FR2513812A1 - CONTAINER FOR CHEMICAL SOURCE OF ELECTRIC CURRENT, ESPECIALLY FOR ALKALINE ACCUMULATOR - Google Patents
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Abstract
Description
Bac pour source chimique de courant électrique, notamment pour accumulateur alcalin
La présente invention concerne l'industrie électrochimique et plus particulierement les bacs pour sources chimiques de courant électrique.Tank for chemical source of electric current, especially for alkaline accumulator
The present invention relates to the electrochemical industry and more particularly the tanks for chemical sources of electric current.
L'invention est surtout utilisable pour les accumu- lateurs alcalins. The invention is especially usable for alkaline batteries.
Aujourd'hui, aucune branche industrielle ne peut se passer des sources chimiques de courant électrique, c'est-a-dire des sources du courant obtenu par transformation de l'énergie d'une réaction chimique d'oxydoréduction en l'énergie électrique. Today, no industrial branch can do without chemical sources of electric current, that is to say sources of current obtained by transformation of the energy of a chemical oxidation-reduction reaction into electric energy.
D'après le schéma électrochimique, les accumulateurs, considérés comme les sources chimiques de courant les plus répandues, se classent en deux catégories accumulateurs acides et accumulateurs alcalins. According to the electrochemical scheme, accumulators, considered as the most widespread chemical sources of current, fall into two categories acid accumulators and alkaline accumulators.
A l'heure actuelle, on constate un besoin accru en accumulateurs alcalins et, surtout, en accumulateurs ayant des caractéristiques améliorées et une durée de service prolongée. At the present time, there is an increased need for alkaline batteries and, above all, batteries with improved characteristics and an extended service life.
En fait il ne s'agit pas uniquement d'étendre la fabrication des types existants d'accumulateurs alcalins, mais aussi de perfectionner leur structure, d'améliorer leurs performances énergétiques et caractéristiques pondérales spécifiques et d'augmenter leur durée de service. In fact, it is not only a question of expanding the production of existing types of alkaline batteries, but also of improving their structure, improving their energy performance and specific weight characteristics and increasing their service life.
Le perfectionnement des types existants d'accumulateurs alcalins est envisagé en particulier en termes d'une réalisation améliorée de leurs bacs servant à recevoir les blocs d'électrodes et l'électrolyte. Les bacs doivent offrir une bonne résistance mécanique pour s'opposer aussi bien à la pression exercée par le bloc d'électrodes sur les parois du récipient qu'à la pression extérieure exercée par les accumulateurs voisins assemblés en batterie; de plus, ils doivent résister aux vibrations et aux chocs prenant naissance au cours de l'utilisation des accumulateurs. The improvement of existing types of alkaline storage batteries is envisaged in particular in terms of an improved production of their tanks serving to receive the electrode blocks and the electrolyte. The tanks must offer good mechanical resistance so as to oppose both the pressure exerted by the block of electrodes on the walls of the container and the external pressure exerted by neighboring accumulators assembled in a battery; in addition, they must resist vibrations and shocks arising during the use of accumulators.
L'électrolyte s'écoulant par un bac endommagé pro voque un échauffement de l'accumulateur en multipliant ainsi le risque de l'incendie. The electrolyte flowing through a damaged tank causes the battery to overheat, thereby increasing the risk of fire.
Les bacs des accumulateurs doivent posséder une isolation électrique extérieure fiable pour éviter les courants de fuite susceptibles d'affecter l'isolation de la batterie d'accumulateurs et d'accroître donc le risque de l'incendie. The accumulator tanks must have reliable external electrical insulation to avoid leakage currents which could affect the insulation of the accumulator battery and therefore increase the risk of fire.
On connaît un bac en acier pour source chimique de courant, sous forme d'un parallélépipède rectangle non cubique, comportant des parois latérales, un fond et un couvercle doté d'un goulot et d'orifices destinés à recevoir les bornes, ces faces étant reliées entre elles par soudure. L'isolation électrique du récipient se présente sous la forme d'une gaine en caoutchouc recouvrant le récipient (voir Gratchev K.J. "Accumulateurs alcalins",
Moscou-Leningrad, Editions "Gossenergoizdat", 1951, page 33).A steel tank is known for a chemical source of current, in the form of a non-cubic rectangular parallelepiped, comprising side walls, a bottom and a cover provided with a neck and orifices intended to receive the terminals, these faces being connected together by welding. The electrical insulation of the container is in the form of a rubber sheath covering the container (see Gratchev KJ "Alkaline accumulators",
Moscow-Leningrad, Editions "Gossenergoizdat", 1951, page 33).
