Brevet FR2470451A1 — publié le 19810529

L'invention se rapporte à la réduction ou à l'élimination des courants néfastes de dérivation dans les dispositifs à plusieurs cellules électrochimiques connectées au moins partiellement en série et contenant un électrolyte qui est commun à au moins deux de ces cellules, le dispositif contenant également de l'électrolyte dans un circuit conjoint, de sorte qu'un trajet conducteur de l'électricité et passant par l'électrolyte est créé en dérivation sur ces piles et par ledit électrolyte du circuit conjoint avec, pour conséquence, des courants de dérivation ou courants parallèles néfastes. L'invention se rapporte plus particu- lièrement à la réduction ou à l'élimination de ce courant parallèle ou en dérivation par application convenable d'un courant protecteur passant par des tunnels de raccord, ainsi qu'à un dispositif électrochimique permettant d'obtenir ce résultat. - Dans les dispositifs électrochimiques de l'art antérieur comprenant plusieurs cellules montées en série et contenant un électrolyte commun, par exemple qui circule dans les cellules, des pertes par courants parallèles (également connues sous la dénomination de dérivations de courant) se produisent par suite des trajets conducteurs passant par l'électrolyte aussi bien pendant la charge que pendant la décharge. Ces pertes par courants de dérivation ou parallèles peuvent aussi se produire lorsque le dispositif est en circuit ouvert et provoquer la décharge néfaste des dispositifs électrochimiques. De plus, ces courants parallèles peuvent avoir des effets secondaires néfastes sur les dispositifs électrochimiques. Par exemple, il peut se produire qu'un composant fonctionnel soit mal plaqué ou le soit de manière irrégulière avec pour conséquence ultime un abrégement de la vie utile du dispositif. Il peut aussi se produire une corrosion des électrodes et/ou d'autres composants, des agents réactionnels peuvent être consommés inutilement et il peut en résulter des pertes thermiques excessives. Donc, les problèmes soulevés par les courants parallèles se sont posés dans le domaine des dispositifs électrochimiques pour plusieurs raisons et diverses modifications ont été apportées à ces dispositifs afin de réduire ou d'éliminer les difficultés posées par ces problèmes et par d'autres également posés. Par exemple, il a été suggéré de réaliser une isolation électrique dans des systèmes à cellules multiples pour minimiser les effets produits par les courants parallèles. Ainsi, le brevet des Etats-Unis d'Amérique NI 3 773 561 décrit une disposition dans laquelle le court- circuit interne de plusieurs piles électriques d'un empilement peut être empêché pendant l'arrêt ou en régime d'attente par isolation des cellules en empêchant le contact électrique de l'une avec l'autre par fermeture des orifices d'admission et de sortie de manière à isoler l'électrolyte que contiennent les cellules individuelles. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 806 370 décrit un système d'interruption de la circulation de l'électrolyte de manière à produire le remplissage intermittent par électrolyte d'une batterie à plusieurs piles à combustible dans lesquelles les électrodes sont fixées dans des cadres de matière plastique. Le système d'interruption de circulation de l'électrolyte est constitué d'un distributeur et d'un collecteur placés dans les cadres des piles à combustible individuelles. Les conduits d'alimentation en électrolyte de chaque pile s'ouvrent dans le distributeur et des conduits de décharge de chaque pile s'ouvrent dans le collecteur de l'électrolyte. Le distributeur et le collecteur d'électrolyte sont constitués chacun par des trous à l'alignement des parties supérieures des cadres, le fond des trous formant le distributeur d'électrolyte étant placé au moins au même niveau que l'orifice des conduits de décharge d'électrolyte qui débouche dans le collecteur. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 378 405 décrit un système à plusieurs piles à combustible à anode constituée d'un amalgame à base de sodium et à oxydant, système dans lequel les piles sont isolées électriquement les unes des autres à l'aide d'un et de préférence de deux éléments isolants d'interruption de la circulation par cellule. Le, brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 025 697 décrit un dispositif à cellules multiples dans lequel l'électrolyte est distribué dans un système à deux étages dans lequel une grande pompe (premier étage) distribue l'électrolyte par l'intermédiaire de dispositifs de mise en circulation (second étage) commandés hydrauliquement sur les compartiments individuels des électrodes qui sont électriquement isolés les uns des autres. L'ensemble du système a pour effet de minimiser les fuites entre cellules et les pertes d'énergie entre cellules par les courts-circuits provoqués par l'électrolyte. D'autres techniques d'interruption de la circulation de l'électrolyte destinées à éviter les pertes par courants internes ou parallèles dans les dispositifs à cellules multiples ont aussi été suggérées. Par exemple, les brevets des Etats-Unis d'Amérique NO 3 537 904 et NO 3 522 098 décrivent l'introduction de bulles de gaz dans une solution d'électrolyte afin de restreindre ou de couper le trajet conducteur passant par l'électrolyte. D'autres procédés encore ont été suggérés. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique N0 3 666 561 décrit une batterie à circulation d'électrolyte dans laquelle le flux de courant entre cellules est minimisé au moyen de branchements comportant une - admission et une sortie d'électrolyte et formant des passages dirigés sur et provenant des cellules, ces passages étant très longs et ayant une section transversale très faible de manière à augmenter la résistance électrique de l'électrolyte dans chaque passage formé d'un embranchement. Ce brevet mentionne, par ailleurs, qu'il est possible d'empêcher les courants internes à l'aide de bulles de gaz injectées dans les trajets d'électrolyte afin d'accroître encore la résistance électrique. Une refonte totale de la géométrie a aussi été utilisée sans bulles de gaz pour empêcher ou réduire les courants parallèles ou les pertes internes du circuit. Par exemple, le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 964 929 décrit un système de protection contre les courants parallèles dans des systèmes de refroidissement de piles à combustible au moyen d'éléments provoquant la circulation de l'agent réfrigérant et de tubulures destinées à créer des trajets à résistance électrique élevée. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 3 540 934 mentionne que les systèmes de réduction-oxydation à cellules multiples montées en série peuvent aussi poser des problèmes de courant parallèle même lorsque les tubes utilisés ne sont pas conducteurs de l'électricité. Ce brevet indique que le shuntage électrique provoque une réduction négligeable de rendement, à condition que les passages individuels du fluide constituant l'électrolyte qui raccordent chaque chambre individuelle d'électrode à un système de circulation central aient un rapport de la longueur au diamètre interne moyen de 10 à 1 ou même supérieur. Le brevet des Etats- Unis d'Amérique NO 3 634 139 décrit un concept destiné à apporter une solution au problème du courant parallèle.- Ce brevet mentionne que les courants de fuite peuvent être minimisés par une conception convenable du collecteur. Par exemple, il est indiqué qu'en conférant de faibles dimensions aux trous des embranchements (ou canaux) de circulation d'électrolyte, même si le diamètre du collecteur est relativement grand, il est possible de négliger les courants de fuite. Toutefois, si les trous réalisés sont trop petits, la circulation de l'électrolyte peut être retardée. Ce brevet indique que des trous d'environ 2,5 mm de diamètre sont acceptables et que des collecteurs ayant environ 3,2 mm de diamètre sont acceptables. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 049 878 est représentatif de l'état actuel de la technique pour tenter de résoudre des problèmes soulevés par les courants de fuite. Ce brevet mentionne que de nombreux dispositifs électrochimiques contiennent plusieurs cellules empilées, ces cellules pouvant être connectées en parallèle par groupes, ces groupes étant connectés de leur côté en série. Dans d'autres variantes de réalisation de dispositifs à cellules multiples, ces cellules sont connectées uniquement en série. Ce brevet mentionne qu'il est possible de réaliser des réseaux plus compliqués de connexion qui sont déterminés en fonction du désir de réduire les courants de fuite dans le circuit de l'électrolyte et de créer des conditions permettant des modes spéciaux de commande électrique à connexions d'entrée et de sortie de parties individuelles de l'empilement. Il est également mentionné qu'une voie naturelle permettant de réduire les courants de fuite consiste à minimiser les dimensions des canaux de circulation d'électrolyte, mais que cette technique soulève des problèmes de circulation d'électrolyte. Ce brevet décrit une manière de procéder permettant d'éviter ces problèmes. La technique consiste à utiliser des raccords de fluide ou canaux transversaux qui sont montés entre les espaces des cellules contenant l'électrolyte, ces cellules étant connectées électriquement en parallèle. Selon un mode de réalisation, ces canaux transversaux sont disposés dans les parties inférieures des espaces contenant l'électrolyte de manière qu'une certaine quantité de ce dernier soit transférée entre ces espaces par ces canaux transversaux. Selon un autre mode de réalisation, les canaux transversaux sont aussi disposés dans la partie supérieure des espaces contenant l'électrolyte, entre ces espaces des cellules connectées en parallèle, de manière à réaliser une chambre dite de tranquillisation. Dans un article récent de Burnett et Danley de la Société Monsanto intitulé "Current Bypass in Electro- chemical Cell Assemblies" (dérivation du courant dans les groupes à cellules électrochimiques) et présenté au congrès national de l'Institut Américain des Ingénieurs Chimistes à Atlanta (du 26 Février au ler Mars 1978), Symposium sur la technologie de la synthèse électro-organique, session 1, expérience opératoire par des processus électro-organiques, les problèmes du courant parallèle dans les dispositifs à cellules multiples montées en série et à circulation d'électrolyte ont été examinés et des développements de certaines relations mathématiques entre les courants et résistances en fonction de la géométrie de ces dispositifs ont été établis. Les auteurs concluent que les pertes par courants parallèles de certaines dispositions des cellules peuvent être maintenues à un niveau acceptable, mais que ces pertes augmentent rapidement avec l'augmentation du nombre des cellules. Par ailleurs, aucune solution particulière destinée à l'élimination du courant parallèle ou de la dérivation du courant telle que celle de la présente invention n'a été développée ni suggérée. En réalité, les auteurs décrivent des raccords des cellules au collecteur de 2,4 mètres de longueur afin