FR2576454A1

FR2576454A1 - Lead accumulator

Info

Publication number: FR2576454A1
Application number: FR8500797A
Authority: FR
Inventors: Yuji Morioka; Sigeru Yamasita; Yoshiaki Yano
Original assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Current assignee: Sanyo Electric Co Ltd
Priority date: 1985-01-21
Filing date: 1985-01-21
Publication date: 1986-07-25
Also published as: FR2576454B1

Abstract

This lead accumulator has electro-collecting plates 34 made of lead or of lead alloys and active material layers 35, 37 which are in intimate contact with the electro-collecting plates, these layers being formed to be integral with the electro-collecting plates by the placing, on these plates of a mixture in the form of a suspension consisting of an active material powder and of a liquid, the combination then being dried. The invention finds its main application in miniaturised accumulators.

Description

ACCUMULATEUR AU PLOMB. LEAD ACCUMULATOR.

L'invention concerne un accumulateur au plomb, et plus particulièrement un accumulateur au plomb du type mince et scellé , dans lequel une plaque électro-collectrice, en plomb ou en alliage de plomb, est disposée à l'intérieur d'un bac recouvert d'un couvercle, des couches de matière active se formant au voisinage immédiat des plaques électrocollectrices, le bac et le couvercle ainsi réalisés, avec les suppor-ts pour l'anode et la cathode, étant raccordés les uns aux autres, par l'intermédiaire d'un séparateur. The invention relates to a lead-acid accumulator, and more particularly to a lead-acid accumulator of the thin and sealed type, in which an electro-collector plate, made of lead or lead alloy, is placed inside a tray covered with a lid, layers of active material forming in the immediate vicinity of the electrocollector plates, the tray and the cover thus formed, with the suppor-ts for the anode and the cathode, being connected to each other, via a separator.

En règle générale, dans un accumulateur au plomb, un support en plomb ou en alliage de plomb, obtenu par découpage, coulée ou expansion, est revêtu de matières actives, mélangées 3. du plomb en poudre ou à une poudre de monoxyde de plomb, et à une solution aqueuse d'acide sulfurique et à d'autres additifs. Ce support est ensuite soumis à une cuisson dans une atmosphère de vapeur eut à une opération de séchage dans le but de former l'électrode positive et lgélectrode négative Les électrodes ainsi produites sont combinées à un séparateur poreux puis insérées dans le bac.lui-meme en résine synthétique, cette opération étant suivie gn scellement du bac, ce qui termine la construction de liaccumulateur au plomb. As a general rule, in a lead-acid accumulator, a support made of lead or lead alloy, obtained by cutting, casting or expansion, is coated with active substances, mixed with 3. powdered lead or with a powder of lead monoxide, and an aqueous solution of sulfuric acid and other additives. This support is then subjected to a firing in a steam atmosphere at a drying operation in order to form the positive electrode and the negative electrode. The electrodes thus produced are combined with a porous separator and then inserted into the tray itself. in synthetic resin, this operation being followed sealing of the tray, which completes the construction of the lead accumulator.

Les accumulateurs au plomb traditionnels, tels que décrits ci-dessus, ont été très largement utilisés du fait de leur fiabilité et de leur intérêt économique. Compte tenu de la miniaturisation à laquelle tendent les dispositifs et instruments dans les différents domaines de la techniqueS on est intéressé à miniaturiser les batteries, telles que les accumulateurs au plomb, servant de source d'énergie pour ces dispositifs et instruments, et les recherches se poursuivent intensément.Pour satisfaire aux exigences et spécifications de l'industrie, on a tenté de remplacer le métal conventionnel des supports par un réseau en matériau synthétique, et l'on a fait appel à une plaque de plomb ou alliage de plomb pour la plaque électro-conductrice, de façon à déposer des matqe.,es actives sous forme de pate sur le réseau de résine styrnthet que pour former des électrodes. Les électrodes ainsi formées sont découpées aux dimensions voulues, puis elles sont mises en contact étroit avec le collecteur, ce qui donne un accumulateur au plomb, mince et léger. Traditional lead-acid batteries, as described above, have been widely used because of their reliability and economic interest. Given the miniaturization of devices and instruments in the various fields of technology, we are interested in miniaturizing batteries, such as lead-acid batteries, as sources of energy for these devices and instruments, and research In order to meet the requirements and specifications of the industry, attempts have been made to replace the conventional metal of the supports with a network of synthetic material, and a lead or lead alloy plate has been used for the plate. electrically conductive, so as to deposit mat.e, active date form on the styrnthet resin network than to form electrodes. The electrodes thus formed are cut to the desired dimensions, and then they are brought into close contact with the collector, resulting in a thin, light lead accumulator.

Cependant, les accumulateurs au plomb tels que décrits ci-dessus présentent quelques inconvénients, qui vont être décrits ci-après. La fabrication des électrodes est essentiellement la même que dans le procédé traditionnel, et, pour être plus précis, il est nécessaire de préparer les matières actives sous la forme d'une pâte avant de les appliquer sur le support en un réseau de résine synthétique. En conséquence, pendant la formation de la matière active, des poudres nocives, par exemple du plomb en poudre, risquent de voler dans l'atmosphère, ce qui conduit à une forte dégradation des conditions de travail. En outre, il est difficile de rendre constante la densité de la matière active sous forme pâteuse, ce qui conduit à une dispersion de la capacité des électrodes.En particulier, comme la quantité de la matière active sous forme de pâte telle qu'appliquée est limitée dans l'accumulateur mince, les problèmes denon-uniformité de l'accumulateur prennent une importance de plus en plus grande, compte tenu de ce que les électrodes présentent une capacité uniforme. En Outre, lors de la production des accumulateurs aux plomb, il est nécessaire d'effectuer des opérations complexes de montage, par exemple la préparation des matières actives sous forme de pâte, l'application des matières actives sur le support, le découpage du support à des dimensions prédéterminées, et le montage permettant de mettre le support en contact étroit avec la plaque électroconductrice. However, the lead accumulators as described above have some disadvantages, which will be described below. The manufacture of the electrodes is essentially the same as in the traditional process, and to be more precise, it is necessary to prepare the active ingredients in the form of a paste before applying them to the support in a network of synthetic resin. Consequently, during the formation of the active ingredient, harmful powders, for example powdered lead, may fly into the atmosphere, which leads to a serious deterioration of the working conditions. In addition, it is difficult to make the density of the active substance in pasty form constant, which leads to a dispersion of the capacity of the electrodes. In particular, since the quantity of the active ingredient in the form of paste as applied is limited in the thin accumulator, the problems of uniformity of the accumulator take on more and more importance, given that the electrodes have a uniform capacitance. In addition, during the production of lead accumulators, it is necessary to carry out complex assembly operations, for example the preparation of active ingredients in paste form, the application of the active ingredients on the support, the cutting of the support. to predetermined dimensions, and the assembly for putting the support in close contact with the electroconductive plate.

En outre, un tel accumulateur au plomb du type "mince destiné à être installé dans un dispositif ou un instrument, doit être scellé, comme il est décrit dans le brevet japonais NO 50-12092 ou dans le brevet japonais non-examiné NO 57176667. Sa structure de base va être expliquée par référence à la Figure I des dessins. Sur la Figure i, les numéros de repère 1 et 2 représentent respectivement un bac d'accumulateur en résine synthétique et un couvercle d'accumulateur en résine synthétique. Une électrode négative 4 et une électrode positive 5, séparées par un séparateur 6, sont placées dans l'espace 3 limité par le bac 1 et le couvercle 2.Dans un tel accumulateur du type mince, le procédé classique consistant à introduire un électrolyte par un petit trou aménagé dans le bac après avoir fait adhérer l'un à l'autre le couvercle et le bac ne peut s'appliquer à la miniaturisation et à la production en série. Ainsi, on a utilisé un procédé dans lequel le bac et le couvercle étaient soumis à un soudage aux ultrasons après blocage de l'électrolyte grâce aux électrodes 4, 5 et au séparateur 6. L'accumulateur possède une soupape de sortie 7 sur la paroi intérieure du bac, un orifice de sortie 8 et un siège de soupape 9 (voir figure). In addition, such a thin-type lead-acid accumulator intended to be installed in a device or instrument, must be sealed, as described in Japanese Patent No. 50-12092 or in Japanese Unexamined Patent No. 57176667. Its basic structure will be explained with reference to Figure 1. In Figure 1, reference numerals 1 and 2 respectively represent a synthetic resin storage tank and a synthetic resin storage cover. negative 4 and a positive electrode 5, separated by a separator 6, are placed in the space 3 limited by the tank 1 and the cover 2. In such a thin-type accumulator, the conventional method of introducing an electrolyte by a small hole in the tray after the lid has been adhered to one another and the tray can not be applied to miniaturization and mass production, so a lacquer process has been used. the tank and the lid were subjected to ultrasonic welding after the electrolyte has been blocked by the electrodes 4, 5 and the separator 6. The accumulator has an outlet valve 7 on the inside wall of the tank, an outlet orifice 8 and a valve seat 9 (see figure).

