FR2618949A1 - Procede et dispositif pour fabriquer une electrode de batterie - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne un procédé et un dispositif de fabrication d'une électrode de batterie comprenant les étapes de préparation d'un substrat 6 formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus, une boue 2 composée principalement d'une poudre de matériau actif destinée à remplir les pores du substrat, un récipient 1 pour contenir la boue et un rouleau de remplissage 5 disposé en étant en partie plongé mais non totalement immergé dans la boue contenue dans le récipient, l'alimentation continue du substrat sur le rouleau de remplissage de façon que le substrat soit en contact avec le rouleau de remplissage en au moins un point 8 qui n'est pas immergé dans la boue, et l'entraînement en rotation du rouleau de remplissage de manière que la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage qui est face au substrat soit supérieure à la vitesse de déplacement du substrat, de façon à remplir les pores du substrat avec la boue.
Description
Procédé et dispositif pour fabriquer une
électrode de batterie.
La présente invention concerne un procédé et un dispositif pour fabriquer une électrode de batterie utilisant un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus en tant que substrat, devant être appliquée à une batterie de stockage alcaline ou analogue. On a étudié en tant que procédé de fabrication d'une électrode appliquée à une batterie de stockage alcaline du type à cellule fermée, etc., un procédé de fabrication du type sans frittage pour remplir un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus avec une poudre d'un matériau actif, pour remplacer un procédé de fabrication général de type à frittage. Ce procédé de fabrication du type sans frittage est considéré comme efficace pour réduire les coûts et améliorer les performances du fait que ses étapes de fabrication sont simplifiées et que le temps nécessaire à la fabrication peut être réduit, alors que l'on peut facilement augmenter la densité de
l'énergie de l'électrode.
Un exemple concret de ce procédé de fabrication comprend les étapes suivantes: un corps fritté du type feutre, en fibres de nickel, appelé mat de nickel, présentant des propriétés physiques selon lesquelles le diamètre des fibres est de 20 Mm, le diamètre moyen des pores est de 50 pm et la porosité est de 93%, est utilisé comme substrat, pour être rempli avec une boue préparée par un mélange d'une poudre d'un matériau actif composée principalement d'une poudre d'hydroxyde de nickel, de granulométrie moyenne de 20 Mm, dans une solution d'un liant. Le corps fritté est ensuite séché et
pressurisé/comprimé pour obtenir une électrode.
Cependant, le mat de nickel a été mis au point à l'origine sous forme d'un filtre, et il en résulte que la poudre de matériau actif est filtrée par la surface du mat de nickel, ce qui ne permet que le passage du liquide pendant l'opération de remplissage du substrat avec la boue de matériau actif. Ainsi, le matériau actif ne peut pas remplir
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le mat de nickel selon le volume prescrit.
Dans les documents japonais publiés No 31832/1984, 24492/1984 ou 37665/1981, une boue alimentée par un organe de frottement qui est appliqué sur la surface d'un substrat est frottée mécaniquement pour pénétrer dans le substrat, pour résoudre le problème susmentionné. Mais dans ce procédé le dispositif est de structure compliquée et il est
difficile de remplir le substrat de façon homogène avec la boue.
Les documents japonais mis à la dispositif du public No 81868/1984 ou 143270/1084 décrivent un procédé de pulvérisation au moyen d'air d'une boue d'un matériau actif sur un substrat, pour remplir ce substrat sous pression. Mais dans ce procédé le substrat doit être suffisamment rigide pour résister à une pression de pulvérisation élevée. En outre, le volume de remplissage est réduit du fait que la boue est fournie avec de l'air, et il est de plus difficile d'appliquer
la boue selon un volume constant.
Dans le procédé de fabrication général du type à frittage, un substrat est imprégné d'une solution d'un sel brut pour constituer un matériau actif, le sel brut étant ensuite converti en le matériau actif par un procédé chimique, électrochimique ou thermique. Dans ce procédé, l'opération de remplissage est répétée plusieurs fois car le matériau actif ne peut pas être appliqué immédiatement selon le volume prescrit en raison de la différence importante de densité entre le matériau actif et la solution de sel. Ainsi, chaque volume de remplissage doit être mesuré de manière que le volume de remplissage total atteigne avec
précision une valeur prescrite.
Par ailleurs, dans le procédé de fabrication du type sans frittage, il est difficile d'obtenir le volume de remplissage selon la valeur prescrite du fait que l'opération de remplissage n'est réalisée qu'une seule fois. En tant que procédé perfectionné de remplissage d'un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus avec un matériau actif, le document japonais mis à la disposition du public No 10833/1978 décrit un procédé de remplissage homogène avec le matériau actif en procédant à une humidification suffisante et préalable de l'intérieur du corps métallique poreux au moyen d'un liquide. En outre, le document japonais mis à la disposition
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- 3- du public No 10834/1978 décrit un procédé de remplissage avec une pâte d'un matériau actif présentant une teneur en humidité élevée pour commencer, puis le remplissage avec une pâte d'un matériau actif présentant une faible teneur en humidité. Cependant aucun de ces procédés n'a apporté le perfectionnement permettant d'obtenir un volume
de remplissage correspondant à une valeur prescrite.
Le document japonais mis à la disposition du public No 105363/1987 décrit un procédé de remplissage d'un corps métallique poreux avec une pâte active d'une viscosité de 1000 à 4000 cp en faisant tourner un rouleau comprenant un ensemble de gorges. Mais dans le procédé de cet art antérieur, le rouleau est prévu pour être immergé dans la pâte, et il en résulte que l'air contenu dans le corps métallique poreux doit être refoulé vers l'extérieur dans la pâte. Comme il est difficile d'expulser cet air en douceur à partir du corps poreux dans une direction opposée à celle du remplissage par la pâte, l'air ne peut pas être suffisamment remplacé par la pâte dans le corps poreux. Il est donc difficile d'uniformiser le volume de remplissage de la pâte dans le corps poreux. Le document japonais mis à la disposition du public No
152863/1988, qui décrit une technique similaire, pose le même problème.
