FR2538955A1 - Electrode with pockets for alkaline accumulators and method of manufacturing such electrodes - Google Patents
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Abstract
Description
La présente invention concerne l'industrie électrotechnique et a notamment pour objet une électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins et un procédé pour la fabrication d'une telle électrode. The present invention relates to the electrotechnical industry and in particular relates to a pocket electrode for alkaline batteries and a method for the manufacture of such an electrode.
L'invention peut être avantageusement utilisée surtout pour la fabrication d'accumulateurs, en particulier d'accumulateurs alcalins. The invention can be advantageously used especially for the manufacture of accumulators, in particular alkaline accumulators.
De nos jours, l'évolution d'un certain nombre d'industries telles que l'industrie houillère, les constructions mécaniques et autres, a considérablement accru les besoins en accumulateurs alcalins, surtout en accumulateurs ayant des caractéristiques améliorées et une durée de vie prolongée. Il ne s'agit pas seulement d'étendre la fabrication des types existants d'accumulateurs alcalins, mais de perfectionner aussi leur structure, d'améliorer leurs caractéristiques électriques et d'accroftre leur durée de vie.Le perfectionnement des types existants d'accumulateurs alcalins est lié en premier lieu au perfectionnement de la structure de ltélectrodeg à l'augmentation de sa capacité électrique spécifique, à la diminution de la résistance, à l'augmentation de la robustesse et, par conséquent, de la durée de service, à l'amélioration de la technique de fabri- cation et à la réduction du cout de fabrication
On sait que les caractéristiques des accumulateurs alcalins sont déterminées en premier lieu par celles de 1 'électrode positive.Au cours du cyclage , ctest-à-dire de l'alternance des processus de charge et de décharge s'opérant dans l'accumulateur, la masse active de ltélec- trode positive est soumise à des modifications de structure accompagnées d'un accroissement de volume appelé gonflement. Le gonflement de la masse active provoque une altération du contact de cette dernière avec la gaine métallique de l'électrode servant en même temps d'élément de prélèvement de courant ou de connexion extérieure, et, par conséquent, accroît la résistance de l'électrode et altère ses caractéristiques électriques, spécifiques et celles de fonctionnement.Or l'élimination ou une réduction considérable du gonflement de la masse active de 11 électrode constitue l'un des plus importants objectifs du perfectionnement des accumulateurs alcalins
A l'heure actuelle, on utilise trois types d'électrodes positives pour accumulateurs alcalins pochettes, tubulaires et sans pochettes. Les électrodes des deux derniers types, tout en possédant un certain nombre d'avanta- ges, sont trop motteux et n'ont pas pu trouver jusquxici une application suffisamment large. Par contre, l'électrode à pochettes est bon marché et facile à fabriquer.Cependant, sa structure doit être perfectionnée pour l'adapter davantage aux techniques de fabrication, élever les caractéristiques électriques et augmenter sa durée de vie.Nowadays, the development of a certain number of industries such as the coal industry, mechanical engineering and others, has considerably increased the need for alkaline accumulators, especially in accumulators with improved characteristics and an extended service life. . It is not only a question of expanding the manufacture of existing types of alkaline batteries, but also of improving their structure, improving their electrical characteristics and increasing their service life. alkaline is linked in the first place to the improvement of the structure of the electrode to the increase in its specific electrical capacity, to the decrease in resistance, to the increase in robustness and, consequently, in the service life, to the improvement of manufacturing technique and reduction of manufacturing cost
It is known that the characteristics of the alkaline accumulators are determined in the first place by those of the positive electrode. During cycling, that is to say the alternation of the charging and discharging processes taking place in the accumulator, the active mass of the positive electrode is subjected to structural modifications accompanied by an increase in volume called swelling. The swelling of the active mass causes an alteration of the contact of the latter with the metal sheath of the electrode serving at the same time as a current drawing element or external connection, and, consequently, increases the resistance of the electrode and alters its electrical, specific and operational characteristics. The elimination or a considerable reduction of the swelling of the active mass of the electrode constitutes one of the most important objectives of the improvement of alkaline accumulators.
At the present time, three types of positive electrodes are used for pocket, tubular and bagless alkaline accumulators. The electrodes of the last two types, while having a certain number of advantages, are too clumpy and have so far been unable to find a sufficiently wide application. The pocket electrode, on the other hand, is inexpensive and easy to manufacture; however, its structure needs to be improved to further adapt it to manufacturing techniques, raise electrical characteristics and increase its service life.
On connait une électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins et un procédé pour la fabrication de cette électrode, décrits dans le brevet d'invention japonais n0 14820 publié le 1O#O5.1973. We know a pocket electrode for alkaline batteries and a method for the manufacture of this electrode, described in the Japanese invention patent No. 14820 published 1O # O5.1973.
Ladite électrode comporte des plaques poreuses fixées chacune des deux cotés entre deux appuis, droit et gauche, l'espace entre ces plaques étant rempli d'une masse active, tandis qu'entre lesdits appuis plusieurs lames de serrage sont insérées afin de mieux serrer les plaques poreuses contre la masse active. Said electrode comprises porous plates fixed each on both sides between two supports, right and left, the space between these plates being filled with an active mass, while between said supports several clamping blades are inserted in order to better tighten the porous plates against the active mass.
Le procédé de fabrication de cette électrode consiste en ce que la masse active est disposée entre les plaques qui sont disposées à leur tour entre deux appuis, une lame inférieure et une plaque de serrage supérieure constituant en même temps un élément de prélèvement de courant. Les lames de serrage sont ensuite posées sur les plaques poreuses et fixées sur les appuis. Toutefois , une telle électrode présente une résistance électrique importante en raison du contact insuffisant de la masse active avec les plaques poreuses, ce contact n'étant obtenu que grâce à l'action des lames de serrage dans certaines zones de l'électrode.La pression des lames de serrage ne suffit pas à maintenir uniforme l'épaisseur de l'électrode au cours du cyclage (charge-décharge de l'électrode).1amassea### n'étant pas fixée verticalement sur l'électrode, elle staf- faisse au cours du fonctionnement de celle-ci, de sorte que l'épaisseur de l'électrode diminue dans sa partie supérieure et augmente dans sa partie inférieure. Ceci perturbe le déroulement des processus électrochimiques de charge et de décharge en réduisant en même temps l'écartement des électrodes dans la partie inférieure de l'accumulateur, ce qui crée un risque de court-circuit. The method of manufacturing this electrode consists in that the active mass is disposed between the plates which are in turn disposed between two supports, a lower blade and an upper clamping plate constituting at the same time a current drawing element. The clamping blades are then placed on the porous plates and fixed on the supports. However, such an electrode has a high electrical resistance due to insufficient contact of the active mass with the porous plates, this contact being obtained only through the action of the clamping blades in certain areas of the electrode. clamping blades is not enough to keep the thickness of the electrode uniform during cycling (charge-discharge of the electrode) .1amassea ### not being fixed vertically on the electrode, it stabilizes during its operation, so that the thickness of the electrode decreases in its upper part and increases in its lower part. This disturbs the progress of the electrochemical charging and discharging processes while at the same time reducing the distance between the electrodes in the lower part of the accumulator, which creates a risk of short circuit.
Comme les lames de serrage, s'opposant au gonflement de la masse active, ont une épaisseur et une largeur considérables, elles produisent un effet d'écran pour une partie de la surface d'électrode,en détériorant ainsi les conditions de charge et de décharge. As the clamping blades, opposing the swelling of the active mass, have a considerable thickness and width, they produce a shielding effect for part of the electrode surface, thus deteriorating the conditions of charging and dump.
La disposition transversale des lames de serrage, adoptée dans cette gectrode, empêche l'évacuation des gaz de l'accumulateur, tandis que les particules se détachant de la masse active se déposent sur les lames de serrage, ce qui peut entrainer un court circuit. En outre, l'utili- sation des lames de serrage augmente la quantité de métal nécessaire à sa fabrication. Le processus de fabrication de l'électrode exige beaucoup de main d'oeuvre et se prête mal à la mécanisation.-
On connais aussi une autre électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins et un procédé pour la fabrication de cette électrode, décrits dans le brevet -d'invention français NO 2110245, Cl-. Int. HOlm 35/00, publié en 1971.The transverse arrangement of the clamping blades, adopted in this electrode, prevents the evacuation of gases from the accumulator, while the particles detaching from the active mass are deposited on the clamping blades, which can cause a short circuit. In addition, the use of clamping blades increases the amount of metal required for its manufacture. The electrode manufacturing process requires a lot of manpower and is not suitable for mechanization.
There is also known another electrode with pockets for alkaline accumulators and a method for the manufacture of this electrode, described in the French patent -invention NO 2110245, Cl-. Int. HOlm 35/00, published in 1971.
L'électrode comporte une pluralité de pochettes étroites reliées entre elles. Chaque pochette est constituée par une bande métallique partiellement perforée, pliée des deux côtés pour former deux volumes de réception séparés par une cloison. Les côtés pliés de la bande métallique partiellement perforée servent de cloison et, en même temps, de parois pour les volumes de réception. Les bords latéraux de la bande métallique partiellement perforés sont rabattus pour former des assemblages à joint saillant entre les pochettes. The electrode has a plurality of narrow pockets connected to each other. Each pocket consists of a partially perforated metal strip, folded on both sides to form two receiving volumes separated by a partition. The folded sides of the partially perforated metal strip serve as a partition and, at the same time, as walls for the receiving volumes. The side edges of the partially perforated metal strip are folded down to form protruding joint assemblies between the pockets.
Le procédé pour la fabrication de cette électrode consiste en ce que, par pliage et repliage successifs des extrémités d'une bande métallique partiellement perforée, on forme successivement deux volumes de réception séparés par une cloison fabriquée à partir de la même bande, ces volumes de réception étant successivement remplis de masse active et fermés au fur et à mesure de leur formation. En même temps, les bords latéraux de la bande métallique partiellement perforée sont agrafés pour former l9électrode à partir des différentes pochettes. Les parois des volumes de réception et la cloison entre ces derniers sont perforés avant ou pendant le pliage. The method for manufacturing this electrode consists in that, by successive folding and folding of the ends of a partially perforated metal strip, two receiving volumes successively separated by a partition made from the same strip, these volumes of reception being successively filled with active mass and closed as and when they are formed. At the same time, the side edges of the partially perforated metal strip are stapled to form the electrode from the different pockets. The walls of the receiving volumes and the partition between them are perforated before or during folding.