Cependant, le procédé de soudage aux ultrasons a révélé d'autres difficultés. En particulier, dans l'étape de soudage du bac ét du couvercle, les matières actives placées au voisinage immédiat des électrodes positive et négative 4 et 5 se dispersent en raison des vibrations, et les matières actives dispersées autour des électrodes créent un courtcircuit entre l'électrode positive et l'électrode négative. However, the ultrasonic welding process has revealed other difficulties. In particular, in the step of welding the tray and lid, the active materials placed in the immediate vicinity of the positive and negative electrodes 4 and 5 are dispersed due to vibrations, and the active materials dispersed around the electrodes create a short circuit between the positive electrode and the negative electrode.

De même, la matière active dispersée sort du bac 1, par l'orifice de sortie 8, en même temps que l'électrode et, à ce moment-là, la matière active dispersée adhère au point situé entre la soupape. de sortie 7 et le siège de soupape 9, ce qui conduit à un défaut d'étanchéité au niveau de cette partie de l'accumulateur. Pour éviter un tel court-circuit, on utilise un séparateur ayant une aire plus importante que les électrodes, et servant à créer une séparation électrique entre les électrodes. De plus, on a entre les électrodes et l'orifice de sortie 8 un espace 10 suffisant pour former un passage plus long entre ces éléments, avec comme conséquence une minimisation- de la quantité de matière active s'échappant par l'orifice de sortie 8, et une réduction à une valeur minimale de l'adhérence de matière active sur le siège de soupape 9. Cependant, la création d'un espace 10 relativement important et d'un séparateur de dimensions plus grandes réduit le rendement volumique de l'accumulateur, ce qui supprime les avantages de la miniaturisation.Similarly, the dispersed active material exits the tray 1, through the outlet port 8, together with the electrode and, at this time, the dispersed active material adheres to the point between the valve. outlet 7 and the valve seat 9, which leads to a leakage at this part of the accumulator. To avoid such a short circuit, a separator having a greater area than the electrodes is used, and serves to create an electrical separation between the electrodes. In addition, there is a space between the electrodes and the outlet orifice 8 sufficient to form a longer passage between these elements, with consequent minimization of the amount of active material escaping through the outlet orifice. 8, and a reduction to a minimum value of the adhesion of active material to the valve seat 9. However, the creation of a relatively large space and a larger size separator reduces the volume efficiency of the accumulator, which removes the benefits of miniaturization.

On connaît, par exemple à partir des modèles d'utilité japonais N 40-31878 et dQ-318797 ainsi que du modèle d'uti- lité japonais non examiné NO 58-155763, un mécanisme permettant à un gaz produit par une réaction électrochimique à l'intérieur de l t accumulateur au plomb de s'échapper au moyen d'une soupape de sûreté ou d'un trou d'échappement. For example, from Japanese Utility Models N 40-31878 and DQ-318797, as well as Japanese Unexamined Utility Model NO 58-155763, a mechanism is known that allows a gas produced by an electrochemical reaction to the lead accumulator inside to escape by means of a relief valve or an exhaust hole.

Dans le modèle d'utilité japonais NO 40-31878, illustré sur les Figures 2A-2C, le bac 11 possède sur sa partie supérieure une saillie cylindrique 12, une ouverture 13 communiquant avec l'intérieur du bac et un tube en caoutchouc 14 installé sur la saillie verticale et destiné à fermer ou boucher l'ouverture 13. Un couvercle (non représenté) empêche le tube en caoutchouc 14 de s'écarter de la saillie cylindrique, où le couvercle possède une ouverture (non représentée). Dans le modèle d'utilité japonais NO 40-31879, tel qu'illustré sur les Figures 3A-3C, une saillie cylindrique 16 possédant une ouverture 17 est formée sur la partie supérieure du bac 15, et un capuchon en caoutchouc 18 est adapté à la saillie pour fermer l'ouverture 17.Le capuchon est maintenu par un couvercle (non représente), de sorte qutil ne peut etre enlevé ou déplacé, le couvercle possédant une ouverture Inon repré sensée). Dans le modèle d'utilité japonais non-examiné NO 58-155763, on a un bac possédant deux éléments en résine synthétique et un cadre placé entre ces éléments, et un orifice de soupape de sureté permettant une communication entre l'espace intérieur et l'espace extérieur du bac.In the Japanese utility model NO 40-31878, illustrated in Figures 2A-2C, the tray 11 has on its upper part a cylindrical projection 12, an opening 13 communicating with the interior of the tray and a rubber tube 14 installed on the vertical projection and intended to close or plug the opening 13. A cover (not shown) prevents the rubber tube 14 from moving away from the cylindrical projection, where the cover has an opening (not shown). In Japanese Utility Model No. 40-31879, as illustrated in FIGS. 3A-3C, a cylindrical projection 16 having an opening 17 is formed on the top of the tray 15, and a rubber cap 18 is adapted to the protrusion for closing the opening 17. The cap is held by a cover (not shown), so that it can not be removed or moved, the cover having an Inon aperture deemed sensible). In Japanese Unexamined Utility Model NO 58-155763, there is a bin having two synthetic resin members and a frame therebetween, and a safety valve port allowing communication between the interior space and the interior. outside space of the tank.

Cependant, la structure mentionnée ci-dessus présente les problèmes graves décrits ci-après. Dans la structure d'accumulateur présentée dans le modèle d'utilité japonais NO 40-37878, et si elle doit être appliquée à un accumulateur au plomb du type mince, la saillie cylindrique 10 doit être formée sur la partie latérale du bac 9 de façon à minimiser l'épaisseur du bac, comme on le voit sur la Figure 4. Un tel bac 9, avec une saillie cylindrique 9, est formé d'une manière unitaire par des moules qui se déplacent dans la direction indiquée par les flèches A et B (Figure 4). Les moules doivent posséder une tige coulissante pour créer la saillie cylindrique 10, et il est difficile de réaliser ces moules.Inversement, l'accumulateur présenté dans le modèle d'utilité japonais " 40-31879 permet de produire d'une manière relativement aisée un moule possédant une tige coulissante, mais cette technique ne peut pratiquement pas s'appliquer à un accumulateur qui non seulement soit petit, mais encore présente une forme complexe, car il existe une limitation intrinsèque au niveau de la forme et des dimensions que l'on peut obtenir, en raison des programmes d'utilisation des moules, des caracté-' ristiques d'emballage des résines et d'autres facteurs tels que le retrait de la résine après durcissement.Le modèle d'utilité japonais non-examiné NO 58-155763 présente une structure dans laquelle on met en contact forcé une partie périphérique de la soupape de sûreté avec le cadre et une paire d'éléments en résine, ce qui donne pour la chambre de soupape un espace supplémentaire, avec comme conséquence une augmentation de la dimension longitudinale. De plus, la soupape de sûreté doit provisoirement être fixée à sa position prédéterminée à l'intérieur de la chambre de soupape avant durcissement des éléments en résine et, à ce moment-là, la soupape de sûreté, qui avait été provisoirement montée à pression sur la chambre, sort de cette dernière du fait de son retour élastique. Cette structure présente donc certaines difficultés au niveau du montage. However, the structure mentioned above has the serious problems described below. In the accumulator structure shown in Japanese Utility Model No. 40-37878, and if it is to be applied to a thin-type lead-acid accumulator, the cylindrical protrusion 10 must be formed on the side portion of the tray 9 so as to to minimize the thickness of the tray, as seen in Figure 4. Such a tray 9, with a cylindrical projection 9, is formed in a unitary manner by molds which move in the direction indicated by the arrows A and B (Figure 4). The molds must have a sliding rod to create the cylindrical protrusion 10, and it is difficult to make these molds. Conversely, the accumulator presented in the Japanese utility model "40-31879 makes it possible to produce in a relatively easy manner a mold having a sliding rod, but this technique can practically not apply to an accumulator which not only is small, but still has a complex shape, because there is an intrinsic limitation in the form and dimensions that we can be obtained, because of mold utilization programs, packaging characteristics of the resins and other factors such as the removal of the resin after curing. The unexamined Japanese utility model NO 58- 155763 has a structure in which a peripheral portion of the safety valve is brought into contact with the frame and a pair of resin elements, which gives the chamber e valve an additional space, resulting in an increase in the longitudinal dimension. In addition, the relief valve must temporarily be fixed at its predetermined position inside the valve chamber before the resin elements have hardened, and at this point the safety valve, which had been temporarily pressurized on the room, comes out of the latter because of its elastic return. This structure therefore presents some difficulties in the assembly.

En plus de ce qui précède, dans un accumulateur au plomb du type scellé, la quantité d'électrolyte est généralement restreinte, et la concentration de l'électrolyte est réglée à environ 40 %, ce qui est plus élevé que dans un accumulateur courant pour automobile, dans lequel la concentration de l'électrolyte, au moment de la charge, est de l'ordre de 35 %. In addition to the above, in a sealed type lead-acid battery, the amount of electrolyte is generally restricted, and the concentration of the electrolyte is set at about 40%, which is higher than in a current accumulator. automobile, in which the concentration of the electrolyte, at the time of charging, is of the order of 35%.

Nous expliquons ci-après pourquoi cet électrolyte présente une concentration plus élevée
(1) Si l'on répète les opérations de décharge au point d'user la matière active, on a un raccourcissement de la durée de vie de l'accumulateur, le rôle de l'acide sulfurique se trouvant dans l'électrolyte se restreignant à la détermination de la réaction au niveau des électrodes, la matière active intacte se maintenant en l'état, alors que -le problème ci-dessus ne se pose pas dans une batterie d'automobile, dans laquelle la charge et la décharge s'effectuent en même temps.We explain below why this electrolyte has a higher concentration
(1) If the discharge operations are repeated to the point of using the active substance, the life of the accumulator is shortened, the role of the sulfuric acid in the electrolyte being restricted. at the determination of the reaction at the electrodes, the intact active material is maintained in the state, while - the above problem does not arise in a car battery, in which the charge and discharge s' perform at the same time.

