<Desc/Clms Page number 1>
" Ensemble d'électrodes et son procédé de fabrication "
La présente invention concerne des ensembles d'électrodes nouveaux destinées à être appliqués dans des accumulateurs et en particulier dans des accuu- lateurs alcalins. Plus particulièrement, l'invention concerne un ensemble d'électrodes nouveau, de type cylindrique enroulé, ainsi qu'un procédé pour sa fa- vbrications
L'un des buts de la présente invention est de fournir un ensemble d'électrodes, nouveau et per- fectionné, du type cylindrique, destiné à être appli- qué principalement dans les accumulateurs du type al- calin, comportant des pattes collectrices de courant
<Desc/Clms Page number 2>
EMI2.1
#,:-ya 6"i'"ant une disposition . ¯ M ...
A. , li <1..: ,..3G';H'i1jX e a7.zai en un groupement . " ','nsi'b18ment en lignp droite quand l'ensem- :>ô.c 0; 'Yi, ':0 \;:"0(188 est enroulé sous aa forme cylin- A.. 1 : '..;!.<. es4v- compact) il pré- .¯,.,.,.f , . Fi%1:?-i r.>!âs:-F,ajt,0P' ef 5?. réduit si.1 minimum .,<' ':, '.0 ;,;Nßt;-,.., ::;;¯,.'' électriques quand il 0:X': ".>i>1 dans '!ill récipient} il est écononique $':; J'Í,.m,) . ¯:s:llGi'^u3 !'alat;:t';'i1Gnt simple et il peut être pyodutt par une opération exécutée à la ;:;p4 ") su a±.>a5.- :. " ... ^t,,,nt on uutomatiquenent.
En csn:uer3c:, ia présente invention '-:'<;'1t \.;0;:' :y;.<3ri>1,#. ,'5 ¯" :#;;F s destiné à êzre c'.'iqCiê YJ:;:L\lcj,pa.l8inent daiis 18s accumulateurs al- '81ins comprenant au ;n-ins unfi élec.trode positive =rt une électrode négative avec un séparateur entre cS ; ^-:;5t <' ",' '-;', f;;;:a::"at;t;1.lr. adjacent à la = ;; . , ,..# = # " .- F 1=., #;-. . , . ',n,'a des Electrodes cet .:", -;f'1':"; .." ""3 (.'.':rç..1,:.::.:., .":: t<' '1 "w\;'Sri. osé par plusieurs --.'.':;.c . .l -..i .... ' -.ent à par-- t Î=# "±. 4>à=<..i.l:,=i1>:: :: :6.
S1' '.en!' z:>1.h fixées d'une ne- ni-1"# Q<>,1-0-J ']'\),8 toubes les pattes positives collec- ta iz ij .;:::'':::>3D.'Î. sont diepocees en un premier fais- .j" ;::,': g=1=; ,;t3^^3...,¯ 'o..., :'3:;trj3 i'1^e'1¯.i97ûS collectrices 1:# i-.a.:.P=1. '. #:ii;<: fl....==i>:>i: .:# s:e.. lU1. seCOl1d faisceau, ces èixceau#c étant 6BF( J. xv..5 .( 1? aut e et opposés '¯.r?. à l. aL7.-' La iii-een-c2on fournit aussi un pro- s D';7' .". :""':'f';;,\1Ç;"."'" it 'un n4';'e d'électrodes 1<z =±.=:à . 3-s#ùe P-Milc4palement dans des
<Desc/Clms Page number 3>
accumulateurs alcalins, ce procédé consistant à prévoir au moins une électrode positive, plate et minée et au moins une électrode négative, plate a@
EMI3.1
minsf.- t)'"OBtJú.0 Ïthé.,:;'D.n0 ;
' ?.!.¯ .-;?'?*''.2 'pfJ..1.1.Í"':. contenant une matière en poudre comprimée er1("ti;)'"";',,k .[)! :-,:J0(;G':/'::-, , ::.,::-..¯ "'; .'c'T'yçjrt:;::; :r,t'0 s ' " ;' -- '- â"G '4( p :### .ô. 1 :. : ; .Jv ¯¯ ,il y !7ati\-- i3 C;1)lt:e les 1J..,gG,;;S e.-3e.-'-:"' clE's 61ec'tirodes pour forsiex- Íl Y; E l,:..a .si dt= 3. É 1?. " Yé ' ,'¯.:'.. -.=' . ,,\.-. ,-.':':} ':J'; >-'-. tu"".. = .
