Brevet FR2239771A1 — publié le 19750228

La présente invention concerne les piles à dépolarisation par l'air et plus particulierement les piles où l'arrivez de l'air se fait par une cheminée centrale pratiquée dans la masse de l'électrode positive, celle-ci occupant elle-m?me une position centrale dans la pile. Il est déjà connu dans de telles piles de disposer dans la cheminée, au contact des parois, un tube métallique perforé qui sert de collecteur positif. Cette disposition, bien qu'avantageuse sous certains rapports présente quelques inconvénients - les surfaces d'aération sont limitées. par rapport à la surface latérale disponible de la cheminée centrale ; il en résulte que l'alimentation en air des sites catalytiques actifs de l'électrode positive n'est pas optimale ; - les contacts entre la surface latérale externe du tube métallique et l'aggloméré constituant la masse de électrode positive présentent des résistances électriques si élevées que la majeure partie du courant s'écoule par les contacts situés au niveau de la tranche des trous d'aération présentés par le tube ; - le métal du tube et la masse de l'électrode positive ont des coefficients de dilatation thermique différents ; il peut en-résulter, en cas de choc thermique, des ruptures de l'aggloméré - lors de la confection de l'électrode positive, et notamment au moment du séchage à ltetuve, la masse de l'agglomere a tendance à se contracter alors que le tube métallique voit au contraire son diamètre augmenter ;#il en résulte des fissures dans la masse de l'aggloméré - enfin, le tube métallique est un organe couteux à réaliser. La présente invention permet de remédier à ces inconvénients. Elle a pour objet une pile à dépolarisation par l'air- comprenant une électrode négative occupant une position périphérique, un électrolyte de préférence gélifié, et une électrode positive occupant une position centrale, munie d'une cheminée pratiquée au centre de la masse positive et au contact de laquelle est disposé un collecteur de courant métallique caractérisée par le fait que ledit collecteur de courant est constitué par au moins un fil métallique -disp-osé le long de la paroi de ladite cheminée. De préférence, ce fil est enroulé en hélice à l'intérieur de la cheminée. Il est, au moins superficiellement, en un métal non attaqué par les composants de la pile -; il peut être par exemple en nickel, en cuivre nickelé, en fer nickelé, ou en un alliage tel que l'acier inoxydable. L'invention sera mieux comprise à l'aide de la description qui va suivre en regard du dessin annexé et qui est relative à une réalisation particulière. Dans le dessein, la figure I illustre en coupe un collecteur de courant selon l'invention, et la figure 2 illustre en coupe une pile à dépolarisation par l'air pourvue d'une électrode positive selon l'invention. Sur la figure I on a représenté un collecteur 1 en forme d'hélice selon l'invention. La partie rectiligne 2, destinée à être reliée à la borne positive de la pile, est dans l'axe de l'hélice et la spire terminale 3 est de diamètre réduit. Selon d'autres variantes de réalisation non illustrées la partie rectiligne est dans un plan tangent à lthelice, et toutes les spires sont identiques. Sur la figure 2 on a représenté en coupe une pile incorporant le collecteur de courant précédent. Elle comporte un boîtier 4 fermé par un couvercle 5 pourvu des deux trous d'aération 6 et 7 qui sont obturés avant que la pile ne soit mise en service. Le couvercle porte également des bornes 8 et 9 respectivement p os i- tive et négative. A l'intérieur du boîtier une électrode négative 10, constituée par de la poudre de zinc en suspension dans un gel d'hydroxyde de potasse et/ou de soude, occupe une position périphérique; Un électrolyte 11 recouvre entièrement l'électrode négative pour la protéger contre une arrivée d'air indésirable. Cet électrolyte, constitué par une solution de soude et/ou de potasse gélifiée, est protégé lui-meme par une couche de brai 12.Une seconde protection est constituée par une rondelle en matière plastique 14 portant unelcouche de brai 15 et située au-dessus de l'électrolyte de manière à ménager un espace d'expansion pour l'électrode négative 10. La pile comprend en outre une electrode positive occupant une position centrale et dont le centre de la masse, positive 13 présente une cheminée 20 ne la traversant pas entièrement. Un collecteur de courant en hélice 1 est disposé au contact de la paroi interne de la cheminée,20 et la spire terminale 3 est noyée dans la masse positive au fond de cette cheminée. L'hélice métallique est partiellement incrustée dans la paroi de la cheminée, cette incrustation pouvant etre réalisée au moment du moulage de la masse positive 13. La partie rectiligne 2 rejoint la borne 8 de la pile à laquelle elle peut etre soudée ; de même un collecteur de courant 16 associé à l'électrode négative 10 rejoint la borne 9 à laquelle il peut etre soudé. Une telle disposition permet à la surface de la cheminée 20 d'etre pratiquement totalement au contact de l'air circulant dans la pile ; il en résulte une meilleure alimentation des sites catalytiques actifs de la masse positive 13 ; par conséquent,#la pile peut débiter des courants plus élevés que les piles classiques sans que sa tension s'abaisse sensiblement. La forme donnée au collecteur 1 lui permet de suivre les -contractions ou les dilatations de la masse positive sans exercer de contraintes sur celle-ci. On constate en outre que la résistance ohmique de l'électrode positive diminue du fait du contact plus intime du collecteur avec la masse de l'aggloméré dans laquelle il est enfoncé. Enfin le collecteur 1 est peu couteux à réaliser. Par ailleurs la mise en oeuvre d'un collecteur dont la partie rectiligne est située tangentiellement à l'hélice permet l'utilisation d'un dispositif d'aération constitué par un tube coaxial, tel que décrit dans le brevet français n0 71.36.495 du Il octobre 1971, ou par des séparations longitudinales selon le brevet français n0 72.30.383 du 25 Aout 1972. Ces dispositifs, en activant la circulation de l'air dans la cheminée, renouvellent efficacement l'arrivée d'oxygène sur la masse positive et permettent d'augmenter encore le débit électrique de la pile. Il est bien entendu que la cheminée centrale pourrait traverser de part en part la masse positive. Des formes différentes de l'hélice pourraient être données au collecteur : ce dernier pourrait être constitué par un réseau de fils suffisamment souples épousant les parois de la cheminée REVENDICATIONS I| Pile à dépolarisation par l'air comprenant une électrode négative occupant une position périphérique, un électrolyte de préférence gélifié, et une électrode positive occupant une position centrale, munie d'une cheminée pratiquée au centre de la masse positive et au contact de laquelle est disposé un collecteur de courant métallique, caractérisée par le fait que ledit collecteur est constitué par au moins un fil métallique disposé le long de la paroi de ladite cheminée, 2/ Pile selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ledit fil métallique est partiellement incrusté dans la masse positive. 3/ Pile selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que ledit fil est enroulé en hélice à l'intérieur de ladite cheminée. 4/ Pile selon la revendication 3 caractérisée par le fait qu'une spire terminale de l'hélice est noyée dans la masse active. 5/ Pile selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'une extrémité de l'hélice est prolongée par une partie rectiligne colinéaire à l'axe de cette hélice- et connectée à la borne positive de la pile. 6/ Pile selon la revendication 3, caractérisée par le fait qu'une extrémité de l'hélice est prolongée par une partie rectiligne tangentielle à l'hélice et connectée à la borne positive de la pile. 7/ Pile selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que ledit collecteur de courant est constitué par un réseau de fils métalliques. 8/ Pile selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ledit fil est, au moins superficiellement, en un métal choisi parmi le nickel, le cuivre nickelé, le fer nickelé, l'acier inoxydable.