Ce bac pour source chimique de courant, tout en présentant une robustesse suffisante, possède des carac téristiques spécifiques pondérales (g/Ah) trop élevées, déterminant un poids considérable de la batterie d'accumulateurs obtenue à partir de bacs métalliques et, donc, de l'installation les utilisant. This tank for chemical current source, while having sufficient robustness, has specific weight characteristics (g / Ah) too high, determining a considerable weight of the storage battery obtained from metal tanks and, therefore, of installation using them.
En outre, la fabrication d'un bac métallique pour source chimique de courant exige beaucoup de maind'oeuvre. In addition, the manufacture of a metal container for a chemical current source requires a lot of manpower.
Ces inconvénients sont éliminés avec des bacs pour sources chimiques de courant réalisés en matière plastique. These drawbacks are eliminated with tanks for chemical current sources made of plastic.
Comme on le sait, les bacs en matière plastique sont fabriqués -à partir d'une matière préalablement chauffee'. Or,, le ref#oi- dissement d'un bac fini s'accompagne de l'apparition de contraintes internes dont la valeur peut dépasser la résistance mécanique du récipient. Aux lignes de jonction de deux plans distincts, autrement dit aux arêtes du bac, les contraintes se concentrent en mettant en question la résistance mécanique de ce dernier. Afin de réduire la concentration des contraintes internes dans les bacs pour sources chimiques de courant, les arêtes sont arrondies. As is known, the plastic tubs are made from a previously heated material. Now, the ref # oidification of a finished tank is accompanied by the appearance of internal stresses the value of which may exceed the mechanical strength of the container. At the junction lines of two separate planes, in other words at the edges of the tank, the constraints are concentrated by calling into question the mechanical strength of the latter. In order to reduce the concentration of internal stresses in the tanks for chemical sources of current, the edges are rounded.
Les bacs en matière plastique pour sources chimiques de courant peuvent être réalisés en recourant à deux procédés : coulée ou extrusion suivie d'un soufflage à l'air. Plastic tanks for chemical current sources can be produced using two methods: casting or extrusion followed by air blowing.
Habituellement, les bacs obtenus par coulée comprennent deux éléments constitutifs, savoir un corps et un couvercle soudés l'un à l'autre après l'assemblage de la source chimique de courant. La résistance mécanique des bacs coulés en matière plastique est assurée en conférant à leurs parois une épaisseur suffisante. Usually, the tanks obtained by casting comprise two constituent elements, namely a body and a cover welded to one another after the chemical current source has been assembled. The mechanical strength of the plastic tubs is ensured by giving their walls sufficient thickness.
Toutefois, l'augmentation de l'épaisseur des parois accroit la quantité de matière nécessaire pour la fabrication des bacs, ce qui a un effet défavorable sur les caractéristiques pondérales spécifiques des accumulateurs et réduit le volume intérieur utile du bac pour les mêmes dimensions extérieures de celui-ci,
Par ailleurs, les dispositifs d'usinage utilisés pour obtenir des bacs par le procédé de coulée sont compliqués et coûteux.However, the increase in the thickness of the walls increases the quantity of material necessary for the manufacture of the tanks, which has an unfavorable effect on the specific weight characteristics of the accumulators and reduces the useful internal volume of the tank for the same external dimensions of this one,
Furthermore, the machining devices used to obtain tanks by the casting process are complicated and expensive.
C'est pourquoi des bacs monolithiques réalisés par extrusion, suivie d'un soufflage, sont de nos jours parmi les plus usuels. This is why monolithic tanks made by extrusion, followed by blowing, are nowadays among the most common.
L'épaisseur des parois de tels bacs et donc leur rigidité doivent être partout les mêmes. Pour rendre la surface de jonction entre les parois plus uniforme, les arêtes sont arrondies. L'épaisseur de toutes les parois d'un tel récipient monolithique étant partout la même, les contraintes concentrées affectant la robustesse de ce dernier sont éliminées. The thickness of the walls of such tanks and therefore their rigidity must be the same everywhere. To make the junction surface between the walls more uniform, the edges are rounded. The thickness of all the walls of such a monolithic container being the same everywhere, the concentrated stresses affecting the robustness of the latter are eliminated.
On connaît déjà un bac en matière plastique pour source chimique de courant, réalisé sous forme monolithique avec des parois d'épaisseur uniforme, ce bac se présentant sous la forme d'un parallélépipède rectangle, non cubique, aux arêtes arrondies, muni de bossages pour les bornes et d'un goulot disposés sur la paroi supérieure du récipient (brevet des Etats-Unis n0 3,281.283). A plastic container for chemical current source is already known, produced in monolithic form with walls of uniform thickness, this container being in the form of a rectangular, non-cubic parallelepiped with rounded edges, provided with bosses for the terminals and a neck arranged on the upper wall of the container (US Patent No. 3,281,283).
