FR2583225A1 - Cellule galvanique a etablissement de contact par compression - Google Patents

Abstract

L'INVENTION CONCERNE UNE CELLULE GALVANIQUE AVEC ETABLISSEMENT DE CONTACT PAR COMPRESSION. ELLE SE COMPOSE DE PLAQUES ELECTRODES 1, 2 PLACEES EN ALTERNANCE AVEC INTERPOSITION D'UN SEPARATEUR 3, LES BROCHES POLAIRES 4, 5 SERVANT A LA COMPRESSION ET L'ETABLISSEMENT DU CONTACT DANS L'EMPILAGE DE PLAQUES 1, 2; LES ELECTRODES 1, 2 SONT FORMEES D'UNE MATIERE FIBREUSE QUI EST COMPACTEE DANS UNE ZONE DE CONTACT JUSQU'A 10 A 40 DE L'EPAISSEUR INITIALE ET, DANS LA ZONE DU TROU DE TRAVERSEE D'UNE ELECTRODE DE POLARITE INVERSE ENTRE DEUX ELECTRODES MISES EN CONTACT 1, 2, LE VOLUME INTERCALAIRE LIBRE ENTRE UNE DOUILLE DE MISE EN CONTACT 6, 7 ET L'ELECTRODE DE POLARITE INVERSE EST REMPLI PRATIQUEMENT PAR UNE COUCHE DE MATIERE ISOLANTE 10; AUX EXTREMITES DES BROCHES POLAIRES, IL EST PREVU DES RESSORTS QUI COMPRIMENT L'EMPILAGE D'ELECTRODES 1, 2 INDEPENDAMMENT DE LA PRESSION D'APPLICATION UTILISEE POUR L'ETABLISSEMENT DU CONTACT. UNE TELLE STRUCTURE AUTORISE UNE CONSTRUCTION COMPACTE, UNE UTILISATION OPTIMALE DU VOLUME DISPONIBLE, TOUT EN ASSURANT TOUTES LES FONCTIONS NECESSAIRES TELLES QUE LE PASSAGE DU COURANT, LA MISE EN CONTACT ET LE CENTRAGE DES ELECTRODES PAR RAPPORT AUX DOUILLES DE MISE EN CONTACT.

Description

Un gros problème se posant lors de la

fabrication de cellules galvaniques, notamment d'accumula-

teurs à électrolytes alcalins, concerne la liaison élec-

trique entre les plaques-électrodes, les fiches de conduction de courant et les broches-polaires faisant saillie de la

cellule ou de l'accumulateur.

Ces liaisons doivent d'une part avoir une résistance électrique aussi petite que possible et d'autre part une grande résistance mécanique. En outre la broche polaire doit être isolée électriquement et rendue étanche

par rapport au carter.

Dans le mode de construction classique, on fixe sur les plaques d'électrodes, par soudage par points, des fiches en tôle, qui sont fixées soit par boulonnage soit par soudage sur les pontets ou barrettes polaires et/ou les broches polaires. On rencontre des difficultés pour la raison qu'aussi bien les structures d'électrodes que les fiches de conduction de courant ont des sections inégales et des propriétés de matières différentes, de même qu'également les sections des fiches de conduction

de courant et des barrettes polaires ou des broches po-

laires sont très différentes. La réalisation desdites

liaisons nécessite du point de vue technique des disposi-

tifs et contrôles complexes et elle est par conséquent

très coûteuse.

On rencontre des difficultés particulières lorsque, à la place d'électrodes frittées, on utilise des électrodes formées de structures fibreuses, notamment

des structures dans lesquelles le coeur en matière plasti-

que des fibres n'a pas été enlevé.

D'après la demande de brevet allemand p 39 477 IVa/21bD (Classe 21b, groupe 7/01), il est connu une cellule galvanique comportant des électrodes frittées pour produire de petits courants et dans laquelle des broches de contact sont enfoncées perpendiculairement à la surface d'électrode dans un trou de l'électrode. Le diamètre du trou est petit par rapport au diamètre de la broche de contact et le trou est pourvu de fentes radiales de telle sorte que, lors de l'enfoncement de la broche, il se produise une contrainte radiale et par conséquent l'établis- sement d'un contact qui est assisté par de petits tubes engagés sur la broche de contact et dont les côtés frontaux exercent une pression, par des surfaces coniques dirigées

vers l'intérieur, contre les bords de la surface de contact.

