Brevet FR2104824A1 — publié le 19720421

i 2104824 La présente invention concerne des éléments d'accumulateur alcalin scellés ou munis de soupapes de sûreté de dégagement et comportant des anodes contenant du zinc. Plus précisément, elle concerne des éléments dont les composants sont assemblés en étant soumis à une pression. 5 On sait depuis longtemps que le remplacement du cadmium par le zinc rf«ng un élément de batterie d'accumulateur scellé conduit à une économie de l'ordre de 25 %. Bien que les éléments au nickel-cadmium aient des durées, exprimées en cycles de charge/décharge, relativement longues de 500 cycles en moyenne, ils n'ont pas la grande énergie spécifique, ni les 10 tensions élevées des éléments au nickel«zinc. Cependant, l'élément au nickel-zinc présente l'inconvénient d'être sujet au phénomène de la croissance de dendrites ou "d'arborescences" qui se produit et se propage à partir de l'électrode de zinc pendant la charge et finalement conduit à des branches arborescentes conductrices qui s'étendent jusqu'à l' électro-15 de de nickel, court-circuitant l'élément et réduisant considérablement sa durée utile. Bien que de nombreuses tentatives aient été effectuées pour supprimer ou tout au moins réduire ce phénomène gênant, personne, à la connaissance du demandeur, n'a pu réaliser un élément qui pourrait concurrencer favorablement les éléments ai nickel-cadmium ou argent-cadmium 20 du point de vue/Apport perfornance/prix. Les ensembles au nickel-zinc ont soulevé un intérêt considérable au début du 20ème siècle en Russie ^voir brevet U.R.S.S. n° 5100 (l901 )j et aux Etats-Unis d'Amérique, en particulier d'après les recherches de Drumm en Irlande (brevets des Etats-Unis d'Amérique n° 1 995 115, n° 2 003 552 25 et n° 2 013 379)» Plus récemment, on s'est à nouveau intérressé à l'ensemble nickel-zinc en insistant particulièrement sur la croissance des aendrites, par exemple dans le brevet des Etats Unis d'Amérique n° 3 485 673 qui décrit l'utilisation d'un électrolyte aqueux constitué par de l'hydro-xyde de potassium et du carbonate de potassium. Dans les compte-rendus 30 du 21ème Congrès concernant les sources de courant,on indique, dans la section "éléments au nikel-zinc", première partie, pages 70 à 73, que la formation de dendrites peut être diminuée en utilisant un "électrolyte rare". Une caractéristique de cette technique est l'enroulement des électrodes de zinc avec des séparateurs de divers types. Cela a conduit en général à 35 des plis, des bosses et à des cavités intérieures formés en divers points le long de 1'intersurface entre le séparateur et l'électrode et dans le séparateur lui-même, ce qui provoque un mouillage hétérogène de l'intersurface et la formation de zincate dans l'espace inter-électrodes. Ce 71 28296 2 2104824 procédé d'enroulement a été employé sur une grande échelle avec les éléments nickel-cadmium, comme l'indique par exemple le brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 410 726. Le fait d'enfermer l'anode limite également sérieusement le passage des gaz en direction et en provenance des électrodes, 5 ce qui provoque souvent une forte augmentation de pression et nécessite des évents. L'absence de pression appliquée à la "pile" de composants des accumulateurs a également conduit à un mouillage irrégulier. Un séparateur classique, en étoffe non tissée, ayant une porosité irrégulière et une perméabilité mal choisie, accentue encore l'irrégularité du profil de 10 mouillage dans le sens de la longueur de l'électrode. On a observé que cette croissance de dendrites et cette formation d'arborescences sont favorisées et accentuées/ïe mouillage irrégulier de l'intersurface. la. présente invention a pour objet un élément qui ne s'échauffe pas de manière appréciable au cours d'une charge ou surcharge, cet élément 15 d'accumulateur au nickel-zinc scellé ou muni d'une soupape de sûreté, pouvant fonctionner dans n'importe quelle position ou attitude et les plaques-électrodes et le séparateur étant façonnés et serrés sous une forte pression ; cet élément a une capacité énergétique maximale par unité de volume et l'amélioration de sa durée utile étant obtenue par la réduction 20 de la croissance des dendrites, le maintien d'un mouillage uniforme entre le séparateur et la plaque-électrode en zinc, une intersurface sensiblement uniforme, la suppression