BE809756A - Cellule electrochimique ne necessitant pas d'entretien. - Google Patents

Cellule electrochimique ne necessitant pas d'entretien.

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BE809756A BE139817A BE139817A BE809756A BE 809756 A BE809756 A BE 809756A BE 139817 A BE139817 A BE 139817A BE 139817 A BE139817 A BE 139817A BE 809756 A BE809756 A BE 809756A
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    • HELECTRICITY
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    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/06Lead-acid accumulators
    • HELECTRICITY
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    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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Description


  Cellule électrochimique ne nécessitant, pas d'entretien. 

  
 <EMI ID=1.1> 

  
 <EMI ID=2.1> 

  
 <EMI ID=3.1> 

  
Bien que l'utilisation de réduise le dégagement de gaz, ces cellules contiennent des mises à l'air pour  permettre l'évacuation de tout gaz qui se dégage.

  
 <EMI ID=4.1> 

  
nues, même lorsque les plaquer sent gauchies ou défor-

  
 <EMI ID=5.1> 

  
 <EMI ID=6.1> 

  
en disposition plane et parallèle et !,ensemble est logé

  
 <EMI ID=7.1> 

  
plomb-acide pour automobile dans lequel un électrolyte

  
 <EMI ID=8.1> 

  
 <EMI ID=9.1> 

  
 <EMI ID=10.1> 

  
férence de pression pour permettre l'échappement des

  
 <EMI ID=11.1> 

  
la cellule. 

  
 <EMI ID=12.1> 

  
renforcées par des châssis, sont relativement épaisses  et leur superficie est faible par ampèreheure de capacité. L'utilisation de la matière active est par con-  séquent abaissée, en particulier, à des valeurs élevées 

  
de décharge. Avec les plaques massives, des séparateurs  épais doivent être prévus, ce qui provoque une résistance interne élevée.. 

  
 <EMI ID=13.1> 

  
pris les cellules plomb-acide du type exempt d'entretien,

  
 <EMI ID=14.1> 

  
le aux plaques en vue qu'elles soient autoportantes. Far conséquent, dans les cellules plomb-acide du type exempt

  
 <EMI ID=15.1> 

  
calcium ou une petite proportion d'une autre impureté, par rapport au poids du plomb. L'utilisation de telles impuretés en proportions plus élevées que celle qui est

  
 <EMI ID=16.1> 

  
est pratiqué en dépit du fait que la présence d'une

  
aussi forte proportion de calcium ou d'une autre impureté réduit la conductivité du plomb, entraînant un accroissement correspondant de la résistance interne. Ceci tend son tour à provoquer la passivation de la grille de plomb, d'où il résulte la formation d'une couche iso-  lante entre la surface et la matière active durant une charge prolongée.

  
Les séparateurs sont généralement fabriqués pour être rigides et robustes, en vue de séparer les plaquas. Ceci est nécessaire parce que les plaques se gauchissent parfois et que les séparateurs doivent être capables de maintenir les plaques écartées. D'un autre côté, les séparateurs sont construits pour retenir suffisamment d'électrolyte fournissant les ions hydro-

  
 <EMI ID=17.1> 

  
électrolyte gélifié est utilise en association avec des séparateurs rigides ondulés. La séparation des plaques est maintenue mais cette construction accroît la résistance interne de la cellule parce que le gel réduit la vitesse de diffusion des ions dans l'électrolyte. L'é-

  
 <EMI ID=18.1> 

  
cre entre la surface des plaques et l'électrolyte actif lorsque du gaz se dégage au niveau des plaques. La durée de vie des cellules exemptes d'entretien est limitée par les pertes d'eau et d'électrolyte dues au dégagement de gaz parce que, généralement parlant, dans les cellules

  
de ce type, rien n'est prévu pour remplacer l'eau perdue. Bien qu'un essai ait été fait pour minimiser la perte

  
par l'utilisation d'une matière présentant des surtensions élevées pour l'hydrogène et l'oxygène et par la limitation de la charge pour prévenir une surcharge, il est bien connu qu'un certain degré de surcharge est nécessaire

  
à la plaque positive en vue de maintenir sa matière active utilisable. Durant cette surcharge, une certaine quantité de gaz se dégage et, par conséquent, la cellule exempte

  
 <EMI ID=19.1> 

  
 <EMI ID=20.1> 

  
et plaques. Un tel dispositif de dégagement de gaz ne permet pas de faire fonctionner la cellule en n'importe  <EMI ID=21.1> 

  
de l'électrolyte si elle fonctionne en n'importe quelle position et, en particulier, également durant un dégagement de gaz.

