CA1113151A - Pile a depolarisation par l'air - Google Patents
Pile a depolarisation par l'airInfo
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- CA1113151A CA1113151A CA332,857A CA332857A CA1113151A CA 1113151 A CA1113151 A CA 1113151A CA 332857 A CA332857 A CA 332857A CA 1113151 A CA1113151 A CA 1113151A
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Abstract
Pile à dépolarisation par l'air comprenant un bac, une élcctrode négative disposée contre les parois du bac, une électrode positive disposée dans la partie centrale du bac et un circuit d'aération pour cette électrode; un espace gazeux pour l'expansion de l'electrode négative est prévu audessus de cette électrode et de l'électrolyte; il est limité par le circuit d'aération, les parois du bac-et une paroi imperméable à l'oxygéne, cette dernière comporte à sa partie périphériquc un rebord en gradin dont le pourtour est soudé aux parois du bac. Application aux piles dont l'électrode négative est une suspension de poudre de zinc dans un électrolyte alcalin gélifié. Figure unique
Description
' DL~FG/NV ~3~
F~ 11357 SAFT LECL4NCHE,~CIPEL ~-1 pl. ~.
'',- ,~ ' BREVET D'INVENTION ~ ;
PILE A DEPOLARISATXON PAR L'AIR :
Invention de Robert CHEVET
. .
Sociétés Anonymes dites : :
S.~FT LEOI~NCHE
et COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES PILE9 ELECTRIQ OE S "CIPEL"
,' ,", :
,-' ' La présente invention concerne les piles à dépolarisation par l'air comprenant un bac, une électrode négative disposée contre les parois du bac, généralement constituée par une suspension de poudre de zinc dans un gel électrolytique, une électrode positive disposée danq la partie .centrale du bac et un électrolyte gélifié entre les électrodes.
Dans de telles piles on ménage ~un espace gazeux au-dessus de l'électrolyte et de l'électrode négative pour tenir compte de l'augmenta-tion de volume de l'électrode négative lors de la décharge de la pile.
F~ 11357 SAFT LECL4NCHE,~CIPEL ~-1 pl. ~.
'',- ,~ ' BREVET D'INVENTION ~ ;
PILE A DEPOLARISATXON PAR L'AIR :
Invention de Robert CHEVET
. .
Sociétés Anonymes dites : :
S.~FT LEOI~NCHE
et COMPAGNIE INDUSTRIELLE DES PILE9 ELECTRIQ OE S "CIPEL"
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,-' ' La présente invention concerne les piles à dépolarisation par l'air comprenant un bac, une électrode négative disposée contre les parois du bac, généralement constituée par une suspension de poudre de zinc dans un gel électrolytique, une électrode positive disposée danq la partie .centrale du bac et un électrolyte gélifié entre les électrodes.
Dans de telles piles on ménage ~un espace gazeux au-dessus de l'électrolyte et de l'électrode négative pour tenir compte de l'augmenta-tion de volume de l'électrode négative lors de la décharge de la pile.
2.
Cet espace gazeux ne doit pas être en communication avec l'atmosphère car il en résulterait, au repos et pendant les décharges, plus particulièrement en décharge lente, une oxydation parasite et pré~udiciable de l'électrode négative. Il est séparé de l'extérieur par une paroi étanohe à l'oxygèns qui se raccorde d'un côté aux parois du bac et de l'autre côté au circuit d'aération qui peut, dans certains cas, être oonstitué par l'électrode positive elle-même. Afin d'assurer l'étanchéité, on dispose une couche de brai au-de~sus de cette paroi. Un exemple de telle disposition peut être trouvé dans le brevet français 71 24 029 publié ~ous le n~ 2 143 595. Plus récemment on a oherché à empecher l'arrivée de l'air dans l'espace gazeux de l'électrode négative en prévoyant un tube imperméable à l'oxygène pour limiter ledit espace gazeux du côté du circuit d'aération. Quelles que soient les dispositions prises du côté du centre de la pile pour empêcher la communication de l'espace gazeux avec l'extérieur, on constate que la paroi imperméable à l'oxygène ~e révèle e~ficace tant que la pile reste au repos, mais qu'il n'en est plus de même lorsque la pile e~t en décharge.
Dans ce cas en e~et, et malgré l'existence de l'espace gazeux, le gon~lement de l'électrode négative exerce une poussée sur les parois du bac qui, en se déformant, provoquent une ~issuration de la couche de brai. Il en résulte une entrée d'air qui provoque une oxydation intempe~tive de l'anode. Ceci est particulièrement sensible lors des décharges lentes ou discontinues.