Le document japonais mis à la disposition du public No 40837/1978 a décrit un procédé de remplissage d'un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus avec une substance du type d'une pâte composée principalement d'une poudre active, le moulage sous pression de ce corps et ensuite l'imprégnation du corps moulé sous pression par un milieu de dispersion de fluororésine. Selon ce procédé, il est possible d'empêcher le matériau actif de se détacher, ce détachement étant provoqué par des charges/décharges répétées, en augmentant la puissance de cohésion entre le matériau actif et le corps métallique poreux. Mais dans ce cas, un nouveau problème se pose du fait que le matériau actif se détache inévitablement du substrat lorsqu'il est imprégné avec le milieu de dispersion. La raison de ceci est que le matériau actif qui n'est que faiblement retenu sur la surface du substrat s'échappe avec le milieu de dispersion de résine fluorée quand le substrat est retiré du milieu de dispersion, du fait que ce substrat est imprégné de résine fluorée
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-4- qui se présente sous la forme d'un liquide. Dans le procédé d'imprégnation d'un corps moulé sous pression par un milieu de dispersion de résine fluorée, le degré d'adhérence de la résine fluorée se disperse si la surface du substrat n'est pas rendue homogène au cours d'une étape préalable. Bien que l'on ait proposé un procédé pour ajouter un liant en résine fluorée ou analogue à la pâte de matériau actif, la résistance interne de l'électrode est augmentée malgré
l'amélioration des propriétés de liaison.
Un but de la présente invention est de proposer un procédé et un dispositif pour fabriquer une électrode de batterie qui soit excellente sur le plan de diverses caractéristiques, par un remplissage homogène d'un substrat formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus au moyen d'une boue d'un matériau actif, grâce à des étapes de fabrication efficaces et à une vitesse de
remplissage élevée.
Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'électrode de batterie qui soit de qualité stabilisée et améliorée en ce qui concerne ses caractéristiques, par remplissage d'un substrat formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus au moyen d'une boue d'un matériau actif et selon un volume de remplissage atteignant avec précision une valeur établie. Un autre but encore de la présente invention est de proposer un procédé de fabrication d'une électrode de batterie qui soit de qualité stabilisée, par formation efficace d'une couche de résine fluorée servant de liant, pour supprimer le détachement d'un matériau actif de
la surface d'un substrat au cours des étapes de la fabrication.
Selon un premier aspect de la présente invention, un procédé de fabrication d'une électrode de batterie comprend une étape de préparation d'un substrat formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus, une boue composée principalement d'une poudre d'un matériau actif destinée à remplir les pores du substrat, un récipient pour contenir la boue et un rouleau de remplissage disposé de manière à être au moins en partie plongé mais non complètement immergé dans la boue contenue dans le récipient, une
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étape d'alimentation continue du substrat sur le rouleau de remplissage de manière qu'il vienne en contact avec le rouleau en au moins un point qui n'est pas immergé dans la boue, et une étape d'entraînement en rotation du rouleau de remplissage de manière que la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage qui est face au substrat soit supérieure à la vitesse de déplacement du substrat, de
façon à remplir les pores du substrat avec la boue.
Selon le premier aspect de la présente invention, la boue est de préférence préparée par un fluide visqueux à écoulement newtonien. En outre, la viscosité de la boue est de préférence située dans la plage de 1000 à 10000 cp. La vitesse de la surface externe du rouleau de remplissage par rapport au substrat est de préférence au moins trois
fois supérieure à la vitesse de déplacement du substrat.
Dans cette description, la vitesse de la surface périphérique
externe du rouleau de remplissage par rapport au substrat désigne la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage
par rapport au substrat même si ce dernier est au repos.
Selon le premier aspect de la présente invention, il est prévu un dispositif pour remplir les pores d'un substrat alimenté de façon continue et formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus au moyen d'une boue composée principalement d'une poudre de matériau actif, ce dispositif comprenant des moyens pour alimenter de façon continue le substrat, un récipient contenant la boue, un rouleau de remplissage positionné de manière à être au moins en partie plongé mais non complètement immergé dans la boue contenue dans le récipient et amené en contact avec le substrat au moins en un point qui n'est pas immergé dans la boue contenue dans le récipient de facon à remplir le substrat de boue, et des moyens d'entraînement pour entraîner en rotation le rouleau de remplissage de façon que la vitesse de la surface périphérique externe de ce rouleau de remplissage qui est face au substrat soit supérieure à la vitesse de
déplacement du substrat.
Dans ce dispositif, la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage par rapport au substrat est de préférence au
moins trois fois supérieure à la vitesse de déplacement de ce substrat.
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- 6 - Mieux encore, le rouleau de remplissage est muni sur sa surface périphérique externe de gorges s'étendant perpendiculairement à la
direction de la rotation.
Les inventeurs ont préparé divers matériaux actifs composés principalement d'une poudre d'hydroxyde de nickel transformée en boue pour examiner leurs propriétés de remplissage par rapport à un substrat, et ont constaté que le problème de la filtration sur la surface du substrat pouvait être efficacement résolu en préparant une boue à écoulement newtonien en ajoutant un volume approprié d'une solution d'un liant ou analogue. Il est possible de considérer cette solution car l'affinité entre le liquide et la poudre est améliorée jusqu'à ne provoquer pratiquement aucune séparation, ce qui maintient
la fluidité sur la surface du substrat.
Cependant, il a été également constaté que la filtrabilité ne pouvait pas être totalement évitée par l'utilisation d'une telle boue, et qu'une petite quantité d'une fraction de boue formant gâteau, de teneur réduite, adhérait à la surface du substrat simplement plongé dans la boue, laissant des pores non remplis de boue à l'intérieur du substrat. Les études effectuées par les inventeurs ont montré qu'il était important d'effectuer une opération de remplissage auxiliaire précise pour ne pas provoquer de séparation entre liquide et boue, de même que pour remplacer l'air par de la boue à l'intérieur du substrat, de manière à éviter l'adhérence d'une telle fraction de boue formant gâteau et de faible teneur en humidité, et un résidu de pores non
remplis.
Le procédé et le dispositif de fabrication selon le premier aspect reposent sur les études susmentionnées. Selon ce premier aspect, un substrat peut être rempli de façon homogène avec un matériau actif par des étapes de fabrication efficaces et à vitesse de remplissage élevée,
et avec un excellent rendement industriel.
Un procédé de fabrication selon un second aspect de la présente invention comprend une étape consistant à remplir un substrat formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus avec une boue composée principalement d'une poudre d'un matériau actif, une étape de compression du substrat ainsi rempli avec
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-7- la boue jusqu'à une épaisseur prescrite par un rouleau de compression monté de façon à être partiellement immergé dans la boue, et une étape de raclage de la fraction de boue restant collée sur la surface du
substrat comprimé au moyen d'une racle.
Selon ce second aspect de la présente invention, la boue qui doit remplir le substrat est de préférence préparée de manière à présenter un certain degré de fluidité pour ne pas provoquer de séparation entre solide et liquide. De préférence, le rouleau de compression est prévu pour être immergé à une certaine profondeur dans la boue pour pressuriser le substrat. Le degré de compression du substrat est de
préférence non supérieur à 0,1 mm.