de réduire les pertes provenant des courants parallèles ou de dérivation. Le brevet récent des Etats-Unis d'Amérique NO 4 081 585 semble être la seule référence de l'art antérieur qui réduit les courants de fuite en les amenant à une valeur nulle au moyen d'électrodes. Toutefois, à la différence du procédé et du dispositif de l'invention, ce brevet décrit des groupes d'électrodes au moins quatre fois plus nombreux utilisés en modules des cellules, ces électrodes étant mises en oeuvre dans des canaux formant des embranche- ments, cette technique étant pour le mieux mauvaise et coûteuse. Le brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 4 197 169 se rapporte à un procédé de minimisation des courants parallèles dans les dispositifs électrochimiques à plusieurs cellules connectées au moins partiellement en série et contenant un électrolyte qui est commun à au moins deux des cellules, ce dispositif comprenant également de l'électrolyte dans un circuit conjoint, et donc un trajet conducteur de l'électricité et passant par l'électrolyte est créé en dérivation sur ces cellules et par l'électrolyte du circuit conjoint avec, pour conséquence, des courants parallèles néfastes. Ce procédé consiste à envoyer un courant protecteur dans au moins une partie dudit trajet conducteur en dérivation passant par ledit électrolyte du circuit conjoint dans un sens qui est le même que celui du courant parallèle passant par l'électrolyte du circuit conjoint et dont l'intensité provoque un abaissement au moins partiel desdits courants parallèles. Un unique courant protecteur est envoyé en série sur au moins une partie du trajet conducteur en dérivation de manière que les courants parallèles soient minimisés ou éliminés. Ce brevet se rapporte également à un dispositif électrochimique équipé de moyens destinés à l'envoi du courant protecteur à ce dispositif. Toutefois, il n'est fait aucune allusion au fait qu'il est possible d'utiliser avantageusement des tunnels dans ce système, ce point de l'invention 'étant essentiel. Malgré tous les efforts qui ont été déployés antérieurement au sujet des problèmes de l'élimination du courant parallèle (du courant de fuite) dans les dispositifs électrochimiques à cellules multiples, la technique nouvelle et efficace de l'invention n'a été jusqu'à présent ni décrite, ni suggérée. -En réalité, un grand nombre des solutions suggérées dans l'art antérieur et telles que décrites dans les références mentionnées ci-dessus sont orientées vers des techniques douteuses qui elles-mêmes soulèvent des difficultés de conception et de circulation. L'invention se rapporte à un procédé de minimisation des courants parallèles dans des dispositifs électrochimiques comprenant plusieurs cellules connectées au moins partiellement en série et contenant un électrolyte qui est commun et qui est dirigé par des canaux individuels d'admission sur au moins deux des cellules, cet électrolyte étant celui du circuit conjoint qui provient d'un collecteur commun, de sorte qu'un trajet conducteur de l'électricité et passant par l'électrolyte est créé en dérivation sur ces cellules et par cet électrolyte du circuit conjoint avec, pour conséquence, des courants parallèles néfastes. Ce procédé consiste à réaliser des tunnels par lesquels passe l'électrolyte et qui raccordent les canaux individuels d'admission et à envoyer un courant protecteur par ces tunnels de circulation d'électrolyte, le courant protecteur qui passe par ledit électrolyte du circuit conjoint ayant une intensité lui permettant au moins de réduire lesdits courants parallèles. Ainsi, un unique courant protecteur peut être envoyé de manière à minimiser les courants parallèles et de préférence à les éliminer totalement. L'invention se rapporte également à un dispositif électrochimique équipé de manière à lui permettre de recevoir le courant protecteur. L'invention va être décrite plus en détail en regard des dessins annexés à titre d'exemples nullement limitatifs et sur lesquels: la figure l est un schéma du circuit formé par un panneau de résistances et représentant le dispositif électro- chimique du brevet précité des Etats-Unis d'Amérique NI 4 197 169; la figure 2 est un schéma du circuit formé d'un panneau de résistances et représentant le dispositif électrochimique de l'invention; la figure 3 est une représentation schématique d'un dispositif d'électrolyse selon l'invention; la figure 4 illustre une batterie de cellules multiples à deux électrolytes (anolyte et catholyte) selon l'invention; la figure 5représente les tensions des cellules et les valeurs des résistances d'un panneau correspondant à un système à piles multiples au nickel et cadmium; la figure 6 représente les tensions aux bornes des résistances du même système; les figures 7 à 14 représentent les tensions de différents courants protecteurs envoyés aux bornes du même système; la figure 15 est un graphique représentant la chute de tension et le courant dans les branches de chaque cellule en fonction du nombre de cellules pour le même système; la figure 16 représente les tensions pendant la charge du même système; la figure 17 est un schéma d'un panneau. de résistances qui est une représentation analogique des dispositifs électrochimiques selon l'invention; la figure 18 est une représentation schématique d'une batterie de piles multiples à deux électrolytes (anolyte et catholyte) selon un mode de réalisation de l'invention; la figure 19 est une représentation schématique d'une batterie de piles multiples à deux électrolytes 2 47 0 45 1 (anolyte et catholyte) selon une variante de réalisation de l'invention; la figure 20 est une représentation schématique d'une batterie de piles multiples à deux électrolytes (anolyte et catholyte) selon une autre variante encore de réalisation de l'invention; et la figure 21 est un schéma d'un panneau de résistances simulant un dispositif électrochimique conforme à l'invention. Dans un dispositif électrochimique comprenant plusieurs cellules montées en série et contenant un électrolyte qui est commun à deux cellules ou davantage et qui comprend un électrolyte d'un circuit conjoint, il se produit des pertes par courants parallèles par suite des trajets conducteurs de l'électricité, passant par l'élec- trolyte et *en dérivation sur les cellules. La présente invention se rapporte à la minimisation du courant parallèle dans ces systèmes et à des dispositifs permettant d'obtenir ce résultat. Dans le présent mémoire, l'expression "dispositifs électrochimiques" désigne des dispositifs photo-électrochimiques tels que des dispositifs à cellules de pyrolyse de l'eau, des dispositifs à cellule photo- électrique, des dispositifs à piles solaires à circulation de liquide ainsi que d'autres dispositifs électrochimiques tels que des batteries, des piles à combustible, des dispositifs à cellules à l'alcali et chlore, des dispositifs à électrodes formées de métal et d'air, des batteries à l'eau de mer, des appareils d'électrolyse, des appareils de synthèse électro- chimique et des dispositifs d'extraction électrolytique ainsi que d'autres dispositifs utilisant des cathodes, des anodes et des électrolytes communs, y compris les dispositifs à cellules multiples bipolaires et monopolaires ainsi que ceux qui comprennent plusieurs électrolytes (par exemple des catholytes et des anolytes). Dans le présent mémoire, l'expression "électrolyte commun" désigne un électrolyte qui est utilisé dans et distribué sur deux cellules ou davantage, 24 70451 l'électrolyte formant un circuit physiquement continu. Dans un système à circulation d'électrolyte comprenant un ou plusieurs collecteurs, le circuit physiquement continu comprend l'électrolyte se trouvant dans les collecteurs, les canaux formant des embranchements et les cellules. Dans le présent mémoire, l'expression "électrolyte dans un circuit conjoint" désigne la partie de l'électrolyte qui se trouve dans une région formant un circuit conjoint par rapport à l'électrolyte que contiennent les composants individuels. Ainsi, dans un système à circulation d'électrolyte comprenant un ou plusieurs collecteurs, l'électrolyte que contiennent un ou plusieurs réservoirs et un ou plusieurs collecteurs est celui du circuit conjoint et l'électrolyte que contiennent les canaux formant les embranchements, les cellules ou piles et d'autres composants individuels n'est pas celui du circuit conjoint. L'expression "minimisation des courants parallèles ou de dérivation" utilisée dans le présent mémoire signifie la réduction ou l'élimination de ces courants parallèles. Au cours des recherches ayant abouti au dépôt de la demande de brevet des Etats-Unis d'Amérique NO 939 325 au nom de Zahn et ses collaborateurs, un modèle de circuit équivalent se composant de résistances a été élaboré pour un dispositif électrochimique à cellules multiples en série contenant un électrolyte commun qui forme physiquement un circuit continu raccordé aux cellules du dispositif par un ou plusieurs collecteurs communs qui constituent un circuit conjoint d'électrolyte et par des canaux aboutissant à chaque cellule. Le modèle a été élaboré en admettant que toutes les cellules du dispositif sont identiques. En se basant sur cette hypothèse, les équations du circuit principal ont été écrites sous forme d'équations linéaires de différence à coefficient constant pour lesquelles des solutions de forme générale fermée ont été obtenues pour les courants circulant dans l'électrolyte se trouvant dans les cellules (intra- cellulaire), à l'intérieur des capaux et à l'intérieur du collecteur (dans l'électrolyte du circuit conjoint). Etant 1l donné qu'il a été trouvé que la résistance des canaux est sensiblement beaucoup plus grande que les résistances offertes par l'électrolyte se trouvant dans le collecteur et dans les cellules, des solutions algébriques d'approximation ont été élaborées. Il a été démontré qu'un unique courant imposé par l'extérieur et passant de la dernière cellule vers la première peut avoir pour effet de minimiser les courants parallèles et en pratique, dans le cas optimal, de réduire en réalité tous les courants circulant dans les canaux à une valeur nulle. Chaque cellule -a été représentée dans-le modèle sous forme d'une source de tension idéale VO égale au potentiel de son circuit ouvert en série avec une résistance Re formée par l'électrolyte situé dans les cellules. Ensuite, comme le montre la figure 1, le courant passant par les électrodes a-été subdivisé de manière qu'une certaine partie du courant passe par chaque canal pour entrer dans le collecteur (l'électrolyte du circuit conjoint). Les variables utilisées sur la figure 1 sont les suivantes Rm = résistance dans le collecteur; Rc = résistance dans un canal; Re = résistance de l'électrolyte se trouvant dans une cellule (y compris celle des composants internes tels que séparateurs et membranes); VO = tension d'une cellule en circuit ouvert; V = tension réelle d'une cellule y compris la chute de tension ohmique (V X VO + IRe avec protection); in = courant principal de l'électrolyte passant par la énième cellule; in = courant parallèle ou de dérivation passant par le énième canal; kn = courant