La présente invention permet de remédier à cet inconvénient.
Elle a pour ob~et une pile électrique à dépolarisation par l'air comprenant un bac, une électrode négative di3posée contre les parois du bac, une électrode positive disposée dans la partie centrale du bac et un circuit d'aération pour cette électrode, un électrolyte gélifié entre les . .
~,
Cet espace gazeux ne doit pas être en communication avec l'atmosphère car il en résulterait, au repos et pendant les décharges, plus particulièrement en décharge lente, une oxydation parasite et pré~udiciable de l'électrode négative. Il est séparé de l'extérieur par une paroi étanohe à l'oxygèns qui se raccorde d'un côté aux parois du bac et de l'autre côté au circuit d'aération qui peut, dans certains cas, être oonstitué par l'électrode positive elle-même. Afin d'assurer l'étanchéité, on dispose une couche de brai au-de~sus de cette paroi. Un exemple de telle disposition peut être trouvé dans le brevet français 71 24 029 publié ~ous le n~ 2 143 595. Plus récemment on a oherché à empecher l'arrivée de l'air dans l'espace gazeux de l'électrode négative en prévoyant un tube imperméable à l'oxygène pour limiter ledit espace gazeux du côté du circuit d'aération. Quelles que soient les dispositions prises du côté du centre de la pile pour empêcher la communication de l'espace gazeux avec l'extérieur, on constate que la paroi imperméable à l'oxygène ~e révèle e~ficace tant que la pile reste au repos, mais qu'il n'en est plus de même lorsque la pile e~t en décharge.
Dans ce cas en e~et, et malgré l'existence de l'espace gazeux, le gon~lement de l'électrode négative exerce une poussée sur les parois du bac qui, en se déformant, provoquent une ~issuration de la couche de brai. Il en résulte une entrée d'air qui provoque une oxydation intempe~tive de l'anode. Ceci est particulièrement sensible lors des décharges lentes ou discontinues.
La présente invention permet de remédier à cet inconvénient.
Elle a pour ob~et une pile électrique à dépolarisation par l'air comprenant un bac, une électrode négative di3posée contre les parois du bac, une électrode positive disposée dans la partie centrale du bac et un circuit d'aération pour cette électrode, un électrolyte gélifié entre les . .
~,
3.
électrodes et un espaoe gazeux au-dessus de l'éleotrolyte et de l'électrode négative limité par le~ parois du bac, le circuit d'aération et une paroi , , imperméable à l'oxygène située entre les parois du baa et le circuit ; ;
,.i" ,, d'aération, caraotérisée par le fait que ladite paroi imperméable oomporte à sa partie périphérique un rebord en gradin qui est soudé aux parois du -~
bac sur 30n pourtour. ;
De cette manière, lorsque, par suite du gonflement de l'électrode négative, les parois du bac ont tendance à s'écarter, le pourtour de la paroi imperméable qui est soudé aux parois du bac suit le mouvement des parois en ouvrant les angles du gradin. Il n'y a plus de perte d'étanchéité
entre le bord de la paroi imperméable et les parois du bac.
Lorsque la paroi imperméable et les parois du bac sont en matière plastique, les soudures sont ~aites de préférence par ultra-sons.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description sui-vante en relation avec le dessin annexé dans lequel la ~igure unique représente en coupe un exemple de réalisation d'une plle selon l'invention.
La pile représentée sur la figure possède un bo~tier en matière plastique formé d'un bac 1 et d'un couvercle 2. A l'intérieur du boltier se trouvent une électrode positive centrale à dépolarisation par l'air essen-tiellement constituée par une masse catalytique 3 à base de carbone divisé, et une électrode négative 4 à base de poudre de zlno dlsposée contre les parois latérales du bac 1. L'espace annulaire comprl~ entre les électrodes est occupé par un électrolyte alcalin gélifié 5, lequel recouvre en outre la partle supérieure de l'électrode négative. Un circuit d'aération pour l'électrode po~itive comporte une cheminée verticale 6 ménagée dans la masse 3 et débouchant dans une chambre d'aération 7 située immédiatement au-dessous du couvercle 2. Celui-ci présente deux ouvertures 8 et 9 ~ .