Pour obtenir une isolation entre les électrodes positives et négatives qui sont empilées en alternance, l'électrode est pourvue, autour du pôle opposé placé parallèlement au pôle précité, d'un trou plus gros de telle sorte qu'il

ne puisse s'établir aucun contact dans cette zone. L'élec-

trode emmanchée au-dessus et en dessous est décalée angu-

lairement de 180 en vue en plan de sorte que les élec-

trodes positives sont associées à un des pôles et isolées l'une de l'autre tandis que les électrodes négatives sont

associées à l'autre pôle et isolées l'une de l'autre.

Lors de l'assemblage de telles cellules, on rencontre cependant des difficultés par le fait que, par exemple, il peut se produire une rotation d'une

électrode autour de la broche en contact avec elle.

Notamment également le bord du gros trou peut entrer en contact avec le pôle opposé, de sorte qu'il se produit un court-circuit endommageant la cellule. Pour empêcher cela, le carter doit être disposé très étroitement autour des cellules et, pour éviter des courts-circuits par contact avec la paroi des cellules, comme cela est indiqué dans la demande de brevet citée, il doit être réalisé en matière plastique. Dans des ensembles de cellules qui sont soumises à une pression gazeuse élevée (par exemple des cellules

au nickel-hydrogène), cela n'est pas possible pour des rai-

sons de résistance mécanique. De tels systèmes nécessitent

un carter métallique.

L'invention a pour but d'obtenir, dans un empilage compact de cellule, une mise en contact correcte d'électrodes de même polarité en matière fibreuse, qui soit encore établie de façon sûre également lors de variations d'épaisseurs des plaques d'électrodes entre la condition chargée et la condition déchargée, qui garantisse une isolation correcte entre les électrodes de polarités différentes et un bon centrage intérieur des parties de cellules l'une par rapport à l'autre, afin qu'également lors d'une exploitation du volume aussi bonne que possible, on puisse utiliser pour les cellules des carters métalliques. En outre, lors de la fabrication d'empilage de cellule, cela doit permettre de réduire la

dépense en appareillages autant-qu'il est possible.

Ce problème est résolu dans le cas d'une

cellule galvanique avec établissement de contact par compres-

sion: a) comprenant des plaques-électrodes disposées alternativement avec interposition d'un séparateur et qui sont pourvues: al) d'un évidement (trou de contact) ayant sensiblement la même section que l'organe de conduction de courant, et a2) d'un évidement de plus grande section (trou de traversée), et dans lesquelles a3) les évidements sont pourvus d'une bordure de trou formée d'un matériau comprimé de façon dense, b) dans laquelle les plaques-électrodes sont réunies

ensemble ou comprimées sous forme d'un empilage d'élec-

trodes à l'aide de deux organes de conduction de courant en forme de broches passant dans les trous de contact et

d'isolation, de telle sorte que respectivement les élec-

trodes d'une polarité donnée soient reliées de façon conductrice avec l'organe de conduction de courant placé dans les trous de contact et soient isolées par rapport aux électrodes de polarité inverse et par rapport à l'autre organe de conduction de courant passant par les trous de traversée au moyen d'un intervalle d'isolation, c) et dans laquelle il est prévu sur l'organe de conduction de courant, entre les trous de fixation de deux électrodes de même polarité, dans le trou de traversée des électrodes de polarité inverse placées dans des positions intermé-

diaires, un élément tubulaire (douille de contact) exer-

çant une pression sur les bords des trous de contact et constitué d'un métal résistant à la corrosion, la cellule étant caractérisée en ce que: d) les électrodes sont formées d'une matière fibreuse qui est compactée dans la zone du trou de contact jusqu'à à 40% de son épaisseur initiale, e) dans la zone du trou de traversée, il est prévu, entre l'électrode de polarité inverse et l'élément tubulaire (douille de contact) exerçant une pression sur les bords des trous de contact, une couche de matière isolante (douille isolante), el) qui remplit sensiblement le volume intermédiaire libre existant entre l'élément tubulaire et l'électrode de polarité inverse, et e2) dont la longueur axiale est plus courte que la longueur axiale de l'élément tubulaire, f) et il est prévu aux extrémités des organes de conduction

de courant des ressorts qui compriment l'empilage d'élec-

trodes indépendamment de la pression exercée sur les élé-

ments tubulaires.

