Brevet FR2433058A1 — publié le 19800307

La présente invention a poùr objet un générateur électro lytique, notamment un générateur d'hydrogène et d'oxygène. Ce générateur électrolytique est du genre de ceux qui comportent une cellule électrolytique contenant une solution d'électrolyte dans laquelle sont placés alternativement des électrodes et des diaphragmes poreux, des moyens d'alimentation des électrodes en courant électrique et des moyens de récupération des produits formés au cours de l'électrolyse. Dans les générateurs électrolytiques de ce type, utilisés jusqu'à présent, les électrodes et les diaphragmes disposés alternativement dans la cellule électrolytique sont plans ; les diaphragmes sont en général en amiante. Ces dispositifs présentent l'inconvénient que l'élévation de la température de la solution d'électrolyte jusqu'à 150 C, entraîne une détérioration rapide des diaphragmes ; de plus, il est difficile de maintenir un espace constant et mince (de l'ordre de lmm), entre chaque électrode et chaque diaphragme et ceci nécessite l'utilisation d'une multitude d'espaceurs isolants. Le générateur électrolytique conforme à l'invention pallie les inconvénients rappelés ci-dessus. Il peut, notamment, être utilisé avec des solutions d'électrolyte dont la température peut atteindre 15O0C sans aucun inconvénient. Le générateur électrolytique conforme à l'invention se caractérise en ce que les électrodes et les diaphragmes poreux sont en forme de calottes sphériques, lesdites calottes sphériques ayant le même axe de révolution et les courbures desdites calottes sphériques étant orientées dans le même sens. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, Les caloe7-es sphériques ont le même rayon de courbure. ainsi, dans le générateur électrolytique conforme à l'in#ention, du fait de leur géométrie, les électrodes et les liap#:ragi#s sont beaucoup plus rigides que s'ils étaient plans at, de plus sont facilement juxtaposables. Il'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qut suit d'un mode de réalisation du générateur électrolytique conforme à l'invention, description faite en se réfénnt à la figure jointe qui représente schématiquement en coupe le générateur électrolytique considéré. On a représenté sur la figure jointe une cellule électrolytique 1 comportant des électrodes 2 disposées alternativement avec des diaphragmes poreux 3 ; les électrodes 2 et les diaphragmes 3 sont en forme de calottes sphériques ; les calottes sphériques ont le même axe de révolution et leur courbure est orientée dans le même sens. Les électrodes 2 sont alimentées en courant électrique à l'aide du système 4. Les électrodes 2 peuvent être, par exemple, en nickel massif et les diaphragmes 3 en nickel fritté, et la solution d'électrolyte contenue dans la cellule 1 être une solution alcaline telle qu'une solution de potasse. Les conduites 5, dans lesquelles se dégage au cours de l'électrolyte le mélange biphasique électrolyte-oxygène, se raccordent à un conduit principal 6 qui amène ce mélange à un séparateur de phases 7 a partir duquel on récupère l'oxyge- ne en 8 et on recycle l'électrolyte en 9 dans la cellule électrolytique 1. Les conduites 10 dans lesquelles se dégage au cours de l'électrolyse le mélange biphasique électrolytehydrogène, se raccordent à un conduit principal il qui amène ce mélange dans le séparateur de phases 12 à partir duquel on sépare l'hydrogène en 13 et on recycle l'électrolyte en 14 dans la cellule 1. Aux deux extrémités de la cellule sont prévues, respectivement une cathode et une anode ; les électrodes internes se polarisent d'elles-m#mes au cours du fonctionnement. Le rayon de courbure des calottes sphériques est de préférence 1,5 fois le diamètre des calottes. Le générateur électrolytique conforme à l'invention présente bien des avantages par rapport aux générateurs électrolytiques antérieurs décrits précédemment. On peut noter, par exemple, que la distance entre chaque électrode et chaque diaphragme peut être plus constante et plus faible (de l'ordre de lmm) t on peut, ainsi, utiliser des ensembles très homogènes avec, par exemple, des électrodes en nickel massif de 5/10 de mm d'épaisseur et des diaphragmes en nickel fritté de 5/10 de mm d'épaisseur, séparés par des compartiments de 1 mm d'épaisseur, ce qui conduit à des cellules présentant une épaisseur très réduite (de l'ordre de 3mm). De plus, la géométrie des diaphragmes et des électrodes permet de limiter les vibrations éventuelles et les aptitudes de battement dues a d'éventuelles surpressions de part et d'autre de chaque diaphragme, La structure du générateur objet de l'invention n'est pas limitée à la production d'hydrogène et d'oxygène ; elle peut être utilisée pour la réalisation de piles à combustible, en envoyant dans la cellule de l'hydrogène et de l'oxygène sous pression. REVENDICATIONS 1. Générateur électrolytique du type comportant une cellule électrolytique contenant une solution d'électrolyte dans laquelle sont placés alternativement des électrodes et des diaphragmes poreux, des moyens d'alimentation desdites électrodes en courant électrique et des moyens de récupération des produits formés au cours de l'électrolyse, caractérisé en ce que les électrodes et les diaphragmes poreux sont en forme de calotte sphérique, lesdites calottes sphériques ayant le même axe de révolution et les courbures desdites calottes sphériques étant orientées dans le même sens. 2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que les calottes sphériques ont le même rayon de courbure. 3. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que le rayon de courbure des calottes sphériques est 1,5 fois le diamètre des calottes. 4. Générateur selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les électrodes sont en nickel massif et les diaphragmes sont en nickel fritté.