EP0555461A1 - Electrochemical battery with movable electrodes - Google Patents

Electrochemical battery with movable electrodes

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Publication number
EP0555461A1
EP0555461A1 EP92919063A EP92919063A EP0555461A1 EP 0555461 A1 EP0555461 A1 EP 0555461A1 EP 92919063 A EP92919063 A EP 92919063A EP 92919063 A EP92919063 A EP 92919063A EP 0555461 A1 EP0555461 A1 EP 0555461A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cells
electrolyte
electrodes
electrochemical cell
hand
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
EP92919063A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Jacques Rebondy
Jean-Pierre Galves
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Thales Electron Devices SA
Original Assignee
Thomson Tubes Electroniques
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Thomson Tubes Electroniques filed Critical Thomson Tubes Electroniques
Publication of EP0555461A1 publication Critical patent/EP0555461A1/en
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M6/00Primary cells; Manufacture thereof
    • H01M6/30Deferred-action cells
    • H01M6/36Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells
    • H01M6/38Deferred-action cells containing electrolyte and made operational by physical means, e.g. thermal cells by mechanical means

Definitions

  • the invention relates to electrochemical plaice, in particular electrochemical cells of the so-called “reserve” type. It particularly relates to means for initiating such batteries.
  • Electrochemical cells of the reserve type are cells intended to be put into operation after a storage period of which the duration is variable, and can range for example up to 15 years and more.
  • This type of battery is widely used to supply electrical energy in ballistic missiles, for example shells, missiles, etc. . . But these batteries are also of great interest in other fields, for example that of security devices.
  • Reserve type batteries provide electrical energy from the moment they are primed. Priming the battery consists in bringing together the different elements which, in a conventional manner, transform the chemical reaction into electrical energy.
  • Such an electrochemical cell can comprise one or more electrochemical cells, the number of these cells being a function of the voltage to be obtained.
  • each cell comprises two electrodes of opposite polarities in contact with a quantity of liquid electrolyte.
  • the liquid electrolyte is kept outside the cell in a storage tank, until the moment of priming. Priming the battery consists in releasing the electrolyte.
  • the present invention relates to electrochemical cells, in particular of the reserve type. It particularly relates to means for initiating such batteries, and applies equally well in the case of strong or weak accelerations, with centrifugal force or not. It allows very rapid priming while avoiding self-consumption faults and poor distribution of the electrolyte.
  • the invention lends itself well to economic industrial achievements to the point that it can be applied in many fields other than those already mentioned, for example the electrical supply of safety devices, such as fire extinguishers, beacons, etc. . . .
  • an electrochemical cell comprising at least one cell, the rellule comprising two opposite polarized electrodes and an electrolyte space containing an electrolyte, is characterized in that it furthermore comprises means for, on the one hand maintaining the electrodes outside the cell during a storage period of the battery, and on the other hand place these electrodes in the cell to prime the battery.
  • This solution is particularly advantageous in that it makes it possible to store the electrolyte in the cell itself, at the position of use, so that the placement of the electrode causes the battery to operate immediately.
  • the distribution of the electrolyte in the cells is always correct since it is carried out during the manufacture of the cell.
  • FIG. 1 shows a battery according to the invention
  • FIG. 2 is a top view of the cell of the invention showing a distribution of several cells with their electrodes.
  • Figure 1 shows schematically, by way of example l "- ** without limitation, an electrochemical cell 1 according to the invention.
  • Battery 1 is of the reserve type. It comprises an enclosure 2 which, in the nonlimiting example described, has a circular section (represented by its diameter dl), the plane of this section being perpendicular to that of FIG. 1. 0 Several electrochemical cells are arranged around a longitudinal axis 5 of the enclosure, of which only two cells C2, CIO are shown in FIG. 1.
  • Figure 2 is a top view of the stack 1, view which is symbolized in Figure 1 by an arrow 4, and which 5 shows the stack 1 according to its section.
  • 14 consecutive electrochemical cells C1 to C14 are distributed around the longitudinal axis 5 at a pitch p; the longitudinal axis 5 being perpendicular to the plane of Figure 2, it appears on 0 the latter as a point.
  • these cells can be arranged differently and be in a different number, larger or more sfaible can go up to a single cell.
  • Each cell C1 to C14 includes two electrodes E -, E + of opposite polarities, arranged on either side of a space called “electrolytic space” 7 containing an electrolyte 8.
  • the electrochemical cells C1 to CM are connected in series and add the voltages they produce, so that the total electromotive force is available between two outputs "+", "-", one of which is the positive polarity delivered by an electrode E +, from the first cell Cl, and the other "-" is the negative polarity delivered by the electrode E- of the last
  • the electrodes E-, E + are constituted by bipolar plates, that is to say that they are carried by separating plates PI to P15, on the two large opposite faces of the latter: the plaques
  • separators PI to P15 are made of a conductive material one side of which is covered, for example, with lead to form a negative electrode E-, and the other side of which is covered, for example, with lead dioxide (Pb0_) to form a positive electrode E + .
  • the third separator plate P3 which separates the second and third electrochemical cells C2 and C3, carries on one face the negative electrode E- of the second cell C2 and carries its opposite face the electrode E + of the third cell C3.
  • the electrolytic space 7 is determined in each cell C1 to C4 between the two electrodes E +, E- and between 3 insulating walls: the first called peripheral wall 10 is on the side of the enclosure 2; the second located opposite the first is called central wall 11, it is constituted by example by a crown of insulating material 13 centered on the longitudinal axis 5; the third insulating wall being formed by the insulating bottom 21 of the cell.
  • the peripheral and central walls 10, 11 are separated by a distance D1 called separation which extends parallel to the rays (not shown) of the enclosure 2.
  • the separating plates PI to P15 when the stack 1 is in operation, have a length L1 parallel to the distance Dl of separation and greater than the latter, so that each of the lateral edges 16, 17 separator plates PI to P15 protrude and are inserted into the peripheral and central insulating walls 10, 11. These lateral edges 16, 17 are thus enclosed in the walls 10, 11 and protected from any contact with the electrolyte 8, in order to '' avoid the phenomenon of self-consumption.
  • the latter particularly represents, on the one hand, the second cell C2 in a left part of the figure located in a box marked 25; and it particularly represents the tenth cell C10 in a second box marked 26.
  • box 25 is to illustrate the storage position of the battery, that is to say its state is not primed and therefore when it is not working.
  • Box 26 is to illustrate the primed position when the battery is put into operation.
  • the electrodes E +, E- are held outside the cells C1 to C14.
  • the third separating plate P3 carries on its visible face a negative electrode E- intended for the second cell C2, and carries on the other face a positive electrode E + intended for the third cell C3.
  • the priming of the cell 1 is obtained by the installation of the different electrodes E +, E- in the different cells C1 to C14.
  • all the separating plates PI to P15 are moved from a high position (shown in box 25), to a low position
  • P15 is illustrated in Box 26 in which it is seen that a positive electrode E +, forming the visible face of the tenth separator plate P10, is placed inside the tenth CIO cell.
  • separating plate P10 has a length L1 greater than the separation distance Dl, so that its lateral edges 16 and 17 are engaged in the insulating walls 10, 11. Furthermore the separating plates have a height Hl greater than the depth H2 of the electrolytic space 7, of
  • each cell C1 to C14 contains the quantity of electrolyte necessary for its operation, and the electrodes E +, E- are kept apart from the electrolytic block.
