuvent être façonnés de telle sorte qu'une large surface soit exposée à la transmission thermique, par exemple en donnant à la section du trou une forme en étoile.
<Desc/Clms Page number 7>
Lorsque la matière thermoplastique est mise en fusion à l'in- térieur des trous, les trous peuvent recevoir une section ronde, en faisant passer à travers ceux-ci une barre ronde.
Etant donné que les conduits doivent être mis en liai- son avec les espaces intermédiaires entre certains éléments, un conduit à hydrogène communiquera ainsi avec l'espace à hydrogène dans le module, des trous étant prévus en ces endroits dans le conduit. Ces trous peuvent éventuellement être renforcée par des introductions ou garnitures. De telles garnitures pourraient également 8tre d'un type tel qu'elles soient éliminées par dis- j solution ou d'une autre façon après soudure, ou rester dans le système.
Un procédé très approprié consiste à d'abord fabriquer un conduit continu étanche, qui peut éventuellement encore être renforcé par l'introduction d'un tube de matière plastique, qui peut également être soudé aux parois du conduit par un plongeur ou une barre chauffée qui est amenée à passer à travers le tube cn matière plastique, qui est ainsi mis en fusion et pressé con- tre les parois. Les connexions sont alors percées perpendicu- lairement à travers le conduit depuis le coté des modules, de telle sorte qu'une liaison libre désirée est établie aux en- droits prévus. Les trous à partir de la périphérie peuvent alors être scellés à l'aide d'un bouchon de résine thermoplastique qui est fondu en place.
Des batteries de cellules à combustible constituées suivant la présente invention peuvent être modifiées de nombreu- ses façon différentes. Il est par exemple possible que l'ensem- ble de la batterie soit constitué par un unique module continu ou par plusieurs modules plus petits disposés en série ou connec- tés entre eux pour former une plus grande batterie, d'une autre façon. Des éléments de liaison spéciaux peuvent être nécessai- res dans le dernier cas afin d'établir une liaison fermée entre les plus petits modules à l'endroit des conduits. Les cellules -
<Desc/Clms Page number 8>
individuelles peuvent être connectées en série ou en parallèle ou elles peuvent être connectées avec une connexion combinée série-parallèle, dans un module individuel.
La connexion peut être effectaée intérieurement éven- tuellement dans des conduits spéciaux de la batterie ou par l'in- termédiaire de conducteurs de courant disposés à l'extérieur des éléments d'électrode.
D'autres détails et particularités de l'invention ressortiront de la description ci-après, donnée à titre d'exem- ple non limitatif et en se référant aux dessins annexés/dans lesquels :
La figure 1 représente une moitié d'une batterie de cellules à combustible suivant l'invention, en coupe transver- sale.
La figure 2 est une vue depuis une surface,d'extrémi- té de la même batterie.
Les figures 3,4 et 5 représentent des plus petites parties des batteries de cellules à combustible, avec différents types de connexions entre les éléments adjacents.
La figure 'la est .une vue en coupe d'une batterie de cellules à combustible contenant deux unités de cellules. Un élément de cathode 1 est constitué par des électrodes à hydro- gène 2, enfermées dans l'encadrement en matière plastique 3a.
Les encadrements de résine thermoplastique présentent des souf- flets 4 pour l'égalisation des variations de dimensions dans le système. Un élément d'anode est constitué par une électrode à oxygène 3b qui, dans le présent exemple, a la même apparence que l'encadrement de matière plastique correspondant pour l'é- lément de cathode. Des électrodes dans les deux éléments d'ano- de 5 peuvent être connectées à une barre de courant par l'inter- médiaire d'un conducteur d courant non représenté, ce qui con- cerne également les électrodes dans les éléments de cathode, les deux cellules étant alors connectées en parallèle. Les cellules
<Desc/Clms Page number 9>
peuvent aussi être connectées en série.
Ces barres de courant sont avantageusement disposées dans des conduits spéciaux ;lui sont séparés de façon étanche au gaz de toutes les chambres, à l'exception des chambres à gaz qui communiquent avec les conduc- , teurs de courant envisagés. Les barres de courant peuvent être introduites de façon étanche au gaz,grâce à des admissions spé- ciales prévues dans les éléments d'extrémité.? fait de la même résine thermoplastique. La batterie représentée contient égale- ment une poche de refroidissement constituée par deux éléments de refroidissement 9 avec des plaques de refroidissement 10 pla- cées au centre et fixées dans les encadrements 3c.