Dans cette électrode, la partie du volume de L'électrode qui est occupée par es assemblages à joint saillant n'est pas remplie de masse active, ce qui limite la capacité électrique de l'électrode. De plus, celle-ci ne peut pas être augmentée considérablement étant donné le volume limité des pochettes étroites. Comme une partie de la surface de l'électrode des occupée par les assemblages et n'est pas utilisée avantageusement il se produit, pendant la charge et la idxr- ge de l'électrode, une élévation de la densité réelle du courant et une altération des conditions de déroulement des processus électrochimiques, ce qui n'est pas sans affecter les caractéristiques électriques.En outre, la présence des assemblages et, doncjdes résistance qui y apparaissentflaccroft la résistance électrique de l'électrode. De plus, la résistance électrique de l'électrode s'élève pendant le cyclage à cause de l'altération du contact de la masse active avec la bande métallique partiellement perforée, aucun moyen n'étant utilisé pour renforcer ce contact et la masse active changeant de volume pendant le cyclage. Comme le gonflement de ltélectrode n'est en aucune façon limité, l'épaisseur de l'électrode croit pendant le cyclage, 1'écartement des électrodes de l'accumula- teur diminue, et les caractéristiques volumiques spécifiques de l'#ectrode eb celles de rensemole de l'accumulateur se.dete-ri#rent
En outre, l'électrode en question présente l'inconvénient qu'une proportion importante (jusquà 50%) de la bande métallique partiellement perforée est occupée par les assemblages, ceest à-dire n'est pas utilisée d'une façon avantageuse.In this electrode, the part of the volume of the electrode which is occupied by the protruding joint assemblies is not filled with active mass, which limits the electrical capacity of the electrode. In addition, this cannot be increased considerably given the limited volume of the narrow pockets. As a part of the surface of the electrode occupied by the assemblies and is not advantageously used, there occurs, during the charging and idxr- ge of the electrode, an increase in the real density of the current and a deterioration conditions of the electrochemical process, which is not without affecting the electrical characteristics. In addition, the presence of the assemblies and, therefore, of the resistance which appear there flaccroft the electrical resistance of the electrode. In addition, the electrical resistance of the electrode rises during cycling due to the alteration of the contact of the active mass with the partially perforated metal strip, no means being used to reinforce this contact and the active mass changing. volume during cycling. Since the swelling of the electrode is in no way limited, the thickness of the electrode increases during cycling, the distance between the electrodes of the accumulator decreases, and the specific volume characteristics of the electrode and those of the accumulator se.dete-ri # rent
In addition, the electrode in question has the disadvantage that a large proportion (up to 50%) of the partially perforated metal strip is occupied by the assemblies, that is to say is not used advantageously.
On connaît également une électrode à pochettes et un procédé pour la fabrication de cette électrode, décrits dans le brevet d'invention japonais NO 10015, cl. 57C 22, publié en 1968. L'électrode conforme å ladite invention comporte une bande en nickel perforée, pliée le long de sa ligne médiane. Un ruban d'acier perforé, rempli d'une masse active, est inséré à l'intérieur de la bande en nic kel. Les côtés pliés de la bande sont reliés par soudage par points. Also known is a pocket electrode and a method for the manufacture of this electrode, described in the Japanese invention patent NO 10015, cl. 57C 22, published in 1968. The electrode according to said invention comprises a perforated nickel strip, folded along its center line. A perforated steel strip, filled with an active mass, is inserted inside the nic kel strip. The folded sides of the strip are connected by spot welding.
Le procédé pour la fabrication de ladite électrode à pochettes consiste en ce que la bande en nickel perforée est d'abord pliée suivant sa ligne médiane pour obtenir une forme en "V" à l'intérieur de laquelle on insère ensuite le ruban d'acier perforé rempli de masse active. The method for manufacturing said pocket electrode consists in that the perforated nickel strip is first folded along its center line to obtain a "V" shape inside which the steel strip is then inserted. perforated filled with active mass.
Puis la bande en nickel perforée est soudée par points pour obtenir une pièce brute, découpée ultérieurement en pochettes.Then the perforated nickel strip is spot welded to obtain a blank, subsequently cut into pockets.
Une telle conception de l'électrode limite son épaisseur, un angle d'environ- 100 étant formé pendant le pliage de la bande en nickel perforée et la quantité de masse active, disposée dans le volume ainsi obtenu entre les côtés pliés de la bande, étant limitée par cet angle. Such an electrode design limits its thickness, an angle of approximately 100 being formed during the folding of the perforated nickel strip and the amount of active mass, placed in the volume thus obtained between the folded sides of the strip, being limited by this angle.
En outre, la masse active de ladite électrode est irrégulièrement répartie en épaisseur, ce qui provoque un écartement irrégulier des électrodes dans l'accumulateur alcalin et affecte les proportions optimales entre les para mètres géométriques des éléments de l'accumulateur. Tout cela perturbe les processus électrochimiques dans l'accumulateur et, par là même, altère les caractéristiques électriques de ce dernier. Il est également à noter que le rattachement des côtés pliés de la bande à la masse active par soudage par points ne permet pas d'éviter le gonflement de la masse active. Ceci conduit à une augmentation de l'épaisseur de l'électrode et, par conséquent, à une diminution de l'écartement des électrodes, ce qui a pour effet une altération des caractéristiques électriques de l'accumulateur et une réduction de sa durée de service.Le procédé pour la fabrication de ladite électrode exige une technique assez compliquée vu l'utilisation de soudage par points pour le rattachement des bords pliés de la bande. Le processus de fabrication de l'électrode exige d'autant plus de main-d'oeuvre que le soudage s'effectue à tour de rôle de chaque côté de l'électrode. En outre, au cas où la masse active se trouve au point de soudure, il se produit un brûlage de la bande, suivi de la formation de trous à travers lesquels la masse active peut s'échapper, ce qui réduit la capacité électrique de l'électrode et entraine finalement la formation d'un dépôt de boue dans l'accumulateur, ce qui peut provoquer un court-circuit et la mise de l'accumulateur hors service.In addition, the active mass of said electrode is irregularly distributed in thickness, which causes an irregular spacing of the electrodes in the alkaline accumulator and affects the optimal proportions between the geometric parameters of the elements of the accumulator. All this disrupts the electrochemical processes in the accumulator and, thereby, alters the electrical characteristics of the latter. It should also be noted that the attachment of the folded sides of the strip to the active mass by spot welding does not prevent swelling of the active mass. This leads to an increase in the thickness of the electrode and, consequently, to a decrease in the spacing of the electrodes, which has the effect of altering the electrical characteristics of the accumulator and reducing its service life. .The method for manufacturing said electrode requires a rather complicated technique in view of the use of spot welding for joining the folded edges of the strip. The electrode manufacturing process is all the more labor intensive as the welding takes place in turn on each side of the electrode. In addition, if the active mass is at the welding point, the strip burns, followed by the formation of holes through which the active mass can escape, which reduces the electrical capacity of the 'electrode and eventually leads to the formation of a deposit of mud in the accumulator, which can cause a short circuit and the deactivation of the accumulator.
On connaît enfin une autre électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins et un procédé pour la fabrication de cette électrode (voir 2'Accumulateurs alcalins" par T.T.Krennel et F.M. Li, e'd. Soudpromguize, 1941,pp.28-30), qui, par leur caractère technique 9 sont les plus proches de ceux de la présente invention. Finally, another pocket electrode for alkaline accumulators and a method for the manufacture of this electrode are known (see 2'Alkaline accumulators "by TTKrennel and FM Li, e'd. Soudpromguize, 1941, pp. 28-30). , by their technical character 9 are the closest to those of the present invention.
Cette électrode à pochettes se compose d'une pluralité de pochettes étroites 9 dont chacune renferme une masse active disposée entre des bandes métalliques perforées dont les bords latéraux sont rattachés pour former des assemblages à joint saillant. Les pochettes ainsi assemblées sont placées dans un cadre d'acier ou fixées entre des montures en bande de sertissage pour former une électrode de capacité désirée. Les parties servant au prélèvement de courant sont O les bandes métalliques perforées, le cadre (les montures) et une lame de contact qui y est soudée. Des rainures# profilées sont imprimées dans la masse active et les bandes métalliques perforées. This electrode pocket consists of a plurality of narrow pockets 9 each of which contains an active mass disposed between perforated metal strips whose side edges are attached to form protruding joint assemblies. The pouches thus assembled are placed in a steel frame or fixed between crimping strip mounts to form an electrode of desired capacity. The parts used to draw current are O the perforated metal strips, the frame (the mounts) and a contact blade which is welded to it. Profiled grooves # are printed in the active mass and the perforated metal strips.
Le procédé pour la fabrication de ladite électrode consiste à préparer d'abord la masse active et à fabriquer les bandes métalliques perforées. On forme ensuite des pochettes distinctes en pliant les bords latéraux des bandes métalliques perforées pour former entre elles un espace de remplissage en forme de caisson et rempli d'une masse active,lesbode#latéraux des bandes métalliques perforées étant rabattus pour former des assemblages à Joint saillant. The method for the manufacture of said electrode consists in first preparing the active mass and in manufacturing the perforated metal strips. Separate pockets are then formed by folding the lateral edges of the perforated metal strips to form between them a filling space in the form of a box and filled with an active mass, the lateral # # of the perforated metal strips being folded down to form joint assemblies. projecting.
Les pochettes ainsi obtenues sont réunies par assemblage à
Joint saillant en pièces brutes étendues de longueur indéterminée. La pièce brute étendue est laminée avec impression de rainures profilées, après quoi elle est découpée en tronçons de longueur déterminée qui sont sertis à l'aide de ferrures auxquelles on soude une lame de contact en acier.The pockets thus obtained are assembled by assembly at
Protruding joint in extended blanks of indefinite length. The extended blank is laminated with the impression of profiled grooves, after which it is cut into sections of determined length which are crimped using fittings to which a steel contact blade is welded.
