FR2598560A1

FR2598560A1 - Cell equipped with an operating device

Info

Publication number: FR2598560A1
Application number: FR8606737A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1986-05-12
Filing date: 1986-05-12
Publication date: 1987-11-13

Abstract

Cell characterised in that it includes an air cushion 8 which can be expelled through an operating device, consisting of a tool 1 which moves the deforming part 4, inside the deformable collector 5, which moves the electrode 10 towards the electrode 6 reducing to nought the thickness of the tubular air cushion 8, thus constituting an electro-chemical generator. The cell can then be put into operation by the user. The user has access to merchandise whose performance has been unaltered by time, or by the conditions of storage and of distribution.

Description

La présente invention concerne une pile caractérisée en ce qu'elle comporte une lame d'air tubulaire dont ltépaisseur est réduite à rien par un dispositif de mise en service. The present invention relates to a cell characterized in that it comprises a tubular air space whose thickness is reduced to nothing by a commissioning device.

Les piles actuelles proposées aux consommateurs sont, depuis leur fabrication, sous tension. Durant un laps de temps qui se compte en mois avant SOn utilisation effective, la pile évoluer oxydation de l'électrode négative (Zn en général), dépôt d'impuretés métalliques sur celle-ci, baisse de la capacité dépolarisante du bioxyde, carbonatation de l'électrolyte (KOH en général). Ces piles fermées doivent avoir tout un système d'étanchéité avec des pièces nombreuses un volume mort important au-dessus des électrodes, pour diminuer la pression interne qui provoque l'extrusion de l'olectro- lyte hors de la pile, ou sa déformation.Dans ces piles, le collecteur central de faible surface de contact avec son électrode ne peut que collecter le courant de ltélectrode la plus conductrice, la nega tive : celle du métal à oxyder. L'électrode positive est périphérique collectée par la paroi du godet cylindrique. Ceci a pour inconvénient d'être l'inverse de la conception prévue par la norme C E I à savoir: le pôle positif central et le pôle négatif au fond du container, d'où l'obligation pour ces piles de faire un montage multipliant les pièces de la pile, pour se conformer au standard commercial C E I. The current batteries offered to consumers have been powered up since their manufacture. During a period of time which is counted in months before effective use, the battery evolve oxidation of the negative electrode (Zn in general), deposition of metallic impurities on it, decrease in the depolarizing capacity of the dioxide, carbonation of the electrolyte (KOH in general). These closed cells must have a whole sealing system with numerous parts, a large dead volume above the electrodes, in order to reduce the internal pressure which causes the extrusion of the electrolyte from the cell, or its deformation. In these batteries, the central collector with a small contact surface with its electrode can only collect the current from the most conductive electrode, the negative: that of the metal to be oxidized. The positive electrode is peripheral collected by the wall of the cylindrical cup. This has the disadvantage of being the reverse of the design provided by the IEC standard, namely: the central positive pole and the negative pole at the bottom of the container, hence the obligation for these batteries to make an assembly multiplying the parts of the battery, to comply with the CE I commercial standard.

Si la pile a une électrode positive qui se régénère à l'air cela complique encore les choses et celle-ci n'est pas obstruée avant son utilisation d' où l'usage d'un emballage étanche. Finalement la pile est sous tension un temps très long par rapport à sa durée d'utilisation, d'où la nécessité d'employer des produits très purs, pour éviter une dégradation trop grande de ses performances avant son utilisation. If the battery has a positive electrode which regenerates in air, this further complicates matters and the latter is not obstructed before its use, hence the use of sealed packaging. Finally the battery is energized for a very long time in relation to its duration of use, hence the need to use very pure products, to avoid too great a degradation of its performance before its use.

Le dispositif selon l'invention permet de rémédier à ces inconvénients. The device according to the invention overcomes these drawbacks.

Le dispositif sera mieux compris en se référant aux figures. The device will be better understood by referring to the figures.

La figure (1) représente une pile LR20 en coupe avant la mise en service. Figure (1) shows a LR20 battery in section before commissioning.

La figure (2) représente une pile LR 20 en coupe prête
à être mise en service. Figure (2) shows a LR 20 battery in ready section
to be commissioned.