parallèle passant par le - 35 collecteur entre le énième et le n + unième canal; - k0 = courant passant par le collecteur et nécessaire à réduire à zéro les courants parallèles; et I = courant total final passant par le dispositif électrochimique. Comme le montre la figure 1, le dispositif électrochimique selon 'art antérieur et portant la référence générale 2 comprend des cellules 4, 6, 8, 10, 12 et 14 montées en série. Le courant I passe par le dispositif 2 d'une plaque d'extrémité 16 à une plaque d'extrémité 18, comme représenté. L'électrolyte commun (non représenté) forme un unique circuit physiquement continu, passant par chaque cellule et par le collecteur commun 20, qui contient l'électrolyte du circuit conjoint, ainsi que par des canaux individuels 24, 26, 28, 30 32 et 34 affectés à chaque cellule. La résistance de l'électrolyte dans chaque cellule est représentée par Ret la résistance du collecteur est représentée par Rm et la résistance de chaque- canal est représentée par R. Les courants in' in et k, tels que définis plus haut, sont aussi indiqués sur les dessins. Chaque section d'électrolyte a été mise en modèle avec sa résistance correspondante. Les lois de Kirchoff concernant le courant et la tension et appliquées à la énième cellule exigent _ n-l - in in (1) kn1 - kn =jn (2) kn-1 R% Rc(n -jnl)-'n-1 Re = VO (3) Il est possible de simplifier considérablement l'algèbre en réécrivant l'équation (3) en ajoutant 1 à l'indice n: kn Rm - Rc (jn+l - in) -in Re = VO (4) Ensuite, en soustrayant l'équation (4) de l'équation (3), les termes dans lesquels se trouvent les i et les k deviennent juste égaux à in des équations (1) et (2), de sorte que l'on obtient une unique équation pour les courants parallèles circulant dans les canaux in+l - B Jn + Jnl = (5) équation dans laquelle B est égal à 2+ (Re + Rm)/Rc- De la même manière que les équations différen- tielles linéaires à coefficient constant ont des solutions exponentielles, les équations linéaires de différence à coefficient constant telles que l'équation (5) ont des solutions exponentielles de la forme: n =AXP (6) relation dans laquelle A est l'amplitude et le paramètre caractéristique À (qui est l'analogue des fréquences naturelles dans les systèmes continus décrits par des équations différentielles) a été trouvé en remplaçant dans l'équation (5) la solution admise de l'équation (6): AÀn- l[k2 - BX + 1J = 0 (7) Pour une solution non triviale (A y 0, À # 0), le terme entre crochets de l'équation (7) doit être égal à zéro: X= B/2 + (B/2)2- 1 (8) Il convient de remarquer que les deux solutions de l'équation (8) sont réciproques l'une par rapport à l'autre: B/2 + (B/22 - 1= 1 (9) B/2 - V(B/22 - 1 L'équation (5) étant linéaire, la solution la plus générale a été une combinaison linéaire des deux solutions admises: in = A1n + A2 -n (10) relation dans laquelle À représente l'une ou l'autre des racines de l'équation (8). Les amplitudes A1 et A2 ont été évaluées par les conditions limites. Par raison de symétrie, le courant circulant dans la première cellule jl = J avait une intensité égale, mais était de sens opposé à celui du courant circulant dans la dernière cellule, jn = -J. -l (11) Jl1 J = Al + A21 (11) JN= -J = A1XN + A2X-N avec les solutions: -J(1 + A-N+l) A1 AN - k-N+2 x A t Jk(k + AN) 2 AN- X-N+2 En appliquant la réduction algébrique, les courants des canaux étaient: j=i- An + i N-n+lj (12) n XN-X Jusque là, J n'était pas encore connu. Toutefois, in a été utilisé pour résoudre les équations (1) et (2). En concentrant son attention sur l'équation (1), la solution homogène a tout d'abord été trouvée en admettant que jn est égal à zéro. En admettant des solutions exponentielles, la solution naturelle était une constante: in_1 in = 0; i n (13) Apn-l (l-p) = 0; p = 1; in = A (14) La solution tirée devait avoir la même dépendance exponentielle que le terme j n et donc devait avoir la même forme que l'équation (10). La solution globale était alors: i: I + J k [ n+ N-n -1- J (15) n ( (xN -x) (X-l) relation dans laquelle la constante A de l'équation (14) a été posée de manière que io = I, I étant le courant final. Lorsque le circuit est ouvert, I = 0. Lors du chargement de la batterie, I est positif, tandis que lorsque la batterie est sous charge, I est négatif. De même, les courants parallèles circulant dans le collecteur étaient: k k- _ Jj Àn + N-n _1_-N (16) n k (XN -X) (X-l) relation dans laquelle le courant initial ko circulant dans le collecteur restait encore indéterminé. Le paramètre important J, qui est le courant passant dans le premier canal, n'était pas encore connu. En utilisant les équations (13), (14), (15) et (16) dans l'équation (3) pour une valeur quelconque de n (n = 2 est la solution la plus facile), on a obtenu l'équation (17) ou (18): VO + IRe - ko Rm (17) J: (17) Rm + Re + Rc (X-')(XN-1 + A) (VO + IRe - koRm (AN -) ( -1) (18) (18) X(Re + Rm) (1 + XN Il résulte de l'équation ci-dessus (17) ou de sa forme équivalente modifiée (18) que J peut être modifié lorsque k a une valeur différente de zéro. En réduisant J, qui représente le courant parallèle passant dans le premier canal d'embranchement, les courants jn (équation (12)) subissaient une réduction. Siko avait une valeur telle que: VO + IRe (19) = XRm J était égal à zéro et de même tous les jn étaient égaux à zéro. Dans ces conditions, les équations (12), (15) et (16) se réduisent à: in = I, kn =ko; n (20) D'o la suggestion mentionnée plus haut que le passage d'un unique courant protecteur par l'électrolyte du circuit conjoint du collecteur dans un dispositif semblable à celui de la figure 1 pourrait minimiser (réduire ou éliminer) les courants parallèles ou de fuite. Le sens de ce courant est le même que celui des courants non protégés kno c'est-à-dire que le courant parallèle passant par l'électrolyte du circuit conjoint. Il peut également être observé d'après les équations ci-dessus et d'après le modèle de la figure 1 que lorsqu'un courant ko égal à celui qui est défini dans l'équation (20) est dirigé dans l'électrolyte du circuit conjoint, la tension à chaque jonction du canal de branchement et de l'espace du circuit conjoint est égale à celle de la tension de la cellule ou pile. Ainsi, lorsque la chute de tension dans le canal de branchement est nulle, il n'existe aucun courant. La tension par le canal de branchement est rendue nulle. Toutefois, les tensions dans les canaux de branchement ne sont pas rendues nulles lorsque k est différent de l'équation (20). Néanmoins, les courants parallèles circulant dans ces canaux ont été abaissés par application d'une certaine tension de protection et il a été trouvé qu'il est avantageux de procéder ainsi dans les dispositifs électrochimiques utilisés en pratique et dans lesquels il n'a pas été possible de produire exactement un courant ko correspondant à l'équation (20). Du point de vue pratique, l'utilité de l'étude décrite ci-dessus exigeait une résistance Rm qui ne soit pas nulle. Par ailleurs, l'utilité a été réhaussée par les effets géométriques qui élèvent la valeur de Rm. Ces effets pourraient résulter en une augmentation de la longueur de l'espace dans lequel se trouve l'électrolyte du circuit conjoint entre les cellules ou piles et en une réduction de la section transversale de l'espace contenant l'électrolyte du circuit conjoint. Le rapport du courant de protection au courant du dispositif électrochimique a été ainsi réduit avec l'élévation du rapport R M/Re. Toutefois, il faut prendre en considération des facteurs hydrauliques, en particulier dans les systèmes à circulation, et des compromis adoptés dans le plan d'élaboration du dispositif entre la circulation d'électrolyte et le passage du courant dans l'espace du circuit conjoint peuvent convenir. L'analyse qui précède a pour base un modèle dans lequel des valeurs de RMl RcY Re et VO sont les mêmes pour toutes les cellules ou piles. Toutefois, dans un dispositif pratique, ces valeurs sont déterminées par la géométrie du système et par les tolérances de fabrication. Il est évident toutefois que dans ces cas, le passage de courant protecteur par l'électrolyte du circuit conjoint modifie et abaisse les courants circulant dans les canaux d'embranchement, bien que dans ces cas il n'ait pas été possible de réduire le courant parallèle à une valeur nulle. Donc, en résumé, les courants parallèles (et leurs effets) peuvent être réduits ou éliminés par un passage d'un courant par l'électrolyte du collecteur (dans le même sens que les courants parallèles) et le passage de ce courant s'accompagne d'une chute de tension aux bornes du collecteur. La différence de tension entre les piles et le collecteur de part et d'autre des canaux est réduite et la différence de tension s'approche d'une valeur nulle avec l'augmentation du courant. (Un courant suffisamment grand circulant dans le collecteur a pour effet que la différence de tension de part et d'autre des canaux devient négative). Les courants parallèles provenant des cellules et passant par l'électrolyte du circuit conjoint deviennent plus faibles et sont éliminés lorsque la différence de tension est rendue nulle. Il en résulte que la consommation d'énergie nécessaire à la réduction ou à l'élimination est 247045 1 déterminée par la résistance du collecteur et ne dépend pas de la résistance des canaux. La consommation de puissance (P) pour le courant protecteur passant par le collecteur directement au-dessus de N cellules en série peut être exprimée de manière approximative par m Z NR (21) relation dans laquelle N est le nombre de cellules, V est la tension des cellules et Rm est la résistance d'un segment unitaire de collecteur. Il a été découvert conformément à l'invention que l'énergie consommée pour la réduction des courants parallèles peut être considérablement réduite par addition de tunnels de raccord entre les canaux individuels des cellules ou piles. Le courant protecteur est envoyé à la jonction du tunnel et du premier canal et à la jonction du tunnel et du dernier canal de manière qu'il passe par les tunnels de raccord. La consommation d'énergie et le courant nécessaire diminuent avec le rapprochement des tunnels de la jonction des canaux et des piles ou cellules. Un courant protecteur supplé- mentaire peut facultativement être aussi introduit dans le collecteur par la ligne ko, si nécessaire. Il est possible ainsi de faire en sorte que k soit égal à zéro et d'obtenir ou de s'approcher ainsi de l'élimination totale du courant parallèle. Le réseau de résistances de ce système selon l'invention est représenté sur la figure 2. Les variables identiques à celles de l'art antérieur représentées sur la figure 1 portent les mêmes références, ces variables étant les suivantes: Re = résistance de l'électrolyte situé à l'intérieur de la cellule; Rc = résistance dans un canal; Rm = résistance dans le collecteur; RT = résistance dans le tunnel; RL = résistance dansune branche 2 410 45 1 to = courant d'entrée dans le tunnel nécessaire à minimiser des courants parallèles; tn = courant passant dans le tunnel; n 1n = courant passant dans une branche; in = courant parallèle passant par un canal; kn = courant parallèle