E enroule? t.:¯'td 0eÓle d'électrodes sous une s'ßi2: ylind(}de o'3 1.!:,jéa o,.'d,'p r.'¯S4.sié,'a.¯....¯s .. ,X l'on enlO'\F6 la matière en poudre comprimé.;. au .;.;nes 5,e z>111,e> 4 Él ,+#"<a:T.#ii.z s'. '!:rt.:uv:"nt a 1' <:<1<fl jets Vkô.s 1;#. 1:g< ), >étR é.l2G.t;:;i:;, : ,"'4, 'v!߯."" \ B :' .".n \: 0':- e;
F T 5 - S é t z #.+:i.#ié s .'. ;= ; ' r j.'i's "'.i':.." ',":-1': := c ;< 1 # ;J <> n .r.i<, ; e de c0v.:;..an11b. * ?;¯ m .à=;, # .. = ..r ¯ .. >4 .'" < . ;:"j"-,. '\6. lectrods '3'c ' ,.''- ".:'<:-; ,.'.;c > <;-'. :ewn1 -coûtes iés pattos '? polarité positive en un faisceau et tcutes les pattes de polarisé négative en un autr faisceau, ces
EMI3.2
faisceaux se zToiT;a#x* espaces p opp?s4s quand on
EMI3.3
enroule 11 0..)fu:...).J.± à;3, = - .i' Ó.;".t,.)(1\,- On va déorir''- d'une manière plus détaillée 1" ensemble d ' e ï ec ± iiaô : ... - . 'à:>.t a -ë.:L;.!&.! i ± ri,r41i la L zn à l'aide des dessins annexés sur lesquels
EMI3.4
1s. :::to..tj;t1 zip ast :n..1:..., 9n !'i rreLt fa svee erraehemeïis ti:..''4.'..;:. et' lU:;' ..¯,', ' .',. ¯'....:6:i:2',:3 L' ï ^W s . 1- ß "'¯ :
.'e: 1: i.6J:$':; ;2 'J "1#.ic ,1 ,:; - ¯¯ ¯¯ dessus,de 1'ensemble d'électrodes place dans une euve,
EMI3.5
la figure 3 ont une vue eu plan do 1" -:>. -u
<Desc/Clms Page number 4>
électrodes dont il est fait usage sur la figure 1, cette électrode ayant été posée à plat, la figure 4 est une vue en élévation la-. térale avec coupe partielle, d'un élément d'accumu- lateur typique comportant l'ensemble d'électrodes suivant la présente invention; la figure 5 est une vue en perspective d'un appareil typique dont il est fait usage pour la préparation de parties du bord de l'électrode en vue du logement d'oreilles collectrices du cou- rant.
Un excellent exemple d'un type d'électrode utile dans la mise en pratique de la présente invention est une électrode constituée par des poudres comprimées d'une matière active qui sont portées sur une grille conductrice telle qu'une grille en métal déployé. La présente invention concerne l'application d'électrodes de ce type en vue de la formation d'un ensemble d'é- lectrodes compact destiné à servir principalement dans les accumulateurs alcalins.
Ainsi qu'on peut le voir sur les figures
1, 2 et 3, l'ensemble d'électrodes désigné par le repère 10, comprend une éleccrode positive 12, une électrodenégative 14, un élément central 16 formant noyau , et des séparateurs 18, 20 et 22. Un faisceau
24 de pattes positives collectrices de courant est disposé de manière à être sensiblement dianétralement opposé ou décalé de 180 par rapport au faisceau 26 de pattes négatives, de sorte que toutes les pattes forment sensiblement une ligne droite.