Cette électrode est plus simple à fabriquer, plus robuste et moins chère que les structures précédentes.Genint levolumelimité des pochettes fait que la quantité de masse active et par conséquent la capacité électrique de l'électrode ne peuvent pas être accrues dans une mesure considé rable. Une telle structure de l'électrode lui confère une résistance électrique élevée, résultant de l'imperfection du prélèvement de courant et à laquelle s'ajoutent des résistances de passage apparaissant aux assemblages reliant les pochettes.En outre, ladite électrode ne permet pas un contact suffisamment sûr de la masse active avec les bandes métalliques perforées, ce contact n'étant obtenu que par la pression de l'électrode et se détériorant pendant le cyclage de l'accumulateur sous l'effet du volume modifié de la masse active, ce qui conduit à une augmentation de la résistance électrique de l'électrode, à une altération de ses caractéristiques électriques et une réduction de sa durée de vie. Le gonflement de la masse active augmente l'épaisseur de l'électrode et diminue l'écartement des électrodes de l'accumulateur, en détériorant les conditions de fonctionnement -de l'électrode.L'utilisation des pochettes étroites résulte en une consommation excessive de matériau pour la fabrication de la bande per forée > dont une partie importante se trouve aux assemblages et n'est pas employée avantageusement. En outre, la partie du volume et de la surface d'électrode qui est occupée par les assemblages, n'est paisselle non plus, utilisée avantageusement, ce qui a pour effet d'augmenter la densité réelle du courant, d'altérer les conditions de charge et de décharge et les caractéristiques électriques de l'électrode. This electrode is simpler to manufacture, more robust and less expensive than the previous structures. Genen levolumlimite pockets means that the amount of active mass and therefore the electrical capacity of the electrode can not be increased to a considerable extent. Such an electrode structure gives it a high electrical resistance, resulting from the imperfection of the current draw and to which are added passage resistances appearing in the assemblies connecting the sleeves. Furthermore, said electrode does not allow contact sufficiently safe of the active mass with the perforated metal strips, this contact being obtained only by the pressure of the electrode and deteriorating during the cycling of the accumulator under the effect of the modified volume of the active mass, which leads to an increase in the electrical resistance of the electrode, to a deterioration in its electrical characteristics and a reduction in its service life. The swelling of the active mass increases the thickness of the electrode and decreases the distance between the electrodes of the accumulator, deteriorating the operating conditions of the electrode. The use of narrow pockets results in excessive consumption of material for the manufacture of the perforated strip> a large part of which is found in the assemblies and is not advantageously used. In addition, the part of the volume and of the electrode surface which is occupied by the assemblies, is also not tableware, advantageously used, which has the effect of increasing the real density of the current, of altering the conditions charge and discharge and the electrical characteristics of the electrode.
Tout en présentant certains avantages, le procédé pour la fabrication d'une telle électrode ne permet pas un rendement élevé, vu le nombre important de pochettes étroi- tes dont on doit disposer pour fabriquer l'électrode. Cela nécessite des opérations supplémentaires d'assemblage de l'électrode à.partir de pochettes séparées et, par conséquent, un équipement et des aires de production supplémentaires.En découpant la pièce brute étendue en tronçons de dimension déterminée, une partie importante des bandes métalliques perforées entre lesquelles se trouve la masse active est mise au rebut, ce qui rend l'électrode plus cotas teuse et nuit àltesthétique de la production
La présente invention a donc pour but de créer une électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins et de mettre au point un procédé pour sa fabrication, dans lesquels la disposition de la masse active entre les bandes métalliques perforées et la mise en contact de ces dernières seraient réalisées de telle façon et avec une telle interaction des éléments constitutifs, que le gonflement de la masse active diminuerait et que la capacité électrique de l'électrode s'accroitrait et sa résistance électrique diminuerait pendant toute la durée de service de l'électrode, l'invention permettant en outre de réduire la main d'oeuvre nécessaire à sa fabrication et de mieux adapter sa structure à la technologie de fabrication. While having certain advantages, the method for manufacturing such an electrode does not allow a high efficiency, given the large number of narrow pockets which must be available for manufacturing the electrode. This requires additional operations to assemble the electrode from separate pockets and, therefore, additional equipment and production areas. By cutting the extended blank into sections of determined size, a large part of the metal strips perforated between which the active mass is located is discarded, which makes the electrode more expensive and harms the aesthetics of production
The present invention therefore aims to create a pocket electrode for alkaline batteries and to develop a process for its manufacture, in which the arrangement of the active mass between the perforated metal strips and the contacting of the latter would be carried out in such a way and with such an interaction of the constituent elements, that the swelling of the active mass would decrease and that the electrical capacity of the electrode would increase and its electrical resistance would decrease during the entire service life of the electrode, the invention further reducing the labor required for its manufacture and better adapt its structure to the manufacturing technology.
Ce problème est résolu du fait que l'électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins > dutype compor- tant une masse active insérée errtre des bandes métalliques perforées, reliées entre elles suivant leurs bords latéraux, et une patte pour le prélèvement de courant, des rainures profilées étant imprimées dans ladite masse active et lesdites bandes métalliques perforées, est caractérisée, suivant l'invention, en ce qu'une cloison métallique perforée est placée entre les bandes métalliques perforées, ladite masse active étant appliquée par pression sur ladite cloison, ladite électrode étant munie de moyens de fixation en matériau électriquement conducteur traversant les bandes métalliques perforées, la masse active et la cloison métallique. This problem is solved by the fact that the pocket electrode for alkaline accumulators> of the type comprising an active mass inserted between perforated metal strips, connected together along their lateral edges, and a tab for current drawing, profiled grooves being printed in said active mass and said perforated metal strips, is characterized, according to the invention, in that a perforated metal partition is placed between the perforated metal strips, said active mass being applied by pressure to said partition, said electrode being provided with fixing means made of electrically conductive material passing through the perforated metal strips, the active mass and the metal partition.
Le problème exposé plus haut est également résolu grâce à un procédé pour la fabrication d'une électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins,du type comprenant les stades de préparation de la masse active, de fabrication des bandes métalliques perforées, d'insertion de la masse active préparée entre les bandes métalliques perforées, d'assemblage des bords latéraux desdites bandes pourformer une pièce brute ou ébauche étendue, de laminage de la dite pièce brute accompagné de l'impression de rainures profilées, de découpage de la pièce brute en plaques et de sertissage des plaques sous pression à Igendrolt de découpage, ledit procédé étant caractérisé, suivant l'in- vention, en ce qu'avant deinsérer la masse active entre les bandes métalliques perforées, on la dépose sur un support métallique et on la serre jusqu'à lui conférer une densité au moins suffisante pour que la masse active se maintienne sur ledit support sans s'ébouler, et en ce qu'après le laminage on procède à un brochage en poussée de ladite pièce à l'aide de moyens de fixation réalisés en un matériau électriquement conducteur,
Grâce au fait que l'électrode à pochettes est pourvue d'une cloison métallique perforée, placée entre les bandes métalliques perforées, sur laquelle cloison est mise à la presse la masse active, serrée au moins jusqu'à une densité à laquelle la masse active est maintenue sur ladite cloison métallique (support) sans s'ébouler, on réussit à augmenter la aquanttié de masse active placée dans l'électrode et à élever ainsi la capacité électrique de l'électrode.En outra l'utilisation de la cloison métallique perforée permet de serrer la masse active sur sur ladite cloison Jusqu'à obtention de n'importe quel niveau voulu de la densité en faisant varier ainsi la capacité électrique de l'électrode sans modifier ses caractéristiques volumiques, tout en permettantS au cours de la fabrication de l'électrode, de déplacer facilement la masse active à toute distance voulue, déterminée par les particularités de la chaîne technologique, sans que ladite masse active se détache. La cloison métallique rendltélectrode considé- rablement plus robuste, diminue sa résistance électrique et améliore le prélèvement du courant sans pratiquement empêcher d'employer avantageusement le volume intérieur de l'électrode.Les perforations prévues dans la cloison métallique permettent de brocher sans difficulté la pièce brute étendue à l'aide des moyens de fixation
Le brochage de l'électrode avec les moyens de fixation réalisés à partir d'un matériau électriquement conducteur et passant à travers les bandes métalliques perforées, la masse active et la cloison métallique, permet d'améliorer le contact de la masse active avec les bandes métalliques perforées électriquement conductrices et, par conséquent, de réduire la résistance de ltélectro- de et d'améliorer ses caractérlstiques électriques.The problem set out above is also solved by a method for the manufacture of a pocket electrode for alkaline accumulators, of the type comprising the stages of preparation of the active mass, production of perforated metal strips, insertion of the mass. active prepared between the perforated metal strips, assembling the lateral edges of said strips to form a blank or extended blank, rolling said blank piece accompanied by the printing of profiled grooves, cutting the blank into plates and crimping of plates under pressure with cutting Igendrolt, said process being characterized, according to the invention, in that before inserting the active mass between the perforated metal strips, it is deposited on a metal support and it is tightened until to give it a density at least sufficient for the active mass to be maintained on said support without collapsing, and in that after rolling, a brochag is carried out e in pushing of said part using fixing means made of an electrically conductive material,
Thanks to the fact that the pocket electrode is provided with a perforated metal partition, placed between the perforated metal strips, on which partition is press-pressed the active mass, tightened at least to a density at which the active mass is maintained on said metal partition (support) without collapsing, it succeeds in increasing the quantity of active mass placed in the electrode and thus in raising the electrical capacity of the electrode. In addition, the use of the perforated metal partition allows the active mass to be clamped onto said partition until any desired level of density is obtained, thereby varying the electrical capacity of the electrode without modifying its density characteristics, while allowing during the manufacture of the electrode, to easily move the active mass to any desired distance, determined by the peculiarities of the technological chain, without said active mass coming off. The metal partition makes the electrode considerably more robust, reduces its electrical resistance and improves the current draw without practically preventing advantageous use of the internal volume of the electrode. The perforations provided in the metal partition allow the rough part to be broached easily. extended using fixing means
The pinout of the electrode with the fixing means made from an electrically conductive material and passing through the perforated metal strips, the active mass and the metal partition, makes it possible to improve the contact of the active mass with the bands. perforated metal electrically conductive and, therefore, reduce the resistance of the electrode and improve its electrical characteristics.
