FR2645350A1 - Enhancements to reversible valves intended for avoiding excess pressure in electrochemical generators - Google Patents

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FR2645350A1
FR2645350A1 FR8904164A FR8904164A FR2645350A1 FR 2645350 A1 FR2645350 A1 FR 2645350A1 FR 8904164 A FR8904164 A FR 8904164A FR 8904164 A FR8904164 A FR 8904164A FR 2645350 A1 FR2645350 A1 FR 2645350A1
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Jean-Claude Mas
Andre Mendiboure
Gerard De Rosa
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Abstract

The subject of the invention is a process making it possible, in the event of an excess pressure in an electrochemical generator, to evacuate the gases from the container thereof, whilst preventing the escape of liquid, characterised in that at least one piece 9 made of a material which is both permeable to the gases and water-repellent is interposed in the path F, f for evacuating the gases under excess pressure from the container; a reversible valve is thus produced which can be opened, in the event of excess pressure, inside the container of the generator and closed up again after this excess pressure has been removed.

Description

"Perfectionnements apportés aux soupapes réversibles destinées à éviter une surpression dans les générateurs électrochimiques"
La présente invention concerne les générateurs électrochimiques aqueux, tant du type primaire (piles) que du type secondaire (accumulateurs), et plus particulièrement les soupapes réversibles destinées à éviter une surpression gazeuse dans de tels générateurs.
"Improvements to reversible valves designed to avoid overpressure in electrochemical generators"
The present invention relates to aqueous electrochemical generators, both of the primary type (batteries) and of the secondary type (accumulators), and more particularly the reversible valves intended to avoid gas overpressure in such generators.

Tout d'abord en ce qui concerne les générateurs primaires aqueux, si l'on prend comme exemple une pile du type MnO2/Zn, l'une des causes de dégagement gazeux en cours de fonctionnement est la corrosion du zinc en milieu alcalin. First of all as regards the aqueous primary generators, if we take as an example a MnO2 / Zn type battery, one of the causes of gas evolution during operation is the corrosion of zinc in an alkaline medium.

En effet, bien que très purifié, le zinc utilisé dans une telle pile contient des traces d'impuretés, en particulier du cuivre, du nickel et/ou du fer, ces impuretés constituant avec le zinc des couples galvaniques. De ce fait le zinc se corrode dans les zones de contact avec les impuretés et de l'hydrogène se dégage sur celles-ci. Indeed, although very purified, the zinc used in such a cell contains traces of impurities, in particular copper, nickel and / or iron, these impurities constituting with zinc galvanic couples. As a result, the zinc corrodes in the contact zones with the impurities and hydrogen is released thereon.

Par ailleurs, des dégagements gazeux peuvent se produire dans une pile en cas de montage de deux ou plusieurs piles en série, du fait d'une sous-capacité ou du montage à l'envers d'une de ces piles qui se transforme alors en unité électrolytique produisant intempestivement des gaz. In addition, gassing may occur in a cell if two or more cells are connected in series, due to an undercapacity or the reverse assembly of one of these cells which then becomes electrolytic unit producing gas unexpectedly.

Par contre en ce qui concerne les générateurs secondaires aqueux, si l'on prend comme exemple un accumulateur Ni/Zn, MnO2/Zn ou Ni/Cd, des dégagements gazeux se produisent principalement au moment des surcharges que peuvent subir les accumulateurs. On the other hand with regard to the aqueous secondary generators, if we take as an example an Ni / Zn, MnO2 / Zn or Ni / Cd accumulator, gas evolution occurs mainly at the time of the overcharges that the accumulators can undergo.

Ainsi dans un accumulateur étanche Ni/Cd à électrolyte aqueux, on a les réactions suivantes
- d'une part,sur l'électrode de nickel, à l'origine gine l'hydroxyde de nickel Nî(OH)2 se transforme, sous l'influence des ions OH-, en oxyhydroxyde de nickel NIOOH, avec formation d'eau, mais lorsque la charge de l'accumulateur est poursuivi#e intempestivement, après la transformation totale de l'hydroxyde de nickel en oxyhydoxyde de nickel, on observe une réaction des ions OH avec formation d'eau et dégagement d'oxygène, par électrolyse de l'eau;;
- d'autre part, sur l'électrode de cadmium, en cours de charge normale l'hydroxyde de cadmium CdfOH)2 se transforme en cadmium métal, puis, si la charge de l'accumulateur se poursuit intempestivement, après la transformation totale de 11 hydroxyde de cadmium en cadmium métal, on observe l'électrolyse de l'eau sous l'influence des électrons, avec dégagement d'hydrogène.
Thus in a sealed Ni / Cd battery with an aqueous electrolyte, the following reactions occur
- on the one hand, on the nickel electrode, originally gine nickel hydroxide Nî (OH) 2 is transformed, under the influence of ions OH-, into nickel oxyhydroxide NIOOH, with formation of water, but when the battery charge is continued untimely, after the total transformation of the nickel hydroxide into nickel oxyhydoxide, a reaction of the OH ions is observed with formation of water and release of oxygen, by water electrolysis;
- on the other hand, on the cadmium electrode, during normal charging of cadmium hydroxide CdfOH) 2 is transformed into cadmium metal, then, if the charging of the accumulator continues unintentionally, after the total transformation of 11 cadmium hydroxide to cadmium metal, the electrolysis of water is observed under the influence of electrons, with release of hydrogen.

Donc il y a possibilité de dégagement d'oxygène sur l'électrode de nickel et de dégagement d'hydrogène sur l'électrode de cadmium. So there is the possibility of oxygen evolution on the nickel electrode and hydrogen evolution on the cadmium electrode.

