Brevet FR2137954A1 — publié le 19721229

-1- 2137954 La présente invention se rapporte aux plaques feuilletées, soudées par diffusion, pour batteries,. On fabrique les plaques d'électrodes pour éléments d'accumulateurs sous la forme de grilles coulées, de métal déployé, ou de tamis en fils tissés, et poudre' frittée ou feuilles de métal. Ces structures présentent en général l'un des inconvénients suivants : elles retiennent mal les constituants actifs en raison de leurs grands pores, elles ont une faible densité d'énergie du fait des petits volumes de pores, ou une forte résistance électrique. Selon la'présente invention, une plaque d'électrode"pour éléments d'accumulateurs comprend des couches- feuilletées extérieures* è*fc intérieures adjacentes, de .fibres de métal relativement lisses, régulières et pratiquement parallèles, fibres qui sont essentiellement exemptes de pailles ou de protubérences, ont des dimensions* de coupe transvèrsàle de l'ordre de 0,012 à 0,12 mm, et des longueurs supérieures à 10 cm, les fibres de chaque couclie et celles des c(Mâchés adjacentes en contact mutuel sont soudées par diffusion métallurgique âu point de contact, les soudures étant constituées de métal diffusé entre les fibres en ces points de contact, les fibres des couches extérieures étant orientées dans le sens longitudinal de la plaque ^tac^-H les de la couche adjacente étant orientée entre 30 et 90°/par rapport aux autres, le corps de la plaque présentant une porosité comprise entre 70 et 97 %• . L'invention concerne également un procédé de fabrication de plaques d'électrodes et de connexions de barre omnibus feuilletées, flexibles, en fibres de métal, procédé qui consiste à constituer une première couche de fibr® de métalf pratiquement parallèles, d'une longueur supérieure à environ 10 cm; à disposer une seconde couche de fibres de métal,pratiquement parallèles d'une longueur supérieure à environ 10 cm, sur le dessus et en contact avec la première couche, les fibres de la seconde couche étant orientées entre 30 et 90° par rapport aux fibres de la première couche; à disposer une troisième couche de fibres de métal pratiquement parallèles d'une longueur supérieure à 10 cm, sur le dessus et en contact avec la seconde couche, les fibres de la troisième couche étant orientées dans le même sens que celles de la première couche; à souder métallurgiquement 72 17463 -2- 2137954 psr Jj.ifur.ion les points de contact des fibres de chaque couche avec les fibres des couches adjacentes pour former une soudure de métal diffuse entre les fibres aux points de contact, et à constituer ainsi des plaques et des connexions de barre omnibus ? soudée.-. par diffusion et ayant subi un recuit; et à soumettre à une i'rappe la plaque ainsi obtenue pour donner à son corps une porosité comprise entre 70 et 9 Une plaque d'électrode constituée de fibres à base de fer, soudées par diffusion et pourvues d'un revêtement de protection brsvôt 10 décrites dans une demande de/ aux Etats-Unis, îf° de série 764 527» réduit la totalité des inconvénients de la technique antérieure. D'autres types de plaques en fibres de métal présentant une résistivité réduite, et une solidité et conductibilité électriques accrues sont toutefois désirables. 15On a constaté que l'on pouvait obtenir des éléments d'accumulateurs de comportement optimal en utilisant des plaques d'électrodes perfectionnées grâce à une modification et un perfectionnement du procédé de fabrication de carcasses en fibres mé-talliques décrit par !Troy dans le brevet américain N° 20 3,127 668. toutefois, tous les paramètres décrits dans lé brevet ïroy ne produisent pas des carcasses convenant comme point de départ à la fabrication des plaques. dl électrodes. . Une forme de réalisation du procédé de la présente invention comprend Ci) l'usinage de clinquant, barre, ou fil pour 25 former des fibres distinctes, cisaillées, durcies, de métal travaillé à froid, ayant des dimensions de coupe transversale comprises, entre environ 0,012 et 0,12 mm et une longueur d'environ 10 à 25 cm, C2) l'agencement uniforme d'une partie des .. .fibres-de métal sèches en une disposition parallèle afin de 30 former une première, couche de sens longitudinal, (3) l'agencement uniforme d'une partie des fibres de métal sèches en une disposition parallèle afin de constituer une seconde couche, en plaçant cette