<Desc/Clms Page number 5>
Ainsi qu'on peut le voir plus clairement sur la figure 2, qui illustre l'ensemble d'électrodes 10 placé à l'intérieur d'une cuve 28, les faisceaux 24 et 26 sont disposés d'une manière telle que lorsque l'on prépare l'ensemble 10, chaque faisceau de pattes se trouve à l'intérieur d'un quadrant, ces deux qua- drants étant opposés et formant entre aux un angle obtus. Les faisceaux 24 et 26 n'ont pas besoin d'être disposés suivant une ligne parfaitement droite, mais il peut y avoir un angle supérieur à quatre vingt dix degrés entre les lign@s radiales de chaque faisceau.
En autres termes, il est possible que la ligne de pattes du faisceau 24 de polarité positive soit disposée à l'inférieur de la zone limitée par les angles # comme le montre la figure 2 du dessin.
La zone limitée par les angles # s'applique égale- ment, tout aussi bien, au faisceau 26 de polarité négative. L'angle est compris de préférence entre
23 degrés et 45 degrés, environ.
Il y a lieu de remarquer que l'axe de chaque patte de chaque faisceau doit coïncider avec l'axe véritable des pattes du faisceau associé. Par conséquent, quand on regarde d'un côté de l'ensemble 10 d'électrodes de la figure 1 les pattes d'un faisceau, il n'y a que la patte extérieure ou patte la plus voisine de la péri- phérie qui puisse être vue par l'oeil de l'observateur.
Toutefois, il peut être permis à chaque patte de chaque faisceau de dévier de la ligne droite formés par les pattes d'une quantité qui ne soit pas supérieure à la moitié environ de la largeur d'une patte. Grâce à cette construction, les pattes de chaque faisceau sont en
<Desc/Clms Page number 6>
EMI6.1
'.' peis.=7< ;;.i; alc4:nent fixées en m$ze .<.:; #.;io; µ:i;,;céc sons qu'il y ait 2 ou . les plier d'une manière exagérée dans s cir-o!.i.':)R. 1.r<anii?ersale par rapport à la ligne ra- :i::.i,r ;.i;1#1.lc par 1.<mx4,1%ez clt autour de leur ';;=.;#=<.ro;?7?? ;.i m'* appose une résistance à la 1;µ :# ;. #: j ;à=.< , ''\'t'-'' 'i $. . zi a'..: ."-4 ui#e -ctrode hindi- =.""::.:
# ' i .¯ ;±1.-ic lù<J:>z ;5i7's.'iit:j L,.8 structure mince pi-et- q,3 co"?rend une grille porteuse positive 3U telle qu'un corps enm6tal dcployé ou un ûom!'! pliât anaa Pn forme de plaque et des poudres sch?5 <ni ;n#5.m4;- e matière active 32 portées à l'in- ".'4¯"',ù'.'r ilfl la qùi-ÎF.e5 Dans l". fabrication d'accumula- ?";F.. E-<:i.?ii,1>.=z d,"a t:#¯;e aa'i ^telcadi.ur, M les électrodes J .,1C.}sata.¯u ITw:"V 8tre constituées par des matières a2;v'a:,:=c,ow s s.r des matières non métalliques ou par 3r n.ang;&=. dû "!."''' -?xp''-t? par un mélange de #y..;--..# ' '.i'<7 ',1." <, ô#à j '!: 1 0;')z de Ni et de Cd.
: e, , ...., L :3'.''".'. normalement : <? iJ" 'l Î " - " .i = Î - i=<; ;j,: . ". .3-h 5 rg4 do"rt du . i - =i" ,: ' #'?<,=F<=ici"5 . : y. l"îiaqizé j -fitte du faisceau 24 Du'5t positives est de préférence soudée à la . '-' , ??k n <'".?>?4t#nÔ.5 pattes. Trois de ces P>C':,ss 9 sont ôàiiçn4sz par 7repero 34. La i l- ' .< , , :'h±", 1 7 .. -¯ta'= 2..< .#*pÉ #<o 43, a.s 1 analogue "at r.cs .i.::# a = #. 4 t -'.fféxce p rô s que ses #,ù; f;33JB?.>à ..i".. 3'. =-.xii:1 e que celles des " "" ë :;; :4: ¯ -....;; ,' .àÀ; ii= w ag collecteur de courant eu da patte da borne laquelle on peut souder ulté- ¯¯ . :. . : ''s. i<11?< "3-> <,#mne 1,i est indiqué sur la
<Desc/Clms Page number 7>
figure 4. Naturellement, d'autres moyens de fixation peuvent convenir aussi.
