Brevet FR2582448A1 — publié le 19861128

La présente invention concerne un procédé de fabri- cation d'accumulateurs électriques et en particulier d'accu- mulateurs acides au plomb, chargés à sec dont les plaques sont constituées par des grilles empâtées entre lesquelles sont placés des séparateurs et qui sont montés dans un récipient isolant fermé par un couvercle ayant des disposi- tifs évents pour l'écoulement d'un gaz. Les batteries dîtes "chargées à sec" ne contiennent pas d'électrolyte. Elles doivent être remplies de l'électro- lyte uniquement au moment de la mise en service. La caractéristique la plus importante des batteries d'accumulateurs chargéesà sec est qu'elle permette aux cir- cuits de vente de les conserver en stock pendant de longues périodes sans décharge interne considérable et sans détério- ration des électrodes. Lors de la fabrication de batteries chargées à sec, selon les procédés connus, les plaques sont empâtées, sont soumises à l'opération de formation puis sont lavées et finalement séchées individuellement dans une étuve avant montage dans le récipient constituant le boîtier de la batte- rie. Les techniques connues qui permettent la création des électrodes à l'intérieur du récipient de la batterie lui-même n'ont pas été utilisables jusqu'à présent pour la fabrication des batteries chargées à sec puisqu'il n'exis- tait pas de solution satisfaisante au problème du séchage de la batterie après son lavage qui suit la formation des électrodes. La présente invention concerne un procédé destiné à la solution de ce problème et concernant la fabrication des batteries du type indiqué précédemment, ce procédé se caractérisant en ce que les grilles empâtées et les séparateurs sont montés dans le récipient avant l'opération de formation, les plaques sont soumises à l'opération de formation puis à un lavage ultérieur dans le récipient, et la batterie terminée, ayant son couvercle, est alors séchée par un chauffage en hyperfréquences en atmosphère contenant un gaz inerte chaud. L'invention concerne aussi une installation qui peut être utilisée pour la mise en oeuvre de ce procédé. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence au dessin annexé qui représente une installation selon l'invention, représentée en coupe schématique partielle. Au cours du procédé selon l'invention destiné à la fabrication de batteries chargées à sec, les grilles empâtées et les séparateurs sont montés dans le récipient de la batterie avant l'opération de formation, et les plaques sont alors soumises à l'opération de formation et au lavage ultérieur dans le récipient lui-même. Bien qu'il soit nouveau en ce qui concerne la fabrication des batteries chargées à sec, ce procédé est une technique qui est maintenant bien établie dans la fabrication des batteries chargées d'acide, c'est-à-dire des batteries qui sont fabriquées entièrement, avec l'électrolyte. En conséquence, ces opérations qui sont actuellement connues sont supprimées de la description. Les batteries représentées schématiquement sur le dessin annexé et portant la référence B sont complètes, c'est-à-dire comprennent les électrodes qui ont déjà été soumises à l'opération de formation et au lavage, avec les séparateurs et un couvercle. Ces batteries sont transmises à une installation de séchage représentée à titre illustratif sur la figure et portant la référence générale P. Cette installation comprend une chambre 1 de séchage communiquant, à ses extrémités opposées, avec une chambre 2 d'entrée et une chambre 3 de sortie. Ces chambres ont des ouvertures ou orifices 2a, 3a respectivement pour l'entrée et la sortie des batteries B. Des rouleaux 4 d'un transporteur sont placés hori- zontalement de la chambre d'entrée à la chambre de sortie, dans la chambre 1 de séchage. Les batteries B qui doivent être déshydratées sont transmises sur les rouleaux 4 par l'ouverture 2a de la cham- bre d'entrée et sont transportées dans la chambre 1 de séchage vers la chambre 3 de sortie. Des générateurs M d'hyperfréquences sont placés dans la voûte de la chambre 1 de séchage et sont constitués par des magnétrons, ces générateurs étant destinés à irradier la région placée au-dessous et dans laquelle passent les batteries B, de préférence par des ondes centimètriques. Un courant d'un gaz inerte est- entretenu dans la chambre de séchage, le gaz étant introduit dans la chambre par une ouverture la formée dans la voûte et étant évacué par une ouverture lb formée au- fond et par un conduit 5 de sortie. Deux portes articulées placées entre la chambre i de séchage et les chambres d'entrée et de sortie ont tendance à confiner le gaz inerte à la chambre de séchage ou au moins à limiter sa dispersion vers les chambres d'entrée et de sortie. Ces dernières sont- surmontées par des hottes respectives 2b, 3b destinées à évacuer le gaz inerte qui atteint ces chambres. Le gaz inerte est de préférence un gaz de combustion ou un mélange de gaz de combustion ou "exogas". Lors de l'utilisation, lorsque les batteries B attei- gnent la chambre de séchage, elles sont chauffées par le champ des ondes en hyperfréquences créées par les magnétons M et leur teneur en eau diminue progressivement. L'action de déshydratation du champ d'hyperfréquences est accrue par l'action du gaz inerte qui circule dans la chambre 1 sous la commande d'un ventilateur 8 de circulation après avoir