seconde couche sur la première, en contact avec celle-ci, les fibres de la seconde couche de sens transversal 35 étant orientées entre 30 et 90° par rapport à la première couche, (4) répétition de l'opération C2) pour former une troisième couche de sens longitudinal, et ensuite l'addition de couches comme ci-dessus pour obtenir le nombre désiré de feuil- 72 17463 -3- 2137954 les, (5), soudure métallurgique par diffusion des points de contact des fibres de chaque couche ainsi que des couches individuelles dans une atmosphère non oxydante telle que le vide, ou une atmosphère inerte ou de protection, à environ 800 à 1 300°C, 5 pour constituer des plaques et des connexions de barre omnibus recuites, flexibles, feuilletées, soudées par diffusion. On peut ensuite poursuivre le procédé en (6) plaçant la plaqua recuite sur la platine inférieure d'une matrice de frappe à surface plane, (7) en plaçant sur le dessus de la plaque une platine cen-10 traie dans laquelle est découpé un dessin de conduits,(8) en plaçant dans les conduits de la platine centrale les connexions de barre omnibus recuites, de fibres de métal soudées par diffusion, (9) en disposant une platine supérieure pourvue de saillies correspondant au dessin de conduits de la platine centrale, 15 de manière qu'elles dépassent dans ces conduits, (10) en comprimant les platines sous une pression comprise entre environ 633 et 1 4-06 kg/cm afin de constituer une plaque poreuse à environ 70 à 97 (11 ) en soudant métallurgiquement par diffusion les points de contact des fibres de la plaque et des bandes de bar-20 re omnibus dans une atmosphère non oxydante telle qae le vide, une atmosphère inerte ou de protection, à environ 800 à 1 300°C pour assurer la formation du nombre maximal de zones de contact des fibres et accroître ^eU3^olidité mécanique, (12) en co'upant la plaque à la dimension voulue et, facultativement, (13) en 25 fixant une patte de clinquant de nickel à la plaque dans une zone de barre omnibus ^yant été soumise à la frappe® L'invention ressortira mieux de la description qui va suivre de formes pratiques de réalisation citées à titre d'exemples, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : &Q - la figure 1 représente une configuration de la plaque d'électrode feuilletée, non chargée, de l'invention, comportant un corps poreux et une partie dense de connexions de barres omnibus ; - la figure 2 est une vue grossie de deux dispositions de 55 fibres métalliques soudées par diffusion, constituant deux couches de feuilles de la plaque de la figure 1 ; - la figure 3 est une vue en trois dimensions de l'appareil de frappe utilisé pour la fabrication des plaques d'électrodes 72 17463 -4- 2137954 1 feuilletées de la présente invention ; ~ la figure 4 est un organigramme du procédé de l'invention; et - la figure 5 est un graphique indiquant la résistivité 5 électrique de différentes plaques d'électrodes en fonction de la densité et de l'orientation des fibres des plaques. En référence à la figure 1, la plaque d'électrode 10 comprend un certain nombre de feuilles de fibres métalliques soudées par diffusion, présentant des régions de barres omnibus et de pat-10 tes ayant subi une forte frappe# La plaque est représentée sous une forme simplifiée montrant seulement un agencement de fibres de chaque couche après soudure par diffusion, sous un fort grossissement, à la figure 2. La plaque se compose de couches tasséss de dispositions pratiquement parallèles de fines fibres condue-15 trices 20, suivant le sens longitudinal, et de couches de dispositions pratiquement parallèles de fibres 21 orientées selon un angle -ô entre 30 et 90° par rapport au sens longitudinal des fibres 20» Seule est représentée une petite fraction des fibres constituant l'épaisseur des feuilles. Les fibres sont soudées 20 par diffusion à leurs points de contact afin derecuire ou assouplir les fibres et de former des soudures métal à métal en de multiples points d'entrecroisement 22 entre les feuilles adjacentes de la plaque ainsi qu'aux points de contact dans chaque feuille. Ainsi que représenté, les fibres reposent les unes sur 25 les autres dans les sens longitudinal et transversal, afin de former une structure solide mais flexible présentant un très grand nombre de points de contact soudés. Les feuilles extérieures, avant et arrière, de la plaque, ont leurs fibres