Brevet FR2406899A1 — publié le 19790518

L'invention concerne les générateurs électrochimiques du type comportant un bottier comprenant un godet métallique fermé par un couvercle métallique dont la périphérie est entourée d'un joint d'étanchéité en contact avec la surface intérieure du godet, le bord du godet étant recourbé vers l'axe du bottier en comprimant ledit joint. De tels générateurs, piles ou accumulateurs, sont bien connus, notamment sous forme cylindrique ou sous forme de boutons. L'étanchéité de la fermeture de ces générateurs est difficile à réaliser, en particulier lorsqu'ils contiennent un électrolyte alcalin. Dans ce dernier cas, et lorsque le couvercle métallique est relié à la polarité négative du générateur, l'électrolyte tend à progresser le long de la surface du couvercle, entre celui-ci et le joint, et à venir former au contact de l'atmosphère une croûte de carbonate sur la face externe du couvercle. Une telle croûte est gênante pour le manipulateur et l'utilisateur, et peut compromettre les contacts électriques. Pour résoudre ce problème, le brevet français n0 1 109 881 a proposé de réaliser le couvercle sous forme de deux disques superposés distants l'un de l'autre à leur périphérie, pour constituer un espace libre annulaire interposé entre l'intérieur et l'extérieur du générateur. Toutefois ceci complique la structure et le montage du générateur en augmentant le nombre de pièces. De plus, la surface de contact entre le joint et le disque intérieur du couvercle est très réduite, ce qui est défavorable à l'étanchéité. Le but de l'invention est de supprimer la formation de carbonate à l'extérieur des générateurs par amélioration de l'étanchéité, sans faire appel à des pièces supplémentaires et en conservant une surface de contact suffisante entre le joint et le couvercle. L'invention a pour objet un générateur électrochimique comportant un bottier comprenant un godet métallique fermé par un couvercle métallique avec interposition d'un joint d'étanchéité en contact avec au moins la région périphérique de la face extérieure du couvercle et avec la surface intérieure du godet, le bord de celui-ci étant recourbé vers l'axe du bottier en comprimant ledit joint, caractérisé par le fait que le joint délimite avec la face extérieure du couvercle une cavité annulaire. On entend par face extérieure du couvercle'celle qui est dirigée vers l'extérieur du générateur, même si la zone de cette face adjacente à la cavité est à l'intérieur du godet. Grâce à cette structure toute trace d'électrolyte progressant entre la périphérie du couvercle et le joint est piégée dans la cavité annulaire, où elle est carbonatée, et aucune fuite ne se manifeste à l'extérieur du bottier. Des exemples de réalisation de l'invention sont décrits ci-après, à titre illustratif et non limitatif, en regard du dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente en coupe une pile bouton conforme à l'invention. - la figure 2 représente en coupe l'état de la même pile avant rabattement du bord du godet. - la figure 3 est une vue partiellement en coupe d'une autre pile bouton selon l'invention. - la figure 4 est une vue partiellement en coupe du sous-ensemble couvercle-joint de la pile de la figure 3, avant sa mise en place dans le godet. Sur les figures 1 et 2, le bottier de la pile illustrée comprend un godet ou coupelle positive 1, un couvercle ou coupelle négative 6 et un Joint élastique 8. Le fond du godet 1 est en contact avec une électrode positive 3, par exemple à base d'oxydes d'argent, entourée d'un anneau métallique 2 à section en L s'appuyant sur le fond du godet. L'ensemble formé par ltélec- trode 3 et l'anneau 2 est recouvert d'un disque de séparateur 4 sur la périphérie duquel repose le joint 8. Dans le couvercle 6 est logée une électrode négative 7 par exemple à base de poudre de zinc mouillée par de l'électrolyte alcalin. Entre le séparateur 4 et l'électrode 7 est disposée une épaisseur de feutre 5 imprégnée d'électrolyte alcalin.Le joint 8 est en contact avec la surface intérieure du godet t et est comprimé par le bord 10 de celuici rabattu vers l'axe du bottier. Selon l'invention, ainsi que représenté