Brevet FR2356284A1 — publié le 19780120

La présente invention est du domaine des générateurs électrochimiques dont les électrodes et le séparateur forment un bloc compact. Elle s'applique en particulier aux générateurs de forme cylindrique dans lesquels le bloc est enroule en spirale. Les générateurs de ce type comportent généralement un boîtier constitue d'un bac métallique en forme de godet ferme par un couvercle, le bord du godet étant rabattu sur la périphérie du couvercle pour assurer l'étanchéité de la fermeture. Le couvercle peut être soit en matière plastique, soit en métal, sa périphérie étant alors entourée d'un joint d'étanchéite en matiere plastique ou en elastomeree Pour que la fermeture étanche puisse être ainsi realisee, il faut que le couvercle trouve un appui ferme et stable.Cet appui est habituellement fourni par un épaulement intérieur du godet, obtenu par une opération appelée moulurage, qui consiste à enfoncer localement la paroi du godet en formant l'exterieur une gorge annulaire. Il est souhaitable de supprimer cette opération de moulurage qui complique le montage des générateurs et qui en outre est très délicate, ear si elle est mal faite elle risque de conduire à un percement du godet, soit directement, soit, en raison de la contrainte mécanique creee, sous l'action corrosive de l'electrolyte. Le brevet 70 23 184 du 23 juin 1970, publie SOU8 le n 2 094 491, propose un générateur dans lequel les lisières des électrodes des deux polarités font saillie respectivement aux extrémités opposées du bloc et sont repliées sensiblement à angle droit pour constituer des surfaces d'appui. Dans un tel générateur si on exerce un effort important sur ces lisières dans la direction longitudinale du bloc, celui-ci risque de staffaisser par glissement des électrodes l'une par rapport à l'autre. L'invention a pour but de remédier a cet inconvénient. Elle a également pour but d'améliorer et de simplifier le connectage des électrodes, Elle a pour objet un générateur electrochimique comprenant un bloc compact formé d'une première électrode d'une première polarité, d'une seconde électrode de polarité opposée et d'un séparateur, et un boitier constitue d'un bac metalli- que présentant un fond et un bord, ferme par un couvercle, le bord du bac étant rabattu sur la périphérie du couvercle, caracterise par le fait que les lisières de ladite première électrode font saillie aux extrémités opposées dudit bloc et offrent des surfaces d'appui respectivement pour le fond du bac et pour le couvercle. Les surfaces d'appui ainsi creees permettent au bloc d'électrodes de supporter sans risque de glissement l'effort de fermeture, Cet effort exercé par le couvercle sur les lisières de l'électrode peut être en outre mis à profit pour Réaliser le connectage de la première électrode. A cet effet, lorsque le couvercle est métallique et constitue la borne de la première polarité, un joint d'isolement et d'étanchéité entourant la périphérie du couvercle et le séparant du bord du bac, ce couvercle peut être en contact direct avec les lisières. Il peut en outre leur être soude. Alternativement, les lisières peuvent être en contact avec une pièce de connexion soudée au couvercle. Lorsque le couvercle est électriquement isolant, les lisières peuvent également être en contact avec une pièce de connexion soudée à une borne traversant le couvercle. La pièce de connexion peut en outre être soudée aux lisières de ltelectrode. Dans le générateur selon l'inveneion, la pièce de connexion soudée ou non aux lisières de ltélectrode, peut présenter des bords replies en direction du bloc comme décrit dans le brevet 70 24 413 du ler Juillet 1970, publie sous le n 2 097 301. Les surfaces d'appui peuvent être fournies par les tranches des lisières. Alternativement les lisières-peuvent être repliées sensiblement à angle droit, comme décrit dans le brevet 70 23 184 du 23 Juin 1970, publie sous le n 2 094 491, pour constituer les surfaces d'appui. D'autres détails de ltinvention apparattront dans la description qui va suivre de quelques