  
 <EMI ID=22.1> 

  
mulateur plomb-acide du type exempt d'entretien classique, l'invention a pour objets: 1) une cellule plomb-  acide exempte d'entretien dont des caractéristiques 

  
 <EMI ID=23.1> 

  
relativement peu d'impuretés dans le plomb à haute pureté des grilles et', que les grilles ne sont pas auto-  portantes; 2) une structure présentant un niveau, élevé amélioré d'énergie par unité de volume et par unité de

  
 <EMI ID=24.1> 

  
et une puissance élevée par unité de volume et par unité  de poids, avec une faible résistance; 3) une cellule  plomb-acide exempte d'entretien qui est conçue pour que l'oxygène qui se dégage à la plaque positive se recombine et pour minimiser le dégagement d'hydrogène, ce qui permet ainsi une surcharge notable; 4) une cellule plombacide du type exempt d'entretien qui peut fonctionner en n'importe quelle position sans fuite d'électrolyte ou sans modification des caractéristiques de fonctionnement

  
 <EMI ID=25.1> 

  
sitant pas que l'électrolyte soit ajusté ou qu'un supplément d'électrolyte y soit introduit durant sa vie utile.

  
Les cellules faisant l'objet de l'invention

  
font appel à des grilles très minces, souples, structuralement libres, non autoportantes auxquelles il est possible  <EMI ID=26.1> 

  
 <EMI ID=27.1> 

  
 <EMI ID=28.1> 

  
dité avec, de façon concomitante, un certain degré de

  
 <EMI ID=29.1> 

  
Les grilles sont empâtées au moyen d'une matière présentent des similarités avec les pâtes classiques pour cellules, cependant, des modifications particulières sont possibles pour simplifier la construction de la cellule.

  
Des séparateurs souples, poreux et très absorbants sont disposés entre les plaques de polarité opposées qui peuvent être empilées ou formées ou enroulées et disposées dans un boîtier pouvant avoir diverses configurations et formes. Les séparateurs on.+, des caractéristiques

  
 <EMI ID=30.1> 

  
trolyte en étroit voisinage avec les plaques, quelle que soit la position de la cellule. La cellule peut par conséquent être utilisée dans n'importe quelle position quelconque.

  
Un tube central de mise à l'air peut être disposé à l'intérieur de la cellule tout près du centre de

  
 <EMI ID=31.1> 

  
pée d'une soupape de dégagement de la pression qui est normalement pressée en position fermée et qui n'est irise en activité que seulement lorsque la pression du gaz de-

  
 <EMI ID=32.1> 

  
le fonctionnement normal sous relativement haute pression.

  
Un moyen de neutralisation peut être prévu pour neutraliser tout échappement de gouttelettes d'acide entraînées par le gaz qui se dégage. La cellule fonctionne sous un  <EMI ID=33.1> 

  
quelconque d'électrolyte non absorbée. Les plaques pré-

  
 <EMI ID=34.1> 

  
supérieure à celle de la plaque positive, ce qui permet la surcharge de la plaque positive avant celle de la plaque négative. Ainsi, l'oxygène qui peut se dégager

  
 <EMI ID=35.1> 

  
les parties libres de la plaque négative .

  
La figure 1 représente une cellule en coupe <EMI ID=36.1>  . semblée dans la configuration relative qu'ils occupent les uns par rapport aux autres; la figure 2 représente une cellule à configura- <EMI ID=37.1> 

  
vant l'invention, partiellement déroulée et dont les

  
 <EMI ID=38.1> 

  
rateur; la figure 3 représente une vue éclatée d'un assemblage de cellule à empilement de plaques.

  
3n se référant aux figures, la brille de plomb
10 de l'invention présente une structure souplp, non autoportante et non renforcée. Le procédé préféré de

  
 <EMI ID=39.1> 

  
de plomb sensiblement pur, ce qui réduit encore les . capacités autoportantes de la grille et -baisse le poids. Naturellement, en ce qui concerne la structure, d'autres types de grilles non autoportantes corme de minces tôles souples de plomb ou de minces grilles "oulées ou de la

  
 <EMI ID=40.1>  la grille en ploab déployé est préférée.

  
La grille de support de l'invention s* écarte

  
 <EMI ID=41.1> 

  
la cohésion structurale aux grilles en vue de les rendre autoportantes. Ceci n'est ni nécessaire ni souhaitable

  
 <EMI ID=42.1> 

  
 <EMI ID=43.1> 

  
ne contient eu'une très petite proportion d'une impureté telle que le calcium, généralement présente en proportion

  
 <EMI ID=44.1> 

  
mes d'une structure à grains d'une taille mini=le. Cet affinement de la structure des grains est égalenent avantageux pir le fait que des grains d'une telle petite tail-

  
 <EMI ID=45.1> 

  
se justifier par le fait que les autres effets nuisibles généralement associés aux impuretés sont minimisés. 