Grâce au brochage en poussée de l'électrode avec les moyens de fixation prévus, la robustesse de l'électrode et, doncjsa durée de service s'accroissent, alors que le gonflement de la masse active diminue dans une mesure considérable, ce qui conduit à une amélioration des caractéristiques volumiques spécifiques de l'électrode. Thanks to the pinning in pushing of the electrode with the fixing means provided, the robustness of the electrode and, therefore, its service life increase, while the swelling of the active mass decreases to a considerable extent, which leads to an improvement in the specific volume characteristics of the electrode.
La fabrication de l'électrode suivant leprocédédé- Qltpermet d'obtenir une électrode à une seule pochette, robuste et efficace, à la place de pochettes étroites multiples, reliées en électrode par assemblage à joint saillant. Ceci permet d'augmenter la quantité de masse active insérée dans l'électrode et sa surface utile, de réaliser des économies sur le matériau des bandes perforées et de réduire le poids de l'électrode, ainsi que sa résistance électrique en éliminant les résistancea aux assemblages des pochettes. The manufacture of the electrode according to the Qltprocédé process allows to obtain an electrode with a single pocket, robust and effective, instead of multiple narrow pockets, connected in electrode by projecting joint assembly. This makes it possible to increase the amount of active mass inserted into the electrode and its useful surface, to save on the material of the perforated strips and to reduce the weight of the electrode, as well as its electrical resistance by eliminating resistance to pouch assemblies.
La suppression d'opérations telles que le découpage d'une pièce brute étendue étroite en pochettes de longueur déterminée et l'assemblage des pochettes en une électrode, permet de réduire la main d'oeuvre nécessaire à la fabrication et d'élever le rendement de fabrication de l'électrode. The elimination of operations such as cutting a narrow extended blank into pockets of determined length and assembling the pockets into an electrode, makes it possible to reduce the manpower necessary for manufacturing and to increase the yield of fabrication of the electrode.
Selon un mode de réalisation de l'électrode à pochettes, la cloison métallique est exécutée sous forme d'un filet. According to one embodiment of the pocket electrode, the metal partition is executed in the form of a net.
Du fait que le filet possède une surface composée de plusieurs mailles fines, la mise à la presse de la masse active sur la cloison métallique est facilitée; de plus, une adhésion parfaite de la masse active au filet est garantie. En outre, la présence de mailles multiples augmente la surface de contact de la cloison avec la masse active et, du même coup, contribue à un meilleur déroulement desoprocessus électrochimiques dans ltélectro- de, ce qui, en fin de compte, améliore les caractéristiques électriques de l'électrode. Because the net has a surface composed of several fine meshes, the press of the active mass on the metal partition is facilitated; moreover, perfect adhesion of the active mass to the net is guaranteed. In addition, the presence of multiple meshes increases the contact surface of the partition with the active mass and, at the same time, contributes to a better progress of the electrochemical processes in the electro-de, which, ultimately, improves the electrical characteristics. of the electrode.
Suivant un autre mode de réalisation de 1'électrode à pochettes, la cloison métallique est exécutée sous forme d'une grille. According to another embodiment of the pocket electrode, the metal partition is executed in the form of a grid.
Une telle réalisation de l'électrode à pochettes permet d'améliorer les caractéristiques électriques de l'électrode, étant donné que la grille possède une basse résistance électrique facilitant le prélèvement de courant sur l'électrode. En outre, la réalisation de la cloison métallique sous forme d'une grille augmente la rigidité de l'électrode, et donc, sa robustesse, ce qui permet d'utiliser une telle électrode dans des conditions d'exigencas sévères quant aux propriétés de résistance mécanique de l'électrode. Such an embodiment of the pocket electrode makes it possible to improve the electrical characteristics of the electrode, since the grid has a low electrical resistance facilitating the taking of current from the electrode. In addition, the production of the metal partition in the form of a grid increases the rigidity of the electrode, and therefore, its robustness, which makes it possible to use such an electrode under conditions of severe requirements as regards the resistance properties. mechanics of the electrode.
Suivant encore un autre mode de réalisation, les moyens de fixation sont exécutés sous forme d'agrafes métalliques
L'utilisation d'agrafes métalliques en tant que moyens de fixation permet de faire varier selon la destination et les dimensions de l'électrode les paramètres de brochage : longueur des traits et leur espacement. Les agrafes métalliques sont à utiliser de préférenc.e dans des électrodes de faible et moyenne épaisseur. L'agrafage se prête facilement à la mécanisation, il peut être exécuté a l'aide de l'équipement employé dans d'autres industries, par exemple dansl artsgraphiquesssce qui assure un rendement élevé de cette opération.According to yet another embodiment, the fixing means are executed in the form of metal staples
The use of metal staples as fixing means makes it possible to vary, depending on the destination and the dimensions of the electrode, the pinout parameters: length of the lines and their spacing. Metal staples are preferably used in electrodes of low and medium thickness. Stapling lends itself easily to mechanization, it can be carried out using equipment used in other industries, for example in the graphic arts which ensures a high yield from this operation.
Suivant encore un autre mode de réalisation de l'invention, les moyens de fixation sont exécutés sous forme d'un fil métallique. According to yet another embodiment of the invention, the fixing means are executed in the form of a metal wire.
L'utilisation du fil métallique en tant que moyen de fixation permet d'améliorer le contact de la masse active avec les bandes métalliques perforées dans les cas où un fort serrage de l'électrode est exigé. Cela concerne en premier lieu les etectrodes de grande épaisseur, à densité élevée de la masse active. Le brochage avec le fil métallique se prête également bien à la mécanisation, il peut être réalisé sur l'équipement utilisé dans d'autres branches industrielles, telles queles arts graphiques, l'in- dustrie de la couture, de la chaussure,etc#.., ce qui permet un rendement élevé de cette opération
Suivant encore un autre mode de réalisation de l'électrode à pochettes, les moyens de fixation sont exécutés sous forme d'un ruban métallique plat
L'utilisation du ruban métallique plat en tant que moyen de fixation est préférable dans les cas n'exigeant pas un serrage considérable de la masse active de l'électrode.L'avantage de l'utilisation d'un ruban métallique plat disposé sur la surface de l'électrode consiste en ce qu'elle n'entraîne pas un accroissement sensible de l'épaisseur de l'électrode.The use of metal wire as a means of fixing makes it possible to improve the contact of the active mass with the perforated metal bands in cases where a strong tightening of the electrode is required. This concerns first of all the very thick electrodes, with high density of the active mass. The broaching with the metallic wire also lends itself well to mechanization, it can be carried out on the equipment used in other industrial branches, such as the graphic arts, the industry of sewing, footwear, etc # .., which allows a high yield of this operation
According to yet another embodiment of the pocket electrode, the fixing means are executed in the form of a flat metal strip
The use of flat metal tape as a means of attachment is preferable in cases which do not require considerable tightening of the active mass of the electrode. The advantage of using a flat metal tape placed on the electrode surface is that it does not cause a significant increase in the thickness of the electrode.
Suivant encore un autre mode de réalisation de l'électrode à pochettes, les moyens de fixation sont disposés dans les rainures profilées. According to yet another embodiment of the pocket electrode, the fixing means are arranged in the profiled grooves.
Une telle disposition des moyens de fixation permet d'améliorer le contact de la masse active avec les bandes métalliques perforées et de réduire la résistance électrique de l'électrode et son gonflement. En ou tre, du fait que les moyens de fixation ainsi disposés ne dépassent pas la surface de l'électrode, l'épaisseur de l'électrode ne croit pas, tandis que sa résistance mécanique augmente. Il est surtout conseillé de disposer dans les rainures profilées les moyens de fixation exécutés sous forme d'agrafes ou de fils métalliques. Such an arrangement of the fixing means makes it possible to improve the contact of the active mass with the perforated metal strips and to reduce the electrical resistance of the electrode and its swelling. In addition, because the fixing means thus arranged do not exceed the surface of the electrode, the thickness of the electrode does not increase, while its mechanical resistance increases. It is especially advisable to have the fixing means executed in the form of staples or metallic wires in the profiled grooves.
Suivant encore un autre mode de#réalisation de l'électrode à pochettes, les rainures profilées sont exécutées parallèlement l'une à l'autre et à l'un des côtés de l'électrode, leur longueur étant égale à celle de ce côté. According to yet another embodiment of the pocket electrode, the profiled grooves are executed parallel to one another and to one of the sides of the electrode, their length being equal to that of this side.
Une telle exécution des rainures profilées rend l'électrode plus résistante mécaniquement, confère une bonne rigidité aux bandes métalliques perforées et améliore les conditions de déroulement des processus de charge et de décharge dans l'accumulateur du fait qu'elle contribue à la circulation de l'électrolyte près de la surface de l'électrode et qu'elle #acilite l'évacuation des gaz. Such an execution of the profiled grooves makes the electrode more mechanically resistant, gives good rigidity to the perforated metal strips and improves the conditions for the progress of the charging and discharging processes in the accumulator because it contributes to the circulation of the electrolyte near the surface of the electrode and that it facilitates the evacuation of gases.
Suivant encore un autre mode de réalisation de l'électrode à pochettes, les rainures profilées sont mutuellement perpendiculaires pour former des cellules rectangulaires sur la surface de l'électrode. According to yet another embodiment of the pocket electrode, the profiled grooves are mutually perpendicular to form rectangular cells on the surface of the electrode.
Une telle exécution des rainures profilées contribue à l'amélioration du contact des bandes métalliques perforées avec la masse active, à l'augmentation de leur rigidité et de leur résistance au gonflement de la masse active. Cette exécution est conseillée pour les électrodes de moyenne et de grande épaisseur. Such an execution of the profiled grooves contributes to improving the contact of the perforated metal strips with the active mass, to increasing their rigidity and their resistance to swelling of the active mass. This version is recommended for medium and thick electrodes.
Suivant encore un autre mode de réalisation de l'électrode à pochettes, il est conseillé de réaliser par pression des creux dans lesdites cellules rectangulaires. According to yet another embodiment of the pocket electrode, it is advisable to produce depressions in said rectangular cells by pressure.