exemples de realisation, donnes à titre illustratif et non limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel : - la figure 1 est une vue schematique en coupe d'une première variante d'accumulateur selon l'invention, - la figure 2a est une we partielle schEmatique en coupe d'une seconde variante de réalisation, - la figure Zb illustre en perspective une pièce te connexion appartenant à l'accumulateur de la figure 2a, - les figures 3 et 4 sont des vues partielles schimatiques en coupe de deux autres variantes. L'accumulateur représente la figure 1 comprend un bloc compact forme d'une electrode positive 1, d'une électrode négative 2 et d'un séparateur 3, enroules en spirale, et un bottier forme d'un godet métallique 4 et d'un couver- cle métallique 5 en forme de disque, isoles l'un de l'autre par un joint d'étanchéité 6. Selon l'invention, les lisières 7 et 8 de l'électrode positive 1 font saillie respectivement aux deux entrees du bloc, la lisière 7 s'appuyant par sa tranche sur le fond du godet par l'intermédiaire d'une feuille isolante elast;- que 9, tandis que le couvercle 5 s'appuie directement sur la tranche de la lisière 8. Le bord 10 du godet 4 est rabattu sur la périphérie du couvercle en comprimant le joint 6. La disposition selon l'invention permet au bloc d'électrodes de supporter sans glissement la pression exercee psr le bord 10 et transmise par le couvercle. Cette pression assure en outre un bon contact électrique entre la lisière 8 et le couvercle 5, qui constitue la borne positive de l'accumulateur. Ce contact peut encore vitre améliore par soudage électriquee La feuille 9 isole la lisière 7 du fond du godet 4, qui est en contact par sa paroi latérale avec la spire extérieure de l'électrode negative 2, et qui constitue la borne négative de l'accumulateur. L'élasticité de la feuille 9 protège les lisières 7 et 8 contre la détérioration lors du montage de l'accumula teur. Cette feuille pourrait également être rigide, ce qui exigerait des precauti au montage. Les électrodes 1 et 2 sont par exemple constituées d'une âme conductrice telle qu'in feuillard d'acier nickelé, recouvert dtune couche de métal fritte imprégnée de matière active, les lisières de l'électrode positive étant celles de l'âme conductrice, non revêtue à ces endroits. A la figure 2a les mêmes références sont utilisées qutà la figure 1 pour désigner des éléments identiques. Le couvercle 5 de l'accumulateur qui y est représenté stappuie sur la lisière 8 de ltelectrode positive par l'intermediaire d'une pièce de connexion 20 (cf.figure 2b) soudée au couvercle et présentant des bords 21 replies en directio du bloc, selon le brevet 70 23 184 précite. Les bords 21 sont de préférence soudés à la lisière 8. L'accumulateur comporte une soupape formée d'une pastille 22 en élastomère obturant un orifice 23 du couvercle 5 et maintenue par un capot 24 soudé au couvercle. L'accumulateur représenté à la figure 3 comporte des éléments communs avec ceux des figures 1 et 2, désignés par les mêmes références. Le couvercle métallique 5 des exemples précédents est ici remplacé par un couvercle plastique 35 traversé par une borne-soupape conforme au brevet 73 28 850 du 7 aott 1973 publie sous le n 2 240 389. Cette borne-soupape est formée d'un rivet creux 36, d'une pastille d'élastomère 22 obturant ltorifice 33 du rivet 36 et un capot métallique 24 soude à la tête du rivet et maintenant la pastille 22. Le rivet 36 est serti sur une pièce de connexion 20 semblable à celle de la figure 2. Il peut en outre être soude à cette pièce de connexion. L'accumulateur montré la figure 4 diffère de celui de la figure 1 en ce que dans les lisières 7 et 8 de ltelectrode positive 1 sont decoupees des pattes respectivement 47 et 48 qui sont repliées sensiblement à angle droit pour former des surfaces d'appui, de la façon décrite dans le brevet 70 23 184 precite. Ces surfaces présentant une certaine élasticité, la feuille isolante 9 peut sans inconvénient en être dépourvue. Des changements peuvent être apportés aux réalisations décrites, sans