Toutefois en pratique, lors d'une période de surcharge, seul le dégagement d'oxygène sur l'électrode de nickel est à craindre, puisque, dans un accumulateur étanche du type Ni/Cd, la capacité de l'électrode positive est habituellement inférieure à celle de l'électrode négative. However in practice, during an overload period, only the release of oxygen on the nickel electrode is to be feared, since, in a sealed Ni / Cd type accumulator, the capacity of the positive electrode is usually lower. to that of the negative electrode.

En outre la montée en pression à l'intérieur de l'accumulateur peut être limitée, lors des périodes de surcharge de l'électrode de nickel, par la recombinaison de l'oxygène sur l'électrode de cadmium. Furthermore, the rise in pressure inside the accumulator can be limited, during periods of overload of the nickel electrode, by the recombination of oxygen on the cadmium electrode.

A titre d'information on peut indiquer que, dans un accumulateur étanche Ni/Cd de norme CEI KR 15/51 et d'une capacité de 600 mAh, il se produit au cours d'une minute de surcharge à 600 mA (soit C) un dégagement d'oxygène gazeux de 4,47 cm3 et à 2400 mA (soit 4C) un dégagement d'oxygène gazeux de 18 cm3.  For information it can be indicated that, in a sealed Ni / Cd battery of standard CEI KR 15/51 and with a capacity of 600 mAh, it occurs during one minute of overcharging at 600 mA (i.e. C ) a release of gaseous oxygen of 4.47 cm3 and at 2400 mA (i.e. 4C) a release of gaseous oxygen of 18 cm3.

De tels dégagements gazeux entraînent des augmentations de pression au sein de l'accumulateur, qui peuvent conduire à l'éclatement du conteneur de celui-ci si l'on ne prévoit pas un système approprié d'évacuation des gaz sous pression. Such gaseous releases cause increases in pressure within the accumulator, which can lead to the container bursting if a suitable system for discharging the gases under pressure is not provided.

Un tel système doit à la fois
- permettre une montée en pression à l'intérieur de l'accumulateur sans fuites électrolytiques,
- libérer, à partir d'un seuil de pression déterminé, un passage pour l'échappement des gaz en surpression, tout en évitant des fuites électrolytiques,
- obturer ledit passage lorsque le seuil de pression d'échappement n'est pas atteint, et
- être réversible, ledit passage étant automatiquement refermé lorsque la pression à l'intérieur de l'accumulateur devient inférieure au seuil de pression d'échappe ment, de manière qu'après l'ouverture temporaire du passage lors d'une montée accidentelle de la pression à I1 intérieur du conteneur, l'accumulateur puisse continuer de fonctionner d'une manière correcte.
Such a system must both
- allow a rise in pressure inside the accumulator without electrolytic leaks,
- free, from a determined pressure threshold, a passage for the exhaust of the overpressure gases, while avoiding electrolytic leaks,
- close off said passage when the exhaust pressure threshold is not reached, and
- be reversible, said passage being automatically closed when the pressure inside the accumulator becomes lower than the exhaust pressure threshold, so that after the temporary opening of the passage during an accidental rise of the pressure inside the container, the accumulator can continue to function correctly.

Il existe actuellement, pour les accumulateurs aqueux de type Ni/Cd, deux grands types de tels systèmes constituant des soupapes réversibles. There are currently two main types of such systems for Ni / Cd type aqueous accumulators constituting reversible valves.

On connaît tout d'abord des soupapes réversibles comportant un élément en un élastomère compressible, qui sert de joint en étant maintenu en position de fermeture du passage par l'action d'un ressort. Reversible valves are firstly known comprising an element made of a compressible elastomer, which serves as a seal while being held in the closed position of the passage by the action of a spring.

Lorsque la pression à l'intérieur de l'accumulateur dépasse une valeur déterminée, elle comprime le ressort et l'élément en élastomère n'agit plus comme joint, ce qui permet aux gaz de s'échapper par un ou plusieurs orifices. When the pressure inside the accumulator exceeds a determined value, it compresses the spring and the elastomer element no longer acts as a seal, which allows the gases to escape through one or more orifices.

On choisit la raideur du ressort en fonction de la pression maximale a admettre à l'intérieur de l'accumulateur. Généralement la pression d'ouverture de ce type de soupape réversible varie entre 15 et 30 bars pour des accumulateurs Ni/Cd de norme CEI KR 15/51 ayant une capacité comprise entre 500 et 800 mAh. The spring stiffness is chosen according to the maximum pressure to be admitted inside the accumulator. Generally the opening pressure of this type of reversible valve varies between 15 and 30 bars for Ni / Cd accumulators of standard CEI KR 15/51 having a capacity between 500 and 800 mAh.

On connaît ensuite des soupapes réversibles mettant en oeuvre la déformation subie par un élément en un élastomère compressible, emprisonné dans un logement, lorsque cet élément est soumis à une pression gazeuse dépassant un certain seuil. Reversible valves are then known implementing the deformation undergone by an element made of a compressible elastomer, trapped in a housing, when this element is subjected to a gas pressure exceeding a certain threshold.

Lorsque l'élément en élastomère se déforme sous une telle pression, il ne constitue plus joint d'étanchéité et des gaz s'échappent par un ou plusieurs orifices. When the elastomer element deforms under such pressure, it no longer constitutes a seal and gases escape through one or more orifices.

La compressibilité de l'élastomère est choisie en fonction de la pression maximale à admettre à l'intérieur de l'accumulateur. Généralement on prévoit une pression d'ouverture comprise entre 10 et 20 bars pour des accumulateurs de norme CEI KR 15/51 ayant une capacité comprise entre 500 et 800 mAh. The compressibility of the elastomer is chosen as a function of the maximum pressure to be admitted inside the accumulator. Generally, an opening pressure of between 10 and 20 bars is provided for accumulators of standard CEI KR 15/51 having a capacity of between 500 and 800 mAh.