L'essence de l'invention consiste ainsi en ce qu'on utilise des structures d'électrodes en matière fibreuse dans lesquelles la matière fibreuse est compactée, avant le remplissage ou l'imprégnation avec une masse active dans la zone du trou de contact, jusqu'à 10 à 40% de son épaisseur initiale. En outre il est prévu dans une zone du trou de traversée entre l'électrode de polarité inverse et l'élément tubulaire exerçant une pression sur les bords des trous de contact une couche de matière isolante qui remplit sensiblement le volume intermédiaire libre existant entre l'élément tubulaire et l'électrode de polarité inverse et dont la longueur axiale est plus

courte que la longueur axiale de l'élément tubulaire.

En outre il est prévu aux extrémités des organes de conduc- tion de courant des ressorts qui compriment l'empilage d'électrodes indépendamment de la pression exercée sur

les éléments tubulaires.

Les électrodes comportent deux trous dans

lesquels passent les broches polaires positives et néga-

tives, et notamment un gros trou par comparaison à la broche polaire (trou de traversée) et un petit trou qui

correspond sensiblement au diamètre de la broche polaire.

Dans ce petit trou s'établit le contact par l'intermédiaire des éléments tubulaires engagés sur les broches polaires tandis que le gros trou sert à l'isolation par rapport à la broche polaire correspondante et par rapport à l'élément tubulaire engagé sur celle-ci. Dans la zone des petits trous servant à l'établissement du contact (trous de contact), la matière fibreuse des électrodes est comprimée jusqu'à environ 10 à 40% de l'épaisseur initiale. Un faible compactage de la structure d'électrode, de 40% par exemple, a pour avantage d'améliorer l'aptitude d'adaptation par suite d'une amélioration de l'élasticité propre, ce qui est avantageux lorsque par exemple beaucoup d'électrodes sont utilisées mais cela présente cependant également

l'inconvénient d'un moins bon établissement du contact.

Un très fort compactage, jusqu'à par exemple seulement encore 10% de l'épaisseur initiale, crée évidemment de très bons contacts mais nécessite cependant une grande précision des composants de l'empilage et de grandes forces de compression qui doivent être exercées sur les broches

formant les armatures polaires. Des résultats particuliè-

rement bons aussi bien en ce qui concerne le contact que l'aptitude à l'élasticité sont obtenus lorsqu'on effectue un compactage jusqu'à 30 à 20% de l'épaisseur initiale

de la structure.

Dans la batterie, les différentes élec-

trodes positives et négatives sont disposées alternative-

ment dans un empilage avec interposition de séparateurs. Entre respectivement deux électrodes de même polarité, qui sont reliées avec la broche polaire par l'intermédiaire de l'élément tubulaire engagé sur la broche de contact correspondante et exerçant une pression sur les bords des trous de contact, il est prévu à chaque fois une électrode de polarité inverse qui est pourvue du gros trou déjà cité à l'endroit o sont places la broche de contact ainsi que le petit tube des deux autres électrodes. Pour éviter que, lors du montage, les électrodes de polarité inverse soient décalées non intentionnellement et puissent produire ainsi un court-circuit, il est prévu dans la zone du gros trou de traversée, entre l'électrode de polarité inverse et l'élément tubulaire exerçant une pression sur les bords des trous de contact, une couche de matière isolante qui remplit sensiblement le volume intermédiaire libre existant entre l'élément tubulaire et l'électrode de polarité inverse. Cette couche de matière isolante peut être formée par une douille en matière isolante engagée sur l'élément tubulaire mais elle peut cependant être constituée par une

couche de laque ou de matière plastique déposée directe-

ment sur l'élément tubulaire. Du fait que le volume libre intercalaire est rempli par la couche de matière isolante, on empêche efficacement non seulement la production d'un court-circuit mais également le jeu pour des décalages

éventuels est réduit de sorte qu'on obtient additionnelle-

ment une fixation plus précise des différentes électrodes en position. Cette fixation est particulièrement utile car les dimensions extérieures du bloc d'électrodes peuvent

être maintenues de cette manière dans des limites particu-

lièrement serrées, de sorte qu'il est possible, également dans le cas de carters métalliques, d'utiliser l'espace disponible d'une manière particulièrement efficace. A cet égard, il est très avantageux de pourvoir les séparateurs de trous dont le diamètre correspond à peu près au diamètre du trou de traversée des électrodes, de sorte qu'également les séparateurs sont très bien centrés

ou fixés en position par rapport aux électrodes.

