Brevet FR2363904A1 — publié le 19780331

L'invention concerne les électrodes du type à pochettes pour généra- teurs électrochimiques. On designe par le terme Dochettes des étuis en tôle métallique perforée, de forme générale cylindrique, contenant la masse active de l'électrode. Une électrode a pochettes comprend généralement plusieurs nochettes juxtaposées dont les axes sont paralleles et coplanaires. On connaît notarnent des électrodes de ce type, connrenant deux montants a section en U pinçant respectivement les deux extrémités de chacune des pochettes, et une tête de plaque soudée a ces montants. Les montants recueillent le courant des pochettes et le transmet a la tête de plaque, laquelle est reliée à une borne de sortie du générateur. En outre ils assirent la rigidité de l'électrode ou y contribuent. Dans ces électrodes connues la tête de plaque est soudée en un ou deux points l'extrémité de chacun des deux montants. La totalité du courant de la plaque passe donc par les montants et nar les deux ou quatre noints de soudure, ce qui implique une résistance importatte. Si on voulait nultjplier les noints de soudure, il faudrait allonger les montants, ce qui augnenterait l'encom@rement de l'électrode.Far ailleiirs les soudures sont réalisées aprns la mise en place des pochettes entre les montants, faute de quoi elles risqueraient d'être détruites par les contraintes mécaniques subies lors de l'introduction des pochettes et de leur pincement nar les montants. Il s'ensuit que les extrémités des montants sont susceptibles d'être souillées par la masse active, ce qui est préjudiciable aux opérations de soulage et a la qualité des soudures. Fn outre il convient de prendre des précautions pour éviter une dégradation de la masse active par la chaleur dégagée lors du soudage. Le but de l'invention est de reredier a ces inconvénients. L'invention a pour objet une électrode pour générateur électrochimique comprenant des pochettes remplies de masse active et deux montants section en U pinçant respectivement les deux extrémités de chacune desdites nochettes, caractérisée par le fait tutelle comporte en outre une traverse joignant les deux montants, formée d'une seule piece avec eux et sur laquelle est soudée une tête de plaque. La zone de soudure peut ainsi être aussi longue que l'on désire, dans la limite de la Iaraeur de l'électrode, sans que l'encombrement de celle-ci en so;t affecté. Ce dernier est d'ailleurs diminue par rapport aux électrodes connues, puisque les montants n'ont plus besoin de s'étendre au-dela des pochettes. Par ailleurs les pochettes peuvent être mises en place dans le cadre forme par ladite traverse et lesdits montants sans que les soudures déj# réalisées aient à subir de contraintes nécaniques. Le cadre Deut être forme d'une piece profilée en U pliée deux fois a anale droit, et de préférence échancrée au niveau des nliures. Avantageusement la traverse pince l'une des pochettes. De cette façon une partie du courant issu de cette pochette atteint directement la traverse sans passer par les montants. De meme, lorsque les pochettes sont en contact intime les unes avec les autres, une partie du courant de toutes les pochettes évite les montants, ce qui améliore la répartition du courant dans ltélectrode et diminue sa résistance interne. Dans l'électrode selon l'invention, la tête de plaque peut être soudée a la traverse par sa tranche, ne créant ainsi aucune surépaisseur par rapport au cadre. De préférence cette tranche est en contact avec la traverse par des projections définissant des points de soudure. L'invention a également pour objet un procédé de réalisation d'une électrode conforme à la description précédente. Selon ce procédé on soude une tête de plaque a une pièce profilée en U, on plie cette pièce deux fois angle droit de part et d'autre de la zone soudée pour former un cadre présentant une traverse et deux montants, et on met en place les pochettes dans le cadre de telle sorte que les deux extrémités de chacune d'elles s'insèrent respectivement dans L'U des deux montants. Selon une variante du procédé, on plie d'abord la pièce profilée et on soude ensuite la tête de plaque à la traverse. Dans l'une ou l'autre variante, la pièce est de préférence échancrée au niveau des pliures avant la réalisation de celles-ci. On peut ensuite comprimer l'électrode de façon à pincer les pochettes entre les