passant par le collecteur; in = courant passant dans une cellule; VO = tension d'une cellule en circuit ouvert; I = courant final total. Le dispositif -électrochimique selon l'invention se compose d'un dispositif électrochimique classique à plusieurs cellules ou piles en série et contenant un électrolyte commun qui est dirigé sur au moins deux cellules ou piles et qui est constitué de l'électrolyte provenant d'un circuit conjoint, c'est-à-dire d'un collecteur commun et passant par des canaux individuels d'admission, un trajet conducteur de l'électricité et passant par l'électrolyte étant créé en dérivation sur ces piles et passant par ledit électrolyte du circuit conjoint avec, pour conséquence, des courants parallèles ou de dérivation néfastes, le dispositif comprenant par ailleurs des tunnels conformes à l'invention, contenant de l'électrolyte et raccordant les canaux individuels d'admission, ainsi qu'un dispositif destiné à envoyer un courant protecteur dans lesdits tunnels contenant de l'électrolyte et ainsi dans l'électrolyte du circuit conjoint de manière à produire une minimisation des courants parallèles. Ledit dispositif peut comprendre des éléments provoquant une réaction d'oxydation-réduction et disposés aux extrémités extérieures des tunnels raccordés des dispositifs électrochimiques. Ces réactions d'oxydation- réduction doivent être compatibles avec le processus chimique du dispositif électrochimique, de manière qui sera décrite plus en détail par la suite. De plus, bien que l'invention se rapporte à l'élaboration du collecteur d'admission, des canaux d'admission et des tunnels de raccord et qu'elle soit décrite sous cet angle, elle concerne également le procédé et le dispositif dans lesquels les tunnels utilisés raccordent les canaux de sortie des collecteurs de sortie. En fait, dans les modes de réalisation les plus avantageux, le procédé et le dispositif de l'invention mettent en oeuvre des tunnels de raccord situés aussi bien du côté de l'admission que du côté de la sortie et dans lesquels sont envoyés des courants protecteurs. La présente invention se rapporte donc à un procédé et à un dispositif impliquant l'envoi d'un courant protecteur dans des tunnels contenant de l'électrolyte et raccordant les canaux reliant les cellules individuelles à un collecteur dans un dispositif fonctionnant par voie élèctro- chimique et comprenant plusieurs cellules ou piles connectées au moins partiellement en série et contenant un électrolyte qui est envoyé à au moins deux de ces cellules- et qui est celui d'un circuit conjoint provenant du collecteur par les canaux, de sorte qu'un trajet conducteur d'électricité et passant par l'électrolyte est créé en dérivation sur ces cellules et passe par ledit électrolyte du circuit conjoint avec, pour conséquence, des courants parallèles ou de dérivation néfastes en l'absence dudit courant protecteur. Bien que l'intensité du cour-ant protecteur puisse être déterminée par remplacement par des nombres réels *des variables des équations mathématiques, il convient de remarquer qu'il est possible de produire un retard et non pas une élimination totale du courant parallèle en utilisant un courant protecteur d'une intensité différente, s'il est préférable de procéder ainsi. Par ailleurs, l'intensité du courant protecteur lui-même peut être déterminée par des essais et par l'élimination des erreurs de manière indépendante des équations exposées plus haut lorsque les principes et critères décrits plus haut ont été adoptés. Dans le procédé et le dispositif de l'invention, un courant électronique subit une conversion en un courant électrolytique. Par exemple, des électrodes peuvent être introduites dans l'électrolyte du circuit conjoint à l'intérieur des tunnels, à l'emplacement ou à. proximité de l'emplacement des première et dernière jonctions avec le tunnel. Des réactions d'oxydation-réduction se produisant sur ces électrodes convertissent le courant électronique en un courant ionique. Donc, il est possible d'utiliser des réactions d'oxydation-réduction, au moins en principe. Elles pourraient être par exemple les mêmes que les réactions se produisant sur les électrodes du dispositif électrochimique. Il est possible d'utiliser en variante d'autres réactions qui sont compatibles chimiquement et électriquement avec le dispositif électrochimique. Par exemple, du H2 pourrait subir une oxydation anodique à une extrémité du tunnel du dispositif électro- chimique et du H2 pourrait être dégagé à l'autre extrémité. Les deux réactions dans une solution acide seraient H2 > 2H+ + 2e (à l'anode) et 2H+ + 2e > H2 (à la cathode) Le H2 gazeux produit pourrait être pompé et renvoyé à l'anode. Dans un autre cas, un bromure pourrait subir une oxydation sur une électrode et le brome pourrait subir une réduction sur l'autre 2Br - Br2 + 2e 2e + Br2 > 2Br Dans un autre cas, du zinc pourrait subir une oxydation à l'anode et pourrait subir une réduction à la cathode Zn' >Zn + 2e Zn++ + 2e > Zn Le choix des réactions d'oxydation-réduction est fonction du système particulier devant être protégé et peut suivre les règles classiques de l'électrochimie, l'adoption de la réaction particulière étant une question de choix. Par ailleurs, la tension et le courant nécessaires au circuit de protection sont fonction du choix des réactions d'oxydation- t4o0451 réduction et de la résistance de la solution se trouvant dans le collecteur, conformément à l'exposé ci-dessus. Il convient de remarquer que le dispositif électrochimique selon l'invention peut consister sous sa forme la plus simple en plusieurs cellules ou piles connectées, au moins partiellement, en série. Toutefois, un dispositif électrochimique selon l'invention peut être du type cité ci-dessus ou peut consister, lorsqu'il est réalisé à plus grande échelle, en deux blocs ou davantage de cellules montées électriquement en série et contenant un ou plusieurs électrolytes communs dirigés sur les blocs et évacués de ceux-ci en parallèle et provenant de collecteurs principaux. Chaque bloc de cellules peut consister en deux cellules ou davantage montées en série et celles-ci peuvent être alimentées en électrolyte en parallèle par des sous- collecteurs disposés dans le bloc de cellules. Ces systèmes feraient apparaître des courants parallèles circulant à l'intérieur des blocs par les collecteurs de ceux-ci ainsi que des courants parallèles circulant entre les blocs de cellules par les collecteurs principaux. Ces courants peuvent être minimisés par des courants protecteurs dirigés dans les collecteurs des blocs et dans les collecteurs principaux, si nécessaire, sans sortir du cadre de l'invention. Suivant un mode de mise en oeuvre avantageux de l'invention, le procédé et le dispositif comprennent un électrolyte (ou des électrolytes) en circulation, la circulation dans le dispositif passant par des canaux d'admission et de sortie aboutissant aux cellules individuelles et provenant d'un ou de plusieurs collecteurs dans lesquels circule un électrolyte commun, y compris l'électrolyte du circuit conjoint, dans lequel est créé le trajet en dérivation conducteur de l'électricité et passant par l'électrolyte, avec, pour conséquence, des courants parallèles. Ce mode de réalisation comprend deux groupes de tunnels symétriques et linéaires dont l'un raccorde les canaux d'admission et l'autre, les canaux de sortie. Le dispositif comprend également des éléments destinés à envoyer un courant protecteur dans chacun des deux groupes de tunnels, c'est-à-dire dans la partie du trajet conducteur en dérivation contenant l'électrolyte du circuit conjoint, afin de minimiser les courants parallèles. Le circuit de protection fait passer un courant électrolytique dans l'électrolyte du circuit conjoint se trouvant dans les tunnels et donc a pour effet de minimiser la production de courants parallèles passant par le ou les collecteurs et les canaux raccordant les cellules au(x) collecteur(s) tout en minimisant, par ailleurs, la consommation d'énergie. Les exemples qui vont suivre sont destinés à bien faire comprendre le procédé selon l'invention de minimisation de courants parallèles dans des dispositifs électrochimiques à l'aide de courants protecteurs, mais ne saurait en aucun cas la limiter. EXEMPLE 1 Un dispositif d'électrolyse de l'eau comprenant dix cellules est monté de la manière représentée sur la figure 3. Sur cette figure, une cellule prise à titre d'exemple porte la référence générale 50. La cellule 50 contient une anode 52, une cathode 54 et un électrolyte 56. L'anode et la cathode sont désignées par A1 et C1, respectivement, pour cette cellule. La seconde cellule contient une anode A2 et une cathode C2 et, finalement, la dernière (dixième) cellule contient une anode A10 et une cathode C10. VE et IE représentent les entrées de courant et de tension dans le dispositif. L'électrolyte est distribué dans les cellules par un collecteur commun 58 (région dans laquelle se trouve l'électrolyte du circuit conjoint) et par des canaux affectés à chaque cellule et dont l'un est désigné à titre d'exemple par la référence 60. Le courant de dérivation ou courant parallèle de la première cellule est désigné par S1 dans le canal 60 et ces mêmes courants sont désignés par -S2, S3P S4, etc. , jusqu'à S10 pour les autres cellules. Les tunnels raccordant les canaux sont indiqués en 66. Le collecteur 58 a environ 6,35 mm de diamètre et 635 mm de longueur et chaque canal a environ 3,2 mm de diamètre et environ 125 mm de longueur. Les tunnels ont environ 1,25 mm - de diamètre et 57,2. mm de longueur. Les tunnels 66 logent des électrodes 62 et 64 destinées au courant de protection et disposées comme représenté dans l'électrolyte du circuit conjoint, le courant de protection étant égal à Ip et la tension de protection par Vp. Les canaux, tunnels, collecteurs et cloisons des cellules sont réalisés en matériaux non conducteurs. De même, les électrodes du courant protecteur (de nickel) 62 et 64 sont proches de, mais ne se trouvent pas à, la jonction des canaux et du premier ainsi que du dernier tunnel, mais elles sont placées dans la région dans laquelle se trouve l'électrolyte du circuit conjoint, comme représenté. Le dispositif représenté sur la figure 3 fonctionne avec une tension VE de 20,8 volts et un courant IE de 124 mA. On observe que le dégagement du H2 et du 02 provenant de la décomposition de l'eau se produit sans protection avec une diminution de la quantité vers le centre du groupe de cellules, c'est-à-dire lorsqu'il est mesuré en partant de l'une ou l'autre des cellules d'extrémité et en poursuivant les mesures vers le centre. Une partie du courant d'entrée est dérivée par le collecteur commun d'électrolyte et donc le courant disponible pour la production de H2 et de 2 gazeux est moins fort au centre du groupe de cellules qu'au niveau des cellules d'extrémité. Une seconde alimentation-en énergie est alors connectée aux électrodes du courant protecteur placées à l'intérieur des tunnels dans l'électrolyte du circuit conjoint. Les deux niveaux de courant sont introduits dans les tunnels par l'électrolyte du circuit conjoint. On observe par la suite un facteur