L'empilage d'éléments est limité par les deux éléments d'extrémité 7 et deux plaques métalliques d'extrémité 11, qui sont vissées ensemble avec des boulons 12 dans la périphérie du corps empilé (figure 1b)
Les électrodes sont fixées de façon étanche au.gaz dans des encadrements en matière plastique*.
A la périphérie des encadrements sont prévus des conduits qui servent à fournir 1'hy drogène ou un autre combustible 13, à éliminer l'eau qui s'est condensée sur les éléments de refroidissement 14, à fournir de l'oxygène ou un autre oxydant 15 à fournir de l'eau de refroi- dissement aux éléments de.refroidissement 16 à retirer l'eau de refroidissement des éléments de refroidissement 17, à fournir de l'électrolyte 18, telle qu'une solution aqueuse contenant 30% en poids de KOH, à retirer l'électrolyte 19 et des conduits pour les barres de courant négatives et positives 20 et 21. Ces con- duits sont mis en liaison avec les chambres à hydrogène, les chambres à oxygène, les poches de refroidissement et les cham bres à électrolyte, respectivement.
Les électrodes à hydrogène sont faites de nickelfrit- té, qui est activé par des métaux inertes. Les électrodes à oxygène sont faites de nickel et d'argent fritté. La matière thermoplastique dans.les encadrements est composée de poléther
<Desc/Clms Page number 10>
chloré, tel que par exemple celui vendu sous la marque "Penton" (Hercules Power Company, USA).
Les éléments individuels sont fixés l'un à l'autre dans des connexions 27 autour des canaux continus, ainsi que dans des connexions 28 sur la périphérie (figure la). Ces connexions ont été agencées suivant l'invention de la façon sui- vante. Après empilage avec les agencements prévus, les éléments sont pressés ensemble pour former un corps empilé continu, dans un gabarit. Les canaux continus 13 à 21 sont soudés ensemble avec un gaz chaud, qui a été chassé à travers les canaux et ils ont été façonnés avec des plongeurs ou des tiges chauffées qui ont été introduites dans les canaux avec leurs parois internes amenées à fusion.
Les canaux transversaux ont alors été établis par perçage, de telle sorte que les parois des canaux continus ont été percées aux endroits prévus, par exemple en 22 et 23 dans l'agencement représenté à la figure la. Le trou 22 traver- sant les parois de délimitation périphérique de l'encadrement a alors été scellé avec un bouchon de résine thermoplastique 24, qui est représenté à la figure la. La chambre 25 est mise en liaison avec la chambre 26 par un canal qui n'a pas été repré- senté dans la vue en coupe de la figure la. D'une façon analo- gue, des connexions sont disposées entre les autres canaux et les chambres avec lesquelles les canaux doivent être connectés.
L'étanchéité le long de la périphérie a été établie dans ce cas par fusion de la couche externe du corps empilé. Le corps em- pilé a alors été chauffé pratiquement à la température de fusion de la résine thermoplastique, après quoi la couche superficiel- le du corps empilé est chauffée jusqu'à la fusion de la matière thermoplastique. Le chauffage peut être effectué par chaleur rayonnante,par rinçage avec des gaz chauds, etc.. En même temps, ou après cette opération, résine en fusion peut éventuelle- ment être projetée, par exemple à l'aide d'un pistolet à jet de
<Desc/Clms Page number 11>
plasma.
La batterie est alors utilement maintenue à une tempe- . rature supérieure pendant quelque temps, pour permettre 1'égali sation des efforts. ;
Les figures 2 à 5 présentent des variantes d'établis- seront des connexions. La figure 2 représente une connexion qui est effectuée par soudure avec une bague métallique 29 chauffée par haute fréquence. La figure 3 représente une liaison indirec- te avec une garniture ou introduction intermédiaire métallique, en nickel 30. La garniture intermédiaire est connectée aux en- cadrements de résine thermoplastique 1 et 5, dans une zone 31 du produit de fusion solidifié.