sur la figure 1, une cavité annulaire 9 est entièrement délimitée par le joint 8 et par la face extérieure du couvercle 6. ta cavité est comprise entre un corps 11 et une lèvre annulaire 12 appartenant au joint 8, le corps 11 enchâssant le bord 13 du couverle 6, la lèvre 12 étant en contact avec la surface intérieure du godet 1 et s'appuyant par son extrémité 14 sur la face extérieure du couvercle. On voit sur la figure 2 qu'avant rabattement du bord 10 du godet, celui-ci est légèrement évasé. La lèvre 12 se dresse verticalement, et une gorge annulaire 9' est définie par le couvercle 6, le corps 11 et la lèvre 12. Lors du rabattement du bord du godet, la lèvre 12 est déformée et comprimée et son extrémité 14 vient s'appuyer sur le couvercle, refermant la gorge 9' pour former la cavité 9. La pile représentée à la figure 3 comporte les mêmes éléments que celle des figures 1 et 2, qui y sont désignés par les mêmes références. On y retrouve en particulier la cavité annulaire 9 entièrement délimitée par le joint 8 et par la face extérieure du couvercle 6. On voit à la figure 4 qu'avant la déformation du joint, celui-ci n'est pas en contact avec la face extérieure du couvercle. Le joint présente une section approximativement en forme de L, et est formé d'une base 21 sur laquelle repose le bord 13 du couvercle, et d'une lèvre annulaire verticale 22 qui entoure le couvercle 6, dont elle est séparée par un espace annulaire 9". La lèvre 22 présente une nervure annulaire 25 adjacente au bord 13 du couvercle et qui fait saillie dans l'espace 9". Lors de la déformation du joint 8 par le rabattement du godet 1, la nervure 25 vient s'appuyer sur la région périphérique de la face extérieure du couvercle 6, ainsi que l'extrémité 14 de la lèvre 22. Entre la nervure 25 et l'extrémité 14 subsiste la cavité annulaire 9. Dans la pile selon l'invention, les traces d'électrolyte pouvant progresser vers l'extérieur le long de la surface du couvercle 6 arrivent dans la cavité 9 où elle sont exposées à l'action de l'anhydride carbonique de l'air et par conséquent transformées en carbonate. La progression des traces d'électrolyte est ainsi arrêtée, et il n'apparaît pas de carbonate à l'extérieur de la pile. La réalisation selon les figures 1 et 2 convient particulièrement lorsque le joint est surmoulé sur le bord ducouvercle, et celle selon les figures 3 et 4 lorsque le joint est fabriqué indépendamment du couvercle. Des changements peuvent être apportés à la réalisation décrite cidessus sans sortir du cadre de l'invention. Ainsi, l'appui du joint dans le godet peut être réalisé par tout moyen. te Joint peut par exemple s'appuyer directement sur le fond du godet, ou sur une moulure ménagée dans la paroi latérale de celui-ci, notamment lorsque la hauteur du godet est grande par rapport à son diamètre. L'invention s'applique aussi bien à des accumulateurs qu'à des piles. REVENDICATIONS 1/ Générateur électrochimique comportant un bottier comprenant un godet métallique fermé par un couvercle métallique avec interposition d'un joint d'étanchéité en contact avec au moins la région périphérique de la face extérieure du couvercle et avec la surface intérieure du godet, le bord de celui-ci étant recourbé vers l'axe du bottier en comprimant ledit joint, caractérisé par le fait que le joint délimite avec la face extérieure du couvercle une cavité annulaire destinée au piégeage d'éventuelles fuites d'électrolyte. 2/ Générateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le joint présente un corps enchâssant le bord du couvercle et une lèvre annulaire en contact avec la surface intérieure du godet et s'appuyant par son extrémité sur la face extérieure du couvercle, ladite cavité étant comprise entre ledit corps et ladite lèvre. 3/ Générateur selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le joint est formé d'une base sur laquelle repose le bord du couvercle et d'une lèvre annulaire en contact avec la surface intérieure du godet et s'appuyant sur la face extérieure du couvercle par son extrémité et par une nervure annulaire adjacente au bord du couvercle, ladite cavité étant comprise entre ladite extrémité et ladite nervure.