important d'élévation du courant arrivant dans le groupe des cellules d'électrolyse. Lorsque la seconde alimentation en énergie est ensuite supprimée, les courants parallèles réapparaissent dans les canaux qui ne sont pas protégés. Ainsi, l'application d'un courant protecteur à l'électrolyte du circuit conjoint se trouvant dans les tunnels de l'appareil d'électrolyse provoque une minimisation considérable des courants de dérivation ou courants parallèles passant par le trajet conducteur en dérivation formé par les canaux et le collecteur. EXEMPLE 2 Un courant protecteur est utilisé conformément à l'invention pour un empilement de piles monopolaires au zinc -et au brome connectées en série. Sur la figure 4, la batterie se composant de huit piles monopolaires empilées et connectées en série porte la référence générale 80. La pile monopolaire 82 est représentée à titre d'exemple et renferme une anode 84 et une cathode 86. L'anolyte pénètre dans le compartiment 88 de la pile 82 par le canal 90 et le catholyte pénètre dans le compartiment 92 de la pile 82 par le canal 94. Le compartiment 88 et le compartiment 92 sont isolés par un séparateur 96 formé d'une membrane perméable aux ions. La pile 88 est montée en série avec la pile voisine suivante 98 au moyen d'une connexion 100. Les piles d'extrémité 82 et 102 comportent des bornes 104 et 106. L'anolyte entrant dans le compartiment 88 par le canal 90 provient d'un collecteur 108 contenant un électrolyte de circuit conjoint et alimentant toutes les piles en anolyte. L'anolyte quitte le compartiment 88 par un canal 110 et parvient dans le collecteur 112 qui contient un électrolyte de circuit conjoint et sur lequel débouchent toutes les sorties d'anolyte. Le catholyte arrivant dans le compartiment 92 par le canal 94 provient d'un collecteur 114 contenant un électrolyte de circuit conjoint et alimentant toutes les piles en catholyte. Le catholyte sort du compartiment 92 par un canal 116 et parvient dans un collecteur 118 d'électrolyte de circuit conjoint sur lequel débouchent toutes les sorties de catholyte. Les groupes de canaux représentés par ceux qui portent les références 90, 94, 110 et 116 et qui sont raccordés aux collecteurs 108, 114, 112 et 118, respective- ment, comportent chacun un groupe de tunnels de raccord. Ainsi, les groupes de tunnels 70, 72, 74 et 76 raccordent les canaux individuels provenant des collecteurs 108, 114, 112 et 118, respectivement, de la manière représentée. Les éléments envoyant des courants de protection à ce dispositif 80 sont logés dans chacune des extrémités extérieures des quatre groupes de tunnels, à l'intérieur des électrolytes des circuits conjoints. Les groupes de tunnels et 74 contenant l'anolyte logent des électrodes négatives et 122 du courant protecteur et des électrodes positives 124 et 126 de ce courant protecteur, respectivement. Les groupes de tunnels 72 et 76 contenant le catholyte enferment des électrodes négatives 128 et 130 du courant protecteur et des électrodes positives 132 et 134, respectivement. A titre d'exemple, un courant protecteur est envoyé entre l'électrode négative 120 et l'électrode positive 124 de manière qu'il circule dans l'électrolyte du circuit conjoint correspondant en passant par le groupe de tunnels 70 en rendant nuls ou en minimisant les courants parallèles passant par le trajet conducteur en dérivation, c'est-à-dire passant par les canaux raccordés au collecteur 108 et passant, par ailleurs, par ce dernier. De même, des courants protecteurs sont envoyés dans les groupes de tunnels 72, 74 et 76 et circulent dans les électrolytes des circuits conjoints. L'anolyte et le catholyte sont mis en circulation dans leurs collecteurs, canaux et tunnels ainsi que compartiments respectifs pendant que le dispositif est en fonctionnement et sont recyclés à partir de réservoirs (non représentés). Comme le montre la figure 4, les piles mono- polaires du dispositif 80 sont connectées électriquement en série et raccordées hydrauliquement en parallèle. Sans l'application des courants protecteurs conformément à l'invention, des courants parallèles importants circulent dans les canaux et collecteurs. Dans ce dispositif au zinc et brome, les courants de fuite ont non seulement pour conséquence une perte de capacité et l'usure des composants, mais provoquent aussi des excroissances de zinc en différents points auxquels l'anolyte quitte et entre dans les compartiments contenant une électrode de zinc. La distribution de zinc déposé lors de la charge de la batterie n'est pas uniforme dans cette dernière et, en conséquence, la consommation de zinc lors de la décharge n'est pas uniforme. Le dispositif 80 est mis en oeuvre sans courant protecteur et avec courant protecteur conformément à l'invention pendant un cycle de décharge, un cycle de charge et un cycle en circuit ouvert. Les courants protecteurs sont envoyés dans les tunnels de manière que la chute totale de tension soit approximativement égale à la tension aux bornes de la batterie. Le courant protecteur entrant dans les tunnels se subdivise à chaque jonction d'un tunnel et d'un canal. Une partie de ce courant passe dans le tunnel suivant et une partie de ce courant passe dans le canal. Les courants qui passent dans le collecteur par l'extrémité sous haute tension de la batterie retournent du collecteur dans les canaux et ainsi dans les tunnels et à l'extrémité basse tension de la batterie. Le courant protecteur sort par la sortie du tunnel. La tension à chaque branchement d'un tunnel et d'un canal est proche de celle de la pile montée en série et raccordée à ce canal lorsqu'un courant convenable est envoyé dans les tunnels. Ainsi, la différence de tension entre la pile et le tunnel et de part et d'autre du canal a une valeur faible tendant vers zéro et le courant parallèle a une valeur correspondante faible et tendant vers zéro. Ainsi, les courants protecteurs minimisent les courants parallèles circulant dans le-dispositif pendant la décharge, la charge et en circuit ouvert lorsqu'ils sont envoyés dans l'électrolyte du circuit conjoint représenté par les tunnels. EXEMPLES 3 à 15 Douze batteries au Ni-Cd sont connectées en série et un réseau de résistances représentant les branches et canaux est placé entre les connexions aux piles et à la sortie de ces dernières. Ces résistances sont connectées à d'autres résistances qui représentent les segments formés des tunnels et collecteurs. La figure 5 représente un groupe de conditions ainsi que les tensions de la batterie et les valeurs des résistances. Lorsque la tension et le courant sont envoyés sur les points A et R de la figure 5, cette tension et ce courant se subdivisent en fonction de la tension des piles en série et des valeurs des résistances des segments de collecteur R., des canaux Rc se trouvant au-dessus des tunnels, des tunnels RT et des branches RL comprises entre les piles et les jonctions aux tunnels (les symboles utilisés étant les mêmes que ceux qui l'ont été dans la description en regard des figures 1 et 2). Si ce système était protégé par un courant envoyé dans le collecteur (et que les tunnels n'étaient pas présents), le courant nécessaire à rendre nulle la différence de tension de part et d'autre des canaux serait déterminé par la résistance des segments de collecteur. Dans ce cas, la tension des piles est approximativement de 16,8 volts et la résistance du collecteur est de 122 ohms (12 x 10,2). Le courant est alors d'environ 137 mA. La figure 6 représente le cas dans lequel le dispositif n'est pas protégé. La chute de tension aux bornes de chaque résistance est indiquée sur cette figure. (Les courants passant dans chaque résistance peuvent être calculés par la loi d'Ohm et les valeurs des résistances sont données sur la figure 5). Sur les figures 7 à 14, différents courants sont appliqués aux bornes A et B de la figure 5 et la tension aux bornes de chaque résistance est mesurée. La chute de tension et les courants des branches de chaque pile sont portés en fonction du nombre de piles sur la figure 15. Les tensions et courants des branches diminuent avec l'augmentation du courant appliqué aux branchements des tunnels (A-B). Lorsque les courants sont dans la plage de 26 à 28 mA, les courants des branches et donc les courants en dérivation sur la batterie de piles sont réduits à une faible fraction des valeurs de la batterie non protégée. Les courants en dérivation ou courants parallèles sont réduits à une valeur proche d'une valeur nulle, dans ce cas pour environ 1/5 du courant nécessaire au cas d'un dispositif dans lequel le collecteur est protégé. L'énergie nécessaire à la protection est en conséquence faible. Le calcul de l'intensité du dispositif non protégé de la figure 6 et des intensités des dispositifs protégés des figures Il et 12, par exemple, montre que l'énergie utilisée pour les dispositifs protégés dans lesquels le courant de dérivation est proche d'une valeur nulle est très proche de l'énergie qui aurait été perdue dans le dispositif non protégé. La figure 16 représente le système sous charge. Un courant de 49,8 mA charge la batterie de piles et un courant de 26 mA est envoyé aux points de branchement des tunnels. La quantité d'énergie nécessaire pour la réduction du courant parallèle ou de dérivation dans le dispositif comprenant un tunnel est déterminée par le nombre de piles de la batterie, la dimension du canal et les résistances du tunnel et, dans une moindre mesure, la résistance des segments de collecteur. Les valeurs de ces paramètres sont réglées de manière à minimiser les entrées d'énergie conformément aux autres contraintes imposées par la conception du système. La figure 17 représente un réseau de résistances d'un autre système selon l'invention. Les variables identiques à celles de la figure 1 portent les mêmes références, ces variables étant les suivantes: Re = résistance de l'électrolyte à l'intérieur des cellules ou piles; Rc = résistance dans un canal; Rm = résistance dans le collecteur; RT = résistance dans le tunnel; RL = résistance dans une branche; t0 = courant d'entrée dans le tunnel nécessaire à minimiser les courants parallèles; tn = courant circulant dans le tunnel; 1n = courant circulant dans une branche; in = courant parallèle passant par un canal; kn = courant parallèle passant par le collecteur; in = courant d'une pile; V0 = tension d'une pile en circuit ouvert; I = courant total aux bornes. Le circuit électrique de la figure 17 sera utilisé par la suite pour l'élaboration d'une analyse des dispositifs électrochimiques représentés sur les figures 18, 19 et 20. La figure 18 représente une batterie 100 à plusieurs piles ou cellules et à deux électrolytes (anolyte et catholyte) dans laquelle des courants protecteurs sont introduits dans des tunnels coniques 101a, 101b, 10lc et 101d par des électrodes 102a, 103a, 102b, 103b, 102c, 103c et 102d, 103d, respectivement. Les dispositifs électrochimiques , 100' et 100" des figures 18, 19 et 20 sont, par exemple, des batteries de piles et l'invention va être décrite à titre d'exemple dans ce contexte. Il est bien entendu que d'autres dispositifs peuvent mettre en oeuvre l'invention, mais