Cet exemple de module LR20 suivant la norme C.E.I. This example of LR20 module according to the C.E.I.

ref. 86 - 2 juillet 1982 U#T,E. C 59 100 et 59 110 est uniquement
indicatif, mais non limitatif à l'application de la présente in vent ion.ref. 86 - July 2, 1982 U # T, E. C 59 100 and 59 110 is only
indicative, but not limiting to the application of this in vent ion.

La pile non amorcée représentée par la figure 1 reçoit dans l'orifice (12) le système déformant (1) extérieur à la pile, il s'appuie sur le système déformant (4), intérieur à la pile qui obstrue celle-ci avant la translation de la pièce(4). The non-primed pile represented by FIG. 1 receives in the orifice (12) the deforming system (1) outside the pile, it is based on the deforming system (4), inside the pile which obstructs it before the translation of the part (4).

La pile elle-même comprend le container (3) qui sert de pôle négatif dans sa partie basse. Le container est bouché dans sa partie haute par la pièce (2) qui est traversée par le collecteur (5) qui peut servir de pôle positif. La pièce (2) positionne, écarte dans leur partie haute les électrodes (6) et (10), derrière leur séparateur (7) et (9) ménageant une lame d'air tubulaire (8) assez épaisse pour ne pas que le générateur électrochimique s'amorce avant la volonté de l'utilisateur. The battery itself includes the container (3) which serves as a negative pole in its lower part. The container is closed in its upper part by the part (2) which is crossed by the collector (5) which can serve as a positive pole. The part (2) positions, spreads in their upper part the electrodes (6) and (10), behind their separator (7) and (9) providing a tubular air space (8) thick enough not to cause the generator electrochemical initiates before the will of the user.

La pièce (ll) dans la partie basse de la pile, au fond du container (3); positionne, écarte de même que la pièce (2) les électrodes(6) et (10), derrière leur séparateur (7) et (9), préservant la lame d'air tubulaire (8). La partie (il) isole le pôle négatif de l'électrode positive. Le collecteur (5) creux déformable contient le système déformant(4). The part (ll) in the lower part of the stack, at the bottom of the container (3); positions, spreads like the part (2) the electrodes (6) and (10), behind their separator (7) and (9), preserving the tubular air space (8). The part (it) isolates the negative pole from the positive electrode. The deformable hollow collector (5) contains the deforming system (4).

La figure 2 représente la pile de la présente invention avec le générateur électrochimique sous tension. Figure 2 shows the battery of the present invention with the electrochemical generator energized.

La pièce (4) a effectué une translation à l'intérieur de la pile jusqu' à son logement (ll-l). Au passage de la pièce (4) le collecteur (5) prend son diamètre maximum, le déployé, les ailettes etc. rentrent dans l'électrode (10) qui est poussée et qui déforme le séparateur (9), tout ceci réduisant à rien l'épaisseur de la lame d'air tubulaire (8) de la figure t. The part (4) has made a translation inside the stack to its housing (ll-l). When the part (4) passes, the collector (5) takes its maximum diameter, the deployed, the fins, etc. re-enter the electrode (10) which is pushed and which deforms the separator (9), all this reducing to nothing the thickness of the tubular air knife (8) of FIG.

Le collecteur(5)estainsi déployé au contact de l'électrode (10) qu'il pénètre, on peut concevoir qu'il se hérisse de fils pour faire une collecte en profondeur du courant dans l'électrode. La pièce (4) après avoir déformé, élargi le collecteur (5) maintient celui-ci à son diamètre maximum en (5-1), sa dimension est fonction de l'épaisseur de la lame d'air (8). The collector (5) is thus deployed in contact with the electrode (10) that it penetrates, it is conceivable that it bristles with wires to make a deep collection of the current in the electrode. The part (4) after having deformed, widened the collector (5) maintains the latter at its maximum diameter in (5-1), its dimension is a function of the thickness of the air space (8).