des cavités intérieures entre le séparateur et les plaques-électrodes de zinc et une recombinaison plus, facile des gaz pour éviter la destruction de l'élément qui peut être déchargé complète-25 ment. L'élément d'accumulateur selon l'invention, scellé ou à soupape de sûreté, contient au moins une plaque positive, au moins une plaque négative contenant une matière active à basede zinc relativement lisse, un séparateur mouillable par une solution alcaline intercalé entre les plaques 30 de polarité opposée et des contacts électriques pour collecter le courant. On a observé qu'il importe, pour réduire au minimum la croissance de dendrites dans l'élément, de maintenir un mouillage uniforme sur 1'intersur-.séparateur/ face / plaque-électrode en zinc en réalisant une intersurface quasiment régulière et dépourvue de plis, faux plis ou autres accidents créant des 35 cavités. Pour améliorer encore la régularité de l'intersurface et du mouillage, le type de séparateur a de l'importance, à savoir qu'il doit avoir une microporosité uniforme et une perméabilité particulière. Cette uniformité doit intéresser non seulement les intersurfaces, mais aussi toutes 71 28296 3 2104824 les surfaces sensiblement parallèles à l'intersurface, considérées à l'intérieur du séparateur. L'application d'une pression à la "pile" constituée par les plaques et le séparateur et l'utilisation de la "rareté" de l'é-lectrolyte sont par ailleurs importante^ du fait qu1 elles réduisent, la croi®-5 des dendrites et communiquent une longue durée à l'élément. Les éléments selon l'invention peuvent être utilisés à la place d'éléments classiques au nickel-cadmium pour presque toutes leurs applications, à savoir les instruments transportables tels que ohamètres, oscilloscopes, équipements de télécoomunications et équipements pfaotogra-10 phiques. Cet élément est particulièrement intéressant étant docmé la disponibilité facile et le bas prix des matières premières utilisées pour sa réalisation ; cet élément peut être orienté dans n'importe quelle position en service et sa tension et sa densité énergétique élevées sont intéressantes. 15 D'autres caractéristiques ressortirait de la description détaillée qui va suivre, faite en regard des dessins annexés et donnant à titre explicatif, mais nullement limitatif, un mode de réalisation conforme à l'invention. Sur l«o dessins annexés : 20 la figure 1 est une vue intérieure avec arrachement partiel, d'un élé ment nickel-zinc enroulé en spirale selon l'invention ; la figure 2 est une coupe schématique agrandie suivant la ligne 2-2 de l'élément de la figure 1 ; la figure 3 est une vue agrandie représentant l'intersurface entre 25 une plaque de zinc 2 et un séparateur 6, prise le long de la ligne 3-3 de la figure 2. La présente invention est particulièrement adaptée aux éléments comportant des électrodes de zinc. L'électrode de polarité opposée contient une matière active à base de métaux plus électropositifs que le zinc, par 30 exemple des oxydes de nickel, de l'oxyde d'argent, de l'oxyde de manganèse, des mélanges desdits oxydes, de l'oxygène, etc... La description ci-après concerne l'utilisation du nickel bien que l'invention ne soit pas limitée à ce dernier et doive être généralisée. L'électrode positive en oxyde de nickel est de préférence un 35 flexible, non auto-portant, capable d'être enroulé, tassé ou formé sous une pression choisie dans son bac, bien que cela ne soit pas limitatif. Les électrodes de nickel utilisées dans les éléments classiques au nickel-cadmium conviennent en général. Par exemple, des électrodes imprégnées 71 28296 « 2104824 sont de préférence réalisées à l'aide d'un substrat poreux électriquement conducteur, constitué par de la poudre de nickel métallique réunie par frit-tage à une grille en toile de fil de nickel ou en métal déployé. Ce substrat poreux est ensuite imprégné habituellement d'une solution de nitrate 5 de nickel, puis plongé dans une solution d'hydroxyde de potassium en même temps qu'une contre-électrode, pour permettre à la solution alcaline basique de diffuser lentement dans les pores du substrat, avec précipitation in situ d'hydroxyde de nickel dans les pores. Un autre procédé connu de réalisation d'électrodes de nickel consiste à fixer de l'hydroxyde bêta-10 nickelique particulaire (par exemple préparé par le procédé du brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 489 664) à un substrat métallique électrochi-miquement actif en utilisant un liant plastique. Il est préférable, quand on utilise l'électrode imprégnée susmentionnée, d'appliquer sur le substrat une mince couche d'hydroxyde de nickel . 