ne sont ni représentés, ni décrits par souci de brièveté. Le courant protecteur est avantageusement introduit, dans la batterie de la figure 18, dans les tunnels coniques 101a, 0llb, 10lc et 10ld à la jonction du tunnel la avec les premier et dernier canaux 104a et 104aa, respectivement; à la jonction du tunnel 0llb avec les premier et dernier canaux 104b et 104bb, respectivement; à la jonction du tunnel 101c avec les premier et dernier canaux 104c et 104cc, respectivement; et à la jonction du tunnel 101d avec les premier et dernier canaux 104d et 104dd, res- pectivement, du réseau de collecteurs et de canaux de la figure 18. Le dispositif électrochimique 100 comprend plusieurs piles 110 (dans lesquelles l'anolyte et le catholyte sont amenés à circuler dans les compartiments correspondants lMla et lllc de chaque pile). Les piles 110 sont connectées électriquement, au moins partiellement, en série et sont raccordées hydrauliquement en parallèle par plusieurs canaux 104, tel que celui qui est indiqué à titre d'exemple, qui sont alimentés par les collecteurs corres- pondants 106a, 106b, 106c et 106d. Bien que dans la représentation des figures 18, 19 et 20, les collecteurs soient alimentés par leur milieu, il doit être bien entendu qu'ils pourraient aussi être alimentés par l'une ou l'autre ou. par les deux extrémités, selon le but technique recherché. Les mêmes éléments portent les mêmes références et les mêmes désignations alpha-numériques sur les figures 18, 19 et 20 dans la mesure du possible. Dans le cas de l'art antérieur et dans le cas de la présente invention, en ce qui concerne le passage du courant protecteur dans les tunnels, le courant passe non seulement dans les collecteurs, mais aussi par l'électrolyte ou les électrolytes se trouvant dans les canaux 104 situés au-dessus des tunnels lOla et lOlb et au-dessous des tunnels lOlc et 1l0d. Lorsque les tunnels contiennent un électrolyte ou des électrolytes (figures 18 et 20), le courant protecteur passe aussi par les tunnels. Les tunnels lOlaa, lOlbb, lOlcc et lOldd de la figure 19 offrent une résistance allant en diminuant et ne contiennent aucun électrolyte comme les dispositifs des figures 18 et 20. Dans le dispositif 101' de la figure 19, les tunnels lOlaa, lOlbb, lOlcc et lOldd ne font pas partie du circuit des électrolytes et peuvent contenir plusieurs éléments ou segments solides de résistance 105, ces éléments pouvant être l'un ou l'autre des suivants: un pont de sel; un conducteur ou une résistance électronique; une membrane échangeuse d'ions; ou un bouchon poreux comportant des conducteurs d'ions, etc. Le seul impératif auquel doivent satisfaire les tunnels de l'invention est qu'ils doivent être des conducteurs d'ions ou des conducteurs électroniques. Les segments 105 sont distribués le long des tunnels lOlaa, lOlbb, lOlcc et lOldd comme entre les canaux 104 et leur résistance augmente avec leur rapprochement du milieu du tunnel particulier. Lorsque le dispositif contient de l'électrolyte dans les tunnels, comme les dispositifs 101 et 101" des figures 18 et 20, la conduction est ionique dans l'ensemble du réseau formé par les tunnels, les canaux et les collecteurs. Lorsque le dispositif comprend des éléments de résistance solides 105 dans les tunnels lOlaa, 1Olbb, lOlcc et lOldd, par exemple entre les canaux 104 de la manière représentée sur la figure 19, une réaction d'oxydation- réduction est nécessaire à certaines des intersections ou à toutes les intersections des tunnels et des canaux pour produire -une conversion d'une conduction ionique en une conduction électronique et inversement. Une combinaison de ce genre peut être très souhaitable dans un système de batterie à réaction d'oxydation-réduction. Il est par ailleurs aussi relativement facile d'additionner ou de soustraire du courant aux points intermédiaires du système de tunnels avec des éléments conducteurs électroniques 105. Ces additions ou soustractions intermédiaires sont plus difficiles dans des tunnels à conduction ionique. L'augmentation de la résistance le long des tunnels vers leur partie centrale dans les dispositifs 100, ' et 100" représentés sur les figures 18, 19 et 20 est destinée à provoquer une réduction ou l'élimination des courants parallèles avec un minimum d'énergie d'entrée. Chacun des dispositifs 100, 100' et 100" peut être représenté par un circuit équivalent de résistances tel que représenté sur la figure 17, et les études analytiques de ces dispositifs ainsi représentés vont être effectuées en regard de cette figure. Dans le cas des dispositifs 100 et 100' (ne comprenant que des tunnels présentant des rétrécissements) des figures 19 et 20, chaque pile 110 est représentée dans le mod"le sous forme d'une source idéale de tension VO égale à son potentiel nul en circuit ouvert qui est en série avec le produit de la résistance par le courant. Les résistances de chaque segment de tunnel se trouvant entre les canaux (par exemple les éléments 105 sur la figure 19) sont adoptées ou définies sous forme de résistances provoquant une chute de tension égale à la tension aux bornes de la cellule se trouvant immédiatement au- dessous de lui. Le faible courant protecteur introduit dans les tunnels par les électrodes peut provenir d'une source extérieure ou des bornes des piles 110 du dispositif électrochimique lui-même. Ce courant protecteur a pour effet -de rendre nulles les tensions parallèles ou tensions en dérivation sur chaque cellule ou pile 110. Lorsque le courant "t " passe dans le tunnel, il n rend par définition les tensions aux bornes des piles égales à la chute de tension aux bornes de la résistance "RTn (figure 17), de sorte que: tnRTn = VO + IRe (22) Lorsque cette condition est satisfaite, la tension des branches formées par les canaux 109 (figures 18, 19 et 20) compris entre les tunnels 101 et les piles 110 est rendue nulle et aucun courant ne passe dans les branches 109. Le réseau de résistances qui simule le circuit électrique est alors équivalent à celui de la figure 17. Les lois de Kirchoff s'appliquant au courant et à la tension et appliquées à la boucle du tunnel située au- dessus de la énième pile exigent que: lorsque Vo + IRe = tnRTn = tnlRTnl (23) kn-1 - kn = -in (24) tn-1 - tn = Jn (25) kn-lRm - JnRc + inlRc tnlRTnl = 0 (26) relations dans lesquelles: kn = courant circulant dans le énième segment *de collecteur. t = courant circulant dans le tunnel. n in = courant circulant dans le canal. et Re, Rm et RTn désignent les résistances correspondantes de la pile, du collecteur et d'un tunnel. En augmentant l'indice d'une unité, la n + unième boucle est: knRm - Jn+ lRc + inRc - tnRTn= (27) En soustrayant la relation (26) de la relation (27), le terme k devient égal à jn et les termes t sont éliminés en étant nremplacés par les relations (24) et (23). remplacés par les relations (24) et (23). (28) - jnRm - 2jnRc + n+lRc + in-lRc = en divisant (28) par Rc, on obtient: in+l- Cjn + Jn-l = (29) relation dans laquelle: C =2 + Rm Rm Rc Solution obtenue pour les courants des canaux Les équations linéaires (29) de différence à coefficient constant ont des solutions exponentielles de la forme: (30) dans Jn= DÀ'n dans laquelle À' peut être trouvé en introduisant la solution résumée de la relation (30) dans la relation (29): D,n-1,2 DXn1 [>02_ CA' + 1 = 0 (31) Pour des solutions non triviales, D y 0, À' # 0, le terme entre crochets étant donc égal à zéro, AÀ' = C/2 + - 1 (32) D'après le cas d'un dispositif à collecteur protégé, la solution la plus générale de la relation (29) est une combinaison linéaire des deux solutions de la relation (32). Jn = D1 'n + D2 'n (33) Le courant circulant dans le premier canal Jl = J' a une intensité égale, mais est de sens opposé à celui du courant circulant dans le dernier canal jN = J' il = J' = Dl' + D2À'1 (34) JN =-J = Dlk'N + D2X'-N avec les solutions: -J'(1 + A'-N+1) D1 =,N _ iN+2 (35) J' '(À'+X'N) D2 =,N,-N+2 Il ressort des relations (34) et (35) que: A - i N-n+l- À in (36) n D'après la relation (24) et en admettant la relation (36), n ilXILÀ n + XI-n 1 -,N)(7 kn = ko + = JIIpIn + kNn - 37J p=l (t'N - ') ('-1) En introduisant les relations (23), (36), (37) dans la relation (26), on obtient: Vo + IRe - koRm (38) il = (8 (À' - 1)( tN/2 = 0, to = 0, et inversement. Cette valeur de ko de l'équation (47) est celle qui est utilisée dans le système dont le collecteur est protégé, mais qui ne comporte pas de tunnel. Il s'agit d'un courant relativement élevé, comparé à to qui va être analysé ci-dessous (équation (50) ou (51)). Lorsque kO = 0, le courant to est donné par l'équation (50) à partir de l'équation (46). to = tN/2 + kN/2 (50) Lorsque la résistance du tunnel central est grande ou infinie, la valeur de tN/2 est très faible ou nulle. L'équation (28) devient alors d'après l'équation (37): to kN ÀI/21j2k - k, XN/2_l) 2 t0 =kN/2 =J'- A j (51) Ce courant correspond à la valeur minimale pour la réduction de la dérivation à une valeur nulle. Lorsque la résistance du tunnel central a une valeur finie, il faut utiliser l'équation (50) et la valeur de to est augmentée de tN/2. Dans ce cas, les résistances de tous les tunnels sont inférieures et le gradient des résistances n'a pas une pente aussi forte. Dans le brevet précité des Etats-Unis d'Amérique N 4 197 169, les expressions suivantes ont été élaborées pour le cas ne comportant pas de tunnel: À____ [N/2_l) 2 kN/2 = k0 + j (52) À-1 N j et VO+IRe-koRm et m = (ÀRc eû O-m(53) R +R-e+ (Rc+RL)ÀN+ et A= e/2 + ff(e/2) 2 _ 1 (54) dans lesquelles: = 2 + Rm + Re (55) Rc + RL relations dans lesquelles R et RL sont égales à la résistance "R c", ce qui correspond au cas classique cité précédemment. Lorsque Re est beaucoup plus petit que Rm et que et RL est faible comparé à Rc, C, qui a été défini d'après l'équation (29), est approximativement égal à e qui a été défini dans l'équation (55), de sorte que À' peut être tiré de l'équation (32) = À (54) et la valeur de kN/2 pour le cas (51) à tunnel conique s'approche de celle du cas classique à courant parallèle (ko = 0) de l'équation (52). L'énergie nécessaire à la protection est fonction de kN/2. Donc, l'énergie nécessaire à la protection avec des tunnels coniques est minimale lorsque tN/2 = 0 et lorsque Rc est grand. L'énergie nécessaire à la protection s'approche de celle de dissipation d'une dérivation classique lorsque la valeur de RL est faible. (Lorsque tN/2 a une certaine valeur, l'énergie nécessaire à la protection augmente en conséquence). La valeur de la résistance dans un tunnel est donc donnée par: Vo+IRe Vo+ IRe (56) RT = N n tn t- 2 iJ n=l lorsque: J'k' +(k'N/2-1) 2 ko = 0 et tN/2 = 0; to = kN/2 N XI-1 et alors, d'après les équations (44) et (37), l'équation (56) est égale à: RT Vo+IRe (57) j, à'' N-n+'n_-2,N/2 A'1 X#N_Àl et d'après l'équation (38): PIT 1 n 1 Xi cn _____t ___ N-A' 2 RM+Rc (X'-l)N ('-1i)j ('j-L mc' kN_X, ! (58) Lorsque tN/2 et RTN/2 ont certaines valeurs et que ko= 0, il faut utiliser l'équation (50). to = tN/2 + kN/2 (50) On obtient alors d'après les équations (43) et (46) : tn = tN/2 + kN/2 - kn (59) En utilisant l'équation (22), l'équation (59) devient: V +IR t = O e + kN/2 k (60) LrqeRTN/2 Lorsque cette équation est introduite dans l'équation (56) et que la réduction est effectuée, on obtient l'équation (61): 1 (61) ni __ 2 RTn= 2R (k'-1)(k'N-l+x't X X'-rkN-n+X'n -2 XN/2+ 1 Ulm c ANA, j LA'-1)gL ('-' RT La valeur de RT est déterminée par la géométrie du système comprenant les nrésistances correspondantes et non par la tension ou les courants des piles ou cellules de la batterie. Dans ce cas, les courants parallèles résultant d'un système connecté en série et comprenant un électrolyte d'un circuit parallèle peuvent être réglés, réduits ou éliminés par introduction d'un courant convenable to dans le réseau de tunnels coniques dont la géométrie a été conçue de manière convenable. La tension nécessaire est (Vo+IRe) (N-1). La consommation de courant est donnée par l'équation (50) ou l'équation (51). Les consommations d'énergie sont les produits de la tension par les intensités du courant. Les consommations d'énergie sont moindres que celles du cas dans lequel le collecteur est protégé, c'est-à- dire: Vo+IRe k = O te o Rs et, à la limite, elles s'approchent de l'énergie qui aurait été dissipée par la dérivation dans le cas d'un dispositif non protégé. Les rendements des courants de dérivation ont été calculés d'après l'analyse ci-dessus et énumérés dans le tableau I qui va suivre. Il a été admis que le rendement électrique (en coulombs) est de 100 %, c'est-àdire que la batterie ne se décharge pas d'elle-même. Les énergies de pompage n'ont pas été calculées et sont fonction du mode d'exécution des collecteurs et des piles. Les chutes principales de pression ont lieu dans le collecteur et dans les virages à angle droit d'entrée dans les canaux. Les valeurs admises pour les calculs en question ont été: VO = 1,8 Nombre de piles ou cellules: 26 et 52. Distance entre centres des piles: 2,36 mm. Résistance de l'électrolyte: 15 ohms.cm. Diamètre des collecteurs: 0.32-0,64 cm. Résistance des segments de collecteur: 4,973 et 18,55 ohms. Résistance dans les canaux: 500, 1500, 3000 et 6000 ohms. Courants de batterie: 10 à 30 mA/cm. 2 2 Superficie des piles: 600 cm et 1000 cm * l TABLEAU I Rendement en % du courant de dérivation Superficie Densité appa- du rente du cou- quadrant rant dans le système cm2 mA/cm2 Charge/Décharge Rm 4,973 ohms.cm Diamètre 0,64 cm Collecteur Tunnel protégé protégé R. m 18,55 ohms.cm Diamètre 0,32cm Collecteur Tunnel protégé protégé R c to=0,2995 87,5 84,3 77,7 66,6 ,0 92,3 ,4 Rc 0,2019 91,4 89,3 82,8 76,3 84,2 94,8 93,5 Rc 0,0798 96,5 ,6 93,0 89,9 93,3 97,9 97,4 ko=0,09698 ,8 94,7 91,5 87,9 91,9 97,4 96,8 Rc to=0,0857 96,3 ,3 92,5 89,2 98,7 97,7 97,2 /30 /30 /30 /10 /10 /30 /30 ko=0,352 ,5 81,8 71,0 62,0 74,6 91,0 88,8 stb. H- ro Ln On observe d'après le tableau ci-dessus qu'en ce qui concerne le courant protecteur et les rendements du courant de dérivation, les rendements augmentent avec l'utilisation de tunnels coniques, avec l'élévation des densités de courant, la réduction du diamètre des collecteurs, la longueur des canaux de section transversale faible et avec l'augmentation de la superficie des électrodes des piles ou cellules. Ces facteurs doivent toutefois être équilibrés avec d'autres considérations de conception lorsqu'il s'agit de réaliser un système commercial viable. En variante de réalisation de l'invention, les collecteurs ainsi que les tunnels sont coniques de la manière représentée sur la figure 20. Les collecteurs 106aa, 106bb, 106cc et 106dd qui sont représentés comportent une conicité qui provoque une diminution de la résistance vers leur milieu. Les résistances des tunnels 101a, 101b, 101c et 101d augmentent vers leur milieu, comme précédemment. La chute de tension dans chaque segment de collecteur 120 est une constante "W" et la chute de tension dans chaque segment de tunnel 105 est égale à celle de la pile ou cellule correspondante 110 disposée au-dessous de lui: (VO + IRe) = tnRT n Lorsque le dispositif est réalisé de cette manière, il n'existe aucune différence de tension entre les piles et les jonctions des tunnels et des canaux. Lorsque la tension est rendue nulle, aucun courant ne circule des piles 110 vers les branches 109 aboutissant aux jonctions des tunnels et des canaux, c'est-à-dire qui n'existe aucun courant parallèle provenant des piles. Les piles fonctionnent comme s'il s'agissait de piles individuelles montées en série et dont l'électrolyte ne serait pas commun. L'énergie consommée par ce mode de réalisation est inférieure à celle d'autres modes de réalisation dans lesquels le courant de dérivation est rendu nul, comme le montre l'analyse suivante effectuée à l'aide du modèle de la figure 21 qui simule le circuit électrique. La nomenclature suivante va être utilisée pour effectuer cette analyse: VO I Re N N(VO+%IR) in Vo+inRe RL RV R mn k n RT t n = tension d'une pile en circuit ouvert = courant de charge ou de décharge de la première pile = résistance d'une pile = nombre de piles montées en série = tension des piles en série sans électrolyte commun -de circuit conjoint = courant de l'une des piles de la série = tension de cette pile = résistance du canal compris entre la pile et la jonction au tunnel = résistance du canal entre la jonction au tunnel et le collecteur = résistance d'un segment de collecteur entre le canal n et le canal n+l = le courant passant par la résistance Rm (segment de collecteur compris entre le énième et le n+unième canal) = résistance d'un segment de tunnel entre le canal n et le canal n+l = le courant passant par la résistance RT n = le courant passant par la résistance Rc du canal w = chute de tension- dans un segment de collecteur Vo+IRe = chute de tension dans un segment de tunnel t0 = courant introduit à la jonction du premier tunnel et du premier canal k0 = courant introduit à la jonction du collecteur et du premier canal kN = courant de sortie à la jonction du collecteur et du dernier canal. L'analyse mathématique du mode de réalisation en question, que représente la figure 3, est la suivante: kN/2Rm /21 = kN/2R N/2 (62) tN/2_1RTN/2 = tN/2RTN2 = Vo+IRe (63) Sans perde de vue le point de vue général, il est admis que le nombre des piles N est pair et que, au centre, N étant pair: (64) JN/2 -N/2+1 (64) Sans perdre de vue le point de vue général, il sera admis dans cette analyse que le nombre de piles N est pair. D'après les lois de Kirchoff: JN/2_lRc+kN/2-lRmN/2_i-JN/2Rc tN/2-lRTN/2 1 (65) i 0 (66) JN/2RC KN/2RmN/2 -jN/2+lRc-tN/2RTN/2 (66) D'après les équations (64) et (66), on obtient: 2jN/2Rc = tN/2RT kN/2 RkN/2mN/2 (67) jN/2RC 1/2 tN/2RT kN/2 N/2RmN/2 (68) = 1/2 [VO IRE-W] JN2+1Rc = -1/2 V+IReW (69) et d'après les équations (68) et (65), on obtient: jN/2-1Rc-tN/2-1 T-1 - 1N/2-1 mN+ i/2VoIRe-WI (70) = Vo+IRe-W+l/2 Vo+IRe-W] = 3/2 [VO +IR eW] (70a) d'après les lois de Kirchoff JN/2-2RctN/2-2RTN/2-2 + kN/2-2RTN/22 -JN/2_1Rc=O (71) et en modifiant la disposition de l'équation (71) et en introduisant l'équation (70a) dans cette dernière: kN,22RT +iN/2lR ( 72) N/2-2Rc =tN/2-2RTN/2- 2-kN/ 2-2RT/2 2 jN/2 Rc (72) =Vo+IRe-W+3/2 JVo+IRe-WI 2470451, - +IRe- (73) JN/2-2 2R o+IRe_ W (73) En général, les équations (68), (69), (70), (70a) et (73), par exemple, ont la forme: N-2n+l in 2R Lo+IRe e(74) 2%c Le courant kn circulant dans le segment de collecteur correspond à la somme du courant précédent j plus le courant k: N kn=k+ 0 (N2n+l) (Vo+IReW) (75) k n=l 2Rc =ko+ n(N-n) (Vo+IReW) 2Rc Le courant circulant dans le segment central du collecteur correspond à la somme de tous les courants précédents kn plus k: ko o5k N=N/2 (N-2n+l) (V +IR W) kN/2=ko + 2 (Vo+Re-W) (76) n=l 2Rc =k+N2 =ko + 8c (Vo+IRe-W) Le courant circulant dans le premier segment de collecteur est égal au courant il circulant dans le premier canal (plus ko): jl=kl-ko=N- (Vo+IRe-W) W=klRm; à ko =0(77) 2Rc kjRm =N-1 (Vo+IRe-W)Rm =W (78) R 2Rc (N-l)Rm (Vo+IRe) (79) o e) (79) 2Rc+(N-l)Rm1 (8o) R 8RCW (80) ml (N-l)(Vo+IRe-W) o e D'après l'équation (76), lorsque ko = 0, N2 kN/2 =(Vo+IRe-W) et d'après l'équation (62), on obtient: KN/2RmN/2 = W N2 kN2R M = - (Vo+IR e-W)RmN/2 0 e mN/2 8Rc N2R (Vo+IR W= - 'N/2 o e) W 2 8Rc + N RmN/2 et Le rapport 8RcW Rm 8RCW N/2 N2(Vo+IRe-W) des résistances RmN/2 RmN2 = 4(N-1) Rm N2 et Rm lorsque ko = 0 est: (83) En général pour ko = 0 Le rapport s'obtient d lorsque ko = 0 R = W = W. (84) mn k n04n(N-n) (Vo+iReW) kn ko L (V 0+IR e-W) o8Rc Rmn (4n)(N-n)(VO+IRe) (84a) W = 8RC+(4n) (N-n)Rmn des courants dans les segments de collecteur après les équations (76) et (77): N2 N2 8Rc (Vo+IRe-W)+ko (85) k1 (N-1) (V +IR -W)+k 2Rc e o =W (81) (82) Le courant donc kN/2 = N2 k1 4(N-l) introduit au branchement il, tl, 11 est to =Jl + 11 + t1 lorsque 11 =0 to = il + tl t to t2 = to - (il + j2) t3 = to - (il + J2 + j3) N tn = to - in = to-kn-ko n=l to+ko = tm+km = tN+kN/2 si ko = 0 (91) -206 to =kN/2+ tN/2 (92) N2 t (93) t0 8R (Vo+IRe-W)+tN/2 (93) 8Rc to devient, au moins lorsque tN/2 = 0 N -4n(N-n) (Vo+IRe-W) tn 8Rc e lorsque tN/2, ko=0 (94) Pour le cas particulier dans lequel un courant est introduit dans le collecteur, =o= kN/2+tN/2 mais lorsque tN/2,to = 0 (95) =k (96) ko = kN/2 (96) -mais d'après l'équation (76), on obtient: k2 ko = ko + (Vo+IRe-W) et donc 8Rc N2 - (Vo+R e-W) = o 8Rc (97) (86) (87) (88) (89) (90) Vo+IRe = W donc, d'après (2) kN/2R2 = W = Vo+Roe Vo+IRe Vo+IRe R_ = o =oe m/2 - kN/2 ko V +IR k = e o 5 /2 (99) (100) (101) Cette forme est semblable à celle du cas dans lequel le collecteur est protégé. Donc, le courant introduit dans le collecteur est plus grand que celui qui est introduit dans le tunnel. D'après l'équation (91): tn = kN/2-kn+tN/2 tn = (102) (103) LN2-4n (N-n) J(Vo+IRe-W) 8Rc tn a la valeur la plus faible lorsque tN/2 = 0. Les équations (93) et (103) sont équivalentes lorsque n = 0. tnRT = VO + IRe n Vo+IRe RT= o= n tn Vo+IRe n N2 -4n(N-n) J(Vo+IRe-W) 8Rc (104) (105) (106) + tN/2 Lorsque tN/ protection s En remplaçan 2 = 0, l'injection de courant et l'énergie de 3ont les moindres. (Vo+IR e)(8Rc RT = 2 e c (107) n N 2_-4n(N-n) JLVo+IR e-wJ oe Lt W par l'équation (84), on obtient: 8Rc+4n(N-n)Rm n = n N2-4n (N-n) (108) (98) En résumé, lorsque k = 0, tN/2 = 0; il s'agit de la moindre énergie nécessaire pour assurer leur protection. 