Les inventeurs ont découvert que la poudre formant une boue ne devait pas être séparée d'un milieu de dispersion sur un substrat pour pouvoir remplir de façon homogène un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus au moyen de la boue, et qu'une valeur déterminée de volume de remplissage pour remplir le substrat avec un matériau actif se présentant sous la forme d'une boue était basée sur la densité de la boue de même que sur la porosité et
l'épaisseur du substrat. Le second aspect est basé sur ces facteurs.
Ainsi, le volume de boue nécessaire est déterminé à partir de la composition de la boue en ce qui concerne la quantité de matériau actif conforme à la valeur établie, et l'épaisseur nécessaire du substrat est déterminée par ledit volume de même que par les dimensions et la porosité de ce substrat. En théorie donc, on peut obtenir un volume de remplissage homogène permettant d'atteindre la valeur établie si le poids et l'épaisseur par unité de surface du substrat et la composition de la boue sont homogènes. Cependant, il est difficile d'égaliser le volume de remplissage du fait que l'épaisseur et le poids du substrat fluctuent dans certaines limites et que des bulles d'air peuvent se mélanger en pratique à la boue de remplissage. Bien qu'il existe un procédé pour uniformiser l'épaisseur d'un substrat au moyen d'un rouleau préalablement à l'opération de remplissage, il n'est pas
possible d'obtenir un résultat suffisant.
Les inventeurs se sont efforcés d'ajuster l'épaisseur du substrat après remplissage avec la boue en vue de mettre en lumière les bons
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- 8 - résultats d'un tel procédé, et de rendre ainsi valable le second aspect de la présente invention. Selon ce procédé, on prépare un substrat destiné à être rempli d'une boue de matériau actif de manière que son épaisseur soit légèrement supérieure à un niveau prescrit. Le substrat est ensuite comprimé jusqu'à l'épaisseur prescrite au moyen d'un rouleau, la fraction en excès de la boue de matériau actif étant ainsi éliminée et la fraction de boue restant collée à la surface du substrat
étant raclée par une racle. Le substrat est ensuite séché.
On a constaté que l'on obtenait un effet excellent en remplissant temporairement le substrat avec un volume de boue en excès puis en faisant passer le substrat sur le rouleau, du fait que l'air s'étant mélangé pendant le remplissage était expulsé par la compression obtenue
grâce au rouleau, réduisant ainsi la dispersion du taux de remplissage.
Selon le second aspect, le corps métallique poreux peut être rempli de façon homogène et précise avec le matériau actif. Ainsi, une électrode formée par le corps métallique poreux peut être stabilisée en ce qui concerne ses caractéristiques, avec d'excellents résultats industriels. Un procédé de fabrication selon un troisième aspect de la présente invention comprend une étape de remplissage d'un substrat formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus au moyen d'un matériau actif et une étape consistant à appliquer des bulles d'un milieu de dispersion de résine fluorée sur la surface du substrat ainsi rempli par le matériau actif, avec ensuite élimination de la mousse pour former une couche de résine fluorée sur
la surface du substrat.
Le milieu de dispersion de résine fluorée contient de préférence
un agent tensio-actif.
De l'air est envoyé dans un milieu de dispersion contenant une fine poudre de résine fluorée, c'est-à-dire un milieu de dispersion de
résine fluorée, pour former des bulles contenant de la résine fluorée.
On amène un substrat rempli d'un matériau actif en contact avec les bulles ainsi formées, de manière que les bulles se collent sur la surface du substrat. On élimine ensuite la mousse pour définir une couche de résine fluorée sur la surface du substrat. En conséquence, la -9- résine fluorée peut être fixée sélectivement sur la surface de l'électrode. Comme la résine fluorée est ajoutée sous forme de bulles, on réduit le détachement du matériau actif de la surface du substrat par comparaison avec le procédé classique d'imprégnation directe du substrat avec un milieu de dispersion en résine fluorée se présentant sous forme liquide, et on peut facilement ajuster la quantité de résine
fluorée ajoutée.
Il est possible d'ajuster la quantité de résine fluorée qui est ajoutée en contrôlant la densité de l'agent de dispersion de résine fluorée, ou la pression de l'air, ou encore le volume de l'air utilisé
pour former des bulles, de même que par la vitesse des opérations.
Selon le troisième aspect de la présente invention, la résine fluorée est ajoutée à l'état de bulles de manière que le détachement du matériau actif puisse être efficacement empêché au cours des étapes de la fabrication, en vue d'obtenir une électrode de batterie très résistante, excellente en ce qui concerne ses caractéristiques de
cycles et donnant d'excellents résultats industriels.
Ces buts, caractéristiques, aspects et avantages de la présente invention, et d'autres, apparaîtront clairement à la lecture de la
description détaillée qui suit de la présente invention, en se référant
aux dessins annexés dans lesquels: la Fig. 1 est une représentation schématique d'un premier mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 2 est une vue en élévation latérale montrant un autre exemple d'un rouleau de remplissage utilisé dans le premier mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 3 montre la relation entre le rapport entre la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) et la vitesse de déplacement d'un substrat d'une part et le volume de remplissage d'un matériau actif d'autre part lorsque le rouleau de remplissage tourne dans une direction identique à celle du mouvement du substrat; la Fig. 4 montre la relation entre le rapport entre la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage
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(vis-à-vis du substrat) et la vitesse de déplacement du substrat d'une part et le volume de remplissage du matériau actif d'autre part lorsque le rouleau de remplissage tourne dans une direction opposée à celle du mouvement du substrat; la Fig. 5 est une représentation schématique montrant un second mode de réalisation de la présente invention; la Fig. 6 est une représentation schématique montrant un troisième mode de réalisation de la présente invention; et la Fig. 7 montre l'évolution du facteur d'utilisation de l'électrode en fonction du nombre de cycles selon le troisième mode de
réalisation de la présente invention.
La Fig. 1 est une représentation schématique montrant un premier mode de réalisation de la présente invention. En se référant à la Fig. 1, un récipient 1 contient une boue 2, et un rouleau de renvoi 4 est disposé dans la boue 2. Un rouleau de remplissage 5 est monté de manière à être au moins en partie plongé, mais non totalement immergé, dans la boue 2. Un substrat 6 formé par exemple par un mat de nickel, est amené en contact avec le rouleau de remplissage 5 en un point de contact 8, et passé le long de la périphérie externe du rouleau de renvoi 4, de manière à être remonté par des rouleaux d'appel 9. Entre le rouleau de renvoi 4 et les rouleaux d'appel 9 sont prévues des racles 3 au-dessus de la boue 2 pour racler les fractions de boue en excès qui adhèrent aux surfaces du substrat 6. Un rouleau de guidage 7 est prévu sur une surface de la paroi du récipient 1 pour guider le substrat 6 en direction du rouleau de remplissage 5. Le rouleau de remplissage 5 est entraîné en rotation par un mécanisme d'entraînement dans un sens A ou B. Le substrat 6 est tiré par les rouleaux d'appel 9 dans une
direction C de façon à être passé de façon continue dans la boue 2.
