FR2507389A1 - CLOSURE AND METHOD FOR CLOSING THE FILLING CONDUIT OF A METAL OXIDE / HYDROGEN CELL - Google Patents

CLOSURE AND METHOD FOR CLOSING THE FILLING CONDUIT OF A METAL OXIDE / HYDROGEN CELL Download PDF

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Abstract

Metal oxide/hydrogen cells are operated at a pressure of up to 40 bar and the hydrogen pressure during filling of the cell is up to 10 bar. The permanent, hydrogen-proof closure of the filling line is associated with difficulties. A closure which is simple to produce and is absolutely proof against hydrogen, as well as a method for closing the filling line are specified, in the case of which method the end of the filling line is crushed (pinched, crimped), that is to say it is closed with a pinched welding point, and the pinched welding point (2) is reinforced with a soldered-on cap (4). Soft solder (3) is suitable for use as the solder.

Description

les cellules oxyde metallique/hydrogène sont connues sous de nombreuses formes de réalisation. Dans la plupart des cas, on utilise campe électrodes positives des électrodes classiques (Ag (x) ou NiOOH. Comme masse active négative, on introduit de l'hydrogène sous pression dans la cellule pendant la charge. Dans la plupart des cas, on établit préalableeent une faible pression préalable d'hydrogène alors que les électrodes positives sont déchargées, de sorte que la capacité de ces cellules est limitée par la capacité d'électrodes positives présente.On connait des cellules comportant des électrodes à hydrogène hydrophobes, dont l'empilement est saturé d'électrolyte ; dans ces cas, on prévoit fréquemnent en supplément un réservoir d'électrolyte sous la forme d'un électrolyte excédentaire mobile dans le boîtier ou fixé dans un système de paroi formant mèche. Tbutefois, on connaît aussi des cellules à électrodes à hydrogène hydrophiles qui contiennent une quantité d'électrolyte exactement mesurée dans les constituants de la cellule qui sont liés hydrauliquement. les électrodes négatives utilisent le plus souvent comme catalyseurs du platine, des metaux du groupe du platine ou du nickel de Raney. metal oxide / hydrogen cells are known in many embodiments. In most cases, positive electrodes are used with conventional electrodes (Ag (x) or NiOOH. As negative active mass, hydrogen is introduced under pressure into the cell during charging. In most cases, it is established prior to a low prior hydrogen pressure while the positive electrodes are discharged, so that the capacity of these cells is limited by the capacity of positive electrodes present. We know cells comprising hydrophobic hydrogen electrodes, the stack of which is saturated with electrolyte; in these cases, an electrolyte reservoir is frequently provided in the form of an excess electrolyte which is mobile in the housing or fixed in a wall system forming a wick. hydrophilic hydrogen electrodes which contain an exactly measured amount of electrolyte in the constituents of the cell which are hydraulically linked. es most often use platinum group metals or Raney nickel as platinum catalysts.

Avant leur mise en service, toutes ces cellules doivent être fermées à joint étanche aux gaz et de façon durable. Il est habituel d'emboîter l'empilement d'électrodes monte, imbibé d' élec- trolyte ou sec, dans un récipient résistant à la pression, en deux pièces, le plus souvent cylindrique avec des extrémités hémisphériques, et de souder ensuite l'une à l'autre les deux parties du récipient à pression.Une partie du récipient à pression, ou une borne polaire est munie d'un conduit de remplissage, pour introduire en cas de besoin dans la cellule la totalité ou une quantité ociplé- dentaire d'électrolyte ou d'eau, si l'on utilise une construction de cellule suivant la demande de brevet P 27 50 092 ; ensuite on remplit la cellule dthydrogène, à travers le conduit de remplissage, sous une pression pouvant atteindre environ 10 bars, au moyen d'une bouteille de gaz comprime ; éventuellement, on intercale en amont une sonde de pression du récipient à une pression plus élevée. Après avoir rempli la cellule d'hydrogène sous la pression désirée, on ferme hermétiquement le tube de remplissage. Before being put into service, all these cells must be closed with a gas-tight seal and in a durable manner. It is usual to nest the stack of mounted electrodes, soaked with electrolyte or dry, in a pressure-resistant container, in two pieces, usually cylindrical with hemispherical ends, and then to weld the one to the other the two parts of the pressure receptacle. One part of the pressure receptacle, or a pole terminal is provided with a filling conduit, to introduce if necessary into the cell the whole or an associated amount electrolyte or water, if using a cell construction according to patent application P 27 50 092; then the hydrogen cell is filled, through the filling conduit, under a pressure which can reach approximately 10 bars, by means of a compressed gas cylinder; optionally, a pressure sensor of the container is inserted upstream at a higher pressure. After filling the cell with hydrogen under the desired pressure, the filling tube is sealed.

