FR2758909A1 - Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin - Google Patents

Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin Download PDF

Info

Publication number
FR2758909A1
FR2758909A1 FR9700789A FR9700789A FR2758909A1 FR 2758909 A1 FR2758909 A1 FR 2758909A1 FR 9700789 A FR9700789 A FR 9700789A FR 9700789 A FR9700789 A FR 9700789A FR 2758909 A1 FR2758909 A1 FR 2758909A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
screen
conductive screen
conductive
bipolar electrode
electrode according
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR9700789A
Other languages
English (en)
Other versions
FR2758909B1 (fr
Inventor
Guy Bronoel
Noelle Tassin
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Laboratoires Sorapec SA
Original Assignee
Laboratoires Sorapec SA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority to FR9700789A priority Critical patent/FR2758909B1/fr
Application filed by Laboratoires Sorapec SA filed Critical Laboratoires Sorapec SA
Priority to CA002249473A priority patent/CA2249473A1/fr
Priority to KR1019980707558A priority patent/KR20000064779A/ko
Priority to JP10531658A priority patent/JP2000507386A/ja
Priority to EP97904495A priority patent/EP0901690A1/fr
Priority to PCT/FR1997/000230 priority patent/WO1998033223A1/fr
Priority to US09/142,178 priority patent/US6106974A/en
Publication of FR2758909A1 publication Critical patent/FR2758909A1/fr
Application granted granted Critical
Publication of FR2758909B1 publication Critical patent/FR2758909B1/fr
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
    • H01M4/26—Processes of manufacture
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/24—Alkaline accumulators
    • H01M10/28—Construction or manufacture
    • H01M10/281—Large cells or batteries with stacks of plate-like electrodes
    • H01M10/282—Large cells or batteries with stacks of plate-like electrodes with bipolar electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0413—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes
    • H01M10/0418—Large-sized flat cells or batteries for motive or stationary systems with plate-like electrodes with bipolar electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/04—Construction or manufacture in general
    • H01M10/0436—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment
    • H01M10/044—Small-sized flat cells or batteries for portable equipment with bipolar electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/24—Electrodes for alkaline accumulators
    • H01M4/26—Processes of manufacture
    • H01M4/30—Pressing
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M2004/026—Electrodes composed of, or comprising, active material characterised by the polarity
    • H01M2004/029—Bipolar electrodes
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M4/00—Electrodes
    • H01M4/02—Electrodes composed of, or comprising, active material
    • H01M4/64—Carriers or collectors
    • H01M4/70—Carriers or collectors characterised by shape or form
    • H01M4/80—Porous plates, e.g. sintered carriers
    • H01M4/808—Foamed, spongy materials
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P70/00—Climate change mitigation technologies in the production process for final industrial or consumer products
    • Y02P70/50—Manufacturing or production processes characterised by the final manufactured product

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
  • Battery Electrode And Active Subsutance (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)

Abstract

Linvention concerne une électrode bipolaire pour accumulateurs alcalins, comportant un écran conducteur (17), un collecteur tridimensionnel (20) comportant des aspérités (23i), plaqué sur chaque face de l'écran conducteur (17), et de la matière active remplissant les collecteurs (20) pour former respectivement les électrodes positive et négative. Selon l'invention, au moins une des faces de l'écran conducteur (17) est rainurée (18i), et les collecteurs tridimensionnels (20) sont collés sur l'écran conducteur (17) par une colle non conductrice (22) stable en présence d'un électrolyte fortement alcalin et sont en contact direct avec les faces externes de l'écran conducteur (17) via les aspérités (23i) des collecteurs tridimensionnels (20).par.