Ces deux types de soupapes réversibles de la technique antérieure présentent l'inconvénient majeur que 1'é- chappement gazeux en cas de surpression s'accompagne d'une fuite, plus ou moins importante, d'électrolyte, qui, dans un accumulateur Ni/Cd ou Ni/Zn, est un électrolyte alcalin à base d'hydroxyde de potassium ou d'hydroxyde de sodium. These two types of reversible valves of the prior art have the major drawback that the exhaust gas in the event of overpressure is accompanied by a more or less significant leak of electrolyte, which, in an Ni / Cd or Ni / Zn, is an alkaline electrolyte based on potassium hydroxide or sodium hydroxide.

Or un tel électrolyte peut,en cas de fuite,dètériorer lten- vironnement extérieur (logements, circuits électroniques) de l'accumulateur. En outre, si chaque fonctionnement de la soupape libère une quantité importante d'électrolyte, il- en résulte une détérioration notable des performances électrochimiques de l'accumulateur.However, such an electrolyte can, in the event of a leak, deteriorate the external environment (housings, electronic circuits) of the accumulator. In addition, if each operation of the valve releases a large amount of electrolyte, this results in a significant deterioration of the electrochemical performance of the accumulator.

De ce fait, les soupapes réversibles selon la technique antérieure doivent être considérées essentiellement comme des systèmes de sécurité contre l'éclatement de l'accumulateur, mais non comme assurant le fonctionnement normal de l'accumulateur. On prévoit donc des seuils de pression de fonctionnement de ces soupapes relativement élevés de manière qu'elles ne fonctionnent qu'en cas exceptionnel. Therefore, the reversible valves according to the prior art should be considered essentially as safety systems against bursting of the accumulator, but not as ensuring the normal operation of the accumulator. There are therefore provided relatively high operating pressure thresholds for these valves so that they operate only in exceptional cases.

En outre les systèmes de soupapes réversibles actuels présentent au moins les inconvénients suivants :
- il faut prévoir un contrôle très strict des caractéristiques des différents composants de la soupape afin de limiter très sévèrement la dispersion dans la pression d'ouverture,
- il est nécessaire d'utiliser, par exemple dans un accumulateur Ni/Cd, un séparateur d'électrode fin et poreux afin de limiter le temps de diffusion de l'oxygène au niveau de l'électrode de nickel vers l'électrode de cadmium pour maximaliser le rendement de recombinaison de l'oxygène sur l'électrode de cadmium, mais malheureusement l'utili- sation d'un tel séparateur fin et poreux entraîne des risques de court-circuit entre ces deux électrodes, et
- des difficultés se présentent lorsque l'on soumet un accumulateur avec une soupape réversible de la technique antérieure à un régime de charge rapide du fait qu'au cours d'une période de surcharge la quantité d'oxygène dégagée est proportionnelle au courant de surcharge, comme indiqué ci-dessus; si une soupape de type connu permet de contenir une pression correspondant à une surcharge prolongée à C/10 pour des accumulateurs de normes CEI KR 15/51 ayant une capacité comprise entre 500 et 800 mAh, par contre pour des courants de charge supérieurs la soupape risque de s'ouvrir et donc de libérer de l'électrolyte, d'où réduction des performances électrochimiques de l'accumulateur par assèchement de celui-ci.
In addition, current reversible valve systems have at least the following drawbacks:
- very strict control of the characteristics of the various components of the valve must be provided in order to very severely limit the dispersion in the opening pressure,
- it is necessary to use, for example in an Ni / Cd accumulator, a fine and porous electrode separator in order to limit the diffusion time of the oxygen at the level of the nickel electrode towards the cadmium electrode to maximize the recombination efficiency of oxygen on the cadmium electrode, but unfortunately the use of such a fine and porous separator involves risks of short circuit between these two electrodes, and
- difficulties arise when an accumulator with a reversible valve of the prior art is subjected to a rapid charge regime because during an overload period the quantity of oxygen released is proportional to the overload current , as indicated above; if a valve of known type makes it possible to contain a pressure corresponding to a prolonged overload at C / 10 for accumulators of standards CEI KR 15/51 having a capacity comprised between 500 and 800 mAh, on the other hand for higher charging currents the valve risk of opening and therefore of releasing electrolyte, hence reduction of the electrochemical performance of the accumulator by drying of the latter.

L'invention vise à perfectionner les systèmes de soupapes réversibles pour générateurs électrochimiques de -la technique antérieure, en interposant, dans une soupape réversible, un matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge sur le passage ou trajet d'évacuation des gaz en cas de surpression, ce matériau ayant pour rôle, lorsque la soupape s'ouvre, de retenir l'électrolyte à l'intérieur du générateur électrochimique, tout en laissant s'échapper les gaz en surpression. The invention aims to improve the reversible valve systems for electrochemical generators of the prior art, by interposing, in a reversible valve, a material which is both gas permeable and water repellent on the gas evacuation passage or path of overpressure, this material having the role, when the valve opens, of retaining the electrolyte inside the electrochemical generator, while letting escape the gases in overpressure.