  
 <EMI ID=46.1> 

  
turale à la grille. Bien qu'on puisse utiliser cette relativement petite proportion de 0,001 % en poids, on tend

  
 <EMI ID=47.1> 

  
ces pour affiner la taille des grains. L'argent peut être utilisé en proportions se situant entre 0,005 et

  
 <EMI ID=48.1> 

  
 <EMI ID=49.1> 

  
peuvent en être utilisées. L'arsenic est utilisé en pro-

  
 <EMI ID=50.1> 

  
portion relativement petite par rapport à celle qu'on trouve dans un accumulateur plomb-acide exe&#65533;t d'entretien

  
 <EMI ID=51.1> 

  
vation aussi bien eue la possibilité de corrosion.

  
Les grilles 10 à utiliser suivant l'invention peuvent être fabriquées par coulée, par estampage, forgeage ou perforation de morceaux de feuille de plo&#65533;b..

  
Un procédé préféré suivant l'invention consiste à déployer de la feuille de plomb coulée et réfrigérée et ensuite découpée à la forme souhaitée. L'épaisseur des brins du réseau de la grille déployée est de quelque importance, spécialement dans le cas de la plaque positive parce que la plaque doit être aussi mince qu'il est possible 

  
 <EMI ID=52.1> 

  
de la grille. Cependant, dans la plaque positive, le  plomb des brins de la grille est lentement converti en 

  
 <EMI ID=53.1>  <EMI ID=54.1>  <EMI ID=55.1> 

  
collecteur de courant. Il est normalement souhaitable

  
 <EMI ID=56.1> 

  
être utilisas plus efficacement, en particulier à de plus fortes valeurs de décharge. Des plaques plus minces réduisent également la résistance interne d'une cellule

  
 <EMI ID=57.1> 

  
se produit un accroissement correspondant de la superficie géométrique des plaques. Il est tout à fait évi-

  
 <EMI ID=58.1> 

  
sidérablenent de plaquas d'autres cellules par le fait

  
 <EMI ID=59.1> 

  
puissent être utilisés, certaines différences sont utiles et conduisent à un comportement amélioré. Une matière

  
 <EMI ID=60.1> 

  
 <EMI ID=61.1> 

  
que, d'autres composants peuvent être utilisés, tels que certains types d'agents gonflants, en proportion de l'or-

  
 <EMI ID=62.1> 

  
comportement de cette cellule, la densité de la pâte doit être quelque peu plus élevée que pour d'autres types 

  
 <EMI ID=63.1> 

  
est acceptable. Cornue cela sera explique plus loin, il 

  
 <EMI ID=64.1> 

  
 <EMI ID=65.1> 

  
doit être présente sur les bords, spécialement dans la 

  
 <EMI ID=66.1> 

  
 <EMI ID=67.1> 

  
 <EMI ID=68.1> 

  
 <EMI ID=69.1> 

  
 <EMI ID=70.1> 

  
un revêtement sur chacune des faces. Une grille empâtée  conserve son caractère non autoportant, que la pâte soit  humide ou qu'elle ait séché. 

  
 <EMI ID=71.1> 

  
 <EMI ID=72.1> 

  
souple apte à être plié pour constituer la grille . Dans  cette cellule, la grille de plomb négative peut être en-  pâtée au moyen d'une pâte de type similaire consistant 

  
 <EMI ID=73.1> 

  
 <EMI ID=74.1> 

  
 <EMI ID=75.1> 

  
du type allonge, habituellement, de sulfate de baryum,  de noir de carbone et d'une matière du type gonflante 

  
 <EMI ID=76.1>  cm3. La plaque négative doit avoir une capacité légèrement supérieure à celle de la plaque positive mais corme les deux plaques sont normalement soumises à à peu près

  
 <EMI ID=77.1> 

  
être empâtée au moyen d'une pâte renfermant un supplé-

  
 <EMI ID=78.1> 

  
déposée sur la plaque positive.

  
Une matière de séparation 14 est utilisée qui non seulement sépare les plaques voisines les unes des autres mais qui doit également avoir une porosité et une capacité de retenue suffisamment élevées pour contenir virtuellement la totalité de l'électrolyte nécessaire

  
 <EMI ID=79.1> 

  
séquent, une partie importante de l'invention concerne l'utilisation d'une matière de séparation possédant une chaleur très élevée de mouillage, qui aide à retenir l'électrolyte dans les interstices du séparateur, à l'exception d'une petite proportion d'électrolyte çui est contenue dans les pores des plaques 11. Il est important que, dans cette cellule, il n'existe sensiblement pas d'électrolyte libre à l'exception de celui qui est

  
 <EMI ID=80.1> 

  
cela sera explique plus loin, diverses configurations ont été décrites qui permettent qu'une petite proportion d'électrolyte libre puisse se former dans la cellule, soit à cause d'une formation excessive de gaz, soit par forçage de l'électrolyte hors du séparateur dans des positions de la cellule autres que la position verticale. Par conséquent, une des formes de réalisation préférée de la cellule correspond à l'utilisation d'une matière de séparation 14 s'étendant aussi bien par-