  • Priming consists in placing the electrodes E +, E- in the electrolytic block, in contact with the electrolyte. This is obtained by a relative movement between the electrolytic block and the PI P15 separator plates, and as described above, the dimensions of the latter are such that, as they are inserted into a cell, they penetrate the peripheral walls and central 10, 11 in which their lateral edges 16, 17 are embedded and isolated from the electrolyte, just as their lower edge 18 is pressed into the bottom 21; this arrangement makes it possible to avoid the phenomenon of self-consumption which occurs when the edge of a bipolar blade is immersed in the electrolyte.
  • the electrically insulating material in which the walls 10, 11 and the bottom 21 are made must have a structure suitable for being allowed to penetrate the edges of the plates without falling apart, and for maintaining a seal around these edges.
  • Materials having the required qualities are for example elastometers, or gels of the silicone type.
  • the electrolyte can be in liquid form or preferably in solid form, that is to say in the form of a gel.
  • electrolytic gel can be obtained in itself simple, by adding gelling agents to the electrolyte, for example based on colloidal silica or the like.
  • the electrolytic gel can for example be based on colloidal silica, plus fluoboric acid and diethylene glycol.
  • the separating plates PI to P15 are maintained at positions defined around the longitudinal axis 5, with predetermined spacings between them which correspond to the pitch p of the cells C1 to C14.
  • the zone containing the electrolyte that is to say the succession of electrolytic spaces 7 can be covered with a film or seal 32 waterproof, for example in thermo-welded plastic.
  • the cover 32 also provides mechanical maintenance of the electrolytic gel.
  • the cover 32 is necessary to keep the electrolyte in its housing which constitutes the succession of electrolytic spaces 8.
  • the cover 32 is perforated by the lower edges 18 of the separating plates PI to P15, during the 'sinking of the latter into the; * * cells.
  • the inner edge 18 and possibly the edges 16, 17 of these plates can be made sharp, by example by giving them a triangular shape (not shown).
  • the movement which must lead to the insertion of the electrodes E +, E- in the cells C1 to C14 can be obtained by a displacement of the separating plates PI to P15 and / or by a displacement of the electrolytic block 30.
  • the separating plates PI to P15 are overmolded in a plastic part
  • the plastic part 38 extends above the succession of cells C1 to C3, and it carries the separating plates PI to P15 with which it constitutes a possibly displaceable block called "electrode block" 35.
  • the separating plates PI to P15 are thus fixed to each other, and maintained with a spacing between them which corresponds to the pitch p according to which the cells C1 to C14 are arranged.
  • the displacement of the electrode block 35 is symbolized by an arrow 29; it must be carried out over a distance d2 which is that necessary to transport the separating plates PI to P15 from the storage position (represented in box 25), to the primed position where they are in the cells, as shown in box 26.
  • the electrode block 35 can slide for example along a shaft 44 disposed along the longitudinal axis 5.
  • the electrode block 35 can be guided in different ways, it can be guided for example using a rib 70 on the shaft 44.
  • the displacement of the electrode block 35 from the storage position to the primed position can be accomplished using various means which are known per se, in particular depending on the application of the battery 1.
  • the block of electrodes 35 can behave like a counterweight whose inertia at the moment of the departure of the shell, causes the displacement and consequently the insertion of the electrodes in the
  • the electrode block 35 acts like a piston and slides on the central shaft 44 so as to be movable along the longitudinal axis 5, between two positions PS and PA: the
  • first position PS is that which is closest to an upper wall 38 of the enclosure 2, and. it constitutes the storage position, the second position A being the primed position.
  • the electrode block 35 is maintained in the storage position PS by conventional means (not shown).
  • the generator 41 is arranged in the example in a space 43 formed between the electrode block 35 and the upper wall of the enclosure 2.
  • the control of the gas generator 41 can be carried out in a conventional manner generally by an electrical pulse.
  • the shaft 44 is equipped a non-return device.
  • a non-return device Various means are known for this purpose. In the nonlimiting example described, this is accomplished using a leaf spring 71 which, during storage, is retracted into the shaft 44 itself; when the electrode block 35 is pressed, the spring 71 escapes and thus prevents a return movement of the electrode block 35.
  • a priming device 40 allows the priming of the battery 1 in a large number of situations and applications: control by electric pulse, percussion or others.
  • an electrochemical cell in accordance with the invention is of very particular interest in the case of mortar fire, because the placement of the electrolyte in the cells of the electrolyte and the balancing in the cells of this electrolyte does not require the presence of a centrifugal force.
  • the outputs "+” and “-” of the electromotive force of battery 1 (that is to say coming from the placing in series of all cells C1 to C14) , are symbolized as being available at first ends 60, of two connecting wires FI, F2; these outputs "+” and “-” being fixed.
  • the two wires FI, F2 are connected at their second end 61 respectively to the plates PI and P15, the electrical contacts being obtained for example by soldering.
  • the electrodes are mobile, that is to say if the insertion of the separating plates PI to P15 between the cells C1 to C14 results from a displacement of these separating plates as explained above, it is necessary to connect the first and the last PI plate, P15 to the fixed connections of the battery, for example by a flexible wire; the wires FI, F2 then have sufficient clearance to absorb the displacement of the electrodes.
  • a connection by spring leaf (not shown) in itself conventional, as described for example in US Pat. No. 4,331,848.
  • the output connections are conventionally and simply carried out on the electrodes themselves.

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Abstract

L'invention concerne les piles électrochimiques du type dit ''à réserve''. Suivant une caractéristique de l'invention, la pile comporte des moyens (38, 40) pour, durant une période de stockage de la pile, maintenir les électrodes (E+, E-) à l'extérieur des cellules (C1 à C14), et d'autre part pour placer ces électrodes dans les cellules pour amorcer la pile.The invention relates to electrochemical cells of the so-called “reserve” type. According to one characteristic of the invention, the cell comprises means (38, 40) for, during a period of storage of the cell, maintaining the electrodes (E +, E-) outside the cells (C1 to C14), and on the other hand to place these electrodes in the cells to prime the battery.

Description

PILE ELECTROCHI IQUE Λ ELECTRODES MOBILES ELECTROCHEMICAL CELL Λ MOBILE ELECTRODES
L'invention concerne les plies électrochimiques notamment les piles électrochimiques du type dit "à réserve" . Elle concerne particulièrement des moyens pour réaliser l'amorçage de telles piles .The invention relates to electrochemical plaice, in particular electrochemical cells of the so-called "reserve" type. It particularly relates to means for initiating such batteries.
Les piles électrochimiques du type à réserve sont des piles destinées à être mises en fonctionnement après une période de stockage dont la durée est variable, et peut aller par exemple jusqu'à 15 ans et plus.Electrochemical cells of the reserve type are cells intended to be put into operation after a storage period of which the duration is variable, and can range for example up to 15 years and more.
Ce type de pile est très utilisé pour fournir une énergie électrique dans des engins balistiques, par exemple des obus, des missiles, etc . . . Mais ces piles présentent aussi un grand intérêt dans d'autres domaines, par exemple celui des dispositifs de sécurité.This type of battery is widely used to supply electrical energy in ballistic missiles, for example shells, missiles, etc. . . But these batteries are also of great interest in other fields, for example that of security devices.
Les piles du type à réserve fournissent une énergie électrique à partir de l'instant où elles sont amorcées. L'amorçage de la pile consiste à réunir les différents éléments qui, de façon classique, transforment la réaction chimique en énergie électrique.Reserve type batteries provide electrical energy from the moment they are primed. Priming the battery consists in bringing together the different elements which, in a conventional manner, transform the chemical reaction into electrical energy.