Une telle réalisation de l'électrode à pochettes contribue davantage à l'amélioration du contact des bandes métalliques perforées avec la masse active, à l'augmentation de leur rigidité et de leur résistance au gonflement de la masse active. L'impression des creux dans les cellules peut s'effectuer simultanément avec lVexé- cution des rainures profilées, sans compliquer la fabrication de l'électrode ayant une telle structure. Une telle
exécution de l'électrode est conseillée pour les léectrodes de grande épaisseur.Such an embodiment of the pocket electrode further contributes to improving the contact of the perforated metal strips with the active mass, to increasing their rigidity and their resistance to swelling of the active mass. The impression of the recesses in the cells can be carried out simultaneously with the execution of the profiled grooves, without complicating the manufacture of the electrode having such a structure. Such a
execution of the electrode is recommended for very thick electrodes.
Suivant encore un autre mode de réalisation de ltélectrode à pochettes, les rainures profilées sont exécutées dans les zones non perforées de l'électrode. According to yet another embodiment of the pocket electrode, the profiled grooves are made in the non-perforated areas of the electrode.
Une telle exécution des rainures profilées permet d'éviter les ruptures des bandes métalliques perforées. Such an execution of the profiled grooves makes it possible to avoid ruptures of the perforated metal strips.
Suivant encore un autre mode de réalisation de l'électrode à pochettes9 les moyens de fixation sont disposés sur la surface de l'électrode suivant des lignes parallèles. According to yet another embodiment of the pocket electrode9 the fixing means are arranged on the surface of the electrode along parallel lines.
La disposition des moyens de fixation sur la surface de l'électrode suivant des lignes parallèles confère à l'électrode la forme d'une succession de tubes parallèles reliés entre eux par leurs côtés latéraux, ce qui assure un gonflement minimum Des conditions favorables à la circulation de l'électrolyte et à l'évacuation des gaz selon les lignes de disposition des moyens de fixa tion sont ainsi créées à la surface de l'électrode. The arrangement of the fixing means on the surface of the electrode along parallel lines gives the electrode the form of a succession of parallel tubes connected together by their lateral sides, which ensures minimum swelling Conditions favorable to the circulation of the electrolyte and the evacuation of gases along the lines of arrangement of the fixing means are thus created on the surface of the electrode.
Suivant un mode de mise en oeuvre du procédé pour la fabrication de l'électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins, le brochage en poussée de la pièce brute étendue est réalisé en rangées parallèles. According to an embodiment of the method for the manufacture of the pocket electrode for alkaline accumulators, the broaching in pushing of the extended blank is carried out in parallel rows.
Une telle réalisation de l'opération de brocha- ge, tout en améliorant les caractéristiques de l'élec- trode, simplifie sa fabrication et permet une large utilisation de l'équipement existant de l'industrie de la couture, de celles de la chaussure et des arts graphiques. Such a realization of the broaching operation, while improving the characteristics of the electrode, simplifies its manufacture and allows a wide use of the existing equipment of the sewing industry, those of the shoe. and graphic arts.
L'invention sera mieux comprise et d'autres buts, détails et avantages de celle-ci apparaîtront mieux à la lumière de la description qui va suivre de différents modes de réalisation donnés uniquement à titre d'exemple non limitatifs, avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels
- la figure 1 représente une électrode à pochettes conforme à l'invention (vue générale avec arrachement local);
- la figure 2 représente la partie encerclée A de l'électrode de la figure 1 à cloison métallique exécutée sous forme d'un filet ( à échelle agrandie ),
- la figure 3 représente la même partie que la figure 2 d'une électrode à cloison métallique éxécutée sous forme d'une grille (à échelle agrandie);;
- la figure 4 représente la section IV-IV de la figure 1 avec des moyens de fixation sous forme d'agrafes (àéchelle agrandie);
- la figure 5 représente la même section que la figure 4, avec des moyens de fixation exécutés sous forme d'un fil métallique ( à échelle agrandie),
- la figure 6 représente la même section que la figure 4, avec des moyens de fixation exécutés sous forme d'un ruban plat (à échelle agrandie),
- la figure 7 représente une électrode à pochettes conforme à l'invention, avec des rainures profilées exécutées perpendiculairement les unes aux autres pour former des cellules rectangulaires;
- la figure 8 représente la même électrode que la figure 7, avec des creux imprimés dans les cellules rectangulaires;
- la figure 9 représente la section IX-IX de l'électrode de la figure 8;;
- la figure 10 représente une électrode à pochettes conforme à l'invention, avec des rainures profilées exécutées dans les zones non perforées et disposées parallèlement les unes aux autres;
- la figure Il représente la même électrode que la figure 10, avec des rainures profilées disposées perpendiculairement les unes aux autres avec des creux pratiqués dans les cellules rectangulaires;
- la figure 12 représente les caractéristiques tension-courant de l'électrode de l'invention et d'une électrode considérée comme prototype;;
- la figure 13 représente le graphique de variation des potentiels de l'électrode de l'invention et de celle retenue en tant que prototype, au cours de la décharge avec des courants d'intensité différente, et
- la figure 14 représente le schéma de principe de fabrication de l'électrode à pochettes conforme à l'invention.The invention will be better understood and other objects, details and advantages thereof will appear more clearly in the light of the following description of various embodiments given solely by way of nonlimiting example, with reference to the non-limiting drawings. annexed limitative in which
- Figure 1 shows a pocket electrode according to the invention (general view with local cutaway);
FIG. 2 represents the encircled part A of the electrode of FIG. 1 with a metal partition executed in the form of a net (on an enlarged scale),
- Figure 3 shows the same part as Figure 2 of a metal partition electrode executed in the form of a grid (on an enlarged scale);
- Figure 4 shows section IV-IV of Figure 1 with fastening means in the form of staples (on an enlarged scale);
FIG. 5 represents the same section as FIG. 4, with fixing means executed in the form of a metal wire (on an enlarged scale),
FIG. 6 represents the same section as FIG. 4, with fixing means executed in the form of a flat ribbon (on an enlarged scale),
- Figure 7 shows a pocket electrode according to the invention, with profiled grooves executed perpendicular to each other to form rectangular cells;
- Figure 8 shows the same electrode as Figure 7, with indentations printed in the rectangular cells;
- Figure 9 shows section IX-IX of the electrode of Figure 8 ;;
- Figure 10 shows a pocket electrode according to the invention, with profiled grooves executed in the non-perforated areas and arranged parallel to each other;
- Figure II shows the same electrode as Figure 10, with profiled grooves arranged perpendicular to each other with recesses made in the rectangular cells;
- Figure 12 shows the voltage-current characteristics of the electrode of the invention and of an electrode considered as a prototype;
FIG. 13 represents the graph of variation of the potentials of the electrode of the invention and that chosen as a prototype, during the discharge with currents of different intensity, and
- Figure 14 shows the block diagram of manufacturing the pocket electrode according to the invention.
L'électrode à pochettes faisant l'obJet de l'invention comporte une masse active 1 (figure 1) insérée entre des bandes métalliques perforees2reliéesedke lessuimEt leurs bords latéraux à l'aide de ferrures 3, et une patte 4 pour le prélèvement de courant. Les bords latéraux des bandes métalliques perforées 2 peuvent être également reliés à.l'aide d'autres moyens, par exemple par soudage ou par assemblage à joint saillant. Des rainures profilées 5 sont imprimées dans la masse active 1 et dans les bandes métalliques perforées 2. Entre les bandes métal- liques perforées 2 est insérée une cloison métallique 6 pourvue de perforations 7 et servant de support sur lequel est mise à la presse la masse active 1.L'électrode est pourvue de moyens de fixation 8 exécutés en un matériau électriquement conducteur et passant à travers les bandes métalliques perforées 2, la masse active 1 et la cloison métallique 6. Les moyens de fixation 8 sont disposés sur l'électrode soit dans les rainures profilées 5, soit en dehors de ces dernières, ou bien encore une partie desdits moyens de fixation 8 est disposée dans les rainures profilées 5, et une autre partie, en dehors de celles-ci. Suivant un mode de réalisation de l'électrode, les rainures profilées 5 sont exécutées parallèlement les uneSaux autres. Un autre mode de réalistion de 1'électrode prévoit la disposition des moyens de fixation 8 sur la surface de l'électrode en lignes parallèles.Suivant un mode de réalisation de l'électrode, la cloison 6 est exécutée sous forme d'un filet 9 (figure 2), et selon un autre mode, sous forme d'une grille 10 (figure 3). The pouch electrode forming the object of the invention comprises an active mass 1 (FIG. 1) inserted between metal perforated bands 2 connected below their edges and their lateral edges using fittings 3, and a tab 4 for drawing current. The lateral edges of the perforated metal strips 2 can also be connected to the aid of other means, for example by welding or by projecting joint assembly. Profiled grooves 5 are printed in the active mass 1 and in the perforated metal bands 2. Between the perforated metal bands 2 is inserted a metal partition 6 provided with perforations 7 and serving as a support on which the mass is pressed active 1. The electrode is provided with fixing means 8 executed in an electrically conductive material and passing through the perforated metal strips 2, the active mass 1 and the metal partition 6. The fixing means 8 are arranged on the electrode either in the profiled grooves 5, or outside of the latter, or even a part of said fixing means 8 is arranged in the profiled grooves 5, and another part, outside of these. According to one embodiment of the electrode, the profiled grooves 5 are executed in parallel with one another. Another embodiment of the electrode provides for the arrangement of the fixing means 8 on the surface of the electrode in parallel lines. According to one embodiment of the electrode, the partition 6 is executed in the form of a net 9 (Figure 2), and according to another mode, in the form of a grid 10 (Figure 3).
