Brevet FR2378365A1 — publié le 19780818

La présente invention concerne un générateur électrochimique du type bouton et plus particulièrement, mais non exclusivement, un accumulateur au plomb. Bien que les accumulateurs au plomb soient parmi les plus anciennement connus et les plus couramment utilisés, ce n'est que récemment que l'on a réussi a produire des accumulateurs qui ne dégagent pas de gaz en fonctionnement ou au repos, et peuvent par conséquent être clos de façon permanente. Jusqu'a présent il n'était donc pas possible de réaliser des accumulateurs de type bouton à électrolyte acide et matières actives au plomb. L'utilisation de grilles collectrices en plomb pur ou en plomb allié au calcium ayant permis d'éliminer les dégagements gazeux qui se produisaient sur ces grilles, il a été possible de construire des accumulateurs étanches parallèlépipèdiques ou même cylindriques. Cependant jusqutà présent ltaccumula- teur de petites dimensions du type bouton n'a pas été construit. On a déjà proposé des générateurs de ce type où les matières actives étaient contenues dans deux coupelles métalliques, l'une positive l'autre négative, ces coupelles étant séparées par un anneau de matière plastique qui les maintient en même temps, comme dans le brevet américain n0 2 798 112; mais ce type de générateur, qui convient pour une batterie formée d'un empilage maintenu par ailleurs dans une gaine, ne présente pas une étanchéité ni même une cohésion suffisantes générateur par générateur. La présente invention se propose de remédier à cet inconvénient. Elle a pour objet un générateur électrochimique du type bouton comportant une coupelle métallique positive contenant la masse active positive, une coupelle métallique négative contenant la masse active négative, un séparateur interposé entre les surfaces libres des masses actives, un électrolyte imprégnant le séparateur et les masses actives, et un entourage isolant servant à réunir les deux coupelles tout en les isolant électriquement, caractérisé par le fait que ledit entourage isolant se compose de deux éléments distincts, le premier en matière plastique relativement rigide enserrant la périphérie du fond des coupelles et recouvrant leurs rebords, et le second en élastomère interposé entre les rebords des coupelles. Le premier élément maintient ainsi les deux coupelles pressées contre le second élément en élastomère, puisqutil enserre le fond des coupelles. La cohésion est apportée par le premier élément et l'étanchéite par le second élément. On peut par exemple réaliser le premier élément par surmoulage après avoir mis en place le second élément entre les deux coupelles munies de leur séparateur. Selon une réalisation préférée, ledit premier élément est divisé pratiquement selon un plan parallèle aux fonds des coupelles, en deux pièces réunies par soudure ou collage, l'une correspondant à la coupelle positive et l'autre à la coupelle négative. Dans ce cas les deux pièces du premier élément peuvent être préparées à l'avance et mises en place, puis jointes par collage ou par soudure par ultra-sons par exemple. L'invention sera mieux comprise à 11 aide de la description détaillée qui va suivre en relation avec le dessin annexé où les figures la et lb représentent des coupes schématiques d'un générateur selon linventionn correspondant respectivement à deux phases successives de fabrication. Pour des raisons de clarté du dessin les proportions ont été quelque peu modifiées. Une coupelle positive 1 en alliage plomb-calcium est remplie d'une matière active positive 2 en peroxyde de plomb comprimé et éventuellement additionné d'une petite quantité d'un liant tel que du polytétrafluoréthylène. Une coupelle négative 3, également en alliage plomb-calcium est remplie d'une matière active 4 constituée par du plomb pulvérulent comprimé et éventuellement additionné d'une petite quantité du même liant. Les rebords des coupelles 1 et 3 s'appliquent sur un Joint en caoutchouc composé de deux anneaux superposés 5 et 6 et formant le second élément d'un entourage isolant selon ltinvention. L'espace restant au milieu des anneaux 5 et 6 entre les matières actives 2 et 4 est rempli par un séparateur 10 en fibres de verre. Le premier élément de l'entourage isolant précité est représenté sur la figure la sous forme de deux pièces annulaires en matière plastique rigide 7 et 8 non encore soudées et se touchant par des surfaces 9 et 12 présentant des épaulements emboltés. La fiv rye lb représente les deux pièces 7 et 8 après que les surfaces 9 et 12 aient été soudées, par exemple par ultra-sons. Les coupelles I et 3 sont alors pressées l'une vers l'autre sur les joints 5 et 6 par les pièces réunies 7 et 8. Une ouverture Il est percée dans la zone de soudure des pièces 7 et 8. Ses dimensions permettent juste d'introduire ltaiguiile d'une seringue qui passe dans le joint entre les anneaux 5 et 6 de façon à injecter dans le séparateur 10 la quantité voulue d'une solution d'acide sulfurique de densité 1,? additionné dtacide phosphorique. Une fois l'aiguille retirée, les deux anneaux 5 et 6 sont de nouveau étroitement jointifs sur toute leur surface commune. Mais s'il se produit une surpression gazeuse à intérieur de laccumulateur, les deux anneaux s'écarteront de neaveau en un point quelconque et l'excédent gazeux s'échappera par l'ouverture 11. De tels accumulateurs ont été essayés en surcharge à un régime de C/12 c'est-à-dire à un courant qui est le douzième de la capacité nominale, et l'on a constaté qutaprès 500 heures de surcharge la recombinaison des produits d'électrolyse formés s'effectue encore à un rendement supérieur à 98 %. Il est bien entendu que la description qui précède ne se rapporte qu'à un exemple de réalisation et que des modifications pourraient lui être apportées sans sortir du domaine de l'invention. Par exemple l'anneau d'étanchéité 5-6 pourrait être d'une seule pièce, la perforation par l'aiguille de la seringue au moment du remplissage constituant la soupape nécessaire à l'évacuation des gaz lors de surpressions accidentelles. De plus, bien que ces générateurs aient été specialement étudiés pour servir à des accumulateurs au plomb étanches, ils peuvent également servir pour d'autres couples secondaires ou primaires. RENTENDICATIONS 1/ Générateur électrochimique du type bouton comportant une coupelle métallique positive contenant la masse active positive, une coupelle métallique négative contenant la masse active négative, un séparateur interposé entre les surfaces libres des masses actives, un électrolyte imprégnant le séparateur et les masses actives, et un entourage isolant servant à réunir les deux coupelles tout en les isolant électriquement, caractérisé par le fait que ledit entourage isolant se compose de deux éléments distincts, le premier en matière plastique relativement rigide enserrant la périphérie du fond des coupelles et recouvrant leurs rebords, et le second en élastomère interposé entre les rebords des coupelles. 2/ Générateur électrochimîque selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit premier élément est divisé pratiquement selon un plan parallèle aux fonds des coupelles en deux pièces réunies par soudure ou collage, lune correspondant à la coupelle positive et ltautre à la coupelle négative. 3/ Générateur électrochimique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que ledit second élément est divisé en deux pièces pressées l'une contre l'autre, lune contre le rebord de la coupelle positive et l'autre contre le rebord de la coupelle négative. 4/ Générateur électrochimique selon ltune des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit premier élément est percé d'un orifice situé dans le plan équatorial du générateur. 5/ Générateur électrochimique selon lune des revendications précédentes, caractérisé par le fait que lesdites coupelles métalliques sont en plomb pur ou un alliage plomb calcium, qutà l'état chargé les masses actives positives sont principalement en bioxyde de plomb, les masses actives négatives principalement en plomb et que l'électrolyte est une solution d'acide sulfurique éventuellement additionné diacide phosphorique. 6/ Générateur électrochimique selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que ledit séparateur est un feutre de fibres de verre.