:', ,;,~
électrodes et un espaoe gazeux au-dessus de l'éleotrolyte et de l'électrode négative limité par le~ parois du bac, le circuit d'aération et une paroi , , imperméable à l'oxygène située entre les parois du baa et le circuit ; ;
,.i" ,, d'aération, caraotérisée par le fait que ladite paroi imperméable oomporte à sa partie périphérique un rebord en gradin qui est soudé aux parois du -~
bac sur 30n pourtour. ;
De cette manière, lorsque, par suite du gonflement de l'électrode négative, les parois du bac ont tendance à s'écarter, le pourtour de la paroi imperméable qui est soudé aux parois du bac suit le mouvement des parois en ouvrant les angles du gradin. Il n'y a plus de perte d'étanchéité
entre le bord de la paroi imperméable et les parois du bac.
Lorsque la paroi imperméable et les parois du bac sont en matière plastique, les soudures sont ~aites de préférence par ultra-sons.
L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description sui-vante en relation avec le dessin annexé dans lequel la ~igure unique représente en coupe un exemple de réalisation d'une plle selon l'invention.
La pile représentée sur la figure possède un bo~tier en matière plastique formé d'un bac 1 et d'un couvercle 2. A l'intérieur du boltier se trouvent une électrode positive centrale à dépolarisation par l'air essen-tiellement constituée par une masse catalytique 3 à base de carbone divisé, et une électrode négative 4 à base de poudre de zlno dlsposée contre les parois latérales du bac 1. L'espace annulaire comprl~ entre les électrodes est occupé par un électrolyte alcalin gélifié 5, lequel recouvre en outre la partle supérieure de l'électrode négative. Un circuit d'aération pour l'électrode po~itive comporte une cheminée verticale 6 ménagée dans la masse 3 et débouchant dans une chambre d'aération 7 située immédiatement au-dessous du couvercle 2. Celui-ci présente deux ouvertures 8 et 9 ~ .
:', ,;,~
4.
représentées obturées par des bouchons plastiques 20 et 21. Les bouchons doivent être retiréq pour faire fonctionner la pile. Les ouvertures 8 et 9 assurent alors la communication entre l'atmosphère extérieure et la cham-bre 7, qui constituent ainsi une source d'oxygène pour l'électrode posi-tive. Dans la cheminée 6 est disposé un élément profilé 10 à section en H, -destiné à favori~er la circulation de l'air selon le brevet fran-çais n~ 72 30 383 du 25.08.72 publié sous le n~ 2 197 242. Un ~il métal-lique 11 enroulé en hélice le long de la cheminée 6 et incrusté dans la ma~se 3 constitue une sortie de courant pour l'électrode positive et est relié à la borne positive 12. La ~ortie de courant négative est assurée par un ~il métallique 13 noyé dans l'électrode 4 et traversant le couvercle 2.
La surface libre 14 de l'électrolyte 5 est surmontée d'un e~pace ga~eux 15, qui assure la compensation des changements de volumes dûs aux variations de température et au processus de décharge de la pile.
Pour éviter que l'oxygène de l'air pénètre dans l'espace 15, d'où
il pourrait venir oxyder chimiquement la poudre de zinc de l'électrode négative, l'e3pace 1~ est séparé de la chambre d'aération 7 de ~açon étanche à l'oxygène par une paroi imperméable à l'oxygène, constituée par une pièce en matière plastique 26 recouverte d'une couche de brai 17 et 20 raccordée en son centre à un tube 28 en matière plastique émergeant de ~-l'électrolyte. La pièce plastique 26 est pourvue d'un rebord périphérique ~ -' en gradin 27 qui est ~oudé en 30 aux parois du bac 1. Le couvercle 2 vient s'embo~ter à l'intérieur du rebord 27 où il peut être soit enfoncé à force, soit collé. La pièce plastique 26 peut être raccordée en 29 à la partie 25 supérieure du tube 28 par collage, la couche de brai 17 améliorant l'étan-chéité, comme représenté sur Ia ~igure. Mais elle peut être aussi soudée par ultrasons au tube 28. La partie in~érieure du tube 28 est entourée de façon étanche par la masse 3. Cette étanchéité peut être obtenue en :~ , . . ,. . :., .:: ,.,.: .;~ . : :: :: .:,, .: :'": . ::,:. ,::
représentées obturées par des bouchons plastiques 20 et 21. Les bouchons doivent être retiréq pour faire fonctionner la pile. Les ouvertures 8 et 9 assurent alors la communication entre l'atmosphère extérieure et la cham-bre 7, qui constituent ainsi une source d'oxygène pour l'électrode posi-tive. Dans la cheminée 6 est disposé un élément profilé 10 à section en H, -destiné à favori~er la circulation de l'air selon le brevet fran-çais n~ 72 30 383 du 25.08.72 publié sous le n~ 2 197 242. Un ~il métal-lique 11 enroulé en hélice le long de la cheminée 6 et incrusté dans la ma~se 3 constitue une sortie de courant pour l'électrode positive et est relié à la borne positive 12. La ~ortie de courant négative est assurée par un ~il métallique 13 noyé dans l'électrode 4 et traversant le couvercle 2.
