Brevet FR2540293A1 — publié le 19840803

Enveloppe tubulaire pour électrode d'accumulateur L'invention concerne les enveloppes tubulaires pour électrode d'accumulateur, notamment au plomb, constitutes par une structure tissée. Ces enveloppes peuvent se présenter sous forme d'une pochette uni- taire dans laquelle est introduite l'électrode ou bien sous forme d'une pluralité de tubes cylindriques juxtaposés destinés à eontenir la matière active des électrodes ainsi que des collecteurs de courant. De telles enveloppes peuvent être réalisées, par exemple 9 A partir de plusieurs couches de tissu réunies entre elles, par couture ou th-rmo- soudure, le long de lignes parallèles, formant ainsi lesdits tubes cylindriques juxtaposés Les tissus peuvent être à base de fibres de verre et/ou de fibres synthétiques, éventuellement recouvertes de résine afin d'assurer une bonne rigidité à l'enveloppeo De manière à réaliser un aeeumulateur, les éleetrodes ainsi eons- tituées, de forme générale plane, sont empilées les unes sur les autres avec interposition de séparateurs mieroporeux, pouvant gtre à base de polyéthylne, chlorure de polyvinyle, résines phénoliques, par exemple Dans le but de constituer des eanaux entre les électrodes et lesdits séparateurs, ces derniers sent en général munis de nervures qui prennent appui sur les enveloppes. Généralement ees nervures sont légèrement inelinées par rapport aux génératrices des tubes des enveloppes, ce qui fait que les eontacts entre séparateu-s et lleetrodes sont ponctuels. On a pu -:onstrter par ailleurs, en particulier au niveau des lee- trodes positives 9 qu'au eours du vieilissement de laceumulateu ne partie de la mnatiere active s'ehappait des enveloppes et pouvait ainsi créer des ponts Drovoquant des court-circuitso O Pour reirdiet à eet ineonvénient O il a été propose de solidaroer les extrddites des séparateurs de part et d'autre diune éleetrode péa collage,,oudlure, afin d'éviter ces eours:-eireuitso Toutefois ette opeération entraine un aot supplîmentaire proh-ibi Aussi, a-t-on envisagé d'utiliser pour séparer le éle 6 ectrodes, eun élément d'accumulateur en contient généralement 12 à 141, un séparateur muni de nervures, replié en accordéon, par exemple à base de polyéthylène. Cependant les fabrications actuelles en continu de séparateurs, dans lesquelles les nervures sont disposées sensiblement parallèlement à la longueur de la bande fabriquée se Drêtent mal à une solution indus- t-ielle pour une telle disposition en accordéon. En effet, pour assurer la mise en place correcte des nervures par rapport aux génératrices des tubes des enveloppes, il est nécessaire d'utiliser la bande, constituant le séparateur, dans le sens de sa largeur et non de sa longueur Ces bandes présentant généralement une largeur de 1,5 à 2 m, l'accordéon formé ne peut concerner que 4 ou 5 électrodes alors que l'élément en contient 12 à 14. Il a alors été proposé d'utiliser des séparateurs sans nervure, repliés en accordéon, mais associés à une feuille ondulée, le plus sou- vent perforée, à base de chlorure de polyvinyle, par exemple, que l'on replie également en accordéon. Toutefois, une telle solution présente encore des inconvénients. Ainsi, la séparation des électrodes exige-t-elle deux eomposants, (séparateur plan et feuille ondulée) ce qui augmente le prix de revient et crée des problèmes de manutention. La présente invention a pour but de remédier aux ineonvénients précités en proposant une solution particulièrement simple et efficace, également économique et n'entralnant pas de difficultés de mise en place, au problème de la séparation d'électrodes comportant des enveloppes tubulaires, dans la constitution d'accumulateurs. L'invention a pour objet une enveloppe tubulaire pour électrode d'accumulateur constituée Par une structure textile tissée, caracterisée par le fait qu'elle présente sur ses facas extérieures, suivant les génératrices les plus éloignées par rapport au plan de symétrie de l'en- veloppe, au moins un espaceur, en forme de nervure rectiligne, constitué p par un fil ou faiseeau de fils intégra dans la structure tissée de ladite enveloppe. Selon une caractéristique de l'invention le fil ou faiseeau de fils constituant ladite nervure appartient à la structure tissée formant 3 - l'enveloppe. Comme il a été indiqué dans ce qui précède, l'enveloppe peut se présenter sous la forme d'une pochette unitaire ou sous forme de tubes cylindriques juxtaposés. D'autres caractéristiques de l'invention ressortiront de la description qui va suivre et du dessin annexé dans lequel: La figure 1 est une vue partielle en perspective, d'une enveloppe pour électrode d'accumulateur conforme à l'invention, ladite enveloppe comportant une pluralité de tubes