Brevet FR2222760A1 — publié le 19741018

La présente invention concerne une batterie suscertibie d'être activée à l'eau de mer. Selon l'invention, on réalise une batterie susceptfble d'ê Ure activée à l'eau de mer constituée par au moins une cellule comprenant une anode de zinc, une cathode à base d'oxyde hydroxy- de de nickel et un séparateur inerte vis-à-vis de l'anode et de la cathode, lequel séparateur est imprégné d'une quantité dthydro- xyde de potassium suffisante pour fournir un milieu caustique électrolytique lors de l'activation de la batterie par l'eau de mer. La description ci-dessous, qui n'est présentée qu'à titre d'exemple, se rapporte à un mode de réalisation Préféré d'une batterie selon l'invention. Fondamentalement, la batterie est constituée par au moins une cellule comprenant une anode de zinc, une cathode d'oxyde hydroxyde de nickel, et un séparateur inerte vis-à-vis de l'anode et de la cathode imprégné d'une quantité électrolytique d'hydroxyde de potassium. Un procédé particulier de préparation de la cathode consiste à tremper une plaque de nickel fritté dans du Ni(N03)2 de forte concentration (530 Beaumé) à la température ambiante sous un vide léger. Après une période de trempage réglée au préalable, on enlève la plaque de la solution, et on la laisse s'égoutter et sécher sous des conditions normales de séchage.On trempe ensuite la plaque séchée dans de l'hydroxyde de sodium à 280 Beaumé à une température élevée, par exemple à 600C pendant une période de temps suffisante pour transformer le Ni(No )2 en Ni(OH) . On lave ensuite la plaque dans de l'eau désionisée en 2 vue d'éliminer 11 excès de soude et on la sèche dans une étuve à air chaud; finalement, on pèse la plaque en vue de déterminer le gain de poids. On répète le cycle d'imprégnation jusqu'# ce qu'on ait obtenu un gain de poids suffisant. Le séparateur peut être fait de tout matériau qui soit inerte vis-à-vis de l'anode et de la cathode, tel que 1par exemple, de nappes de verre, ou du papier ou autres matériaux fibreux, que l'on imprègne d'une solution concentrée d'hydroxyde de potassium, et que l'on soumet à une évaporation sous vide en vue de précini- ter la quantité nécessaire d'hydroxyde de potassium. On a constaté qutune quantité d'hydroxyde de potassium comprise entre 25 et 35 grammes par 100 centimètres cubes de volume de cellule constitue une gamme préférée de la quantité d'hydroxyde de de potassium nécessaire. On préfère plus narticulièrement une quantité s'élevant à environ 30 grammes d'hydroxyde de potassiuta par 100 centimètres cubes de volume de cellule, car celle-ci donne lieu à une conductivité maximum lors de l'activation de la batterie par l'eau de mer. Si l'on utilisait de l'eau ordinaire, une quantité inférieure d'hydroxyde de potassium suffirait. Cependant, la nature acide de l'eau de mer exige la présence d'un excès d'hydroxyde de potassium en vue de neutraliser les matières présehtes dans l'eau salée.L'eau de mer ne Joue que le rôle de solvant et aucun des sels ni autres matières qui y sont dissous ne fait partie de la cellule ou n'y joue de rôle actif. L'expression "volume de cellule" se rapporte au volume de la cellule, qui est rempli d'eau de mer au cours de l'activation de la batterie. On a effectué un certain nombre d'expériences en vue de démontrer l'utilité de la batterie de la présente invention. Dans une batterie à une seule cellule comportant une anode de zinc, une cathode d'oxyde hydroxyde de nickel et un séparateur à nappe de verre imprégné de 30 grammes d'hydroxyde de potassium par 100 cm3 de volume de cellule, on obtient une tension moyenne de 1,5 volt après activation par l'eau de mer. Lorsque l'on fait fonctionner cette batterie sous une pression de 1 kg/cm2, avec émission de 29 impulsions d'une durée de 5 secondes sous une tension moyenne de 1,5V, on obtient 2,1 watts/cm3 de volume de cellule. On a fait fonctionner une batterie similaire, activée également par addition d'eau de mer, sous uni pression de 140 kg/cm2 en vue de démontrer la possibilité de fonctionnement de la batterie à des profondeurs considérables dans la mer. On obtient trente deux impulsions de 5 secondes sous une tension moyenne de 1,5 volt , ce qui donne 1,98 watt /cm3 de volume de cellule. Dans une autre expérience, on réalise une batterie par assemblage d'une série de 10 des cellules décrites ci-dessus et on 2 la fait fonctionner sous une pression de 550 kg/cm , ce qui correspond à une profondeur de 4800 m au-dessous de la surface de la mer. La batterie développe 13,8 volts. On la fait fonctionner sous une charge de 53 ampères. Sous cette pression élevée de fonctionnement, on obtient 20 impulsions d'une durée de 5 secondes. On voit qu'il est possible de préparer de nombreuses batteries activées par l'eau de mer comprenant depuis une cellule jus qutà un nombre de cellules aussi élevé qu'on le souhaite, selon la puissance nécessaire au fonctionnement du dispositif auquel ces batteries sont destinées. REVENDICATIONS 1. Batterie susceptible d'être active vam 1'eau de rer caractérisée en ce quelle est constituée par au moins une cellu- le comprenant une anode de zinc, une cathode d'oxyde hydroxyde de nickel, et un séparateur inerte -vis-à-vis de l'anode et de la ca thodevee séparateur étant imprégné d'une imprégnéquantité d'hydroxyde de potassium enpmpo# suffisante pour fournir un milieu caustique électrolytique lors de l'activation de la batterie par l'eau de mer. 2. Batterie selon la revendication -1, caractérisée en ce que la quantité d'hydroxyde de potassium dont est imprégné le séparateur est d'au moins 25 grammes d'hydroxyde de potassium par 100 cm de volume de cellule. 3. Batterie selon la revendication 2, caractérisée en ce que ladite quantité d'hydroxyde de potassium est comprise entre 25 et 35 grammes par 100 cm3 de volume de cellule. 4. Batterie selon la revendication 3 caractérisée en ce que ladite quantité d'hydroxyde de potassium est d'environ 30 grammes par 100 cm de volume de cellule. 5. Procédé de préparation d'une batterie selon l'une auelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pour obtenir la cathode, on trempe une plaque de nickel fritté dans du Ni(NO3)2 à forte concentration, à température ambiante, sous vide léger, puis qu'on retire la plaque de la solution et qu'on la trempe ensuite dans une solution de soude à température supérieu- re à 500C.