branches de l'U, la compression pouvant s'accompagner d'un moulurage du cadre améliorant son contact avec les pochettes. L'invention sera mieux comprise grâce à la description d'un exemple de mise en oeuvre donné ci-après R titre illustratif et non limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel La figure I est une vue en élévation d'une électrode selon l'invention. La figure 2 est une coupe selon la ligne II-II de la figure 1. Les figures 3, 4 et 5 illustrent schoeiatiquement trois étapes de la réalisation de l'électrode des figures 1 et 2. L'électrode représentée aux figures 1 et 2 comprend cinq pochettes 1, 2, 3, 4 et 5, un cadre métallique 6 et une tête de plaque 7 en tôle métallique. Le cadre 6 est formé d'une pièce profilée en U pliée deux fois à angle droit en 8 et 9 pour constituer deux montants verticaux In et 11 et une traverse horizontale 12. Le cadre 6 présente des échancrures 13 et 14 au niveau des pliures 8 et 9. On voit sur la figure 2 que la traverse 12 pince le bord supérieur de la pochette supérieure 1. De plus la traverse 12 présente des moulures longitudinales 15 et 16 qui améliorent son contact avec la pochette. Les montants 10 et il pincent de la meme façon les extrémités des pochettes et sont moulurées de la mente façon. La tête de plaque 7 est soudée par sa tranche 17 a la région dorsale de la traverse 12. Elle se trouve donc sensiblement dans le plan médian de l'élec- trode et ne crée aucune surépaisseur par rapport au cadre. On voit que la zone de contact entre la tete de plaque et la traverse est importante puisqu'elle correspond a la longueur de la base de la tête de plaque 7, laquelle peut être étendue si on le désire jusqu'à la longueur de la traverse 12, c'est-à-dire la largeur de l'électrode, sans augmenter l'encombrement de celle-ci. La tranche 17 est en contact avec la traverse 12 par des projections 18 définissant des points de soudure. Outre la diminution de la résistance électrique entre le cadre et la tête de plaque, la disposition selon l'invention diminue également la résistance entre les pochettes et-le cadre. En effet une partie notable du courant de la pochette 1 passe directement la traverse 12 en évitant les montants 10 et 11. De plus une voie alternative est offerte au courant des autres pochettes, par l'intermédiaire de la pochette 1 et de la surface de contact entre celle-ci et la traverse. L'électrode qui vient d'être décrite peut etre réalisée de la façon illustrée par les figures 3 à 5. On voit a la figure 3 une pièce profilée 6' en U présentant deux échancrures 13' et 14' sur la branche de l'U situe vers l'avant, l'autre branche étant échancrée de la meme façon. On voit également une tete de plaque 7 formée d'une portion de tôle métallique de forme générale rectangulaire dont une tranche 17 présente des projections 18. On amène la tête de plaque 7 au contact de la pièce 6' de telle manière que les projections 18 portent sur la région dorsale de la piece 6', entre les échancrures 13' et 14'.La tête de plaque 7 et la pièce 6' sont alors reliées respectivement aux deux bornes d'une source de courant électrique de façon à réaliser des points de soudure au niveau des contacts entre les projections 18 et la piece 6'. indépendaninent de cette opération de sondage, la piece 6' est pliée deux fois à angle droit au niveau des échancrures 13' et 14', ces dernières favorisant une pliure régulière sans surépaisseur et sans risque de rupture. Les deux opérations, soudage et pliage, peuvent etre réalisées simultanément ou successivement, dans un ordre quelconque. On obtient ainsi le cadre 6 montré a la figure 4, forme des deux montants 10 et 11 et de la traverse 12, cadre dans lequel on insère alors, suivant la flèche 24, le bloc constitué par les pochettes 1 à 5, La distance entre les branches de l'1J et la distance entre les montants gn et 11 sont telles que les pochettes pénètrent avec jeu dans le cadre. L'électrode est ensuite placée entre deux plaques 19 et 20 montrées partiellement en coupe transversale å la figure 5, ainsi que le cadre 6 et une pochette. La coupe de la figure 5 représente indifféremment l'un des montants 10 et 1 1 et l'extrémité d'une pochette, ou la traverse 12 et le bord de la pochette 1. Les plaques 19 et 20 présentant.vis-a-vis du cadre des faces planes et parallèles, d'où se projettent respectivement des nervures 21 et 22 s'étendant dans