Jusqu a présent, ceci se produit de la façon suivante tout d'abord, on aplati ou écrase le tube de remplissage à quelques centimètres de distance du récipient de la cellule et, ensuite, on le tourbe une fois ou meme deux fois (en S), à la façon d'un joint à labyrinthe. De cette façon, le tube de remplissage est étanche et peut être coupé à proximité du point d' écrasement, sur le côté de ce point qui est le plus proche de la bouteille de gaz comprime, puisque l'hydrogène contenu dans le récipient de la cellule est empêché de s'échapper. Toutefois, pour un fonctionnement de longue durée de la cellule, un joint étanche réalisé de cette façon est absolument insuffisant.L'extrémité recourbée du tube de remplissage doit donc encore être soudée en supplément par un procédé approprié. Up to now, this happens in the following way first, we flatten or crush the filling tube a few centimeters away from the cell container and then we peat it once or even twice (in S ), like a labyrinth seal. In this way, the filling tube is sealed and can be cut near the crushing point, on the side of this point which is closest to the compressed gas cylinder, since the hydrogen contained in the container of the cell is prevented from escaping. However, for long-term operation of the cell, a watertight seal produced in this way is absolutely insufficient. The curved end of the filling tube must therefore also be welded in addition by an appropriate method.

Toutefois, toute une série d'inconvénients sont liés à ce procédé. En raison du temps relativement long, qui s'écoule entre l'écrasement du tube avec son repliage consécutif et le soudage, le procédé manque de sécurité, compte tenu du grand débit de fuite de 1' extrémité écrasée du tube de remplissage et de la grande vitesse de diffusion de l'hydrogène, qui résulte de la pression qui règne dans la cellule après le soudage.Par ailleurs, le soudage implique l'utilisation de températures qui se trouvent dans le domaine des températures de fusion du matériau du conduit de remplissage, ce qui est délicat, pour des raisons de sécurité, dans le cas d'un boîtier de cellule rempli d'hydrogène sous pression. le but de l'invention est donc de trouver une fermeture, ou un procédé de fermeture, pour un conduit de remplissage d'une cellule oxyde métallique/ hydrogène qui soit étanche ainsi que rapide, simple et sûr à réaliser. However, a whole series of drawbacks are linked to this process. Due to the relatively long time which elapses between the crushing of the tube with its subsequent folding and the welding, the process lacks security, given the large leakage rate of the crushed end of the filling tube and the high rate of diffusion of hydrogen, which results from the pressure which reigns in the cell after welding. Besides, welding involves the use of temperatures which are in the range of the melting temperatures of the material of the filling pipe , which is difficult, for safety reasons, in the case of a cell housing filled with pressurized hydrogen. the object of the invention is therefore to find a closure, or a closure method, for a pipe for filling a metal oxide / hydrogen cell which is tight as well as quick, simple and safe to produce.

Suivant l'invention, ce problème est résolu par le fait qu'on écrase 1 'extrémité du conduit de remplissage et qu'on le munit d'un capuchon métallique soudé. According to the invention, this problem is solved by the fact that the end of the filling duct is crushed and that it is provided with a welded metal cap.

Suivant une autre caractéristique de 1' invention, le conduit de remplissage possède un diamètre extérieur de 0,6 à 4 mm, en particulier de 1,5 à 2 nain, et un diamètre intérieur de 0,2 à 3 mm, en particulier de 0,8 à 1,2 mm.  According to another characteristic of the invention, the filling duct has an outside diameter of 0.6 to 4 mm, in particular 1.5 to 2 dwarfs, and an inside diameter of 0.2 to 3 mm, in particular of 0.8 to 1.2 mm.

Suivant une autre caractéristique de l'invention, le cou- duit de remplissage est compose de cuivre, de nickel ou d'acier inoxydable
Suivant une autre caractéristique de l'invention, le capuchon recouvre le joint à écrasement d'au moins 2 irni, en particulier de 4 à 6 mm.
According to another characteristic of the invention, the filling hose is composed of copper, nickel or stainless steel
According to another characteristic of the invention, the cap covers the crushing seal with at least 2 irni, in particular from 4 to 6 mm.

Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le capuchon possède une épaisseur de paroi de 0,2 à 2 mm, en particulier de 0,5 à 1,5 mm.  According to yet another characteristic of the invention, the cap has a wall thickness of 0.2 to 2 mm, in particular from 0.5 to 1.5 mm.

Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, le capuchon est composé de cuivre ou de laiton. According to yet another characteristic of the invention, the cap is made of copper or brass.

Suivant encore une autre caractéristique de l'invention, la soudure est composée d'un alliage d'étain contenant du plat et/ou de l'argent. According to yet another characteristic of the invention, the solder is composed of a tin alloy containing dish and / or silver.

L'invention concerne également un procédé pour fermer le conduit de remplissage d'une oellule oxyde metallique/hydrogène par écrasement qui consiste à écraser l'extrémité du conduit de remplissage et à souder un capuchon métallique sur le joint à écrasement. The invention also relates to a method for closing the filling duct of a metal oxide / hydrogen cell by crushing, which consists in crushing the end of the filling duct and in welding a metal cap on the crushing joint.

Lors de l'écrasement, on exerce sur le tube de remplissage une pression suffisamment élevée pour que le matériau de oe tube de remplissage soit soudé à froid au point d'écrasement ; en même temps, le tube de remplissage est soupe au point d'écrasement . En raison de ce soudage du matériau, qui se produit lors de 1' écrasement, 1' écrasement est appelé également soudage par oompression. L' écra- sement ou soudage par cempression constitue en soi une technique de fermeture connue et utilisée pour les tubes inetalliques, mais jusqu'à présent, cette technique n'était utilisée que lorsqu'il régnait dans les tubes ainsi fermes, à l'état de fonctionnement, soit une dépression, soit seulement une légère surpression (jusqu'à environ 2 bars) parce que la fermeture est certes très étanche mais qu'elle ne peut pas résister à des pressions (intérieures) plus élevées.  During the crushing, the filling tube is exerted a sufficiently high pressure so that the material of the filling tube is cold welded at the crushing point; at the same time, the filling tube is souped to the point of crushing. Because of this welding of the material, which occurs during the crushing, the crushing is also called compression welding. Crushing or welding by compression constitutes in itself a known closing technique used for non-metallic tubes, but until now, this technique was only used when it prevailed in the tubes thus closed, when operating state, either a vacuum, or only a slight overpressure (up to about 2 bars) because the closure is certainly very tight but it cannot withstand higher (internal) pressures.

A la suite d'expériences, on a constate que ces soudures par compression peuvent frequemment résister à une pression d'hy drogène jusqu'à 25 bars, toujours à une pression allant jusqu'à 10 bars mais pas à des pressions allant jusqu'à 40 bars, corne celles qui sont habituelles en fonctionnement, par exemple dans les cellules NiOOH/H2.  As a result of experiments, it has been observed that these compression welds can frequently withstand a hydrogen pressure up to 25 bars, always at a pressure up to 10 bars but not at pressures up to 40 bars, like those that are usual in operation, for example in NiOOH / H2 cells.

les soudures par cempression réussissent particulièrement bien sur les tubes qui possèdent un diamètre extérieur de 0,6 à 4 mm, notamment de 1,5 à 2 mm, et un diamètre intérieur de 0,2 à 3 mm, notamment de 0,8 à 1,2 mn. On peut citer tomme matériaux appropriés pour le tube, par exemple, le cuivre, le laiton, le nickel, l'inconel et les aciers inoxydables, le nickel et les aciers inoxydables étant préférés parmi les métaux précités en raison de leur résistance à la corrosion. pressure welds work particularly well on tubes which have an outside diameter of 0.6 to 4 mm, especially 1.5 to 2 mm, and an inside diameter of 0.2 to 3 mm, especially 0.8 to 1.2 min. Mention may be made of materials suitable for the tube, for example, copper, brass, nickel, inconel and stainless steels, nickel and stainless steels being preferred among the abovementioned metals because of their resistance to corrosion. .

le soudage par compression lui-même peut s'effectuer à une pression dans la conduite tubulaire pochant atterre jusqu'à environ 10 bars ; une telle pression peut donc être affectée comme pression initiale à une cellule oxyde métallique/hydrogène. the compression welding itself can be carried out at a pressure in the tubular pipe poaching land up to about 10 bars; such a pressure can therefore be assigned as initial pressure to a metal oxide / hydrogen cell.

Si un tel joint soudé par oompression est renforcé par un capuchon métallique brasé, la fermeture reste étanche, même en présence de contraintes de pression cycliques, cempottant des pointes de pression de, par exemple, 50 bars sur un grand nombre de milliers de cycles. If such a compression-welded joint is reinforced by a brazed metal cap, the closure remains tight, even in the presence of cyclic pressure constraints, capping pressure peaks of, for example, 50 bars over a large number of thousands of cycles.