Ce bac a des parois relativement minces qui ne lui confèrent pas une robustesse suffisante pour être utilisé pour des sources chimiques de courant de grande capacité. This tank has relatively thin walls which do not give it sufficient robustness to be used for chemical sources of large capacity.
Ledit inconvénient est éliminé dans un bac connu pour source chimique de courant, bac qui constitue d'ailleurs le point de départ de l'invention et qui est réalisé en matière plastique sous forme d'un parallélé pipe de rectangle non cubique aux arêtes arrondies, deS structure monolithique avec des parois d'épaisseur uniforme. Ce bac est pourvu de nervures rectangulaires extérieures, exécutées sur ses parois longues, ainsi que de bossages pour les bornes et d'un goulot disposés sur la paroi supérieure du bac (voir $'Recueil des mémoires sur les sources chimiques de courant", fasc. 10, Leningrad, 1975, page 173). Said drawback is eliminated in a known tank for chemical source of current, tank which moreover constitutes the starting point of the invention and which is made of plastic material in the form of a parallel non-cubic rectangle pipe with rounded edges, deS monolithic structure with walls of uniform thickness. This tank is provided with external rectangular ribs, executed on its long walls, as well as bosses for the terminals and a neck arranged on the upper wall of the tank (see $ 'Compendium of memories on chemical sources of current ", fasc 10, Leningrad, 1975, page 173).
Une telle réalisation de bac pour source chimique de courant présente une rigidité insuffisante des arêtes arrondies, affectant la résistance mécanique de l'ensemble du bac
En outre, comme les parois supérieure et inférieure dudit bac, qui servent d'éléments porteurs de la construction, supportent les charges maximales au cours de l'utilisation du bac sans être suffisamment rigides, la robustesse du bac pour source chimique de courant, de même que sa fiabilité, s'en trouvent réduites.Such a container for chemical current source has insufficient rigidity of the rounded edges, affecting the mechanical strength of the entire container
In addition, as the upper and lower walls of said tank, which serve as carrying elements of the construction, support the maximum loads during the use of the tank without being sufficiently rigid, the robustness of the tank for chemical current source, of even its reliability is reduced.
Des batteries formées par des accumulateurs comportant de tels bacs ne permettent pas de maintenir un régime thermique normal, vu l'absence, entre les accumulateurs, de lames d'air qui auraient permis un refroidissement des accumulateurs nécessaire pour le fonctionnement str de ces derniers. Batteries formed by accumulators comprising such tanks do not make it possible to maintain a normal thermal regime, given the absence, between the accumulators, of air gaps which would have allowed the accumulators to cool necessary for the str operation of the latter.
Le but de l'invention est un bac pour source chimique de courant dont les arêtes ainsi que les parois supérieure et inférieure contribueraient à améliorer la rigidité du bac pour augmenter sa résistance mécanique et, du même coup, sa fiabilité. The object of the invention is a tank for a chemical source of current whose edges as well as the upper and lower walls would contribute to improving the rigidity of the tank to increase its mechanical strength and, at the same time, its reliability.
Le but visé est atteint du fait que, dans un bac pour source chimique de courant, réalisé en matière plastique sous forme monolithique avec des parois d'épaisseur uniforme et se présentant sous la forme d'un parallélépipède rectangle, non cubique, avec arêtes arrondies et pourvu de bossages pour les bornes et d'un goulot disposés sur la paroi supérieure du bac, on prévoit, conformément à l'invention, que les arêtes verticales font saillie par rapport aux parois latérales, tandis que les arêtes horizontales inférieures, s'étendant suivant la longueur du bac, font saillie par rapport à la paroi inférieure, toutes les arêtes susmentionnées étant jointes aux parois dont elles font saillie à l'aide de congés avec des rayons de raccordement égaux ou supérieurs à l'éloignement maximum de la surface de l'arête par rapport à la paroi du bac et avec un rapport dudit éloignement maximum entre la surface de l'arête et la paroi du bac à la largeur de l'arête compris entre 0,05 et 0,3, le bac étant en outre pourvu d'au moins deux nervures disposées dans le sens de sa largeur avec un rapport entre la hauteur de la nervure et sa largeur égal ou supérieur à 1, une nervure étant disposée sur la paroi inférieure, tandis que l'autre est disposée sur la paroi supérieure en passant par les bossages pour les bornes. The aim is achieved by the fact that, in a tank for chemical current source, made of plastic in monolithic form with walls of uniform thickness and being in the form of a rectangular, non-cubic parallelepiped, with rounded edges and provided with bosses for the terminals and a neck arranged on the upper wall of the tank, it is provided, in accordance with the invention, that the vertical edges protrude with respect to the side walls, while the lower horizontal edges, s' extending along the length of the tank, protrude with respect to the bottom wall, all the aforementioned edges being joined to the walls of which they project by means of fillets with connecting radii equal to or greater than the maximum distance from the surface of the edge relative to the wall of the tank and with a ratio of said maximum distance between the surface of the edge and the wall of the tank to the width of the edge of between 0.05 and 0.3, the tank being further provided with at least two ribs arranged in the direction of its width with a ratio between the height of the rib and its width equal to or greater than 1, one rib being disposed on the bottom wall, while the other is disposed on the upper wall passing through the bosses for the terminals.