disposées, longitudinalement à la plaque, c'est-à-dire selon la longueur 30 du haut en bas de la plaque. La matière active sera contenue dans le volume 23 de pores entre les fibres soudées des feuilles, dans la plaque de batterie pourvue de sa charge. Selon le procédé de l'invention, les fibres ne doivent pas être fondues ensemble. Il doit seulement exister une diffusion 35 réciproque des atomes à.l'interface des fibres. En cas d'utilisation de fibres de fer, elles peuvent être pourvues d'un revêtement ) mais seulement après l'opération de soudure par diffusion, afin d'assurer une faible résistivité électrique de la 72 17463' -5- 213795^ 1 structure de fibres à revêtement. De la figure 2, et de la présente description, il ressort que les fibres 20 de métal sont relativement lisses, régulières, et essentiellement exemptes de fissures et de protubérances» En outre, la.plaque est seulement 5 composée de fibres de métal dans .lesquelles la matière active est directement injectée. Il n'existe ni particules de poudres métallique, ni structure spongieuse de métal. La plaque fibreuse flexible 10 représentée à la figure 1 présente une zone/de connexion de. barres omnibus et une zone 12 10 de patteq de forte densité. Une patte d'entrée de courant est en général fixée à la zone de pattes On peut fabriquer des plaques positives aussi bien que négatives en utilisant cette construction. La différence entre les électrodes positive et négative réside dans la matière .active appliquée ainsi que dans ia 15 porosité et l'épaisseur de la plaque. En cas d'utilisation de fibres de fer, la conductibilité .électrique ainsi que les caractéristiques.d'électrode de la plaque- de fibres soudées par diffusion peuvent être perfectionnées par l'application à la plaque soudée d'un revêtement constituant 20 une mince couche, essentiellement continue, d'environ 0,0025 à 0,025 uim d'épaisseur, de matière conductrice» En particulier, les dépôts électrolytiques, de métaux tels que le cuivre, le nickel, l'argent et le cadmium, améliorent le rendement ét la durée de l'électrode, à condition que ce revêtement ns constitue 25 pas tua élément d'impureté pour le dispositif d'électrode envisagé» le choix du revêtement est déterminé par le type d'accumulateur auquel la plaque est destinée» Dans l'opération de feuilletage à sec, les fibres de métal, de préférence des fibres de nickel, sont obtenues par usinage 30 de clinquant, barre,.ou fil, etc.. pour former des fibres déchiquetées, durcies, travaillées à froid, de l'ordre de 0,012 à 0,12 mm d'épaisseur, et de. longueurs variant d'environ 10 à 25-oui» ou davantage, selon les limitations de la dechiqueteuso. - Ces fibres sont agencées en rangées parallèles pour former une 35 feuille ou couche de fibres pratiquement parallèles de métal. Cet agencement peut être réalisé manuellement en peignant les fibres, ou'automatiquement en plaçant la decoupèuse de clinquant au—dessus d'une courroie mobile, par exemple en papier. 72 17463 -6- 2137954 lorsqu'un certain nombre de couches ont été déposées, on les empile, la rangée de fibx'es pratiquement parallèles de chaque cruche étant orientée d'environ 30 à,90° par rapport aux coucha adjacentes? La couche extérieure de chaque plaque a de > référence une orientation longitudinale des fibres par rapport à la plaque» Les couches transversales alternées ont une orientation faisant un angle ■© de 30 à 90° par rapport aux couches longitudinales. Je feuilletage continu de plaques pourrait utiliser des 10 feuilles fournies par des bobines de laine d'acier au lieu des couches de fibres déchiquetées dans du clinquant de nickel» Un dispositif de coupe pourrait découper la feuille de laine d'acier en longueurs de plaques qui seraient empilées en couches longitudinales et transversales comme ci-dessus . Egalement, la 15 couche longitudinale pourrait être étirée de la bobine, et les couches transversales tirées en travers et sur la couche longitudinale, puis coupées à dimension, après quoi on ferait avancer la couche longitudinale de la largeur de la bobine transversale et la section transversale suivante serait tirée 20 en travers et sur la couche longitudinale, puis coupées à dimension» De même, la couche transversale de la bobiné pourrait être disposée en faisant un certain angle par rapport à la couche longitudinale, puis coupée à dimension selon la présente