lui-même été chauffé dans un échangeur de chaleur 9. Comme les batteries B sont constituées de pièces métalliques et de pièces isolantes imprégnées d'eau, la déshydratation par le champ d'hyperfréquences doit être interrompue lorsqu'il reste encore une petite quantité d'eau (un faible pourcentage) dans les batteries afin que des décharges électriques sous forme d'étincelles ou d'arcs qui pourraient avoir tendance à détruire les parties iso- lantes soient évitées. Le séchage est terminé par action des gaz inertes qui sont de préférence entraînés dans des courants de convexion afin que l'extraction de la vapeur d'eau des batteries par les dispositifs évents des gaz formés dans les couvercles soit facilitée. Les températures et temps de traitement des batteries dans la chambre de séchage doivent être choisis compte-tenu du fait que la température ne doit pas dépasser des limites fixées par les possibilités de fusion du matériau des élec- trodes ou des diaphragmes formant les séparateurs et, en outre, les récipients ne doivent pas être détériorés ou déformés. Les durées et températures de traitement doivent en outre être réduits au minimum pour des raisons de produc- tivité et de réduction de la consommation d'énergie, et afin que la passivation de l'interface cathodique des batte- ries soit évitée. Le gaz inerte et évacué par le conduit 5 de sortie est transmis à un appareil 10 de condensation qui retire la vapeur d'eau et revient vers l'échangeur 9 de chaleur par l'intermédiaire d'un tube 11, avant de recirculer. Une pompe 12 est raccordée à un générateur de mélange de gaz de combustion ou 'exogas" (non représenté) et il est destiné à transmettre une quantité de gaz à l'installa- tion assurant le remplacement du gaz évacué par les hottes 2b et 3b des chambres d'entrée et de sortie ainsi que les quantités de gaz dispersées d'une autre manière. Lorsqu'elles atteignent la chambre 3 de sortie, les batteries sont retirées (d'une manière non représentée) et elles peuvent être directement mises en stockage. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux procédés et installations qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemples non limitatifs sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Procédé de fabrication de batteries d'accumula- teurs (B) chargées à sec, dont les plaques sont constituées par des grilles empâtées entre lesquelles sont placés des séparateurs, montés dans un récipient isolant fermé par un couvercle ayant des évents permettant le passage d'un gaz, caractérisé en ce que les grilles empâtées et les séparateurs sont montés dans le récipient avant l'opération de formation, les plaques sont soumises à l'opération de formation et à un lavage ultérieur à l'intérieur du récipient, et la batterie terminée, munie de son couvercle, est alors séchée par chauffage en hyperfréquences dans un gaz inerte chaud. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le séchage de batterie (B) par chauffage en hyper- fréquences est interrompu ou considérablement atténué lorsque la teneur en eau de la batterie a été réduite à un faible pourcentage de la valeur initiale. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le gaz inerte est chassé dans des cou- rants de convection afin que l'extraction de la vapeur d'eau de la batterie (B) soit facilitée. 4. Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le gaz inerte est un gaz de combustion. 5. Procédé selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que les hyperfréquences sont des ondes centimétriques. 6. Installation de séchage de batteries d'accumula- teurs (B) fabriquées par un procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce qu'elle comprend une chambre de séchage (1) ayant une entrée (2, 2a) et une sortie (3, 3a), un dispositif (M) générateur d'un champ d'énergie en hyperfréquences dans la chambre (1), un dispositif (5 à 12) destiné à provoquer la circu- tion d'un courant de gaz chaud et inerte dans la chambre de séchage (1), et un transporteur (4) destiné à transporter les batte- ries (B) de l'entrée (2, 2a) à la sortie (3, 3a) de la chambre (1) dans le champ créé par le dispositif générateur (M) et dans le courant de gaz inerte. 7. Installation selon la revendication 6, caracté- risée en ce que la chambre de séchage (1) communique avec une chambre d'entrée (2) et une chambre de sortie (3), et le transporteur comprend un transporteur à rouleaux (4) disposé de la chambre d'entrée (2) à la chambre de sortie (3) dans la chambre de séchage (1). 8. Installation selon la revendication 7, caracté- risée en ce que des portes articulées sont placées entre la chambre de séchage (1) et la chambre d'entrée (2) et la chambre de sortie (3) afin que la dispersion du gaz inerte circulant dans la chambre de séchage (1) soit limitée. 9. Installation selon l'une quelconque des revendica- tions 6 à 8, caractérisée en ce que le dispositif générateur d'hyperfréquences comprend au moins un magnétron (M). 10. Installation selon l'une quelconque des revendi- cations 6 à 9, caractérisée en ce qu'elle comprend: un dispositif (9) de chauffage du gaz inerte avant sa transmission à la chambre de séchage (1), et un condenseur (10) monté entre la chambre de séchage (1) et l'entrée du dispositif de chauffage (9) et destiné à retirer une partie au moins de la vapeur d'eau du gaz inerte évacué de la chambre de séchage (1).