Une telle pile électrochimique peut comporter une ou plusieurs cellules électrochimiques, le nombre de ces cellules étant fonction de la tension à obtenir. En fonctionnement, c'est-à-dire après amorçage, chaque cellule comprend deux électrodes de polarités opposées en contact avec une quantité d'électrolyte liquide. Le plus souvent, l'électrolyte liquide est maintenu à l'extérieur de la cellule dans un réservoir de stockage, jusqu'à l'instant de l'amorçage. L'amorçage de la pile consiste à libérer l'électrolyte.Such an electrochemical cell can comprise one or more electrochemical cells, the number of these cells being a function of the voltage to be obtained. In operation, that is to say after ignition, each cell comprises two electrodes of opposite polarities in contact with a quantity of liquid electrolyte. Most often, the liquid electrolyte is kept outside the cell in a storage tank, until the moment of priming. Priming the battery consists in releasing the electrolyte.
Dans le cas par exemple des fusées ou obus d'artillerie, durant la période de stockage, le plus souvent toutes les quantités d'électrolyte nécessaires à toutes les cellules sont contenues dans un réservoir de stockage unique. L'amorçage de la pile consiste à libérer l'électrolyte liquide du réservoir et à le conduire dans la ou les différentes cellules . Cet amorçage peut être obtenu en combinant les effets de la forte accélération et de la vitesse de rotation qui apparaissent au départ du coup : l'électrolyte est libéré par exemple par rupture d'un opercule sous l'effet de l'accélération longitudinale, à l'instant du tir ; et l'électrolyte se répartit dans les cellules aidé en cela par la force centrifuge due à la rotation de l'engin sur lui-même.In the case for example of rockets or artillery shells, during the storage period, most often all the quantities of electrolyte necessary for all the cells are contained in a single storage tank. Priming the battery consists in releasing the liquid electrolyte from the reservoir and driving it into the different cell or cells. This priming can be obtained by combining the effects of the strong acceleration and the speed of rotation which appear at the start of the blow: the electrolyte is released for example by rupture of a seal under the effect of the longitudinal acceleration, the instant of the shot; and the electrolyte is distributed in the cells helped in this by the centrifugal force due to the rotation of the machine on itself.
Dans les structures ayant un réservoir de stockage unique pour plusieurs cellules, un problème important réside dans l'équilibrage, c'est-à-dire la répartition la plus égale possible de l'électrolyte entre les différentes cellules, tout en minimisant les communications entre cellules. En effet, dans le cas le plus courant où les électrodes sont du type "électrodes bipolaires", toute quantité d'électrolyte contenue dans des conduits de communication entre cellules engendre un phénomène d'auto-consommation de la pile, ce qui diminue la capacité de cette dernière à fournir de l'énergie à la charge d'utilisation. En outre, l'électrolyte contenu dans ces conduits peut engendrer une fluctuation gênante des tensions délivrées par la pile.In structures having a single storage tank for several cells, an important problem lies in balancing, that is to say the most equal possible distribution of the electrolyte between the different cells, while minimizing the communications between cells. Indeed, in the most common case where the electrodes are of the "bipolar electrodes" type, any quantity of electrolyte contained in communication conduits between cells generates a phenomenon of self-consumption of the battery, which reduces the capacity of the latter to supply energy to the load of use. In addition, the electrolyte contained in these conduits can cause an annoying fluctuation in the voltages delivered by the battery.
Ceci conduit en pratique à adopter différents compromis dans la réalisation de ces piles, qui rendent la structure plus complexe sans pour autant supprimer complètement le problème de l'auto- consommation. On trouve des exemples de réalisation de telles piles électrochimiques, à réserve et "amorçables au coup", notamment dans le brevet US 2996 564, et dans les demandes de brevet français n° 88 15331 et 89 09637.This leads in practice to adopt different compromises in the production of these batteries, which make the structure more complex without completely eliminating the problem of self-consumption. There are examples of embodiment of such electrochemical cells, reserve and "blow-startable", in particular in US Pat. No. 2,996,564, and in French Patent Applications Nos. 88 15331 and 89 09637.
Il est à noter que le problème posé par l'amorçage des piles à réserve, dans le cas des munitions tournantes, est rendu encore plus difficile dans le cas où la pile est montée dans un engin ou projectile pouvant subir de faibles accélérations, par exemple un obus de mortier. Le cas de l'obus de mortier est particulièrement difficile en effet, du fait de sa faible accélération possible au départ, et de l'absence de rotation .It should be noted that the problem posed by priming the reserve batteries, in the case of rotating ammunition, is made even more difficult in the case where the battery is mounted in a missile or projectile which can undergo slight accelerations, by example a mortar shell. The case of the mortar shell is particularly difficult indeed, because of its possible weak acceleration at the start, and the absence of rotation.
Aussi, les principes expliqués ci-dessus pour réaliser la libération et la distribution de l'électrolyte dans les cellules sont inapplicables . D'autres solutions sont envisagées, qui sont technologiquement beaucoup plus complexes .Also, the principles explained above for achieving the release and distribution of the electrolyte in the cells are inapplicable. Other solutions are envisaged, which are much more technologically complex.
De fait, ces solutions plus complexes ne paraissent pas avoir encore abouti industriellement. A ce jour, l'alimentation électrique de fusées de mortier se fait à l'aide de systèmes à turbine et alternateur, dont la mise en oeuvre est complexe et chère, mais qui ont le mérite d'exister.In fact, these more complex solutions do not seem to have yet succeeded industrially. To date, the electrical supply of mortar rockets is done using turbine and alternator systems, the implementation of which is complex and expensive, but which have the merit of existing.
La présente invention se rapporte aux piles électrochimiques notamment du type à réserve. Elle concerne particulièrement des moyens pour réaliser l'amorçage de telles piles, et s'applique aussi bien dans le cas des fortes ou des faibles accélérations, avec force centrifuge ou non. Elle permet de réaliser un amorçage très rapide tout en évitant les défauts d'auto-consommation et de mauvaise répartition de l'électrolyte. En outre, l'invention se prête bien à des réalisations industrielles économiques au point qu'elle peut s'appliquer dans de nombreux domaines autres que ceux déjà cités, par exemple l'alimentation électrique de dispositifs de sécurité, tels que extincteurs, balises, etc . . . .The present invention relates to electrochemical cells, in particular of the reserve type. It particularly relates to means for initiating such batteries, and applies equally well in the case of strong or weak accelerations, with centrifugal force or not. It allows very rapid priming while avoiding self-consumption faults and poor distribution of the electrolyte. In addition, the invention lends itself well to economic industrial achievements to the point that it can be applied in many fields other than those already mentioned, for example the electrical supply of safety devices, such as fire extinguishers, beacons, etc. . . .
Suivant l'invention, une pile électrochimique comportant au moins une cellule, la rellule comportant deux électrodes de polarisés opposées et un espace électroly tique contenant un électrolyte , est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens pour, d'une part maintenir les électrodes à l'extérieur de la cellule durant une période de stockage de la pile, et pour d'autre part placer ces électrodes dans la cellule pour amorcer la pile .According to the invention, an electrochemical cell comprising at least one cell, the rellule comprising two opposite polarized electrodes and an electrolyte space containing an electrolyte, is characterized in that it furthermore comprises means for, on the one hand maintaining the electrodes outside the cell during a storage period of the battery, and on the other hand place these electrodes in the cell to prime the battery.