description» Une autre solution au feuilletage continu consis-25 terait à utiliser une couche longitudinale autour de laquelle est enroulée une couche transversale disposée à 30-60°G par rapport à la couche longitudinale. A mesure de 11 enroulement de la couche transversale autour de la couche longitudinale, on fait avancer cette dernière de façon à maintenir les sections 30 transversales proches les unes des autres, de telle sorte que, ainsi que représenté à la figure 1, la couche de fibres 13 soit formée par une bobine de laine d'acier «'enroulant autour de la couche longitudinale 14. La natte et les connexions de barre omnibus en fibres de 55 métal fabriquées selon ce procédé de feuilletage à sec doivent être soumises à une opération de soudure par diffusion au cours de laquelle les fibres en contact sont simultanément recuites ou assouplies et soudées métallurgiquement par diffusion à IfeA 72 17463 -7- 2137954 l'état solide. On constitue ainsi un certain nombre de couches extérieures et intérieures adjacentes feuilletées, soudées par diffusion» Ainsi que le montre la figure 2, l'entrecroisement des couches adjacentes constitue une structure très solide 5 mais extrêmement flexible, après soudure par diffusion, et assure une excellente conductibilité électrique, en particulier lorsque l'orientation entre les couches adjacentes est comprise entre environ 30 et 60°, gamme préférée pour l'angle 0» Oette structure feuilletée constitue un perfectionnement par rapport 10 aux plaques de fibres non soudées, unidirectionxe lie s, ou orientées au hasard» Ir*usage de fibres longues, de 10 cm au moins, augmente la solidité et la conductibilité électrique de la plaque» Les feuilles de fibres de métal pour plaques et connexions 15 de barres omnibus sont empilées sur une nacelle de métal avec un papier céramique poreux séparant chaque feuille. La nacelle est alors chargée dans un four maintenu entre environ 800 et 1 300°0, dans une atmosphère non oxydante. On utilise en général une atmosphère de gaz hydrogène. A ces températures, les points 20 de contact des fibres de la feuille entre les rangées de fibres entrecroisées et les fibres de chaque feuille se trouvent soudées par diffusion. Au cours de ce procédé, il n'existe pas de fusion mais une diffusion réciproque des atomes de métal à l'interface des fibres, ces dernières restant relativement lisses et ne for-25 mant pas de globules de fusion qui réduiraient le volume de po-' 38 la plague. AarM Le bord supérieur de la plaque soudée est alors / au moyen d'un couteau à papier» On place ensuite la plaque 31 recuite sur la platine inférieure plane 32 d'un appareil de frap-30 pe représenté à la figure 3. Cet appareil remplit une double . fonction, il frappe l'épaisseur de la plaque et comprime les connexions de barre omnibus 33 et la plaque simultanément» Une pompe hydraulique relève la platine inférieure jusqu'à ce que la plaque 31 recuite et soudée entre en contact avec la platine 35 centrale.34- pourvue de rainures ou conduits 35» Ce dessin de conduits se conforme aux zones fortement frappées de connexions de barres omnibus et de pattes que l'on désire sur la plaque. Les connexions de barre omnibus 33 recuites et soudées sont introduites dans le conduit^ de la platine centrale 34. On. relè 72 17463 -8- 2137954 ve ensuite cette platine jusqu'à ce que les saillies 36 de la platine supérieure 37 correspondant au dessin de conduit de la platine centrale, s'encastrent dans cette dernière et compriment les connexions de barre omnibus en contact avec la plaque. Puis-5 que l'épaisseur des saillies 36 est supérieure à celle de la platine centrale 34-, les saillies pénètrent dans le conduit de cette dernière et soumettent la plaque à une frappe pour lui donner une densité plus forte que ne le ferait la platine centrale, Ainsi que le montre la figure 3} les saillies de la platine 10 supérieure coulissent dans les conduits de la platine centrale, dont elles sont complémentaires. En général, entre environ 633 et o 1 406 kg/cm suffisent pour effectuer la frappe de la plaque, La densité de fibres du corps de la plaque est en général comprise entre 3 et 30 % de la densité théorique (soit une porosité de 15 97 à 70 %) alors que la densité des zones de connexions de barres omnibus et de pattes fortement frappées est d'environ 50 %, L'usage de métal en fibres dans les zones