Du pôle négatif (3-1) au pôle positif (5-2) qui peut etre recouvert d'une capsule percée, il y a tension électrique. L'extraction de la pièce (1) de la pile permet le logement de la pile dans un appareil et libère le canal d'aération (13). La partie (2-l) préfigure le pôle positif elle est traversee par le collecteur (5), la partie (2-l) retient le collecteur lors de l'amorçace. La pièce (2) est maintenue en place par la saignée (3-2) du container.L'anneau de séparation (2-2) contient plusieurs canaux ( 2-3) et (2-4) d'évacuation d'air vers l'extérieur, alors que la pièce (2) est positionnée dans le container (3), et lors de l'amorçage de la pile Ils peuvent être remplacés par des stries verticales dans la partie (2-2); stries qui se rot obstruées lcrs de l'amosçage. Cette obstruction favorisera la conservation de la pi) après amorçage0
On peut ecncevoir d 'autres dispositifs de tS-paritlon du volume tubulaire d'air (8). Par exemple par traction de la pièce (4)qui se trouverait - alors en position (11-1) alors que les électrodes seraient séparées par la lame d'air tubulaire (8).Au cours de cette traction les deux électrodes (6) et (10) viendront en contact comme précédemment et la pièce (4) serait extraite toute ou en partie de la pile. De même la disparition de la lame d'air tubulaire (8) peut être provoquée par un autre dispositif par exemple à vis. D'autre part si la pile avant Sa mise en service contient d'autres fluides que l'air ou est en dépression, tout cela ne retire rien à la présente invention.From the negative pole (3-1) to the positive pole (5-2) which can be covered with a pierced capsule, there is electrical voltage. The extraction of the part (1) from the battery allows the battery to be housed in an apparatus and frees the ventilation channel (13). The part (2-l) prefigures the positive pole it is crossed by the collector (5), the part (2-l) retains the collector during priming. The part (2) is held in place by the groove (3-2) of the container. The separation ring (2-2) contains several channels (2-3) and (2-4) for air evacuation outwards, while the part (2) is positioned in the container (3), and when the stack is primed They can be replaced by vertical striations in the part (2-2); streaks that become obstructed when spraying. This obstruction will favor the conservation of the pi) after priming0
Other devices of tS-paritlon of the tubular air volume (8) can be seen. For example by pulling the part (4) which would be - then in position (11-1) while the electrodes would be separated by the tubular air knife (8). During this pulling the two electrodes (6) and (10) will come into contact as before and the part (4) would be extracted all or part of the stack. Similarly, the disappearance of the tubular air space (8) can be caused by another device, for example with a screw. On the other hand if the cell before its commissioning contains other fluids than air or is under vacuum, all this does not detract from the present invention.

La réalisation de la pile suivant la présente invention permet par la disparition du volume d'air tubulaire et par déploiement du collecteur central de réaliser une pile dont l'électrode centrale peut être faiblement conductrice, et reliée à l'atmosphère par un canal (13). La digposition centrale de l'électrode positive dans la pile permet à une pile électrochimique dont I'électrode positive est dépolarisée par le bioxyde de manganèse d'être conforme simplement aux normes du standard C.E.I. La mise en service de la pile, par ce dispositif, tout en conservant les surfaces cylindriques de contact entre les deux électrodes, est d'une grande simplicité d'exécution par le futur utilisateur de la pile, intervention purement mécanique, non chimique, ne nécessitant pas d' autres forces que la sienne.Elle ne modifie l'aspect extérieur de la pile amorçable que par un trou dans le pôle positif, trou qui peut être réduit au diamètre du fil de traction ou à celui de la tige poussée. De même la mise en service de la pile suivant la présente invention peut être effectuée par le fabricant, ou le distributeur, ou autres personnes. The realization of the cell according to the present invention allows by the disappearance of the tubular air volume and by deployment of the central collector to produce a cell whose central electrode can be weakly conductive, and connected to the atmosphere by a channel (13 ). The central digestion of the positive electrode in the cell allows an electrochemical cell whose positive electrode is depolarized by manganese dioxide to conform simply to the standards of the IEC standard. The commissioning of the cell, by this device, while retaining the cylindrical contact surfaces between the two electrodes, is very simple to execute by the future user of the battery, a purely mechanical, non-chemical intervention, requiring no other forces than his own. modifies the external appearance of the bootable battery only by a hole in the positive pole, a hole which can be reduced to the diameter of the pulling wire or that of the pushed rod. Similarly, the commissioning of the battery according to the present invention can be carried out by the manufacturer, or the distributor, or other persons.

