Brevet FR2598560A1 — publié le 19871113

La présente invention concerne une pile caractérisée en ce qu'elle comporte une lame d'air tubulaire dont ltépaisseur est réduite à rien par un dispositif de mise en service. Les piles actuelles proposées aux consommateurs sont, depuis leur fabrication, sous tension. Durant un laps de temps qui se compte en mois avant SOn utilisation effective, la pile évoluer oxydation de l'électrode négative (Zn en général), dépôt d'impuretés métalliques sur celle-ci, baisse de la capacité dépolarisante du bioxyde, carbonatation de l'électrolyte (KOH en général). Ces piles fermées doivent avoir tout un système d'étanchéité avec des pièces nombreuses un volume mort important au-dessus des électrodes, pour diminuer la pression interne qui provoque l'extrusion de l'olectro- lyte hors de la pile, ou sa déformation.Dans ces piles, le collecteur central de faible surface de contact avec son électrode ne peut que collecter le courant de ltélectrode la plus conductrice, la nega tive : celle du métal à oxyder. L'électrode positive est périphérique collectée par la paroi du godet cylindrique. Ceci a pour inconvénient d'être l'inverse de la conception prévue par la norme C E I à savoir: le pôle positif central et le pôle négatif au fond du container, d'où l'obligation pour ces piles de faire un montage multipliant les pièces de la pile, pour se conformer au standard commercial C E I. Si la pile a une électrode positive qui se régénère à l'air cela complique encore les choses et celle-ci n'est pas obstruée avant son utilisation d' où l'usage d'un emballage étanche. Finalement la pile est sous tension un temps très long par rapport à sa durée d'utilisation, d'où la nécessité d'employer des produits très purs, pour éviter une dégradation trop grande de ses performances avant son utilisation. Le dispositif selon l'invention permet de rémédier à ces inconvénients. Le dispositif sera mieux compris en se référant aux figures. La figure (1) représente une pile LR20 en coupe avant la mise en service. La figure (2) représente une pile LR 20 en coupe prête à être mise en service. Cet exemple de module LR20 suivant la norme C.E.I. ref. 86 - 2 juillet 1982 U#T,E. C 59 100 et 59 110 est uniquement indicatif, mais non limitatif à l'application de la présente in vent ion. La pile non amorcée représentée par la figure 1 reçoit dans l'orifice (12) le système déformant (1) extérieur à la pile, il s'appuie sur le système déformant (4), intérieur à la pile qui obstrue celle-ci avant la translation de la pièce(4). La pile elle-même comprend le container (3) qui sert de pôle négatif dans sa partie basse. Le container est bouché dans sa partie haute par la pièce (2) qui est traversée par le collecteur (5) qui peut servir de pôle positif. La pièce (2) positionne, écarte dans leur partie haute les électrodes (6) et (10), derrière leur séparateur (7) et (9) ménageant une lame d'air tubulaire (8) assez épaisse pour ne pas que le générateur électrochimique s'amorce avant la volonté de l'utilisateur. La pièce (ll) dans la partie basse de la pile, au fond du container (3); positionne, écarte de même que la pièce (2) les électrodes(6) et (10), derrière leur séparateur (7) et (9), préservant la lame d'air tubulaire (8). La partie (il) isole le pôle négatif de l'électrode positive. Le collecteur (5) creux déformable contient le système déformant(4). La figure 2 représente la pile de la présente invention avec le générateur électrochimique sous tension. La pièce (4) a effectué une translation à l'intérieur de la pile jusqu' à son logement (ll-l). Au passage de la pièce (4) le collecteur (5) prend son diamètre maximum, le déployé, les ailettes etc. rentrent dans l'électrode (10) qui est poussée et qui déforme le séparateur (9), tout ceci réduisant à rien l'épaisseur de la lame d'air tubulaire (8) de la figure t. Le collecteur(5)estainsi déployé au contact de l'électrode (10) qu'il pénètre, on peut concevoir qu'il se hérisse de fils pour faire une collecte en profondeur du courant dans l'électrode. La pièce (4) après avoir déformé, élargi le collecteur (5) maintient celui-ci à son diamètre maximum en (5-1), sa dimension est fonction de l'épaisseur de la lame d'air (8). Du pôle négatif (3-1) au pôle positif (5-2) qui peut etre recouvert d'une capsule percée, il y a tension électrique. L'extraction de la pièce (1) de la pile permet le logement de la pile dans un appareil et libère le canal d'aération (13). La partie (2-l) préfigure le pôle positif elle est traversee par le collecteur (5), la partie (2-l) retient le collecteur lors de l'amorçace. La pièce (2) est maintenue en place par la saignée (3-2) du container.L'anneau de séparation (2-2) contient plusieurs canaux ( 2-3) et (2-4) d'évacuation d'air vers l'extérieur, alors que la pièce (2) est positionnée dans le container (3), et lors de l'amorçage de la pile Ils peuvent être remplacés par des stries verticales dans la partie (2-2); stries qui se rot obstruées lcrs de l'amosçage. Cette obstruction favorisera la conservation de la pi) après amorçage0 On peut ecncevoir d 'autres dispositifs de tS-paritlon du volume tubulaire d'air (8). Par exemple par traction de la