Pour faire en sorte que, après l'assemblage d'un empilage de cellules et lors de son serrage, les éléments tubulaires (douilles de contact) puissent pénétrer correctement dans la zone compactée de l'électrode, les douilles isolantes engagées sur les douilles de contact doivent avoir une longueur axiale un peu plus courte que celles des douilles de contact. Elles ne doivent cependant pas être trop courtes pour que, pendant le montage, les

composants minces en forme de disque (par exemple les sépa-

rateurs) ne puissent pas être décalés latéralement. Il est particulièrement avantageux à cet égard de raccourcir d'environ 5 à 10% la longueur des douilles d'isolation par rapport à la longueur des douilles de contact, auquel cas on peut également utiliser à la place des douilles isolantes une couche isolante appropriée déposée sur les douilles de contact. Pour cette raison, le compactage, décrit ci-dessus, de la matière fibreuse dans la zone du trou de contact doit être suffisamment grand, quant à l'étendue superficielle de cette matière, pour que cette étendue corresponde au moins au diamètre extérieur de la douille d'isolation et mieux encore pour qu'elle soit

supérieure à ce diamètre. En outre, du fait que la diffé-

rence entre le diamètre de la douille de contact et le diamètre de la zone de compactage, on obtient un genre de membrane élastique qui autorise une certaine mobilité

dans la direction de l'axe de la broche, ce qui est avanta-

geux pendant l'utilisation de la batterie à cause de la dilatation et du retrait des électrodes. Un autre avantage du compactage de la matière fibreuse dans la zone de contact résulte du fait que, lors de la pénétration ultérieure de la masse active, il entre moins de masse active en cet endroit, ce qui se traduit d'une part par une économie de matière en ce qui concerne la masse active

et d'autre part également par l'élimination d'une altéra-

tion éventuelle du contact.

Il est connu que, lors de l'utilisation de cellules galvaniques comportant des électrolytes

fixes dans un séparateur, une pression déterminée d'appli-

cation contre la surface de l'empilage d'électrodes doit être exercée. Cela est notamment le cas dans des systèmes à cellules hybrides, comme par exemple des cellules au

nickel-hydrogène. Cette pression d'application est norma-

lement exercée par des armatures de traction opérant par l'intermédiaire des plaques extrêmes sur l'empilage d'électrodes. Dans la cellule galvanique considérée,

avec établissement de contact par compression, cette fonc-

tion des armatures de traction est remplie par les broches

polaires. Ainsi seulement un composant est encore né-

cessaire pour produire la pression de compactage d'empi-

lage, la pression d'établissement de contact et le transport de courant, tout à fait indépendamment du centrage précité

des électrodes et des séparateurs.

Pour obtenir un bon contact des électrodes au moyen des douilles de contact, le serrage effectué dans la zone de contact doit être aussi bon que possible. Il s'est avéré particulièrement approprié d'adopter des pressions d'application dans la zone de contact d'au moins N/mm2. Ce résultat est obtenu en faisant en sorte

qu'une pression correspondante soit exercée sur la der-

nière douille de contact au moyen d'un écrou vissé sur la

broche polaire.

Du fait que, comme cela a déjà été précise, une électrode subit pendant le processus cyclique de charge et décharge une variation d'épaisseur, il peut se produire, dans le cas d'une structure trop rigide qui entrave cette variation d'épaisseur, une altération de la cellule par

refoulement de l'électrolyte dans des zones défavorables.

Pour garantir une possibilité de déplacement des électrodes dans le sens de l'épaisseur, il est prévu pour cette raison, indépendamment de la pression s'exerçant sur les éléments tubulaires (douille de contact), des ressorts permettant une "respiration" de l'empilage d'électrodes sous une certaine précontrainte. Ces ressorts peuvent également s'appuyer sur les écrous. La pression d'application exercée par ces ressorts sur l'empilage d'électrode est comprise entre environ 0,05 et 0,4 N/mm2, c'est-à-dire qu'elle est bien inférieure à la pression d'application s'exerçant sur la zone de contact. La variation d'épaisseur de l'empilage d'électrodes est d'un ordre de grandeur compris

entre environ 1 et 3%.