Les moyens de fixstion8(figure 4) sont exécutés, selon un mode de réalisation de l'électrode, sous forme d'agra- fes métalliques 11, et selon d'autres modes , sous forme de fil métallique 12 (figure 5) ou bien sous forme d'un ruban métallique plat 13 (figure 6). La valeur du diamètre du fil métallique 12 (figure 5) ou des agrafes 11 (figure 4)employés pour le brochageaest estcomprise entre environ 1/3 et 1/15 de l'épaisseur de l'électrode. La#longueur d'une agrafe 11 (figure 4) ou d'un pas de brochage avec le fil méta lique 12 (figure 5) ou avec le ruban métallique 13 (figure 13) est compr@@ entre environ 1/10 et environ 1/90 du grand côté de l'élec- trode. Quand on utilise des agrafes 11 (figure 4) comme moyen de fixation 8, la distance entre les agrafes Il le long de la ligne de brochage est sensiblement égale ou inférieure à la longueur de l'agrafe Il Les rainures profilées 5 (figure 7), selon un mode de réalisation de l'électrode, sont exécutées perpendiculairement les unes aux autres pour former des cellules rectangulaires 14.The fixing means 8 (FIG. 4) are executed, according to one embodiment of the electrode, in the form of metal staples 11, and according to other modes, in the form of metal wire 12 (FIG. 5) or else in the form of a flat metal strip 13 (Figure 6). The value of the diameter of the metal wire 12 (FIG. 5) or of the staples 11 (FIG. 4) used for the broaching is comprised between approximately 1/3 and 1/15 of the thickness of the electrode. The # length of a staple 11 (figure 4) or of a stitching pitch with the metallic wire 12 (figure 5) or with the metal tape 13 (figure 13) is between @ about 1/10 and about 1/90 of the long side of the electrode. When staples 11 (figure 4) are used as fastening means 8, the distance between the staples Il along the stitching line is substantially equal to or less than the length of the staple II The profiled grooves 5 (figure 7) , according to one embodiment of the electrode, are executed perpendicular to each other to form rectangular cells 14.
Les dimensions des côtés des cellules sont comprises entre environ 1/35 et 1/6 de la largeur de l'électrode et environ 1/90 et 10 de sa longueur. Suivant une variante de réalisation de l'électrode, on exécute des creux 15 (figures 8,9) dans les cellules rectangulaires 14, la profondeur de ces creux étant choisie de sorte qu'elle soit sessiblementde 1/20 à 1/5 de l'épaisseur de l'électrode, la surface occupée par eux étant de 1/35 à 1/12 de celle d'une rainure rectangulaire 14 (figure 8) Suivant une variante de réalisation de l'électrode, on prévoit, l'impression des rainures profilées 5 (figures 10, 11) dans les zones de l'électrode ne possédant pas de perforations 16.The dimensions of the sides of the cells are between approximately 1/35 and 1/6 of the width of the electrode and approximately 1/90 and 10 of its length. According to an alternative embodiment of the electrode, recesses 15 are executed (FIGS. 8.9) in the rectangular cells 14, the depth of these recesses being chosen so that it is appreciably from 1/20 to 1/5 of 1 thickness of the electrode, the surface occupied by them being from 1/35 to 1/12 that of a rectangular groove 14 (FIG. 8) According to an alternative embodiment of the electrode, provision is made for the printing of profiled grooves 5 (FIGS. 10, 11) in the areas of the electrode having no perforations 16.
La figure 12 représente les caractéristiques tension-courant de ltélectrode de l'invention et de l'électrode prototype (sur l'axe des ordonnées sont portées les valeurs des potentiels / des électrodes, en volts, comparées à celles d'une électrode d'oxyde de mercure utili- sée comme électrode de référence, et sur l'axe des abscisses, les valeurs de l'intensité du courant de décharge I (en ampères). La droite b" montre la caractéristique tension-courant de l'électrode de l'invention, et la droite "cl, celle de l'électrode prototype.Comme il résulte du graphique, la caractéristique tension-courant de ltélec- trode de l'invention est considérablementmeilleure que celle de l'électrode prototype, ce qui témoigne de sa résistance électrique plus faible. FIG. 12 represents the voltage-current characteristics of the electrode of the invention and of the prototype electrode (on the ordinate axis are the values of the potentials / electrodes, in volts, compared with those of an electrode of mercury oxide used as reference electrode, and on the abscissa axis, the values of the intensity of the discharge current I (in amperes). The line b "shows the voltage-current characteristic of the electrode of the invention, and the line "cl, that of the prototype electrode. As it follows from the graph, the voltage-current characteristic of the electrode of the invention is considerably better than that of the prototype electrode, which testifies to its lower electrical resistance.
La figure 13 représente le graphique de variation des potentiels de l'électrode de l'invention et de l'électrode prototype pendant la décharge par différents courants. En ordonnées sont portées les valeurs des potentiels f des électrodes, en volts, comparées à celles d'une électrode d'oxyde de mercure prise comme électrode de référence Sur l'axe des abscisses est porté le temps t en heures.Les courbes I, d", d''' montrent les varias tions des potentiels de l'électrode de l'invention, et les courbes e', e" , e''', les variations des potentiels de l'électrode prototype pendant la décharge avec dif férents courants, les courbes d' et e' correspondant à des courants en régime de décharge de 5 heures, d" et e" à des courants en régime de décharge de 3 heures, et d" ' et es", à des courants en régime de décharge de 2 heures. FIG. 13 represents the graph of variation of the potentials of the electrode of the invention and of the prototype electrode during the discharge by different currents. The values of the potentials f of the electrodes are plotted on the ordinate, in volts, compared with those of a mercury oxide electrode taken as a reference electrode. On the abscissa axis, the time t is plotted. The curves I, d ", d '' 'show the variations of the potentials of the electrode of the invention, and the curves e', e", e '' ', the variations of the potentials of the prototype electrode during the discharge with dif different currents, the curves d 'and e' corresponding to currents in discharge mode of 5 hours, d "and e" to currents in discharge mode of 3 hours, and d "'and es", to currents in 2 hour discharge regime.
Comme le montre le graphique, les caractéristiques électriques (potentiel de décharge et capacité) de l'électrode, obJet de la présente invention, sont de beaucoup supérieures à celles de l'électrode prototype, et l'on peut voir que cette supériorité croit avec l'augmentation du courant de décharge
Le procédé proposé pour la fabrication de l'électro- de pour accumulateurs alcalins comprend la préparation de la masse active (figure 1) et la fabrication des bandes métalliques perforées 2, les perforations pouvant être effectuées aussi bien sur toute la surface des bandes métalliques perforées 2 qu'en alternant les zones perforées avec celles non perforées. La masse active 1 (figure 14) ainsi préparée arrive ensuite dans un réservoir 17.Puis elle passe avec le support métallique (cloison) 6 entre des cylindres 18 où elle est serrée au moins Jusqu'à une densité qui permet de maintenir la masse active 1 sur ledit support sans s'en détacher. Le serrage peut être également réalisé avec d'autres moyens (non représentés). La limite supérieure de la valeur de serrage n'est pas imposée, elle est déterminée à partir des paramètres désirés de l'électrode à fabriquer (quantité de masse active 1, capacité électrique et épaisseur de ltélec- trode). La masse active 1 serrée contre le support métallique est insérée entre les bandes mdtalliques perforées 2, dont les bords latéraux sont rattachés sur un dispositif 19.Le rattachement des bords latéraux des bandes métalliques perforées 2 peut être effectué suivant des modes différents tels que : sertissage par ferrures, assemblage à Joint saillant, soudage des bords, etc. La pièce brute étendue 20 ainsi formée est soumise au laminage sur des cylindres 21 qui impriment en même temps les rainures profilées 5 sur toute la longueur ou toute la largeur, ou encore en même temps sur la longueur et la largeur de la pièce étendue 20. Les rainures profilées5peuvent être imprimées aussi bien parallèle lement les unes aux autres, que perpendiculairement les unes aux autres, pour former dans ce dernier cas les cellules rectangulaires 14. En même temps, des creux 15 (figures 8 et 9) peuvent être imprimés dans les cellules 14 Les rainures profilées 5 (figure 14) peuvent être imprimées aussi bien dans les zones perforées que non perforées de l'électrode, cette seconde version étant préférable. Après le ramonage, la pièce étendue 20 est brochée en poussée avec les moyens de fixation 8 par des brocheuses 22. Les moyens de fixation 8 peuvent être exécutés sous forme d'agrafes 11 (figure 4), de fil métallique 12 (figure 5) ou de ruban plat 13 (figure 6). Le brochage s'effectue soit le long des rainures profilées 5 (figure 14), soit en dehors de ces dernières, ou encore simultanément le long et en dehors des rainures profilées 5.As the graph shows, the electrical characteristics (discharge potential and capacity) of the electrode, object of the present invention, are much higher than those of the prototype electrode, and it can be seen that this superiority increases with increased discharge current
The proposed method for the manufacture of the electrode for alkaline accumulators includes the preparation of the active mass (Figure 1) and the manufacture of the perforated metal strips 2, the perforations being able to be carried out as well on the entire surface of the perforated metal strips 2 by alternating the perforated areas with those without perforation. The active mass 1 (FIG. 14) thus prepared then arrives in a reservoir 17. Then it passes with the metal support (partition) 6 between cylinders 18 where it is clamped at least until a density which makes it possible to maintain the active mass 1 on said support without detaching from it. Tightening can also be achieved with other means (not shown). The upper limit of the tightening value is not imposed, it is determined from the desired parameters of the electrode to be manufactured (quantity of active mass 1, electrical capacity and thickness of the electrode). The active mass 1 clamped against the metal support is inserted between the perforated metal strips 2, the lateral edges of which are attached to a device 19. The lateral edges of the perforated metallic strips 2 can be attached according to different modes such as: crimping by fittings, protruding joint, edge welding, etc. The extended blank 20 thus formed is subjected to rolling on rollers 21 which simultaneously print the profiled grooves 5 over the entire length or the whole width, or even at the same time over the length and the width of the extended piece 20. The profiled grooves5 can be printed both parallel to one another, and perpendicular to each other, to form in the latter case the rectangular cells 14. At the same time, recesses 15 (Figures 8 and 9) can be printed in the cells 14 The profiled grooves 5 (FIG. 14) can be printed in both the perforated and non-perforated areas of the electrode, this second version being preferable. After sweeping, the extended piece 20 is pushed into a push with the fixing means 8 by stapling machines 22. The fixing means 8 can be executed in the form of staples 11 (FIG. 4), of metal wire 12 (FIG. 5) or flat ribbon 13 (Figure 6). Pin assignment is carried out either along the profiled grooves 5 (FIG. 14), or outside the latter, or even simultaneously along and outside the profiled grooves 5.
