Brevet FR2080678A1 — publié le 19711119

î 2080678 Il est connu que, lors du fonctionnement des accumulateurs électriques, de l'hydrogène et de l'oxygène gazeux se séparent par scission partielle de l'électrolyte. Il est, par suite, nécessaire d'ajouter de temps en temps de l'eau. Pour pouvoir se dispenser 5 entièrement d'effectuer ces remplissages ou, en tout cas, n'avoir à y procéder qu'au bout de temps de fonctionnement très longs, on a déjà proposé de recombiner catalytiquement l'hydrogène et l'oxygène gazeux séparés et de renvoyer dans l'accumulateur l'eau formée. Ainsi l'on connaît des dispositifs dans lesquels le mélange 10 gaaeux d'hydrogène et d'oxygène provenant d'accumulateurs traverse une capsule ouverte vers l'extérieur qui renferme le catalyseur dans une pièce d'insertion. Dans d'autres dispositifs, la gaine de la capsule comporte des ouvertures par lesquelles l'aire renfermant de l'oxygène atteint le catalyseur qui se trouve dans une piè-15 ce d'insertion. Il est désavantageux, dans ce cas, que la vapeur d'eau formée par le dégagement de chaleur accompagnant la recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène à la surface du catalyseur puisse s'échapper par les ouvertures, de sorte que la quantité d'eau récupérable est diminuée d'une quantité non négligeable. La 20 quantité d'eau récupérable est encore davantage diminuée, du fait qu'une partie du mélange d'hydrogène et d'oxygène s'échappe à l'air libre par les ouvertures, le catalyseur étant contourné. i»Jê-me de l'eau peut, en s'évaporant de l'électrolyte, s'échapper facilement par les ouvertures, et à vrai-dire surtout lorsque de 25 l'eau formée à l'état de vapeur sur le catalyseur par la réaction exothermique, liquéfiée sur les surfaces du condenseur mais en général assez chaude par rapport à l'électrolyte, provoque une augmentation de température dudit électrolyte. L'invention vise à éviter les inconvénients décrits et de ren->0 voyer dans l'accumulateur avec le moins de pertes possible l'eau formée par recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène séparés, et à maintenir à un niveau aussi bas que possible les pertes en eau de l'électrolyte par évaporation. Les buts énumérés ci-dessus sont atteints par l'invention, la-35 quelle est caractérisée en ce que le dispositif de recombinaison catalytique en eau de l'hyarogène et de l'oxygène et de renvoi de cette eau dans l'accumulateur comprend un boîtier étanche aux gaz relié à l'intérieur de l'accumulateur dans lequel se trouve un réservoir de catalyseur poreux, qui est relié à une ouverture de 40 boîtier débouchant à l'air libre, qu'obture un corps poreux 70 29830 2 200067" présentant une forte résistance à l'écoulement. La description détaillée qui va suivre, et les dessins annexés donnés uniquement à titre d'exemples non limitatifs, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. Sur les dessins 5 annexés : La Fig. 1 est une coupe longitudinale du dispositif, et La Fig. 2 est une coupe transversale, vers le milieu du dispositif de la Fig. 1. Le dispositif comporte un boîtier 1, fabriqué dans une matière 10 stable à la chaleur et étanche aux gaz, telle que, par exemple, une matière thermoplastique, une matière thermodurcissable, un élastomère ou une matière céramique, ou bien dans un métal ou dans une combinaison des matières citées. Il convient que le boîtier ait la forme semi-cylindrique représentée, avec un fond descendant 15 des côtés à une ouverture centrale inférieure 2. Le boîtier peut également présenter, éventuellement, une section de forme rectangulaire, circulaire ou elliptique. Le boîtier 1 comporte, en outre, une ouverture latérale 3 permettant d'introduire le réservoir de catalyseur 4 qui, lorsqu'il est inséré, se raccorde par une extré» 20 mité à l'ouverture 3. Une pièce d'obturation 5 est adaptée dans l'ouverture 3 et sa fermeture étanche peut être réalisée de façon connue, par exemple au moyen d'un joint 7« Le réservoir de catalyseur 4 qui se trouve dans le boîtier 1 et la pièce 5 obturant l'ouverture 3 sont constitués par une matière perméable aux gaz, 25 de préférence par une matière céramique.,On peut aussi utiliser, par exemple, du verre poreux, une matière plastique poreuse ou des substances analogues, le réservoir de catalyseur 4 et la pièce d'obturation 5 pouvant également être fabriqués chacun' dans une matière différente. Les deux pièces peuvent être rendues hydropho-30 bes de façon connue, par exemple au moyen d'une résine silicone. Le réservoir de catalyseur 4 et la pièce d'obturation 5 présentent, dans la forme de réalisation préférée, une section circulaire, mais celle-ci peut aussi être éventuellement d'une autre forme, par exemple rectangulairé ou elliptique. 