Dans le dispositif de ce mode de réalisation, les rouleaux d'appel 9 sont sensiblement identiques par leur diamètre au rouleau de
remplissage 5.
Ainsi, le rouleau de remplissage 5 tourne dans un sens identique au mouvement du substrat 6, dans le sens de la flèche A à la Fig. 1, et à une vitesse de rotation qui est quatre fois celle des rouleaux
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d'appel 9, le résultat étant que la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat)
est trois fois la vitesse de déplacement du substrat.
Dans cette description, la vitesse relative de la surface
périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) a la même signification que la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage par rapport au substrat, c'est-à-dire la vitesse de ce dernier par rapport au substrat même s'il est au repos. Le substrat qui est avancé de façon continue est guidé vers le rouleau de remplissage 5 par le rouleau de guidage 7. Le rouleau de remplissage 5 est prévu pour être plongé au moins en partie dans la boue 2, et il est entraîné par le mécanisme d'entraînement 10 de façon à être entraîné en rotation dans un sens identique ou opposé à celui du mouvement du substrat 6 et à une vitesse établie. Quand le rouleau de remplissage 5 tourne, la boue 2 adhère à la surface du rouleau de remplissage 5 sous la forme d'un film dans la partie située au-dessus du niveau du liquide, et est transportée jusqu'au point de contact 8 avec le substrat 6, de manière à remplir ce substrat 6. Ainsi, la boue 2 remplit le substrat 6 au point de contact 8 sans changement de teneur, en raison de l'action de frottement obtenue par modification de la vitesse de déplacement du substrat 6 et de la vitesse circonférentielle du rouleau 5, ainsi que de la fluidité de la boue 2 elle-même. Ce remplissage est réalisé par contact du substrat 6 sur la surface du rouleau de remplissage 5, jusqu'à ce que ce substrat soit séparé de la surface du rouleau de remplissage 5 et soit immergé dans la boue 2. Ainsi, la boue 2 est appliquée par le dessous au substrat 6 de manière à le remplir en montant. Donc, l'air contenu dans le substrat 6 est remplacé en douceur par la boue 2, qui peut alors le
remplir de façon uniforme sans laisser de pores dans le substrat 6.
On a constaté que lorsqu'on utilise le procédé de remplissage susmentionné, l'état de remplissage varie en fonction de la vitesse relative entre la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) et la vitesse de déplacement du substrat. Les inventeurs ont mesuré les modifications du volume de
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remplissage et sa dispersion en fonction d'un changement de la vitesse relative du rouleau et du substrat. La Fig. 3 montre les résultats obtenus, c'est-à-dire la relation entre le rapport entre la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) et la vitesse de déplacement du substrat d'une part, et le volume de remplissage du matériau actif d'autre part. A la Fig. 3, le sens de la rotation du rouleau est identique à celui du mouvement du substrat. On comprendra que le matériau actif puisse remplir le substrat de façon sensiblement homogène et selon une densité élevée quand la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) est environ trois fois la vitesse de déplacement du substrat. La ligne en traits mixtes de la Fig. 3 représente les pics de remplissage théoriques obtenus par la concentration de la boue utilisée pour ce test. Le substrat utilisé pour ce test a été préparé sous forme d'un mat de nickel ayant un diamètre moyen des pores de 50 mm, un diamètre des fibres de 20 pm et une porosité de 93%. La boue a été préparée en mélangeant une poudre d'hydroxyde de nickel d'une granulométrie moyenne de 1 pm avec une solution aqueuse de méthylcellulose (MC) de façon que sa viscosité soit de 3000 cp après mesure par un viscosimètre de type Brookfield, de
façon à présenter un écoulement newtonien.
En se référant à la Fig. 3, chaque échantillon présentant un petit rapport entre la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) et la vitesse de déplacement du substrat,a été obturé au voisinage de la surface du
substrat pour provoquer la filtration.
- La Fig. 4 montre la relation entre le rapport entre la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) et la vitesse de déplacement du substrat d'une part et le volume de remplissage du matériau actif d'autre part quand le rouleau tourne dans un sens opposé à celui du mouvement du substrat,
c'est-à-dire dans le sens B montré à la Fig. 1.
Le rouleau de remplissage 5 est entratné en rotation dans un sens opposé àcelui du mouvement du substrat 6 selon la flèche B à la Fig. 1, à une vitesse de rotation qui est le double de celle des rouleaux
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d'appel 9. Le résultat est que la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) est trois fois la vitesse de déplacement du substrat. Dans ce cas, on observe que le volume de remplissage dans le substrat est presque constant quand la vitesse relative est trois fois supérieure à la vitesse de déplacement du substrat. Comme ce phénomène est également observé dans le cas de la rotation du rouleau de remplissage dans un sens identique à celui du déplacement du substrat, on comprendra qu'un tel phénomène ne soit pas affecté par le sens de rotation du rouleau de
remplissage.
Le Tableau 1 montre les résultats d'une expérience concernant l'influence exercée sur la propriété de remplissage lorsqu'il y a modification de la viscosité de la boue. Comme il ressort clairement du Tableau 1, aucun problème ne se pose avec une boue présentant un écoulement newtonien dans une plage de viscosité de 1000 à 10000 cp. En outre, on a facilement obtenu un excellent état de remplissage avec une boue de faible densité même si le rapport entre la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du
substrat) et la vitesse de déplacement du substrat était réduit.
Cependant, on comprendra qu'un tel rapport entre vitesses est de préférence d'au moins trois. Lorsque la viscosité est inférieure à 1000 cp, on a observé une sédimentation rapide de la poudre rendant impossible le maintien d'une boue homogène, alors que la teneur en humidité augmentait et réduisait la densité du matériau actif dans la boue, conduisant à une réduction du volume de remplissage. Par ailleurs, quand la viscosité dépasse 10000 cp, la fluidité de la boue
devient si réduite que cette boue ne passe plus dans le substrat.