de connexions de barres omnibus assure un maximum de contact métallique avec un ininiTniTm de poids par unité de surface sur la longueur de la con-20 nexion et par suite une réduction de la résistivité électrique indépendamment de la dimension de la plaque. Puisque les résis-tivités électriques des structures en fibres de métal augmentent à mesure que la densité diminue, il importe au plus haut point que le maximum de soudure des fibres par diffusion soit établi 25 et que des connexions suffisantes de barres omnibus soient produites dans la plaque pour la conduction des électrons. Si l'on essaie de soumettre à la frappe les feuilles de fibres de faible densité avant une première soudure métallurgique par diffusion, il est évident que la déformation de la 30 structure de fibres au cours du traitement thermique ultérieur produira une perte de contrôle de dimension de la plaque. En outre, les tentatives de formation d'une jonction mécanique entre les fibres de la plaque et les sections de barre omnibus ne seront pas satisfaisantes à moins que les fibres ne soient 35 à l'état de recuit ou assouplies, La plaque soudée, frappée, portant les connexions de barre» omnibus, est alors soumise à une soudure par diffusion une seconde fois dans des conditions similaires à celles précédent- 17463 -9- 2137954 ment decr ite s<> La seconde opération de soudure par diffusion fixe métallurgiquement les contacts mécaniques supplémentaires des fibres, produits par l'opération de frappe0 Gette phase du processus assure la formation d'un nombre maximal de zones de contact des fibres d'où s'ensuit une réduction de la résdstivi-té ainsi qu'une augmentation de la solidité mécanique de la plaque» Alors que la contraction des dimensions linéaires au cours de la première opération de soudure par diffusion peut être d'approximativement 5 %> on a constaté qu'une nouvelle soudure par diffusion appliquée à une structure de fibres recuite ne produit aucune contraction apparente, de sorte que la. stabilité de dimension maximale est obtenue. La plaque est ensuite formée à la dimension voulue par une opération de cisaillement, et des pattes de clinquant de nickel sont fixées à la plaque dans la zone frappée de patte par soudure électrique par points ou procédé analogue. En cas d'utilisation de fibres de fer provenant de laine d'acier telles que celles des bobines de laine d'acier au lieu des fibres de nickel cisaillées, la plaque peut être uniformément revêtue d'un placage (d'environ 5 mm) de nickel, cadmium, cuivre ou argent à ce moment. Si le placage précède la soudure par diffusion, le placage de nickel et l'acier de base forment un alliage nickel-fer de forte résistance au cours de la soudure par diffusion, d'où s'ensuit une forte résistance interne et par conséquent de mauvaises propriétés de l'accumulateur. La plaque est maintenant .prête pour la fabrication de la plaque d'accumulateur, au cours de laquelle les matières actives d'électrodes convenables telles que l'hydr oxyde de nickel pour les électrodes positives et l'hydr oxyde de zinc, l'hydroxyde de cadmium ou l'hydroxyde de fer pour les électrodes négatives, peuvent être chargées dans la plaque poreuse au moyen des techniques d'empâtage ou de boues aqueuse» On peut alors utiliser ces plaques d'électrodes actives chargées comme plaques positives ou négatives dans les batteries renfermant un certain nombre de ces plaques séparées au moyen de séparateurs et d'une solution d'électrolyte . Un organigramme de ce procédé de fabrication est représen- 72 17463 -10- 2137954 té à la figure 4-, selon lequel les fibres sont orientées manuellement et selon lequel elles sont préalablement orientées sous la forme d'une laine du commerce convenable ayant / grande longueur de fibres, la coupe transversale et l'agencement parallèle 5 des fibres requis» L'invention sera maintenant illustrée au moyen de l'exemple suivant : EXEMPLE Les fibres de nickel furent obtenues par usinage d'un clin-10 quant de formation électrolytique de 0,025 mm, dans une cisaille rotative pour produire des fibres ayant une section ti-ansversale de 0,025 x 0,025 mm sur 15 cm de longueur. A mesure de leur découpage, -les fibres tombent de la cisaille dans une boîte de récupération située sous l'ensemble de coupe. 