Cette solution est particulièrement intéressante en ce qu'elle permet de stocker l'électrolyte dans la cellule elle-même, à la position d'utilisation, de telle sorte que la mise en place de l'électrode provoque le fonctionnement immédiat de la pile. De plus dans le cas de plusieurs cellules, la répartition de l'électrolyte dans les cellules est toujours correcte car réalisée lors de la fabrication de la pile .This solution is particularly advantageous in that it makes it possible to store the electrolyte in the cell itself, at the position of use, so that the placement of the electrode causes the battery to operate immediately. In addition, in the case of several cells, the distribution of the electrolyte in the cells is always correct since it is carried out during the manufacture of the cell.
L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et caractéristiques qu'elle présente apparaîtront mieux à la lecture de la description qui suit, faite en référence aux figures annexées parmi lesquelles :The invention will be better understood and other advantages and characteristics which it presents will appear better on reading the description which follows, made with reference to the appended figures among which:
- la figure 1 montre une pile conforme à l'invention- Figure 1 shows a battery according to the invention
10 par une vue en coupe parallèle à une cellule ;10 by a sectional view parallel to a cell;
- la figure 2 est une vue de dessus de la pile de l'invention montrant une distribution de plusieurs cellules avec leurs électrodes.- Figure 2 is a top view of the cell of the invention showing a distribution of several cells with their electrodes.
La figure 1 montre schématiquement, à titre d'exemple l"-** non limitatif, une pile électrochimique 1 conforme à l'invention.Figure 1 shows schematically, by way of example l "- ** without limitation, an electrochemical cell 1 according to the invention.
La pile 1 est du type à réserve. Elle comporte une enceinte 2 qui, dans l'exemple non limitatif décrit, a une section circulaire (représentée par son diamètre dl) , le plan de cette section étant perpendiculaire à celui de la figure 1. 0 Plusieurs cellules électrochimiques sont disposées autour d'un axe longitudinal 5 de l'enceinte, parmi lesquelles seulement deux cellules C2, CIO sont représentées à la figure 1.Battery 1 is of the reserve type. It comprises an enclosure 2 which, in the nonlimiting example described, has a circular section (represented by its diameter dl), the plane of this section being perpendicular to that of FIG. 1. 0 Several electrochemical cells are arranged around a longitudinal axis 5 of the enclosure, of which only two cells C2, CIO are shown in FIG. 1.
La figure 2 est une vue de dessus de la pile 1, vue qui est symbolisée sur la figure 1 par une flèche 4, et qui 5 montre la pile 1 suivant sa section.Figure 2 is a top view of the stack 1, view which is symbolized in Figure 1 by an arrow 4, and which 5 shows the stack 1 according to its section.
Dans l'exemple non limitatif décrit, 14 cellules électrochimiques Cl à C14 consécutives sont distribuées autour de l'axe longitudinal 5 suivant un pas p ; l'axe longitudinal 5 étant perpendiculaire au plan de la figure 2 , il apparaît sur 0 cette dernière comme un point. Bien entendu, dans l'esprit de l'invention ces cellules peuvent être disposées différemment et être en un nombre différent, plus grand ou plus sfaible pouvant aller jusqu'à une unique cellule.In the nonlimiting example described, 14 consecutive electrochemical cells C1 to C14 are distributed around the longitudinal axis 5 at a pitch p; the longitudinal axis 5 being perpendicular to the plane of Figure 2, it appears on 0 the latter as a point. Of course, in the spirit of the invention these cells can be arranged differently and be in a different number, larger or more sfaible can go up to a single cell.
Chaque cellule Cl à C14 comprend deux électrodes E - , E+ de polarités opposées, disposées de part et d'autre d'un espace appelé "espace électrolytique" 7 contenant un électrolyte 8.Each cell C1 to C14 includes two electrodes E -, E + of opposite polarities, arranged on either side of a space called "electrolytic space" 7 containing an electrolyte 8.
Les cellules électrochimiques Cl à CM sont montées en série et ajoutent les tensions qu'elles produisent, façon que la force électromotrice totale soit disponible entre deux sorties " + " , "-" , dont l'une est la polarité positive délivrée par une électrode E+, de la première cellule Cl , et l'autre "-" est la polarité négative délivrée par l'électrode E- de la dernièreThe electrochemical cells C1 to CM are connected in series and add the voltages they produce, so that the total electromotive force is available between two outputs "+", "-", one of which is the positive polarity delivered by an electrode E +, from the first cell Cl, and the other "-" is the negative polarity delivered by the electrode E- of the last
10 cellule C14.10 cell C14.
De façon en elle-même classique les électrodes E- , E+ sont constituées par des lames bipolaires , c'est-à-dire qu'elles sont portées par des plaques séparatrices PI à P15, sur les deux grandes faces opposées de ces dernières : les plaquesIn a conventional manner, the electrodes E-, E + are constituted by bipolar plates, that is to say that they are carried by separating plates PI to P15, on the two large opposite faces of the latter: the plaques
15 séparatrices PI à P15 sont en un matériau conducteur dont une face est recouverte par exemple de plomb pour former une électrode négative E- , et dont l'autre face est recouverte par exemple de dioxyde de plomb (Pb0_) pour former une électrode positive E+ .15 separators PI to P15 are made of a conductive material one side of which is covered, for example, with lead to form a negative electrode E-, and the other side of which is covered, for example, with lead dioxide (Pb0_) to form a positive electrode E + .
20 Ainsi par exemple, la troisième plaque séparatrice P3 qui sépare la seconde et la troisième oollulos électrochimiques C2 et C3, porte sur une face l'électrode négative E- de la seconde cellule C2 et porte sa face opposée l'électrode E+ de la troisième cellule C3.20 For example, the third separator plate P3 which separates the second and third electrochemical cells C2 and C3, carries on one face the negative electrode E- of the second cell C2 and carries its opposite face the electrode E + of the third cell C3.
25 Les plaques séparatrices PI et PI 5 n'ont en principe pas besoin de leur dépôt E- (pour PI) et E+ (pour P15) , mais pour des raisons économiques, il est plus simple en pratique de les réaliser dans la même plaque que les autres, bien que la face formant E- dans le cas de PI et la face formant E+ dans le 25 The separating plates PI and PI 5 do not in principle need their deposition E- (for PI) and E + (for P15), but for economic reasons, it is simpler in practice to make them in the same plate than the others, although the side forming E- in the case of PI and the side forming E + in the
-*-*-- cas de P15 ne jouent aucun rôle électrique .- * - * - cases of P15 play no electrical role.
L'espace électrolytique 7 est déterminé dans chaque cellule Cl à C4 entre les deux électrodes E+ , E- et entre 3 parois isolantes : la première appelée paroi périphérique 10 est du côté de l'enceinte 2 ; la seconde située à l'opposé de la première est appelée paroi centrale 11, elle est constituée par exemple par une couronne de matériau isolant 13 centrée sur l'axe longitudinal 5 ; la troisième paroi isolante étant formée par le fond isolant 21 de la cellule.The electrolytic space 7 is determined in each cell C1 to C4 between the two electrodes E +, E- and between 3 insulating walls: the first called peripheral wall 10 is on the side of the enclosure 2; the second located opposite the first is called central wall 11, it is constituted by example by a crown of insulating material 13 centered on the longitudinal axis 5; the third insulating wall being formed by the insulating bottom 21 of the cell.
Dans chaque cellule Cl à C14, les parois périphériques et centrales 10, 11 sont séparées par une distance Dl dite de séparation qui s'étend parallèlement à des rayons (non représentés) de l'enceinte 2.In each cell C1 to C14, the peripheral and central walls 10, 11 are separated by a distance D1 called separation which extends parallel to the rays (not shown) of the enclosure 2.