Le brochage le long des rainures profilées 5 est préférable.Broaching along the profiled grooves 5 is preferable.
En outre, il est préférable d'effectuer le brochage suivant des lignes parallèles. Après le brochage de la pièce brute étendue 20 on procède à son découpage, à l'aide d'un dispositif 23, en plaques séparées 24 et au sertissage sous pression des plaques 24, exécuté aux endroits de découpage.In addition, it is preferable to carry out the pinout along parallel lines. After the broaching of the extended blank 20, its cutting is carried out, using a device 23, into separate plates 24 and crimping under pressure of the plates 24, carried out at the cutting locations.
L'électrode ainsi produite ne constitue pas une succession de pochettes étroites, mais une structure monolithe, caractérisée par une grande résistance mécanique, une faible résistance électrique, des caractéristiques électriques améliorées et une durée de vie accrue. The electrode thus produced does not constitute a succession of narrow pockets, but a monolithic structure, characterized by high mechanical resistance, low electrical resistance, improved electrical characteristics and an increased service life.
On donne ci après des exemples concrets #mais non limitatifs de réalisation du procédé pour la fabrication de l'électrode à pochettes pour accumulateurs alcalins. Concrete examples are given below, but not limiting the implementation of the process for the manufacture of the pocket electrode for alkaline accumulators.
Exemple 1
Une masse active 1 (figure 14) constituée d'hydroxide de nickel mélangé avec du graphite et du sulfate cobalteux, est appliquée sur le support métallique 6 exécuté sous forme d'un filet constitué d'un fil d'acier de 0,36 mm de diamètre formant des mailles de 1,4x1,4 mm2, et serrée sous une pression de 39.106 Pa pour produire une briquette épaisse de 3,3 mm.Example 1
An active mass 1 (FIG. 14) consisting of nickel hydroxide mixed with graphite and cobaltous sulphate, is applied to the metal support 6 executed in the form of a net made up of a 0.36 mm steel wire diameter forming 1.4x1.4 mm2 mesh, and clamped under a pressure of 39.106 Pa to produce a thick briquette of 3.3 mm.
La briquette ainsi produite est placée ente deux bances d'acier perforées dont, l'une a un profil en caisson et dont l'autre sert de couvercle, L'épaisseur des bandes d'acier parées 2 est de 0,1mm, la largeur de la bande d'acier 2 dont est obtenu le profil en caisson est de 165 mm, et l'épaisseur de la bande d'acier 2 servant de couvercle, de 158 mm. Les bords latéraux des bandes d'acier perforées 2 sont soudés par résistance.Ensuite la pièce étendue 20 ainsi obtenue, dont la longueur est de 10,2 m et la largeur de 0,15 m est soumise à un laminage sous une pression de 78,5. 106 Pa en imprimant en même temps les rainures profilées longitudi nales 5 sur les deux surfaces de la pièce étendue 20. Après quoi, la pièce étendue 20 est brochée en poussée le long des rainures profilées 5 avec des agrafes métalliques Il (figure 4) ayant un diamètre de 0,7 mm, le brochage étant effectué le long de la pièce étendue 20 (figure 14) en traits parallèles d'une longueur unitaire de 14 mm, l'espacement entre les lignes parallèles de brochage étant de 13 mm. La pièce étendue 20 ainsi brochée est ensuite découpée en plaques 24 d'une longueur de 340 mm, qui sont ultérieurement serties aux endroits de découpage. The briquette thus produced is placed between two perforated steel bances, one of which has a box profile and the other of which serves as a cover. The thickness of the steel strips trimmed 2 is 0.1 mm, the width of the steel strip 2 from which the box profile is obtained is 165 mm, and the thickness of the steel strip 2 serving as a cover, of 158 mm. The lateral edges of the perforated steel strips 2 are resistance welded. Then the extended piece 20 thus obtained, the length of which is 10.2 m and the width of 0.15 m is subjected to rolling under a pressure of 78 , 5. 106 Pa by printing at the same time the longitudinal profiled grooves 5 on the two surfaces of the extended piece 20. After which, the extended piece 20 is embossed along the profiled grooves 5 with metal staples II (FIG. 4) having a diameter of 0.7 mm, the broaching being carried out along the extended part 20 (FIG. 14) in parallel lines with a unit length of 14 mm, the spacing between the parallel broaching lines being 13 mm. The extended piece 20 thus embossed is then cut into plates 24 with a length of 340 mm, which are subsequently crimped at the cutting locations.
L'électrode obtenue a une capacité électrique de 54 ampères/heure et une résistance électrique de 6.10-3 ohm alors que L'électrode à pochettes prise pour prototype a une capacité de 40 ampères/heure et une résistance de 10.10# ohm
Exemple 2
Une masse active 1 (figure 14) constituée par le même mélange que celui de l'exemple 1 est appliquée sur le support métallique 6, qui est une grille nickelée constituée de mailles hexagonales dont les côtés ont 3 mm de longueur et 0,5 mm d'épaisseur, et serrée sous une pression de 34*106 Pa pour former une briquette de 1,8 mm d'épaisseur.La briquette formée est placée entre deux bandes d'acier perforées 2 d'une épaisseur de 0,1 mm, dont les bords sont assemblés à Joint saillant pour obtenir une pièce étendue 20 large de 180 zm et longue de 15,3 me La pièce étendue 20 est ensuite laminée sous une pression de 7550106 Pa, en imprimant en même temps des rainures profilées 5 parallèles sur les surfaces de la pièce brute étendue 20.Les rainures 5 sont réalisées perpendiculairement au côté latéral de la pièce brute étendue 20, la profondeur des rainures 5 étant de 0,3 mm et la distance entre elles de 10 mm La pièce brute étendue 20 est ensuite brochée à l'aide d'un ruban plat 13 (figure 6) large de 2 mm et épais de 0,1 mm en rangées parallèles aux côtés latéraux de la pièce étendue 20 (figure 14), en espaçant les lignes de brochage de 13 mm Après le brochage de la pièce brute étendue 20, on la découpe en plaques 24 longues de 225 mm et on sertit ces dernières aux endroits de découpage.The electrode obtained has an electrical capacity of 54 amps / hour and an electrical resistance of 6.10-3 ohm while the pocket electrode taken for prototype has a capacity of 40 amps / hour and a resistance of 10.10 # ohm
Example 2
An active mass 1 (FIG. 14) constituted by the same mixture as that of Example 1 is applied to the metal support 6, which is a nickel-plated grid made up of hexagonal meshes whose sides are 3 mm in length and 0.5 mm. thick, and clamped under a pressure of 34 * 106 Pa to form a briquette 1.8 mm thick. The briquette formed is placed between two perforated steel strips 2 with a thickness of 0.1 mm, the edges of which are assembled with a protruding joint to obtain an extended part 20 wide by 180 zm and long by 15.3 me. The extended part 20 is then laminated under a pressure of 7550 106 Pa, by printing at the same time profiled grooves 5 parallel on the surfaces of the extended blank 20. The grooves 5 are made perpendicular to the lateral side of the extended blank 20, the depth of the grooves 5 being 0.3 mm and the distance between them 10 mm The extended blank 20 is then embossed using a flat ribbon 13 (Figure 6) the line of 2 mm and thickness of 0.1 mm in rows parallel to the lateral sides of the extended piece 20 (figure 14), spacing the broaching lines by 13 mm After the broaching of the extended blank 20, we cut it into plates 24, 225 mm long, and are crimped at the cutting locations.
La capacité électrique de lvélectrode ainsi fabriquée est de 20 ampères/heure. The electrical capacity of the electrode thus produced is 20 amps / hour.
Exemple 3
Une masse active 1 (figure 14) constituée par le même mélange que celui de l'exemple 1 est appliquée sur le support métallique 6 réalisé sous la forme d'un filet en fil métallique de différents diamètres pour former des mailles rectangulaires, les fils longitudinaux du filet étant réalisés avec un fil métallique de 0,45 mm de diamètre, et les fils transversaux, avec un fil de 0,36 mm de diamètre. Les mailles sont plus longues que larges et ont des dimensions de 1,4a: 2,7 mm2. Un tel filet permet un bon prélèvement du courant de l'électrode.Example 3
An active mass 1 (FIG. 14) constituted by the same mixture as that of Example 1 is applied to the metal support 6 produced in the form of a wire mesh of different diameters to form rectangular meshes, the longitudinal wires of the net being made with a metal wire of 0.45 mm in diameter, and the transverse wires, with a wire of 0.36 mm in diameter. The meshes are longer than wide and have dimensions of 1.4a: 2.7 mm2. Such a net allows a good withdrawal of the electrode current.
La masse active 1 est ensuite serrée sur le filet sous une pression de 450106 Pa pour produire une briquette de 4,5 mm d'épaisseur. La briquette produite est placée entre deux bandes d'acier nickelées 2 partiellement perforées sous forme de zones étendues alternées parallèles au côté latéral de la bande 2, la largeur des zones perforées étant de 8 mm et celle des zones non perforées de 2 mm Les côtés latéraux des bandes 2 sont sertis au moyen de ferrures d'acier pour former une pièce brute étendue 20 longue de 18,8 m et large de 126 mm. La pièce brute étendue 20 est laminée sous une pression 95 o1 o6 Pa en réalisant simultanément dans ses surfaces des rainures profilées 5 mutuellement perpendiculaires et parallèles respectivement aux côtés latéraux et terminaux de la pièce étendue 20, pour former des cellules rectangulaires 14 à la surface de la pièce brute étendue 20, les creux 15 (figures 8, 9) étant réalisés dans les cellules rectangulaires 14 simultanément avec les rainures profilées 5 (figure 14). The active mass 1 is then clamped on the net under a pressure of 450 106 Pa to produce a briquette 4.5 mm thick. The briquette produced is placed between two strips of nickel-plated steel 2 partially perforated in the form of extended alternating zones parallel to the lateral side of the strip 2, the width of the perforated zones being 8 mm and that of the non-perforated zones 2 mm. the sides of the strips 2 are crimped by means of steel fittings to form an extended blank 20 long by 18.8 m and wide by 126 mm. The extended blank 20 is laminated under a pressure 95 o1 o6 Pa by simultaneously producing in its surfaces profiled grooves 5 mutually perpendicular and parallel respectively to the lateral and terminal sides of the extended piece 20, to form rectangular cells 14 on the surface of the extended blank 20, the recesses 15 (Figures 8, 9) being made in the rectangular cells 14 simultaneously with the profiled grooves 5 (Figure 14).
