Brevet FR2134573A1 — publié le 19721208

La présente invention concerne un séparateur destiné à une pile alcaline, comprenant une matière dépolarisante qui est un mélange d'oxyde d'argent ou d'oxyde mercurique et de graphite, une anode en zinc granulé et amalgamé et un élec-5 trolyte constitué par une solution aqueuse d'un alcali caustique qui sature l'oxyde de zinc. Un séparateur classique pour une pile alcaline comprend une membrane semi-perméable, telle qu'une feuille de cellophane, une couche de fibres résistant à l'alcalinité 10 destinée à renforcer la membrane semi-perméable et un matériau absorbant 11électrolyte, teixe qu'une couche de coton absorbant ou une couche de pâte. Cependant, ce type de séparateur comporte certains inconvénients énumérés ci-après : 15 Les matériaux qui le constituent ont une souplesse telle qu'il est très difficile de produire des séparateurs uniformes par travail à la presse et leur assemblage est très difficile ; de plus, lorsqu'une feuille de cellophane et une feuille de coton naturel absorbant et une feuille de pâte naturelle 20 contenant de la cellulose se contractent sous l'action d'une solution aqueuse et dense d'un alcali caustique constituant 1'électrolyte, la matière dépolarisante et le zinc d'une pile sont susceptibles de provoquer des courts-circuits. En résumé, la durée de conservation en magasin d'une telle pile est réduite. 25 En conséquence, la présente invention concer ne une pile dans laquelle ces inconvénients sont supprimés et dont la durée de conservation est prolongée. La présente invention se propose également d'augmenter l'efficacité du procédé d'assemblage. 30 A titre d'exemple, on a décrit ci-après et représenté au dessin annexé une forme de réalisation conforme à l'invention. La figure 1 est une coupe d'une pile alcaline comportant le séparateur selon l'invention. 35 La figure 2 est une vue en perspective à grande échelle du séparateur selon l'invention. La figure 3 représente la courbe de décharge de la pile alcaline, mesurée juste après sa fabrication. La figure k représente la même courbe que la 40 figure 3 mais mesurée 6 mois après sa fabrication. 72 14999 2134573 sur la figure 1, la référence 1 désigne un récipient anodique, la référence 2 du zinc amalgamé, 3 un joint isolant, h un récipient cathodique, 5 une matière dépolarisante qui est un mélange d'oxyde d'argent et de graphite, et 6 un 5 séparateur. La figure 2 représente en détail le séparateur 6. Sur la figure 2, la référence 61 désigne une couche de pâte naturelle, 62 une feuille de cellophane qui constitue une membrane semi-perméable et 63 une feuille de tissu de "Nylon". 10 La feuille d'étoffe de "Nylon" 63 qui constitue un renforcement est collée sur un côté de la feuille de cellophane 62 par une colle à base de méthylcellulose qui est diluée dans de l'eau pure. La couche de pâte naturelle 61 qui constitue un absorbant de 11électrolyte est collée sur l'autre côté de la feuille de 15 cellophane 62 avec la même colle. Après son séchage, le séparateur est découpé à l'emporte-pièce dans une presse suivant la forme d'un disque plat. Le séparateur 6 est alors achevé. Lorsque la couche de pâte naturelle 61, la 20 feuille de cellophane 62 et la feuille de tissu de "Nylon" 63 sont collées ensemble par la colle à base de méthylcellulose, la pellicule extrêmement mince de méthylcellulose est déposée sur toutes les surfaces de ces éléments. Cette pellicule mince constitue un isolant qui empêche 1'électrolyte d'être absorbé et la 25 matière dépolarisante d'adhérer au zinc par migration. Du fait que le séparateur est renforcé par la feuille de tissu de "Nylon", il est facile de l'estamper à la presse sous la forme d'un disque plat. Le séparateur lui-même conserve une certaine dureté qui améliore l'efficacité du procé-30 dé d'assemblage. Les matériaux qui constituent le séparateur peuvent être remplaces par d'autres, par exemple un coton absorbant pu un mati'-riau analogue peut être utilisé à la place de fibres naturelles, une membrane semi-perméable en papier parche-35 min peut être utilisée à la place d'une feuille de cellophane, une feuille en tissu de fibres synthétiques telles que du "viny--lon", etc..., peut être utilisée à la place de la feuille de