35 A. l'intérieur du réservoir de catalyseur 4 se trouve un catalyseur 6, choisi parmi les métaux du groupe du platine, déposé de préférence sur dés matériaux de support. Il -est connu de préparer des catalyseurs de ce type sur des supports*- Si l'on relie l'ouverture 2 du dispositif décrit, par exemple 40 en insérant ou vissant la tubulure qui le prolonge dans l'ouvert bad original 70 29830 3 2080678 ture de couvercle d'un élément de batterie d'accumulateurs, avec son intérieur, le mélange gazeux d'hydrogène et d'oxygène qui se forme, par exemple, lors de la charge de l'accumulateur, pénètre, par l'ouverture 2, à l'intérieur du boîtier 1. Le mélange gazeux 5 traverse la paroi du réservoir de catalyseur 4 perméable aux gaz et parvient sur le catalyseur 6, sur lequel se développe la réaction exothermique connue de recombinaison en eau de l'hydrogène et de l'oxygène. L'eau qui se forme se présente à l'état de vapeur par suite de la réaction exothermique citée et se comporte comme 10 xin gaz qui sort du réservoir de catalyseur 4 pour pénétrer, de préférence, dans l'espace libre du boîtier 1. La pièce d'obturation 5> qui est ajustée étroitement dans l'ouverture 3> oppose une résistance à l'écoulement plus élevée que la paroi du réservoir de catalyseur 4« On choisit, dans ce cas, la résistance à l'écou-15 lement de la pièce d'obturation 5» de façon qu'à l'intérieur du boîtier 1 et de 1'accumulateur qui lui est relié, lors de l'arrêt d'alimentation en mélange gazeux d'hydrogène et d'oxygène, provoqué par exemple par surcharge, se développe une surpression limitée . 20 Dans l'exemple décrit, le réservoir de catalyseur 4 et la pièce d'obturation 5 sont constitués par la même matière céramique poreuse. On peut cependant obtenir une plus forte résistance à l'écoulement de la pièce 5 vis-à-vis des gaz, par exemple en choisissant de façon appropriée les dimensions de la section transversale 25 ou l'épaisseur de cette pièce. D'autres possibilités d'accroissement de la résistance à l'écoulement dans la pièce d'obturation 5 Par rapport à la paroi du réservoir de catalyseur 4 consistent à diminuer le diamètre des pores ou le nombre de pores de ladite pièce 5* On peut cependant 30 également, dans le même but, fabriquer la pièce d'obturation 5 et le réservoir de catalyseur 6 dans des matières poreuses différentes présentant une résistance à l'écoulement différente. L'eau formée par la réaction de recombinaison de l'hydrogène et de l'oxygène ne s'écoule, par suite de la résistance à l'écoule-35 ment plus élevée de la pièce 5» qu'avec de faibles pertes dans l'espace libre du boîtier 1 et se condense sur la face intérieure dudit boîtier. Par suite de la conformation du boîtier 1, l'eau retourne facilement par l'orifice 3 dans l'électrolyte de l'accumulateur. Il est pratiquement impossible que le mélange gazeux 40 s'échappe à l'extérieur sans passer par le catalyseur, du fait 70 29830 4 2080678 de la conformation selon l'invention du boîtier 1, du réservoir de catalyseur k et de la pièce d'obturation 5« Le dispositif présente, de ce fait, un bon rendement. Les pertes par évaporation de l'eau de l'électrolyte sont également considérablement rédui™ 5 tes, tant pendant le fonctionnement de l'accumulateur qu'au repos, notamment grâce à la pièce d'obturation 5 présentant la résistance à l'écoulement élevée décriteo Selon un mode de réalisation particulier de l'invention le boîtier du dispositif est constitué par le boîtier du compartiment 10 «Les gaz d® l'accumulateurs bad original 70 29830 5 2080678 REVENDICATIONS 1 - Dispositif de recombinaison eatalytique en eau de 1'hydrogène et de l'oxygène gazeux qui se forment lors du fonctionnement des accumulateurs électriques et de renvoi de cette eau dans 1*ac-5 cumulateur, caractérisé en ce qu'il comprend un boîtier étanche aux gaz, relié à l'intérieur de l'accumulateur dans lequel se trouve un réservoir de catalyseur poreux, qui est relié à une ouverture du boîtier débouchant à l'air libre qu'obture un corps poreux présentant une forte résistance à l'écoulement. 10 2 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le boîtier comporte une ouverture intérieure confornée en tubulure de prolongement, qui est enfoncée ou vissée en assurant un contact étanche aux gaz dans l'ouverture de couvercle d'un accumulateur. 15 3 - Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que son boîtier est constitué par le boîtier du compartiment des gaz de l'accumulateur.