Charme matériaux pour le capuchon, on peut utiliser tout les métaux ou alliages qui possèdent une solidité mécanique suffisante, par exemple, le cuivre, le laiton, le nickel et l'acier inoxydable parmi ces métaux, le cuivre et le laiton sont préférés parce qu'ils sont bien mouilles par la plupart des soudures. Pour posséder une capacité de résistance mécanique suffisante, l'épaisseur de paroi du capuchon doit être comprise entre 0,2 et 2 gm, notamment entre 0,5 et 1,5 irni, parce que, dans ce cas, les capuchons peuvent être manipulés sans déformation, même avec des outils. Une épaisseur de paroi excédant 2 mm n'apporte aucun avantage mais ne fait qu'entrainer un accroissement de la consommation de matière.  Charm materials for the cap, one can use all metals or alloys that have sufficient mechanical strength, for example, copper, brass, nickel and stainless steel among these metals, copper and brass are preferred because 'they are well wetted by most welds. To have a sufficient capacity for mechanical resistance, the wall thickness of the cap must be between 0.2 and 2 gm, in particular between 0.5 and 1.5 irni, because, in this case, the caps can be handled without deformation, even with tools. A wall thickness exceeding 2 mm does not bring any advantage but only leads to an increase in the consumption of material.

Le capuchon doit entourer entièrement le joint soudé par compression et le recouvrir d'au moins 2 mn pour assurer la stabilité mécanique. Un recouvrement de 4 à 6 irin ss'est révélé particu lièrement avantageux. Si le recouvrement est supérieur à 10 irrn on n'obtient qu'un accroissement des coûts du capuchon et de la brasure. Comme capuchon de fermeture, on peut également utiliser éventuellement un morceau de tube approprié pour recevoir la brasure. The cap must completely surround the compression welded joint and cover it for at least 2 minutes to ensure mechanical stability. An overlap of 4 to 6 irins has been found to be particularly advantageous. If the overlap is greater than 10 irrn, only an increase in the costs of the cap and of the solder is obtained. As a closure cap, a suitable piece of tubing can also optionally be used to receive the solder.

Campe soudure pour le capuchon, on peut utiliser n'importe quelle soudure tendre mais on préfère des soudures tendres à l'étain, contenant du plomb ou de l'argent, en raison de la facilite avec laquelle on peut se les procurer et de leur faible prix. Ces soudures peuvent également contenir encore d'autres additions habituelles telles que du cuivre ou de l'antimoine etc. La soudure est utilisée en une quantité telle que l'espace intermediaire contenu entre le capuchon et le conduit de remplissage soit entièrement rempli de
L'intervalle de soudage et l'aptitude au mouillage de la soudure peuvent être adaptés d'une façon connue à la matière constitutive du conduit de remplissage et du capuchon et à l'aptitude de la fermeture par écrasement à résister aux sollicitations thermiques.
Welding cage for the cap, any soft solder can be used but soft solder with tin, containing lead or silver, is preferred because of the ease with which they can be obtained and their low price. These solders can also contain still other usual additions such as copper or antimony etc. The solder is used in an amount such that the intermediate space contained between the cap and the filling duct is completely filled with
The weld interval and the wettability of the weld can be adapted in a known manner to the material of the filling conduit and the cap and to the ability of the compression closure to withstand thermal stresses.

Par ailleurs, le montage du capuchon protecteur est extrê mement simple et rapide à exécuter. Pour cela, on plonge l'extrémité aplatie du conduit de remplissage de la cellule dans la cavité, ren- plie de soudure, du chapeau d'appui qui a été préalablement porté à une température légèrement supérieure à la température de fusion de la soudure, jusqu'à ce que la soudure soit devenue solide. Furthermore, mounting the protective cap is extremely simple and quick to perform. For this, the flattened end of the cell filling duct is immersed in the cavity, filled with solder, of the support cap which has been previously brought to a temperature slightly higher than the melting temperature of the solder, until the solder has become solid.

De cette façon, l'élément est fermé à joint étanche aux gaz et de façon durable. In this way, the element is closed with a gas-tight and durable seal.

La figure 1 est une coupe d'une cellule oxyde métallique/ hydrogène représentée schématiquement. les pèles 11 et 11' passent à travers la paroi du boîtier 5, au rroyende traversées 12 et 12' iso lées et étanches à la pression et ils sont réunis, par les faisceaux de queues conductrices 14 et 14', aux électrodes positives et négatives de l'empilement d'électrodes 15. L'empilement d'électrodes 15 s'appuie sur le boîtier 5 par l'intermédiaire de supports 13 et 13'. Figure 1 is a section of a metal oxide / hydrogen cell shown schematically. the pegs 11 and 11 ′ pass through the wall of the housing 5, at the crossings 12 and 12 ′ insulated and pressure-tight and they are joined, by the bundles of conductive tails 14 and 14 ′, to the positive and negative electrodes of the electrode stack 15. The electrode stack 15 is supported on the housing 5 by means of supports 13 and 13 '.