  
 <EMI ID=81.1> 

  
tact avec au moins avec la surface interne supérieure  ou inférieure du boîtier ou du garnissage. Une autre

  
 <EMI ID=82.1> 

  
de séparation entourant la couche externe des plaques  et venant en contact avec au moins la surface interne du boîtier ou du garnissage. Avec une telle configuration, l'électrolyte libéré est réabsorbé par les séparateurs. La plupart des matières de séparation bien

  
 <EMI ID=83.1> 

  
de polyvinyle, des polyoléfines et un papier imprégné

  
de résine phénolique peuvent être utilisés dans la cellule.

  
La matière de séparation préférée est constitua  de courtes fibres de verre non tissées d'un diamètre nicroscopique. Des feuilles de fibre de verre fabriquées à partir d'une telle matière présente une superficie extrêmement élevée dont les fibres de faible diamètre sont capables de retenir 1 ' électrolyte dans le séparateur lui-

  
 <EMI ID=84.1> 

  
on utilise des fibres de diamètre microscopique ayant uns surface spécifique élevée par unité de poids ou un feutre !  de fibres de verre. Cette matière présente par unité de  volume une capacité de retenue élevée pour l'électrolyte 

  
 <EMI ID=85.1> 

  
bres constituant cette matière se situent entre des li-  mites de 0,2 à 10 migrons et la surface spécifique est 

  
 <EMI ID=86.1>  surface spécifique / élevée associée à la chaleur de mouil-

  
 <EMI ID=87.1> 

  
lyte présent sur le verre donne un séparateur ayant une capacité de retenue très élevée par unité de volume. Bien que cette matière de séparation 14 ne soit pas

  
 <EMI ID=88.1> 

  
lisés dans les accumulateurs plomb-acide du type exempt d'entretien classique, sa robustesse est suffisante peur les nouvelles cellules suivant l'invention parce que les exigences de robustesse physique pour ce séparateur sont moindres que celles demandées dans le cas des cellules classiques parce que les plaques ne tendent pas à exercer de traction ou à se gauchir durant le fonctionnement et

  
 <EMI ID=89.1> 

  
des grilles rigides classiques et des post-structures.

  
La cellule peut être formée de façon classique

  
 <EMI ID=90.1> 

  
ou l'autre torse souhaitée. De telles plaques et de tels séparateurs peuvent être empilés et pressés à la pression souhaitée et disposés dans un boîtier 15, ce qui correspond à la construction classique avec plaques parallèles. Cependant, suivant l'invention, on préfère utiliser un

  
 <EMI ID=91.1> 

  
ou les bobiner en vue de réaliser la continuité électrique

  
 <EMI ID=92.1> 

  
 <EMI ID=93.1> 

  
puisse être utilisée, une tension d'enroulement d'environ

  
 <EMI ID=94.1>  14 soit légèrement comprimé et que les plaques humides
11 s'adaptent au séparateur. L'assemblage 16 est enroule avant que les plaques aient eu le temps de se dessécher.

  
 <EMI ID=95.1> 

  
des forces cylindriques, ovales ou rectangulaires permettant l'adaptation à n'importe quelle forme finale souhait&#65533;e. Quelle que soit la forme communiquée au sousassemblage 16 avant séchage, la structure continue des

  
 <EMI ID=96.1> 

  
séparées 17 sont ensuite fixées aux plaques positives et négatives. Une répartition supérieure du courant peut Être obtenue par la fabrication en ruban continu. Comme cela sera explique plus loin, on préfère que la matière  de séparation 14 s'étende à la fois au-dessus et en dessous des bords actifs des plaques positives et négatives pour aider au mécanisme de recombinaison.

  
L'étape de fabrication qui suit l'enroulement est le durcissement des plaques 11 ou, comme cela est

  
 <EMI ID=97.1> 

  
 <EMI ID=98.1> 

  
 <EMI ID=99.1> 

  
sèment ou le traitement de prise hydraulique, le PbO est  transformé en hydroxyde de plomb qu'on pense couramment 

  
 <EMI ID=100.1> 

  
 <EMI ID=101.1> 

  
sentiellement d'un oxyde de plomb hydraté dans lequel le  volume molaire Ces composants actifs des deux plaques est  notablement accru. 

  
i  <EMI ID=102.1> 

  
 <EMI ID=103.1> 

  
 <EMI ID=104.1> 

  
 <EMI ID=105.1> 

  
écartées avec précision les unes par rapport aux autres  tout en étant encore très étroitement réunies. La contrainte ne permet pas aux plaques 11 de se déplacer les unes

  
 <EMI ID=106.1> 

  
verra plus loin, est utile pour la =,:se à l'air.