Suivant une caractéristique de l'invention, quand la pile 1 est en fonctionnement, les plaques séparatrices PI à P15 ont une longueur Ll parallèle à la distance Dl de séparation et plus grande que cette dernière, de manière que chacun des bords latéraux 16, 17 des plaques séparatrices PI à P15 débordent et soient enfoncés dans les parois isolantes périphériques et centrales 10, 11. Ces bords latéraux 16, 17 sont ainsi enserrés dans les parois 10, 1 1 et protégés de tout contact avec l'électrolyte 8, afin d'éviter le phénomène d'auto-consommation .According to a characteristic of the invention, when the stack 1 is in operation, the separating plates PI to P15 have a length L1 parallel to the distance Dl of separation and greater than the latter, so that each of the lateral edges 16, 17 separator plates PI to P15 protrude and are inserted into the peripheral and central insulating walls 10, 11. These lateral edges 16, 17 are thus enclosed in the walls 10, 11 and protected from any contact with the electrolyte 8, in order to '' avoid the phenomenon of self-consumption.
En référence à nouveau à la figure 1, cette dernière représente particulièrement, d'une part la seconde cellule C2 dans une partie gauche de la figure située dans un encadré repéré 25 ; et elle représente particulièrement la dixième cellule C10 dans un second encadré repéré 26.Referring again to FIG. 1, the latter particularly represents, on the one hand, the second cell C2 in a left part of the figure located in a box marked 25; and it particularly represents the tenth cell C10 in a second box marked 26.
L'encadré 25 a pour but d'illustrer la position de stockage de la pile, c'est-à-dire sont état non amorcé et donc quand elle ne fonctionne pas . L'encadré 26 a pour but d'illustrer la position amorcée, quand la pile est mise en fonctionnement .The purpose of box 25 is to illustrate the storage position of the battery, that is to say its state is not primed and therefore when it is not working. The purpose of Box 26 is to illustrate the primed position when the battery is put into operation.
Suivant une autre caractéristique de l'invention, en position de stockage de la pile, les électrodes E+ , E- sont tenues à l'extérieur des cellules Cl à C14. Ceci est illustré par l'encadré 25, dans lequel la plaque séparatrice P3 est tenue écartée du bloc électrolytique 30 que constituent les différentes cellules Cl à C14 contenant chacune un électrolyte 8. La troisième plaque séparatrice P3 porte sur sa face visible une électrode négative E- destinée à la seconde cellule C2, et porte sur l'autre face une électrode positive E+ destinée à la troisième cellule C3.According to another characteristic of the invention, in the battery storage position, the electrodes E +, E- are held outside the cells C1 to C14. This is illustrated by box 25, in which the separating plate P3 is kept away from the electrolytic block 30 which constitute the different cells C1 to C14 each containing an electrolyte 8. The third separating plate P3 carries on its visible face a negative electrode E- intended for the second cell C2, and carries on the other face a positive electrode E + intended for the third cell C3.
Suivant l'invention, l'amorçage de la pile 1 est obtenu par la mise en place des différentes électrodes E+ , E- dans les différentes cellules Cl à C14. A cet effet, toutes les plaques séparatrices PI à P15 sont déplacées depuis une position haute (montrée dans l'encadré 25) , jusqu'à une position basseAccording to the invention, the priming of the cell 1 is obtained by the installation of the different electrodes E +, E- in the different cells C1 to C14. For this purpose, all the separating plates PI to P15 are moved from a high position (shown in box 25), to a low position
10 (montrée dans l'encadré 26) où elles sont engagées entre les différentes cellules Cl à C14 jusqu'à appuyer sur le fond isolant 21 de la cellule, c'est-à-dire le fond avec lequel est en contact l'électrolyte 8.10 (shown in box 26) where they are engaged between the different cells C1 to C14 until they press on the insulating bottom 21 of the cell, that is to say the bottom with which the electrolyte is in contact 8.
Cette dernière position des plaques séparatrices PI àThis last position of the PI separator plates at
15 P15 est illustrée dans l'encadré 26 dans lequel on voit qu'une électrode positive E+, formant la face visible de la dixième plaque séparatrice P10, est placée à l'intérieur de la dixième cellule CIO.P15 is illustrated in Box 26 in which it is seen that a positive electrode E +, forming the visible face of the tenth separator plate P10, is placed inside the tenth CIO cell.
On peut observer comme indiqué précédemment, que laWe can observe as indicated above, that the
20 plaque séparatrice P10 a une longueur Ll supérieure à la distance de séparation Dl, de telle manière que ses bords latéraux 16 et 17 sont engagés dans les parois isolantes 10, 11. En outre les plaques séparatrices ont une hauteur Hl plus grande que la profondeur H2 de l'espace électrolytique 7, de20 separating plate P10 has a length L1 greater than the separation distance Dl, so that its lateral edges 16 and 17 are engaged in the insulating walls 10, 11. Furthermore the separating plates have a height Hl greater than the depth H2 of the electrolytic space 7, of
*" telle sorte que quand elles sont en place , d'une part elles ont un bord inférieur 18 qui pénètre dans lo fond isolant 21, et d'autre part, elles ont un bord supérieur If) (à l'opposé du bord inférieur 18) qui reste à l'extérieur de l'espace électrolytique 7. * "such that when they are in place, on the one hand they have a lower edge 18 which penetrates into the insulating bottom 21, and on the other hand, they have an upper edge If) (opposite the lower edge 18) which remains outside of the electrolytic space 7.
-O En période de stockage, chaque cellule Cl à C14 contient la quantité d'électrolyte nécessaire à son fonctionnement, et les électrodes E+, E- sont tenues écartées du bloc électrolytique .-O During storage period, each cell C1 to C14 contains the quantity of electrolyte necessary for its operation, and the electrodes E +, E- are kept apart from the electrolytic block.
L'amorçage consiste à placer les électrodes E+, E- dans le bloc électrolytique, en contact avec l'électrolyte. Ceci est obtenu par un mouvement relatif entre le bloc électrolytique et les plaques séparatrices PI P15 , et comme décrit ci-dessus, les dimensions de ces dernières sont telles que, au fur et à mesure de leur enfoncement dans une cellule, elles pénètrent les parois périphériques et centrale 10, 11 dans lesquelles leurs bords latéraux 16, 17 sont noyés et isolés de l'électrolyte, de même que leur bord inférieur 18 est enfoncé dans le fond 21 ; cette disposition permet d'éviter le phénomène d'auto-consommation qui se produit quand la tranche d'une lame bipolaire baigne dans l'électrolyte .Priming consists in placing the electrodes E +, E- in the electrolytic block, in contact with the electrolyte. This is obtained by a relative movement between the electrolytic block and the PI P15 separator plates, and as described above, the dimensions of the latter are such that, as they are inserted into a cell, they penetrate the peripheral walls and central 10, 11 in which their lateral edges 16, 17 are embedded and isolated from the electrolyte, just as their lower edge 18 is pressed into the bottom 21; this arrangement makes it possible to avoid the phenomenon of self-consumption which occurs when the edge of a bipolar blade is immersed in the electrolyte.