L'invention a pour objet
- un procédé pour permettre, en cas de surpression dans un générateur électrochimique, l'évacuation des gaz hors du conteneur de celui-ci, tout en empêchant l'échappement de liquide, caractérisé en ce qu'on interpose, dans le trajet d'évacuation des gaz en surpression hors du conteneur, au moins une pièce en un matériau qui est à la fois perméable aux gaz et hydrophobe;;
- une soupape réversible pour un générateur électrochimique, notamment pour un générateur secondaire, apte à s'ouvrir en cas de surpression à l'intérieur du conteneur du générateur et à se refermer après la disparition de cette surpression, qui comporte une enceinte intermédiaire entre l'intérieur du conteneur avec son système de fermeture et l'extérieur, cette enceinte communiquant, d'une part, par au moins un orifice, ménagé dans le système de fermeture, avec l'intérieur du conteneur et, d'autre part, par au moins une ouverture avec l'extérieur, et un ensemble élastique logé dans ladite enceinte et apte à obturer ledit au moins un orifice lorsque la pression à l'intérieur du conteneur ne dépasse pas une pression prédéterminée et à-dégager ledit orifice lorsque la pression à l'intérieur du conteneur dépasse cette pression prédéterminée; et est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une pièce, en un matériau qui est à la fois perméable aux gaz et hydrophobe, disposée dans le trajet des gaz qui s'échappent, en cas de surpression, depuis l'intérieur du conteneur vers l'extérieur à travers ledit au moins un orifice, ladite enceinte et ladite au moins une ouverture, lorsque la pression à l'intérieur du conteneur dépasse ladite pression prédéterminée.
The subject of the invention is
- A process to allow, in the event of overpressure in an electrochemical generator, the evacuation of gases out of the container thereof, while preventing the escape of liquid, characterized in that one interposes, in the path of evacuation of overpressure gases from the container, at least one piece of a material which is both gas permeable and hydrophobic;
- a reversible valve for an electrochemical generator, in particular for a secondary generator, capable of opening in the event of overpressure inside the generator container and of closing again after the disappearance of this overpressure, which comprises an intermediate enclosure between the interior of the container with its closure system and the exterior, this enclosure communicating, on the one hand, by at least one orifice, formed in the closure system, with the interior of the container and, on the other hand, by at least one opening with the outside, and an elastic assembly housed in said enclosure and able to close said at least one orifice when the pressure inside the container does not exceed a predetermined pressure and to disengage said orifice when the pressure inside the container exceeds this predetermined pressure; and is characterized in that it further comprises at least one part, made of a material which is both gas permeable and hydrophobic, arranged in the path of the gases which escape, in the event of overpressure, from the interior from the container to the outside through said at least one orifice, said enclosure and said at least one opening, when the pressure inside the container exceeds said predetermined pressure.

A titre de matériaux à la fois perméables aux gaz et hydrofuges convenant à la mise en oeuvre de l'invention, on peut citer les matériaux poreux à propriété hydrofuge, tels que les polymères d'hydrocarbures fluorés, comme le polytétrafluoréthylène (PTFE), le polyfluorure de vinylidène et le polytrifluorochloroéthylène. As materials which are both permeable to gas and water-repellent suitable for implementing the invention, mention may be made of porous materials with water-repellent properties, such as polymers of fluorinated hydrocarbons, such as polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride and polytrifluorochloroethylene.

En ce qui concerne le PTFE, il présente avantageusement une structure fibreuse. As regards PTFE, it advantageously has a fibrous structure.

On peut également utiliser, comme matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge, un polyéthylène ou un polypropylène, aggloméré par frittage. It is also possible to use, as a material which is both gas permeable and water repellent, a polyethylene or a polypropylene, agglomerated by sintering.

En outre ces matériaux, lorsqu'ils sont du type polymère, peuvent être recouverts d'un revêtement hydrofuge. In addition, these materials, when they are of the polymer type, can be covered with a water-repellent coating.

D'une manière générale, on peut mettre en oeuvre, dans le cadre de l'invention, tout matériau ayant des propriétés de perméabilité aux gaz et d'imperméabilité aux liquides. In general, it is possible to use, within the framework of the invention, any material having properties of permeability to gases and impermeability to liquids.

Un premier exemple est constitué par le PTFE, fritté ou non fritté, de structure fibreuse, à trois dimensions, avec-un diamètre moyen des pores compris entre 1 et 10 microns. A first example consists of PTFE, sintered or unsintered, of fibrous structure, three dimensions, with an average pore diameter of between 1 and 10 microns.

Un deuxième exemple est le polyéthylène ou le polypropylène en poudre, aggloméré par frittage, avec un diamètre moyen des pores compris entre 50 et 150 microns. A second example is polyethylene or polypropylene powder, agglomerated by sintering, with an average pore diameter of between 50 and 150 microns.

Un troisième exemple est constitué par l'associa- tion de deux matériaux de nature différente, par exemple un support en polyéthylène ou en polyropylène sur lequel est déposé un matériau poreux d'hydrophobicité supérieure -à celle du support, tel que le PTFE, le diamètre moyen des pores de ces matériaux étant compris entre 0,5 et 10 microns. A third example consists of the combination of two materials of different nature, for example a polyethylene or polyropylene support on which is deposited a porous material of higher hydrophobicity than that of the support, such as PTFE, mean pore diameter of these materials being between 0.5 and 10 microns.

Une telle configuration permet de diminuer la quantité de PTFE nécessaire à l'obtention de pores de diamètre moyen inférieur à 10 microns et donc de diminuer le coût global du matériau tout en assurant une résistance mécanique suffisante. Such a configuration makes it possible to reduce the amount of PTFE necessary for obtaining pores with an average diameter of less than 10 microns and therefore to reduce the overall cost of the material while ensuring sufficient mechanical strength.

L'invention pourra, de toute façon, être bien comprise à l'aide du complément de description qui suit, ainsi que des dessins ci-annexés, lesquels complément et dessins sont, bien entendu, donnés surtout a titre d'indication. The invention may, in any case, be well understood with the aid of the additional description which follows, as well as of the appended drawings, which supplement and drawings are, of course, given mainly by way of indication.