La figure 4 est une vue en coupe transversale d'un conduit 17, dont les parois internes ont été élargies par des fentes 32, afin d'améliorer la transmission thermique lors de la soudure. Après avoir effectué la soudure et le calibrage, ce conduit possède une section transversale circulaire. La figure 5 représente un joint marginal périphérique avec un chauffage à résistance électrique direct, grâce à deux fils résistants. Les fils ont été retirés après la soudure, des chambres en forme de trou étant alors formées dans le conduit. Les éléments 1 et 5 sont fixés l'un à l'autre dans les zones du produit de fusion solidifié 34. Ce dernier procédé d'établissement de la conne- xion périphérique convient tout particulièrement pour des batte-,. ries avec une forme carrée ou une autre forme polygonale.
<Desc / Clms Page number 1>
"Drums
EMI1.1
of cells -â comusì'bTe and method for its manufacture. "Final No. 657.320.
Please note that the text of the description filed in support of the above patent application should be corrected as follows: -Page 7, line 27 should read "oxygen 6 enclosed in the box of plastic 3b "instead of" oxygen 3b ".
We kindly request that you place this letter of amendment in the application file, issue a copy to anyone wishing to obtain a complete copy of the patent, and append a copy to the printed copy of the patent.
Enclosed 15 francs in fiscal stamps for the payment of the tax collected for the regularizations of the species.
27 Please accept. Gentlemen, our best regards.
<Desc / Clms Page number 2>
"Fuel cell battery and process for its manufacture"
A fuel cell battery is made up of several anode, cathode and gasket elements, and often also cooling elements, which are stacked together into a battery. An element can then be constituted by a par-
<Desc / Clms Page number 3>
active tie arranged in the center, preferably in the form of a plate which is fixed in a frame or surrounding frame wax of a thermoplastic resin. The element frames have holes extending in the stacking direction.
These holes, together with joint elements arranged between the holes and forming continuous connections with the holes, serve as conduits for the supply of fuel, oxidant and optionally coolant to the interstices between the elements to which the holes are placed. the respective agent must be brought in.
For sealing, outer gasket segments are usually placed between the thermoplastic resin frames, immediately inside their outer edges. The elements are held together as a whole by means of end plates which are connected together with long bolts.
The pressure that the connecting bolts must absorb depends to a large extent on the internal pressure in the coil. Compression: joint elements also require considerable pressure. This requires the end plates to be very heavy and take up space, which is a serious disadvantage with fuel cell batteries of the type contemplated. Another important disadvantage is that the assembly of batteries with the very large number of sealing elements required, for example in the form of packings or torodial rings, is particularly time consuming.
According to the present invention, the use of end plates is avoided altogether or it becomes possible to use end plates much smaller and lighter than previously. Furthermore, it is possible to make use of a method of manufacturing the batteries which is suitable for mass production.
The present invention relates to a fuel cell battery with at least two electrode elements, each
<Desc / Clms Page number 4>
of them comprising an active electrode arranged in the center and fixed in a frame surrounding it, consisting totally or partially of a thermoplastic resin and possibly cooling elements, each of them comprising active cooling means arranged in the center and fixed in a frame surrounding them, made totally or partially of a thermoplastic resin, said elements being stacked in a body with intermediate spaces between the internal parts,
said elements in the frames being provided with connections arranged between the frames to limit the intermediate spaces towards the outside and with holes extending substantially in the stacking direction for the supply of fuel, fuel and air. oxidizer and optionally cooling agent, holes with the same function being arranged in combination with one another to form conduits extending substantially in the stacking direction and which are formed at least partially by the walls delimiting the holes.
The essential characteristic of the invention is that the elements are connected directly or indirectly to one another, with connections passing around the holes in the frames and in the form of a solidified fusion product of a thermoplastic resin. and with connections prevaes to limit the intermediate chambers, in the form of a solidified melt of thermoplastic resin.
In a battery according to the invention, in which the connections between the different elements are arranged as described above, the forces which are necessary to clamp together and hold the battery together are divided on each of the elements, which provides the The aforementioned advantage that heavy and space-consuming end plates can be eliminated. Moreover, for the same reasons, there is the advantage that the individual elements are subject to
<Desc / Clms Page number 5>
much less effort, so that the risk of damage and formation of cracks in them becomes much smaller.