Lors de la construction d'empilages de cellule comportant de très nombreuses électrodes, il peut exister le risque que, au cours du temps, les zones de contact prévues sur les structures d'électrodes soient soumises à des effets de fuite et créent ainsi une plus grande résistance de transition sur les douilles de contact. On peut remédier de façon satisfaisante à cet inconfénient en interposant également, entre les douilles de contact et les extrémités (écrous) des broches

polaires, des rondelles élastiques. Ces rondelles élasti-

ques doivent être disposées parallèlement aux ressorts de l'empilage et elles doivent être conçues en correspondance

avec les différentes conditions d'application de forces.

Dans le cas de deux broches formant armatures polaires, des pressions d'application indiquées ci-dessus ainsi que des surfaces d'empilage et des zones de contact, on obtient un rapport entre la force de compression de contact et la demi-force de compression d'empilage d'environ 1: 1à : 1. Avec un tel agencement, il est alors possible que les deux directions de déplacement entre l'empilage et la zone de contact soient orientées dans des sens opposés sans altération des conditions nécessaires pour obtenir un fonctionnement correct d'un empilage de cellule. Pour un

réglage optimal des pressions d'application et de l'éta-

blissement du contact il est avantageux que, par exemple, une extrémité de la broche formant armature polaire soit pourvue d'un collet dans la zone de la plaque extrême et

que l'autre soit pourvue d'un filetage.

Avantageusement, les broches d'armature

polaire sont utilisées simultanément pour maintenir l'empi-

lage sur le carter de cellule. Dans ce cas, il est avan-

tageux de prolonger les broches d'armature polaire vers le collet et de pourvoir cette partie également d'un filetage. Les deux broches d'armature polaire disposées parallèlement peuvent alors être engagées au travers d'ouvertures de profil correspondant dans le carter et coopérer avec des moyens appropriés pour être d'une part isolées électriquement et d'autre part assemblées de façon

étanche avec le carter. Il est également possible d'en-

gager une broche d'armature polaire au travers d'une extré-

mité du carter de cellule, et l'autre broche d'armature polaire au travers de l'extrémité opposée dudit carter, ce qui établit d'une manière connue une bonne conduction de

courant dans une cellule.

On obtient un avantage particulier lorsque,

par exemple, dans un carter deux empilages de cellule doi-

vent être branchés l'un derrière l'autre (double cellule).

A cet effet, une broche d'armature polaire peut traverser les deux empilages et constituer, lors d'un établissement correspondant de contacts à l'intérieur des empilages, le connecteur polaire entre les empilages. Les deux autres

broches d'armature polaire disposées en parallèle sont sépa-

rées et sortent des empilages dans des directions opposées

de façon à constituer les deux pôles de la double cellule.

D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mis en évidence dans la suite de la

description, donnée à titre d'exemple non limitatif, en

référence aux dessins annexés dans lesquels: 5. La Figure 1 représente une vue en coupe

longitudinale d'un empilage d'électrodes avec établisse-

ment de contact par compression; La Figure 2 représente en vue en plan une structure d'électrode; 10. La Figure 3 représente en vue en plan un séparateur; La Figure 4 est une vue en élévation, en coupe longitudinale partielle, d'une cellule complète pourvue d'éléments élastiques pour l'empilage;

15. La Figure 5 représente un empilage d'élec-

trodes comportant des éléments élastiques pour l'empilage et des éléments pour l'établissement de contact par compression; La Figure 6 montre la structure d'une double cellule étanche aux gaz; et La Figure 7 montre la cellule comportant

des empilages d'électrodes disposés en parallèle.

La Figure 1 représente une vue à échelle agrandie d'un empilage de cellule traversé par des broches d'armature polaire. Comme cela est indiqué, les électrodes positives 1 et les électrodes négatives 2 sont empilées l'une sur l'autre en alternance. Entre les électrodes sont disposés des séparateurs 3, les

électrodes positives 1 sont associées à la broche d'ar-

mature polaire 4 de droite tandis que les électrodes négatives 2 sont associées à la broche d'armature

polaire 5 de gauche.