Description

La présente invention concerne une électrode bipolaire pour accumulateur à électrolyte alcalin du type comportant un écran bipolaire, conducteur électronique, sur les faces duquel sont fixées respectivement une électrode positive et une électrode négative. Plusieurs électrodes bipolaires en contact avec un électrolyte, constituant des "éléments" de l'accumulateur, sont mises en série par l'intermédiaire de l'écran bipolaire.
La présente invention a également pour objet un accumulateur alcalin comportant au moins une électrode bipolaire selon l'invention et un procédé de fabrication d'une telle électrode.
I1 est bien connu que le recours à un empilement bipolaire, c'est à dire à une collecte frontale des charges, conduit à de nombreux avantages tels que, notamment, l'obtention d'une énergie massique élevée lorsqu'il s'agit d'une batterie à haute tension ( > 24 V).
En revanche, en ce qui concerne les accumulateurs alcalins tels que Ni-Cd, Ni-Hydrures, Ni-Zn, des difficultés apparaissent au niveau d'un tel mode d'assemblage.
Pour l'essentiel, ces difficultés sont liées à la réalisation d'une connexion électrique entre l'armature des électrodes et l'écran conducteur séparant l'anode de la cathode, l'ensemble constituant une électrode bipolaire.
Dans le brevet FR 2711015, il a été prévu de souder les parties marginales des électrodes (zones non remplies par les matières actives) directement sur l'écran qui, dans beaucoup de cas, est un feuillard métallique. En effet, il a été observé que le compactage de la matière active dans les mousses de nickel assurant à la fois la rétention des matières actives et la collecte des charges, ne pouvait être effectué après la soudure des mousses sur le feuillard car il conduit à des fissures du feuillard et/ou l'arrachement des points de soudure.
Dans tous les cas, le recours à de nombreux points de soudure sur l'écran nécessite un réglage extrêmement délicat des soudures, tout dérèglement pouvant entraîner la perforation de l'écran bipolaire. Or la perforation de l'écran rend inutilisable l'électrode bipolaire et il en résulte qu'un tel procédé, bien que réalisable, est très coûteux, compte tenu des réglages fréquents et des rebuts inévitables.
Aussi plusieurs brevets, dont le brevet allemand
DE-A-29 07 262, ont proposé que la connexion entre l'écran bipolaire et l'électrode ou une structure conductrice intermédiaire soit assurée simplement par pression des zones conductrices de l'électrode sur l'écran. Une telle solution évite toute soudure mais il a été observé qu'elle conduit, après un certain nombre de cycles de charge et décharge de l'élément, à une augmentation progressive de la résistance interne de l'accumulateur, par accroissement de la valeur de la résistance de jonction entre la structure métallique de l'électrode et l'écran.
Par ailleurs, la réalisation d'accumulateurs alcalins bipolaires étanches implique que l'architecture des constituants soit telle que les phénomènes de recombinaison de l'oxygène formé en fin de charge puissent opérer avec une cinétique rapide. Pour cela, dans une électrode bipolaire telle que décrite dans le brevet DE-A 29 07 262, une structure tridimensionnelle intermédiaire telle qu'une mousse ou un tamis est disposé entre la matière active des électrodes et l'écran bipolaire.
Dans ces conditions, il convient que soient résolus les problèmes de connectique évoqués précédemment, au niveau écran/structure intermédiaire et structure intermédiaire/armature des électrodes.
D'autre part, le recours à l'emploi de composants supplémentaires de coût élevé tels que mousses et tamis, entraîne des coûts importants.
La présente invention a pour but de pallier notamment les inconvénients qui viennent d'être décrits.
A cet effet l'invention a pour objet une électrode bipolaire pour accumulateurs alcalins, comportant un écran conducteur, un collecteur tridimensionnel comportant des aspérités, plaqué sur chaque face de l'écran conducteur, et de la matière active remplissant les collecteurs pour former respectivement les électrodes positive et négative, et au moins une des faces de l'écran conducteur est rainurée, et les collecteurs tridimensionnels sont collés sur l'écran conducteur par une colle non conductrice stable en présence d'un électrolyte fortement alcalin et sont en contact direct avec les faces externes de l'écran conducteur via les aspérités des collecteurs tridimensionnels.
Les rainures de largeur, de profondeur et d'espacement déterminés, s'étendent sur toute la face de l'écran à l'exclusion d'une marge de largeur déterminée.
Selon une caractéristique de l'invention, les rainures s'étendent selon au moins deux directions X, Y différentes en communiquant les unes avec les autres.
Le collecteur tridimensionnel de chaque électrode est par exemple une mousse ou un déployé de nickel.
La colle 22 est par exemple une résine époxy.
L'écran conducteur est par exemple un matériau métallique ou un polymère comportant une charge conductrice.
La face de l'écran en regard de l'électrode négative est de préférence recouverte d'une couche de nickel, de cadmium ou de zinc d'épaisseur déterminée.
Pour un écran conducteur en polymère comportant une charge conductrice, la face de l'écran conducteur en regard de l'électrode positive est recouverte d'une couche de nickel d'épaisseur déterminée.
Pour une électrode de zinc, la face externe de l'électrode est rainurée, alors que la face de l'écran conducteur en contact de l'électrode n'est pas rainurée.