The frame can advantageously be made entirely of a thermoplastic resin-based material, such as polyethylene, polypropylene, fluorocarbon-based thermoplastic resins, chlorinated polyethers, polyvinyl chloride, polyamides. , etc ... The frame can be reinforced with glass fibers, fabric, metal structures or otherwise, to reduce shrinkage effects and to increase strength. Metal frames coated with thermoplastic resin can also be used.
The plastic frames of the elements can, among other things, be connected directly to each other in the areas around the holes and where the intermediate spaces are limited to the outside. The frames can also be interconnected indirectly, for example by intermediate introductions of a thermoplastic resin. located between them, with connections in the form of a solidified melt of a thermoplastic resin at both ends of the intermediate introduction, each intermediate introduction disposed at the location of a hole in the the frames being provided with a through hole in the direction of the filling of the elements.
Intermediate introductions could also be made of another material, for example a metallic material such as nickel. A fusion product bo lidified of thermoplastic resin can then connect the int ductions or intermediate gaskets to the respective plastic frames. The melting of the thermoassic material can be effected by heating the metallic interme- diate gasket electrically, by passing a coding code.
<Desc / Clms Page number 6>
electric in it. Electric currents can also be induced in the intermediate packings using high frequency electric and magnetic fields.
These methods can also be used with intermediate packings of thermoplastic resin and when none. Niture or intermediate introduction is not used, the heating then being carried out in the aforementioned manner, for example with a thin metal wire or metal profile placed in the joints. The wire or metal profile is then usefully left in the thermoplastic resin if it is a seal at the location of a hole in a plastic frame, but it can be advantageously removed at the location of a peripheral seal limiting a space for the electrolyte, a space for the gas or a space for the coolant.
The joints can then be produced in a manner known per se by high-frequency welding or by thermal means, with or without addition of material.
It is convenient to make all connections in a conduit at the same time. If high frequency is used for direct or indirect melting of the plastic, an electrode can be introduced into, the conduits which are formed by holes in the plastic frames, when these are stacked in a module. The thermal welding can be carried out for example with a hot gas which is made to circulate in the duct, with the aid of a small welding flame which is caused to act on the internal surfaces of the duct, to using an inserted hot body which may be in direct contact with the walls of the duct, etc.
In order to simplify the melting of the thermoplastic resin, the holes can be shaped so that a large area is exposed to heat transmission, for example by giving the section of the hole a star shape.
<Desc / Clms Page number 7>
When the thermoplastic material is melted inside the holes, the holes can receive a round section, by passing a round bar through them.
Since the conduits must be connected with the intermediate spaces between certain elements, a hydrogen conduit will thus communicate with the hydrogen space in the module, holes being provided at these places in the conduit. These holes can optionally be reinforced by introductions or linings. Such gaskets could also be of a type such that they are removed by dissolution or otherwise after welding, or remain in the system.
A very suitable method is to first manufacture a sealed continuous duct, which can optionally be further reinforced by the introduction of a plastic tube, which can also be welded to the walls of the duct by a plunger or a heated bar which is caused to pass through the plastic tube, which is thus melted and pressed against the walls. The connections are then drilled perpendicularly through the conduit from the side of the modules, so that a desired free connection is established at the intended locations. The holes from the periphery can then be sealed using a plug of thermoplastic resin which is melted in place.
Fuel cell batteries made according to the present invention can be modified in many different ways. It is for example possible that the whole of the battery is constituted by a single continuous module or by several smaller modules arranged in series or connected to one another to form a larger battery, in another way. In the latter case, special connecting elements may be necessary in order to establish a closed connection between the smaller modules at the location of the conduits. Cells -
<Desc / Clms Page number 8>
Individuals can be connected in series or in parallel or they can be connected with a combined serial-parallel connection, in an individual module.
The connection can be made internally, optionally, in special conduits of the battery or by means of current conductors arranged outside the electrode elements.
Other details and features of the invention will emerge from the description below, given by way of nonlimiting example and with reference to the accompanying drawings / in which:
FIG. 1 represents a half of a battery of fuel cells according to the invention, in cross section.
Figure 2 is a view from one end surface of the same battery.
Figures 3, 4 and 5 show smaller parts of fuel cell batteries, with different types of connections between adjacent elements.
Figure 1a is a sectional view of a fuel cell battery containing two cell units. A cathode element 1 consists of hydrogen electrodes 2 enclosed in the plastic frame 3a.