Le conduit de remplissage 1 est fixé par la soudure 6 et traverse de façon étanche leboltier à pression 5. Son ouverture située à l'intérieur de la cellule est dirigée vers la paroi 5 du boîtier et à distance de l'empilement d'électrodes 15 puisqu'il s'agit d'une cellule conforme à la demande de brevet allemand P 27 50 092, dans laquelle l'électrolyte se trouve dans l'empilement sous la forme sèche et que, par le conduit de remplissage, on ajoute uniquement de l'eau distillée. Avec l'addition d'eau, cette forme particulière de réalisation du conduit de remplissage évite que l'électrolyte ne soit extrait de l'empilement de la pile par lessivage et qu'il fasse en suite défaut dans les pores des composants de la cellule.Par ailleurs, on a indiqué par la ligne interrompue 16 le niveau de l'eau qui s'établit tout d'abord lorsque la totalité de la quantité d'eau nécessaire pour la mise en service d'un empilement sec imprégné d'électrolyte est introduite par le conduit de remplissage. L'ettr# mité extérieure du conduit de remplissage est fermée par le joint soudé par cempression 2 et le capuchon 4 soudé.The filling duct 1 is fixed by the weld 6 and passes tightly through the pressure bolt 5. Its opening located inside the cell is directed towards the wall 5 of the housing and away from the stack of electrodes 15 since it is a cell in accordance with German patent application P 27 50 092, in which the electrolyte is in the stack in the dry form and that, by the filling duct, only distilled water. With the addition of water, this particular embodiment of the filling conduit prevents the electrolyte from being extracted from the stack of the cell by leaching and that it subsequently fails in the pores of the components of the cell. .In addition, the broken line 16 indicates the water level which is established first when all of the quantity of water necessary for the use of a dry stack impregnated with electrolyte is introduced through the filling pipe. The outer end of the filling duct is closed by the welded seam 2 and the cap 4 welded.

La figure 2 montre par une vue agrandie le capillaire 1 du conduit de remplissage, avec le joint soudé par compression 2 et le chapeau de renforcement 4 qui est fixé à 1 'extrémité du capillaire du conduit de remplissage par un joint soudé 3 forme au moyen de soudure tendre. le capillaire 1 du conduit de remplissage débouche dans le volume intérieur du boîtier de la cellule et est relié à la paroi 5 du boîtier par soudage ou brasage < représenté en 6). L'ex trématé ouverte du capillaire 1 peut faire saillie plus ou moins loin dans le volume intérieur du boitier résistant à la pression. Figure 2 shows in an enlarged view the capillary 1 of the filling conduit, with the compression welded joint 2 and the reinforcement cap 4 which is fixed to one end of the capillary of the filling conduit by a welded joint 3 formed by means of soft solder. the capillary 1 of the filling conduit opens into the interior volume of the cell housing and is connected to the wall 5 of the housing by welding or soldering (shown in 6). The open opening of the capillary 1 can protrude more or less far into the interior volume of the pressure-resistant housing.

les figures 3 et 3a montrent d'autres formes de réalisation d'une fermeture. On a indiqué en "b" le recouvrement du joint soudé par compression. La fermeture suivant l'invention est étanche même à des pressions élevées, elle peut être réalisée de façon simple et sûre et, grâce à l'utilisation d'une soudure tendre, elle permet de travailler à des températures beaucoup plus basses que celles qu'on utilise pour le soudage.  Figures 3 and 3a show other embodiments of a closure. The overlap of the compression welded joint has been indicated in "b". The closure according to the invention is waterproof even at high pressures, it can be produced in a simple and safe manner and, thanks to the use of a soft solder, it makes it possible to work at temperatures much lower than those than we use for welding.