Les figures 1 å 4 représentent, en coupe, quatre modes de réalisation d'une soupape réversible mettant en oeuvre les perfectionnements selon l'invention, lesfigures
I et 2 illustrant des perfectionnements apportés au premier type de soupape réversible de la technique antérieure, avec un élément en un élastomère compressible qui constitue un joint maintenu normalement en position fermée par l'action d'un ressort, tandis que les figures 3 et 4 illustrent des perfectionnements au deuxième type de soupape réversible de la technique antérieure, dans lequel l'ouverture est produite par la déformation subie par un élément en un élastomère compressible, emprisonné dans un logement, lorsqu'il est soumis à une pression gazeuse dépassant un certain seuil.
Figures 1 to 4 show, in section, four embodiments of a reversible valve implementing the improvements according to the invention, the figures
I and 2 illustrating improvements made to the first type of reversible valve of the prior art, with an element of a compressible elastomer which constitutes a seal normally maintained in the closed position by the action of a spring, while FIGS. 3 and 4 illustrate improvements to the second type of reversible valve of the prior art, in which the opening is produced by the deformation undergone by an element made of a compressible elastomer, trapped in a housing, when it is subjected to a gas pressure exceeding a certain threshold.

Selon l'invention et plus spécialement selon ceux de ses modes d'application, ainsi que selon ceux des modes de réalisation de ses diverses parties, auxquels il semble qu'il y ait lieu d'accorder la préférence, se proposant, par exemple, de réaliser une soupape réversible destinée à éviter une surpression dans un générateur électrochimique, notamment dans un accumulateur étanche, on s'y prend comme suit ou d'une manière analogue. According to the invention and more particularly according to those of its modes of application, as well as those of the embodiments of its various parts, to which it seems that there is reason to be given preference, proposing, for example, to produce a reversible valve intended to avoid overpressure in an electrochemical generator, in particular in a sealed accumulator, this is done as follows or in a similar manner.

Un premier mode de réalisation d'une soupape réversible selon l'invention est illustré sur la figure 1. A first embodiment of a reversible valve according to the invention is illustrated in FIG. 1.

La coupelle 1, qui fait partie du système de fermeture du générateur électrochimique, comporte une dépression 2 percée d'un orifice de sortie 3. The cup 1, which is part of the closing system of the electrochemical generator, comprises a depression 2 pierced with an outlet orifice 3.

Le système de fermeture dans son ensemble (non représenté) ferme, à la manière connue, la partie supérieure du générateur électrochimique. The entire closure system (not shown) closes, in the known manner, the upper part of the electrochemical generator.

Une capsule 4, percée d'ouvertures 5, est fixée, par exemple soudée, en 4a sur la coupelle 1 au niveau du pourtour de la dépression 2. A capsule 4, pierced with openings 5, is fixed, for example welded, at 4a to the cup 1 at the periphery of the depression 2.

A l'intérieur de l'enceinte S, délimitée par la dépression 2 et la capsule 4, sont montés un élément 6 en élastomère, à savoir un caoutchouc naturel ou synthétique, un ressort 7 et, entre l'élément 6 et le ressort 7, une rondelle métallique 8. Inside the enclosure S, delimited by the depression 2 and the capsule 4, there is mounted an elastomer element 6, namely a natural or synthetic rubber, a spring 7 and, between the element 6 and the spring 7 , a metal washer 8.

Normalement le ressort 7 applique, par l'intermédiaire de la rondelle 8 ltélément 6 contre l'orifice 3 qui est ainsi obturé.  Normally the spring 7 applies, by means of the washer 8 to the element 6 against the orifice 3 which is thus closed.

Par contre en cas de surpression à l'intérieur I du conteneur, c 'est-à-dire a la partie inférieure de l'orifice 3, cette surpression comprime le ressort 7 en libérant un trajet pour les gaz entre la coupelle 1 et l'élément 6. On the other hand, in the event of overpressure inside the container, that is to say at the bottom of the orifice 3, this overpressure compresses the spring 7 by freeing up a path for the gases between the cup 1 and the element 6.

Conformément ss la caractéristique essentielle de l'invention, une pièce 9 en forme de bague, en un matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge, entoure, dans la dépression 2, l'ensemble de l'élément 6 et de la rondelle 8. In accordance with the essential characteristic of the invention, a part 9 in the form of a ring, made of a material which is both gas permeable and water-repellent, surrounds, in the depression 2, the assembly of the element 6 and the washer 8 .

Le gaz humide sous pression, illustré par la flèche
F, qui s'échappe par l'orifice 3 depuis l'intérieur I du conteneur, passe entre l'élément 6 et la dépression 2 de la coupelle 1, traverse la bague 9; qui retient les particules liquides, c'est-à-dire l'électrolyte, tout en laissant échapper le gaz sec, et s'échappe vers l'extérieur E, sui vant les flèches f, par les ouvertures 5 de la capsule 4.
Pressurized wet gas, illustrated by the arrow
F, which escapes through the orifice 3 from the interior I of the container, passes between the element 6 and the depression 2 of the cup 1, crosses the ring 9; which retains the liquid particles, that is to say the electrolyte, while letting the dry gas escape, and escapes towards the outside E, following the arrows f, through the openings 5 of the capsule 4.

Le matériau de la bague 9 est constitué par l'un des matériaux mentionnés ci-dessus, notamment par l'un des matériaux des trois exemples particuliers. The material of the ring 9 consists of one of the materials mentioned above, in particular by one of the materials of the three particular examples.

On voit donc que, grace à la présence de la bague 9 en un matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge, l'électrolyte est retenu par cette bague et ne peut s'échapper vers l'extérieur E. It can therefore be seen that, thanks to the presence of the ring 9 made of a material which is both gas permeable and water repellent, the electrolyte is retained by this ring and cannot escape towards the outside E.