L'invention concerne en outre un accumulateur alcalin, notamment de type Ni-Cd, Ni-Hydrures, Ni-Fe, Ni
Zn, comportant au moins une électrode bipolaire selon l'invention.
L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une électrode bipolaire. I1 consiste
- à enduire les faces de l'écran conducteur d'un film de colle non conductrice,
- à appliquer les aspérités des collecteurs tridimensionnels servant également d'armatures aux électrodes, sur chaque face externe de l'écran conducteur enduite de colle,
- à maintenir une pression déterminée, pendant une durée déterminée, sur les collecteurs tridimensionnels pour chasser la colle entre les aspérités des collecteurs tridimensionnels et les faces externes de l'écran conducteur, et après polymérisation de la colle,
- à supprimer la pression sur les collecteurs tridimensionnels, et
- à empâter les collecteur de matières actives sans que les opérations de calandrage et de compactage des électrodes ne désolidarisent les collecteurs tridimensionnels de l'écran conducteur.
D'autres avantages et caractéristiques de la présente invention apparaîtront plus clairement à la lecture de la description qui suit faite en référence aux figures annexées qui représentent respectivement:
- les figures 1 et 2, une vue partielle d'un écran conducteur d'une électrode bipolaire selon l'invention respectivement en vue de dessus et en coupe selon l'axe
A-A,
- la figure 3, une vue schématique partielle, en coupe transversale d'un accumulateur alcalin, notamment un accumulateur Ni-Cd ou Ni-Hydrures comportant des électrodes bipolaires selon l'invention mises en série,
- la figure 4, une vue de détail en coupe d'une électrode bipolaire selon l'invention sur laquelle sont représentés l'écran et la structure tridimensionnelle après son collage sur l'écran et avant son remplissage de matière active.
Les différentes figures sont représentées sans tenir compte des échelles des dessins.
A la suite de différentes expériences effectuées dans le cadre de la présente invention il a été démontré qu'il était possible d'assurer la connexion électrique d'un collecteur tridimensionnel telle qu' une mousse métallique ou un déployé servant d'armature aux électrodes (notamment positives) avec l'écran bipolaire par collage de cette mousse sur l'écran. Les bons résultats obtenus sont inattendus dans la mesure où le collage est effectué à l'aide d'une colle non conductrice. Le succès du procédé résulte d'une mise directe en contact des aspérités du collecteur tridimensionnel, mousse métallique ou du déployé, avec l'écran conducteur à travers un film de colle.
Pour cela, selon l'invention, une pression déterminée est appliquée sur la mousse ou le déployé avant polymérisation de la colle. Cette pression doit être suffisante pour chasser la colle se trouvant interposée entre les aspérités du collecteur tridimensionnel et les faces externes de l'écran.
Après polymérisation, on obtient, d'une part une résistance surfacique de contact très faible (de l'ordre de 10 3 n cm2) et d'autre part, une excellente adhérence entre mousse et écran.
Pour effectuer une recombinaison rapide des gaz formés en fin de charge, il est nécessaire, d'une part de favoriser le départ de l'oxygène à partir de l'électrode positive où il se forme et, d'autre part, de faciliter son accès à l'électrode négative sur laquelle il va se recombiner.
Dans ce but, la présente invention consiste à remplacer la structure intermédiaire non remplie de matière active et située entre la masse active de l'électrode et l'écran par un rainurage de l'écran.
Les figures 1 et 2 illustrent un exemple de rainurage 1 sur les deux faces 2 et 3 de l'écran conducteur 4 d'une électrode bipolaire selon l'invention, respectivement suivant une vue de dessus et une vue en coupe selon l'axe A-A.
Les rainures li ont une largeur 1 comprise entre environ 1 et 10 mm et une profondeur P comprise entre environ 0,05 et 0,2 mm.
Dans un mode de réalisation ou l'écran 4 est un écran entièrement métallique, l'épaisseur e de ce dernier ne doit pas être trop importante et, dans ces conditions, la profondeur P des rainures li ne doit pas excéder environ 0,1 mm.
Le rainurage 1 de l'écran 4 peut être réalisé suivant une seule ou suivant plusieurs directions, par exemple, comme illustré sur les figures 1 et 2, suivant deux axes X et Y perpendiculaires, chaque rainure li communiquant avec les autres permettant ainsi le passage des gaz dans toutes les directions.
Les rainures li s'étendent sur toute la surface des faces 2 et 3 de l'écran conducteur 4 à l'exclusion d'une marge M d'environ 15 mm sur le pourtour de l'écran 4.
Ces marges permettent la fixation de l'écran à l'intérieur d'un élément d'accumulateur.
En outre, comme la connexion entre la mousse de l'électrode et l'écran bipolaire n'est plus effectuée par soudure, il devient possible d'utiliser comme écran un polymère conducteur (la conduction étant, par exemple, donnée par une charge en carbone), la densité de ce matériau permettant alors d'utiliser un écran d'une épaisseur allant jusqu'à 0,5 mm. Dans ces conditions, les rainures peuvent avoir une profondeur d'environ 0,2 mm.
Bien qu'a priori il soit envisageable d'utiliser directement un écran en polymère conducteur, des résultats plus intéressants en terme de résistance de contact sont obtenus lorsque la surface du polymère est revêtue par une couche métallique de faible épaisseur (inférieure à 10 ssm).
Ainsi, pour la face de l'écran en contact avec l'électrode positive, on revêtira préalablement celle-ci avec une couche de nickel d'environ 5 ssm d'épaisseur . Ce revêtement peut être obtenu par voie chimique (réduction de sels de Ni par l'hypophosphite) ou électrochimique.