Exemple 1
On fixe un conduit de remplissage, présenté sous la forme d'un capillaire en nickel d'une longueur d'environ 10 an, ouvert à ces deux extremités, possédant un diamètre extérieur de 2 mn et un diamètre de lumière de 1 irni, dans la calotte d'un récipient à pression comme celui représenté sur la figure 1, par brasage, de manière que ce conduit fasse saillie d'environ 1 an à l'interieur du récipient à pression. L'extrémité du capillaire qui émerge à l'extérieur a été fermée par soudage par cempression, à l'aide d'une pinoe de soudage par compression (fabricant CHA Industrie, E.U.A.
Example 1
A filling duct is fixed, presented in the form of a nickel capillary with a length of about 10 years, open at these two ends, having an outside diameter of 2 min and a light diameter of 1 irni, in the cap of a pressure container like that shown in Figure 1, by brazing, so that this conduit projects about 1 year inside the pressure container. The end of the capillary which emerges outside was closed by cempressure welding, using a compression welding pin (manufacturer CHA Industrie, EUA

(Produit P.O.D. 375) ' que l'on peut se procurer auprès de la firme K. Shaefer, 6078, Neu-Isenburg - RFA). On chauffe un capuchon de cuivre, fait de cuivre en barre (99,8% Ou) d'un diamètre de 6 mm, d'une longueur de 10 rrrn et présentant un perçage central de 3 itrn de diamètre et de 6 mm de profondeur, au moyen d'un fer à souder et on remplit sa cavité de soudure à l'étain (Sn60PbCu2, présentant un intervalle de fusion de 183 à 1900 C).Ensuite, on emmanche le capuchon à l'aide d'une pincette, sur le joint soudé par compression du capillaire en nickel, jusqu a ce que l'extrémité déformée du capillaire soit entièrement immergée dans la cavité remplie de soudure liquide et on le fixe dans cette position jusqu'à la solidification de cette soudure.(Product P.O.D. 375) 'which can be obtained from the firm K. Shaefer, 6078, Neu-Isenburg - FRG). A copper cap is heated, made of copper rod (99.8% Ou) with a diameter of 6 mm, a length of 10 rrrn and having a central bore of 3 itrn in diameter and 6 mm deep , using a soldering iron and filling its cavity with tin solder (Sn60PbCu2, with a melting interval of 183 to 1900 C). Then, plug the cap in with a pair of tweezers, on the compression welded joint of the nickel capillary, until the deformed end of the capillary is completely immersed in the cavity filled with liquid solder and it is fixed in this position until the solidification of this solder.

A la place des bornes 11, 11' représentées à la figure 2, le récipient à pression est muni de raccordements pour des conduits hydrauliques, de manière à remplir la cellule d'huile hydraulique et à la soumettre à une épreuve de pression. La pression engendrée dans le récipient testé a été portée à 50 bars en 5 s, puis maintenue à ce niveau pendant 5 s puis ramenée à la pression ambiante en 5 s. Ce cycle de pression a été répété 3000 fois, la fermeture du capillaire est restée étanche Après cette épreuve, on a coupé le capillaire de remplissage entre la fermeture et le récipient à pression et scié le capuchon de fermeture dans un plan contenant l'axe de révolution du capillaire.L'examen de la coupe de la fer meture au microscope n'a nitré aucune détérioration du joint soudé par compression.  In place of the terminals 11, 11 ′ shown in FIG. 2, the pressure receptacle is provided with connections for hydraulic conduits, so as to fill the cell with hydraulic oil and to submit it to a pressure test. The pressure generated in the tested container was brought to 50 bars in 5 s, then maintained at this level for 5 s and then brought back to ambient pressure in 5 s. This pressure cycle was repeated 3000 times, the closure of the capillary remained sealed. After this test, the filling capillary was cut between the closure and the pressure receptacle and the closure cap was sawn in a plane containing the axis of capillary revolution. Examination of the cross section of the iron under the microscope revealed no deterioration in the compression welded joint.