Quand .on prépare la grille 30 pouf
EMI7.1
19sssemnlae de cha1u Dtte,il est nécessaire q<=à *'- #é=
EMI7.2
'ëiàe $.3 en p.ù<ill:<.9 è.c.!.!!1n.\'(:t;. :Gt:; J î;#ô Î ;3 1 ?# :/ " :# .fl = '- 'E 1.
EMI7.3
porteuse conaucrce 2c> ae prererencn par la sour#aôu
EMI7.4
d;;21 G is i:'5 ...t.-,-" '-,-:' ..:.;:. ceut le <;1# .w..i.:.'.' ° , ;:,.a ,opyR, 5 : k¯;J'"" ;-"-;';= ::..'.: .::., ... ,; f:; .;:)d21 1 == at i; f^ i3:: v-'...
P . di.'- ;ç"oG,;:"E; ;m (2.0u 35 ;J - ": le .F.. ,1 d'un de ses bords 38 :.. t:':", :.. r'G:: 2; -'::". ' . , . -' ": .. u. ¯. : :1'.YÛ l:: ...: ., tout si1:-';';;':,.é'!rEnt un support 0':.'1. un 4 d' a#; i:1 ;;;;;.:te?- ponâan'ë au cachs è.1.û è1..iil 3;,.. /y,:, <..i> ;C1':'i "1jr'-= cl 61St possible de prévoir des c!1ch?$ l..â.:''E::'='ra <:,:,:' J %)6171' ¯É. ;lE --.;:JÚ3;-:' :':-!. oi t; .le .!rs'",T... a..''rrc'nt.#..
La #¯.'.f#..;;'"' ':':t p;a< 1- ¯ > ¯i F.:# '.3'.--.-;-:; si;i< .!'électrode ;>ouô ét>é 2 1'} ::;;;. ,,:. ;.. ,; r. - J::,'a . ') '. '\'......:' : ., j :- l r )'1 désire ;ÙV'J1:") :.,:¯¯,: io'.:" '::/t...." .. ¯ . ¯. z "J...n,""o\'.o;;,a.w.) '.e àhÉl3=ij:, E11]-. us ' â .¯..... # ¯^.,r a .¯":':z. t (;l. .iJ¯.'.5:.. la préférence à L r L ¯ ¯ .w,i ..¯ dre ayant une composition identique à celle de la podare active de l'électrode, étant donné qu'elle est compatible
EMI7.5
avec la poudro du mélange Li aii-ô.. à::iJf#1,ée 'Bs''' ?o..;t- nie par Il aira d'-in ttr8U flexible 41 à 'U118 tuyère ie s,*=#±±zàge <-.2 faisane usûgc d.'oi#. , 1 :;.::.r =io.c.rple , conne fluide porteur.
Ces air est expulsé de la partie 44 de la tuyère et il est dirigé vers les parties décou-
EMI7.6
pées 36 du cache 35. Il esi t..:.6X:. dviden1:i que,;,)n peut
EMI7.7
faire v- s a ze dsut'p. i; #J# J;;.<# é. g m r... l 1 r ;, 1 # a .=,r i a ;r;t-. J.
E.aGiêE-5 s'c;.''3 1 ;; .;, L,gl ,: ¯;1# =. ,: := ' ,, , ; = ¯ :,j , ¯ ¯ ,z ,; fl ,- :J.. : ¯ <J#± ¯.# E: .. ' se èrvioe, par exemple d in bj#<Jsx:àj<; #> i¯:z brossa :.'...&...Q'x)<.
Jans la i=éà?L=..;'=#..,;= <.dfe..6 à.c i..in;"nrtir.., pattes #:J ùi 1.i >m e s iiJ éi; faistjsau i:4-; ù :: -c..-..i-.j-Y.'