Toutes les boues utilisées pour l'expérience du Tableau 1 présentaient un écoulement newtonien. En outre, le rouleau de remplissage a été entrainé en rotation dans un sens identique à celui du mouvement du substrat, le rapport entre la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) et la vitesse de déplacement du substrat étant de six dans chaque exemple. La partie iniiquantle poids spécifiqe de replssage (g/cm3-vide) mrtre le poids du matériau actif remplissant par volume unitaire un espace
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effectif du substrat.
Tableau 1
Viscosité de la boue (cp) Volume de remplissage (g/c3-vide)
500 1,40
1000 1,63
3000 1,70
6000 1,72
10000 1,69
20000 1,51
Description est maintenant' faite d'Exemples correspondant au
premier aspect de la présente invention et d'Exemples de référence.
Exemple 1-1
On a mélangé une poudre d'hydroxyde de nickel, en tant que matériau actif, avec une solution aqueuse de MC pour préparer une boue
ayant une viscosité de 3000 cp et présentant un écoulement newtonien.
Cette boue a.été versée dans un mat de nickel ayant des fibres d'un diamètre de 20 pm, des pores d'un diamètre moyen de 50 pm et une porosité de 93%, en utilisant un dispositif tel que celui montré à la Fig. 1. Le rouleau de remplissage 5 a été entratné en rotation dans un sens identique à celui du mouvement du substrat 6 selon la flèche A à la Fig. 1, à une vitesse de rotation cinq fois supérieure à celle des rouleaux d'appel 9. Le résultat a été que la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du
substrat) était de quatre fois la vitesse de déplacement du substrat.
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Exemple 1-2
Le rouleau de remplissage 5 a été entraîné en rotation dans le sens opposé à celui du mouvement du substrat 6 selon la flèche B à la Fig. 1, à une vitqsse de rotation cinq fois supérieure à celle des rouleaux d'appel 9. Le résultat a été que la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) a été de six fois la vitesse de déplacement du substrat. Les
autres conditions étaient similaires à celles de l'Exemple 1-1.
Exemple 1-3 On a utilisé une boue, un substrat et un dispositif identiques à ceux de l'Exemple 1-1 pour remplir le substrat de boue au moyen d'un rouleau de remplissage 35 montré à la Fig. 2, dans des conditions identiques à celles de l'Exemple 1-1. Comme montré à la Fig. 2, le rouleau de remplissage 35 était muni sur sa surface périphérique externe d'un nombre important de gorges 35a, perpendiculaires au sens
de la rotation.
Exemple de référence 1-1 Le volume d'un liant contenu dans une solution aqueuse de MC a été réduit pour préparer une boue identique par sa teneur en humidité à
celle de l'Exemple 1-1, mais ne présentant pas un écoulement newtonien.
Cette boue a été utilisée pour remplir un substrat dans les mêmes
conditions qu'à l'Exemple 1-1.
Exemple de référence 1-2 Le rouleau de remplissage 5 a été entraîné en rotation dans un sens identique à celui du mouvement du substrat 6 selon la flèche A à la Fig. 1, à une vitesse de rotation qui était de trois fois celle des rouleaux d'appel 9. Le résultat a été que la vitesse de rotation de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) était de deux fois la vitesse de déplacement du substrat. Les
autres conditions étaient similaires à celles de l'Exemple 1-1.
Exemple de référence 1-3
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Un organe de frottement effectuant un mouvement de va-et-vient sur la surface supérieure d'un substrat a été utilisé pour fournir de façon continue une boue identique à celle de l'Exemple 1-1 sur la même
substance, en vue de remplir cette dernière.
Les substrats des exemples ci-dessus et des exemples de référence ainsi remplis avec les boues ont été séchés et leurs poids ont été
mesurés pour déterminer les valeurs du volume de remplissage effectif.
Le Tableau 2 montre les résultats obtenus.
Tableau 2
Poids spécifique de Fluctuations du Durée nécessaire au remplissage poids spécifique de remplissage (g/cm 3vide) remplissage (%)
(g/cm3_vide)-
Exemple 1-1 1,70 4 100 Exemple 1-2 1,70 4 100 Exemple 1-3 1,73 3 100
Exemple de
référence 1-1 0,63 5 100
Exemple de
référence 1-2 1,42 12 100 _
Exemple
référence 1-3 1,57 7 270 On comprendra à l'examen du Tableau 2 que toutes les électrodes obtenues aux Exemples 1-1 à 1-3 et selon le premier aspect de la présente invention ont été excellentes en ce qui concerne le niveau du volume de remplissage, l'homogénéité et la productivité. On a constaté que l'on améliorait le rendement de remplissage en constituant des gorges sur la surfaces du rouleau de remplissage, comme montré à
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l'Exemple 1-3. On peut considérer que ceci vient du fait que l'angle au point de contact entre le substrat et le rouleau de remplissage est plus important et entraîne une augmentation de la force de refoulement
vers l'intérieur.
Outre ce qui précède, on peut interpréter la distance parcourue par le substrat sur la surface du rouleau quand il est en contact avec le rouleau de remplissage, c'est-à-dire la surface de contact entre le substrat et le rouleau, comme étant un élément permettant de modifier le volume de remplissage de la boue. Cependant, aucune différence importante n'a été provoquée par la modification de cette distance, du fait que la boue était en pratique principalement appliquée au substrat
au point de contact.
Bien que la description qui précède ait été faite en référence à
une électrode contenant de l'hydroxyde de nickel en tant que matériau actif principal, la présente invention n'est pas limitée à ceci et on
peut utiliser en tant que matériau actif de l'oxyde de plomb par -
exemple. En outre, bien que la description ci-dessus ait été faite en
référence à un mat de nickel constituant un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus, il est possible
d'utiliser également une mousse de nickel ou analogue.
Description est maintenant faite d'un exemple selon un second
aspect de la présente invention.
On a préparé une poudre d'un matériau actif par mélange d'un composant principal hydroxyde de nickel avec 0,1% en poids d'hexamétaphosphate de sodium, 0,1% en poids d'hydroxypropylcellulose (HPC) et 30% en poids d'eau, pour obtenir une viscosité de 3000 cp. Un substrat a été préparé au moyen d'une corps métallique poreux en mousse de nickel ayant un diamètre moyen des pores de 250 Mm et une épaisseur de 1,0 mm. Le substrat, se présentant sous la forme d'un feuillard, a été introduit dans un récipient de remplissage comprenant à l'intérieur un rouleau de remplissage et contenant la boue de matériau actif, de façon à être rempli par la boue. le Tableau 3 montre les résultats de la comparaison des vitesses de remplissage après réglage de l'épaisseur
des substrats avant et après le remplissage par les boues.