pièce (4)qui se trouverait - alors en position (11-1) alors que les électrodes seraient séparées par la lame d'air tubulaire (8).Au cours de cette traction les deux électrodes (6) et (10) viendront en contact comme précédemment et la pièce (4) serait extraite toute ou en partie de la pile. De même la disparition de la lame d'air tubulaire (8) peut être provoquée par un autre dispositif par exemple à vis. D'autre part si la pile avant Sa mise en service contient d'autres fluides que l'air ou est en dépression, tout cela ne retire rien à la présente invention. La réalisation de la pile suivant la présente invention permet par la disparition du volume d'air tubulaire et par déploiement du collecteur central de réaliser une pile dont l'électrode centrale peut être faiblement conductrice, et reliée à l'atmosphère par un canal (13). La digposition centrale de l'électrode positive dans la pile permet à une pile électrochimique dont I'électrode positive est dépolarisée par le bioxyde de manganèse d'être conforme simplement aux normes du standard C.E.I. La mise en service de la pile, par ce dispositif, tout en conservant les surfaces cylindriques de contact entre les deux électrodes, est d'une grande simplicité d'exécution par le futur utilisateur de la pile, intervention purement mécanique, non chimique, ne nécessitant pas d' autres forces que la sienne.Elle ne modifie l'aspect extérieur de la pile amorçable que par un trou dans le pôle positif, trou qui peut être réduit au diamètre du fil de traction ou à celui de la tige poussée. De même la mise en service de la pile suivant la présente invention peut être effectuée par le fabricant, ou le distributeur, ou autres personnes. Ce dispositif peut donc être appliqué à des modules standards dont le diamètre est variable comme les modules LR06, LRl4 ou LR20. La présente invention permet au constructeur de piles d'avoir une production non périssable de générateurs, et au consommateur d'acquérir un produit dont les performances sont intactes. La pile suivant cette invention se distingue des autres par l'approche différente Au problème d'étanchéité de la pile. Avant la mise en service cette pile est bouchée, les électrodes sont électriquement sans contact : il n'y a ni auto-dé# charge, ni production de gaz parasites. Durant cette phase les risques de fuite sont minimes. Après la mise en service, le collecteur ouetXi-porewxt collecte les gag éventuels, ceci au sen de l i'êLe#trode de bas en haut de la pile, le canal cylindrique du collecteur main t'Lent l'électrode à la pression atmosphérique, pas de surpression, pas d'extrusion. La pile conçue suivant la présente invention correspond â la spécification des normes C.E.I. avec un nombre de pièces réduites. La présence de la lame d'air tubulaire permet un positionnement à h l'intérieur de la pile des deux électrodes avec un minimum de frottements. Le consommateur est sollicité lors de la mise en service de la pile conçue avec le dispositif de la présente invention. Cette intervention du consommateur lui permet de se rendre compte qu'il s'agit d'une pile d'un autre type que celles qui lui sont proposées sur le marché. REVENDICATIONS 1) Pile caractérisée en ce qu'elle comporte une larne d'air (8) expulsable par un dispositif de mise en service, constitué par un outil(l) qui déplace la pièce déformante (4) à l'intérieur du collecteur déformable (5) qui déplace l'électrode (10) vers l'électrode (6) réduisant à rien l'épaisseur de la lame d'air tubulaire (8) constituant ainsi un générateur électrochimique. 2) Une pile suivant la revendication 1 caractérisée en ce que le collecteur central (5) est creux, qu'il contient et dispose un système déformable (4) permettant de déformer le dit collecteur (5) inerte éléctrochimiquement avant et après sa déformation. La déformation est suffisamment ample pour améliorer la qualité et la surface de contact avec l'électrode (10). Le dit collecteur (5) peut faire office de pôle positif. 3) Une pile suivant la revendication 1 caractérisée en ce qu'elle comporte un système déformant (4) qui peut être déplacé, par un dispositif de traction ou de poussée, à l'intérieur du collecteur (5) qu'il déforme , la dimension de ce système déformant est liée au volume de la lame d'air tubulaire (8) dont il provoque la réduction à néant de l'épaisseur. 4) Une pile suivant les revendications 1 et 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un système déformant (4), qui avant sa translation obture la pile; empêchant toute circulation d'air avec l'extérieur, et après sa translation maintient le collecteur (5) à son diamètre maximum. 5) Une pile suivant les revendications 1 et 3 - caractérisée en ce qu'elle comporte un espace d'air tubulaire (8) séparant physiquement et isolant électriquement les deux électrodes (10) et (6). Ce volume (8) pouvant disparaître, ceci grâce à des canaux (2-4) (2-3) ou des stries aménagées dans la partie (2-2). 6) Une pile suivant la revendication l caractérisée en ce qu-elle comporte après la mise en oeuvre de la pile un canal(13) d'accès de l'atmosphère, permettant à la fois l'évacuation des gaz vers l'extérieur et 1' accès de l'oxygène de l'air à l'électrode positive.