sortir du cadre de l'invention. En particulier la connexion 20 à bords replies des figures 2 et 3 peut être remplacée par une connexion différente, par exemple l'une de celles décrites dans le brevet 1 415 519 du 18 juillet 1963, le brevet 1 510 827 du ler Avril 1966, le brevet 71 35 029 du 29 Septembre 1971, publié sous le n 2 154 904 et le brevet 71 38 821 du 28 Octobre 1971, publie sous le n- 2 158 692. Une connexion peut également être interposée entre le couvercle et la lisière 8 de l'accumulateur de la figure 4. La description de la borne-soupape de la figure 3 ne présente elle non plus aucun caractère li3itatif. Cet organe peut être remplace par une borne d'un type différent, faisant ou non office de soupape. Par ailleurs l'une ou l'autre seulement des lisières 7 et 8 de ltelectrode positive peut être repliée comme illustre à la figure 4, l'autre offrant une surface d'appui par sa tranche. Les polarités peuvent être échangées, le couvercle constituant ou portant la borne négative et le bac constituant la borne positive. En outre la tranche saillante peut être en contact direct avec le fond du godet qui constituera alors la borne de la premidre polarite de l'accumulateur, la sortie de courant de la polarité opposée étant assurée par un autre moyen. Bien que l'invention ait ete décrite dans son application à un accumulateur à électrodes spiralée8 dans un godet cylindrique, application pour laquelle elle parant particulièrement intéressante, elle peut être tise en oeuvre 80US d'autres formes, notamment pour un accumulateur a électrodes planes empilées dans un bac parallélépipedique, ou pour une pile. REVENDICATIONS 1/ Générateur electrochimique comprenant un bloc compact forme d'une première électrode d'une première polarité, d'une seconde électrode de polarité opposée et d'un séparateur, et un bottier constitué d'un bac métallique présentant un fond et un bord, ferme par un couvercle, le bord du bac étant rabattu sur la peripherie du co wercle, caractérisé par le fait que les lisieres de ladite première électrode font saillie aux extrémités opposées dudit bloc et offrent des surfaces d'appui respectivement pour le fond du bac et pour le couvercle. 2/ Générateur selon la revendication 1, caractérise par le fait que l'une au moins desdites surfaces d'appui est fournie par leg tranches desdites lisières. 3/ Générateur selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'une au moins desdites surfaces d'appui est fournie par lesdites lisières repliées sensiblement å angle droit. 4/ Générateur selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé par le fait que ledit couvercle est métallique at constitue la borne te ladite première polarite du generateur, sa périphérie étant séparée du bord du bac par un joint d'isolement et d'éranchéSté, 5/ Générateur selon la revendication 4, caractérise par le fait que ledit couvercle est en contact direct avec lesdites lisières. 6/ Générateur selon la revendication 5, caractérisé par le fait que ledit couvercle est soude auxidtes lisières. 7/ Générateur selon l'une des revendications 1 3, caractérisé par le fait que ledit couvercle est electriquement isolant et est traverse par une borne de ladite première polarité du générateur. 8/ Générateur selon l'une deg revendications 4 et 7, caractérisé par le fait qu'une pièce de connexion relie électriquement ladite borne auxdites lisières. 9/ Générateur selon la revendicationt8, caractérisé par le fait que ladite pièce de connexion présente des bords replies en direction dudit blocs 10/ Générateur selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que ladite pièce de connexion est soudée auxdites Lisières. 11/ Générateur selon l'une tes revendications 8 à 10, caractérisé par le fait que ladite pièce de connexion est soudée à ladite borne. 12/ Générateur selon l'une des revendications précédentes, caractérise par le fait qu'une feuille isolante est interposée entre lesdites lisières et le fond du bac. 13/ Générateur selon la revendication i2, caracterise par le fait que ladite feuille est élastiques