le sens de la longueur des montants et de la traverse. Les plaques 19 et 20 sont alors rapprochées l'une de l'autre de façon à comprimer le cadre qui vient pincer les parties des pochettes qui il recauvre, assurant ainsi le maintien mécanique des pochettes et leur liaison électrique avec le cadre. Ces fonctions sont encore améliorées par les moulures que les nervures 21 et 22 forment dans le cadre et qui pénètrent dans l'épaisseur des pochettes. L'épaisseur finale du cadre est de préférence égale å l'épaisseur normale des pochettes. Des modifications peuvent être apportées à l'exemple décrit sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi les échancrures 13' et 14' peuvent être supprimées si les caractéristiques mécaniques du matériau de la pièce 6' le permettent. Les projections 18 de la tête de plaque peuvent être également supprimées, la tête de plaque étant en contact avec la traverse par toute sa tranche. La tête de plaque peut aussi être en contact avec la traverse par son flanc et non par sa tranche, créant ainsi une surépaisseur qui sera éliminée lors de la compression. Elle peut encore être repliée de façon à venir en contact par son flanc avec la région. dorsale de la traverse. Le moulurage dii cadre peut être réalisé indépendamment de la compression. Les moulures peuvent être remplacées par des empreintes d'une autre forme, ou être supprimees, si le contact obtenu par la compression est suffisant. Les pochettes peuvent être introduites individuellement au lieu d'être assemblées en bloc. L'invention s'applique notamment aux accumulateurs alcalins. Le cadre et la tête de plaque ainsi que les enveloppes de pochettes sont par exemple en acier, nickelé ou non. REVENDICATIONS 1/ Electrode pour générateur électrochimique comprenant des pochettes remplies de masse active et deux montants à section en U pinçant respectivement les deux extrémités de chacune desdites pochettes, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre une traverse joignant les deux montants, formée d'une seule pièce avec eux, et sur laquelle est soudée une tête de plaque. 2/ Electrode selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le cadre formé par ladite traverse et lesdits montants est constitué d'une piece profilée en U pliée deux fois à angle droit. 3/ Electrode selon la revendication 2, caractérisée par le fait que ledit cadre est échancré au niveau des pliures. 4/ Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que ladite traverse pince l'une desdites pochettes. 5/ Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la tête de plaque est soudée à la traverse par sa tranche. 6/ Electrode selon la revendication 5, caractérisée par le fait que ladite tranche est en contact avec la traverse par des projections définissant des points de soudure. 7/ Electrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que le cadre présente des moulures dans le sens de la longueur de la pièce profilée, améliorant son contact avec les pochettes. 8/ Procédé de réalisation d'une électrode selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'on soude une tête de plaque à une piece profilée en U, on plie cette piece deux fois a angle droit de part et d'autre de la zone soudée pour former un cadre présentant deux montants et une traverse, et on met en place les pochettes dans le cadre de telle sorte que les deux extrémités de chacune d'elles s'insèrent respectivement dans le U des deux montants. 9/ Procédé de réalisation d'une électrode selon l'une des revendications 1 a 7, caractérisé par le fait qu'on plie deux fois à angle droit une pièce profilée en U pour former un cadre présentant deux montants paralleles réunis par une traverse, on soude une tête de plaque a ladite traverse et on met en place les pochettes dans le cadre de telle sorte que les deux extrémités de chacune d'elles s'inserent respectivement dans le U des deux montants. 10/ Procédé selon l'une des revendications 8 et 9, caractérisé par le fait que ledit cadre est echancré au niveau des pliures avant la réalisation de celles-ci. 11/ Procédé selon l'une des revendications 8 a 10, caractérisé par le fait qu'on comprime ensuite l'électrode de façon à pincer les pochettes entre les branches de l'U. 12/ Procédé selon la revendication Il, caractérisé par le fait que ladite compression est accompagnée d'un moulurage du cadre améliorant son contact avec les pochettes.