En ce qui concerne l'électrode négative, pour des électrodes de cadmium ou d'hydrures, la face de l'écran est par exemple rainurée de la même façon que cela a été indiqué pour la face en contact avec l'électrode positive et revêtue par cadmiage ou zinguage afin de limiter les risques de dégagement d'hydrogène.
En revanche, dans un mode de réalisation d'une électrode bipolaire selon l'invention utilisant une électrode de zinc, le rainurage de l'écran est inopérant car les rainures sont progressivement obturées par le dépôt du zinc. Dans ces conditions, afin de faciliter l'accès de l'oxygène à toute l'électrode de zinc, la face externe de l'électrode de zinc est de préférence rainurée.
Dans le cas d'accumulateurs Ni-Cd ou Ni-Hydrures, le rainurage de l'écran, aussi bien du côté de l'électrode négative que de l'électrode positive, permet donc le dégagement aisé de l'oxygène sur la face des électrodes positives en regard de l'écran conducteur et sa recombinaison sur la face externe des électrodes négatives en regard de l'écran conducteur. Le transport de l'oxygène d'une électrode à l'autre s'effectue dans l'espace existant entre le bord des électrodes et le séparateur et la paroi de l'élément.
En revanche, dans un mode de réalisation d'une électrode selon l'invention appliqué au cas d'accumulateurs
Ni-Zn pour lesquels serait employée une membrane échangeuse d'ions séparant le compartiment anodique du compartiment cathodique, un étanchement étant réalisé dans certains cas sur tous les bords de la membrane, il convient de prévoir un mode particulier de passage des gaz comme décrit notamment dans le brevet français FR-2 689 319.
La figure 3 illustre un exemple de mise en série d'électrodes bipolaires 5 et 6 selon l'invention, appliquées à la réalisation d'un accumulateur notamment un accumulateur Ni-Cd ou Ni-Hydrures.
Un cadre 7 assure le maintien des électrodes 5 et 6 et l'étanchement de l'accumulateur.
Une électrode bipolaire 5 selon l'invention comporte un écran bipolaire 8 conducteur, fixé par ses extrémités 9 et 10 au cadre 7, une électrode positive 11 et une électrode négative 12 collées respectivement sur les faces de l'écran bipolaire 8 et sensiblement centrées par rapport à ce dernier.
Dans cet exemple, la face de l'écran 8 recevant l'électrode positive 11 est aménagée de rainures 13i, du même type que celles représentées aux figures 1 et 2 par exemple, mais sur une seule face de l'écran 8.
Ces rainures 13i permettent l'évacuation de l'oxygène dégagée sur la face externe de l'électrode positive 11.
L'électrode bipolaire 5 baigne par la base de l'écran concducteur 10 dans une réserve d'électrolyte 14.
Les électrodes 5 et 6 sont séparées les unes des autres par un séparateur 15.
Le séparateur 15 est imprégné d'électrolyte et baigne par sa base dans la réserve d'électrolyte 14.
I1 est pincé entre l'électrode positive 11 de l'électrode bipolaire 5 et l'électrode négative 16 de l'électrode bipolaire adjacente 6.
Un mode de réalisation détaillé d'une électrode bipolaire selon l'invention comportant une électrode positive du type NiOOH/Ni(OH)2 et un écran conducteur est décrit ci-après à titre d'exemple non limitatif en regard de la figure 4.
L'écran 17 est constitué par une plaque de polymère rendu conducteur par une charge de carbone. Le polymère est stable en milieu alcalin. L'épaisseur de la plaque 17, hors tout, est de 0,4 mm. Les rainures 18i situées sur la face en contact avec l'électrode positive ont une largeur de 1 mm et une profondeur de 0,2 mm. La distance entre deux rainures est de 8 mm. Le rainurage s'étend sur toute la surface de la plaque 17, à l'exclusion d'une marge M de 15 mm représentée sur les figures 1 et 2, située sur tout le pourtour de la plaque 20, ladite marge M, étant destinée à l'étanchement de l'accumulateur.
La face rainurée est recouverte d'une couche de nickel 19, sauf sur les marges M, l'épaisseur du dépôt de
Ni étant de 5 pm. La plaque 17 dans sa partie rainurée a une surface de 200 mm x 200 mm, soit 4 dm2.
La mousse de nickel 20 est constituée par une plaque dont l'épaisseur est de 2,2 mm et les dimensions externes 195 mm x 195 mm. L'ouverture de ses alvéoles 21i est de l'ordre de 0,25 mm, correspondant au produit ppi 125 commercialisé par la Société Nitech sous le nom MN 090.
La colle utilisée est une résine époxy, stable en milieu alcalin, telle que le produit Scotchweld de la
Société 3 M. Elle est fluidifiée par un solvant approprié (par exemple l'acétone) de telle sorte que 1'enduction de la surface externe de l'écran 17 rainuré conduise au dépôt d'un film de colle 22 représenté en trait fort sur la figure, dont l'épaisseur n'excédera pas 50 Clam, tout en étant au moins égale à 10 ssm.
La mousse de nickel 20 repose sur les parties externes de l'écran 17, c'est-à-dire sur les parties externes des rainures 18i, via ses aspérités 23i.
La plaque de mousse 20 de Ni est appliquée sur la face de l'écran 17 enduite de colle 22 en maintenant pendant au moins 0,5 heure une pression comprise entre 1,3 et 1,8 kg/cm2. A la température ambiante, la polymérisation s'effectue en 6 heures. Un chauffage sous rampe infrarouge permet d'effectuer plus rapidement cette opération. Après polymérisation, on peut supprimer la pression. Il est ensuite possible d'effectuer l'enduction de la mousse 20 par la matière active (non représentée) sans que les opérations de calandrage et de compactage désolidarise la mousse 20 de l'écran.