(2) Pour obtenir une densité énergétique plus élevée, on supprime autant que possible l'eau qui ne sert à rien, de façon à augmenter le rendement volumique et pondéral. En particulier, cette exigence s'applique aux accumulateurs au plomb du type mince ou de faibles dimensions. (2) In order to obtain a higher energy density, as much water as possible is removed as much as possible, so as to increase the volume and weight yield. In particular, this requirement applies to lead-acid batteries of the thin or small type.

(3) Dans une structure scellée, ou hermétique, de l'oxygène gazeux, produit par l'électrode positive pendant la charge, est chimiquement consommé par l'électrode négative. (3) In a sealed, or sealed, structure, gaseous oxygen, produced by the positive electrode during charging, is chemically consumed by the negative electrode.

Dans une telle réaction chimique; trois phases sont nécessaires (Pb pour la phase solide ; électrolyte pour la phase liquide ; et 2 pour la phase gazeuse). Cette réaction chimique est retardée si la quantité d'électrolyte est supérieure à la normale. C'est la raison pour laquelle on diminue la quantité de l'électrolyte.In such a chemical reaction; three phases are required (Pb for the solid phase, electrolyte for the liquid phase, and 2 for the gas phase). This chemical reaction is delayed if the amount of electrolyte is higher than normal. This is the reason why the quantity of the electrolyte is decreased.

Pour les raisons décrites ci-dessus, dans un accumulateur au plomb du type scellé, l'électrolyte présente la concentration la plus élevée possible, proche de la limite supérieure de la concentration admissible pour les accumulateurs au plomb. For the reasons described above, in a sealed type lead-acid battery, the electrolyte has the highest concentration possible, close to the upper limit of the permissible concentration for lead-acid batteries.

Dans les accumulateurs au plomb classiques du type scellé, le bac et le couvercle sont en résine ABS, choisie en fonction de la résistance mécanique, de la stabilité dimensionnelle, de l'aspect superficiel, des aspects économiques, etc. Cependant, les résines comme les résines ABS sont perméables à la vapeur d'eau, et l'eau se trouvant dans l'électrolyte se vaporise au point de pénétrer dans la paroi du bac ou du couvercle avant de s'échapper de la batterie. il en résulte une augmentation de la concentration de l'électrolyte au-delà de la limite mentionnée ci-dessus, et cette concentration élevée de l'électrolyte accélère la corrosion des plaques électrodes, ce qui conduit à une détériorationde la capacité des électrodes et à une diminution de la durée de vie de l'accumulateur. Jusqu'à maintenant, aucune mesure particulière n'a pu être mise au point pour éviter cette concentration trop élevée de l'électrolyte provoquée par les phénomènes ci-dessus, vraisemblablement parce que les accumulateurs traditionnels n'ont pas de propriétés suffisantes. In conventional sealed lead-acid accumulators, the tank and lid are made of ABS resin, chosen according to mechanical strength, dimensional stability, surface appearance, economic aspects, etc. However, resins such as ABS resins are permeable to water vapor, and the water in the electrolyte vaporizes to the point of entering the wall of the tray or lid before escaping the battery. this results in an increase in the concentration of the electrolyte beyond the above-mentioned limit, and this high concentration of the electrolyte accelerates the corrosion of the electrode plates, which leads to a deterioration of the capacitance of the electrodes and to a decrease in the life of the battery. Up to now, no particular measure has been developed to avoid this too high concentration of the electrolyte caused by the above phenomena, presumably because traditional accumulators do not have sufficient properties.

Bien que l'on ait déjà tenté d'utiliser une résine présentant une perméabilité relativement faible à la vapeur d'eau, par exemple un polystyrène à résistance élevée au choc, les problèmes ci-dessus n'ont pas encore reçu une solution complète et satisfaisante.Although an attempt has already been made to use a resin having a relatively low permeability to water vapor, for example high impact polystyrene, the above problems have not yet been fully resolved and satisfactory.

L'invention a pour but de créer un accumulateur au plomb, du type scellé, caractérisée par une étape de fabrication simple, avec une grande fiabilité au niveau de la capacité des électrodes, tout en améliorant les conditions de marche, qui, dans la technique antérieure, se dégradaient en raison de la présence de poudres nocives ou toxiques. The object of the invention is to create a sealed lead-type accumulator, characterized by a simple manufacturing step, with high reliability in the capacity of the electrodes, while improving the operating conditions, which, in the art earlier, were degraded due to the presence of noxious or toxic powders.

Une autre forme de réalisation de l'invention consiste en un accumulateur au plomb du type scellé, amélioré, pouvant être fabriqué par des moyens de production relativement simples. Another embodiment of the invention is an improved sealed lead type accumulator which can be manufactured by relatively simple production means.

Une autre forme de réalisation de l'invention concerne un accumulateur au plomb du type scellé, à même d'empêcher que la matière active ne se disperse autour des plaques-électrodes lors de la soudure du couvercle et du bac. Another embodiment of the invention relates to a sealed lead type accumulator, able to prevent the active material from being dispersed around the electrode plates during the welding of the lid and the tray.

Une autre forme de réalisation de l'invention concerne un nouvel accumulateur au plomb du type scellé, qui permette d'avoir un mécanisme de soupape de sûreté, à structure simple, fixé à un bac ou à un couvercle d'accumulateur, avec possibilité de diminuer le volume occupé du mécanisme de soupape, dans le but de miniaturiser ou i'amincir lraccumula- teur. Another embodiment of the invention relates to a new sealed lead-acid accumulator, which allows a safety valve mechanism, with a simple structure, attached to a tank or battery cover, with the possibility of reduce the occupied volume of the valve mechanism, in order to miniaturize or thin the accumulator.

Enfin, une autre forme de réalisation de l'invention concerne un accumulateur au plomb du type scellé, amélioré, à même d'empêcher que la concentration de ltélectrolyte ne devienne trop élevée, tout en possédant des propriétés améliorées et une plus longue durée de vie. Finally, another embodiment of the invention relates to an improved sealed lead-acid accumulator capable of preventing the concentration of the electrolyte from becoming too high, while having improved properties and longer service life. .

L'invention concerne à cet effet un accumulateur au plomb dans lequel une plaque électro-collectrice, en plomb ou en alliage de plomb, est placée dans un bae, des rlnques- électrodes étant formées contact étroit avec le collecteur. To this end, the invention relates to a lead-acid accumulator in which an electro-collector plate, made of lead or lead alloy, is placed in a bead, with the electrodes being formed in close contact with the collector.

Dans le cadre de l'invention, on applique un mélange, du type suspension, d'une poudre de matière active et d'un liquide, sur la surface de la plaque électro-conductriceg puis on sèche ce mélange pour former une structure untaiser constituée des -Icicgues électrodes, en matière active, et de la plaque électro-collectrice. Cette structure permet de diminuer les fluctuations de la capacité de la plaque-élec trode, tout en facilitant les opérations de production, qui ne sont alors pas grevées d'une main-dsoeuvre importante et de grandes difficultés.Dans le cadre de l'invention, le mélange d'une poudre de matière active et d'un liquide tel qu'une solution aqueuse d'acide sulfurique est préparé sous la forme d'une suspension, dont les caractéristiques d'écoulement newtonien sont plus fortes qu'à l'état de pâte. Cela signifie une diminution du temps et de l'énergie nécessaires à l'opération de mélange du liquide et de la poudre de matière active. En outre, on pourra utiliser, pour mélanger le liquide et la poudre de matière active, un dispositif ou des outillages de mélange beaucoup plus simples, par exemple une cuve munie d'un agitateur, sans qu'il soit pour autant nécessaire d'utiliser un mélangeur de grandes dimensions, et complexe, comme un mélangeur Banbury ou un malaxeur à plusieurs agitateurs.In the context of the invention, a mixture of the suspension type, a powder of active material and a liquid is applied to the surface of the electroconductive plate, and then this mixture is dried to form a uniform structure consisting of electrodes, active material, and the electro-collector plate. This structure makes it possible to reduce the fluctuations of the capacity of the electrical plate, while facilitating the production operations, which are then not burdened by a large workforce and great difficulties. In the context of the invention the mixture of a powder of active material and a liquid such as an aqueous solution of sulfuric acid is prepared in the form of a suspension, the Newtonian flow characteristics of which are stronger than the paste state. This means a reduction in the time and energy required for the mixing operation of the liquid and the powder of active material. In addition, it is possible to use, for mixing the liquid and the powder of active material, a device or mixing tools much simpler, for example a tank equipped with a stirrer, without it being necessary to use a large, complex mixer such as a Banbury mixer or a multi-agitator mixer.

il est difficile d'ajuster d'une manière fiable la densité de la matière active quand elle se présente sous la forme d'une patte, car cette densité dépend pour une grande part de l'air occlus dans la pâte. Il est donc nécessaire d'effectuer une mesure à chaque opération de régulation. it is difficult to reliably adjust the density of the active material when it is in the form of a tab, because this density depends to a large extent on the air occluded in the dough. It is therefore necessary to perform a measurement at each control operation.