<Desc/Clms Page number 8>
par la seconde patte 34 à partir du bord de gauche de l'électrode de la figure 3, sont de préférence dis- posées avec espacements croissants, de sorte que chaque patte se trouve dans le même quadrant à la partir supérieure de l'ensemble d'électrode enroulé
10. Les pattes négatives 34' du faisceau ?6 sur l'électrode de polarité négative, sont disposées .le long'du bord de l'électrode de telle sorte que lorsque l'électrode est enroulée, ces pattes 34' se trouvent de préférence à l'opposé du quadrant mention- né ci-dessus comme contenant les pattes 34 de polarité positive, ce qui réduit le risque de. court-circuit.
Ainsi que le montre la figure 4, le fais- ceau 26 de pattes négatives est.fixé d'une manière appropriéepar exemple par soudage, à une patte terminale 46 qui est soudée à la paroi de la cuve 28. Le faisceau 24 de pattes positives est soudé d'une manière appropriée à la patte terminale 48 qui est à son tour soudée à la partie 50, formant chapeau du couvercle 52 de cuve. Grâce à cette construction, le risque de court-circuit se trouve réduit au minj- mum et la production peut être portée au maximum.
Il y a lieu de remarquer que bien que l'on préfère queles deux faisceaux 24 et 26 de pattes se trouvent à une même extrémité de l'ensemble 10 d'é- lectrodes; il est tout à fait possible d'avoir un fais- ceau de pattes à la partie supérieure (pattes positives) et d'avoir l'autre faisceau de pattes ( pattes négatives) disposé à la partie inférieure. Dans une telle construc- tion, les pattes peuvent être placées d'une manière quelconque à la partie supérieure et à la partie infé-
<Desc/Clms Page number 9>
rivure de l'ensemble d'électrodes, les pattes néga tives étant fixées au fond de la cuve et les positives étant fixées à la p..rtie formant chapeau du couver- cle.
Pour préparer à la fois les électrodes positives 12 et les électrodes négatives 14, en vue de l'assemblage de leurs pattes respectives 34 et 34' collectrices de courant, on développe au début un modèle pour déterminer les endroits où les pattes devront être fixées à leurs électrodes respectives et à cet effet, on fabrique un faux ensemble d'électrodes sans pattes, sensiblement identique à l'ensemble d'électrodes représenté sur la figure 1. On fait alors une coupe à partir d'une extrémité de l'en- semble d'électrodes, cette coupe passant par le centre. Quand on dé roule ce faux ensemble et qu'on le pose à plat, la position de chaque patte positive et de chaque patte négative est fixée aisément par los parties découpées dans chaque électrode.
Pour fabriquer une électrode réelle, on peut fixer d'une manière appropriée un nombre quelconque de pattes à des endroits marqués que l'on aura déterminés en me- surant'la distance entre une extrémité du faux en- semble d'électrodes développé jusqu' à l'endroit dé- coupé. Naturellement, le nombre réel de pattes dont on se sert pour un accumulateur particulier est une fonction de la capacité de portage de courant de l'é- lectrode dont il est fait usage.
Par exemple chaque électrode d'un accumulateur standard de dimensions "C" nécessite environ deux pattes collectrices de courant taridis que pour un accumulateur typique de dimensions " Dite il faut pour chaque électrode
<Desc/Clms Page number 10>
EMI10.1
-" . "= ''--'' =.a/.iim.*s <> lîect#5.<px de courant. Il est q-.' $\ ''- a;: J.#i nombre de pattes .\T--¯---'.)'f-:j îl est iaij usage pour une électrode T."iulie; il faut que ces électrodes soient sen- ¯ . 4¯; r:: HS iigno ev qu'elles soient disposées en 5;lJ.*.=" .i??, #'r4 <;s., ,' de polarité opposée. ùi: rWv#ia imbriquer .J.