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Tableau 3
No. Epaisseur Ajustement Ajustement Poids spécifique de remplissage initiale épaisseur du épaisseur du de remplissage (g/cm3-vide) substrat substrat avant substrat apres (mm) remplissage remplissage (mm) (mm) 1 1, 00 + 0,03 aucun aucun 1,45 6= 0,12 2 1,00 + 0,03 0,95 + 0,005 aucun 1,45 6 0,07 3 1,00 + 0,03 aucun 0,95 + 0,005 1,49 6= 0,03 On comprendra à l'examen du Tableau 3 que des échantillons ajustés après le remplissage présentaient une petite déviation standard 8 et des taux de remplissage élevés. On a constaté par cette expérience qu'il était nécessaire d'empêcher qu'une fraction solide de boue refoulée vers le haut dans le substrat après remplissage par un rouleau en vue de l'ajustage de l'épaisseur, c'est-à-dire par un rouleau de compression, colle à la surface du rouleau. On a également constaté que la dispersion du volume de remplissage variait avec la position du rouleau. Une autre expérience a été faite à cette fin, et a permis d'établir les faits suivants: Premièrement, le rouleau est de préférence situé de façon à être au moins en contact avec la surface liquide de la boue, et de préférence ce rouleau est immergé à une certaine profondeur dans la boue pour pressuriser le substrat. Ceci ressort clairement des résultats du Tableau 4 qui suit. En outre, la quantité de compression du substrat ne dépasse pas de préférence 0,1
mm. Ceci ressort clairement du Tableau No 5 qui suit.
Dans l'expérience des Tableaux 4 et 5, la composition de la boue et la structure du substrat sont identiques à celles déjà décrites. En se référant au Tableau 4, le symbole (D indique l'état selon lequel absolument aucune substance ne reste collée à la surface du rouleau. Le
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symbole C indique l'état selon lequel le rouleau est capable d'un fonctionnement continu en dépit d'un léger collage. Le symbole A indique un état selon lequel le rouleau est capable de fonctionner seulement pendant une courte durée. En se référant au Tableau 5, chaque rouleau était à demi-immergé dans la boue.
Tableau 4
Position du Poids spécifique de Etat du rouleau rouleau remplissage (initial) (g/cm -vide) Complètement immergé dans la boue 1,50 E- 0,04 A demi immergé dans la boue 1,49 ô= 0,03 Un tiers immergé dans la boue 1,49 6= 0,03 O Séparé de la boue 1,49 6= 0,05
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Tableau 5
Degré de compression Poids spécifique de Remarques du substrat (mm) remplissage (g/cm3-vide)
0,03 1,49 6= 0,03
0,05 1,49 6 = 0,03
0,07 1,49 6= 0,03
0,10 1,51 6= 0,04 Précision de l'épaisseur du substrat légèrement réduite (etc.) 0,15 1,53 6= 0,05 Solides restant collés à la surface du rouleau
0,20 1,55 6= 0,06 -id-
Le rouleau de compression est de préférence disposé dans la boue du fait que l'état mouillé de la surface du rouleau est rendu constant et que la proportion de la fraction solide de boue qui est refoulée du substrat, c'est-à-dire la teneur en humidité de ladite fraction, est rendue identique à celle de la boue contenue dans le récipient, de façon à ne provoquer aucune séparation entre solides et liquide. En outre, le volume de remplissage est légèrement plus important quand le rouleau de compression est complètement immergé dans la boue du fait que le substrat revient élastiquement en place après ajustage de l'épaisseur obtenu par le rouleau de compression, ce qui fait que la boue revient dans le substrat si cette boue est présente en grande quantité autour du substrat. Ainsi, le rouleau est de préférence disposé de manière à être au moins en partie en contact avec la boue
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contenue dans le récipient, et mieux encore le rouleau est à demi-immergé dans la boue jusqu'à une certaine profondeur pour
pressuriser le substrat, si cela est possible.
La plage de l'ajustement de l'épaisseur ne doit pas dépasser 0,10 mm, du fait que la précision de l'épaisseur du substrat est réduite et que la poudre commence à se coller sur la surface du rouleau si le réglage dépasse 0,10 mm. Comme on le voit au Tableau 5, le volume de remplissage est amélioré quand le degré de compression est d'au moins 0,10 mm du fait que l'humidité est de préférence refoulée vers le haut à partir de la boue remplissant le substrat et que la teneur en
humidité se réduit.
Même si la boue est introduite dans le substrat dans les conditions susmentionnées, de minces films de boue, dont l'épaisseur ne peut pas être rendue uniforme, sont inévitablement formés sur les surfaces du substrat. Donc, on utilise des racles pour éliminer les films préalablement de l'étape finale de séchage du substrat, de façon
à réduire encore plus la dispersion du volume de remplissage.
La Fig. 5 est une représentation schématique illustrant le second aspect de la présente invention. En se référant à la Fig. 5, un récipient 11 contient une poudre 12, et un second rouleau de guidage 16 est prévu dans la boue 12. Un rouleau de remplissage 15 est partiellement plongé dans la boue 12. Un premier rouleau de guidage 14 est prévu à l'avant du rouleau de remplissage 15. Un substrat 13 est passé le long des surfaces du premier rouleau de guidage 14, du rouleau de remplissage 15 et du second rouleau de guidage 16 monté à l'intérieur de la boue 12, puis est ensuite passé par les rouleaux de compression 18 qui sont à demi immergés dans la boue 12. Les racles 17 sont adaptées à racler des films minces de boue définis sur les surfaces du substrat 13. Le rouleau de remplissage 15 peut être prévu pour travailler de façon similaire au rouleau de remplissage 5 montré à
la Fig. 1.
Exemple 2-1
Une boue ayant une viscosité de 4000 cp A été préparée avec 100 parties de poudre composée principalement d'hydroxyde de nickel, de 0,1
2618 9 4 9
- 22 -
partie d'hydroxypropylcellulose (HPC), de 0,1 partie d'hexaméta-
phosphate de sodium et de 30 parties d'eau, destinée à remplir un substrat de mousse de nickel d'une épaisseur de 1,0 mm, au moyen du dispositif montré à la Fig. 5. Le degré de compression après remplissage était de 0,03 mm. Le rouleau de remplissage a été entraîné en rotation dans le même sens que le mouvement du substrat et à une
vitesse représentant cinq fois la vitesse de déplacement du substrat.
Le résultat a été que la vitesse relative de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage (vis-à-vis du substrat) a été de
quatre fois la vitesse de déplacement du substrat.