Les douilles de contact 6 de forme tubulaire, emmanchées sur la broche de gauche, sont disposées entre

les électrodes négatives tandis que les douilles de con-

tact 7 emmanchées sur la broche de droite, sont disposées entre les électrodes positives. Les douilles de contact pénètrent légèrement dans les zones de contact 8, 9 par suite de la compression axiale. Des douilles isolantes

sont disposées sur les douilles de contact.

Leur longueur est un peu plus courte que celle des douilles de contact. A la place des douilles

isolantes, on peut également déposer un revêtement appro-

prié sur les douilles de contact.

La zone compactée et très comprimée 11 pré-

vue sur les électrodes dans la région du trou de contact

13 a un diamètre légèrement supérieur au diamètre exté-

rieur des douilles isolantes.

Sur la Figure 2 est représentée une vue en plan d'une électrode. Le gros trou de gauche 12 (trou de traversée) correspond au diamètre de la douille isolante tandis que le petit trou de droite 13 (trou de contact) correspond à celui de la broche d'armature polaire. La

zone 11i entourant le petit trou est emmanchée symétri-

quement des deux côtés dans l'électrode.

La Figure 3 représente un séparateur 3 en vue en plan. Les deux trous 14 ont le même entr'axe que les trous d'électrodes et leurs diamètres correspondent aux diamètres extérieurs des douilles isolantes 10 ou à

celui des trous de traversée 12.

Sur la Figure 4 est représentée une vue en élévation, avec coupe longitudinale partielle, d'une

cellule étanche aux gaz complète (par exemple à Ni/H2).

L'empilage de cellule 121 est disposé concentriquement dans le récipient métallique 120 au moyen des broches d'armatures polaires 104 et 105. L'empilage de cellule est recouvert en haut et en bas par une plaque extrême respective 122 en matière isolante et il est maintenu entre le collet 123 et l'écrou 124. Pour garantir un mouvement bien défini de l'empilage, une rondelle élas-

tique 125 est interposée entre la plaque extrême infé-

rieure et l'écrou. Cette rondelle s'appuie du côté de l'écrou contre une rondelle intercalaire 126 et, du côté de la plaque extrême, contre une autre rondelle

127. Les douilles de contact extrême 107, qui établis-

sent le contact entre la broche d'armature polaire 104 et la dernière électrode positive 101, traversent les plaques extrêmes isolantes 122 et s'appuient en haut

contre le collet 23 et en bas contre la rondelle 127.

La broche d'armature polaire comporte à son extrémité inférieure un filetage 128. Au moyen de l'écrou 124 et de la rondelle élastique 125, il est ainsi possible de

régler à la valeur désirée la pression de serrage exer-

cée sur l'empilage 121.

Au-dessus de la partie supérieure de la

broche d'armature polaire 104, il est prévu une entre-

toise 129 en matière plastique. Elle sert à soutenir l'empilage de cellule sur le couvercle de récipient 130. Du fait que le volume intérieur de la cellule est soumis à une pression élevée (par exemple de 40 à x 10 Pa) et du fait que la broche d'armature

polaire 104 doit être isolée électriquement par rap-

port au couvercle de cellule 130, ce couvercle de cellule est pourvu, dans la zone de traversée de la broche d'armature polaire, d'une collerette 131 dirigée vers l'intérieur. Entre la collerette 131 et la broche d'armature polaire 104 est emmanchée une bague torique 132. Elle sert à établir d'une part l'isolation et d'autre part l'étanchéité. Pour que la bague torique ne puisse pas être refoulée vers l'extérieur par la pression de gaz, le côté supérieur du couvercle est

recouvert d'un disque isolant 133 en matière plastique.

Il pénètre légèrement à l'intérieur de la collerette

dans la zone de son arrondi. L'entretoise 129 est frai-

sée à sa partie supérieure de telle sorte que la colle-

rette 131 puisse s'adapter dans cette partie fraisée.

Ainsi, la bague torique peut être considérée comme étant enfermée dans une chambre annulaire. Pour le serrage, la partie supérieure de la broche d'armature

polaire est également pourvue d'un filetage 134. Celui-

ci doit obligatoirement se terminer au-dessus de la bague torique car autrement l'étanchéité ne serait pas

correcte. Au moyen d'un autre écrou 124, avec inter-

position d'une rondelle intercalaire 126 entre cet écrou et le disque en matière plastique, le serrage entre les

parties internes de la cellule et le récipient de cel-

lule peut être effectué.