Le fait que les arêtes verticales et les arêtes horizontales inférieures, disposées suivant la longueur du récipient, font saillie par rapport aux parois du récipient, permet d'augmenter la rigidité du récipient, attendu que de telles arêtes saillantes servent de nervures de rigidité,en améliorant ainsi la robustesse du bac. The fact that the vertical edges and the lower horizontal edges, arranged along the length of the container, protrude with respect to the walls of the container, makes it possible to increase the rigidity of the container, since such projecting edges serve as stiffening ribs, in thus improving the robustness of the tank.
Par ailleurs, du fait que les arêtes verticales et les arêtes horizontales font saillie par rapport aux parois, il devient possible de laisser une lame d'air entre les accumulateurs au moment d'assemblage de ces derniers en batterie, ce qui, à son tour, améliore le régime thermique pendant le fonctionnement des accumulateurs réunis en batterie, en augmentant ainsi la sureté de fonctionne ment de ces derniers. Furthermore, due to the fact that the vertical edges and the horizontal edges protrude with respect to the walls, it becomes possible to leave an air gap between the accumulators at the time of assembly of the latter in battery, which, in turn , improves the thermal regime during the operation of accumulators assembled in a battery, thereby increasing the operating safety of the latter.
Grâce au fait que les arêtes s'étendant suivant la longueur du récipient font saillie par rapport à la paroi inférieure, la surface qui supporte les charges de choc se réduit à une valeur minimale, en augmentant ainsi la robustesse du bac. Thanks to the fact that the edges extending along the length of the container protrude relative to the bottom wall, the surface which supports the impact loads is reduced to a minimum value, thereby increasing the robustness of the tank.
L'existence de congés de raccordement entre les arêtes saillantes et les parois avec des rayons de raccordement égaux ou supérieurs à la valeur d'éloignement maximum de la surface de l'arête par rapport à la paroi du récipient permet de joindre progressivement les arêtes aux parois en évitant ainsi toute concentration de contraintes internes aux endroits de raccordement. The existence of connection leave between the projecting edges and the walls with connection radii equal to or greater than the maximum distance between the surface of the edge and the wall of the container makes it possible to gradually join the edges to walls thus avoiding any concentration of internal stresses at the connection points.
Si le rapport de l'éloignement maximum entre la surface de l'arête et la paroi du bac à la largeur de ce dernier est inférieur à 0,05, la jonction entre l'arête et la paroi s'opère avec une progressivité trop poussée et n'offre pas la rigidité voulue au bac. If the ratio of the maximum distance between the surface of the ridge and the wall of the tank to the width of the latter is less than 0.05, the junction between the ridge and the wall takes place with too much progressivity and does not offer the desired rigidity in the tray.
Dans le cas où ledit rapport de l'éloignement maximun entre la surface de l'arête et la paroi du bac à la largeur de l'arête est supérieur à 0,30, il peut y avoir un rapprochement des arêtes sur la paroi latérale.s'étendant suivant la longueur du récipient, autrement dit la duplication de l'épaisseur de la paroi, ce qui perturberait l'uniformité d'épaisseur du bac pris dans son ensemble et affecterait de ce fait sa résistance mécanique. In the case where said ratio of the maximum distance between the surface of the edge and the wall of the tank to the width of the edge is greater than 0.30, there may be a reconciliation of the edges on the side wall. extending along the length of the container, in other words the duplication of the thickness of the wall, which would disturb the uniformity of thickness of the container taken as a whole and would thereby affect its mechanical strength.
La présence de nervures sur les parois inférieure et supérieur constituant les éléments porteurs du bac qui supportent les charges maximales, permet d'augmenter la rigidité de celles-ci et donc celle de llensemble du bac. The presence of ribs on the lower and upper walls constituting the carrying elements of the tank which support the maximum loads, makes it possible to increase the rigidity of these and therefore that of the whole of the tank.
Dans le cas où le rapport de la hauteur de la nervure à sa largeur est inférieure à 1, la nervure perd ses propriétés rigides, de sorte qu'il devient impossible d'obtenir une nervure ayant la forme désirée. In the case where the ratio of the height of the rib to its width is less than 1, the rib loses its rigid properties, so that it becomes impossible to obtain a rib having the desired shape.