Inversement, quand le mélange se présente sous la forme d'une suspension, il a une densité constante, car la suspension ne contient pour ainsi dire pas diapir, et que la densité réelle de la poudre ne change pas même quand sa densité apparente varie d'un lot de production à l'autre. il en est de même de différents facteurs qui jouent sur les propriétés de mise en oeuvre, comme par exemple les variations de viscosité et de volume du mélange contenant la poudre de matière active.Conversely, when the mixture is in the form of a suspension, it has a constant density, since the suspension does not contain, so to speak, a diaphragm, and the actual density of the powder does not change even when its apparent density varies from 'a batch of production to another. the same is true of various factors that affect the processing properties, such as, for example, the viscosity and volume variations of the mixture containing the powder of active material.

Quand le mélange est préparé sous la forme d'une suspension, on peut facilement le déplacer ou le transporter, et mesurer son volume. Il semblerait que ce résultat est du aux différences entre la pâte et la suspension, du point de vue des propriétés à l'état solide. On peut réaliser sans difficulté une suspension telle que décrite ci-dessus, par une simple régulation-du rapport de mélange du liquide et de la poudre ou encore, en d'autres termes, en augmentant la quantité de liquide.When the mixture is prepared in the form of a suspension, it can be easily moved or transported, and its volume measured. It seems that this result is due to the differences between the paste and the suspension, from the point of view of the properties in the solid state. A suspension as described above can be easily produced by simple regulation of the mixing ratio of the liquid and the powder or, in other words, by increasing the quantity of liquid.

Dans le cadre de l'invention, on place une plaque électro collectrice en position horizontale, puis on prend un volume fixe du mlange, sous la forme d'une suspension, pour former une couche rectangulaire du mélange appliquée sur la plaque électro-collectrice, en utilisant les propriétés à l'état solide-de la suspension considérée comme fluide newtonien. In the context of the invention, an electro-collector plate is placed in a horizontal position, then a fixed volume of the mixture is taken in the form of a suspension, to form a rectangular layer of the mixture applied to the electro-collector plate, using the solid-state properties of the suspension considered Newtonian fluid.

Puis on sèche le mélange pour parachever les électrodes. Le fait de former les plaques électrodes sur la plaque électrocollectrice permet d'envisager les avantages suivants
Tout d'abord, il n'est plus nécessaire de mettre en oeuvre une étape de fabrication conduisant à une dispersion de la poudre de matière active dans l'air, ce qui supprime tout problème lié aux conditions de travail. Ensuite, les supports d'électrode tels que formés peuvent être utilisés à 100 % sans perte de matériau, perte inhérente aux opérations traditionnelles du type découpage. Troisièmement, on peut mesurer le volume de liquide à une précision au moins dix fois plus élevée que dans les procédés traditionnels, où la mesure du volume consiste à agir sur l'épaisseur, la largeur et la longueur des façon à obtenir une capacité prédéterminée des électrodes.Cela signifie que l'on peut avoir une régulation très précise de la quantité de matière active dans l'accumulateur, ce qui supprime tout problème lié à l'obtention d'un équilibre de capacité entre l'électrode positive et l'électrode négative, de sorte que le procédé décrit ci-dessus pré sente des avantages au point de vue du coût et de la qualité. En outre, il est intéressant de pouvoir réaliser simultanément l'électrode et sa fixation à la plaque électrocollectrice.Then the mixture is dried to complete the electrodes. The fact of forming the electrode plates on the electrocollector plate makes it possible to envisage the following advantages
First, it is no longer necessary to implement a manufacturing step leading to a dispersion of the active ingredient powder in the air, which eliminates any problem related to working conditions. Then, the electrode supports as formed can be used 100% without loss of material, loss inherent in traditional operations of the cutting type. Thirdly, the liquid volume can be measured at least 10 times higher precision than in traditional methods, where the volume measurement is to act on thickness, width and length to obtain a predetermined capacity of This means that one can have a very precise regulation of the amount of active material in the accumulator, which eliminates any problem related to obtaining a balance of capacity between the positive electrode and the electrode. negative, so that the process described above has advantages from the point of view of cost and quality. In addition, it is interesting to simultaneously realize the electrode and its attachment to the electrocollector plate.

Dans une forme de réalisation préférée de l'invention, des saillies sont formées d'une manière opposée sur la partie périphérique du bac ou du couvercle de l'accumulateur, ces saillies exerçant une pression pour maintenir le séparateur. In a preferred embodiment of the invention, protrusions are oppositely formed on the peripheral portion of the tray or the battery cover, these projections exerting pressure to maintain the separator.

Cette structure peut éviter que la matière active ne s'échappe de l'électrode et ne se disperse au moment du soudage du bac et du couvercle aux ultrasons, pour s'échapper ensuite de l'accumulateur.This structure can prevent the active material from escaping from the electrode and disperses during the welding of the tray and the ultrasonic cover, to then escape the accumulator.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, on crée une chambre de soupape de sécurité entre le bac et le couvercle, en aménageant dans la paroi intérieure du bac un orifice de sortie qui communique avec le volume intérieur du bac. Le bac possède un trou d'évacuation du gaz. A l'intérieur de la chambre de soupape de sûreté se trouve une soupape de sûreté tubulaire élastique placée de façon que ses extrémités soient en contact avec le bac et le couvercle. In another embodiment of the invention, a safety valve chamber is created between the tray and the lid, by arranging in the inner wall of the tray an outlet orifice which communicates with the interior volume of the tray. The tank has a gas evacuation hole. Inside the safety valve chamber is a resilient tubular relief valve positioned so that its ends contact the container and the lid.

Dans une autre forme de réalisation de l'invention, le bac et le couvercle sont en une résine synthétique contenant une matière de charge présentant une faible perméabilité à la vapeur d'eau. On sait d'une manière générale que l'on ajoute aux résines des matières de charge pour améliorer leurs propriétés à l'état solide. Cependant, il n'a été trouvé aucune technique particulière permettant d'améliorer la pérméa bilité à la vapeur d'eau par l'addition d'une charge. On a maintenant trouvé, grâce à différentes expériences, que la résine, mélangée à une charge spéciale, présentait une meilleure perméabilité à la vapeur d'eau.Cette charge proprement dite présente elle-même une très faible perméabilité à la vapeur d'eau si elle est utilisée seule, par exemple sous laforme d'un matériau mince et plat, comme les microflocons de verre (CCF-048) mis au point par Nippon Garasu Co., Ltd., société japonaise. En principe, comme les charges sont formées de flocons ou écailles, les surfaces plates des charges sont alignées d'une manière continue selon l'écoulement de la résine lors du moulage, ce qui donne une couche essentiellement uniforme de charge. La charge recouvre la surface du bac et du couvercle, et empêche que la vapeur d'eau ne traverse le bac et le couvercle, en raison de la très faible perméabilité de la charge à la vapeur d'eau. In another embodiment of the invention, the tray and the lid are made of a synthetic resin containing a filler having a low water vapor permeability. It is generally known that filler materials are added to the resins to improve their solid state properties. However, no particular technique has been found to improve the water vapor permeability by the addition of a filler. It has now been found, thanks to various experiments, that the resin, mixed with a special filler, has a better permeability to water vapor. This filler proper itself has a very low permeability to water vapor if it is used alone, for example in the form of a thin and flat material, such as glass microflakes (CCF-048) developed by Nippon Garasu Co., Ltd., a Japanese company. In principle, since the fillers are formed of flakes or flakes, the flat surfaces of the fillers are continuously aligned according to the flow of the resin during molding, resulting in a substantially uniform layer of filler. The load covers the surface of the tank and the lid, and prevents the water vapor from passing through the tank and the lid, due to the very low permeability of the steam load.