Claims (12)

REVENDICATIONS
1. Electrode bipolaire pour accumulateurs alcalins, comportant un écran conducteur (17), un collecteur tridimensionnel (20) comportant des aspérités (23i), plaqué sur chaque face de l'écran conducteur (17), et de la matière active remplissant les collecteurs (20) pour former respectivement les électrodes positive et négative, caractérisé en ce qu'au moins une des faces de l'écran conducteur (17) est rainurée (18i), et en ce que les collecteurs tridimensionnels (20) sont collés sur l'écran conducteur (17) par une colle non conductrice (22) stable en présence d'un électrolyte fortement alcalin et sont en contact direct avec les faces externes de l'écran conducteur (17) via les aspérités (23i) des collecteurs tridimensionnels (20).
2. Electrode bipolaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que les rainures (18i) de largeur, de profondeur et d'espacement déterminés, s'étendent sur toute la face de l'écran (17) à l'exclusion d'une marge (M) de largeur déterminée.
3. Electrode bipolaire selon la revendication 2, caractérisé en ce que les rainures (18i) s'étendent selon au moins deux directions (X, Y) différentes en communiquant les unes avec les autres.
4. Electrode bipolaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que le collecteur tridimensionnel (20) de chaque électrode est une mousse ou un déployé de nickel.
5. Electrode bipolaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que la colle (22) est une résine époxy.
6. Electrode bipolaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran conducteur (17) est un matériau métallique.
7. Electrode bipolaire selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran conducteur (17) est un polymère comportant une charge conductrice.
8. Electrode bipolaire selon les revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que la face de l'écran (17) en regard de l'électrode négative est recouverte d'une couche (19) de cadmium ou de zinc d'épaisseur déterminée.
9. Electrode bipolaire selon la revendication 7, caractérisé en ce que la face de l'écran conducteur (17) en regard de l'électrode positive est recouverte d'une couche (19) de nickel d'épaisseur déterminée.
10. Electrode bipolaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que pour une électrode de zinc, la face de l'électrode, opposée à celle en contact avec l'écran conducteur (17), est rainurée, et en ce que la face de l'écran conducteur (17) en contact de l'électrode n'est pas rainurée.
11. Accumulateur alcalin ,notamment de type Ni-Cd,
Ni-Hydrures, Ni-Fe, Ni-Zn, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une électrode bipolaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 10.
12. Procédé de fabrication d'une électrode bipolaire selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce qu'il consiste
- à enduire les faces de l'écran conducteur (17) d'un film de colle (22) non conductrice,
- à appliquer les aspérités (23i) des collecteurs tridimensionnels (20) servant également d'armatures aux électrodes, sur chaque face externe de l'écran conducteur (17) enduite de colle (22),
- à maintenir une pression déterminée, pendant une durée déterminée, sur les collecteurs tridimensionnels (20) pour chasser la colle (22) entre les aspérités (23i) des collecteurs tridimensionnels (20) et les faces externes de l'écran conducteur (17), et après polymérisation de la colle (22),
- à supprimer la pression sur les collecteurs tridimensionnels (20), et
- à empâter les collecteur (20) de matières actives sans que les opérations de calandrage et de compactage des électrodes ne désolidarisent les collecteurs tridimensionnels (20) de l'écran conducteur (17).
FR9700789A 1996-01-24 1997-01-24 Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin Expired - Fee Related FR2758909B1 (fr)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9700789A FR2758909B1 (fr) 1997-01-24 1997-01-24 Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin
KR1019980707558A KR20000064779A (ko) 1996-01-24 1997-02-05 알칼리전해질축전지용양극전극
JP10531658A JP2000507386A (ja) 1997-01-24 1997-02-05 アルカリ性電解質式蓄電池のための双極電極
EP97904495A EP0901690A1 (fr) 1997-01-24 1997-02-05 Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin
CA002249473A CA2249473A1 (fr) 1997-01-24 1997-02-05 Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin
PCT/FR1997/000230 WO1998033223A1 (fr) 1997-01-24 1997-02-05 Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin
US09/142,178 US6106974A (en) 1997-01-24 1997-04-23 Bipolar electrode for battery with alkaline electrolyte

