Brevet FR2266318A1 — publié le 19751024

L'invention concerne une cellule élémentaire pour accumulateur -électrique et notamment pour accumulateur au plomb. On désigne par cellule élémentaire une électrode positive et une électrode négative, en forme de plaques planes, entre lesquelles est interpose un séparateur. Dans le cas d'un accumulateur au plomb, les plaques sont constituées par des grilles en alliage de plomb empâtées de matière active positive ou négative. Pour limiter le plus possible le poids des batteries d'accumulateurs au plomb, on a tendance à réaliser des grilles et des plaques de plus en plus minces. Il en résulte, notamment pour les plaques positives, un plus grand risque de chute de la matière active. On sait en effet que, en se sulfatant, cette matière active gonfle et double pratiquement de volume et que à la suite des sulfatations et des désulfatations correspondant aux charges et aux décharges successives, elle se désagrège et devient une boue qui se dépose au fond du bac de ltaccumu- lateur. Ce détachement de la matière active est d'autant plus important que la grille qui la supporte et la plaque sont plus minces. On a déjà tenté de remédier à cet inconvénient en disposant les plaques positives dans des pochettes thermosoudées, par exemple en textile synthétique et entourant complètement la grille porteuse de matière active. On a constaté qu'une telle mesure était insuffisante pour les grilles minces dont ltepaisseur était par exemple de tordre de 1,6 millimètre, et équipant des plaques d'une épaisseur de l'ordre de 1,8 millimètre. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et a pour objet une cellule élémentaire, en particulier pour accumulateur au plomb, comportant une plaque positive et une plaque négative planes entre lesquelles est interposé un séparateur ; cette cellule est caractérisée notamment par le fait que la plaque positive est- entourée d'une gaine de retenue de la matière active, appliquée sous pression contre la plaque par ledit séparateur qui présente sur sa face adjacente des nervures parallèles séparées par une distance comprise entre 2 et 6 millimetres. La face du séparateur adjacente à la plaque négative peut être plate ou nervurée, La section transversale des nervures peut etre quelconque, par exemple carrée, rectangulaire, triangulaire.La pression de serrage du séparateur contre la plaque positive est de l'ordre de 20 kilogrammes par décimètre carré, cette pression étant une pression de serrage initiale lors de la mise en place de la cellule élémentaire dans le bac de la batterie. Bien entendu cette pression croit au cours de la vie de la batterie, notamment à la suite du gonflement de la matière active. D'autres particularités et des avantages de ltinvention apparaitront au cours de La description suivante qui sera faite à raide du dessin annexé donné à titre illustratif mais nullement limitatif et dans lequel - la figure 1 est une vue schématique en perspective d'une cellule selon l1inven- tion, dans laquelle la plaque positive, le séparateur et la plaque négative ont été écartés pour plus de clarté. - la figure 2 est une vue en coupe selon la ligne A-A de la figure 1 et dans laquelle la plaque positive, le séparateur et la plaque négative sont maintenus serrés par pression les uns contre les autres. Sur les figures sont donc illustrés une plaque positive 1 constituée par une grille 11 en alliage de plomb empattée de matière active positive 12, telle que le peroxyde de plomb. La plaque 1 est entourée, sauf au niveau de la queue de plaque 13, par une gaine de retenue de la matière active 12 constituée par deux parois 14 et 15 de tissu pouvant être synthétique, par exemple à base de copolymère vinylique, et dont les bords sont thermosoudés, par exemple à laide d'un cadre métallique chaud. Après thermosoudage la gaine est avantageusement rétreinte à chaud sur la plaque. On a illustré en 16 l'un des bords latéraux de la gaine de retenue. La paroi 15 de cette gaine est maintenue appliquée contre la grille Il et la matière active 12 par un séparateur 2 présentant sur sa face adjacente à la plaque 1 des nervures section carrée 21 séparées par des intervalles- 22 pouvant être compris entre 2 et 6 millimètres0 Dans la disposition envisagée sur la figure 1, c'est-à-dire celle que présente une cellule élémentaire dans le bac de la batterie, les plaques I et 3 sont disposées verticalement et les nervures du Séparateur 2 sont parallèles et verticales, permettant dans les intervalles 22 une circulation de ltelectrolyte et des gaz émis au cours de la réaction électrochimique. La face du séparateur 2 opposée à celle portant les nervures 21 est plane, mais pourrait également comporter des nervures ; elle est en contact avec une plaque négative 3 dont on a illustré partiellement la grille 31 empâtée de matière active négative 320 Bien entendu la paroi 14 de la gaine de retenue de la plaque positive 1 est en contact avec les nervures d'un séparateur analogue au Séparateur 2. L'ensemble est maintenu dans le bac de la batterie sous une pression égale initialement- à 20 kilogrammes par décimètre carré et qui tend à croître au cours du temps. On voit ainsi que le séparateur défini ci-dessus a une fonction complémen- taire de celles des séparateurs habituellement utilisés dans les batteries ; ses nervures d'espacement déterminé permettent d'optimiser l'application de la gaine de retenue de la matière active contre la grille, et par conséquent de réduire fortement la chute de cette matière au cours de la vie de la batterie. Comme on l'a dit plus haut, l'invention s'applique particulièrement aux cellules elementaires dont les plaques présentent des grilles et des plaques minces Les batteries contenant de- telles cellules sont avantageusement utilisées dans les véhicules électriques. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée à ltapplication aux accumulateurs au plomb ni au mode de réalisation décrit et représenté0 On pourra,sans sortir du cadre de l'invention, remplacer certaines dispositions par des dispositions équivalentes. REVENDICATIONS 1/ Cellule élêmentaire pour accumulateur électrique, comprenant une plaque positive et une plaque négative minces constituées de grilles empâtées respective- ment de matières actives positive et négative, et entre lesquelles est interposé un séparateur, caractérisée par le fait que ladite plaque positive est entourée d'une gaine de retenue de la matière active positive maintenue appliquée contre cette matière active par la face adjacente dudit séparateur présentant des nervures parallèles séparées par une distance comprise entre 2 et 6 millimètres. 2/ Cellule élémentaire selon la revendication 1, caractérisée par le fait que ladite plaque positive, ledit séparateur, et ladite plaque négative sont maintenus l'un contre l'autre sous une pression supérieure à 20 kilogrammes par décimètre carré. 3/ Cellule élémentaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la section transversale desdites nervures est rectangulaire, 4/ Cellule élémentaire selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que la section transversale desdites nervures est triangulaire.