Brevet FR2632778A1 — publié le 19891215

Procédé de fermeture d'une pile saline au bioxyde de manganèse et pile en résultant La présente invention concerne un procédé de fermeture d'une pile saline au bioxyde de manganèse et une pile en résultant. La fermeture d'une telle pile constitue une opération primordiale dans le processus de fabrication. Elle permet de conserVer les performances de la pile en évitant d'une part centrée de l'air, et plus précisément l'entrée de l'oxygène qui corrode l'anode de zinc, et d'autre part les fuites d'électrolyte en cours d'utilisation. Il s'agit donc de fermer le godet de zinc de la pile par un bouchon en matière plastique formant couvercle et centre sur le crayon de carbone. Selon un premier procédé connu, on réalise une gorge circulaire à proximité du bord du godet de zinc, on pose le bouchon sur la nervure interne définie par cette gorge dans le godet et on sertit le bord du godet de zinc sur le bouchon. Selon un second procédé connu, on opère de la même manière, mais sans prévoir de gorge. Selon un troisième procédé connu, on prend un bouchon de diamètre supérieur à celui du godet, on le pose sur le bord du godet et on opère un serrage et un maintien de cet ensemble par une pièce supplémentaire extérieure au godet. Dans tous les procédés précédents, l'opération finale de sertissage ou de serrage est plus ou moins bien réalisée du fait des éventuelles variations d'épaisseurs du godet de zinc au niveau de son bord. Il en résulte des fermetures imparfaites, La présente invention a pour but d'éviter ces inconyénients et de mettre en oeuvre un procédé de fermeture aboutissant à une parfaite étanchéité. La présente invention a pour objet un procédé de fermeture d'une pile saline au bioxyde de manganèse comportant une phase de fermeture du godet de zinc de cette pile par un bouchon en matière plastique, muni d'un perçage central pour le passage du crayon de carbone de la pile, caractérisé par le fait que-l'on réalise à proximité du bord dudit godet deux gorges circulaires ayant même axe que le godet et définissant entre elles un logement intérieur au godet où l'on bloque par encliquetage ledit bouchon dont le diamètre externe est moins au plus supérieur d'un millimètre au diamètre interne dudit logement. De préférence, le profil du bord latéral dudit bpuchon est sensiblement identique au profil de son logement et le diamètre externe dudit bouchon est au moins égal au diamètre interne dudit logement. Selon un mode de réalisation préférentiel, l'épaisseur de la partie latérale du bouchon et au moins égale à la hauteur dudit logement et au plus égale au double de cette hauteur. Le matériau plastique dudit bouchon est choisi de manière à présenter une dureté SHORE comprise entre D40 et D50, et de préférence D44, et un coefficient d'allongement avant rupture de 400% à 600%, et de préférence de l'ordre de 550%. Ce matériau peut être du polyéthylène basse densité, ou un copolymère de PVC et d'élastomère. Selon une variante de mise en oeuvre on a, préalablement à la mise en place du bouchon, posé sur la nervure interne définie par la gorge supérieure une rondelle de carton centrée sur le crayon central de la pile ; cette rondelle est chassée vers l'intérieur dudit godet au moment de l'encliquetage dudit bouchon. Ladite rondelle de carton peut ête initialement recouverue d'un produit hydrofuge visqueux, une partie de ce produit étant introduite au moment de l'encliquetage du bouchon, d'une part entre les bords latéraux du bouchon et ceux de son logement et d'autre part entre la paroi du perçage dudit bouchon et la paroi dudit crayon de carbone. Ce produit doit être suffisamment souple ; il peut être choisi parmi la cire de pétrole, la gelée de pétrole, le brai. La présente invention a également pour objet une pile saline au bioxyde de manganèse fermée avec le procédé qui a été exposé ci-dessus. Ces piles sont étanches jusqu'à une dépression de 530 hecto pascals. Toutes les piles selon l'invention testées de cette manière ont résisté, alors que 20 % seulement des piles de l'art antérieur présentent cette performance. La présente invention s'applique aux divers modules R6, R12, R14, R20, R25. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante de modes de réalisation donnés à titre illustratif mais nullement limitatif. - La figure la est une vue très schématique en coupe d'un godet de zinc appartenant à une pile selon l'invention. - La figure lb est une vue analogue à celle de la figure la où- le bouchon a été mis en place dans le godet. - La figure lc est une vue agrandie d-un détail C de la figure lb. - La figure 2 est une vue schématique en coupe analogue à la figure lc pour une variante de bouchon selon l'invention. - La figure 3 est une vue schématique en coupe analogue à la figure lc pour une autre variante de bo#uchon selon l'invention. - La figure 4 est une vue schématique en coupe d'une pile de module R6 fermée par le procédé selon l'invention. On voit dans la figure la un godet de zinc 1 dans lequel on a réalisé, au voisinage du bord 2, deux gorges circulaires 3 et 4 ayant même axe que le godet l. Ces deux gorges définissent à l'intérieur du godet deux nervures avec un logement intermédiaire 5. Ces différents éléments se retrouvent dans la figure lc. La profondeur des gorges est limitée par l'affaiblissement qu'elles peuvent entraîner sur le tube de zinc et dépend -donc de l'épaisseur de ce tube Les hauteurs des gorges et celle du logement en résultant sont représentées sensiblement égales entre elles dans les figures la à lc, mais elles peuvent être distinctes. Par ailleurs-, on a illustré très schématiquement la masse dépolarisante 6, le crayon de carbone 7 et le papier empâté d'électrolyte 8 contenus dans le godet. Pans les figures lb et lc, on voit un bouchon 10 en matière plastique, présentant un perçage central 11 pour laisser le passage au crayon de carbone 7, et que l'on a bloqué par encliquetage dans le logement 5. ~ Son diamètre externe est au moins égal au diamètre du logement 4, mais pas supérieur# de plus d'un millimètre au diamètre de ce logement. Il en résulte qu'il n'y a pas de risque de fuite, ni de détérioration du godet par serrage excessif du bouchon. On voit dans la figure lc que le profil extérieur 12 du bouchon 10 coïncide avec celui du logement 5 ap#rès passage en force de la nervure correspondant à la gorge 3. L'épaisseur de la partie encliquetée du bouchon est au moins égale à la hauteur maximale du logement 5. A titre d'exemple les dimensions sont les suivantes diamètre extérieur du godet de zinc : 19,5 mm - 0,05 épaisseur du godet de zinc : 0,24 mm (+ 0,03 )- 0,02 diamètre du godet au niveau de la gorge : 18,0 mm - 0,05 distance entre les fonds des gorges 3 et 4 : 3 mm + 0,1 diamètre maximal du logement 5 : 18,4 mm + 0,05 diamètre maximal du bouchon 10 : 19 mm + 1 épaisseur de la partie encliquetée du bouchon : 2 mm + 0,05 Ces dimensions ne sont bien entendu que des exemples, mais les tolérances mentionnées sont valables pour d'autres dimensions de godet. On voit dans la figure 2 une variante de réalisation où le profil 21 du bouchon 20 n'épouse pas exactement le profil du logement 5 l'étanchéité est cependant réalisée grâce aux deux forces de serrage schématisées par les flèches 23 et 24 qui s'exercent sur les deux faces opposées du bouchon 20 encliqueté. Dans la figure 3, le bouchon 30 présente un profil 31 cylindrique et coopère avec un logement également cylindrique dont la réalisation est rendue possible par le fait que les deux gorges 33 et 34 sont suffisamment éloignées l'une de l'autre. On retrouve dans la figure 4 le godet 1, le crayon de carbone 7, la masse dépolarisante 6 et le papier empâté 8 d'une pile de module R6. Comme dans les figures 1 le bouchon 10 est encliqueté. dans un logement 5 entre deux gorges 3 et 4 du godet 1. Dans cette pile, une rondelle en carton 25 a été enfilée sur le crayon préalablement au bouchon 10; on a déposé sur elle un produit d'obturation 26 hydrofuge et souple, du type cire de pétrole, gelée de pétrole, brai. Au moment de l'encliquetage du bouchon 10 > la rondelle 25 est chassée sous les deux gorges et le produit 26, de viscosité adaptée, se glisse d'une part entre les parois du bouchon 10 et celles de son godet et d'autre part entre le bouchon et le crayon de carbone 7. On a ainsi encore optimisé l'étanchéité en arrêtant la course des sels grimpant vers l'extérieur et en évitant tout apport d'oxygène à'anode de zinc. La pile comporte en outre une cuvette de fond 27 située entre le godet 1 et la masse dépolarisante 6, une gaine supérieure en plastique 28, une capsule métallique 29 servant de borne et une étiquette latérale 40. Une pile selon l'invention présente une étanchéité telle quelle résiste à une dépression d'au moins 530 hecto pascals. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au module de pile R6 qui vient d'être décrit On Pourra sans sortir du cadre de l'invention, remplacer tout moyen par un moyen équivalent. REVENDICATIONS 1/ Procédé de fermeture d'une pile saline au bioxyde de manganèse comportant une phase de fermeture du godet de zinc de cette pile par un bouchon en matière plastique, muni d'un perçage central pour le passage du crayon de carbone de la pile, caractérisé par le fait que l'on réalise à proximité du bord dudit godet deux gorges circulaires ayant même axe que le godet et définissant entre elles un logement intérieur au godet où l'on bloque par encliquetage ledit bouchon dont le diamètre externe est au plus supérieur d'un millimètre au diamètre interne dudit logement. 2/ Procédé de fermeture selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le profil du bord latéral dudit bouchon est sensiblement identique au profil de son logement. 3/ Procédé de fermeture selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'épaisseur du bord latéral dudit bouchon et au moins égale à la hauteur dudit logement et au plus égale au double de cette hauteur. 4/ Procédé de fermeture selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que le matériau plastique dudit bouchon est choisi de manière à présenter une dureté SHORE comprise entre D40 et D50 et un coefficient d'allongement avant rupture compris entre 400% et 600%. 5/ Procédé de fermeture selon la revendication 4, caractérisé par le fait que le matériau plastique dudit bouchon est choisi de manière à présenter une dureté SHORE de l'ordre de D44 et un coefficient d'allongement avant rupture de l'ordre de 550%. 6/ Procédé de fermeture selon l'une des revendications 4 et 5, caractérisé par le fait que ledit matériau est choisi parmi le polyéthylène basse densité et un copolymère de PVC et d'élastomère. 7/ Procédé de fermeture selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que, préalablement à la mise en place dudit bouchon on a posé sur la nervure interne définie par la gorge supérieure une rondelle de carton centrée sur le crayon central de la pile, et que cette rondelle est chassée vers l'intérieur dudit godet au moment de l'encliquetage dudit bouchon. 8/ Procédé de fermeture selon la revendication 7, caractérisé par le fait que ladite rondelle de carton étant initialement recouverte d'un produit hydrofuge visqueux, une partie de ce produit est introduite au moment de l'encliquetage du bouchon, d'une part entre les bords latéraux du bouchon et ceux de son logement, et d'autre part entre la paroi du perçage dudit bouchon et la paroi dudit crayon de carbone. 9/ Procédé de fermeture selon la revendication 8, caractérisé par lefait que ledit produit hydrofuge visqueux est choisi parmi la cire de pétrole, la gelée de pétrole , le brai. 10/ Pile saline au bioxyde de manganèse comportant un godet de zinc et un bouchon en matière plastique muni d'un perçage central par le passage d'un crayon de carbone, caractérisée par le fait que ledit godet de zinc présente au voisinage de son bord deux gorges circulaires ayant même axe que lui- et définissant deux nervures intérieures, entre lesquelles est coincé le bouchon en matière plastique dont le diamètre interne est au plus supérieur d'un millimètre au diamètre interne du logement formé par lesdites nervures. 11/ Pile saline selon la revendication 10, caractérisée par le fait que le profil du bord latéral dudit bouchon est sensiblement identique au profil dudit logement. 12/ Pile saline selon l'une des revendications 10 et ll, caractérisée par le fait que l'épaisseur du bord latéral dudit bouchon est au moins égale à la hauteur dudit logement et au plus égale au double de cette hauteur. 13/ Pile saline selon l'une des revendications 10 à 12, caractérisée par le fait qu'elle comporte en outre#une rondelle en carton centrée sur ledit crayon de carbone et située au-dessous. de la nervure inférieure. 14/ Pile saline selon la revendication 13, caractérisée par le fait que l'intervalle existant entre ladite rondelle et ledit bouchon est rempli par un produit hydrofuge visqueux choisi parmi la cire de pétrole, la gelée de pétrole, le brai.