La surface libre 14 de l'électrolyte 5 est surmontée d'un e~pace ga~eux 15, qui assure la compensation des changements de volumes dûs aux variations de température et au processus de décharge de la pile.
Pour éviter que l'oxygène de l'air pénètre dans l'espace 15, d'où
il pourrait venir oxyder chimiquement la poudre de zinc de l'électrode négative, l'e3pace 1~ est séparé de la chambre d'aération 7 de ~açon étanche à l'oxygène par une paroi imperméable à l'oxygène, constituée par une pièce en matière plastique 26 recouverte d'une couche de brai 17 et 20 raccordée en son centre à un tube 28 en matière plastique émergeant de ~-l'électrolyte. La pièce plastique 26 est pourvue d'un rebord périphérique ~ -' en gradin 27 qui est ~oudé en 30 aux parois du bac 1. Le couvercle 2 vient s'embo~ter à l'intérieur du rebord 27 où il peut être soit enfoncé à force, soit collé. La pièce plastique 26 peut être raccordée en 29 à la partie 25 supérieure du tube 28 par collage, la couche de brai 17 améliorant l'étan-chéité, comme représenté sur Ia ~igure. Mais elle peut être aussi soudée par ultrasons au tube 28. La partie in~érieure du tube 28 est entourée de façon étanche par la masse 3. Cette étanchéité peut être obtenue en :~ , . . ,. . :., .:: ,.,.: .;~ . : :: :: .:,, .: :'": . ::,:. ,::
5.
particulier par le surmoulage de la masse autour du tube. Si par exemple le tube 28 est en polystyrène ou en un copolymère de ~tyrène tel que le copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), et que la masse 3 est réalisée à partir d'un mélange de matière catalytique (carbone), de poly~tyrène servant de liant et d'un solvant du polystyrène (hydrocarbure chloré, hydrocarbure aromatique, cétone), le solvant dissout superficiel-lement la matière du tube, ce qui crée une excellente adhérence de la masse. ' On voit que, si les paroi3 du bac 1 ont tendance à s'écarter, la partie du rebord en gradin 27 représentée verticale sur la figure prendra une position oblique. S'il en résulte une fis~uration de la masse de brai 17 aux alentours de cette portion, elle n'a~ecte nullement l'étanchéité de l'espace 15. Il n'y a donc aucune décharge parasite de l'électrode négative pendant le~ décharges ou au repos.
La description qui précède concerne un exemple de réalisation dans lequel l'entrée de l'air dans l'espace 15 est empêchée par un tube central 28 plongeant dans l'électrolyte et relié de façon étanche à la masse catalytique. Mai~ l'invention concerne essentiellement l'amélio-ration de l'étanchéité entre la paroi imperméable et les parois du bac et s'appliquerait tout aussi bien à des réalisations employant d'autres modes de circuit central d'aération et de rattachement de la paroi imperméable à
celui-ci.
L'invention comprend aussi les moyens équivalents à ceux de l'exemple.
particulier par le surmoulage de la masse autour du tube. Si par exemple le tube 28 est en polystyrène ou en un copolymère de ~tyrène tel que le copolymère acrylonitrile-butadiène-styrène (ABS), et que la masse 3 est réalisée à partir d'un mélange de matière catalytique (carbone), de poly~tyrène servant de liant et d'un solvant du polystyrène (hydrocarbure chloré, hydrocarbure aromatique, cétone), le solvant dissout superficiel-lement la matière du tube, ce qui crée une excellente adhérence de la masse. ' On voit que, si les paroi3 du bac 1 ont tendance à s'écarter, la partie du rebord en gradin 27 représentée verticale sur la figure prendra une position oblique. S'il en résulte une fis~uration de la masse de brai 17 aux alentours de cette portion, elle n'a~ecte nullement l'étanchéité de l'espace 15. Il n'y a donc aucune décharge parasite de l'électrode négative pendant le~ décharges ou au repos.