Bien entendu le matériau électriquement isolant dans lequel sont réalisées les parois 10, 11 et le fond 21 doit avoir une structure adaptée à se laisser pénétrer par les bords des plaques sans se désagréger, et à maintenir une étanchéité autour de ces bords. Des matériaux ayant les qualités requises sont par exemple des élastomètres, ou des gels du type silicone.Of course, the electrically insulating material in which the walls 10, 11 and the bottom 21 are made must have a structure suitable for being allowed to penetrate the edges of the plates without falling apart, and for maintaining a seal around these edges. Materials having the required qualities are for example elastometers, or gels of the silicone type.
L'électrolyte peut être sous forme liquide ou bien de préférence, sous forme solide, c'est-à-dire sous la forme d'un gel. Un tel électrolyte solide appelé dans la suite de la description "gel électrolytique" peut être obtenu d'une façon en elle-même simple, en ajoutant à l'électrolyte des agents gélifiants par exemple à base de silice colloïdale ou autre .The electrolyte can be in liquid form or preferably in solid form, that is to say in the form of a gel. Such a solid electrolyte called in the following description "electrolytic gel" can be obtained in itself simple, by adding gelling agents to the electrolyte, for example based on colloidal silica or the like.
Dans l'exemple non limitatif décrit où les électrodes E+, E- sont en plomb et en oxyde de plomb , le gel électrolytique peut être par exemple à base de silice colloïdale, plus acide fluoborique et diéthylène glycol.In the nonlimiting example described where the electrodes E +, E- are made of lead and lead oxide, the electrolytic gel can for example be based on colloidal silica, plus fluoboric acid and diethylene glycol.
Quelle que soit la nature de l 'électrβl te 7, il est contenu dans les cellules Cl à C14 durant da période de stockage, à la position et dans la forme de son utilisation, c'est-à-dire qu'il est immédiatement utilisable avec une parfaite répartition dans les cellules . Il n'y a donc pas de problème d'équilibrage des quantités d'électrolyte entre cellules, comme dans l'art antérieur, car l'enfoncement des plaques séparatrices PI à P15 a seulement pour effet de séparer l'une de l'autre les parts respectives d'électrolyte de deux cellules Cl à C14 consécutives . En fait les parois isolantes 10, 11 et le fond 21 ainsi que l'électrolyte 8 peuvent s'étendrent de façon continue : les cellules Cl à C14 sont effectivement matérialisées par l'enfoncement des plaques séparatrices PI àWhatever the nature of the electrβl te 7, it is contained in cells Cl to C14 during da storage period, at the position and in the form of its use, that is to say that it is immediately usable with perfect distribution in the cells. There is therefore no problem of balancing the quantities of electrolyte between cells, as in the prior art, because the depression of the separator plates PI to P15 only has the effect of separating from each other the respective parts of electrolyte of two cells C1 to C14 consecutive. In fact the insulating walls 10, 11 and the bottom 21 as well as the electrolyte 8 can extend continuously: the cells C1 to C14 are effectively materialized by the insertion of the separating plates PI to
P15 ou lames bipolaires, enfoncement qui a pour conséquence de délimiter la part d'électrolyte affectée à chaque cellule, et de placer les électrodes E- , E+ de part et d'autre de cette part d'électrolyte. Bien entendu, il convient pour cela que durant leur enfoncement dans les cellules Cl à C14, les plaques séparatrices PI à P15 soient maintenues à des positions définies autour de l'axe longitudinal 5, avec des écartements prédéterminés entre elles qui correspondent au pas p des cellules Cl à C14. Pour une meilleure conservation du gel électrolytique, vis-à-vis d'un dessèchement par exemple, la zone contenant l'électrolyte c'est-à-dire la succession d'espaces électrolytiques 7, peut être couverte d'un film ou opercule 32 étanche, par exemple en plastique thermo-soudé . L'opercule 32 réalise en outre un maintien mécanique du gel électrolytique .P15 or bipolar plates, depression which results in delimiting the part of electrolyte assigned to each cell, and placing the electrodes E-, E + on either side of this part of electrolyte. Of course, it is appropriate for this that during their insertion into cells C1 to C14, the separating plates PI to P15 are maintained at positions defined around the longitudinal axis 5, with predetermined spacings between them which correspond to the pitch p of the cells C1 to C14. For a better conservation of the electrolytic gel, vis-à-vis a drying for example, the zone containing the electrolyte that is to say the succession of electrolytic spaces 7, can be covered with a film or seal 32 waterproof, for example in thermo-welded plastic. The cover 32 also provides mechanical maintenance of the electrolytic gel.
Dans le cas d'un électrolyte liquide , à base de HBF. par exemple, l'opercule 32 est nécessaire pour conserver l'électrolyte dans son logement que constitue la succession d'espaces électrolytiques 8. Bien entendu l'opercule 32 est perforé par les bords inférieurs 18 des plaques séparatrices PI à P15, lors de l'enfoncement de ces dernières dans le;** cellules . En vue de faciliter la pénétration des plaques séparatrices PI à P15 dans les parois 10, 11, et le fond 21 et éventuellement l'opercule 32, le bord intérieur 18 et éventuellement les bords 16, 17 de ces plaques peuvent être rendus tranchants , par exemple en leur conférant une forme triangulaire (non représentée) .In the case of a liquid electrolyte, based on HBF. for example, the cover 32 is necessary to keep the electrolyte in its housing which constitutes the succession of electrolytic spaces 8. Of course the cover 32 is perforated by the lower edges 18 of the separating plates PI to P15, during the 'sinking of the latter into the; * * cells. In order to facilitate the penetration of the separating plates PI to P15 in the walls 10, 11, and the bottom 21 and possibly the cover 32, the inner edge 18 and possibly the edges 16, 17 of these plates can be made sharp, by example by giving them a triangular shape (not shown).
Le mouvement qui doit conduire à l'enfoncement des électrodes E+, E- dans les cellules Cl à C14 peut être obtenu par un déplacement des plaques séparatrices PI à P15 et/ou par un déplacement du bloc électrolytique 30. Pour des raisons pratiques et mécaniques, il peut être préférable de fixer ce dernier dans l'enceinte 2, et de rendre mobiles les plaques séparatrices PI à P15, comme dans l'exemple non limitatif représenté à la figure 1.The movement which must lead to the insertion of the electrodes E +, E- in the cells C1 to C14 can be obtained by a displacement of the separating plates PI to P15 and / or by a displacement of the electrolytic block 30. For practical and mechanical reasons, it may be preferable to fix the latter in the enclosure 2, and to make the separating plates PI to P15 mobile, as in the nonlimiting example represented in the figure 1.
Il est préférable en outre de guider les plaques PI à P15, particulièrement dans le cas de l'exemple représenté où les cellules Cl à C14 se succèdent le long d'un cercle (voir figure 2) , et où l'espace entre la première et la dernière cellules Cl, C14 est formé d'un espace isolant 33 sans électrolyte .It is also preferable to guide the plates PI to P15, particularly in the case of the example shown where cells C1 to C14 follow one another along a circle (see FIG. 2), and where the space between the first and the last Cl cells, C14 is formed of an insulating space 33 without electrolyte.
Dans l'exemple non limitatif décrit, les plaques séparatrices PI à P15 sont surmoulées dans une pièce plastiqueIn the nonlimiting example described, the separating plates PI to P15 are overmolded in a plastic part
38 qui est commune à toutes ces plaques, de telle façon que toutes ces plaques sont tenues dans la pièce 38 par leur bord supérieur 19.38 which is common to all these plates, so that all these plates are held in the part 38 by their upper edge 19.