Un second mode de réalisation est illustré sur la figure 2, sur laquelle -on a utilisé les mêmes références que sur la figure 1 pour désigner les éléments identiques ou correspondants. A second embodiment is illustrated in FIG. 2, in which the same references have been used as in FIG. 1 to designate the identical or corresponding elements.

On retrouve ainsi, sur la figure 2, la coupelle 1 et sa dépression 2 avec l'orifice 3, la capsule 4 avec les ouvertures 5, l'enceinte S et enfin l'ensemble élastique de l'élément 6 en élastomère, du ressort 7 et de la rondelle métallique 8. We thus find, in FIG. 2, the cup 1 and its depression 2 with the orifice 3, the capsule 4 with the openings 5, the enclosure S and finally the elastic assembly of the elastomer element 6, of the spring 7 and the metal washer 8.

La différence entre les modes de réalisation des figures 1 et 2 est constituée par le fait que, dans le mode de réalisation de la figure 2, l'espace annulaire 11 autour de l'ensemble de l'élément 6 et de la rondelle 8 n'est pas rempli par une bague en un matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge. Par contre dans ce mode de réalisation on prévoit une pièce 10 en forme de plaquette en un matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge, disposé sous la dépression 2 de la coupelle 1 et obturant l'orifice 3. The difference between the embodiments of FIGS. 1 and 2 is constituted by the fact that, in the embodiment of FIG. 2, the annular space 11 around the assembly of the element 6 and the washer 8 n is not filled with a ring made of a material which is both gas permeable and water repellent. On the other hand, in this embodiment, a piece 10 is provided in the form of a wafer made of a material which is both gas permeable and water-repellent, placed under the depression 2 of the cup 1 and closing the orifice 3.

Grâce à cette plaquette 10 le gaz humide sous pression (flèche F) provenant de l'intérieur I du conteneur est débarrassé de liquide (électrolyte) avant d'atteindre l'orifice 3 lorsque, sous l'effet de la pression des gaz, l'élément 6 en élastomère remonte dans la dépression 2 en comprimant le ressort 7, ce qui met en communication ltori- fice 3 avec l'espace annulaire 11 et donc avec les ouvertures 5, ce qui permet au gaz sec de s'échapper (flèche f) vers l'extérieur E. Thanks to this plate 10 the pressurized wet gas (arrow F) coming from inside the container I is freed of liquid (electrolyte) before reaching orifice 3 when, under the effect of the gas pressure, l the elastomer element 6 rises in the depression 2 by compressing the spring 7, which places the hole 3 in communication with the annular space 11 and therefore with the openings 5, which allows the dry gas to escape (arrow f) outward E.

Le mode de réalisation de la figure 2 présente l'avantage de maintenir totalement l'électrolyte à l'ìnte- rieur I du conteneur, alors que dans le mode de réalisation de la figure 1 un peu d'électrolyte traverse l'orifice 3 et peut rester emprisonné entre l'élément 6 et la dépression 2, du fait qu'il ne peut pas traverser la bague 9 en un matériau qui, tout en étant perméable aux gaz, est hydrofuge. The embodiment of FIG. 2 has the advantage of keeping the electrolyte completely inside the container I, while in the embodiment of FIG. 1 a little electrolyte passes through the orifice 3 and can remain trapped between the element 6 and the depression 2, because it cannot pass through the ring 9 in a material which, while being permeable to gases, is water-repellent.

Alors que les deux premiers modes de réalisation illustrés sur les figures 1 et 2 comportent un-ressort 7, un élément 6 en élastomère, les deux modes de réalisation des figures 3 et 4 ne comportent pas un tel ressort, mais un élément 12 ou 12a en un élastomère compressible, de dureté déterminée. While the first two embodiments illustrated in Figures 1 and 2 include a spring 7, an element 6 of elastomer, the two embodiments of Figures 3 and 4 do not include such a spring, but an element 12 or 12a into a compressible elastomer, of determined hardness.

Dans le mode de réalisation de la figure 3, on retrouve, avec les mêmes nombres de référence que sur les figures 1 et 2, la coupelle 1 et sa dépression 2 avec lto- rifice de sortie 3 et la capsule 4 avec les ouvertures 5. In the embodiment of FIG. 3, we find, with the same reference numbers as in FIGS. 1 and 2, the cup 1 and its depression 2 with the outlet orifice 3 and the capsule 4 with the openings 5.

A l'intérieur de l'enceinte S, constituée par la coupelle 2 et la capsule 4, est logé un élément 12 en un élastomère compressible, de dureté déterminée, placé en compression, l'élastomère étant constitué par un caoutchouc naturel ou synthétique. Inside the enclosure S, constituted by the cup 2 and the capsule 4, is housed an element 12 made of a compressible elastomer, of determined hardness, placed in compression, the elastomer being constituted by a natural or synthetic rubber.

Un évidement est prévu & la partie inférieure de l'élément 12 et il est rempli par une pièce 13 en un matériau a la fois perméable aux gaz et hydrofuge, qui obture normalement l'orifice 3. A recess is provided in the lower part of the element 12 and it is filled with a part 13 made of a material which is both gas permeable and water repellent, which normally closes the orifice 3.

Comme dans le mode de réalisation de la figure 2, un espace annulaire 11 existe autour de la pièce 12. As in the embodiment of FIG. 2, an annular space 11 exists around the part 12.