L'invention sera mieux comprise en regard de la description ci-après et des dessins annexés, qui représentent des exemples de réalisation de l'invention, dessins dans lesquels:
Les Figures 1 à 4 présentent une structure de la technique antérieure, la Figure 1 étant une vue en coupe d'un accumulateur au plomb traditionnel du type scellé, les Figures 2A à 2C et 3C à 3C présentant un accumulateur de sûreté, la
Figure 4 étant une vue en perspective d'un bac d'accumulateur présentant un mécanisme de soupape de sûreté tel que présenté sur les Figures 2A à 3C
La Figure 5 est une vue en coupe d'un bac d'accumulateur selon l'invention
La Figure 6 présente une variante d'un procédé permettant de former les électrodes servant à l'accumulateur de la forme de réalisation de la Figure 5
Les Figures 7A et 7B sont des vues en coupe présentant respectivement la situation avant introduction d'un mélange sous forme de suspension, et la situation après introduction du mélange, un épaulement étant formé dans le bac
La Figure 7C est une vue en coupe montrant une introduc- tion du mélange sans formation d'épaulement
La Figure 8 est une vue en coupe de l'accumulateur selon une autre (deuxième) forme de réalisation de l'invention
La Figure 9 est une vue en perspective partielle de l'accumulateur selon une autre (troisième) forme de réalisation de l'invention
La Figure 10 est une vue en perspective d'une soupape de sûreté utilisée dans l'accumulateur selon la Figure 9 ,
La Figure 11 est une vue en perspective agrandie d'ane partie de l'accumulateur illustré sur la Figure 9 ,
La Figure 12 est une vue en plan d'une étape de formation d'un trou d'échappement du gaz dans llaccumulateur de la
Figure 9
La Figure 13 est une vue en perspective partielle de l'accumulateur selon une autre (quatrième) forme de réalisation de l'invention
La Figure 14 présente l'étape de formation d'un trou d'échappement du gaz pour l'accumulateur de la Figure 13
Une première forme de réalisation préférée de l'invention est décrite par référence aux Figures 5, 6 et 7A a 7C On mélange. à l'aide d'un agitateur pendant environ 5 mins est pou enir un obtenir un mélange US sous la forme d'une suspensiong 73 parties en poids de monoxede de plomb en poudre 2 parties dL de minium de plomb; 0,2 parties n poids d.:hd propylcellulose (épaississant ayant une viscosité plus élevée que le poly(oxyde d'éthylène), HPC), et 24 parties en poids d'eau. Le fait que le mélange soit obtenu sous la forme d'une suspension permet de diminuer le temps de mélange au sixième du temps nécessaire à llobtention d'un mélange sous la forme d'une pâte contenant généralement de l'eau à raison d'environ 10 t en poids, et qui doit être traitée par un mélangeur de grande puissance pendant environ 30 minutes. La masse volumique du mélange sous forme de suspension est de l'ordre de 3,3 g/ cm3, tandis que la masse volumique du mélange pâteux traditionnel est d'environ 4,4 g/cm3.The invention will be better understood with reference to the following description and the attached drawings, which show embodiments of the invention, drawings in which:
1 to 4 show a prior art structure, FIG. 1 being a sectional view of a conventional sealed lead-acid accumulator, FIGS. 2A-2C and 3C-3C showing a safety accumulator, FIG.
FIG. 4 is a perspective view of an accumulator tank having a safety valve mechanism as shown in FIGS. 2A-3C.
Figure 5 is a sectional view of an accumulator tray according to the invention
Fig. 6 shows an alternative of a method for forming the battery electrodes of the embodiment of Fig. 5
Figures 7A and 7B are sectional views respectively showing the situation before introduction of a mixture in the form of suspension, and the situation after introduction of the mixture, a shoulder being formed in the tray
Figure 7C is a sectional view showing an introduction of the mixture without shoulder formation.
Figure 8 is a sectional view of the accumulator according to another (second) embodiment of the invention
Figure 9 is a partial perspective view of the accumulator according to another (third) embodiment of the invention
Figure 10 is a perspective view of a relief valve used in the accumulator according to Figure 9,
Fig. 11 is an enlarged perspective view of a portion of the accumulator shown in Fig. 9,
Figure 12 is a plan view of a step of forming a gas escape hole in the accumulator of the
Figure 9
Fig. 13 is a partial perspective view of the accumulator according to another (fourth) embodiment of the invention
Figure 14 shows the step of forming a gas escape hole for the accumulator of Figure 13
A first preferred embodiment of the invention is described with reference to Figures 5, 6 and 7A-7C. Using a stirrer for about 5 minutes, it is possible to obtain a US mixture in the form of a suspension of 73 parts by weight of powdered lead monoxane and 2 parts of lead; 0.2 parts by weight of: hd propylcellulose (thickener having a higher viscosity than polyethylene oxide, HPC), and 24 parts by weight of water. The fact that the mixture is obtained in the form of a suspension makes it possible to reduce the mixing time to one sixth of the time required to obtain a mixture in the form of a paste generally containing water at a rate of about 10% by weight, which must be processed by a high power mixer for about 30 minutes. The density of the slurry mixture is of the order of 3.3 g / cm 3, while the density of the traditional pasty mixture is about 4.4 g / cm 3.

Le mélange, sous la forme d'une suspension, est introduit dans un bac d'accumulateur 23, réalisé en une résine synthétique et possédant une plaque électro-collectrice 22, telle qu'illustrée sur la Figure 5. Un séchage du mélange permet d'obtenir une plaque-électrode 21 sur le collecteur 22. Quand on introduit la suspension, elle s'écoule sur la surface de la plaque électro-collectrice 22 et se diffuse-pour prendre une forme rectangulaire. Cette diffusion est plus facile si l'on fait légèrement vibrer le bac 23, de façon à obtenir en peu de temps une suspension sous forme rectangulaire.A la fin de l'étape de séchage, la masse de plomb par unité de volume de la plaque-électrode est de 4,2 g/cm3, ce qui est pratiquement égal à la masse de plomb par unité de volume des électrodes traditionnelles obtenues à partir d'un mélange se présentant sous la forme d'une pâte. On suppose que ce résultat est dû au fait que la poudre de composé du plomb, dans le mélange en suspension, se décante spontanément lors du séchage, avec comme conséquence que sa masse volumique est pratiquement égale à celle du mélange sous la forme d'une pâte telle qu'utilisée dans les procédés traditionnels. The mixture, in the form of a suspension, is introduced into a storage tank 23, made of a synthetic resin and having an electro-collector plate 22, as illustrated in FIG. 5. A drying of the mixture makes it possible to obtain an electrode plate 21 on the collector 22. When the suspension is introduced, it flows on the surface of the electro-collector plate 22 and diffuses-to take a rectangular shape. This diffusion is easier if the tray 23 is slightly vibrated so as to obtain in a short time a suspension in rectangular form. At the end of the drying step, the mass of lead per unit volume of the The electrode plate is 4.2 g / cm3, which is almost equal to the lead mass per unit volume of traditional electrodes obtained from a mixture in the form of a paste. It is supposed that this result is due to the fact that the lead compound powder in the suspension mixture decays spontaneously during drying, with the result that its density is almost equal to that of the mixture in the form of paste as used in traditional methods.

La masse volumique de la matière active peut être facilement ajustée par simple addition d'une faible quantité d'acide sulfurique au mélange sous forme de suspension. The density of the active ingredient can easily be adjusted by simply adding a small amount of sulfuric acid to the slurry mixture.

L'explication ci-dessus porte sur la création d'une électrode positive. On peut réaliser l'électrode négative d'une manière pratiquement analogue, en choisissant la matière active, l'épaississant et leur rapport de mélange, et en utilisant un couvercle pour le bac d'accumulateur 23. The explanation above is about creating a positive electrode. The negative electrode can be made in a substantially similar manner by selecting the active material, the thickener and their mixing ratio, and using a cover for the storage tank 23.

Le bac ainsi obtenu, servant à l'électrode positive, et le couvercle destiné à l'électrode négative, sont assemblés l'un à l'autre. On introduit-un électrolyte, puis on soude le bac et le couvercle par soudage aux ultrasons pour terminer le scellage du bac. On obtient ainsi un accumulateur au plomb, du type mince, scellé. The tray thus obtained, serving the positive electrode, and the cover for the negative electrode, are assembled to one another. An electrolyte is introduced, then the tank and the lid are welded by ultrasonic welding to complete the sealing of the tank. Thus, a sealed lead-type accumulator is obtained.

Ou bien encore, comme il est illustré sur la Figure 6, on prépare un cadre 24, qui possède une zone destinée à une plaque électrode, et on l'installe sur la plaque électrocollectrice 22, on introduit ensuite dans le cadre 24 un mélange sous la forme d'une suspension. Après séchage de la suspension, le cadre 24 est enlevé, ce qui donne une structure unitaire constituée de la plaque électro-collectrice et de la plaque électrode 21. Cette structure unitaire peut être réalisée d'une manière solidaire du bac 23, par surmoulage. Or again, as illustrated in FIG. 6, a frame 24 is prepared, which has a zone intended for an electrode plate, and is installed on the electrocollector plate 22, then a mixture is inserted into the frame 24. the shape of a suspension. After drying of the suspension, the frame 24 is removed, which gives a unitary structure consisting of the electro-collector plate and the electrode plate 21. This unitary structure can be made integrally with the tray 23, by overmolding.

Comme il est illustré sur la Figure 7A, on peut former un épaulement 25 en le point où la plaque électro-collectrice 22 est enfermée par la paroi du bac, de sorte que la surface limite du mélange se présentant sous la forme d'une suspension soit plus distincte, comme on le voit sur la Figure 7B, que dans la structure de la Figure 7C, qui ne possède pas d'épaulement. Ainsi, l'épaulement 25 permet d'obtenir des plaques électrodes 21 d'épaisseur constante. As illustrated in FIG. 7A, a shoulder 25 may be formed at the point where the electro-collector plate 22 is enclosed by the tank wall, so that the boundary surface of the mixture is in the form of a suspension. is more distinct, as seen in Figure 7B, than in the structure of Figure 7C, which has no shoulder. Thus, the shoulder 25 makes it possible to obtain electrode plates 21 of constant thickness.

