Brevet FR2122321A1 — publié le 19720901

La présente invention concerne les sources électrochimiques de courant et plus precisernent les batteries d'accumulateurs air-zinc. On connaît des batteries d'accumulateurs air-zinc comportant des électrodes négatives de zinc, des électrodes positives à polarisation par air, réalisées par exemple en charbon activé et une troisième électrode auxiliaire pour la recharge du zinc. Les batteries sont munies de barres métalliques qui connectent les accumulateurs de façon à former une batterie. flans les accumulateurs connus, lors de la charge, le courant est amené à travers les barres aux électrodes de zinc et aux électrodes auxiliaires et, lors de la décharge, le courant part, à travers d'autres barres de 11 électrode positive à dépolarisation par air et de la même électrode de zinc.Ce processus permet d#emp#cher l'oxydation et la mise hors service de 11 électrode positive qui est débranchée lors de la charge de la batterie. Les accumulateurs connus comportent chacun trois bornes de sortie du courant dont l'une est associée à l'électrode négative, la deuxième à l'électrode positive et la troisième à l'électrode auxiliaire. Les batteries connues présentent un inconvénient qui réside dans la commutation compliquée des accumulateurs de la décharge à la charge (et inversement), car cela exige le changement complet du schéma électrique de connexion de la batterie. Cette eommutation est particulièrement compliquée lorsque la batterie comporte un grand nombre d'accumulateurs connectés en série. La présente invention a pour but d'éliminer cet inconvénient. Elle vise la réduction du nombre de commutations dans une batterie comportant un grand nombre d'accumulateurs connectés en série, grce au changement du schéna de leur connexion. Elle vise également à simplifier les accumulateurs air-zinc par diminution du nombre de pièces. Suivant l'invention, la batterie d'accumulateurs air-zinc eom- portant des électrodes négatives et positives, des électrodes auxiliaires pour la charge du zinc et des barres métalliques qui relient les accumulateurs de façon à former une batterie, est carac térisée en ce que les électrodes négatives sont reliées, à travers les bornes d'un accumulateur et des barres aux électrodes auxiliaires d'un accumulateur voisin lors de la décharge ainsi que lors de la charge, tandis que les électrodes positives d'un accumulateur sont reliées à travers des bornes et des barres aux électrodes auxi liaires de cet accumulateur ou aux électrodes négatives d'un accumulateur voisin, seulement lors de la décharge de la batterie. Il convient d'utiliser comme électrode auxiliaire le bac métallique de l'accumulateur et de réaliser la commutation de la décharge à la charge des barres de la batterie reliées aux électrodes positives des accumulateurs par un dispositif de commutation actionné par un dispositif de commande commun. De plus, il est préférable que les barres reliant les électrodes des accumulateurs soient flexibles. La batterie selon l'invention permet de simplifier le schéma de commutation de la décharge à la charge des accumulateurs et en particulier de diminuer de deux fois le nombre de ces commutations. D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexes sur lesquels - la Fig. 1 représente un accumulateur dans lequel le bac mé- tallique sert d'électrode auxiliaire, selon l'invention; - la Fig. 2 représente un accumulateur à électrodes solubles vibrantes en zinc, selon l'invention; - la Fig. 3 représente le schéma électrique de connexion des accumulateurs de façon à former une batterie, selon l'invention; - la Fig. 4 représente le schéma électrique de connexion d'une batterie dans laquelle, selon l'invention, les électrodes positives et les électrodes auxiliaires sont réunies entre elles dans chaque accumulateur;; - la Fig. 5 représente un schéma de connexion d'une batterie d'accumulateurs dont le bac sert d'électrode auxiliaire, selon 1'invention; - la Fig. 6 représente la connexion d'une batterie d'accumulateurs dans laquelle le bac sert d'électrode auxiliaire et qui comporte un dispositif de commutation, selon l'invention; - la Fig. 7 représente une vue en coupe d'un dispositif de commutation selon l'invention, les contacts étant ouverts; - la Fig. 8 représente une vue en coupe d'un dispositif de commutation selon l'invention, les contacts étant fermés. La batterie se compose d'accumulateurs air-zinc dont l'agenee- ment est représenté sur les Fig. 1 et 2. Les accumulateurs comportent un bac 1 contenant un électrolyte dans lequel se trouvent les électrodes positives à dépolarisation par air 2, les électrodes négatives 3 et les électrodes auxiliaires 4 servant à recharger le zinc. Lorsque le bac 1 est en métal, il peut servir de troisième électrode auxiliaire. Lorsque le nombre d'électrodes négatives 3 est grand, les électrodes auxiliaires 4 constituées par exemple