15 En raison des différences de caractéristiques de la matiè re active des plaques positives et négatives de l'élément, on a fabriqué deux plaques de batterie possédant des propriétés différentes, selon le tableau 1 ci-dessous. . gABLEAU 1 20 Poids de Porosité Epaisseur Nombre de fibre s feuille s (g) (%) (mm) Plaque positive 55 86,5 1 »27 5 Plaque - 25 négative 33 92,5 1,27 3 Au cours du processus de feuilletage à sec, les fibres furent disposées parallèlement par couches, les fibres de chaque couche étant orientées à environ 90° par rapport aux couches situées au-dessus et au-dessous. L'espacement des fibres n'étant pas facilement contrôlé dans le procédé manuel de feuilletage, le nombre de couches de fibres fut arbitrairement basé sur la certaine production d'une couche dont le poids constituait une/ fraction commune de l'une ou l'autre plaque. On utilisa un poids de p ^ 0,026 à 0,030 g/cm pour chaque couche, 5 et 3 couches étant re--*5 quises pour les plaques positives et négatives, respectivement. Chaque couche fut obtenue en répartissant uniformément environ, 11 grammes de longues fibres de nickel, selon un agencement aussi parallèle que possible en peignant les fibres sur un 72 17463 -11- 213795k support de papier ayant le contour de la plaque à fabriquer avec line certaine tolérance de superficie de plaque pour l'ébarbage et la contraction due à la soudure par diffusion. De petites portions de fibres pour chaque couche furent réparties sur la 5 surface de plaque des papiers, et les groupes ou faisceaux de fibres furent rompus. On assembla alors les couches de chaque plaque selon une technique de feuilletage. Une première couche sur un support de papier fut utilisée comme couche extérieure, inférieure, longi-10 tudinale (sens de la longueur de la plaque). Où. la plaça sur un papier de fibres céramique, faisant fonction d'isolateur-séparateur au cours de l'opération de soudure par diffusion, et on retira avec précaution le papier de base supportant les fibres. On plaça une seconde couche sur le dessus de la première, 15 avec ses fibres parallèles orientées à 90° par rapport à celles de la couche inférieure longitudinale. On obtint ainsi un dessin entrecroisé entre les couches adjacentes de fibres en contact; * On retira soigneusement le papier supportant cette seconde couche transversale de sorte que }.es fibres de chaque couche entrè-20 rent mutuellement en contact aux points d'entrecroisement. Les autres couches de chaque plaque furent e.mpilées de la même manié' re, les fibres de chaque couche étant orientées à 90° par rapport à la couche précédente. Les couches extérieures (inférieure et supérieure) de chaque plaque avaient une orientation lon-25 gitudinale de leurs fibres. Les couches de connexion de barres omnibus furent constituées de la même manière au moyen d'une structure du type feuilleté. ■ Les couches de chaque plaque et des connexions de barre omnibus supportées par le papier céramique furent alors placées 50 sur un plateau en acier inoxydable. On fit passer ce plateau dans la première des trois zones chaudes, par l'arrière d'un four maintenu à 1 195°0 +_ 10°0, avec un débit de gaz hydrogène de 5,6 à 7 m^ à l'heure. Le plateau séjourna dans la zone chaude environ 4-5 minutes pour effectuer le recuit et la soudure 35 par diffusion des fibres de métal en contact, puis on le fit pas ser dans les zones successivement plus froides du four. On retira alors du four les plaques recuites, et métallurgiquement soudées par diffusion. La température de la zone chaude du four 72 17463 -12- 2137954 doit être maintenue de manière à produire seulement une diffusion réciproque du métal à l'interface des fibres en contact. lies fibres ne doivent pas fondre, sinon il se forme: des globules qui réduiront le volume de pores de la plaque . 5 Qn^ar^^Le bord supérieur de chaque plaque avec un couteau à papier pour obtenir une feuille flexible, soudée par diffusion de 222 x 171 mm d'environ 95 % de porosité (soit 5 % de la densité théorique). On^ rma les feuilles de barre omnibus en jeux de 1,27 x 180 mm, 1,27 x 233 mm, et 4-1 x 1,27 mm de dimension • 10 On pesa alors les plaques et on les examina du point de vue uniformité de fibres avant la frappe. On plaça alors la plaque feuilletée, recuite, soudée par diffusion sur la platine inférieure plane de 1'appareil de frappe représenté à la figure 3. Cet appareil est pourvu d'une pla-15 tine centrale présentant une ouverture de conduit en forme de T, ainsi que le montre la figure 3» ouverture qui correspond aux zones de barre omnibus et de patte représentées à la figure 1. La platine supérieure de l'appareil est pourvue de saillies de même forme et superficie que les ouvertures de la platine cen-20 traie. Ces saillies s'adaptent dans le conduit de la platine centrale, et sont plus épaisses que cette dernière de sorte que lorsque les platines supérieure et centrale entrent en contact et s'adaptent mutuellement, les saillies traversent et dépassent au-delà de la platine centrale. 