Comme il a été décrit ci-dessus, le mélange, sous forme de suspension, de la poudre de matière active et de liquide est introduit de façon à créer une structure unitaire constituée de la plaque électro-collectrice et de la plaqueélectrode en la matière active. On peut donc simplifier grandement les opérations permettant de former le mélange et de monter la plaque-électrode, ce qui simplifie les équipements nécessaires. En outre, il n'est plus nécessaire d'effectuer un découpage pour obtenir une plaque-électrode unitaire, ce qui rend inutiles tous les dispositifs et instruments servant au découpage. De plus, le temps de production selon l'invention peut diminuer d'environ 80 % par rapport au temps utilisé par les procédés traditionnels faisant appel à un mélange sous la forme d'une pâte.Dans le cadre de l'invention, la préparation du mélange sous forme de suspension peut être réalisée à l'intérieur d'un récipient hermétique, et il n'est donc plus nécessaire de faire attention aux conditions de travail. De plus, on peut grandement améliorer la constance du poids de la plaque électrode, à + 0,7 %, alors que le procédé traditionnel utilisant un mélange pâteux donnait des écarts de + 6,5 %. As described above, the mixture, in the form of suspension, of the active material powder and liquid is introduced so as to create a unitary structure consisting of the electro-collector plate and the electrode plate of the active material. . We can greatly simplify the operations for forming the mixture and mount the electrode plate, which simplifies the necessary equipment. In addition, it is no longer necessary to perform a cutting to obtain a unitary electrode plate, which renders unnecessary all the devices and instruments used for cutting. In addition, the production time according to the invention can decrease by about 80% compared to the time used by traditional methods using a mixture in the form of a paste. In the context of the invention, the preparation The suspension mixture can be made inside an airtight container, and it is no longer necessary to pay attention to the working conditions. In addition, one can greatly improve the constancy of the weight of the electrode plate, + 0.7%, while the traditional method using a pasty mixture gave gaps of + 6.5%.

La Figure 8 présente une deuxième forme de réalisation de l'invention, où les repères 31-et 32 désignent respectivement un bac en résine synthétique du type ABS ou AS, et un couvercle en une résine synthétique analogue. Dans l'espace limité par le bac 31 et le couvercle 32, on intercale une plaque-électrode positive 35, un séparateur 36 et une plaqueélectrode négative 37 entre la plaque électro-conductrice 33 correspondant à l'électrode positive et la plaque électrocollectrice 34 correspondant à l'électrode négative, l'ensemble se présentant en configuration stratifiée. La plaqueélectrode positive 35 et la plaque-électrode négative 37 sont obtenues en plaçant le mélange de poudre de matière active, sous forme de suspension, sur les plaques électro-collectrices 33 et 34 pour former une couche d'épaisseur constante, puis en séchant cette couche.Le séparateur 36 est réalisé en une fibre de verre appropriée, de façon à donner une structure poreuse ayant une aire plus importante que les plaques électrodes positive et négative 35, 36, et on l'imprègne d'une solution aqueuse d'acide sulfurique faisant office d'électrolyte. Le bac 31 possède une saillie 38 sur sa partie périphérique, et le couvercle 32 possède un évidement 40 destiné à recevoir en ajustement serré la saillie 38 du bac 31. Le bac 31 possède un siège de soupape 43 en une extrémité, et une soupape de sûreté 42 est fixée au siège de soupape pour généralement fermer un trou d'échappement des gaz 44 aménagé dans le bac 31. Toutefois, cette soupape permet au gaz de sortir de l'accumulateur par le trou 44 quand la pression du gaz à l'intérieur du bac 31 s'élève au-deld d'une valeur prédéterminée. Figure 8 shows a second embodiment of the invention, where the marks 31 and 32 respectively designate a tank of synthetic resin of the ABS or AS type, and a cover of a similar synthetic resin. In the space limited by the tank 31 and the cover 32, a positive electrode plate 35, a separator 36 and a negative electrode plate 37 are interposed between the electroconductive plate 33 corresponding to the positive electrode and the corresponding electrocollector plate 34. to the negative electrode, the assembly being in stratified configuration. The positive electrode plate 35 and the negative electrode plate 37 are obtained by placing the powder mixture of active material, in the form of a suspension, on the electro-collector plates 33 and 34 to form a layer of constant thickness, and then drying this layer. layer.The separator 36 is made of a suitable glass fiber, so as to give a porous structure having a greater area than the positive and negative electrode plates 35, 36, and is impregnated with an aqueous solution of acid sulfuric acid acting as electrolyte. The tray 31 has a projection 38 on its peripheral portion, and the lid 32 has a recess 40 for receiving in tight fit the projection 38 of the tray 31. The tray 31 has a valve seat 43 at one end, and a valve 42 is secured to the valve seat to generally close a gas exhaust hole 44 provided in the tank 31. However, this valve allows the gas to exit the accumulator through the hole 44 when the pressure of the gas at The interior of the tray 31 rises beyond a predetermined value.

Dans cette forme de réalisation, le bac 31 possède un épaulement 45, et le couvercle 32 possède un épaulement 47, opposé au premier et en regard de lui, comme il est illustré sur la Figure 8, de sorte que le séparateur est fixé à force, par ses cdtés opposés, par les épaulements 45 et 47. Ainsi, l'intérieur de l'accumulateur, limité par le bac 31 et le couvercle 32, est entièrement protégé de l'extérieur. In this embodiment, the tray 31 has a shoulder 45, and the lid 32 has a shoulder 47, opposite to and facing the first one, as shown in Figure 8, so that the separator is forcibly attached. , by its opposite sides, the shoulders 45 and 47. Thus, the inside of the accumulator, limited by the tray 31 and the cover 32, is fully protected from the outside.

Quand on a formé comme il est décrit ci-dessus la plaqueélectrode positive 35 et la plaque-électrode négative 37 sur la plaque électro-collectrice 33, 34, on dispose le séparateur 36 entre les deux électrodes positive et négative 35, 37, avant d'introduire l'électrolyte dans le séparateur 36. On monte ensuite la soupape de sûreté sur le siège de soupape du bac 31, on fixe le couvercle au bac, et on les soude l'un à l'autre par soudage aux ultrasons pour parachever l'accumulateur au plomb selon l'invention. Comme toute la circonférence du séparateur est fermement maintenue par les épaulements opposés 45, 47 au cours soudage, la poudre de matière active susceptible d'apparaître sur la surface des plaques 35, 37 pendant le soudage aux ultrasons ne peut s'écouler vers le trou d'échappement des gaz 44.Cependant, il ressort de la description ci-dessus que le gaz produit à l'intérieur du bac et de l'électrolyte peut être éliminé, de sorte que la structure proprement dite, ainsi que le procédé de réalisation de l'accumulateur tel que décrit ci-dessus, n'affectent en rien les propriétés de l'accumulateur. When, as described above, the positive electrode plate 35 and the negative electrode plate 37 are formed on the electro-collector plate 33, 34, the separator 36 is arranged between the two positive and negative electrodes 35, 37, before The electrolyte is introduced into the separator 36. The safety valve is then mounted on the valve seat of the tank 31, the lid is fixed to the tank, and they are welded to one another by ultrasonic welding to complete the process. the lead accumulator according to the invention. As the entire circumference of the separator is firmly held by the opposite shoulders 45, 47 during welding, the active material powder which may appear on the surface of the plates 35, 37 during the ultrasonic welding can not flow to the hole Exhaust gas 44.However, it appears from the above description that the gas produced inside the tray and the electrolyte can be removed, so that the structure itself, as well as the method of realization of the accumulator as described above, in no way affect the properties of the accumulator.

La présence des épaulements 45, 47 l'un en regard de l'autre permet d'empêcher d'une manière efficace que la matière active en poudre, susceptible de se disperser pendant le soudage, ne 5 s'écoule à l'intérieur de la plaque de polarité opposée. En conséquence, on peut éviter les diminutions des propriétés et les courts-circuits provoqués par cet écoulement indésirable de la poudre. De plus, dans un accumulateur possé- dant un trou d'échappement des gaz, la poudre éventuellement produite pendant le soudage ne colle pas aux parties de l'accumulateur qui entourent le trou d'échappement des gaz. The presence of the shoulders 45, 47 facing each other makes it possible to effectively prevent the powdery active material, which is liable to disperse during welding, from flowing into the interior of the body. the opposite polarity plate. As a result, decreases in properties and short circuits caused by this undesirable flow of the powder can be avoided. In addition, in an accumulator having a gas escape hole, the powder possibly produced during welding does not stick to the parts of the accumulator which surround the gas escape hole.

Enfin, aucun espace supplémentaire n'est nécessaire dans l'accumulateur selon l1inention, ce qui en améliore fortement le rondement volumique.Finally, no additional space is required in the accumulator according to the invention, which greatly improves the volume flow.