Ce mode de construction permet et garantit un centrage précis de l'empilage de cellule par rapport au carter, un assemblage solide, une étanchéité simple mais correcte, une bonne transmission du courant et en

outre un montage très simple de la cellule.

L'exemple représenté sur la Figure 4 concerne une cellule pourvue d'un empilage de cellule relativement court. Cependant lorsque, pour des raisons d'augmentation de capacité, il est nécessaire de prévoir un très long empilage de cellule, on peut rencontrer des difficultés entre le réglage de la pression de serrage de l'empilage de cellule et de celle des douilles de contact. Pour contrebalancer cet inconvénient, il est prévu sur la Figure 5 un empilage de cellule 221 dans lequel les douilles de contact extrêmes 207 et les plaques extrêmes 222 sont respectivement soutenues par l'intermédiaire d'organes élastiques séparés. Les rondelles élastiques 225 prévues pour l'empilage sont moins raides que les rondelles élastiques 235 prévues pour les douilles de

contact et elles sont disposées mutuellement en paral-

lèle. Pour soutenir les rondelles élastiques 225 et 235 sur le collet 223 ou l'écrou 224 de la broche d'armature

polaire 204 ainsi que le ressort 225 sur la plaque ex-

trême 222 en matière plastique, il est prévu dans des positions intercalaires des rondelles métalliques 226

et 227.

Ces ensembles d'organes élastiques sont placés aux deux extrémités de l'empilage et des broches d'armature polaire de sorte qu'on est assuré d'obtenir au total une plus grande élasticité et une compression

et un mouvement uniformes de l'empilage.

Sur la Figure 6 est représentée une double

cellule. Il s'agit à cet égard d'une cellule dans la-

quelle les empilages d'électrodes sont branchés élec- triquement en série et sont logés dans un récipient 320. Ainsi la tension

de cellule est doublée et, comme pour une cellule individuelle, il suffit malgré tout de prévoir seulement deux passages de pôles. A cet effet, la broche d'armature polaire supérieure de gauche 305 est reliée seulement à l'empilage de cel-' lule supérieur 321 tandis que la broche d'armature polaire de droite 304 passe au travers des deux empilages. La broche d'armature polaire inférieure de gauche 350 est également seulement en contact avec l'empilage de cellule inférieur 421. Les électrodes positives de l'empilage supérieur 321 sont en contact avec la broche d'armature polaire supérieure de gauche 305 tandis que les électrodes négatives sont en contact avec la partie supérieure de la broche d'armature polaire traversante 304. On a exactement la disposition inverse pour l'empilage inférieur. Ainsi, la broche d'armature polaire traversante constitue l'organe de liaison des deux empilages de cellule. La broche d'armature polaire 305 dépassant de la partie supérieure de la cellule 320 sert de pôle positif de connexion tandis que la broche d'armature polaire 350 faisant saillie vers le bas sert

de pôle négatif de connexion.

La douille 336 est formée de matière plas-

tique et elle sert simultanément de pièce de centrage et d'espacement tandis que la douille métallique de contact intermédiaire 337 sert d'appui pour la compression des douilles de contact, non représentées, se trouvant dans l'empilage et sert à une conduction de courant. Pour simplifier la fabrication, il est également possible de former la douille intermédiaire de contact à partir de plusieurs douilles de contact, pour autant que leurs dimensions le permettent. Les capuchons 351 prévus aux

extrémités de la broche d'armature polaire 304 sont for-

més d'une matière élastomère et assurent l'appui de l'empilage contre les couvercles du récipient de cellule. Sur la Figure 7, on a représenté à titre d'exemple une cellule hybride étanche aux gaz et dans

laquelle deux empilages d'électrodes sont reliés élec-

triquement l'un avec l'autre en parallèle et sont logés

dans un carter commun. Les deux broches d'armature po-

laire traversent respectivement les deux empilages et sont isolées l'une de l'autre en traversant le récipient de cellule dans des positions diamétralement opposées et en débouchant du récipient sur les côtés opposés. Toutes les électrodes des deux empilages, qui sont associées à une broche d'armature polaire, ont électriquement la

même polarité. Un tel agencement de cellule est avanta-

geux en ce qui concerne l'évacuation de la chaleur hors des empilages et le soudage des composants du récipient

de cellule.