par une grille métallique, peuvent être connectées au bac métallique 1 de l'accumulateur. Les bornes positives 5 servent au départ du courant des électrodes positives 2, les bornes négatives 6 sont reliées aux électrodes négatives et les bornes auxiliaires 7 sont connectées aux électrodes auxiliaires. La Fig. 2 représente comme cas particulier, l'agencement d'un accumulateur air-zinc dans lequel on utilise comme électrodes négatives des électrodes solubles en zinc qui sont soumises à des vibrations lors de la décharge et de la charge de la batterie. Les vibrations des électrodes 3 sont assurées à l'aide d'une plaque vibrante 8 de laquelle elles sont solidaires. Le schéma électrique de connexion des accumulateurs air-zinc formant une batterie est montré sur les Fig. 3 et 4. Les accumulateurs 9 comportant chacun une borne positive 5, une borne négative 6 et une borne auxiliaire 7 sont connectées en série pour former une batterie, par des barres métalliques 10 qui sont connectées de façon permanente à la borne négative 6 d'un accumulateur et à la borne auxiliaire 7 d'un accumulateur voisin lors de la décharge et de la charge. La connexion des bornes positives 5 drun accumulateur aux bornes auxiliaires 7 du même accumulateur 9 (Fig. 4) ou aux bornes négatives 6 d'un accumulateur voisin (Fig. 3) est assurée seulement lors de la décharge de la batterie au moyen de barres 11 munies d'un moyen de commutation 12. Lors de la charge de la batterie, les barres 11 qui sont reliées aux bornes positives 5 des accumulateurs 9 sont débranchées par les moyens de commutation 12. Lors de la décharge de la batterie, les barres 11 qui sont reliées aux bornes positives 5 des accumulateurs 9 sont mises en circuit par les moyens de commutation 12. Le schéma de connexion d'une batterie comportant des accumulateurs dont le bac 1 sert d'électrode auxiliaire est représenté sur les Fig. 5 et 6. Les accumulateurs 9 ayant des bornes négatives 6 sont connectés à travers les barres 10 et par le moyen 13, par exemple par soudure, au bac métallique 1 de l'accumulateur voisin et aux moyens de commutation 12 à travers les barres de commutation 11 reliées aux bornes négatives et aux bornes positives 5 et 6. Un exemple d'exécution du moyen de commutation qui débranche les barres de commutation Il (Fig. 6) est représenté en coupe sur les Fig. 7 et 8. Dans le premier cas, les barres ou barrettes de commutation 11 sont déconnectées et dans le second cas elles sont connectées. Le dispositif de commutation comporte une tige 14 sur laquelle sont montées des cosses métalliques annulaires 15 fixées aux barrettes de commutation 11. Les cosses 15 sont isolées par des rondelles 16. Des bagues élastiques 17, par exemple en caoutchouc, séparent les cosses. Au lieu des rondelles 16, on peut utiliser des ressorts métalliques mais ceux-ci doivent alors être isolés des cosses 15. Lorsqu'on déserre ltéerou 18, les bagues élastiques 17 séparent les cosses 15 ce qui fait que les barres 11 s'ouvrent et lorsqu'on serre l'écrou 18, les bagues élastiques 17 sont comprimées, de sorte que les barres 11 se ferment (la batterie peut travailler à la décharge). La commutation des barres 11 de la batterie est assurée par un dispositif de commande commun, en particulier par rotation de l'écrou 18. L'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et représenté. La batterie peut être réalisée en n'importe quelle dimension et peut avoir un nombre d'accumulateurs différent de celui représenté. - REVENDICATIONS. 1 - Batterie d'accumulateurs air-zinc comportant des électrodes négatives, des électrodes positives, des électrodes auxiliaires pour la charge du zinc et des barres métalliques reliant les accumulateurs de façon à former une batterie, caractérisée en ce que les électrodes négatives (3) d'un accumulateur (9) sont connectées à travers des bornes négatives (6), d#es barres (10) et des bornes auxiliaires (7) aux électrodes auxiliaires (4) d'un accumulateur voisin (9) lors de la décharge et lors de la charge, tandis que les électrodes positives (2) d'un accumulateur (9) sont connectées à travers des bornes positives (5), des barres (11) et les bornes auxiliaires (7) ou négatives (6) aux électrodes auxiliaires (4) ou aux électrodes négatives (3) d'un accumulateur voisin (9) seulement lors de la décharge de la batterie. 2 - Batterie selon la revendication 1, caractérisée en ce que le bac métallique (1) de l'accumulateur constitue l'électrode auxiliaire (4). 3 - Batterie selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que la commutation de la décharge à la charge des barres (11) reliées aux électrodes positives (2) des accumulateurs (9), est réalisée par un dispositif de commutation actionné par une commande commune. 4 - Batterie selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisée en ce que les barres (11) reliées aux électrodes négatives (3) sont flexibles.