En cas de surpression a l'intérieur I du conteneur, du gaz humide s'échappe par l'orifice 3, comme représenté par la flèche F. Ce gaz traverse d'abord la pièce 13 et il y est asséché; puis il passe entre la pièce 12 et la dépression 2 de la coupelle 1, du fait que la pièce 12, en élastomère de dureté déterminée, est légèrement comprimée par la pression gazeuse présente à l'orifice 3. Le gaz asséché parvient dans l'espace annulaire 11 d'où il s'échappe, vers l'extérieur E, en tant que gaz sec, par les ouvertures 5 (suivant les flèches f). In the event of an overpressure inside the container I, humid gas escapes through the orifice 3, as represented by the arrow F. This gas first crosses the part 13 and is dried there; then it passes between the part 12 and the depression 2 of the cup 1, owing to the fact that the part 12, made of an elastomer of determined hardness, is slightly compressed by the gas pressure present at the orifice 3. The dried gas reaches the annular space 11 from which it escapes, towards the outside E, as dry gas, through the openings 5 (according to the arrows f).

Comme dans les modes de réalisation des figures 1 et 2, on évite ainsi l'échappement de tout électrolyte, celui-ci restant à l'intérieur I du conteneur. As in the embodiments of FIGS. 1 and 2, this avoids the escape of any electrolyte, the latter remaining inside I of the container.

Sur la figure 4 est illustré un quatrième mode de réalisation d'une soupape réversible selon l'invention, comportant également une pièce en élastomère, naturel ou synthétique, de dureté déterminée, qui porte la référence 12a dans ce mode de réalisation. In FIG. 4 is illustrated a fourth embodiment of a reversible valve according to the invention, also comprising a piece of elastomer, natural or synthetic, of determined hardness, which bears the reference 12a in this embodiment.

Le mode de réalisation de la figure 4 est analogue à celui de la figure 3 et on a utilisé les mêmes références pour la coupelle 1 et sa dépression 2 avec l'orifice de sortie 3 et l'enceinte S. The embodiment of FIG. 4 is similar to that of FIG. 3 and the same references have been used for the cup 1 and its depression 2 with the outlet orifice 3 and the enclosure S.

Le mode de réalisation de la figure 4 se distingue du mode de réalisation de la figure 3 du fait qu'au lieu de la pièce 13 disposée sous l'élément 12 contre l'orifice 3, on a prévu une pièce annulaire 15, en un matériau perméable aux gaz mais hydrofuge, qui entoure la partie inférieure de l'élément 12a en élastomère compressible. The embodiment of FIG. 4 differs from the embodiment of FIG. 3 in that, instead of the part 13 placed under the element 12 against the orifice 3, an annular part 15 is provided, in one gas permeable but water repellent material, which surrounds the lower part of the element 12a made of compressible elastomer.

La capsule 14 de la figure 4, référencée 14, a une forme un peu différente de la capsule 4 des figures 1 à 3, car elle comporte une protubérance annulaire 14b, la pièce 12a, en un matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge, étant logée autour de la partie inférieure de l'élé- ment 12a, entre cette protubérance annulaire 14b et la dépression 2. The capsule 14 of FIG. 4, referenced 14, has a slightly different shape from the capsule 4 of FIGS. 1 to 3, since it comprises an annular protuberance 14b, the part 12a, made of a material which is both gas permeable and water repellent. , being housed around the lower part of the element 12a, between this annular protuberance 14b and the depression 2.

Sur la figure 4 on retrouve les ouvertures 5, ménagees dans la capsule 14. In FIG. 4 we find the openings 5, formed in the capsule 14.

En cas de surpression à l'intérieur I du conteneur, le gaz humide (flèche F) s'échappe par l'ouverture 3 qui est dégagée du fait de la compression de l'élément 12a in élastomère de dureté déterminée. Le gaz humide atteint la pièce annulaire 15 en un matériau perméable aux gaz mais hydrofuge et par conséquent seul le gaz desséché traverse cette pièce 15 pour s'échapper vers l'extérieur E en tant que gaz sec par les ouvertures 5 (suivant les flèches f). In the event of overpressure inside the container I, the wet gas (arrow F) escapes through the opening 3 which is released due to the compression of the element 12a in elastomer of determined hardness. The wet gas reaches the annular part 15 made of a gas-permeable but water-repellent material and therefore only the dried gas passes through this part 15 to escape towards the outside E as dry gas through the openings 5 (according to the arrows f ).

Par contre l'électrolyte ne peut s'échapper et il reste à l'intérieur I du conteneur, å part une très faible fraction d'électrolyte qui peut mouiller la surface entre la partie inférieure de l'élément 12a en élastomère compressible et la dépression 2. On the other hand the electrolyte cannot escape and it remains inside I of the container, apart from a very small fraction of electrolyte which can wet the surface between the lower part of the element 12a made of compressible elastomer and the vacuum 2.

On voit que, dans les différents modes de réalisation illustrés, seul du gaz sec peut s'échapper par les ouvertures 5 suivant les flèches f, tandis que I'électrolyte est arrêté par la pièce en matériau à la fois perméable aux gaz et hydrofuge, cette pièce étant référencée 9 sur la figure 1, 10 sur la figure 2, 13 sur la figure 3 et enfin 15 sur la figure 4. It can be seen that, in the various embodiments illustrated, only dry gas can escape through the openings 5 according to the arrows f, while the electrolyte is stopped by the piece of material which is both gas permeable and water repellent, this part being referenced 9 in FIG. 1, 10 in FIG. 2, 13 in FIG. 3 and finally 15 in FIG. 4.

L'invention permet donc de réaliser une soupape réversible qui s'ouvre en cas de surpression et se referme après que la surpression a disparu, cette soupape permettant l'échappement de gaz sec, mais retenant l'électrolyte. The invention therefore makes it possible to produce a reversible valve which opens in the event of overpressure and closes again after the overpressure has disappeared, this valve allowing the escape of dry gas, but retaining the electrolyte.

Comme il va de soi, l'invention ne se limite nullement aux modes d'application et de réalisation qui ont été plus spécialement envisagés; elle en embrasse, au contraire, toutes les variantes.  As it goes without saying, the invention is in no way limited to the modes of application and embodiments which have been more especially envisaged; on the contrary, it embraces all its variants.