Exemple 2-2
Une boue d'une viscosité de 2000 cp, préparée au moyen de 100 parties de poudre composée principalement d'hydroxyde de nickel, de 0,4 partie d'hydroxypropylcellulose (HPC) et de 55 parties d'eau, a été utilisée pour remplir un substrat de mousse de nickel d'une épaisseur
de 1,35 mm, dans les memes conditions qu'à l'Exemple 2-1.
Exemple de référence 2-1 Un substrat identique à celui de l'Exemple 2-1 aété préalablement comprimé à 0,97 mm, en vue d'être remplie d'une boue. Aucune compression n'a été effectuée après remplissage avec la boue. Les
autres conditions ont été identiques à celles de l'Exemple 2-1.
Exemple de référence 2-2
On a utilisé un substrat identique à celui de l'Exemple 2-1.
Aucune compression n'a été effectuée après remplissage avec la boue.
Les autres conditions ont été identiques à celles de l'Exemple 2-1.
Les plaques d'électrode obtenues par les Exemples et les Exemples de référence susmentionnés ont été exposées à des racles après remplissage au moyen des boues de matériau actif dans des conditions absolument similaires, et ensuite séchées et laminées par un rouleau de calandrage. Le Tableau 6 montre les taux de remplissage des plaques d'électrode selon les Exemples et les Exemples de référence
2 6 1 8 9 4 9
*- 23 -
susmentionnés, les niveaux en pourcentage d'extension des plaques
d'électrode après laminage par le rouleau de calandrage, et analogues.
Tableau 6
Poids spécifique de Extension après Augmentation remplissage () de l'épaisseur (g/CM3 laminageaprès laminage (g/cm -vide) (%) Exemple 2-1 1, 49 = 0,03 3,3 à 3,5 0,55 6= 0,01 Exemple 2-2 1,10 5= 0,02 3,6 à 3,9 0,55 $= 0,01
Exemple de
référence 2-1 1,45 3= 0,07 3,8 à 4,5 0,54 6= 0,02
Exemple de
référence 2-2 1,45 6= 0,12 3,7 à 5,9 0,54 6= 0,03 Comme montré au Tableau 6, les plaques d'électrode des Exemples 2-1 et 2-2 selon le second aspect de la présente invention présentaient de plus petits valeurs de dispersion du volume de remplissage, en vue
de limiter la dispersion en qualité dans les étapes subséquentes.
Comme il ressort clairement de l'Exemple 2-2, on peut obtenir un effet de la présente invention au moyen d'une boue présentant une
fluidité ne permettant pratiquement aucune séparation solide-liquide.
Ainsi, la présente invention peut être utilisée pour une gamme étendue d'applications.
Bien que la description du second aspect ait été faite en
référence seulement à une anode de nickel contenant de l'hydroxyde de nickel en tant que matériau actif, la présente invention n'est pas limitée à ce type et peut être également appliquée à un autre type d'électrode dans la mesure o un corps métallique poreux tridimensionnel est directement rempli avec un matériau actif pulvérulent se présentant sous forme de boue. Le corps métallique
2618 9 4 9
- 24 -
poreux tridimensionnel peut être préparé sous forme d'un mat de nickel par exemple, en dehors de la mousse de nickel montrée en référence aux
Exemples.
Description est maintenant faite d'Exemples selon un troisième
aspect de la présente invention.
Exemple 3-1
On a mélangé une poudre d'hydroxyde de nickel d'une granulométrie moyenne de 6 à 7 Mm, servant de matériau actif, à une solution aqueuse de méthylcellulose (MC) pour obtenir une boue de matériau actif. Un substrat en mousse de nickel d'une porosité de 96% a été rempli avec la boue, pour être ensuite séché. Le substrat séché a été passé par une section de formation de mousse d'un milieu de dispersion de résine fluorée. Ensuite, l'élimination de la mousse a été effectuée pour former les couches de résine fluorée sur les surfaces du substrat. La Fig. 6 est une représentation schématique montrant un tel état. En se référant à la Fig. 6, un substrat 21 est déplacé dans la direction 22 par un élément d'entraînement (non montré). Une soupape à air 23 est reliée à un récipient 24 contenant un milieu de dispersion de résine fluorée, pour envoyer de l'air dans le récipient 24. Une ouverture 26 est définie dans une partie du récipient 24 et est destinée à venir en contact avec les surfaces du substrat 21 pour former des bulles 27 de résine fluorée, faire adhérer les bulles 27 sur le substrat 21 et ensuite provoquer l'élimination de la mousse par séchage, de manière à former ainsi de façon continue des couches de résine fluorée sur les surfaces du substrat 21. En termes concrets, on a envoyé de l'air à raison de 2 1/min dans le milieu de dispersion de résine fluorée 2 à 4% (Téflon 30-J; produit par DU PONT-MITSUI FLUOROCHEMICALS COMPANY, LTD) pour former les bulles 27, alors que le substrat 21 a été déplacé à la vitesse de 30 cm/min. La quantité de résine fluorée ajoutée a été de 1 pour cent en poids par rapport au matériau actif. Après formation des films de résine fluorée, le substrat 28 a été séché à 120 C pendant cinq minutes, et comprimé jusqu'à l'épaisseur prescrite. Une plaque d'électrode ainsi obtenue a été découpée à la dimension prescrite, de façon à obtenir une électrode A selon 'le troisième aspect de la
2618 9 4 9
- 25 -
présente invention.
Exemple de référence 3-1 Un substrat a été rempli avec une boue de matériau actif semblable à celle de l'Exemple 3-1, séché et ensuite comprimé à l'épaisseur prescrite. Le substrat a été ensuite plongé dans un milieu de dispersion de résine fluorée à 4% pendant 30 secondes de façon a être imprégné par la résine fluorée. Le degré d'imprégnation de la résine fluorée a été de 1 pour cent en poids par rapport au matériau actif, de manière similaire à l'Exemple 3-1. Le substrat a été séché après imprégnation, pour obtenir une électrode de référence B. Exemple de référence 3-2 Un substrat a été rempli avec une boue de matériau actif semblable à celle de l'Exemple 3-1, séché et ensuite comprimé à l'épaisseur prescrite sans adjonction de résine fluorée. Ainsi, on a obtenu l'électrode de référence C. Une étude a été faite en ce qui concerne les degrés de détachement des matériaux actifs provoqués par l'adjonction de résine fluorée à l'Exemple 3-1 et à l'Exemple de référence 3-1. Le résultat est que l'on a observé un détachement du matériau actif d'environ 3% dans l'électrode de référence B. Par ailleurs, on n'a constaté pratiquement aucun détachement de matériau actif de l'électrode A selon la présente invention. Ainsi, on comprendra que le détachement du matériau actif est efficacement empêché par le procédé d'adjonction de résine fluorée sous la forme de bulles selon le troisième aspect de la présente invention. Ensuite, on a combiné les électrodes A, B et C respectivement à
des électrodes de cadmium bien connues, pour préparer les batteries.