La pièce plastique 38 s'étend au dessus de la succession de cellules Cl à C3, et elle porte les plaques séparatrices PI à P15 avec lesquelles elle constitue un bloc éventuellement déplaçable appelé "bloc électrodes" 35. Les plaques séparatrices PI à P15 sont ainsi fixées les unes aux autres, et maintenues avec un ecartement entre elles qui correspond au pas p suivant lequel sont disposées les cellules Cl à C14.The plastic part 38 extends above the succession of cells C1 to C3, and it carries the separating plates PI to P15 with which it constitutes a possibly displaceable block called "electrode block" 35. The separating plates PI to P15 are thus fixed to each other, and maintained with a spacing between them which corresponds to the pitch p according to which the cells C1 to C14 are arranged.
Le déplacement du bloc électrode 35 est symbolisé par une flèche 29 ; il doit s'effectuer sur une distance d2 qui est celle nécessaire à transporter les plaques séparatrices PI à P15 depuis la position de stockage (représentée dans l'encadré 25) , jusqu'à la position amorcée où elles sont dans les cellules, comme montré dans l'encadré 26. Dans ce déplacement, le bloc électrode 35 peut coulisser par exemple le long d'un arbre 44 diposé suivant l'axe longitudinal 5. Le bloc électrode 35 peut être guidé de différentes manières, il peut être guidé par exemple à l'aide d'une nervure 70 sur l'arbre 44. Le déplacement du bloc électrode 35 depuis la position de stockage jusqu'à la position amorcée peut être accompli à l'aide de différents moyens en eux-mêmes connus , notamment en fonction de l'application de la pile 1.The displacement of the electrode block 35 is symbolized by an arrow 29; it must be carried out over a distance d2 which is that necessary to transport the separating plates PI to P15 from the storage position (represented in box 25), to the primed position where they are in the cells, as shown in box 26. In this movement, the electrode block 35 can slide for example along a shaft 44 disposed along the longitudinal axis 5. The electrode block 35 can be guided in different ways, it can be guided for example using a rib 70 on the shaft 44. The displacement of the electrode block 35 from the storage position to the primed position can be accomplished using various means which are known per se, in particular depending on the application of the battery 1.
Par exemple, si la pile 1 est utilisée avec un obus d'artillerie qui présente une très forte accélération, le bloc d'électrodes 35 peut se comporter comme une masselotte dont l'inertie à l'instant du départ de l'obus, provoque le déplacement et par suite l'enfoncement des électrodes dans lesFor example, if the battery 1 is used with an artillery shell which has a very strong acceleration, the block of electrodes 35 can behave like a counterweight whose inertia at the moment of the departure of the shell, causes the displacement and consequently the insertion of the electrodes in the
10 cellules Cl à C14. Il est à noter cependant que la force qui provoque le déplacement du bloc électrode 35 doit être relayée, afin de maintenir les plaques sépararatrices PI à P15 enfoncées entre les cellules Cl à C14.10 cells C1 to C14. It should be noted however that the force which causes the displacement of the electrode block 35 must be relayed, in order to keep the separating plates PI to P15 pressed between the cells C1 to C14.
Il est possible aussi de réaliser le déplacement duIt is also possible to move the
15 bloc électrodes 35, à l'aide d'un dispositif d'amorçage 40 classique utilisant la pression d'un gaz provenant d'un générateur de gaz 41. Le bloc électrode 35 agit comme un piston et coulisse sur l'arbre central 44 de manière à être mobile le long de l'axe longitudinal 5, entre deux positions PS et PA : la15 electrode block 35, using a conventional ignition device 40 using the pressure of a gas coming from a gas generator 41. The electrode block 35 acts like a piston and slides on the central shaft 44 so as to be movable along the longitudinal axis 5, between two positions PS and PA: the
20 première position PS est celle qui est la plus proche d'une paroi supérieure 38 de l'enceinte 2 , et. elle constitue la position de stockage, la seconde position A étant la position amorcée . Le bloc électrode 35 est maintenu à la position PS de stockage par des moyens classiques (non représentés) . •**-' Le générateur 41 est disposé dans l'exemple dans un espace 43 formé entre le bloc électrode 35 et la paroi supérieure de l'enceinte 2. Quand l'amorçage de la pile 1 est décidé, un gaz libéré par le générateur 41 pousse le bloc électrodes 35 comme un piston, et provoque l'enfoncement des20 first position PS is that which is closest to an upper wall 38 of the enclosure 2, and. it constitutes the storage position, the second position A being the primed position. The electrode block 35 is maintained in the storage position PS by conventional means (not shown). • * * - 'The generator 41 is arranged in the example in a space 43 formed between the electrode block 35 and the upper wall of the enclosure 2. When the priming of the cell 1 is decided, a gas released by the generator 41 pushes the electrode block 35 like a piston, and causes the
30 électrodes E-, E+ dans les cellules Cl à C14. La commande du générateur 41 de gaz peut s'effectuer de façon classique généralement par une impulsion électrique .30 electrodes E-, E + in cells C1 to C14. The control of the gas generator 41 can be carried out in a conventional manner generally by an electrical pulse.
En vue de maintenir le bloc électrodes 35 en position d'amorçage après sa mise en position par le générateur .de gaz 41 (ou par l'accélération de départ du coup) , l'arbre 44 est équipé d'un dispositif anti-retour. Différents moyens sont connus à cet effet. Dans l'exemple non limitatif décrit, ceci est accompli à l'aide d'une lame ressort 71 qui, durant le stockage, est escamotée dans l'arbre 44 lui-même ; lorsque le bloc électrode 35 est enfoncé, le ressort 71 échappe et empêche ainsi un mouvement de retour du bloc électrode 35.In order to maintain the electrode block 35 in the priming position after it has been put into position by the gas generator 41 (or by the start acceleration of the blow), the shaft 44 is equipped a non-return device. Various means are known for this purpose. In the nonlimiting example described, this is accomplished using a leaf spring 71 which, during storage, is retracted into the shaft 44 itself; when the electrode block 35 is pressed, the spring 71 escapes and thus prevents a return movement of the electrode block 35.
Avec un capteur approprié, un dispositif d'amorçage 40 permet d'effectuer l'amorçage de la pile 1 dans un grand nombre de situations et d'applications : commande par impulsion électrique, percussion ou autres.With an appropriate sensor, a priming device 40 allows the priming of the battery 1 in a large number of situations and applications: control by electric pulse, percussion or others.
Il est à noter qu'une pile électrochimique conforme à l'invention présente un intérêt tout particulier dans le cas des tirs de mortier, du fait que la mise en place de l'électrolyte dans les cellules de l'électrolyte et l'équilibrage dans les cellules de cet électrolyte n'exige pas la présence d'une force centri uge .It should be noted that an electrochemical cell in accordance with the invention is of very particular interest in the case of mortar fire, because the placement of the electrolyte in the cells of the electrolyte and the balancing in the cells of this electrolyte does not require the presence of a centrifugal force.
Dans l'exemple non limitatif de la figure 2, les sorties "+" et "-" de la force électromotrice de la pile 1 (c'est-à-dire provenant de la mise en série de toutes les cellules Cl à C14) , sont symbolisées comme étant disponibles à des premières extrémités 60, de deux fils de liaisons FI, F2 ; ces sorties "+" et "-" étant fixes . Les deux fils FI, F2 sont reliés à leur seconde extrémité 61 respectivement aux plaques PI et P15, les contacts électriques étant obtenus par exemple par soudure .In the nonlimiting example of FIG. 2, the outputs "+" and "-" of the electromotive force of battery 1 (that is to say coming from the placing in series of all cells C1 to C14) , are symbolized as being available at first ends 60, of two connecting wires FI, F2; these outputs "+" and "-" being fixed. The two wires FI, F2 are connected at their second end 61 respectively to the plates PI and P15, the electrical contacts being obtained for example by soldering.