  
Le boîtier peut être fait d'une matière électr i-

  
 <EMI ID=107.1> 

  
liser des boîtiers et des fermetures conduisant l'électricité; auquel cas le boîtier est garni d'une salière (Le

  
 <EMI ID=108.1> 

  
et d'isoler électriquement les composants d'un boîtier 15 exerçant une pression si ce boîtier est électriquement

  
 <EMI ID=109.1>  muni configuration souhaitée. Comme indiqué 

  
 <EMI ID=110.1>  <EMI ID=111.1> 

  
 <EMI ID=112.1> 

  
 <EMI ID=113.1> 

  
 <EMI ID=114.1> 

  
si le boîtier 15 lui-même est fait d'une matière électriquement active, la matière électriquement active soit. alors isolée par une matière de garnissage 18 disposée

  
 <EMI ID=115.1> 

  
 <EMI ID=116.1> 

  
 <EMI ID=117.1> 

  
joint au boîtier. Si le boîtier est fait d'une matière électriquement inactive, un couvercle de matière plastique similaire est utilisé, cependant, si on utilise un boîtier électriquement actif, le couvercle 19 est alors

  
 <EMI ID=118.1> 

  
garnissage 18 du boîtier de façon que la matière de garnissage puisse être soudée et donner une structure ccntinue. Le couvercle est fabriqué pour s'adapter par-des-

  
 <EMI ID=119.1> 

  
 <EMI ID=120.1> 

  
trainte s'exerçant le long de l'axe de l'enroulement,

  
et également pour prévenir tout déplacement de l'assemblage ou des composants individuels, en plus de minimiser le volume libre offert au gaz dans la cellule.

  
Le volume libre offert au gaz est le volume

  
de la cellule, à l'intérieur du garnissage de la cellule, qui est occupé par le gaz. Le garnissage en matière plastique .du couvercle 21 comprend également un tube

  
 <EMI ID=121.1> 

  
 <EMI ID=122.1> 

  
cellule, un tube central de mise à l'air 22 est préféré parce qu'un tel moyen de aise à l'air peut être disposé approximativement au centre 24 de l'assemblage 16

  
 <EMI ID=123.1> 

  
 <EMI ID=124.1> 

  
 <EMI ID=125.1> 

  
festerait par la soupape 23 de mise à l'air, le gaz doit

  
 <EMI ID=126.1> 

  
soit la position occupée par la cellule. Une telle voie

  
 <EMI ID=127.1> 

  
électrolyte libre résiduel parce que de l'électrolyte libre ne peut pas se rassembler à la partie centrale mais uniquement dans la région la plus basse de la cellule.

  
naturellement, avec une configuration telle

  
 <EMI ID=128.1> 

  
trolyte sont utilisés, cependant, la quantité d'électrolytes utilisée correspond à un état plus ou moins

  
 <EMI ID=129.1> 

  
 <EMI ID=130.1> 

  
cellule. il doit y avoir suffisamment d'ions hydrogène et sulfate en association avec de l'eau pour entretenir

  
 <EMI ID=131.1> 

  
d'excès d'électrolyte libre. Tout 1 ' électrolyte introduit est sens complètement absorbé dans le séparateur ou dans les pores des plaques. Il n'y a que peu ou pas

  
 <EMI ID=132.1>   <EMI ID=133.1> 

  
 <EMI ID=134.1> 

  
maintenir l'électrolyte dans un certain état de pri- 

  
 <EMI ID=135.1> 

  
binaison de l'oxygène avec la plaque négative à struc-  ture d'épongé. En outre, l'électrolyte libre tend à se  déplacer dans la cellule suivant la position occupée  par celle-ci.. 

  
 <EMI ID=136.1> 

  
 <EMI ID=137.1> 

  
on procède à cette introduction sous vide, la cei_ale 

  
i étant sensiblement :-aise sous vide et l'électrolyte 

  
.  introduit par le dispositif central de mise à l'air du 

J

  
 <EMI ID=138.1> 

  
rique d'une densité de 1,3 est satisfaisant et il peut  être introduit parce que cette introduction se fait sous 

  
 <EMI ID=139.1> 

  
les interstices des composants mais, ce qui est plus  important, il est sensiblement complètement absorbé par 

  
 <EMI ID=140.1> 

  
La cellule est à ce moment électrolytiquement  formée par application d'un courant de charge décrois- 

  
- 

  
 <EMI ID=141.1> 

  
 <EMI ID=142.1> 

  
et le PbO de la plaque positive sont oxydés pour former 

  
 <EMI ID=143.1> 

  
gagement d'hydrogène gazeux se produisant dans la plaque négative durant la surcharge. 