15 à forte aptitude d'inversion. Une forte aptitude à l'inversion est nécessaire pour réaliser un grand nombre de cycles de charge/décharge utiles. Cependant, étant donné que la durée de l'élément nickel-zinc dépend en général de la vie plus courte de l'électrode de zinc, les plaques de nickel peuvent être de construction plus simple, toujours avec une durée uti-20 le (nombre de cycles) satisfaisante. Tout comme la plaque de nickel, l'anode comportant une matière active à base de zinc est de préférence (sans que cela soit limitatif) flexible, non auto-portante et peut être enroulée en spirale ou autrement et ré-4 alisée de manière à prendre me configuration déterminée et à permettre 25 la superposition sous pression aux autres composants de l'élément renfermés dans le récipient qui leur est destiné. L'électrode de zinc est de préférence (sans que cela soit limitatif) constituée par une feuille ou grille mince servant de support, enduite d'une pâte, frittée, imprégnée ou rendue active d'une autre manière fiable avec une couche ou revêtement, 30 constituée par une matière active à base de zinc. Le substrat est en général une grille plane et mince, par exemple une grille en toile métallique, une feuille de métal perforée ou une grille déployée (en fer, en acier ou en un autre métal) qui est à préférer à cause de son prix peu élevé et de ses caractéristiques avantageuses. Le subs-35 trat doit constituer un support de longue durée sur lequel la matière active à base de zinc est fixée solidement, reste en bon contact électrique, et est électrochimiquement active et apte à l'inversion, pendant toute la durée utile de l'élément. 71 28296 5 2104824 L'enduction par une pâte est un procédé préféré d'application d'une matière active à base de zinc sur le support. Les procédés et les mélanges pâteux classiques entrent dans le cadre de la présente invention. Une pâte préférée est constituée par environ 25 à 99 % en poids, et mieux 5 ' encore par environ 35 à 85 % en poids de poudre de zinc relativement pur et environ 15 ou moins, en poids d'oxyde mercurique (ou d'un composé jouant un rôle semblable) mélangé avec un liant approprié, par exemple une solution aqueuse de carboxyméthylcellulose sodée. On peut également incorporer de l'oxyde de zinc, de préférence dans des proportions comprises 10 entre environ 10 et 60 % en poids du produit. Il faut employer suffisamment de liant pour mélanger les ingrédients de manière à obtenir une pâte lisse. Après que cette pâte a été appliquée sur le support, par exemple par moulage7et qu'on l'a laissée sécher, il importe que la surface de la pla-15 que soit assez lisse ou régulière pour obtenir me intersurface sensiblement uniforme au contact du séparateur adjacent. Il est souvent avantageux de mouler par pression la matière active à base de zinc sur le substrat., opération suivie d'un polissage pour obtenir la régularité nécessaire, Cependant, le degré de régularité nécessaire de la plaque varie en 20 général en sens inverse de l'aptitude du séparateur à se déformer, à se plier et, aussi, à épouser étroitement le contour de la surface de la pla-que-électrode. Une absence quasi totale de cavités internes le long de l'intersurface empêche la croissance de dendrites et prolonge considérablement la durée utile de l'élément. Il importe que la totalité de la sur-25 face de la plaque reste active et les excès locaux de densité de courant sont à éviter pour empêcher une formation anormale de dendrites de zinc. Il est souhaitable d'utiliser un excès de matière active à base de zinc réductible, par exemple de ZnO, par rapport à la proportion de matière oxydable de la cathode présente afin de réduire au minimum le déga-30 gement d'hydrogène par la plaque de zinc ainsi que les détériorations éventuelles de l'élément pendant une charge ou une surcharge. Si cette précaution n'est pas observée, ou si, pour un motif quelconque, la pression de gaz devient excessive, on peut utiliser une électrode auxiliaire pour le dégazage. 