Ces batteries ont été chargées et déchargées par cycles, pour examiner l'évolution du facteur d'utilisation des électrodes. La Fig. 7 montre les résultats de l'évolution des performances des électrodes A, B et C à mesure que progresse le nombre de cycles. Pendant ces expériences, les électrodes ont été chargées par un courant de 0,1 C pendant 16 heures et déchargées par un courant de 1 C jusqu'à ce que les niveaux
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- 26 -
de tension de la batterie atteignent 0,8 V. On comprendra que le détachement du matériau actif soit provoqué à mesure que progresse le nombre de cycles de charge/décharge, et réduise le facteur d'utilisation de l'électrode de référence C. La raison en est qu'aucune résine fluorée n'avait été prévue pour retenir le matériau actif. Par ailleurs, la réduction du facteur d'utilisation a été faible pour l'électrode de référence B qui était imprégnée de résine fluorée pour retenir le matériau actif. Cependant, dans l'électrode de référence B, le degré de détachement du matériau actif après adjonction de résine fluorée a été important par comparaison avec l'électrode A selon la
présente invention.
Ainsi, on comprendra que le degré de détachement du matériau actif soit faible et que la résistance de l'électrode soit excellente quand il s'agit de l'électrode A selon la présente invention, qui est excellente sur le plan des caractéristiques de cycle, avec moins de
détérioration de son facteur d'utilisation.
Bien que le substrat soit comprimé à la dimension prescrite après formation des couches de résine fluorée dans l'Exemple susmentionné selon le troisième aspect de la présente invention, les couches de résine fluorée peuvent être formées après que le substrat ait été
comprimé à la dimension prescrite.
Bien que le substrat soit préparé à partir de mousse de nickel dans l'Exemple ci-dessus, on peut préparer un corps métallique poreux au moyen d'un corps fritté de fibres de nickel. La formation de la mousse est facilitée si un agent tensio-actif est contenu dans le milieu de dispersion de la résine fluorée, pour permettre un ajustement
fin de la quantité de résine fluorée ajoutée.
Bien que le matériau actif utilisé pour remplir le substrat soit sous la forme d'une boue dans l'Exemple ci-dessus, il peut également se
présenter sous la forme d'une pâte pour ne poser aucun problème.
Comme il va de soi, et comme il résulte déjà de ce qui précède, l'invention ne se limite nullement à ceux de ses modes de réalisation, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, ayant été plus spécialement envisagées; elle en
embrasse, au contraire, toutes les variantes.
2618 9 4 9
- 27 -
Claims (13)
1. Procédé de fabrication d'une électrode de batterie comprenant: une étape de préparation d'un substrat formé par un corps métallique poreux comprenant des pores tridimensionnellement continus, une boue composée principalement d'une poudre de matériau actif destinée à remplir les pores du substrat, un récipient pour contenir la boue et un rouleau de remplissage disposé de manière à être au moins en partie plongé mais non complètement immergé dans la boue contenue dans le récipient; une étape d'alimentation continue du substrat sur le rouleau de remplissage de manière qu'il vienne en contact avec le rouleau de remplissage en au moins un point qui n'est pas immergé dans la boue; et une étape d'entraînement en rotation du rouleau de remplissage de manière que la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage qui est face au substrat soit supérieure à la vitesse de déplacement du substrat, de façon à remplir les pores du substrat avec
la boue.
2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de préparation comprend une étape de préparation d'une boue d'une
fluide visqueux à écoulement newtonien.
3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape de préparation comprend une étape de préparation d'une boue ayant
une viscosité de 1000 à 10000 cp.
4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite étape de remplissage comprend une étape d'entraînement en rotation du rouleau de manière que la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage par rapport au substrat soit au moins trois fois
supérieure à la vitesse de déplacement du substrat.
5. Dispositif pour fabriquer une électrode de batterie par remplissage des pores d'un substrat alimenté de façon continue et formé
par un corps métallique poreux comprenant des pores tridi-
mensionnellement continus avec une boue composée principa-
lement d'une poudre de matériau actif, ledit dispositif comprenant: des moyens (7,14) pour alimenter continuellement le substrat; un récipient (1) contenant la boue (2,12); un rouleau de remplissage (7,15) disposé de manière à être au moins en partie plongé mais non complètement immergé dans la boue contenue dans le récipient de façon à être en contact avec le substrat (6) en au moins un point
qui n'est pas immergé dans la boue contenue dans le réci-
pient, pour remplir le substrt avec ladite boue; et
des moyens d'entraînement en rotation (10) du rou-
leau de remplissage de manière que la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage qui est face au substrat soit supérieure à la vitesse de déplacement de
ce substrat.
6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que la vitesse de la surface périphérique externe du rouleau de remplissage par rapport au substrat est au moins trois fois supérieure à la vitesse de déplacement dudit substrat.
7. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le rouleau de remplissage (35) est muni sur sa
périphérie externe de gorges (35a) s'étendant perpendicu-
lairement à la direction de la rotation.
8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend les étapes supplémentaires suivantes: une étape de compression dudit substrat rempli avec ladite boue Jusqu'à une épaisseur prescrite, par un rouleau de compression monté de façon à être partiellement immergé dans la boue; et une étape de raclage d'une partie de ladite boue restant collée sur la surface du substrat comprimé, au
moyen d'une racle.
9. Procédé selon la revendication 8, caractérié en ce que ladite étape de remplissage comprend une étape de remplissage d'une boue dont la fluidité ne provoque aucune
séparation solide-liquide.
10. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape de compresion comprend une étape de
compression du substrat rempli avec ladite boue par un rou-
leau de compression prévu pour être immergé dans la boue à
une certaine profondeur pour comprimer le substrat.
11. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que ladite étape de compression comprend une étape de
compression du substrat de manière que le degré de compres-
sion ne soit pas supérieur à 0,1 mm.
12. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape supplémentaire suivante: une étape d'application de bulles d'un milieu de dispersion de résine fluorée sur la surface dudit substrat rempli dudit matériau actif, avec ensuite élimination de la
mousse pour former une couche de résine fluorée sur la sur-
face du substrat.
13. Procédé selon la revendication 12, caractérisé en ce que ladite étape de formation de la couche de résine fluorée comprend une étape d'application de bulles d'un milieu de dispersion de résine fluorée contenant un agent
tensio-actif sur la surface du substrat.
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