  
Un vide peut encore une fois être applique

  
en vue d'éliminer l'oxygène et l'hydrogène gazeux libres. Essentiellement, à ce Notent, la cellule est dégazée. Tout en maintenant l'état dégagé , le couvercle est soudé sur le garnissage, avant quoi l'ouverture centrale est

  
 <EMI ID=144.1> 

  
peut être du type Eunsen et être apte à retenir au soins 0,7 à 1,05 kg/cm2 de pression interne. La soupape Bunsen est essentiellement une fermeture élastomère ou apte à céder de l'ouverture centrale, qui peut être soumise à un effort s'exerçant vers l'extérieur durant l'opération de relâchement de la pression mais est normalement sou-

  
 <EMI ID=145.1> 

  
vue de retenir une pression interne supérieure à la pression atmosphérique. Une matière neutralisante 26, telle que le bicarbonate de sodium, est placée autour de l'ouverture en vue d'absorber et de neutraliser toute gouttelette d'électrolyte entraînée qui peut s'échapper durant n'importe quel dégagement subséquent de gaz sous des pressions excessivement élevées.

  
En se référant à la figure 1, il est à noter que dans une feras de réalisation préférée de l'invention, la collerette latérale du garnissage en matière plastique du couvercle présente un renfoncement 27 au voisinage de la patte négative. A l'écart de la patte négative, se trouve la patte positive qui fait saillie

  
à partir de la connexion liée à la plaque positive. A

  
ce point, il n'existe cependant aucune partie en retrait de la collerette 28 du garnissage en matière plastique

  
du couvercle au voisinage de la patte positive. Si un boîtier métallique 15 est utilisé, une fermeture 19

  
en métal, de préférence en acier, est placée par-dessus et dans la collerette du mécanisme central de mise à l'air, cependant, la surface interne de la fermeture est électriquement isolée au moyen d'une matière de garnissage 21 qui peut être similaire à la matière de garnissage 18 utilisée dans le boîtier. La matière de garnissage 21 de la fermeture présente une solution de continuité en un point où la patte positive 31 peut être électriquement connectée à la fermeture au voisinage de la patte négative. La matière de garnissage fait saillie en 28 pour isoler électriquement la patte négative de la fermeture. Cependant, à cet endroit, la patte négative est électriquement connectée au boîtier.

   Généralement, si une matière de garnissage est nécessaire, comme lorsqu'un boîtier métallique est utilisé, le garnissage de la fermeture et le garnissage du boîtier sont

  
 <EMI ID=146.1> 

  
serti par-dessus la fermeture et autour de celle-ci pour constituer un boîtier fermé, étanche à la pression. Il est souhaitable et nécessaire de prévoir une ouverture de mise à l'air 32 dans la fermeture en cas de mauvais fonctionnement sérieux de la cellule, comme dans les cas de formation excessive de gaz qui peuvent s'échap-

  
 <EMI ID=147.1> 

  
 <EMI ID=148.1> 

  
le cas d'une accumulation excessive de pression. Cependant, par suite de l'utilisation de la soupape 23, la cellule fonctionne normalement sous une pression supérieure à la pression atmosphérique. Les gaz sont retenus dans la cellule mais se recombinent rapidement avec

  
la matière des plaques.

  
Un avantage exceptionnel d'une configuration suivant l'invention réside dans l'amélioration de la vitesse de recombinaison de l'oxygène avec réponse de plomb constituant la plaque négative. Une telle reco&#65533;binaison permet à la cellule d'être surchargée sans su-

  
 <EMI ID=149.1> 

  
table dans le fonctionnement de l'accumulateur pour per-

  
 <EMI ID=150.1> 

  
de l'état de charge de cellules montées en série, ce qui permet également d'utiliser des vitesses de charge plus élevées et de disposer d'une plus grande souplesse dans 1 ' emploi de la technique de charge,

  
La configuration de la cellule de l'invention

  
 <EMI ID=151.1> 

  
 <EMI ID=152.1> 

  
 <EMI ID=153.1> 

  
vitesse que celle à laquelle il se dégage, de sorte qu'il ne se produit aucune modification dans la composition de la cellule. Le cycle o; ;, ne nécessite : que seul de l'oxygène se dégage dans la surcharge; et que l'oxygène

  
 <EMI ID=154.1> 

  
plomb métallique. Il est connu que l'oxygène réagit très rapidement avec le plomb en contact et en présence d'acide sulfurique. Cependant, la cellule de l'invention permet l'utilisation de matières très pures.et, comme la

  
 <EMI ID=155.1>  rieure à la capacité de la plaque positive, celle-ci va se surcharger avant que la plaque négative soit entièrement chargée. C'est pour cette raison çue le besoin de matières très pures est d'une importance particulière dans la composition de la grille. Cette cellule convient particulièrement à l'utilisation de gril-

  
 <EMI ID=156.1> 

  
dégage durant la vie de la cellule est suffisamment petite pour pouvoir être ignorée à toutes fins pratiques.