35 Un séparateur est intercalé entre les plaques-électrodes de polarité opposée, afin d'empêcher toute liaison conductrice métallique entre elles. Par ailleurs, le séparateur est constitué par une ou plusieurs couches qui retiennent 11électrolyte et permettent de relier électriquement les plaques 71 28296 6 2104824 par conduction électrochimique par les ions, La partie du séparateur au contact immédiat de la plaque de zinc absorbe et retient une grande quantité d'électrolyte alcalin, à la manière d'un buvard spongieux. Une autre caractéristique importante de cette couche du séparateur est la suivante : 5 quand elle est mouillée et placée en contact intime sous pression avec la plaque de zinc, l'intersurface ainsi formée ne comporte pratiquement pas de cavités fermées J en d'autres termes, cette couche du séparateur épouse de très près la forme de l'électrode de zinc. Il est absolument nécessaire que la plaque de zinc négative soit mouillée quasi uniformément par l'élec- 10 trolyte pour réduire au minimum ou même éliminer en pratique la croissance des dentrites. Une autre condition importante concerne la partie du séparateur en contact immédiat avec l'électrode de zinc, à savoir : sa porosité et sa perméabilité à l'électrolyte le long de l'intersurface séparateur/électro-15 de de zinc doivent être pratiquement 'iniformes. On a observé que cette condition s'applique également à toute surface considérée comme sensiblement parallèle à l'intersurface dans la masse du séparateur lui-même. On a noté que cette caractéristique est essentielle pour obtenir l'homogénéité de mouillage mentionnée ci-dessus. Selon l'invention, cette couche de 20 séparateur a une perméabilité à l'air comprise de préférence entre 0,Q3 et 30, mieux encore, entre 0,15 et ljj, et, de manière optimale, comprise entre environ 0,6 et 3m /m .mn de séparateur pour une différence de pression de 12,7mm d'eau. Le pouvoir absorbant de ce séparateur pour un électrolyte alcalin (solution à 35 % en poids de K0H) est de pré-25 férence compris entre 0,55 et 0,95,et mieux encore entre 0,7 et 0,9 g d'é-lectrolyte par millilitre de séparateur et d'électrolyte qu'il contient. Des matériaux particulièrement recommandés et qui satisfont aux conditions ci-dessus sont les matériaux cellulosiques, en particulier les matériaux à base de cellulose de coton et mieux encore les papiers-filtres de haute 30 qualité, c'est-à-dire les papiers-filtres qui résistent à l'attaque par un électrolyte alcalin et à l'oxydation. Le degré de polymérisation des matériaux cellulosiques est,par définition, le nombre de motifs d'un an- ,1a hydroglucose par molécule. A la différence de / plupart des séparateurs classiques pour éléments, alcalins, les séparateurs préférés selon l'inven-35 tion sont constitués par des fibres qui ont un degré de polymérisation de préférence au moins égal à environ 3500 et mieux encore à environ 7500. On peut utiliser des. matériaux non cellulosiques tels que les caoutchoucs ou les matières plastiques microporeux , par exemple le "Néoprène", le chlorure 71 28296 7 2104824 de polyvinyle et le polyéthylène microporeux, bien que les papiers-filtres doivent leur être préférés. La "Cellophane" normale manque de résistance mécanique et ne peut épouser correctement la forme de la plaque de zinc; en d'autres termes, 5 des cavités se forment souvent à 11 intersurface. Les séparateurs classiques en étoffe poreuse non tissée, par exemple le "Pellon" (marque déposée de la Firme PELLON CORPORATION, Etats-Unis d'Amérique) bien que constituant de très bons séparateurs pour les applications auxquelles ils sont destinés, comne le cas des éléments au nickel-cadmium, sont inutili-10 sables pour les applications de l'invention et ont constitué une pierre d'achoppement en ce qui concerne les recherches antérieures sur la technique des accumulateurs nickel-zinc. Ces séparateurs soit insuffisamment uniformes, exagérément poreux et permettent et favorisent facilement la croissance de dendrites de zinc à travers les interstices poreux. Lorsqu'on 15 l'examine avec un agrandissement de cent fois, on voit que le "Pellon" est constitué par une matrice de fibres superposées et entrelacées avec des canaux bien définis traversant ladite matrice. La présence de canaux ou d'autres cavités intérieures importants permet à l'électrolyte de se rassembler par capillarité, et on a observé que cela est nuisible étant don-20 né que cela permet aux