Exemple 2
On a muni un conduit de remplissage en nickel d'environ 1,5 m de longueur possedant un diametre extérieur de 2 mn et un diamètre intérieur de 1 mimi, d'une façon appropriée, à une extra mité, d'une robinetterie qui permettait de raccorder le conduit à des bouteilles d'argon et d'oxygène. L'autre extrémité du capillaire a été brasée dans la partie inférieure d'un récipient à pression en deux parties, comme on l'a représenté sur la figure 2.La calotte supérieure du récipient à pression était amcvible. Dans ce récipient, on a placé un empilement d'électrodes imprégné d' élec- trolyte, comprenant des électrodes positives en NiOOH et des élec- trodes négatives composées d'un catalyseur et contenant du nickel de Raney désactivé puis on a ferme le récipient à pression par soudage de la calotte supérieure, en même temps qu'on faisait passer un lent courant d'argon gazeux à travers le conduit de remplissage et le récipient, jusqu'à ce que le récipient soit fermé, Ensuite, on a placé la cellule dans un bain d'eau et on l'a soumise à une épreuve d'étanchéité à une pression d'argon de 40 bars.Ensuite, on a balayé plusieurs fois l'élément à l'aide d'hydrogène, en portant à chaque fois la pression d'hydrogène à 10 bars et en la ramenant à 1 bar. Finalement, on a donné une pression d'hydrogène de 6 bars et coupé les capillaires de nickel, carme décrit dans l'exemple 1, à une distance d'environ 5 an du boîtier de la cellule, par soudage par compression et on l'a fermé définitivement à l'aide d'un capuchon de soudure en cuivre, possedant une épaisseur de paroi de 1,5 irni et une longueur de 10 mu, au moyen d'une soudure composée de 60% en poids d'étain et de 40% en poids de plomb. On a construit 10 cellules de cette sorte, qui ont atteint pendant le fonctionnement, à ltetat de charge totale, une pression naximum de 38 bars. La fermature de ces cellules était encore absolument étanche au bout de 6000 heures de fonctionnement, lorsqu'on a arrêté l'expérience.
Example 2
A nickel filling pipe of about 1.5 m in length with an outside diameter of 2 min and an inside diameter of 1 mm was provided, suitably, at one end, with a tap which allowed connect the duct to argon and oxygen cylinders. The other end of the capillary was brazed into the bottom of a two-part pressure container, as shown in Figure 2. The upper cap of the pressure container was removable. In this container, a stack of electrodes impregnated with electrolyte was placed, comprising positive electrodes made of NiOOH and negative electrodes composed of a catalyst and containing deactivated Raney nickel, then the container was closed. pressure by welding of the upper cap, at the same time as passing a slow stream of argon gas through the filling duct and the container, until the container is closed, Then, the cell was placed in a water bath and subjected to a tightness test at an argon pressure of 40 bars. Then the element was swept several times with hydrogen, bringing to each times the hydrogen pressure to 10 bars and reducing it to 1 bar. Finally, a hydrogen pressure of 6 bars was given and the capillaries of nickel, carm described in example 1, were cut off at a distance of approximately 5 years from the cell casing, by compression welding and closed permanently with a copper solder cap, having a wall thickness of 1.5 mm and a length of 10 μm, using a solder composed of 60% by weight of tin and 40% by weight of lead. 10 cells of this kind were built, which reached a maximum pressure of 38 bar during operation at full charge. The closure of these cells was still absolutely tight after 6000 hours of operation, when the experiment was stopped.

Claims (14)