La présence de la nervure sur la paroi supérieure de façon qu'elle passe par les bossages pour les bornes per met de réaliser une liaison rigide entre les bossages, confère une rigidité au point de fixation du bloc d'électrodes et améliore la sûreté de fonctionnement du bac. The presence of the rib on the upper wall so that it passes through the bosses for the terminals allows a rigid connection to be made between the bosses, gives rigidity to the point of attachment of the electrode block and improves operational safety. Tray.
Suivant un mode de réalisation du bac,selon l'invention, pour source chimique de courant, la hauteur de la nervure réalisée sur la paroi inférieure du récipient ne dépasse pas la valeur d'éloignement maximum de la surface des arêtes horizontales inférieures par rapport à la paroi inférieure du récipient. According to one embodiment of the tank, according to the invention, for a chemical current source, the height of the rib produced on the lower wall of the container does not exceed the maximum distance from the surface of the lower horizontal edges relative to the bottom wall of the container.
La réalisation de la nervure disposée sur la paroi inférieure du récipient avec une hauteur ne dépassant pas la valeur d'éloignement maximum de la surface des arêtes horizontales inférieures par rapport à la paroi inférieure du bac contribue à rendre le bac suffisamment stable. The realization of the rib arranged on the lower wall of the container with a height not exceeding the maximum distance value of the surface of the lower horizontal edges relative to the lower wall of the container contributes to making the container sufficiently stable.
Suivant un autre mode de réalisation du bac,selon l'invention,pour source chimique de courant, la hauteur de la nervure réalisée sur la paroi supérieure du bac ne dépasse pas celle des bossages pour les bornes. According to another embodiment of the container, according to the invention, for a chemical current source, the height of the rib produced on the upper wall of the container does not exceed that of the bosses for the terminals.
La réalisation de la nervure disposée sur la paroi supérieure du bac avec une hauteur ne dépassant pas celle des bossages pour les bornes permet de simplifier les opérations d'assemblage des accumulateurs en batterie. The production of the rib arranged on the upper wall of the tank with a height not exceeding that of the bosses for the terminals makes it possible to simplify the operations of assembling accumulators into a battery.
L'invention ressortira mieux de la description dë- taillée d'un exemple de réalisation particulier décrit ci-après avec référence aux dessins annexés sur lesquels:
la figure 1 représente un bac pour source -chimique de courant conforme à l'invention, vu en perspective;
la figure 2 représente le bac en une vue axonométrique partielle de dessous.The invention will emerge more clearly from the detailed description of a particular exemplary embodiment described below with reference to the appended drawings in which:
Figure 1 shows a tank for -chemical current source according to the invention, seen in perspective;
Figure 2 shows the tray in a partial axonometric view from below.
On exécute le bac pour source chimique de courant électrique sous forme monolithique avec des parois d'épaisseur uniforme en soufflant l'air sur une pièce brute chaude,de sorte qu'elle se déploie autour d'un bloc d'électrodes, de polarités contraires, isolées par un séparateur (non représenté), pour la soumettre ensuite à un moulage par extrusion. The tank for chemical chemical source of electrical current is executed in monolithic form with walls of uniform thickness by blowing the air on a hot blank, so that it deploys around a block of electrodes, of opposite polarities. , isolated by a separator (not shown), to then subject it to an extrusion molding.
Le bac pour source chimique de courant ainsi obtenu se présente sous la forme d'un parallélépipède rectangle non cubique ayant des parois latérales 1, 2 (figure 1), une paroi inférieure 3 (figure 2), une paroi supérieure 4 (figure 1) et des arêtes arrondies, notamment
- des arêtes verticales 5 entre les parois latérales 1, 2;
- des arêtes horizontales inférieures 6 (figure 2) entre les parois latérales 1 et la paroi inférieure-3, ces arêtes s'étendant suivant la longueur du bac;
- des arêtes horizontales inférieures 7 (figures 1, 2) disposées entre les parois latérales 2 et la paroi inférieure 3 et s'étendant suivant la largeur du bac;
- des arêtes horizontales supérieures 8 (figure 1) entre les parois latérales 1 et la paroi supérieure 4 (suivant la longueur du bac); et
- des arêtes horizontales supérieures 9 entre les parois latérales 2 et la paroi supérieure 4 (suivant la largeur du bac).The tank for chemical current source thus obtained is in the form of a non-cubic rectangular parallelepiped having side walls 1, 2 (Figure 1), a bottom wall 3 (Figure 2), a top wall 4 (Figure 1) and rounded edges, in particular
- vertical edges 5 between the side walls 1, 2;
- Lower horizontal edges 6 (Figure 2) between the side walls 1 and the lower wall-3, these edges extending along the length of the tank;
- Lower horizontal edges 7 (Figures 1, 2) disposed between the side walls 2 and the lower wall 3 and extending along the width of the tank;
- Upper horizontal edges 8 (Figure 1) between the side walls 1 and the upper wall 4 (along the length of the tank); and
- Upper horizontal edges 9 between the side walls 2 and the upper wall 4 (depending on the width of the tank).