dendrites d'y croître facilement . Par contre, les séparateurs selon l'invention ont une apparence trouble et opaque, même si aperçoit aucune structure fibreuse et on ne voit aucun canal. Une membrane semi-perméable, par exemple en cellulose régénérée ("Cel-25 lophane") peut être incorporée en liaison avec la couche de séparateur uniforme définie ci-dessus de manière à réduire encore la croissance de dendrites et à empêcher toute conduction métallique entre les plaques positive et négative, bien que cette membrane ne soit pas indispensable» D'autres couches ou revêtements de matériaux appropriés, connus des ?0 spécialistes, peuvent être utilisées et sont dgna le cadre de l'invention. En ce qui conoerne l'électrolyte, on utilise de préférence l'électrolyte alcalin. Cet électrolyte constitue de préférence une source d'ions hydroxyle qui joue un rôle dans les réactions électrochimiques intéressant les plaques. Bien qu'on admette que les réactions, accompagnant les dé-35 charges, qui se produisent à la cathode en nickel (par exemple) et à l'anode de zinc soient les suivantes, ces réactions ne sont pas encore complètement éclaircies et ne doivent aucunement limiter la présente invention ; 71 28296 8 2104824 HiOOH + HO + e" »Nl(QH)g + CH~ (cathode) Zn + 20H" » Zn (0H)2 + 2e" (anQde) Les réactions accompagnant la charge sont les réactions inverses de celles accompagnant la décharge. Les électrolytes à préférer sont les hy-5 droxydes de métaux alcalino-terreux tels que 11hydroxyde de calcium et l'hydroxyde de strontium} ainsi que les hydroxydes de métaux alcalins, par exemple les hydroxydes de sodium, potassium, lithium, rubidium et césium. On peut utiliser des mélanges des hydroxydes ci-dessus. Celui qui est le plus intéressant , étant donné ses caractéristiques économiques et de dis-10 sociatlon, est l'hydroxyde de potassium, de préférence en solution de concentration comprise entre environ 20 et 45 %» bien qu'on puisse l'employer à des concentrations plus faibles ou plus élevées. On peut ajouter des ad-■ dltifs compatibles, n'entravant pas la réaction, à savoir (sans que cette énumération soit limitative) les inhibiteurs de corrosion et les agents 15 agissant sur la solubilité tels que le carbonate de potassium (voir brevet des Etats-Unis d'Amérique n° 3 485 673), etc. La quantité d'électrolyte présente doit' être juste suffisante pour mouiller l'élément et assurer une conduction électrolytique, L'humidité est à préférer, bien qu'un mouillage plus ou moins accentué convienne • 20 Non seulement cette rareté de 1*électrolyte réduit considérablement la croissance des dendrites de zinc, mais aussi elle facilite la recombi-nalson de l'oxygène avec la matière active de la plaque de zinc, évitant ainsi l'augmentation de pression du gaz. L'assemblage et la constitution de l'élément, H»na ie cas de la réa-25 lisaticm avec enroulement en spirale, seront mieux compris en se référant aux dessins annexés, dans lesquels les pièces semblables sont désignées par des références identiques sur les diverses figures. Si l'on se reporte aux figures, les composants intérieurs de l'élément comprennent une électrode positive 4, une électrode négative 2 et un 30 séparateur 6 saturé jusqu'à l'humidité par une solution à 35 % de KOH et sont enfermés dans un boîtier cylindrique 8 avec un couvercle 10. L'électrode négative 2 en zinc est réalisée en recouvrant une longue bande d'acier déployé d'un mélange pâteux contenant environ 65 fo en poids de poudre de zinc, environ 30 % en poids d'oxyde de zinc et environ 5 % en poids 35 d'oxyde mercurique rendu piteux par une quantité suffisante d'une solution aqueuse de méthyl-cellulose.La bande, constituant l'électrode est aplanie. L'électrode positive de nickel est réalisée par imprégnation d'une plaque de nickel frittée par me matière active à base de nickel, la grille 71 28296 s 2104824 support 14 est légèrement plus poreuse et moins dense que la grille d'acier 16 utilisée pour l'anode. Le séparateur 6 est constitué par plusieurs couches de matière(s) absorbante et membraneuse. Une couche de papier-filtre de bonne qualité, de porosité assez uniforme et dont la perméabi-5 lité à l'air est de 2,1 nr^m^ irai de séparateur, pour une pression différentielle de 12,7 n® d'eau, est au contact de l'électrode de zinc. la rétention de 1'électrolyte par le papier-filtre est