juxtaposés. La figure 2 est une coupe transversale selon la ligne II-II de la figure 1. La figure 3 est une coupe transversale partielle et schématique d'un élément d'accumulateur dont les électrodes sont munies d'enveloppes conformes à l'invention. La figure 4 est une coupe transversale d'une variante de l'enve- loppe représentée à la figure 1. La figure 5 est une coupe transversale d'une enveloppe unitaire conforme à l'invention. Sur les figures 1 et 2, la référence 1 désigne une enveloppe comportant une pluralité de tubes 2 cylindriques juxtaposés destinés à contenir la matière active des électrodes d'un accumulateur et notamment des électrodes positives. D'une manière connue, l'enveloppe est constituée par une structure textile tissée L'enveloppe 1 peut être réalisée à partir de plusieurs couches de tissu, fabriquées sur un métier à tisser selon les techniques usuelles, et réunies entre elles, par tissage, couture ou soudure, le long de lignes parallèles de manière à former les tubes 2. Les tissus constitutifs de l'enveloppe 1 peuvent être réalisés au moyen de fibres de verre et/ou de fibres synthétiques résistant au milieu dans lequel elles sont utilisées. Pour constituer des électrodes d'accumulateur au plomb, on peut ainsi utiliser des fibres à base de polyesters. De manière à assurer une bonne rigidité à l'enveloppe, les fibres peuvent être recouvertes par une résine thermodurcissable. -4 - Selon une variante, on peut également procéder à une imprégnation de l'enveloppe par une résine thermodurcissable après sa confection. Conformément à l'invention, chacun des tubes 2 présente sur ses faces extérieures, suivant les génératrices les plus éloignées par rapport au plan de symétrie (ligne AA de la figure 2) de l'enveloppe 1 au moins un espaceur en forme de nervure rectiligne 3, constitué par un fil ûu faisceau de fils intégré dans la structure tissée de l'enveloppe 1. Le fil ou faisceau de fils constituant la nervure 3 peut de plus appartenir à la structure même de l'enveloppe et non être rapporté. Autrement dit, ce fil peut être mis en place lors du tissage de ladite enveloppe 1, en substituant un fil de diamètre courant par un fil ou faisceau de fils de diamètre plus important. On peut ainsi utiliser des fils ou faisceaux de fils présentant un diamètre compris entre 0,3 et 2,1 mm. Ces fils ou faisceaux de fils 3 sont maintenus à l'aide de fils de diamètre courant perpendiculaires 4, en des points espacés, de manière à rester saillant par rapport à la surface de l'enveloppe L'espacement entre deux fils 4 adjacents peut être compris entre 1 et 10 mm par exemple. Les fils ou faisceaux de fils de diamètre plus important peuvent être constitués par tout matériau non dégradable dans le milieu o est utilisée l'enveloppe Ils peuvent être constitués à base de polyéthylène, chlorure de polyvinyle, polypropylène Ils peuvent éga- lement être constitués à base de fibres de verre. Sur la figure 3 on a représenté une coupe transversale partielle et schématique d'un élément d'accumulateur dont les électrodes positives 10 comportent des enveloppes 1, telles que représentées aux figures 1 et 2, munies de nervures rectilignes 3. A l'intérieur des tubes 2 on dispose d'une part la matière active 12 et d'autre part une épine collectrice de courant 13. La référence 11 désigne une électrode négative se présentant sous forme d'une plage. Entre les électrodes 10 et 11, on dispose un séparateur 20 replié en accordéon et sur lequel portent les nervures 3 des enveloppes 1 des électrodes positives 10. 254 G 293 -5 Le séparateur 20, du fait de la pr 4 sence des nervures 3, peut ^tre constitué par une feuille dépourvue de nervures sur ses deux faces. Eventuellement, il peut presenter une face sans nervure et 11 autre avec quelques nervures, notamment eelle destinée etre au coneact de l'électrode négative 1. La figure 4 est une coupe transversale d'une variante de l'enve- loppe représentée à la figure 1. L'enveloppe 31 diffère de l'enveloppe 1 en ce que la section des tubes juxtaposés 32 n'est plus circulaire mais plus ou moins ovale et que les faces extérieures de l'enveloppe, sensiblement planes, comportent chacune deux nervures rectilignes 33 O La figure 5 est une coupe transversale d'une enveloppe unitaire tissée 41 destinée à contenir une électrode et dont les deux faces extérieures, sensiblement planes, sont muniesq conformêment 4 inven- tion d'une pluralité de nervures 43. On donnera ci-après, à titre illustratif et nullement lim-,itatif quelques exemples de dimensions. Ainsi, pour les enveloppes telles que représentées sur les figures 1 et 2, lorsque le diamètre des tubes est de l'ordre de 9 mm, le diametre des fils ou faiseeaux de fils constituant les nervures rectiiignes