Les Figures 9 à 12 pzasenteint une troisième forme de réa- lisation de l'invention, le repère 51 représentant un bac en polystyrène à haute résistance au choc, à l'intérieur duquel se trouve un espace 52 destiné à contenir différents éléments, non-représentés : deux plaques électro-collectrices en plomb ou alliages de plomb, des plaques-électrodes en une matière active fixées aux plaques électro-collectrices, un séparateur à fibres de verre placé entre les plaques-électrodes, et imprégné d'électrolyte. Un couvercle 53, réalisé en le même matériau que le bac 51, est fixé au bac 51 par un appareil de soudage aux ultrasons.Le bac 51 possède une chambre ovale 54 destinée à fixer une soupape de sécurité (non représentée), un trou d'échappement des gaz 55 qui relie la chambre 54 à l'espace 52 du bac 51, et un trou à gaz 56, qui ouvre vers l'extdrieur de l'accumulateur. Le repère 57 correspond à une soupape de sûreté tubulaire réalisée en un matériau élastique approprié, possédant des extrémités 57a et 57b et une surface périphérique extérieure 57c, comme il est présenté sur la
Figure 10. La-soupape de sûreté 57 est fixée à force en position dans la chambre 54 de façon que les extrémités 57a, 57b entrent en contact respectivement avec la base de la chambre 54 et la paroi intérieure du couvercle 53, contre l'effet d'une force élastique de la soupape 57.Ainsi, la soupape 57, dont la section transversale est circulaire comme il est présenté sur la Figure 10, se déforme pour prendre une forme ovale, puis entre étroitement et à force en contact avec la presque totalité de la surface périphérique, ou paroi intérieure, dé la chambre 54, sous l'effet d'une force de rappel du matériau de la soupape. Ainsi, la soupape de sûreté tubulaire 57 est provisoirement fixée à l'intérieur de la chambre 54 Jusqu'à ce que le couvercle 53 soit fixé au bac 51.Figures 9 to 12 show a third embodiment of the invention, with reference numeral 51 showing a high impact polystyrene tray, within which there is a space 52 for containing different elements, shown: two electro-collector plates of lead or lead alloys, electrode plates of an active material attached to the electro-collector plates, a glass fiber separator placed between the electrode plates, and impregnated with electrolyte. A cover 53, made of the same material as the tank 51, is fixed to the tank 51 by an ultrasonic welding apparatus. The tank 51 has an oval chamber 54 for fixing a safety valve (not shown), a hole exhaust gas 55 which connects the chamber 54 to the space 52 of the tank 51, and a gas hole 56, which opens towards the outside of the accumulator. The marker 57 corresponds to a tubular safety valve made of a suitable elastic material, having ends 57a and 57b and an outer peripheral surface 57c, as shown in FIG.
Figure 10. The safety valve 57 is forcibly fixed in position in the chamber 54 so that the ends 57a, 57b respectively contact the base of the chamber 54 and the inner wall of the cover 53, against the effect The valve 57, whose cross-section is circular as shown in FIG. 10, is deformed into an oval shape, then enters tightly and forcefully into contact with the nearly the entire peripheral surface, or inner wall, of the chamber 54, under the effect of a restoring force of the material of the valve. Thus, the tubular safety valve 57 is temporarily fixed inside the chamber 54 until the cover 53 is fixed to the tray 51.

Sur la Figure 9, les repères 58 et 59 représentent une borne connectée aux composants se trouvant dans l'espace 52 du bac, et un logement destiné à recevoir l'autre borne (non représentée).In Fig. 9, markers 58 and 59 represent a terminal connected to the components in space 52 of the tray, and a housing for receiving the other terminal (not shown).

Le trou d'échappement des gaz 55 et le trou à gaz 56 peuvent être obtenus d'une manière relativement simple en utilisant un moule 61 possédant une tige 60 telle que la tige 60 soit insérée dans une ouverture (non représentée) d'un moule supérieur, pour former la chambre 54, puis en y introduisant la résine prédéfinie. De préférence, la soupape de sûreté possède une circonférence pratiquement égale ou légèrement supérieure à la longueur de la paroi périphérique de la chambre 54, mais on peut aussi utiliser une soupape ayant une circonférence légèrement plus faible que la chambre. Bien entendu, on peut modifier la forme de la chambre pour lui donner par exemple une forme rectangulaire, au lieu d'une forme ovale. The gas escape hole 55 and the gas hole 56 can be obtained in a relatively simple manner using a mold 61 having a rod 60 such that the rod 60 is inserted into an opening (not shown) of a mold upper, to form the chamber 54, then introducing the predefined resin. Preferably, the relief valve has a circumference substantially equal to or slightly greater than the length of the peripheral wall of the chamber 54, but it is also possible to use a valve having a slightly smaller circumference than the chamber. Of course, the shape of the chamber can be modified to give it, for example, a rectangular shape, instead of an oval shape.

Une quatrième forme de réalisation de l'invention va être décrite par référence aux Figures 13 et 14, dans lesquelles un bac 61 possède un espace 62 destiné à contenir les éléments de l'accumulateur : plaques électro-collectrices, plaques électrodes en la matière active, séparateur et électrolyte, d'une manière analogue à la troisième forme de réalisation décrite ci-dessus par référence aux Figures 9 à 12, et un couvercle 63, ayant une forme analogue, est soudé aux ultrasons au bac 61. Le bac 61 possède une chambre ovale ou elliptique 64 destinée à recevoir une soupape de sûreté 57 (Figure 10).Comme dans la forme de réalisation présentée sur les Figures 9-12, la soupape de sûreté 57 est provisoirement fixée jusqu'à ce que le couvercle 63 soit fixé au bac 61.- Le couvercle 63 possède une patte 70, et le bac 61 possède un évidement 67 au niveau de la chambre de soupape 64 pour recevoir la patte 70 quand le couvercle 63 est fixé au bac 61. A fourth embodiment of the invention will be described with reference to Figures 13 and 14, wherein a tray 61 has a space 62 for containing the elements of the accumulator: electro-collector plates, electrode plates of the active material , separator and electrolyte, in a similar manner to the third embodiment described above with reference to Figures 9 to 12, and a cover 63, having a similar shape, is ultrasonically welded to the tray 61. The tray 61 has an oval or elliptical chamber 64 for receiving a relief valve 57 (Figure 10). As in the embodiment shown in Figures 9-12, the relief valve 57 is provisionally secured until the cover 63 is attached to the tray 61. The lid 63 has a tab 70, and the tray 61 has a recess 67 at the valve chamber 64 to receive the tab 70 when the lid 63 is attached to the tray 61.

En outre, le couvercle possède une saillie 71, qui doit pénétrer dans le logement de borne 69. Il convient aussi de noter que l'on a un petit espace entre la patte 70 et l'évi- dement 67, pour permettre l'échappement des gaz. Le trou d'échappement des gaz 65 peut être formé par la simple utilisation d'un moule 73 possédant une tige 72, d'une manière analogue à ce qui est décrit ci-dessus par référence à la
Figure 12. Dans la forme de réalisation présentée sur la
Figure 13, la patte 70, qui s'étend vers le bas, fait office de soupape de sûreté et, si on le souhaite, on peut la modifier en lui donnant d'autres formes, par exemple une forme tubulaire comme dans la forme de réalisation des Figures 9 à 12. In addition, the cover has a protrusion 71, which must enter the terminal housing 69. It should also be noted that there is a small gap between the tab 70 and the recess 67, to allow the escape gases. The gas escape hole 65 may be formed by the simple use of a mold 73 having a rod 72, in a manner analogous to that described above with reference to the
Figure 12. In the embodiment presented on the
Figure 13, the tab 70, which extends downwards, serves as a safety valve and, if desired, it can be changed by giving other shapes, for example a tubular shape as in the form of embodiment of Figures 9 to 12.

Dans les formes de réalisation des Figures 9 à 12, on a un trou d'échappement des gaz au niveau de la chambre de soupape (54, 64), et une soupape de sûreté tubulaire en un matériau élastique est installée dans la chambre dé façon que les extrémités de la soupape soient en contact avec le bac et le couvercle. Il est ainsi possible de réduire les dimensions du mécanisme de la soupape de sûreté sans grande difficulté, et sans faire appel à une trop grande maind'oeuvre. De plus, cette structure permet d'avoir un accumulateur plus mince, car la soupape est fixée en contact avec le bac et le couvercle et, si nécessaire, la chambre de soupape peut être rendue plus grande dans sa direction longitudinale sans sacrifier à l'exigence de minceur. Enfin, on peut obtenir facilement et d'une manière fiable la soupape de sûreté sous la forme d'un tube. In the embodiments of Figures 9 to 12, there is a gas escape hole at the valve chamber (54, 64), and a tubular relief valve of resilient material is installed in the chamber in a manner that the ends of the valve are in contact with the container and the lid. It is thus possible to reduce the dimensions of the mechanism of the safety valve without great difficulty, and without using too much manpower. In addition, this structure allows for a thinner accumulator, since the valve is fixed in contact with the tray and the lid and, if necessary, the valve chamber can be made larger in its longitudinal direction without sacrificing to the requirement of thinness. Finally, the safety valve can be easily and reliably obtained in the form of a tube.

Dans la forme de réalisation des Figures 13 et 14, où l'échappement des gaz est réalisé par un léger espace formé entre le bac et le couvercle, l'aspect de l'accumulateur n'est pas dégradé, car il n'est pas nécessaire de prévoir un trou sur sa surface supérieure. De plus, la soupape de sûreté, sous la forme d'une patte 70, est bien ajustée dans l'dvide- ment du bac, ce qui rend stable sa mise en place provisoire. In the embodiment of Figures 13 and 14, wherein the exhaust gas is formed by a small gap formed between the tray and the lid, the appearance of the battery is not degraded, because it is not necessary to provide a hole on its upper surface. In addition, the relief valve, in the form of a tab 70, is well adjusted in the emptied tray, which makes stable its temporary placement.

De plus, une tige 72 plus courte du moule 73 peut former un trou unique, qui est le trou d'échappement des gaz 65, ce qui supprime le risque de blessure ou de rupture d'une tige plus longue.In addition, a shorter rod 72 of the mold 73 can form a single hole, which is the gas escape hole 65, which eliminates the risk of injury or breakage of a longer rod.