d'environ 0,8 g d'électrolyte par millilitre de séparateur et d'électrolyte absorbé. La bande 6 formant le séparateur, la bande 2 fornant l'électrode de 10 zinc et la bande 4 formant l'électrode en nickel sont enroulées en spirale à la machine sous une pression d'environ 21 bars de manière à obtenir un ensemble enroulé très serré. La figure 2 est une vue schématique en coupe partielle effectuée suivant le plan 2-2 de la figure 1. la cavité cylindrique axiale 12 correspond à l'espace occupé par le mandrin sur le-15 quel on enroule les composant superposés de l'élément. En général, la pression de superposition est élevée et suffisante pour réduire au minimum l'apparition de cavités. Cette pression dépend de la configuration de l'élément et de la nature des matériaux employés. On utilise de préférence une pression d'au moins 7 bars environ et, mieux encore, d'au moins 17,5 20 à 70 bars environ. On a observé que cette pression minimale de superposition d'environ 7 bars est très avantageuse du fait qu'elle réduit la croissance des dendrites, apparamment parce que la forte pression appliquée à l'empilement diminue considérablement la formation de poches et de cavités dans le séparateur et le long de l'intersurface "plaque de zinc/sépa-25 rateur" et permet de réduire la quantité d'électrolyte. L'ensemble enroulé en spirale de la figure 2 est fortement serré pour empêcher tout déroulement ou glissement et est ensuite introduit dans le récipient en acier ou bac 8. Ce récipient est de préférence isolé électriquement par un revêtement plastique, en polytétrafluoréthylène ou en une 30 autre matière isolante. En variante, l'ensemble du récipient 8 peut être réalisé en une matière isolante appropriée. Des cosses conductrices en métal, non représentées, partent d'une part de l'anode pour aboutir au récipient d'acier 8 et, d'autre part de la cathode pour aboutir à la face inférieure du couvercle 10, là où le couvercle et le bac sont séparés par 35 une matière isolante convenable, par exemple du caoutchouc ou une matière plastique. Le couvercle est fixé au bac par sertissage de ses bords autour de l'ouverture du bac ou par d'autres moyens. Un capuchon 11 est fixé de préférence au couvercle 10 et contient une soupape de sûreté appropriée 71 28296 10 2104824 pour 11évacuation des gaz quand, la pression devient excessive, du fait des conditions défavorables dans lesquelles se trouve l'élément, par exemple un régime de charge exagéré, bien qu'une telle pression exagérée soit rare et on peut utiliser dans certains cas des éléments hermétiques, bien 5 que cela ne soit pas recommandé pour des raisons de sécurité. Des trajets pour le passage de 11 oxygène et sa recombinaison sont créés par 1'espace 22 au fond de l'élément, un espace analogue à proximité du couvercle de l'élément (non représenté) et la cavité axiale cylindrique 12. Ces trajets permettent la recombinaison du gaz et empêchent la destruction de l'élé-10 ment. Par ailleurs, l'espace vide 22 est avantageux du fait qu'il empêche la formation d'une masse locale d'électrolyte ainsi que celle de poches de zincate. La figure 3 représente une coupe partielle, suivant le plan 3-3 de la figure 2, de l'intersurface 5 formée^ar le séparateur 6 et la plaque de 15 zinc 2, à très grande échelle (grandissement aproxixnatif de 100 fois). Le séparateur épouse intimement la surface de la plaque de zinc et il n'y a pratiquement aucun vide ni poche interne. Si l'on examine avec le même grandissement du "Pellon" ("Nylon" bygroscopique), on observe des poches, des cavités et des canaux importants partant radialement de l'intersur-20 face séparateur/électrode. Bien que l'exemple pratique ci-après décrive certaines réalisations préférées de l'invention, celle-ci n'est aucunement limitée par ledit exemple. hJflpT .F. 25 Le tableau annexé permet de comparer les perfomances d'un élément classique au nickel-cadmium (élément B) et d'un élément nickel-zinc type de la technique antérieure (élément C) avec celles d'un élément nickel-zinc selon l'invention (élément A). L'avantage le plus important de l'élément A par rapport à l'élément B est sa tension nominale accrue (25 %), 30 sa densité énergétique plus élevée et son prix de revient nettement plus bas. L'élément B a l'avantage d'une plus grande durée utile (exprimée en cycles) mais la durée utile de l'élément A est plus que