Grâce au mode de construction décrit ci-

dessus et permettant un établissement de contact par compression, on arrive à remplir plusieurs conditions

comme l'établissement de contact, un centrage, un main-

tien et un bon remplissage de chambre, d'une manière

simple, et il est ainsi possible d'obtenir une fabri-

cation peu coûteuse.

On se rend compte facilement combien il serait compliqué et long de réaliser une structure dans

laquelle, au lieu de l'établissement du contact par com-

pression, chaque électrode devrait être pourvue d'une fiche de conduction de courant, et lesdites fiches devraient être ensuite reliées entre elles et avec celles d'un second empilage ainsi qu'avec les pôles de cellule, et o en outre il serait nécessaire de prévoir

des supports additionnels pour les empilages.

Claims (5)

REVENDICATIONS

1.- Cellule galvanique à établissement de contact par compression, comprenant: a) comprenant des plaques-électrodes disposées alternativement avec interposition d'un séparateur et qui sont pourvues: al) d'un évidement (trou de contact) ayant sensiblement la même section que l'organe de conduction de courant, et a2) d'un évidement de plus grande section (trou de traversée), et dans lesquelles a3) les évidements sont pourvus d'une bordure de trou formée d'un matériau comprimé de façon dense, b) dans laquelle les plaques-électrodes sont réunies

ensemble ou comprimées sous forme d'un empilage d'élec-

trodes à l'aide de deux organes de conduction de courant en forme de broches passant dans les trous de contact et

d'isolation, de telle sorte que respectivement les élec-

trodes d'une polarité donnée soient reliées de façon conductrice avec l'organe de conduction de courant placé dans les trous de contact et soient isolées par rapport aux électrodes de polarité inverse et par rapport à l'autre organe de conduction de courant passant par les trous de traversée au moyen d'un intervalle d'isolation, c) et dans laquelle il est prévu sur l'organe de conduction de courant, entre les trous de fixation de deux électrodes de même polarité, dans le trou de traversée des électrodes

de polarité inverse placées dans des positions intermé-

diaires, un élément tubulaire (douille de contact) exer-

çant une pression sur les bords des trous de contact et constitué d'un métal résistant à la corrosion, la cellule étant caractérisée en ce que: d) les électrodes (1,2) sont formées d'une matière fibreuse qui est compactée dans la zone du trou de contact (13) jusqu'à 10 à 40 % de son épaisseur initiale, e) dans la zone du trou de traversée (12), il est prévu, entre l'électrode (1,2) de polarité inverse et l'élément

tubulaire (6; 7) (douille de contact) exerçant une pres-

sion sur les bords des trous de contact, une couche de matière isolante (10) (douille isolante), el) qui remplit sensiblement le volume intermédiaire libre existant entre l'élément tubulaire et l'électrode de polarité inverse, et e2) dont la longueur axiale est plus courte que la longueur axiale de l'élément tubulaire, f) il est prévu aux extrémités des organes de conduction

de courant des ressorts (125; 225) qui compriment l'em-

pilage d'électrodes (1, 2) indépendamment de la pression

exercée sur les éléments tubulaires. -

2.- Cellule galvanique selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'il est prévu, en addition aux

ressorts (125; 225) qui compriment les empilages d'élec-

trodes, d'autres ressorts (235) plus raides que les ressorts précités et qui exercent une pression sur les éléments tubulaires (6; 7; 107; 207) qui s'appuient

sur les bords des trous de contact.

3.- Cellule galvanique selon l'une des

revendications 1 et 2, caractérisée en ce que les sépa-

rateurs comportent des trous (14) dont les diamètres

correspondent essentiellement à celui du trou de tra-

versée (12) des électrodes (1; 2).

4.- Cellule galvanique selon l'une quelconque

des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que la broche

d'armature polaire (104; 105; 204) comporte un collet

(123; 223) dans la zone de la plaque extrême (122; 222).

5.- Cellule galvanique selon l'une quelconque

des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que la zone

compactée de l'électrode est placée dans la zone du trou de contact (13) concentriquement au centre du trou de contact et a un diamètre supérieur à celui de la douille

isolante (10).