Exemple i
On mélange d'une manière homogène une résine ABS ou un polystyrène à haute résistance au choc à des flocons de verre plats à environ 20 e en volume, les flocons de verre ayant une épaisseur d'environ 3 iim et une granulométrie de plusieurs centaines de micromètres. On chauffe le mélange à 600C dans un réacteur isotherme pendant 4 heures, puis on le chauffe jusqu'à une température de résine de 2500C pour permettre le moulage d'un bac par injection. On introduit un volume prédéterminé d'eau dans le bac, selon le volume prévu pour l'utilisation pratique, et on soumet l'ensemble à un soudage aux ultrasons pour avoir un scellement complet. Le bac ainsi préparé a été laissé dans une atmosphère à 400C pendant 4 jours, et on a mesuré ses changements de poids, comme il ressort du Tableau 1 ci-dessous.Example i
A high impact ABS resin or polystyrene is homogeneously mixed with flat glass flakes at about 20 vol.%, The glass flakes having a thickness of about 3 microns and a particle size of several hundred millimeters. micrometers. The mixture is heated at 600C in an isothermal reactor for 4 hours, and then heated to a resin temperature of 2500C to allow the molding of a tray by injection. A predetermined volume of water is introduced into the tank, according to the volume intended for practical use, and the assembly is subjected to ultrasonic welding to obtain a complete seal. The tray thus prepared was left in an atmosphere at 400C for 4 days, and its weight changes were measured, as shown in Table 1 below.

Sur le Tableau 1, GFI représente des fibres de verre et GFL des flocons de verre. In Table 1, GFI represents glass fibers and GFL glass flakes.

On calcule par la formule suivante le rapport des pertes pondérales (%). The following formula calculates the ratio of weight losses (%).

Rapport des pertes ~ Perte de poids des produits essayés pondérales Perte de poids d'un bac en résine
ABS seule
Exemple 2
On a mélangé d'une manière homogène 20 % en volume de flocons de verre et 5 % en volume de fibres de verre à une résine ABS, et on a soumis l'ensemble à un traitement thermi- que pour permettre un moulage par injection destiné à former un bac. Le rapport des pertes pondérales (pour le bac) était de 24 %, comme il ressort du Tableau 1. Cela donne à penser que l'on a eu une diminution réelle de la perméabilité à la vapeur d'eau. Il est en outre bien entendu que l'addition des fibres de verre a amélioré la résistance du bac au choc.Loss Report ~ Weight Loss of Weight Tried Products Weight Loss of Resin Tank
ABS only
Example 2
20% by volume of glass flakes and 5% by volume of glass fiber were homogeneously blended with ABS resin, and the assembly was thermally treated to allow injection molding for injection molding. to form a tray. The weight loss ratio (for the tank) was 24%, as shown in Table 1. This suggests that there has been a real decrease in water vapor permeability. It is further understood that the addition of the glass fibers has improved the resistance of the tray to impact.

Le Tableau 2 présente le résultat des essais de diminuer tion des propriétés de l'accumulateur (capacité), due à la concentration de l'électrolyte, en fonction de la perte volumique de l'électrolyte provoquée par la seule perméabilité à la vapeur d'eau. Table 2 shows the result of the tests of decreasing the properties of the accumulator (capacity), due to the concentration of the electrolyte, as a function of the volumetric loss of the electrolyte caused by the only vapor permeability of water.

Le Tableau 2 montre que l'on a obtenu une prolongation du temps pendant lequel l'accumulateur conserve certaines propriétés prédéterminées. En outre, la charge ajoutée aux résines a montré qu'elle pouvait améliorer la résistance thermique d'environ 10 C de plus gu'un bac-traditionnel ne contenant pas de charge. C'est là un résultat intéressant permettant une utilisation prolongée de l'accumulateur dans des conditions sévères (température élevée). Table 2 shows that an extension of the time during which the accumulator retains certain predetermined properties has been obtained. In addition, the filler added to the resins has shown that it can improve the heat resistance by about 10 ° C more than a conventional non-load container. This is an interesting result allowing prolonged use of the battery under severe conditions (high temperature).

Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux eemples de réalisation ci-dessus décrits et représentésç à partir desquels on pourla prévoir d utres modes et d D autres formes de raa7 isationo sans pour autant sortir du cadre de l' inven- t on. Of course, the invention is not limited to the embodiments described above and shown from which one can provide other modes and other forms of raa7 isationo without departing from the scope of the invention. we.

TABLEAU 1

TABLE 1

<tb> <SEP> Résine <SEP> Résine <SEP> ABS <SEP> Styrène <SEP> à <SEP> haute
<tb> <SEP> résistance <SEP> au <SEP> choc
<tb> <SEP> Charges <SEP> t <SEP>
<tb> <SEP> Charges <SEP> / <SEP> GFI <SEP> GFI & FL <SEP> Mica <SEP> < <SEP> GFL <SEP> mica
<tb> <SEP> Rapport <SEP> des
<tb> <SEP> volumes <SEP> de <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> S...CPL <SEP> 20 <SEP> 01 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb> <SEP> charges <SEP> 20,.,GPL <SEP> i
<tb> <SEP> Rapport <SEP> des <SEP> 1
<tb> <SEP> pertes <SEP> pon- <SEP> 100 <SEP> 100' <SEP> 24 <SEP> 24 <SEP> 591 <SEP> 14,7 <SEP> fs
<tb> <SEP> durales <SEP> (%)
<tb>
TABLEAU 2

<tb><SEP> Resin <SEP> Resin <SEP> ABS <SEP> Styrene <SEP> to <SEP> High
<tb><SEP> resistance <SEP> to <SEP> shock
<tb><SEP> Loads <SEP> t <SEP>
<tb><SEP> Loads <SEP> / <SEP> GFI <SEP> GFI & FL <SEP> Mica <SEP><<SEP> GFL <SEP> mica
<tb><SEP> SEP Report
<tb><SEP> volumes <SEP> of <SEP> 0 <SEP> 20 <SEP> S ... CPL <SEP> 20 <SEP> 01 <SEP> 20 <SEP> 20
<tb><SEP> loads <SEP> 20,., GPL <SEP> i
<tb><SEP> Report <SEP> of <SEP> 1
<tb><SEP> losses <SEP> pon- <SEP> 100 <SEP> 100 '<SEP> 24 <SEP> 24 <SEP> 591 <SEP> 14.7 <SEP> fs
<tb><SEP> durales <SEP> (%)
<Tb>
TABLE 2

<tb> <SEP> Résine <SEP> ABS
<tb> Charge
<tb> Rapport <SEP> des <SEP> volumes <SEP> de <SEP> charges <SEP> 0 <SEP> 20
<tb> Temps, <SEP> en <SEP> mois, <SEP> jusqu'à <SEP> observa
<tb> tion <SEP> d'une <SEP> diminution <SEP> des <SEP> propriétés <SEP> 6 <SEP> 24
<tb>
Note : les produits ont été laissés dans une ambiance à
40 C dans les conditions de charge. <tb><SEP> Resin <SEP> ABS
<tb> Charge
<tb><SEP> Report of <SEP><SEP> Volumes of <SEP> Loads <SEP> 0 <SEP> 20
<tb> Time, <SEP> in <SEP> months, <SEP> to <SEP> observed
<tb><SEP><SEP> decrease <SEP> decrease in <SEP><SEP> 6 <SEP><24 properties
<Tb>
Note: the products have been left in an ambiance to
40 C under load conditions.

Claims

claims

A lead accumulator, comprising a tray (31) of plastic material, a cover (32) of a plastics material adaptable to the container for forming the container of the accumulator, an electro-collector plate (34) comprising lead, and electrode plates (35, 37) in close contact with said electro-collector plate, characterized in that said electrode plates are formed integrally with said electro-collector plate to form a unitary structure, and that unitary structure is formed by the establishment, on said electro-collector plate, of a mixture in the form of a suspension of active ingredients and a liquid, and its drying.

Lead accumulator according to claim 1, characterized in that said electro-collector plate is integrally formed with said accumulator vessel.

Lead accumulator according to claim 1, characterized in that said accumulator vessel has shoulders (45, 47) for forming a chamber (54, 64) for said electrode plate, the mixture in the form of a suspension being introduced into said chamber.

4. Lead accumulator, comprising an accumulator container composed of a container and a lid, a positive electrode plate (35) inside said accumulator container, a negative electrode plate (37) at the interior of said accumulator vessel, and a separator (36) placed between said positive electrode plate and said negative electrode plate, characterized in that said accumulator vessel comprises protrusions, opposed to each other, on its portion inner periphery, so that said separator is firmly held by said projections.

5. lead accumulator according to claim 4, characterized in that said tray and said lid are welded to one another ultrasound.

A lead accumulator according to claim 4, characterized in that said separator has a larger area than the positive and negative electrode plates, and that the circumferential width of said separator is maintained by said shoulders.

A lead accumulator according to claim 4, characterized in that said accumulator vessel has a gas escape hole (44), such that an end of said gas escape hole is located in the immediate vicinity of said separator , a relief valve means (42) being disposed at the other end of said gas exhaust hole.

A lead accumulator according to claim 7, characterized in that a safety valve chamber is formed between said tank and said cover for attaching said safety valve means thereto, said gas exhaust hole comprising an opening formed in said relief valve chamber so that said opening is open to the outside of said accumulator vessel, and said relief valve means has a tubular valve of resilient material, said tubular valve being secured to said chamber safety valve so that its opposite ends are in contact with said container and said battery container cover.

A lead accumulator according to claim 8, characterized in that a peripheral surface of said tubular valve is in resilient contact with an inner wall of said safety valve chamber.

Lead accumulator according to claim 8, characterized in that said battery tray is made of a synthetic resin containing a filler and having a lower permeability to water vapor.

The lead accumulator according to claim 10, characterized in that said charge is selected from flake-type glass flakes and mica.