Claims (10)

REVENDICATIONS 1. Procédé pour permettre, en cas de surpression dans un générateur électrochimique, l'évacuation des gaz hors du conteneur de celui-ci, tout en empêchant l'échap- pement de liquide, caractérisé en ce qu'on interpose, dans le trajet d'évacuation des gaz en surpression hors du conteneur, au moins une pièce en un matériau qui est à la fois perméable aux gaz et hydrophobe. 1. Method for allowing, in the event of overpressure in an electrochemical generator, the evacuation of gases out of the container thereof, while preventing the escape of liquid, characterized in that one interposes, in the path evacuation of overpressure gases from the container, at least one piece of a material which is both gas permeable and hydrophobic. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau est un polymère d'hydrocarbure fluoré. 2. Method according to claim 1, characterized in that said material is a fluorinated hydrocarbon polymer. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit matériau est choisi dans le groupe des polyéthylènes et des polypropylènes. 3. Method according to claim 1, characterized in that said material is chosen from the group of polyethylenes and polypropylenes. 4. Soupape réversible pour un générateur électrochimique, notamment pour un générateur secondaire, apte à s'ouvrir en cas de surpression a l'intérieur du conteneur du générateur et à se refermer après la disparition de cette surpression, qui comporte une enceinte (S) intermédiaire entre l'inté- rieur (I) du conteneur avec son système de fermeture (1) et l'extérieur (E), cette enceinte (S) communiquant, d'une part, par au moins un orifice (3), ménagé dans le système de fermeture (1), avec l'intérieur (I) du conteneur et, d'autre part, par au moins une ouverture (5) avec l'exté- rieur (E), et un ensemble élastique (6, 7, 8; 12; 12a) logé dans ladite enceinte (S) et apte à obturer ledit au moins un orifice (3) lorsque la pression à l'intérieur (I) du conteneur ne dépasse pas une pression prédéterminée et à dégager ledit orifice (3) lorsque la pression à l'intérieur (I) du conteneur dépasse cette pression prédéterminée; et est caractérisée en ce qu'elle comporte en outre au moins une pièce (9, 10; 13; 15), en un matériau qui est à la fois perméable aux gaz et hydrophobe, disposée dans le trajet (F,f) des gaz qui s'échappent,en cas de surpression, depuis l'intérieur (I) du conteneur vers l'extérieur (E) à travers ledit au moins un orifice (3), ladite enceinte (S) et ladite au moins une ouverture (5), lorsque la pression à l'intérieur (I) du conteneur dépasse ladite pression prédéterminée. 4. Reversible valve for an electrochemical generator, in particular for a secondary generator, capable of opening in the event of overpressure inside the generator container and of closing again after the disappearance of this overpressure, which comprises an enclosure (S) intermediate between the interior (I) of the container with its closure system (1) and the exterior (E), this enclosure (S) communicating, on the one hand, by at least one orifice (3), formed in the closure system (1), with the interior (I) of the container and, on the other hand, by at least one opening (5) with the exterior (E), and an elastic assembly (6, 7, 8; 12; 12a) housed in said enclosure (S) and able to close said at least one orifice (3) when the pressure inside (I) of the container does not exceed a predetermined pressure and to release said orifice (3) when the pressure inside (I) of the container exceeds this predetermined pressure; and is characterized in that it further comprises at least one part (9, 10; 13; 15), made of a material which is both gas permeable and hydrophobic, arranged in the gas path (F, f) which escape, in the event of overpressure, from the interior (I) of the container towards the exterior (E) through said at least one orifice (3), said enclosure (S) and said at least one opening (5 ), when the pressure inside (I) of the container exceeds said predetermined pressure. 5. Soupape réversible selon la revendication 4, caracterisée en ce que ladite pièce (10; 13) est disposée contre ledit au moins un orifice (3) pour le recouvrir entièrement. 5. Reversible valve according to claim 4, characterized in that said part (10; 13) is arranged against said at least one orifice (3) to completely cover it. 6. Soupape réversible selon la revendication 5, ca racérisée en ce que ladite pièce (10) est disposée contre la face dudit orifice (3) dirigée vers l'intérieur (I) du conteneur. 6. Reversible valve according to claim 5, ca racérisé in that said part (10) is disposed against the face of said orifice (3) facing the interior (I) of the container. 7. Soupape réversible selon la revendication 5, caractérisée en ce que ladite pièce (13) est disposée contre la face dudit orifice (3) dirigée vers l'intérieur de lten- ceinte (S). 7. Reversible valve according to claim 5, characterized in that said part (13) is disposed against the face of said orifice (3) directed towards the interior of the enclosure (S). 8. Soupape réversible selon la revendication 4, caractérisée en ce que ladite pièce (9; 15) est une pièce annulaire disposée dans ladite enceinte (S), autour de la portion de ensemble élastique (6, 8; 12a) obturant normalement ledit au moins un orifice (3), pour recouvrir ladite au moins une ouverture (5). 8. Reversible valve according to claim 4, characterized in that said part (9; 15) is an annular part disposed in said enclosure (S), around the portion of elastic assembly (6, 8; 12a) normally closing said au at least one orifice (3), for covering said at least one opening (5). 9. Soupape réversible selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que ledit matériau est un polymère d'hydrocarbure fluoré. 9. Reversible valve according to any one of claims 4 to 8, characterized in that said material is a fluorinated hydrocarbon polymer. 10. Soupape réversible selon l'une quelconque des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que ledit matériau est choisi dans le groupe des polyéthylènes et polyprop ylènes.  10. Reversible valve according to any one of claims 4 to 8, characterized in that said material is chosen from the group of polyethylenes and polypropylenes.
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