  
 <EMI ID=157.1> 

  
très bien à l'amélioration du libre accès de l'oxygène

  
 <EMI ID=158.1> 

  
recouvrant l'éponge de plomb que 1* oxygène doit diffuser.

  
Apres que le plomb a réagi avec 1'oxygène et les ions bisulfates, il est de nouveau réduit à l'état de plomb par la réaction normale de charge. Pour cette

  
 <EMI ID=159.1> 

  
bords libres 12, soient en bon contact ionique avec le reste de la cellule. La cellule de l'invention présente l'avantage net, par rapport à des cellules plomb-acide exempte d'entretien normal, que l'éponge de plomb est directement exposée à l'oxygène. D'autres cellules connues nécessitent l'utilisation de grilles supportant  <EMI ID=160.1> 

  
la plaque négative est recouverte d'une couche trop épaisse d'électrolyte, ce qui réduit la vitesse de recc=tbi- 

  
 <EMI ID=161.1> 

  
réduit. D'un autre cote, s'il se produit une trop grande 

  
 <EMI ID=162.1> 

  
vitesse de reco&#65533;binaison puisse se maintenir avec la surcharge. A ce notent;, si l'état de charge de la plaque né-

  
 <EMI ID=163.1> 

  
à l'air. La parts d'hydrogène, à son tour, abaisse l'état de charge de la plaque négative et, ainsi, la charge est ramenée à l'équilibre.

  
Cette cellule s'adapte particulièrement bien

  
à d'autres constructions pour accroître la vitesse de  <EMI ID=164.1> 

  
 <EMI ID=165.1> 

  
 <EMI ID=166.1> 

  
quée sur la surface des bords de la plaque négative pour

  
 <EMI ID=167.1> 

  
 <EMI ID=168.1> 

  
être directement ajoutée à la pâte utilisée pour la plaque négative. De telles poudres hydrophobes sont généralement ajoutées sous forme colloïdale à partir d'une solution aqueuse. 

  
Un effet similaire d'accroissement de la superficie des bords peut être obtenu en disposant des

  
 <EMI ID=169.1> 

  
gaz d'entrer en contact avec la surface de 1' éponge. Des tiges hydrophobes de matières poreuses non aouillables peuvent être incorporées et réparties entre la plaque négative et le séparateur. Une voie de cheminement efficace est ainsi offerte à 1' oxygène pour que ce gaz puis-

  
 <EMI ID=170.1> 

  
trouvé que des tiges de polyfluoréthylène d'un diamètre

  
 <EMI ID=171.1> 

  
binaison du gaz. 

  
 <EMI ID=172.1> 

  
 <EMI ID=173.1> 

  
l'excès de gaz par la soupape de Dise à l'air 23. Le 

  
 <EMI ID=174.1> 

  
plus efficace de la cellule sous une pression positive. La fermeture comprend de préférence une queue qui pré-

  
 <EMI ID=175.1> 

  
 <EMI ID=176.1> 

  
 <EMI ID=177.1> 

  
 <EMI ID=178.1> 

  
 <EMI ID=179.1> 

  
n'importe quelle position sans permettre l'échappaient de particules d'électrolyte entraînées. Les ailettes 33 agissent également écorne supports autour duquel le sous-

  
 <EMI ID=180.1> 

  
 <EMI ID=181.1> 

  
interne du sous-assemblage des plaques/séparateurs. 

  
La configuration particulière de la cellule conduit à certaines caractéristiques remarquables par

  
 <EMI ID=182.1>  

  
 <EMI ID=183.1> 

  
La capacité relative en fonction des diverses-  allure de décharge est égalaient impressionnante et démon-  tre bien les avantages de l'utilisation de l'invention. 

  
 <EMI ID=184.1> 

  
 <EMI ID=185.1> 

  
 <EMI ID=186.1> 

  
 <EMI ID=187.1> 

  
(figure 5)  Le graphique il/, dans lequel l'ordonnée V indi-- 

  
 <EMI ID=188.1> 

  
et l'abscisse la durée en heures, représente de façon tout

  
 <EMI ID=189.1> 

  
 <EMI ID=190.1> 

  
nir un courant pendant de relativement longues périodes,  en fonction, du courant de charge. Fondamentalement, le 

  
 <EMI ID=191.1> 

  
 <EMI ID=192.1> 

  
 <EMI ID=193.1> 

  
celui de la cellule suivant l'invention. 