Celles-ci, qui sont parallèles aux côtés latéraux de la pièce brute étendue 20 (figure 14), sont imprimées dans les zones non perforées des bandes métalliques 2 en espaçant les rainures de 8 mm. La distance entre les rainures perpendiculaires aux côtés latéraux de la pièce brute étendue 20 est de 9 mm et la profondeur des rainures 5 est de 0,6 mm. La profondeur des creux 15 (figures 8,9 ) est de 0,3 mm, et leur superficie, de 2x1,8 mm2 chaque cellule rectangulaire 14 comprenant quatre creux 15. L'aire totale de quatre creux 15 est égale à 14,4 mm2, et l'aire de la cellule rectangulaire 14, à 72 mm2, c'est-à-dire que l'aire des creux 15 est de 1/5 de celle d'une cellule rectangulaire 14.Ensuite la pièce brute étendue 20 (figure 14) est brochée en poussée avec un fil d'acier de 0,6 mm de diamètre en rangées parallèles aux côtés latéraux, le fil d'acier étant logé dans les rainures profilées Une fois brochée, la pièce brute étendue 20 est découpée en plaques 24 longues de 470 mm qui sont serties aux endroits de découpage. These, which are parallel to the lateral sides of the extended blank 20 (FIG. 14), are printed in the non-perforated areas of the metal strips 2, spacing the grooves by 8 mm. The distance between the grooves perpendicular to the lateral sides of the extended blank 20 is 9 mm and the depth of the grooves 5 is 0.6 mm. The depth of the hollows 15 (FIGS. 8.9) is 0.3 mm, and their area, of 2x1.8 mm2 each rectangular cell 14 comprising four hollows 15. The total area of four hollows 15 is equal to 14.4 mm2, and the area of the rectangular cell 14, 72 mm2, that is to say that the area of the hollows 15 is 1/5 that of a rectangular cell 14.Then the gross blank 20 (FIG. 14) is pushed into a push with a steel wire of 0.6 mm in diameter in rows parallel to the lateral sides, the steel wire being housed in the profiled grooves. Once hooked, the extended blank 20 is cut in 24 long plates of 470 mm which are crimped at the cutting locations.
La capacité électrique de l'électrode obtenue est de 80 ampères/heure. The electrical capacity of the electrode obtained is 80 amps / hour.
Les exemples décrits ciwdessus montrent que, selon la destination de l'électrode, une large gamme d'électrodes, en ce qui concerne leur encombrement et leur capacité, peut être réalisée. Toutes les variantes décrites de l L électrode conforme à l'invention se distinguent par une capacité supérieure à celle de 11 électrode à pochettes prise comme prototype et ayant des dimensions identiques, puisque le volume et la densité de la masse active de l'électrode proposée sont plus élevés Avec la croissance de 14 épaisseur de l'électrode (exemples 1 et 3), la différence de capacité s'élève à 20 35 % et peut être augmentée davantage Une telle relation entre la capacité électrique de l'électrode conforme à l'invention et celle de ltélectrode prototype est constatée pendant la décharge de 5 heures. Aux régimes de décharge de plus courte durée (de 3 et de 2 heures), les avantages de l'électrode de l'invention s'accroissent du fait que ladite électrode possède un meilleur contact entre la masse active et les pièces de prise de courant, une surface utile réelle plus étendue et, en conséquence, une résistance à peu près deux fois moins grande que celle de l'électrode prototype. The examples described above show that, depending on the destination of the electrode, a wide range of electrodes, as regards their size and capacity, can be produced. All the described variants of the electrode according to the invention are distinguished by a capacity greater than that of 11 pocket electrode taken as prototype and having identical dimensions, since the volume and the density of the active mass of the proposed electrode are higher With the growth of 14 thickness of the electrode (examples 1 and 3), the difference in capacity amounts to 20 35% and can be increased further. Such a relationship between the electric capacity of the electrode conforms to the The invention and that of the prototype electrode is observed during the 5 hour discharge. At discharge regimes of shorter duration (3 and 2 hours), the advantages of the electrode of the invention increase due to the fact that said electrode has better contact between the active mass and the socket-outlet parts. , a larger effective surface area and, as a result, a resistance about half that of the prototype electrode.
De ce qui précède, il est bien évident à un homme du métier que le but de la présente invention peut être effectivement réalisé dans le cadre déterminé par les revendications. From the above, it is obvious to a person skilled in the art that the object of the present invention can be effectively achieved within the framework determined by the claims.
Il est cependant tout aussi évident que de légères modifications peuvent être apportées à la réalisation constructive de l'électrode et à son mode de fabrication, sans pour cela s'écarter de l'esprit et du cadre de l'invention.It is however equally obvious that slight modifications can be made to the constructive embodiment of the electrode and to its method of manufacture, without thereby departing from the spirit and the scope of the invention.
C'est ainsi, par exemple, que la cloison métallique peut avoir une forme diffdrente de celle d'un filet ou d'une grille ; les moyens de fixation peuvent tout aussi bien être différents : par exemple, ils peuvent être réalisés sous forme de rivets ou sous une autre forme ; les rainures profilées peuvent se présenter sous différentes formes et en toutes dimensions et être disposées sur l'électrode de toute façon désirée sans qu'elles soient obligatoirement mutuellement par allèles ou perpendiculaires R lce brochage, quoique étant de préférence effectué en rangées parallèles, peut aussi bien se faire dans n'importe quel autre ordre. Thus, for example, the metal partition can have a shape different from that of a net or a grid; the fixing means can just as easily be different: for example, they can be produced in the form of rivets or in another form; the profiled grooves can be in different shapes and in all dimensions and be arranged on the electrode in any desired manner without being necessarily mutually by alleles or perpendicular R lce pinout, although preferably being carried out in parallel rows, can also do well in any other order.
L'électrode de l'invention et le procédé pour sa fabrication sont très efficaces, du fait qu'ils permettent, gracie à l'amélioration considérable des caractéristiques électriques et de fonctionnement de l'électrode à pochettes, ainsi qu'à une meilleure adaptation de l'électrode aux technique: de fabrication, d'augmenter l'énergie volumique spécifique des accumulateurs alcalins et de prolongeur leur durée de service, tout en réduisant la main-d'oeuvre nécessaire et en augmentant le rendement
L'application des accumulateurs pourvus de telles électrodes aux transports électriques autonomes permet d'augmenter considérablement leur capacité de charge et leur manoeuvrabilité. The electrode of the invention and the method for its manufacture are very effective, because they allow, thanks to the considerable improvement in the electrical and operating characteristics of the pocket electrode, as well as to a better adaptation. from the electrode to the techniques: of manufacturing, of increasing the specific volume energy of the alkaline accumulators and of extending their service life, while reducing the labor required and increasing the yield
The application of accumulators provided with such electrodes to autonomous electrical transport considerably increases their charge capacity and their maneuverability.
Claims (14)
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FR8300051A FR2538955B1 (en) | 1983-01-04 | 1983-01-04 | POCKET ELECTRODE FOR ALKALINE ACCUMULATORS AND METHOD FOR MANUFACTURING SUCH ELECTRODES |
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Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE189630C (en) * | ||||
FR355479A (en) * | 1905-06-23 | 1905-11-03 | Horace Washington Fuller | Negative plate for accumulators |
FR429054A (en) * | 1911-01-26 | 1911-09-14 | Heinrich Paul Rudolf Ludwig Po | electrodes for accumulators containing alkaline electrolytes |
FR462048A (en) * | 1912-11-12 | 1914-01-17 | Societe Francaise Des Accumulateurs Paul Gouin | Improvements to alkaline electrolyte accumulators |
FR539635A (en) * | 1921-08-24 | 1922-06-28 | Improvements to the electric accumulator plates | |
US1802435A (en) * | 1924-11-01 | 1931-04-28 | Lubeck Carl Hilding Ossian | Electrode for electric accumulators and method of manufacturing same |
US2167809A (en) * | 1932-07-30 | 1939-08-01 | Lubeck Carl Hilding Ossian | Electric alkaline accumulator |
FR1093154A (en) * | 1953-06-12 | 1955-05-02 | Mareg Akkumulatoren G M B H | Improvements made to battery plates |
FR1217788A (en) * | 1958-12-08 | 1960-05-05 | Yardney International Corp | Process for manufacturing electrodes, in particular zinc electrodes, for electrochemical energy generators |
-
1983
- 1983-01-04 FR FR8300051A patent/FR2538955B1/en not_active Expired
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE189630C (en) * | ||||
FR355479A (en) * | 1905-06-23 | 1905-11-03 | Horace Washington Fuller | Negative plate for accumulators |
FR429054A (en) * | 1911-01-26 | 1911-09-14 | Heinrich Paul Rudolf Ludwig Po | electrodes for accumulators containing alkaline electrolytes |
FR462048A (en) * | 1912-11-12 | 1914-01-17 | Societe Francaise Des Accumulateurs Paul Gouin | Improvements to alkaline electrolyte accumulators |
FR539635A (en) * | 1921-08-24 | 1922-06-28 | Improvements to the electric accumulator plates | |
US1802435A (en) * | 1924-11-01 | 1931-04-28 | Lubeck Carl Hilding Ossian | Electrode for electric accumulators and method of manufacturing same |
US2167809A (en) * | 1932-07-30 | 1939-08-01 | Lubeck Carl Hilding Ossian | Electric alkaline accumulator |
FR1093154A (en) * | 1953-06-12 | 1955-05-02 | Mareg Akkumulatoren G M B H | Improvements made to battery plates |
FR1217788A (en) * | 1958-12-08 | 1960-05-05 | Yardney International Corp | Process for manufacturing electrodes, in particular zinc electrodes, for electrochemical energy generators |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
FR2538955B1 (en) | 1986-03-14 |
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