'.115'ûI.LW d'électrodes .1' ¯..= :z 1 : ic z".m;#J.<;jt: a'os forons cylindrique '3.'-i 'j,.;?'.. ilongé se c-omposant d'una électrode
EMI10.2
plate PO'i5:!::;J,'Y:;" et d'une éï.e.os plate négative, munies àôul> séparateur ente elles e-c d'un. séparateur our chacune de leurs surfaces extérieures. Un noyau ,o-'n n np 15 suy la figure 1. agit à la manière <x " un 1Jla;:H;'b::Lu p;:::da-a.t l OT."0I'tM.cn d'enrouloment :-<: ''1 {1,01!l0'.J;'?, partie intégrante de 1 enssrâ.e d'é- lectrode enroulé.
L'ensemble d'électrodes est en- 7'01'\.1& 4.'ui;e ''fumière serrée afin defuaintenir dans le-
EMI10.3
dit b 1 un± - -, 7 ?2ü.Í.B:d Ç(,T1s<.:ante de l'or- .. :m ., ".- 1 '.>::h,';-;, à l,') l':.,3/'JA,; Cette pression est ¯"- .,.,. ,- ,. - ;"''â s :j#;,1 ' ; .<; .;.:1,#,:> d'êlactrodes a stà ''-."'),,,X\-1:<:' (f.';.P -.=r , , ?;:'TS3; !P;yti";s's ,,;,:'e les électro- ,:.'>.. . :.:<¯ .j!3 <i#1#.ìit ë'"'r3 maintenues sous '--s'et.o poee#;#5,o>à radiale élevée afin. que soit prolos- z":= ' - - J ...¯ ¯ /::::;':'Al?,,;; 0t peI' conséquent la vie -:::8:B /""'1iln',ç;teJ.I'S fabriqués avec lesdites électrodes;
L' =i;..1# .....l.. - m ' , ,u .,.ßJ,^7 i%4'tT' la présente 5-ù,ven%lon peùt 6t.re ;:::: 3 k j:a t n 09 qu'il présente #;; ,,.: ⯠-'"1'."' -. 'J' , g::' #1 est ccmpnot et en -3'- i=:;; * E M .' de courts c3ilézv. de courts circuits ±leç.t!,;1 qi.1S quand :1.1 est assemblé dans un accumulateur.
;? xpy'3-si'.R a 4 #zz aâ.a ur de dimensions
<Desc/Clms Page number 11>
" C' et accumulateur de dimensions "D" sont définies dans unepublicatin intitulée "American Standard Specification" publiée par le " National Bureau et
EMI11.1
8-;:;Sl1}.i:,.:.. of or;!!.;; r [-3- r)t:\:,b:' t,4Lt:Ilf.. of Cr:;tJ11erc! '- zur Décembre 1947, Les dimensions de ces accumuleteurs sent les sude @@@@@
EMI11.2
.JÏL&.-J"'" [1.;:\ ';,' '(o11.1J1lG "iominal Poids arpl: :;...
EMI11.3
<tb> ximatif
<tb>
EMI11.4
; : I 'J:. y - ., ¯ 2(; w - .... , , : C :,:j!,,;':: ±) p? cm 5,.? (",'1'\ gaz ",:? 96 ""'t ",""''''''
EMI11.5
Bien que le..;J.31:"o:..,3';ir>n décrit.3 Gt,..,,1":1'.? de18 ppê'Ben'be i,vyn9y,','$'.2â.
J (},'2'.5 ti tue une fcme dtl .. '";- 18-tQn préfère. 3 6. f\.t:; ia on (,.'tltlt7;-t .1;:. 1'0:0 , : ,
EMI11.6
a?'';:s?.5Ut'' 'I ',i;(::: 1 : .; . ; ,"^,E" i'fiiYk'1"! peur autant; J.fJe:,.Ç-J':, ....-: ".¯'J"'<>Ja',.::.)'t-.t.f1: '\...:.cd d.;o'"":.. ':1 les 1;)e1fl;es pJGz,>.aS.:#i=1; ^.,s.La: ',.'1,!""':::, 4:.1t"i:) p r des fj.i.e tiLJ."' liG.-;:' 2'.:i".1¯i'!.'.i5-.;:\a i-ire asc-tion droitel:1.1iveJ.r.,t(..