The thermoplastic resin frames have bellows 4 for equalizing the dimensional variations in the system. An anode element is constituted by an oxygen electrode 3b which, in the present example, has the same appearance as the corresponding plastic frame for the cathode element. Electrodes in the two anode elements 5 can be connected to a current bar via a current conductor, not shown, which also relates to the electrodes in the cathode elements, the electrodes. two cells then being connected in parallel. Cells
<Desc / Clms Page number 9>
can also be connected in series.
These current bars are advantageously arranged in special conduits; they are separated in a gas-tight manner from all the chambers, with the exception of the gas chambers which communicate with the current conductors envisaged. The current bars can be introduced in a gas-tight manner, thanks to special inlets provided in the end elements. made of the same thermoplastic resin. The battery shown also contains a cooling pocket constituted by two cooling elements 9 with cooling plates 10 placed in the center and fixed in the frames 3c.
The stacking of elements is limited by the two end elements 7 and two metal end plates 11, which are screwed together with bolts 12 in the periphery of the stacked body (figure 1b)
The electrodes are fixed in a gas-tight manner in plastic frames *.
At the periphery of the frames are provided conduits which serve to supply the hydrogen or other fuel 13, to remove the water which has condensed on the cooling elements 14, to supply oxygen or another oxidant. 15 supplying cooling water to the cooling elements 16 removing cooling water from the cooling elements 17 providing electrolyte 18, such as an aqueous solution containing 30% by weight of KOH, to remove the electrolyte 19 and from the conduits for the negative and positive current bars 20 and 21. These conduits are connected with the hydrogen chambers, the oxygen chambers, the cooling bags and the chambers. electrolyte, respectively.
Hydrogen electrodes are made of nickel-oxide, which is activated by inert metals. Oxygen electrodes are made of nickel and sintered silver. The thermoplastic material in the frames is made of polether
<Desc / Clms Page number 10>
chlorinated, such as for example that sold under the trademark "Penton" (Hercules Power Company, USA).
The individual elements are fixed to each other in connections 27 around the continuous channels, as well as in connections 28 on the periphery (figure la). These connections have been arranged according to the invention as follows. After stacking with the arrangements provided, the elements are pressed together to form a continuous stacked body, in a jig. The continuous channels 13 to 21 are welded together with hot gas, which has been forced through the channels and they have been shaped with plungers or heated rods which have been introduced into the channels with their inner walls melted.
The transverse channels were then established by drilling, so that the walls of the continuous channels were drilled at the places provided, for example at 22 and 23 in the arrangement shown in Figure la. The hole 22 passing through the peripheral boundary walls of the frame was then sealed with a thermoplastic resin plug 24, which is shown in FIG. Chamber 25 is connected with chamber 26 by a channel which has not been shown in the sectional view of FIG. 1a. Similarly, connections are arranged between the other channels and the chambers with which the channels are to be connected.
The tightness along the periphery was established in this case by melting the outer layer of the stacked body. The stacked body has then been heated to substantially the melting temperature of the thermoplastic resin, after which the surface layer of the stacked body is heated until the thermoplastic material melts. Heating can be carried out by radiant heat, by rinsing with hot gases, etc. At the same time, or after this operation, molten resin can possibly be projected, for example using a jet gun. of
<Desc / Clms Page number 11>
plasma.
The battery is then usefully kept at a temperature. rature upper for some time, to allow equalization of the forces. ;
Figures 2 to 5 show alternative connections. FIG. 2 shows a connection which is made by soldering with a metal ring 29 heated by high frequency. FIG. 3 shows an indirect connection with a metallic intermediate insert or introduction, made of nickel 30. The intermediate insert is connected to the thermoplastic resin frames 1 and 5, in a zone 31 of the solidified melt.
FIG. 4 is a cross-sectional view of a duct 17, the internal walls of which have been widened by slits 32, in order to improve the thermal transmission during welding. After welding and sizing, this duct has a circular cross section. FIG. 5 represents a peripheral marginal seal with direct electrical resistance heating, thanks to two resistant wires. The wires were removed after soldering whereby hole-shaped chambers were formed in the conduit. The elements 1 and 5 are attached to each other in the areas of the solidified melt 34. This latter method of establishing the peripheral connection is particularly suitable for batons. ries with a square or other polygonal shape.