Les arêtes verticales 5, ayant une largeur al, font saillie par rapport aux parois latérales 1, 2 d'une distance L1. The vertical edges 5, having a width a 1, project with respect to the side walls 1, 2 by a distance L1.
L'éloignement maximum L1 de la surface de l'arête par rapport aux parois 1, 2 du récipient est déterminé à partir de la plus grande valeur possible de l'énergie volumique spécifique (Wh/dm3) d'un accumulateur ayant certains encombrements normalisés, de la largeur d'électrode adoptée dans les conditions de fabrication et d'une épaisseur minimale de paroi du bac, admissible pour le type donné d'accumulateur, pourvu qu'elle permette d'atteindre la robustesse voulue de ce dernier. The maximum distance L1 of the surface of the edge relative to the walls 1, 2 of the container is determined from the greatest possible value of the specific volume energy (Wh / dm3) of an accumulator having certain standardized dimensions , of the electrode width adopted under the conditions of manufacture and of a minimum wall thickness of the tank, admissible for the given type of accumulator, provided that it makes it possible to achieve the desired robustness of the latter.
La largeur al de l'arête doit être inférieure à la distance entre les saillies situées sur une même paroi pour donner aux arêtes 5 une rigidité suffisante, propre aux nervures. The width al of the edge must be less than the distance between the projections located on the same wall to give the edges 5 sufficient rigidity, specific to the ribs.
Les arêtes 5 ont des congés 10 les raccordant aux parois latérales 1, 2. The edges 5 have fillets 10 connecting them to the side walls 1, 2.
Les arêtes horizontales inférieures 6 (figure 2) font saillie d'une distance L2 par rapport à la paroi inférieure 3 et ont une largeur a2. The lower horizontal edges 6 (FIG. 2) project from a distance L2 relative to the lower wall 3 and have a width a2.
Les valeurs L2 et a2 sont déterminées de la meme façon que L1 et al pour les arêtes 5. The values L2 and a2 are determined in the same way as L1 et al for edges 5.
Les are tes 6 ont des congés 11 les raccordant à la paroi inférieure 3 du bac. The are your 6 have fillets 11 connecting them to the bottom wall 3 of the tank.
Les rayons Rl, R2 des congés de raccordement respectifs 10, 11 doivent être égaux ou supérieurs à la valeur d'éloignement maximum de la surface des arêtes 5 par rapport aux parois 1, 2 et des arêtes 6 par rapport à la paroi 3 pour assurer une jonction progressive entre les arêtes et les parois en y évitant la concentration de contraintes. The radii R1, R2 of the respective connection fillets 10, 11 must be equal to or greater than the maximum distance value of the surface of the edges 5 relative to the walls 1, 2 and of the edges 6 relative to the wall 3 to ensure a progressive junction between the edges and the walls, avoiding the concentration of stresses.
Le rapport de la valeur d'éloignement maximum entre la surface des arêtes 5, 6 et les parois du bac à la largeur de ces arêtes (L1/a1 et L2/a2) est compris entre 0,05 et 0,3, un tel rapport conférant aux arêtes 5, 6 une rigidité suffisante pour servir de nervures. The ratio of the maximum distance value between the surface of edges 5, 6 and the walls of the tank to the width of these edges (L1 / a1 and L2 / a2) is between 0.05 and 0.3, such ratio giving the edges 5, 6 sufficient rigidity to serve as ribs.
La paroi inférieure 3 (fig. 2) comporte une nervure 12 se disposant suivant la largeur du bac, c'est-à-dire parallèlement aux parois latérales 2. The lower wall 3 (FIG. 2) has a rib 12 which is arranged along the width of the tank, that is to say parallel to the side walls 2.
La nervure 12 est rectangulaire et présente une hauteur hl et une largeur a3 ; étant donné qu'elle est disposée au milieu de la paroi 3, on réussit à répartir uniformément la rigidité tout au long de cette dernière. The rib 12 is rectangular and has a height h1 and a width a3; given that it is arranged in the middle of the wall 3, it succeeds in uniformly distributing the rigidity throughout the latter.
La hauteur hl et la largeur a3 liées par la relation h1/a3#1, permettent d'obtenir une arête du profil rectangulaire voulu qui assure une rigidité plus élevée. The height hl and the width a3 linked by the relation h1 / a3 # 1, make it possible to obtain an edge of the desired rectangular profile which ensures higher rigidity.