25 Une pompe hydraulique relève JLa platine inférieure jusqu'à ce que la plaque entre en contact avec la platine centrale. Les connexions de barre omnibus soudées par diffusion furent repliées en double longitudinalement et introduites dans les conduits de la platine centrale .Les bords et effilochés des con-30 nexions furent placés en contact avec la structure ouverte de la plaque pour emboîtement maximal des éléments. On releva alors les platines jusqu'à ce que les saillies de la platine supérieure aient passé à travers les conduits de la platine centrale et amené les connexions de barre omnibus en contact avec la plaque. 0 35 Une pression d'environ 1 265 kg/cm fut appliquée pour comprimer le corps flexible de la-plaque à une épaisseur de 1,27 mm et les zones de barres omnibus et de pattes à une épaisseur de 0,63 à 0,76 mm. La porosité des fibres du corps des plaques positive et-négative était d'environ 86,5 et 92,5 %, respective 72 17463 -13- 2137954 ment, comparée à la densité des zones de barre omnibus et de pattes d'environ 50 % de la valeur théorique# Les tentatives de formation d'une jonction mécanique entre les fibres de la plaque et des sections de barre omnibus ne donnent pas satis-5 faction à moing que les fibres soient à l'état recuit ou assouplies., L'opération de frappe de la plaque et des sections de barre omnibus satisfait à cette condition. La plaque après la frappe fut soudée par diffusion une seconde fois dans les mêmes conditions que celles précédemment 10 décrites. La seconde opération de soudure pas? diffusion fixa les contacts mécaniques supplémentaires créés au cours de la frappe, par une diffusion métal-métal, assura un contact maximal des fibres, augmenta la solidité mécanique et réduisit la résistivité électrique. 15 Ch forme. alors la plaque soudée par diffusion à la dimen sion voulue au moyen d'un couteau à papier, et on fixa une patte de clinquant plein de nickel à la plaque dans la zone de patte frappée, au moyen de 25 soudures par points agencées en 5 rangées de 5 soudures. 20 Le procédé que l'on vient de décrire a permis de fabriquer des plaques pour batteries possédant des résistivités électriques inférieures à 90 micro-ohm-cm à une densité de 15 % de sa valeur théorique. La figure 5 représente un graphique de la densité de plaque en fonction de la résistivité pour des pla-25 ques de nickel soudées par diffusion fabriquées selon ce procédé, par comparaison avec des plaques de nickel feutrées, soudées par diffusion, orientées au hasard. Les résistivités des structures -de fibres de métal augmentent à mesure que la densité diminue, et il importe au plus haut point que soient 30 établies les soudures maximales par diffusion des fibres, et que des connexions de barres omnibus suffisantes soient assurées dans la plaque pour la conduction des électrons. 72 17463 -14- 2137954 SEVSSDIOAîIOIfS 1 o- Plaque d'électrode pour éléments d'accumulateurs pourvues d'un corps présentant entre 70 et 97 % de porosité, et comprenant un certain nombre de couches feuilletées extérieures 5 et intérieures adjacentes de fibres de métal relativement lisses, uniformes, pratiquement parallèles, les fibres étant essentiellement exemptes de pailles et de protubérances, et ayant des dimensions de coupe transversale comprises entre 0,012 et 0,12 mm, plaque caractérisée par le fait que les fibres ont 10 des longueurs supérieures à 10 cm, et sont maintenues mutuellement en contact dans chaque couche et entre les couches adjacentes par des soudures métallurgiques par diffusion consistant en métal diffusé entre les fibres aux points de contact, et les fibres des couches extérieures sont orientées dans le sens Ion 15 gitudinal de la plaque alors que celles des couches adjacentes sont orientées entre 30 et 90° les unes par rapport aux autres. 2.