Brevet FR2628892A1 — publié le 19890922

-1, Accumulateur nickel-cadmium ouvert La présente invention concerne un accumulateur alcalin ouvert mettant en oeuvre le couple nickel/cadmium. On sait que, lors de la surcharge d'un tel accumulateur, on observe une consommation d'eau. La présente invention a pour but la mise en oeuvre de moyens permettant de réduire notablement cette consommation d'eau, sans pour autant détériorer les performances en décharge de l'accumulateur. La présente invention a pour objet un accumulateur alcalin ouvert mettant en oeuvre le couple nickel-cadmium comportant dans un bottier un ensemble d'électrodes positives au nickel, d'électrodes négatives au cadmium, des séparateurs interposés et un électrolyte alcalin, caractérisé par le fait que la distance inter-électrodes étant comprise entre 0,1 mm et 1 mm, elle est remplie par un séparateur comportant au moins un feutre de fibres de polymères associé à une membrane constituée par un film de polyoléfine perforé, l'épaisseur dudit film étant comprise entre 10/ m et 50/l m, la surface des trous de perforation étant comprise entre 0,1 mm2 et 20 mm2 et le taux de jour étant compris entre 5 % et 50 %. Ledit film de polyoléfine peut être soit microporeux, soit greffé à l'acide acrylique. Les électrodes positives peuvent être réalisées selon plusieurs variantes; elles peuvent être sous forme de: - nickel fritté et imprégné d'hydroxyde de nickel, additionné ou non d'hydroxydes de cadmium et de cobalt, mcusse de nickel imprégnée d'hydroxyde de nickel, additionné ou non d'hydroxydes de cadmium et de cobalt, - fibres de nickel ou fibres nickelées imprégnées d'hydroxyde de nickel, additionné ou non d'hydroxydes de cadmium et de cobalt, - support d'acier nickelé ou de nickel recouvert d'une masse active à base d'hydroxyde de nickel, additionné ou non d'hydroxydes de cadmium et de cobalt. De même les électrodes négatives peuvent être réalisées sous forme de: nickel fritté et imprégné d'hydroxyde de cadmium, BAD ORIGINAL 0P - 2 - - mousse de nickel imprégnée d'hydroxyde de cadmium, - fibres de nickel ou fibres nickelées imprégnées d'hydroxyde de cadmium, - support d'acier nickelé ou de nickel recouvert d'une masse active à base de cadmium liée par une substance organique. Les fibres dudit feutre peuvent être en polyamide, polypropylène, polyéthylène. L'électrolyte mis en oeuvre est composé d'un mélange d'hydroxyde' de potassium et d'eau, pouvant être additionné d'hydroxyde de lithium et de sodium. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaitront au cours de la description suivante d'un mode de réalisation donné à titre illustratif mais nullement limitatif. Dans un accumulateur alcalin comportant des électrodes positives de nickel frltté et des électrodes négatives au cadmium lié par une substance organique, la distance entre deux électrodes est de 0,25 mm. Cet espace est rempli par deux plaques de feutres de fibres en polyéthylène ou polyéthylène entre lesquelles est disposée une membrane selon l'invention. Il s'agit d'un film en polyoléfine d'épaisseur 25 microns, dont la surface des trous de perforation est de 1 mm2 et dont le taux de jour est de 27 %. Lorsque l'on charge un tel accumulateur à une tension constante égale à 1, 42 volt, à 25 C, on constate une réduction de la consommation d'eau de 80 % par rapport à la consommation d'eau observée dans les mêmes conditions pour un accumulateur identique sans membrane selon l'invention. On constate par ailleurs que les autres performances d'un accumulateur selon l'invention sont les mêmes que celle d'un accumulateur identique sans membrane perforée. Il faut noter que, lorsque la recharge est complète, la tension de l'accumulateur s'élève rapidement de 0,1 volt à 0,5 volt et qu'il est donc aisé de repérer la fin de la charge. Il est ainsi possible de charger un accumulateur selon l'invention à une tension constante comprise entre 1,42 volts et 1,55 volts, à des températures pouvant aller jusqu'à 60 C sans emballement thermique. RAD ORIGINAL -3- Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit. En particulier le taux de réduction de consommation d'eau peut varier entre 30 % et 90 % selon la géométrie choisie pour la membrane dont le taux de jour peut varier entre 5 % et 50 % et dont la surface des trous de perforation peut varier entre 0,01 mm2 et 20 mm2. L'augmentation de la surface des trous et du taux de jour réduit la consommation d'eau mais diminue la température maximale à laquelle une recharge à tension constante est possible sans emballement thermique. On pourra, sans sortir du cadre de l'invention remplacer tout moyen par un moyen équivalent. BAD OIGINAL -4- REVENDICATIONS 1/ Accumulateur alcalin ouvert mettant en oeuvre le couple nickel-cadmium comportant dans un bottier un ensemble d'électrodes positives au nickel, d'électrodes négatives au cadmium, des séparateurs interposés et un électrolyte alcalin, caractérisé par le fait que la distance interélectrodes étant comprise entre O,l.mm et 1 mm, elle est remplie par un séparateur comportant au moins un feutre de fibres de polymères associé à une membrane constituée par un film de polyoléfine perforé, l'épaisseur dudit film étant comprise entre 10/ m et 50/ m, la surface des trous de perforation étant comprise entre 0,1 mm2 et mm2 et le taux de jour étant compris entre 5 % et 50 %. 2/ Accumulateur alcalin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit film en polyoléfine est microporeux. 3/ Accumulateur alcalin selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ledit film en polyoléfine est greffé à l'acide acrylique. 4/ Accumulateur alcalin selon l'une des revendications précédentes caractérisé par le fait que ladite membrane est disposée entre deux plaques dudit feutre. / Accumulateur alcalin selon l'une des revendications précédentes, caractérisé par le fait que les fibres dudit feutre sont en un matériau choisi parmi le polyéthylène, le polypropylène, le polyamide. BAD ORIGINAL