Si les électrodes sont mobiles, c'est-à-dire si l'enfoncement des plaques séparatrices PI à P15 entre les cellules Cl à C14 résulte d'un déplacement de ces plaques séparatrices comme expliqué précédemment, il est nécessaire de relier la première et la dernière plaque PI, P15 aux connexions fixes de la pile, par exemple par un fil souple ; les fils FI, F2 ont alors un débattement suffisant pour absorber le déplacement des électrodes. Bien entendu on peut aussi utiliser une connexion par lame ressort (non représentée) en elle-même classique, comme décrit par exemple dans le brevet US 4 331 848. Dans le cas contraire où les électrodes sont fixes, les connexions de sortie sont classiquement et simplement réalisées sur les électrodes elles-mêmes . If the electrodes are mobile, that is to say if the insertion of the separating plates PI to P15 between the cells C1 to C14 results from a displacement of these separating plates as explained above, it is necessary to connect the first and the last PI plate, P15 to the fixed connections of the battery, for example by a flexible wire; the wires FI, F2 then have sufficient clearance to absorb the displacement of the electrodes. Of course, it is also possible to use a connection by spring leaf (not shown) in itself conventional, as described for example in US Pat. No. 4,331,848. In the opposite case where the electrodes are fixed, the output connections are conventionally and simply carried out on the electrodes themselves.

Claims

REVENDICATIONS
1. Pile électrochimique, comportant au moins une cellule (Cl à C14) , la cellule comportant deux électrodes (E+, E-) de polarités opposées et un espace électrolytique (7) contenant un électrolyte (8) , caractérisée en ce qu'elle comporte en outre des moyens (38, 40) pour, d'une part maintenir les électrodes (E+, E-) à l'extérieur de la cellule durant une période de stockage de la pile, et d'autre part pour placer ces électrodes dans la cellule pour amorcer la pile.1. Electrochemical cell, comprising at least one cell (Cl to C14), the cell comprising two electrodes (E +, E-) of opposite polarities and an electrolytic space (7) containing an electrolyte (8), characterized in that it further comprises means (38, 40) for, on the one hand holding the electrodes (E +, E-) outside the cell during a storage period of the battery, and on the other hand for placing these electrodes in the cell to prime the cell.
2. Pile électrochimique suivant la revendication 1,2. An electrochemical cell according to claim 1,
10 caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux cellules (Cl à C14) consécutives séparées par une plaque séparatrice (PI à P15) portant une électrode (E+, E-) sur chacune de ses faces opposées de façon à constituer des électrodes du type bipolaire, chaque plaque séparatrice portant deux électrodes de polarités10 characterized in that it comprises at least two consecutive cells (C1 to C14) separated by a separating plate (PI to P15) carrying an electrode (E +, E-) on each of its opposite faces so as to constitute electrodes of the bipolar type, each separating plate carrying two polarity electrodes
-- opposées appartenant à des cellules consécutives, chaque plaque séparatrice étant d'une part maintenue écartée des cellules (Cl à C14) durant la période de stockage, et étant d'autre part disposée entre les cellules quand la pile est amorcée.- opposites belonging to consecutive cells, each separating plate being on the one hand kept apart from the cells (C1 to C14) during the storage period, and on the other hand being disposed between the cells when the stack is primed.
3. Pile électrochimique suivant la revendication 2, 0 caractérisée en ce que durant la période de stockage les espaces électrolytiques (7) de deux cellules (CI à C14) consécutives sont communicants.3. Electrochemical cell according to claim 2, 0 characterized in that during the storage period the electrolytic spaces (7) of two consecutive cells (CI to C14) are communicating.
4. Pile électrochimique suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce que chaque espace 5 électrolytique (7) est formé d'une part entre deux parois isolantes (10,11) séparées par des électrodes (E+, E-) et d'autre part sur un fond isolant (21) , et en ce que chaque plaque séparatrice (PI à P15) a d'une part une longueur (Ll) plus grande qu'une distance de séparation (PI) entre les deux 0 parois isolantes (10, 11) , et a d'autre part une hauteur (Hl) plus grande que la profondeur (H2) de l'espace électrolytique (7) , de manière que dans le mouvement relatif entre les cellules (Cl à C14) et la ou les plaques séparatrices (PI à P15) , des bords (16, 17, 18) , de ces dernières pénètrent les parois isolantes et le fond (10, 11) , et se logent dans ceux-ci afin d'être isolés de l'électrolyte. 4. Electrochemical cell according to any one of claims 2 or 3, characterized in that each electrolytic space (7) is formed on the one hand between two insulating walls (10,11) separated by electrodes (E +, E- ) and on the other hand on an insulating bottom (21), and in that each separating plate (PI to P15) has on the one hand a length (L1) greater than a separation distance (PI) between the two 0 insulating walls (10, 11), and on the other hand a height (Hl) greater than the depth (H2) of the electrolytic space (7), so that in the relative movement between the cells (Cl to C14) and the separating plate (s) (PI to P15), edges (16, 17, 18), of the latter penetrate the insulating walls and the bottom (10, 11), and are housed therein in order to be isolated from the electrolyte.
5. Pile électrochimique suivant l'une quelconque des revendications 2 ou 3 ou 4, caractérisé en ce que durant la période de stockage, l'électrolyte (8) est disposé d'une manière ininterrompue depuis la première cellule (Cl) jusqu'à la dernière cellule (C14) . 5. Electrochemical cell according to any one of claims 2 or 3 or 4, characterized in that during the storage period, the electrolyte (8) is arranged in an uninterrupted manner from the first cell (Cl) to the last cell (C14).
6. Pile électrochimique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que l'électrolyte est sous la forme d'un gel.6. Electrochemical cell according to one of the preceding claims, characterized in that the electrolyte is in the form of a gel.
7. Pile électrochimique suivant la revendication 6, caractérisée en ce que l'électrolyte est constituée à base de silice colloïdale et d'acide fluoborique.7. Electrochemical cell according to claim 6, characterized in that the electrolyte is based on colloidal silica and fluoboric acid.
8. Pile électrochimique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que chaque espace électrolyte est fermé par un opercule (32) étanche .8. Electrochemical cell according to one of the preceding claims, characterized in that each electrolyte space is closed by a seal (32).
9. Pile électrochimique suivant la revendication 8, caractérisé en ce que l'électrolyte est un électrolyte liquide.9. An electrochemical cell according to claim 8, characterized in that the electrolyte is a liquid electrolyte.
10. Pile électrochimique suivant l'une quelconque des revendications 2 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend plusieurs plaques séparatrices (PI à P15) fixées les unes aux autres à l'aide d'une pièce isolante (38) , suivant un pas (p) correspondant au pas des cellules (Cl à C15) .10. Electrochemical cell according to any one of claims 2 to 9, characterized in that it comprises several separating plates (PI to P15) fixed to each other using an insulating part (38), according to a step (p) corresponding to the step of the cells (C1 to C15).
11. Pile électrochimique suivant l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce que la ou les cellules (Cl à C14) sont fixes par rapport à l'enceinte (2) , et en ce que la ou les électrodes (E+, E-) sont mobiles. 11. Electrochemical cell according to one of the preceding claims, characterized in that the cell or cells (Cl to C14) are fixed relative to the enclosure (2), and in that the electrode or electrodes (E +, E- ) are mobile.
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