Les bacs de grande longueur comportent avantageusement un plus grand nombre de nervures réparties uniformé- ment sur toute la surface de la paroi 3. The very long tanks advantageously have a greater number of ribs distributed uniformly over the entire surface of the wall 3.
La paroi supérieure 4 (fig. 1) du récipient comporte une nervure 13 disposée dans le sens de la largeur du bac, ctest-à-dire parallèlement aux parois latérales 2, deux bossages 14 pour les bornes (non représentées) et un goulot 15. The upper wall 4 (fig. 1) of the container has a rib 13 arranged across the width of the tank, that is to say parallel to the side walls 2, two bosses 14 for the terminals (not shown) and a neck 15 .
La nervure 13 passe par les bossages 14 pour les bornes et le goulot 15, ce qui permet une liaison rigide entre le bossage 14 et le goulot 15, en améliorant ainsi la fiabilité du bac. The rib 13 passes through the bosses 14 for the terminals and the neck 15, which allows a rigid connection between the boss 14 and the neck 15, thereby improving the reliability of the tank.
La nervure 13 est-de forme rectangulaire et possède des chanfreins 16 entre les bossages 14 et la paroi supérieure 4, ce qui fournit une liaison rigide supplémentaire entre ces derniers. The rib 13 is rectangular in shape and has chamfers 16 between the bosses 14 and the upper wall 4, which provides an additional rigid connection between the latter.
La hauteur h2 et la largeur a4 de la nervure 13 sont liées par la relation h2/a42/1 permettant d'obtenir une nervure de la forme rectangulaire requise. The height h2 and the width a4 of the rib 13 are linked by the relationship h2 / a42 / 1 making it possible to obtain a rib of the required rectangular shape.
Pour des bacs ayant un plus grand nombre de paires de bornes (non représentées) le nombre de nervures 13 disposées sur la paroi supérieure 4 est égal à celui de paires de bossages 14 pour les bornes. For tanks having a greater number of pairs of terminals (not shown) the number of ribs 13 arranged on the upper wall 4 is equal to that of pairs of bosses 14 for the terminals.
Conformément à l'invention, la hauteur hl de la nervure 12 (fig. 2) réalisée sur la paroi inférieure 3 ne dépasse pas la valeur L2 d'éloignement maximum de la surface des arêtes horizontales inférieures par rapport à la paroi 3, ce qui fournit au récipient une plus grande stabilité. According to the invention, the height hl of the rib 12 (fig. 2) produced on the lower wall 3 does not exceed the value L2 of maximum distance from the surface of the lower horizontal edges relative to the wall 3, which provides the container with greater stability.
La hauteur h2 de la nervure 13 (fig. 1) réalisée sur la paroi supérieure 4 ne dépasse pas la hauteur h3 des bossages 14 pour les bornes, une augmentation de la hauteur h2 au-delà de la limite indiquée rendant plus compliqué l'assemblage des accumulateurs en batterie sans accroltre la rigidité de la liaison entre les bornes. The height h2 of the rib 13 (fig. 1) produced on the upper wall 4 does not exceed the height h3 of the bosses 14 for the terminals, an increase in the height h2 beyond the limit indicated making assembly more complicated. accumulators in battery without increasing the rigidity of the connection between the terminals.
Les parois latérales 2 peuvent recevoir en addition des nervures rectangulaires (non représentées) sans ou avec un congé de raccordement à la surface de la paroi, ce qui donne aux parois une rigidité supplémentaire, leur permettant de mieux résister à la poussée du bloc d'électrodes due au gonflement des électrodes au cours de l'utilisation. The side walls 2 can receive in addition rectangular ribs (not shown) without or with a connection leave on the surface of the wall, which gives the walls an additional rigidity, allowing them to better resist the thrust of the block of electrodes due to swelling of the electrodes during use.
Des essais de résistance des bacs monolithiques en matière plastique pour sources chimiques de courant électrique ont été effectués en amenant de l'air, sous une pression jusqu'à 1 atm, à l'intérieur desdits bacs. Resistance tests of the monolithic plastic tanks for chemical sources of electric current were carried out by bringing air, under a pressure up to 1 atm, inside said tanks.
Les essais comparatifs des bacs connus et de celui de la présente invention ont montré que :
- les bacs traditionnels présentaient des fentes le long des arêtes verticales et horizontales inférieures ;
- les bacs ayant des arêtes en saillie sans congés de raccordement les joignant aux parois par rapport auxquelles elles font saillie, présentaient des fentes suivant les lignes de raccordement ;
- les bacs selon la présente invention n'avaient pas de fentes ou autres défectuosités à la pression indiquée.Comparative tests of known tanks and that of the present invention have shown that:
- traditional bins had slits along the lower vertical and horizontal edges;
- the tubs having projecting edges without connection fillets joining them to the walls with respect to which they project, had slots along the connection lines;
- The trays according to the present invention had no cracks or other defects at the pressure indicated.
