Brevet FR2020748A1 — publié le 19700717

Comme supports de matériaux conducteurs pour les électrodes d'éléments galvaniques primaires et secondaires, on utilise la plupart du temps des treillis métalliques, des réseaux de fils métalliques ou des tôles perforées dans lesquels sont placées les masses constituant les électrodes et agissant électrochimiquement, lorsque les rilles ne possèdent pas par elles-memes une masse active suffisante et ne sont pas bien appropriées pour jouer le râle d'électrodes, les éléments galvaniques importants comportant de tels supports connus de matériaux conducteurs de ltélectricité doivent nécessairement, du fait de la masse spécifique élevée du métal, être d'un poids important, ce qui est indésirable dans beaucoup d'utilisations, La présente invention vise à écarter cet inconvénient dû au poids du fait que, conformément à un nouveau procédé, des matières de départ légères, utilisées comme matériau de constitution des supports, seront pourvues du matériau conducteur de l'é- lectricité, grâce à quoi le poids des éléments ainsi construits sera notablement diminué, par rapport à celui des éléments connus, permettant ainsi d'élargir les possibilités d'utilisation de tels éléments. Conformément à l'invention, le nouveau procédé de fa bricatio de supports de matériaux conducteurs pour les électro des d'éléments galvaniques primaires et secondaires consiste dans le fait que des feuilles, des tissus, des réseaux ou d'autres produits nloues, perforés et résistant aux acides, aux alcalis ainsi qu'à la chaleur, d'un faible poids spécifique par rapport aux métaux sont, pour obtenir leur conductibilité électrique1 revêtus d'une matière synthétique rendue électriquement conductrice par du carbone.et/ou une poudre métallique ou bien additionnés de façon homogène, dans leur masse, de carbone et/ou dlun métal, matière synthétique sur laquelle le métal électriquement actif sera ensuite déposé. Coi e matériau de revêtement spécialement approprié, destiné à revêtir la .-latière du support non conductrice, une dispersion de polytétrafluoréthylène charmée de carbone s'est montrée spécialement intéressante, les conditions dans lesquelles ces matériaux de support dlun faible poids spécifique et non conducteurs sont utilisables sont les suivantes 10 résistance chimique aux acides ou aux alcalis aux concentrations habituelles dans les batteries,-meme à température élevée (au moins 600 C) 2. création d'une conductibilité électrique satisfaisante et durable de ces matériaux non conducteurs à l'origine, par un pré-traitement ou un post-traitement approprié. Afin d'obtenir la conductibilité électrique des matériaux choisis suivant le paragraphe 1, on dispose de différentes possibilités A - Tous les matériaux.entrant en considération peuvent etre revêtus d'une couche en une matière conductrice de lté- lectricité, à savoir 1. directement par un métal, en appliquant le procédé de projection ou, dans la mesure ou ces matériaux supportent des températures élevées, par imprégnation au moyen de combinaisons organiques et transformation thermique subséquente à l'abri de 02, et en tout cas avec graphitation subséquente. 2. par recouvrement, par exemple par immersion ou imprégnation au moyen d'une laque organique chargée de particules de carbone (noir de fumée, graphite) ou d'une poudre métallique, cette laque satisfaisant dtautre part aux exigences chimiques. B - Avec certaines matières synthétiques appropriées, la totalité de la section du support peut être rendue conductrice, par le fait qu'on ajoutera ou mélangera intimement à ce ma tériaug avant qu'il soit travaillé, une poudre métallique finement divisée et/ou du carbone, Selon les cas, la masse de matière synthétique ainsi rendue conductrice sera conformée ou travaillée par coulée, extrusion, calandrage, imprégnation, moulage ou autre traitement, pour constituer les supports. Sur ces supports ainsi rendus conducteurs de l'une des façons décrites, et utilisés coirme structure porteuse des électrodes, il faut ensuite déposer le métal électrochimiquement actif, ce qui peut être réalisé, entre autres, en appliquant le provo cédé par projection de métal, qui assure une adhérence satisfaisante sur le support0 Si celui-ci présente une surface suffisamment rugueuse, le métal pourra aussi être déposé par voie galvanique, On pourra soumettre à une galvanisation subséquente un matériau déjà revêtu par projection, lorsque la couche de métal projetée est trop mince, et que l'adhérence du métal galvanique sur le matériau n'est pas suffisamment forte. EXEMPLES : Un réseau de fibres de verre à mailles d'environ 2mm, et d'une épaisseur d'environ 1/2 mm est d'abord dégommé puis revêtu, dans une installation d'imprégnation, d'une dispersion de polytétrafluoréthylène contenant du carbone par exemple, puis séché et fritté. Cette dispersion de polytétrafluoréthylène a été choisie comme liant organique du fait de sa très grande résistance chimique et thermique. le réseau ainsi imprégné par la dispersion de polytétrafluoréthylène rendue conductrice présente une résistance superficielle quadratique de 3 Ohms ses mailles sont bien ouvertes, et l'adhérence à la structure en fibres de verre est très forte. En partant de différente échantillons de ce réseau de fibres de verre revêtu d'une dispersion de polytétrafluoréthylène rendue conductrice, on a déposé par projection différents mé- taux (Cu, Zn, Sn, Pb, Ni et Cd) en utilisant une atmosphère de gaz protecteur, et l'on a obtenu une forte adhérence à la couche de matière synthétique conductrice. Ces couches de métal projet té sont facilement renforcées par galvanisation, et elles peu- vent être facilement soudées en utilisant de la soudure ten#i-s, Par incorporation des métaux électrochimiquement ac- tifs, sous forme de poudre ou de pâte, ou bien de combinaisons métalliques sous forme de pâte d'oxyde par exemple dans ces réseaux, on peut obtenir des électrodes pour éléments galvaniques primaires et secondaires de surface intérieure relativement importante et qui, du fait du matériau de support léger, ne sont que d'un poids extrêmement réduit. REVENDICATIONS 1.- Procédé pour la fabrication de supports de matériaux conducteurs pour les électrodes d'éléments galvaniques primaires et secondaires, caractérisé par le fait que des feuilles, des tissus, des réseaux, ou d'autres produits analogues perforés et résistant aux acides, aux alcalis ainsi qu'à la chaleur, d'un faible poids spécifique par rapport aux n taux sont, pour obtenir leur conductibilité électrique, revêtus d'une matière synthétique rendue électriquement conductrice par du carbone et/ou une poudre métallique, ou bien additionnés de façon homogène, dans leur masse, de carbone et/ou d'un métal, matière synthétique sur laquelle le métal électriquement actif sera ensuite déposé. 2. Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé par le fait que, cornue couche de revêtement pour les supports, on utilise une dispersion de polytétrafluoréthylène contenant du carbone0 30- Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé par le fait que, sur les feuilles, tissus ou réseaux rendus conducteurs on dépose par projection, et sous atmosphère protectrice, les métaux qui participent activement aux réactions électrochimiques de la batterie considérée, sous forme du métal~ ou sous forme de ses combinaisons. 4.- Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé par le fait que les feuilles, tissus, réseaux ou autres produits analogues résistant à la chaleur sont directement rendus conducteurs par projection de métaux, après dégommage0 5.- Procédé suivant la Revendication 1, caractérisé par le fait que les feuilles, tissus, réseaux ou autres produits analogues rendus conducteurs reçoivent une couche métallique électrochimique renforcée par voie galvanique0