tissu de "Nylon". Il existe une carboxyméthylcellulose de 40 sodium dont les caractéristiques sont quelque peu semblables à f 5 10 15 20 25 30 35 ko 72 14999 3 2134573 celles de la méthylcellulose. Si l'on compare la méthylcellulose et la carboxyméthylcellulose de sodium, la première est supérieure à l'autre en ce qui concerne la résistance de son collage, la souplesse de la pellicule, l'étalement de la colle et sa résistance à l'alcalinité. Le tableau suivant permet une comparaison entre la résistance de collage de méthylcellulose et d'une carboxyméthylcellulose de sodium. MATIERE DE LA COLLE TENEUR RESISTANCE DU COLLAGE 2 fc 26 g 5 /« 76 g 2 c/o ko g 5 % 9k g La résistance du collage est mesurée de la manière suivante. Chaque colle est appliquée en quantité constante sur la surface d'une Lande allongée d'une feuille de pâte dont^la—iQXgeur est de 1Omm et une autre bande de feuille de pâte est superposée à la première, puis les deux feuilles sont séchées dans un four à une température de 100° C pendant deux heures. La bande de feuille de pâte est ensuite tirée perpendiculairement afin de la déchirer à l'aide d'une machine d'essai Schopper, et on mesure l'effort de traction. On obtient une durée de conservation en magasin beaucoup plus grande pour la pile alcaline qui comporte le séparateur collé à l'aide de méthylcellulose, c'est-à-dire une pellicule souple résistant aux alcalis. La figure 3 représente la courbe de décharge d'une pile, mesurée juste après sa fabrication, et la figure 4 la même courbe, mais mesurée 6 mois après sa fabrication. Le diamètre de la pile est de 11,5mm, sa hauteur de 5 » 4mm et sa résistance de charge de 1500 ohms. Sur les figures 3 et k, la courbe "A" représente la courbe de décharge de la pile comportant le séparateur selon l'invention, et la courbe "B" de décii^rge d'une pile comportant carboxy-méthyl-cellulose de sodium carboxy-méthyl-cellulose de sodium méthyl-cellulose méthyl-cellulose 72 14999 2134573 un séparateur classique. On voit sur la figure 4 que la durée de conservation en magasin de la pile est prolongée lorsqu'elle comporte le séparateur de 1'invention. Bien qu'on ait représenté et décrit un mode de réalisation avantageux de l'invention, il va de soi qu'on peut lui apporter de nombreuses modifications et variantes sans sortir de son cadre. 72 14999 2134573 REVENDICATIONS 1. Séparateur pour pile alcaline, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille constituée par une membrane semi-perrnéable, une feuille en fibres synthétiques résistant à l'alcalinité et destinée à renforcer la membrane semi-perméable, et une feuille de pâte en fibres naturelles qui constitue un absorbant de 1'é1ectrolyte, ces éléments étant collés ensemble à l'aide d'une colle. 2. Séparateur pour pile alcaline suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la membrane semi-perméable est en cellophane ou papier parchemin, la feuille en fibres synthétiques étant un tissu de "Nylon" ou de "vinylon". 3. Séparateur pour pile alcaline suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pâte est remplacée par un coton absorbant. 4. Séparateur pour pile alcaline suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la pâte est en méthylcellulose ou en carboxyméthylcellulose de sodium. 5. Séparateur pour pile alcaline suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la feuille de fibres synthétiques est collée sur un côté de la feuille formant membrane semi-perméable par une colle à base de méthylcellulose, et que la feuille de pâte est collée sur l'autre côté de la feuille de membrane semi-perméable par la même colle. 6. Séparateur pour pile alcaline comportant un récipient anodique du zinc amalgamé, un joint isolant, un récipient cathodique et une matière dépolarisante, caractérisé en ce qu'il comprend une feuille de cellophane, une feuille de tissu de "Nylon" destinée a renforcer la feuille de cellophane, et une feuille ou couche de pâte en fibres naturelles constituant un absorbant (le 1 ' é 1 ectrolyte, la feuille de tissu de "Nylon" étant collée sur un côté de la feuille de cellophane par une colle a base de méthylcellulose, et la feuille de pâte étant collée sur l'autre côté de la feuille de cellophane à l'aide de la même colle.