suffisante pour presque toutes les applications auxquelles ces éléments sont destinés. Cependant, il y a un certain nombre d'applications pour lesquelles une durée 35 utile d'ai^oins 150 ou 200 cycles est nécessaire et l'élément C est déficient à ce point de vue, tandis que l'élément A satisfait à cette condition, L'élément A présente l'avantage additionnel important par rapport à l'élément C qu'on peut le maintenir dans n'importe quelle position pendant 1 28296 11 2104824 la décharge ou la charge. Par ailleurs, l'élément C n'est pas scellé en permanence et par conséquent exige un certain entretienJ il faut, dans certains cas le maintenir en position verticale en service; etc... TABLEAU Caractéristiques types /,\ jp\ M . t , . .,, , Elément à ' Elément B ' Elément &•' pour l'élément considéré Tension nominale de l'élément 1,6 1,2 1,6 3 Ampèreheures par cm 0,072 0,072 0,043 Wattheures par kg 41,4 31*7 ?6,1 Wattheures par cm^ 0,114 0,084 0,0696 Durée moyenne (exprimée en cycles) 300 500+ 112 Scellé en permanence oui oui non 1) Elément nickel-zinc selon l'invention ; 2) Exemple d'élément nickel-cadmium ; 3) Exemple type d'un élément moyen, selon la technique antérieure au nickel-zinc décrit dans les Comptes rendus du 21ème Congrès annuel concernant les sources d'énergie, Section "Eléments au nickel-zinc", pages 70 à 79. Il va de soi que la présente invention est susceptible de plusieurs variantes, par exemple l'utilisation d'éléments de formes géométriques diverses, constitués en particulier par un empilage vertical de plaques parallèles ou un empilage de plaques horizontales, dit "bouton", ainsi qu'un élément prismatique enroulé en spirale. 1 28296 12 2104824 REVENDICATIONS 1 - Elément électrochimique alcalin normalement scellé, comprenant une électrode négative contenant du zinc, une électrode positive, un séparateur retenant et absorbant 1*électrolyte, et un électrolyte, caractérisé en ce qu'il comprend un séparateur en plusieurs couches, la couche en contact immédiat avec l'électrode contenant du zinc ayant une microporosité sensiblement uniforme sur la totalité de chaque surface sensiblement parallèle à l'intersurface formée par le séparateur et l'électrode contenant du zinc, une quantité d'électrolyte absorbé et retenu par ledit séparateur, telle que pratiquement aucun électrolyte libre ne soit présent entre les électrodes, mais cependant suffisante pour réaliser un mouillage uniforme de l'électrode négative, et un récipient dans lequel lesdits électrodes et séparateurs soumis à une forte pression de superposition sont enfermés et serrés. 2 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode contenant du zinc et le séparateur microporeux adjacent ont sensiblement la même forme, si bien qu'il n'existe pratiquement aucune cavité dans ladite intersurface. 3 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière active électropositive est constituée par un composé du nickel. 4 - Elément électrochimique selon la revendication 1, caractérisé en ce que les plaques-électrodes et le séparateur intercalé sont serrés sous une pression de superposition d'au moins 7 bars. 5 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrode négative comprend par mélange d'environ 25 % à 99 % en poids de zinc et d'environ 10 à 60 $ en poids d'un produit d'oxydation du zinc appliqué sous forme de pâte sur un substrat conducteur. 6 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'électrolyte contient de l'hydroxyde de potassium. 7 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit récipient est équipé d'une soupape de sûreté de dégagement destinée à permettre aux gaz de s'échapper en cas de pression excessive. 8 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'un espace est ménagé dans l'élément pour permettre aux gaz de passer entre les électrodes et de se recombiner avec celles-ci. 9 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que les électrodes et le séparateur intercalé sont enroulés en spirale avec une cavité axiale destinée au passage des gaz entre les électrodes et à leur 71 28296 2104824 recombinaison. 10 - Elément selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière du séparateur en contact immédiat avec l'électrode contenant du zinc est constituée par un papier-filtre microporeux à base de cellulose, dont le degré de polymérisation est d'au moins 3500.