8Rc+4n (N-n) R c mn RT=2 RTn N2-4n(N-n) 8RcW R - n 4n(N-n)(Vo+IRe-W) RmN/2 4(N-l) R N2 m1 4n(N-n)Rm (VO+IRe) W = 8 W 8Rc+4n(N-n)R c =n to = 2 (Vo+IRe-W) 8Rc _ 2 N2-4n (N-n) tn = 4(-n) (Vo+ IRe-W) 8Rc N2-4n(N-n)(VO+IRe) 8Rc+4n (N-n) Rmn mn Un circuit constitué de dix piles sèches au nickel et cadmium et comprenant des résistances de céramique représentant les segments de collecteur Rm, les canaux Rc, les branches R2 et des résistances variables (potentiomètres) représentant les tunnels RT a été réalisé de manière à simuler une batterie de piles montées en série et contenant un électrolyte commun. Les segments de collecteur ont été constitués d'une série de résistances de 100 ohms. Les résistances représentant les canaux et les branches ont été formées d'une série de résistances de 1500 et 10 ohms (voir tableau II ci-dessous). Les résistances variables ont été réglées d'après les valeurs indiquées dans le tableau IIa de manière que la chute de tension aux bornes des résistances RL représentant des branches soit égale à zéro. Le tableau lia énumère les valeurs mesurées des chutes de tension aux bornes des résistances et les courants calculés lorsqu'un courant de charge de 200 mA sous une tension de 14,20 V a été appliqué aux bornes du système. Ce courant ainsi appliqué s'est subdivisé. Une partie du courant a passé par le premier canal raccordé à un tunnel et par le branchement de la branche correspondante (-12,8 mA, la somme de Rc et de RT) et le reste s'est dirigé sur la ligne de la batterie pour la charger. Chaque batterie a reçu un courant de charge égal, car les chutes de tension et, en conséquence, le courant aux bornes des résistances des branches RL 1-11 étaient nuls. Comme le montre le tableau II, les valeurs des résistances RT augmentent vers le centre de la batterie, n puis décroissent, de 141 à 251, puis à 143 ohms. Les valeurs de RT devraient résulter en un N/2 gradient différent de résistances pour RT (équations (58) et n (61)) et ont pour conséquence que les courants pénétrant dans les tunnels diffèrent. Cet exemple montre toutefois que, lorsque les valeurs des résistances des canaux, collecteurs ou tunnels sont convenables, les courants parallèles ou de dérivation peuvent être réglés, abaissés ou éliminés par un courant convenable introduit dans le tunnel. Comme indiqué dans le brevet précité des Etats- Unis d'Amérique NO 4 197 169, dans lequel un courant ko est introduit dans le collecteur, les courants parallèles ou de dérivation peuvent être réduits ou éliminés. Dans le système décrit ci-dessus et dans lequel les tunnels ne sont pas coniques, la résistance d'un segment de collecteur compris entre les piles est de 100 ohms. Le courant ko serait de 14,2 mA dans les conditions ci-dessus dans le tableau IIa. TABLEAU II Résistances du tunnel conique stance Ohms 1 '10. 2 10 3 10,1 4 10,1 9,9 6!10,1 7 10,1 8.10,1 9 9,9 0 9,9 L 9,9 Rm RT Résistance RL Résii j c Ohms O1 FIl Jb av O> TABLEAU IIa Circuit du courant de dérivation dans le tunnel conique Courant de charge du système 200 mA Courant pénétrant dans le système 12,8 mA Tension du système 14,20 - 14,19 volts Résistance RL 1 Chute de tension aux bornes de la résistance o o0 o Courant Résistance o o o o o o Rm 1 Chute de tension aux bornes de la résistance 0,28 0,49 0, 63 0,70 0,76 0,76 0,72 0,64 0,48 0,28 Rc 1 RT 1 Courant 2,79 4,83 6,22 6,90 7,48 7,47 7,10 6,32 4,80 2,77 Vn !o 4,20 3,06 2,13 1,34 0,65 2,79 2,03 1,41 0,89 0,44 o0 1,42 1,42 1,41 1,42 1,42 1,41 , 06 8,03 6,57 ,91 ,64 ,66 ri -n Ln TABLEAU IIa (Suite) Circuit du courant de dérivation dans le tunnel conique Courant de charge du système 200 mA Courant pénétrant dans le système 12,8 mA Tension du système 14,20 - 14, 19 volts Résistance Chute de tension aux bornes de la résistance -0,65 -1, 35 -2,14 -3,07 -4,21 Courant Résistance -0,44 -0,90 -1,42 -2,03 -2,81 Chute de tension aux bornes de la résistance 1,42 1,43 1,42 1,42 R c Courant en "J ,92 6,66 7,96 9,92 tn REVENDICATIONS 1. Dispositif électrochimique, caractérisé en ce qu'il comprend au moins un collecteur commun (58; 106a, 106b, 106c, 106d), plusieurs cellules ou piles (56; 110) que des canaux correspondants (60; 104) mettent en communication fluidique avec ledit collecteur commun, un électrolyte commun auxdites cellules ou piles se trouvant dans ledit collecteur commun et lesdits canaux et constituant un trajet électrolytique, conducteur de l'électricité, qui est en dérivation sur lesdites piles ou cellules et qui est capable de faire apparaître des courants parallèles néfastes, au moins un tunnel (66; lOla, lOlb, lOlc, lOld) intersectant chacun desdits canaux correspondants et les raccordant les uns aux autres, ce tunnel ayant entre lesdits canaux correspondants une résistance électrique donnée qui augmente vers son milieu de manière à éliminer pratiquement toute différence de tension entre chacune desdites cellules ou piles et les intersections de leurs tunnels et canaux corres- pondants lorsqu'un courant de protection est introduit dans ledit tunnel de manière à provoquer une réduction desdits courants parallèles, ledit dispositif comprenant des éléments (62, 64; 102a, 102b, 102c, 102d, 103a, 103b, 103c, 103d) destinés à faire passer un courant protecteur dans ledit tunnel. 2. Dispositif électrochimique selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit collecteur commun (106a, 106b, 106c, 106d) présente sur sa longueur une résistance électrique donnée qui décroit vers son milieu. 3. Dispositif électrochimique selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit tunnel (lOla, lOlb, lOlc, lOld) qui contient ledit électrolyte commun est conique vers son milieu de manière que sa résistance augmente. 4. Dispositif électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit tunnel (105) se compose de segments créant une résistance, qui ne contiennent pasd'électrolyte et qui sont disposés entre lesdits canaux correspondants (104). 5. Dispositif électrochimique selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que lesdites piles ou cellules (110) sont connectées au moins en partie en série. 6. Dispositif électrochimique, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs piles ou cellules (110) dont au moins certaines sont connectées en série, des canaux individuels d'admission (104a, 104b) raccordés à au moins deux desdites piles ou cellules montées en série, un collecteur commun (106a, 106b) étant raccordé auxdits canaux individuels d'admission, des tunnels (lOla, lOlb), qui contiennent de l'électrolyte, raccordant lesdits canaux individuels d'admission les uns aux autres, de l'électrolyte étant envoyé dans au moins deux desdites piles ou cellules en formant un circuit conjoint d'électrolyte provenant dudit collecteur commun et passant par lesdits canaux individuels d'admission, de sorte qu'un trajet électrolytique, conducteur de l'électricité est créé en dérivation sur lesdites piles ou cellules et passe par ledit électrolyte du circuit conjoint en étant capable de faire apparaître des courants parallèles ou en dérivation néfastes, et des éléments (102a, 102b, 103a, 103b) étant destinés à envoyer un courant protecteur dans au moins une partie desdits tunnels contenant de l'électrolyte et donc dans ledit électrolyte du circuit conjoint, ledit courant protecteur ayant une intensité qui a pour effet au moins de réduire lesdits courants parallèles ou en dérivation. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que des canaux individuels de sortie (104c, 104d) sont raccordés à au moins deux desdites piles ou cellules montées en série, un collecteur commun (106c, 106d) étant raccordé auxdits canaux individuels de sortie, un tunnel (lOlc-, 1ld), qui contient de l'électrolyte, raccordant lesdits canaux individuels de sortie les uns aux autres et des éléments (102c, 102d, 103c, 103d) étant destinés à envoyer un courant protecteur sur au moins une partie desdits tunnels contenant de l'électrolyte et raccordant lesdits canaux individuels de sortie les uns aux autres, le courant protecteur ayant une intensité telle qu'il provoque au moins une réduction desdits courants parallèles ou en dérivation. 8. Dispositif électrochimique, caractérisé en ce qu'il comprend plusieurs piles ou cellules (110) dont au moins certaines sont connectées en série, des canaux individuels de sortie (104c, 104d) étant raccordés à au moins deux desdites piles ou cellules connectées en série, un collecteur commun (106c, 106d) étant raccordé auxdits canaux individuels de sortie, des tunnels (lOlc, 1l0d), qui contiennent de l'électrolyte, raccordant lesdits canaux individuels de sortie les uns aux autres, un électrolyte étant évacué d'au moins deux desdites piles ou cellules de manière à former un circuit conjoint d'électrolyte partant dudit collecteur commun et passant par lesdits canaux individuels de sortie, de sorte qu'un trajet électrolytique, conducteur de l'électricité, est créé en dérivation sur lesdites piles et passe par ledit électrolyte du circuit conjoint, ce trajet de dérivation étant capable de faire apparaître des courants parallèles néfastes et des éléments (102c, 102d, 103c, 103d) étant destinés à appliquer un courant protecteur sur au moins une partie desdits tunnels contenant l'électrolyte et donc sur ledit circuit conjoint'de l'électrolyte, le courant protecteur ayant une intensité telle qu'il provoque au moins une réduction desdits courants parallèles. 9. Procédé de minimisation de courants parallèles ou en dérivation dans un dispositif électrochimique comprenant plusieurs piles ou cellules, au moins certaines de celles-ci étant connectées en série, ledit dispositif contenant un électrolyte qui est dirigé sur au moins deux desdites piles ou cellules en formant un circuit conjoint d'électrolyte provenant d'un collecteur commun et passant par des canaux individuels d'admission, de sorte qu'un trajet électrolytique, conducteur de l'électricité, est créé en dérivation sur lesdites piles ou cellules et passe par ledit électrolyte du circuit copjoint, ce trajet pouvant avoir pour conséquence l'apparition de courants parallèles ou en dérivation néfastes en l'absence de contremesures, ledit procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à établir des tunnels qui contiennent de l'électrolyte et qui raccordent les canaux individuels d'admission et à envoyer un courant de protection par lesdits tunnels contenant de l'électrolyte et donc par l'électrolyte dudit circuit conjoint, le courant de protection ayant une intensité telle qu'il provoque au moins une réduction desdits courants parallèles ou en dérivation. 10. Procédé selon la revendication 9, caractérisé en ce que, ledit dispositif comprenant, par ailleurs, des canaux individuels de sortie et un collecteur commun par lequel ledit électrolyte est évacué desdites piles ou cellules du dispositif, des tunnels contenant de l'électrolyte sont établis de manière qu'ils raccordent les canaux individuels de sortie et un courant protecteur est envoyé sur lesdits tunnels contenant de l'électrolyte. 11. Procédé de minimisation de courants parallèles ou en dérivation dans un dispositif électrochimique comprenant plusieurs piles ou cellules dont au moins certaines sont connectées en série, ledit dispositif contenant un électrolyte qui est évacué d'au moins deux desdites piles ou cellules de manière qu'il forme un circuit conjoint partant d'un collecteur commun et passant par des canaux individuels de sortie, de sorte qu'un trajet électrolytique, conducteur de l'électricité, est créé en dérivation sur lesdites piles ou cellules et passe par l'électrolyte dudit circuit conjoint, ce trajet pouvant faire apparaître des courants parallèles ou en dérivation néfastes en l'absence de contremesuresprocédé caractérisé en ce qu'il consiste essentiellement à créer des tunnels contenant de l'électrolyte et raccordant les canaux individuels de sortie et à envoyer un courant de protection dans lesdits tunnels contenant de l'électrolyte et donc dans ledit électrolyte du circuit conjoint, le courant de protection ayant une intensité telle qu'il provoque au moins une réduction desdits courants parallèles ou en dérivation.