Cependant, si le rapport de la valeur d'éloignement maximum entre la surface de l'arête et la paroi à la largeur de l'arête (L1, 2/a1 2) est égal ou inférieur à 0,05, une déformation (cambrure) des parois du récipient a été observée, déformation due à une rigidité insuffisante. Une telle déformation peut conduire à la longue à la destruction du bac. However, if the ratio of the maximum distance value between the surface of the edge and the wall to the width of the edge (L1, 2 / a1 2) is equal to or less than 0.05, a deformation (camber ) of the container walls was observed, deformation due to insufficient rigidity. Such a deformation can lead in the long term to the destruction of the tank.
La déformation minimale des parois a été constatée pour des bacs ayant un rapport L1 2/a1, 2 égal à 0,3. The minimum deformation of the walls has been observed for tanks having an L1 2 / a1, 2 ratio equal to 0.3.
Des essais de résistance des bacs aux charges de choc ont été effectués en soumettant les accumulateurs fonctionnant, pendant 5 heures, à des vibrations sous un angle de 100 par rapport à la verticale avec une accélération de 9,8 m/s2 (1 g) et une fréquence jusqu'à 60 Hz. Resistance tests of the tanks against shock loads were carried out by subjecting the accumulators operating for 5 hours to vibrations at an angle of 100 relative to the vertical with an acceleration of 9.8 m / s2 (1 g) and a frequency up to 60 Hz.
Les essais comparatifs de bacs connus et de bacs selon la présente invention ont montré que
- les bacs classiques présentaient après essais des fentes aux endroits de jonction de trois parois : deux latérales et une inférieure ;
- les bacs selon l'invention n'avaient pas, après essais, des fentes aux endroits de jonction de trois parois, là où les arêtes horizontales inférieuresfont saillie.Comparative tests of known tanks and tanks according to the present invention have shown that
- the conventional bins, after testing, had slots at the junction of three walls: two lateral and one lower;
- The containers according to the invention did not, after tests, have slots at the junction of three walls, where the lower horizontal edges protrude.
Les essais de rigidité, ayant pour but de s'assurer de l'efficacité des nervures des parois supérieure et inférieure, ont été effectués en utilisant des plaques exécutées en une même matière et ayant une épaisseur et une superficie identiques à celles des parois supérieure et inférieure du bac, ces plaques ayant été fixées par leurs côtés correspondant à la longueur du bac. On a appliqué aux plaques des charges correspondant au poids du bloc d'électrodes (pour la paroi supérieure) ou au poids du bloc d'électrodes, du bac et de l'électrolyte (pour la paroi inférieure) et l'on a mesuré la déformation (cambrure) des plaques. The rigidity tests, aimed at ensuring the effectiveness of the ribs of the upper and lower walls, were carried out using plates made of the same material and having a thickness and an area identical to those of the upper walls and bottom of the tank, these plates having been fixed by their sides corresponding to the length of the tank. Loads were applied to the plates corresponding to the weight of the electrode block (for the upper wall) or the weight of the electrode block, the tank and the electrolyte (for the lower wall) and the deformation (camber) of the plates.
Les essais comparatifs ont montré que les plaques pourvues de nervures subissaient une déformation beaucoup moins importante que celles sans nervures. Comparative tests have shown that the plates provided with ribs undergo much less deformation than those without ribs.
On voit donc que la robustesse des parois supérieure et inférieure pourvues de nervures est bien supérieure et leur permet de répondre aux exigences concernant la résistance mécanique. It can therefore be seen that the robustness of the upper and lower walls provided with ribs is much higher and allows them to meet the requirements concerning mechanical strength.
Ainsi, les essais de résitance du bac selon l'invention pour source chimique de courant ont permis de prouver sa bonne résistance mécanique. Thus, the resistance tests of the tank according to the invention for a current chemical source have made it possible to prove its good mechanical resistance.
Le bac selon l'invention pour source chimique de courant présente une résistance mécanique élevée et donc une haute fiabilité. The tank according to the invention for a current chemical source has a high mechanical resistance and therefore a high reliability.
Il ressort de la description de l'exemple concret de réalisation de la présente invention que le but de l'invention peut être effectivement atteint dans le cadre défini par les revendications qui suivent. It emerges from the description of the concrete embodiment of the present invention that the object of the invention can be effectively achieved within the framework defined by the claims which follow.
Claims (3)
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