oeu- être voisin de 1,2 mm Les électrodes réalisées à partit de ees ee- loppes peuvent ètre utilisées avec un séparateur présen-;ant ar e épaisseur moyenne d'environ 0,7 îmn 10 Lorsque le diamètre des tubes est voisin de 6 1,M le diam tre - fils ou fais eaude fils peut et e de l'ordre de O,3 mie L snpa-a,-r utilisé avec les électrodes réalisées avec de tel 11 es envej es eut trc le même que dans l'e:xeimple prêeédento Pour les enveloppes îIel Les que représener'Aes sui la figure 4, lorsque la longueur des tubes est d environ 13 mn et Il distance entre les deux fsees parallèles d'environ 5 m le diam 4 Stre des fils ou f:e s- ceaux de fils constituant les n-ervures rectilignes est d'envion, ::: et les ceux nervures sur une mime face sont espacées d 9 environ a i Le sëpa> ateu utilisé i lec lrodes réalis 4 es avec de telles enveloppes pett etre le n Sgmre que dans l'e-emple orpelento Pour les enveloppes unitaires, teles qale r Pprésentêe sl:? la -6- figure 5, présentant une longueur d'environ 133 mm et une distance entre les deux faces parallèles d'environ 3,5 mm, le diamètre des fils ou faisceaux de fils constituant les nervures rectilignes peut être compris entre 1,2 et 1,6 mm, les nervures, sur unie même face, étant espacées d'environ 6 à 7 mm. Le séparateur utilisé dans ce cas peut également être le même que dns l'exemple précédent et présenter une épaisseur d'environ 0,7 mm. Dans tous les cas, l'épaisseur moyenne de l'enveloppe tissée était de l'ordre de 0,3 mm. Il est facile de constater que les contacts entre les enveloppes conformes à l'invention et les séparateurs, qui interviennent au niveau des nervures portées par les enveloppes se font le long de droites alors que selon l'art antérieur dans le cas des enveloppes comportant une pluralité de tubes juxtaposés, ces contacts n'étaient, le plus souvent, que ponctuels, les enveloppes étant dépourvues de nervures extérieures et les séparateurs munis de nervures légèrement obliques. Il s'ensuit un renforcement du maintien mécanique des éléments électrochimiques réalisés à partir d'électrodes comportant des enve- loppes conformes à l'invention. Ces enveloppes permettent également d'abaisser le prix de revient des éléments électrochimiques, le prix des séparateurs sans nervures étant environ moitié de celui des séparateurs nervurés et la présence des nervures sur l'enveloppe n'entrainant pour celle-ci qu'un très faible surcoût. Bien entendu l'invention n'est pas limitée aux modes de réali- sation décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemples En particulier, on peut sans sortir du cadre de l'invention apporter des modi Vications de Détaiis changer certaines dispositions ou remplacer certains moyens par des moyens équivalents. 7- REVENDICATIONS 1/ Enveloppe tubulaire pour électrode d'accumulateur constituée par une structure tissée, caractérisée par le fait qu'elle présente sur ses faces extérieures suivant les génératrices les plus éloignées par rapport au plan de symétrie de l'enveloppe au moins un espaceur, en forme de nervure rectiligne ( 3, 33, 43), constitué par un fil ou faisceau de fils intégré dans la structure tissée de ladite enveloppe ( 1, 31, 41). 2/ Enveloppe selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le fil ou faisceau de fils constituant ladite nervure ( 3, 33, 43) appartient à la structure tissée formant l'enveloppe ( 1, 31, 41). 3/ Enveloppe selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que le maintien du fil ou faisceau de fils constituant la nervure ( 3, 33, 43) est assuré au moyen de fils perpendiculaires ( 4) présentant un espacement tel que ledit fil ou faisceau de fils reste saillant. 4/ Enveloppe selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait que le fil ou faisceau de fils constituant la nervure ( 3, 33, 43) présente un diamètre moyen compris entre 0,3 et 2,1 mm, l'épaisseur des parois de l'enveloppe ( 1, 31, 41) étant d'environ 0,3 mm. 5/ Enveloppe selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée par le fait que le fil ou faisceau de fils constituant la nervure ( 3, 33, 43) est réalisé à partir d'un matériau choisi dans le groupe formé par le polyéthylène, le polypropylène, le chlorure de polyvinyle, les fibres de verre. 6/ Enveloppe selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle comporte une pluralité de tubes cylindriques ( 2) juxta- posés. 7/ Enveloppe selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les tubes ( 2) sont de section circulaire. 8/ Enveloppe selon la revendication 6, caractérisée par le fait que les tubes ( 32) sont de section sensiblement ovale. 9/ Enveloppe selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisée par le fait qu'elle se présente sour la forme d'une pochette unitaire ( 41).