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR9700789A FR2758909B1 (fr) 1997-01-24 1997-01-24 Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR2758909A1 true FR2758909A1 (fr) 1998-07-31
FR2758909B1 FR2758909B1 (fr) 1999-07-23

Family

ID=9502959

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR9700789A Expired - Fee Related FR2758909B1 (fr) 1996-01-24 1997-01-24 Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin

Country Status (7)

Country Link
US (1) US6106974A (fr)
EP (1) EP0901690A1 (fr)
JP (1) JP2000507386A (fr)
KR (1) KR20000064779A (fr)
CA (1) CA2249473A1 (fr)
FR (1) FR2758909B1 (fr)
WO (1) WO1998033223A1 (fr)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CA2380952A1 (fr) * 2002-04-08 2003-10-08 Jeffrey Phillips Batterie bipolaire au nickel-zinc a haut rendement, comprenant une couche mince et ayant la capacite d'effectuer la recombinaison de l'oxygene
US20080129253A1 (en) * 2006-11-03 2008-06-05 Advanced Desalination Inc. Battery energy reclamation apparatus and method thereby
KR100922878B1 (ko) * 2007-06-27 2009-10-20 에너그린(주) 반응면적 증대를 위한 니켈/아연 2차 전지용 음극판 및그의 제조방법
JP6664195B2 (ja) * 2015-11-16 2020-03-13 日本碍子株式会社 亜鉛二次電池

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022936A2 (fr) * 1991-06-13 1992-12-23 Sorapec S.A. Accumulateur alcalin a electrodes bipolaires et procedes de fabrication
NL9102117A (nl) * 1991-12-18 1993-02-01 Stork Screens Bv Poreus metaalhoudend laminaat en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
US5200281A (en) * 1991-11-18 1993-04-06 Westinghouse Electric Corp. Sintered bipolar battery plates
JPH08106906A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池用ニッケル発泡体式活物質保持基板の製造法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5102745A (en) * 1989-11-13 1992-04-07 Auburn University Mixed fiber composite structures
FR2689319A1 (fr) * 1992-03-26 1993-10-01 Sorapec Electrode bipolaire pour batterie d'accumulateurs.
US5593797A (en) * 1993-02-24 1997-01-14 Trojan Battery Company Electrode plate construction