  
 <EMI ID=194.1> 

  
la cellule de l'invention ont été établies pour supporter

  
 <EMI ID=195.1> 

  
(figure 6)

  
 <EMI ID=196.1> 

  
sente le pourcentage de la capacité nominale et l'abscisse

Claims (1)

  1. le nombre de cycles, indique cette aptitude d'un accu- <EMI ID=197.1>
    sous la même tension pendant 16 heures dans le cas d'une cellule exempte d'entretien typique, la cellule suivant l'invention, à la fin du centième cycle, conserve une
    <EMI ID=198.1>
    tien qui supporte une surcharge notable quelle que soit la position qu'elle occupe, le boîtier de la cellule étant normalement fermé pendant qu'elle fonctionne, caractérisée
    <EMI ID=199.1>
    <EMI ID=200.1>
    <EMI ID=201.1>
    active peur former des plaques positive et négative poreuses; une matière de séparation absorbant et retenant un électrolyte et se caractérisant cosse ayant une chaleur de mouillage élevée, en contact intime avec les plaques
    <EMI ID=202.1>
    <EMI ID=203.1>
    tel qu'il n'y ait pas d'électrolyte libre non absorba présent dans la cellule, la matière active des plaques
    <EMI ID=204.1>
    entretenir les réactions électrochimiques au niveau des plaques et pour permettre le tranfert d'oxygène vers la
    <EMI ID=205.1> un volume vide formé dans sensiblement tous les pores des
    <EMI ID=206.1>
    <EMI ID=207.1>
    te étroite sur les plaques, le séparateur et l'électrolyse absorbé pour constituer une cellule intégrale autoportante.
    2.- Cellule suivant la revendication 1, carac-
    <EMI ID=208.1>
    aucune matière destinée à accroître la rigidité avec un degré concomitant de réduction de la surtension pour l'hydrogène .
    3.- Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce que chacune des plaques positive et négative comprend, une feuille de plomb unitaire continue structuralement libre et pliable formant grille pour les plaques.
    4.- Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un moyen de mise à l'air pour gaz comprenant une ouverture de sortie est introduit dans la cellule en un point tel que la sortie de sise à l'air est disposée sensiblement au centre de la cellule.
    5.- Cellule suivant la revendication 1 , caracté- risée en ce que la matière de séparation est disposée
    entre chacune des plaques positive et négative avant leur introduction dans le boîtier, les plaques et la
    <EMI ID=209.1>
    étroitement enroulées en spirale.
    6.- Cellule suivant la revendication 1, carac- térisée en ce que la salière de séparation s'étend au-delà des bords des plaques et vient en contact avec au moins une surface interne du boîtier pour réabsorber l'électro- ;
    <EMI ID=210.1>
    tivement au boîtier.
    7.- Cellule suivant la revendication 1, caractérisée en ce qu'un supplément de matière active recou/re
    <EMI ID=211.1>
    naison du gaz.
    8.- Cellule suivant la revendication 1, carac- térisée en ce qu'une matière de garnissage électriquement isolante est disposée entre le boîtier et le sous-assemblage constitué de l'empilement de plaques et de matière de séparation contenant un électrolyte pour séparer le
    <EMI ID=212.1>
    9.- Cellule suivant la revendication 1, carac- j térisée en ce qu'une pâte hydrophobe est incorporée dans !
    <EMI ID=213.1>
    la plaque/par l'électrolyte.
    10.- Cellule suivant la revendication 7, carac-
    <EMI ID=214.1>
    delà des bords des plaques de plomb, la'partie de la matière de séparation s'étendant au-delà des bords étant
    <EMI ID=215.1>
    <EMI ID=216.1>
    <EMI ID=217.1>
    <EMI ID=218.1>
    tien fonctionnant sous une pression interne supérieure à la pression atmosphérique dans un boîtier dont la configura- !
    <EMI ID=219.1> <EMI ID=220.1>
    comprend : des grilles à base de plomb présentant une surtension élevée pour l'hydrogène et dans lesquelles le
    <EMI ID=221.1>
    <EMI ID=222.1>
    mer des plaques positive et négative poreuses; une matière de séparation présentant une chaleur de mouillage et une
    <EMI ID=223.1>
    <EMI ID=224.1>
    <EMI ID=225.1>
    <EMI ID=226.1>
    portant une mince couche d'électrolyte suffisante pour
    <EMI ID=227.1>
    <EMI ID=228.1>
    matière active et à partir de la matière active eu pas- sant par un volume vide formé dans sensiblement tous les
    <EMI ID=229.1>
    <EMI ID=230.1>
    résultant de la présence de seulement une petite quantité d'électrolyte sur la matière active ; et un boîtier en- capsulant et exerçant une contrainte étroite sur les plaques, le séparateur et 1' électrolyte absorbé dans le
    <EMI ID=231.1>
    comprenant au moins une plaque positive poreuse, au moins
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Legal Events

Date Code Title Description
RE20 Patent expired

Owner name: THE GATES ENERGY PRODUCTS INC.

Effective date: 19940115