Ce dispositif peut donc être appliqué à des modules standards dont le diamètre est variable comme les modules LR06, LRl4 ou LR20. This device can therefore be applied to standard modules whose diameter is variable such as the LR06, LRl4 or LR20 modules.

La présente invention permet au constructeur de piles d'avoir une production non périssable de générateurs, et au consommateur d'acquérir un produit dont les performances sont intactes.The present invention allows the battery manufacturer to have a non-perishable production of generators, and the consumer to acquire a product whose performance is intact.

La pile suivant cette invention se distingue des autres par l'approche différente Au problème d'étanchéité de la pile. The cell according to this invention is distinguished from the others by the different approach to the problem of sealing of the cell.

Avant la mise en service cette pile est bouchée, les électrodes sont électriquement sans contact : il n'y a ni auto-dé# charge, ni production de gaz parasites. Durant cette phase les risques de fuite sont minimes. Après la mise en service, le collecteur ouetXi-porewxt collecte les gag éventuels, ceci au sen de l i'êLe#trode de bas en haut de la pile, le canal cylindrique du collecteur main t'Lent l'électrode à la pression atmosphérique, pas de surpression, pas d'extrusion. Before commissioning, this battery is blocked, the electrodes are electrically contactless: there is neither self-discharge, nor production of parasitic gases. During this phase the risks of leakage are minimal. After commissioning, the ouetXi-porewxt collector collects any gag, this in the sense of the trode # from bottom to top of the stack, the cylindrical channel of the main collector t'Lent the electrode at atmospheric pressure , no overpressure, no extrusion.

La pile conçue suivant la présente invention correspond â la spécification des normes C.E.I. avec un nombre de pièces réduites. The battery designed according to the present invention corresponds to the specification of the C.E.I. standards with a reduced number of parts.

La présence de la lame d'air tubulaire permet un positionnement à h l'intérieur de la pile des deux électrodes avec un minimum de frottements.The presence of the tubular air knife allows positioning inside the stack of the two electrodes with a minimum of friction.

Le consommateur est sollicité lors de la mise en service de la pile conçue avec le dispositif de la présente invention. Cette intervention du consommateur lui permet de se rendre compte qu'il s'agit d'une pile d'un autre type que celles qui lui sont proposées sur le marché. The consumer is called upon when the battery designed with the device of the present invention is put into service. This intervention by the consumer allows him to realize that it is a battery of a different type than those offered to him on the market.

Claims

1) Battery characterized in that it comprises an air gap (8) expelled by a commissioning device, constituted by a tool (l) which moves the deforming part (4) inside the deformable collector ( 5) which moves the electrode (10) towards the electrode (6) reducing to nothing the thickness of the tubular air knife (8) thus constituting an electrochemical generator.

2) A cell according to claim 1 characterized in that the central collector (5) is hollow, it contains and has a deformable system (4) for deforming said collector (5) electrochemically inert before and after its deformation. The deformation is large enough to improve the quality and the contact surface with the electrode (10). Said collector (5) can act as a positive pole.

3) A cell according to claim 1 characterized in that it comprises a deforming system (4) which can be moved, by a traction or pushing device, inside the collector (5) which it deforms, the dimension of this deforming system is linked to the volume of the tubular air space (8) of which it causes the thickness to be reduced to nothing.

4) A stack according to claims 1 and 3, characterized in that it comprises a deforming system (4), which before its translation closes the stack; preventing any circulation of air with the outside, and after its translation maintains the collector (5) at its maximum diameter.

5) A cell according to claims 1 and 3 - characterized in that it comprises a tubular air space (8) physically separating and electrically insulating the two electrodes (10) and (6).

This volume (8) can disappear, this thanks to channels (2-4) (2-3) or grooves arranged in the part (2-2).

6) A cell according to claim l characterized in that it comprises after the implementation of the cell a channel (13) for access to the atmosphere, allowing both the evacuation of gases to the outside and 1 access of oxygen from the air to the positive electrode.