- Plaque selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les fibres sont des fibres de nickel métallurgique-ment soudées par diffusion, ayant des longueurs variant de 10 20 à 25 cm, la plaque contenant également une partie de connexion® de barres omnibus d'une porosité atteignant jusqu'à 70 %• 3.- Plaque selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les fibres sont des fibres de fer métallurgiquement soudées par diffusion, pourvues d'un revêtement uniforme, es- 25 sentiellement continu, de nickel, argent, cuivre, zinc, ou c admium. 4.- Procédé de fabrication d'une plaque d'électrode et de connexions de barre omnibus, en fibres de métal, flexibles, feuilletées, la plaque présentant un corps d'une porosité 30 comprise entre 70 et 97 %» procédé caractérisé par l'utilisation d'une première couche de fibres de métal pratiquement parallèles ayant des longueurs supérieures à 10 cm; par la disposition d'une seconde couche de fibres de métal pratiquement parallèles, ayant des longueurs supérieures à 10 cm, sur 35 le dessus et en contact avec la première couche, les fibres de la seconde couche étant orientées entre 30 et 90° par rapport à celles de la première couche; par la disposition d'une troisième couche de fibres de métal pratiquement parslleles ayant des longueurs supérieures à 10 cm, sur le dessus et en 72 17463 -15- 2137954 contact avec la seconde couche, les fibres de la troisième couche étant orientées dans le même;sens que celle de la première couche ; par la soudure métallurgique par diffusion des points de contact des fibres de chaque couche et des fibres des cou-5 ches adjacentes pour former une soudure de métal diffusé entre les fibres aux points réels de contact, et produire des plaques et des connexions de barre omnibus soudées, recuites, et par la frappe de la plaque soudée afin de produire une plaque dont le corps a la porosité requise. 10 Procédé selon la revendication 4, câpactirisé par le fait que la seconde couche est enroulée autour de la première, les fibres de cette seconde couche étant orientées entre 30 et 60° par rapport à celle de la première couche • 15 par le fait que la soudure métallurgique par diffusion des fibres est exécutée à une température comprise entre 800 et 1 300°G dans tine atmosphère non oxydante, l'opération de frappe produisant une plaque ayant une partie de connexion de barre omnibus d'une porosité atteignant 70 %, par compression des conne-20 xions en contact avec des zones déterminées de la plaque, et les points de contact de la plaque et des connexions de barre omnibus étant ensuite soudées ensemble métallurgiquement par diffusion afin de former une soudure de métal diffusé en-tre les fibres aux points réels de contact. 25 7»- Procédé selon lesrevendications4, 5 ou 6, caractérisé par le fait que les fibres de métal ont une dimension de coupe transversale comprise entre 0,012 et 0,12 mm, et 1s appe est exécutée en plaçant la plaque feuilletée soudée sur le dessus d'une platine inférieure plane, en plaçant une platine centra-30 le sur le dessus de la plaque feuilletée soudée, cette platine centrale présentant un conduit déterminé, en plaçant les connexions de barresomnibus dans le conduit de la platine centrale, en plaçant une platine supérieure sur le dessus de la platine centrale, la platine supérieure étant pourvue de saillies 35 qnl coulissent dans le conduit forme dans la platine centrale et dépassent de cette dernière pour amener les connexions de barre omnibus en contact avec la plaque; et en comprimant ensemble les platines supérieure et inférieure. 6.- Procédé selon les revendications^- ou 3% caractérisé 72 17463 -ie- 2137954 8«- Procédé selon la revendication 4; 5» 6 ou 7, caractéz'i-sé par le fait que les fibres de métal sont des fibres de nickel d'une longueur de 10 à 25 cm« 9«- Procédé sébn la revendication 6 ou 7> caractérisé par 5 le fait que les fibres de métal sont des fibres de fer, et après la soudure métallurgique par diffusion des points de contact de la plaque et des connexions de barre omnibus, un revêtement de nickel, cadmium, cuivre ou argent est déposé sur les fibres soudées de la plaque d'électrode. 0 10.- Procédé selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé par le fait que l'atmosphère non oxydante est une atmosphère d'hydrogène, et qu'au cours d'une opération finale une patte de nickel est fixée à la plaque. 15