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO1992022936A2 (fr) * 1991-06-13 1992-12-23 Sorapec S.A. Accumulateur alcalin a electrodes bipolaires et procedes de fabrication
US5200281A (en) * 1991-11-18 1993-04-06 Westinghouse Electric Corp. Sintered bipolar battery plates
NL9102117A (nl) * 1991-12-18 1993-02-01 Stork Screens Bv Poreus metaalhoudend laminaat en werkwijze voor het vervaardigen daarvan.
JPH08106906A (ja) * 1994-10-05 1996-04-23 Matsushita Electric Ind Co Ltd 蓄電池用ニッケル発泡体式活物質保持基板の製造法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
PATENT ABSTRACTS OF JAPAN vol. 096, no. 008 30 August 1996 (1996-08-30) *

Also Published As

Publication number Publication date
US6106974A (en) 2000-08-22
KR20000064779A (ko) 2000-11-06
EP0901690A1 (fr) 1999-03-17
JP2000507386A (ja) 2000-06-13
CA2249473A1 (fr) 1998-07-30
FR2758909B1 (fr) 1999-07-23
WO1998033223A1 (fr) 1998-07-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2609643B1 (fr) Accumulateur electrochimique bipolaire a emballage ameliore
FR2762934A1 (fr) Procede de fabrication d'une electrode utilisee pour une pile prismatique (parallelepipedique)
FR2504735A1 (fr) Dispositif de contact pour pile galvanique
EP0913874A1 (fr) Accumulateur étanche à enveloppe multicouche
EP0310075B1 (fr) Générateur électrochimique amorçable mettant en oeuvre des couples lithium/oxyhalogénure
EP3179532B1 (fr) Traversée étanche de type verre-metal, utilisation en tant que pour accumulateur électrochimique au lithium, procédé de réalisation associé
EP0402265B1 (fr) Batterie d'accumulateurs au plomb étanche, à électrodes bipolaires
FR2875996A1 (fr) Boitier de composant electronique, et batterie et condensateur electrique a double couche comprenant un boitier de ce type
EP2093820B1 (fr) Connection électrique pour accumulateur de courant
EP2870647A1 (fr) Collecteur de courant pour batterie lithium
EP0063982B1 (fr) Générateur électrochimique comprenant une électrode mince à gaz
WO2020245521A1 (fr) Film conducteur composite pour la réalisation d'accumulateurs d'énergie électrique, procédé de réalisation d'un tel film, et accumulateur électrique utilisant un tel film
FR3068831A1 (fr) Procedes de realisation d'un faisceau electrochimique d'un accumulateur metal-ion au moyen d'une membrane a electrolyte polymere gelifie, accumulateurs associes
FR2758909A1 (fr) Electrode bipolaire pour accumulateur a electrolyte alcalin
EP0587710B1 (fr) Accumulateur alcalin a electrodes bipolaires et procedes de fabrication
FR2766971A1 (fr) Procede de fabrication de piles et de batteries bipolaires a retention d'electrolyte ameliorees
FR3037725A1 (fr) Procede de realisation d'un faisceau electrochimique d'accumulateur au lithium avec mousse metallique aux extremites de feuillards
FR2677812A1 (fr) Accumulateur alcalin a electrodes bipolaires et procedes de fabrication.
EP1100137A1 (fr) Electrode non-frittée à support-tridimensionnel pour générateur électrochimique secondaire à électrolyte alcalin
CH716259A2 (fr) Batterie cellulaire.
FR3093380A1 (fr) Électrode pour dispositif de stockage de l’énergie rechargeable
EP0538154A1 (fr) Electrodes bipolaires pour accumulateur au plomb
CH716260A2 (fr) Batterie cellulaire.
FR3059159A1 (fr) Electrode pour faisceau electrochimique d'un accumulateur metal-ion a forte densite d'energie, accumulateur cylindrique ou prismatique associe
FR3058266A1 (fr) Procede d'evaluation de la quantite d'ions perdue dans un accumulateur electrochimique metal-ion afin de regenerer sa capacite, procede de regeneration associe

Legal Events

Date Code Title Description
ST Notification of lapse