REVENDICATIONS 1. Fermeture pour le conduit de remplissage d'une cellule oxyde métallique/hydrogène au moyen d'un joint à écrasement, caractérisée en ce qu'on écrase l'extrêmité du conduit de remplissage et qu'on le munit d'un capuchon métallique soudé. 1. Closure for the filling pipe of a metal oxide / hydrogen cell by means of a crushing joint, characterized in that the end of the filling pipe is crushed and that it is fitted with a metal cap welded. 2. Fermeture suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit de remplissage possède un diamètre extérieur de 0,6 à 4 mm, en particulier de 1,5 à 2 nin, et un diamètre intérieur de 0,2 à 3 mm, en particulier de 0,8 à 1,2 irrn.  2. Closure according to claim 1, characterized in that the filling duct has an external diameter of 0.6 to 4 mm, in particular 1.5 to 2 nin, and an internal diameter of 0.2 to 3 mm, in particular from 0.8 to 1.2 irrn. 3. Fermeture suivant la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que le conduit de remplissage est composé de cuivre, de nickel ou d'acier inoxydable. 3. Closure according to claim 1 or 2, characterized in that the filling duct is composed of copper, nickel or stainless steel. 4. Fermeture suivant l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le capuchon recouvre le joint à écrasement d'au moins 2 rrrn, en particulier, de 4 à 6 mm. 4. Closure according to one of claims 1 to 3, characterized in that the cap covers the crushing joint with at least 2 rrrn, in particular, from 4 to 6 mm. 5. Fermeture suivant l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le capuchon possède une épaisseur de paroi de 0,2 à 2 nin, en particulier de 0,5 à 1,5 item.  5. Closure according to one of claims 1 to 4, characterized in that the cap has a wall thickness of 0.2 to 2 nin, in particular 0.5 to 1.5 items. 6. Fermeture suivant l'une des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que le capuchon est composé de cuivre ou de laiton. 6. Closure according to one of claims 1 to 5, characterized in that the cap is made of copper or brass. 7. Fermeture suivant l'une des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que la soudure est composée d'un alliage d'étain contenant du plomb et/ou de l'argent.  7. Closure according to one of claims 1 to 6, characterized in that the solder is composed of a tin alloy containing lead and / or silver. 8. Procédé pour fermer le conduit de remplissage d'une cellule oxyde métallique/hydrogène par écrasement, caracterisé en ce qu'on écrase l'extrémité du conduit de remplissage et qu'on soude un capuchon métallique sur le joint à écrasement. 8. Method for closing the filling duct of a metal oxide / hydrogen cell by crushing, characterized in that the end of the filling duct is crushed and that a metal cap is welded to the crushing joint. 9. Procédé suivant la revendication 8, caractérisé en ce qu'on utilise un conduit de remplissage qui possède un diamètre ex térieur de 0,6 à 4 mm, en particulier de 1,5 à 2 mm et un diamètre intérieur de 0,2 à 3 mm, en particulier de 0,8 à 1,2 mm  9. Method according to claim 8, characterized in that a filling pipe is used which has an outside diameter of 0.6 to 4 mm, in particular 1.5 to 2 mm and an inside diameter of 0.2 at 3 mm, in particular from 0.8 to 1.2 mm 10. Procédé suivant l'une des revendications 8 et 9, caractérisé en ce qu'on utilise un conduit de remplissage composé de nickel, de cuivre ou d'acier inoxydable.  10. Method according to one of claims 8 and 9, characterized in that one uses a filling conduit composed of nickel, copper or stainless steel. 11. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'on soude un capuchon qui recouvre le joint à écrasement d'au moins 2 irm, en particulier de 4 à 6 nin.  11. Method according to one of claims 8 to 10, characterized in that a cap is welded which covers the crushing joint with at least 2 µm, in particular 4 to 6 nin. 12. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 11, caractérisé en ce qu'on soude un capuchon qui possède une épaisseur de paroi de 0,2 mm à 2 mm, en particulier de 0,5 à 1,5 iris.  12. Method according to one of claims 8 to 11, characterized in that a cap which has a wall thickness of 0.2 mm to 2 mm, in particular from 0.5 to 1.5 iris, is welded. 13. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 12, caractérisé en ce qu'on soude un capuchon qui est composé de cuivre ou de laiton. 13. Method according to one of claims 8 to 12, characterized in that a cap which is made of copper or brass is welded. 14. Procédé suivant l'une des revendications 8 à 13, caractérisé en ce qu'on soude le capuchon au moyen d'une soudure qui est composée d'un alliage d'étain contenant du plat et/ou de 1' ar- gent.  14. Method according to one of claims 8 to 13, characterized in that the cap is welded by means of a solder which is composed of a tin alloy containing dish and / or silver .
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3333475C1 (en) * 1983-09-16 1985-01-10 Deutsche Automobilgesellschaft Mbh, 3000 Hannover Pressure-resistant housing for alkaline electrochemical hybrid cells having a gaseous reactant, especially metal-oxide/hydrogen cells
CN108365160B (en) * 2017-12-27 2020-10-23 广州倬粤动力新能源有限公司 Horizontal battery wax sealing method
JP2023054444A (en) * 2021-10-04 2023-04-14 浜松ホトニクス株式会社 Light-emitting encapsulation body and light source device

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3804671A (en) * 1972-09-18 1974-04-16 Power Conversion Inc Non-aqueous battery construction and method of sealing same by cold welding
US3850694A (en) * 1972-11-27 1974-11-26 Communications Satellite Corp Low pressure nickel hydrogen cell
GB1518483A (en) * 1976-03-08 1978-07-19 Mallory & Co Inc P R Hermetically sealed electrochemical cell
FR2384358A1 (en) * 1977-03-17 1978-10-13 Centre Nat Etd Spatiales ACCUMULATOR BATTERY IMPROVEMENTS
US4231228A (en) * 1979-08-03 1980-11-04 Carrier Corporation Combination process tube and vibration attenuator for a refrigeration circuit

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3669744A (en) * 1971-02-25 1972-06-13 Tsenter Boris I Hermetically sealed nickel-hydrogen storage cell
US3867199A (en) * 1972-06-05 1975-02-18 Communications Satellite Corp Nickel hydrogen cell

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3804671A (en) * 1972-09-18 1974-04-16 Power Conversion Inc Non-aqueous battery construction and method of sealing same by cold welding
US3850694A (en) * 1972-11-27 1974-11-26 Communications Satellite Corp Low pressure nickel hydrogen cell
GB1518483A (en) * 1976-03-08 1978-07-19 Mallory & Co Inc P R Hermetically sealed electrochemical cell
FR2384358A1 (en) * 1977-03-17 1978-10-13 Centre Nat Etd Spatiales ACCUMULATOR BATTERY IMPROVEMENTS
US4231228A (en) * 1979-08-03 1980-11-04 Carrier Corporation Combination process tube and vibration attenuator for a refrigeration circuit

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DE3122201C1 (en) 1982-11-11

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