La description qui précède concerne un exemple de réalisation dans lequel l'entrée de l'air dans l'espace 15 est empêchée par un tube central 28 plongeant dans l'électrolyte et relié de façon étanche à la masse catalytique. Mai~ l'invention concerne essentiellement l'amélio-ration de l'étanchéité entre la paroi imperméable et les parois du bac et s'appliquerait tout aussi bien à des réalisations employant d'autres modes de circuit central d'aération et de rattachement de la paroi imperméable à
celui-ci.
L'invention comprend aussi les moyens équivalents à ceux de l'exemple.
Claims (2)
1/ Pile électrique à dépolarisation par l'air comprenant un bac, une électrode négative disposée contre les parois du bac, une électrode positive disposée dans la partie centrale du bac et un circuit d'aération pour cette électrode, un électrolyte gélifié entre les électrodes et un espace gazeux au-dessus de l'électrolyte et de l'électrode négative limité
par les parois du bac, le circuit d'aération et une paroi imperméable à
l'oxygène située entre les parois du bac et le circuit d'aération, carac-térisée par le fait que ladite paroi imperméable comporte à sa partie périphérique un rebord en gradin qui est soudé aux parois du bac sur son pourtour.
par les parois du bac, le circuit d'aération et une paroi imperméable à
l'oxygène située entre les parois du bac et le circuit d'aération, carac-térisée par le fait que ladite paroi imperméable comporte à sa partie périphérique un rebord en gradin qui est soudé aux parois du bac sur son pourtour.
2/ Pile selon la revendication l'caratérisé par le fait que ladite paroi imperméable et les parois du bac sont en matière plastique et que les soudures sont faites par ultra-sons.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR7822615A FR2432773A1 (fr) | 1978-07-31 | 1978-07-31 | Pile a depolarisation par l'air |
| FR7822615 | 1978-07-31 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CA1113151A true CA1113151A (fr) | 1981-11-24 |
Family
ID=9211409
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CA332,857A Expired CA1113151A (fr) | 1978-07-31 | 1979-07-30 | Pile a depolarisation par l'air |
Country Status (15)
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|---|---|
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| BE (1) | BE877782A (fr) |
| CA (1) | CA1113151A (fr) |
| DE (1) | DE2929895A1 (fr) |
| DK (1) | DK150423B (fr) |
| FI (1) | FI69376C (fr) |
| FR (1) | FR2432773A1 (fr) |
| GB (1) | GB2027259B (fr) |
| IE (1) | IE48303B1 (fr) |
| IT (1) | IT1119334B (fr) |
| LU (1) | LU81561A1 (fr) |
| NL (1) | NL7905864A (fr) |
| NO (1) | NO151063C (fr) |
| SE (1) | SE436234B (fr) |
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| US5389457A (en) * | 1993-08-09 | 1995-02-14 | Eveready Battery Company, Inc. | Gas filled collapsible member within anode to accommodate expansion of anode |
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| US6436564B1 (en) * | 1998-12-18 | 2002-08-20 | Aer Energy Resources, Inc. | Air mover for a battery utilizing a variable volume enclosure |
| US6274261B1 (en) | 1998-12-18 | 2001-08-14 | Aer Energy Resources, Inc. | Cylindrical metal-air battery with a cylindrical peripheral air cathode |
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|---|---|---|---|---|
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| FR1482269A (fr) * | 1965-06-18 | 1967-05-26 | Herberhold Batterijenfab | Procédé de fabrication d'un élément de pile ou d'accumulateur à oxygène d'air, élément obtenu selon ce procédé et batterie composée de tels éléments |
| FR1445913A (fr) * | 1965-08-25 | 1966-07-15 | Kapsch Telephon Telegraph | élément primaire galvanique |
| DE2026870A1 (en) * | 1969-07-04 | 1971-01-21 | Kombinat VEB Galvanische Elemente Zwickau, χ 9500 Zwickau | Air oxygen cell with an alkali electrolyte |
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| FR2143595B1 (fr) * | 1971-06-30 | 1974-10-31 | Accumulateurs Fixes | |
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1978
- 1978-07-31 FR FR7822615A patent/FR2432773A1/fr active Granted
-
1979
- 1979-07-17 US US06/058,349 patent/US4211830A/en not_active Expired - Lifetime
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- 1979-07-23 GB GB7925614A patent/GB2027259B/en not_active Expired
- 1979-07-23 FI FI792295A patent/FI69376C/fi not_active IP Right Cessation
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- 1979-07-27 LU LU81561A patent/LU81561A1/fr unknown
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