Brevet FR2712120A1 — publié le 19950512

i 2712120 Carter à double paroi, en particulier pour accumulateurs électrochimiques. La présente invention concerne un carter à double paroi. Selon l'invention, il est proposé un carter à double paroi caractérisé en ce qu'il comprend une paroi intérieure; une paroi extérieure espacée de la paroi intérieure de telle sorte qu'une cavité est formée entre les parois, ladite cavité étant sous vide; un matériau d'isolation thermique remplissant au moins partiellement la cavité; et un matériau intermédiaire thermorésistant disposé sous forme d'une couche entre la paroi intérieure et/ou la paroi extérieure et le matériau d'isolation thermique, la densité du matériau intermédiaire étant inférieure à celle du matériau d'isolation thermique. Le carter à double paroi de l'invention est particulièrement approprié pour les accumulateurs électrochimiques à tension élevée. Des accumulateurs électrochimiques à tension élevée tels que, par exemple les accumulateurs à base de Na/NiCl2 fonctionnent à des températures relativement élevées, par 2 2712120 exemple aux alentours de 300 C. Afin de maintenir cette température de fonctionnement de l'accumulateur, celui-ci doit avoir un carter qui isole thermiquement de l'environnement les éléments accumulateurs de l'accumulateur et, de ce fait, l'accumulateur lui- même. Des isolations sous vide telle que celle décrite dans le brevet US- A-5.137.169 se sont révélées être particulièrement efficaces. Selon le brevet US-A-5.137.169, les carters d'accumulateur comprennent un carter à double paroi en feuillard mince d'acier spécial qui est soudé de manière à être étanche au vide et dans lequel on fait le vide dans l'espace entre les parois. Un matériau d'isolation thermique, sous forme de panneaux pré-comprimés, est disposé entre les deux parois. Ces panneaux peuvent être faits de matériaux disponibles commercialement en fibres céramiques, en fibres de verre ou sous forme de poudre. On peut faire le vide dans l'espace entre les deux parois, à l'intérieur duquel est disposé le matériau d'isolation thermique, au moyen d'un tube court qui est fixé à la paroi intérieure ou extérieure du carter. L'isolation thermique de l'accumulateur est considérablement améliorée par le vide présent entre les deux parois, réduisant de ce fait les pertes calorifiques durant le fonctionnement de l'accumulateur. Dans la fabrication de tels carters d'accumulateur, on a cependant maintenant constaté que la mise sous vide du carter de l'accumulateur nécessite un temps important car le matériau isolant entre les deux parois produit une résistance considérable à la diffusion des gaz résiduels. Ces temps prolongés de mise sous vide, dépendant des dimensions du carter de l'accumulateur, peuvent durer jusqu'à deux jours et augmentent les coûts du processus de fabrication en ce qui concerne le carter de l'accumulateur. 3 2712120 C'est donc un but de la présente invention de proposer une solution qui permette une réduction du temps nécessaire pour faire le vide. Le brevet US-A-5.137.169 décrit également des panneaux qui ont des rainures moletées facilitant l'évacuation par aspiration des gaz résiduels. Ces rainures sont, cependant, seulement efficaces de manière locale, de larges zones des panneaux isolants n'étant pas concernées par cette mesure.10 Dans ces zones, le matériau isolant en forme de panneau vient totalement en butée contre les deux parois et continue à produire une transmission de chaleur du matériau isolant au matériau constituant le carter. Un but supplémentaire de l'invention est donc de réduire, de manière simultanée, cette transmission de chaleur du panneau isolant au matériau de carter. Ces buts sont atteints par le carter à double paroi selon l'invention. La couche intermédiaire de matériau de densité relativement faible a une porosité considérablement plus élevée que le matériau isolant lui-même, permettant ainsi une diffusion améliorée des gaz résiduels, ce qui a pour résultat une réduction du temps pour faire le vide. Le matériau intermédiaire peut être le même que le matériau isolant bien qu'il soit également possible d'utiliser un matériau différent, par exemple un feutre de fibres de verre. Cette couche de densité relativement faible réduit également la conduction thermique du matériau isolant effectif à la paroi extérieure. Du fait que, à cet endroit, les températures à l'intérieur de l'isolation ont déjà été réduites de sorte qu'elles sont proches de la température ambiante de la paroi extérieure, il n'y a alors virtuellement aucun transfert de chaleur par l'intermédiaire de radiations. En résultat, des pertes de chaleur sont réduites additionnellement. 4 2712120 L'invention sera maintenant décrite plus en détail en référence à un exemple de réalisation représenté dans le dessin de manière schématique. Le dessin représente une vue en section transversale d'une portion d'un carter à double paroi d'un accumulateur électrochimique à tension élevée selon l'invention, à l'intérieur duquel règne une température de fonctionnement d'environ 300 C. De ce fait, une paroi intérieure 2 du carter est également sensiblement à cette température de fonctionnement. Une paroi extérieure 1 du carter est elle entourée par la température ambiante. Un matériau d'isolation thermique 3, de préférence sous forme de panneau, est disposé entre la paroi intérieure 2 et la paroi extérieure 1. Les parois sont constituées, par exemple, par un acier spécial. Ledit matériau d'isolation thermique est constitué, par exemple, de fibres céramiques, de fibres de verre ou d'un matériau de type granulaire qui est, par exemple, sous forme comprimée. Selon l'invention, un matériau intermédiaire 4, 5 supplémentaire, qui est également thermorésistant aux températures de fonctionnement de l'accumulateur et dont la densité est inférieure à celle du matériau d'isolation thermique 3, est installé sous forme d'une couche entre le matériau d'isolation thermique 3 et la paroi intérieure 2 et/ou la paroi extérieure 1. Ce matériau intermédiaire 4, 5 peut, par exemple, être un feutre et peut être ondulé. Il peut être du même matériau que le matériau d'isolation thermique 3 mais sa porosité est plus grande que la porosité du matériau d'isolation thermique du fait de sa plus faible densité. Il a également de bonnes propriétés d'isolation thermique. Ces couches intermédiaires 4, 5 améliorent les propriétés d'isolation thermique du carter à double paroi sous vide, réduisent le temps pour la mise sous vide et permettent une 2712120 fabrication facile du carter. En résultat du fait que le matériau d'isolation thermique 3 et également le matériau intermédiaire 4, 5 sont composés de matériaux compacts, les deux parois étant maintenues relativement l'une par rapport5 à l'autre, un effet supplémentaire est atteint car, bien entendu, la pression atmosphérique agit sur les faces extérieures de la paroi intérieure 2 et de la paroi extérieure 1. Le carter à double paroi peut également être considéré comme un vase Dewar. 6 2712120 REVENDICATIONS 1. Un carter à double paroi, caractérisé en ce qu'il comprend une paroi intérieure (2), une paroi extérieure (1) espacée de la paroi intérieure (2) de telle sorte qu'une cavité est formée entre les parois, ladite cavité étant sous vide, un matériau d'isolation thermique (3) remplissant au moins partiellement la cavité et un matériau intermédiaire thermorésistant (4,5) disposé sous forme d'une couche entre la paroi intérieure (2) et/ou la paroi extérieure (1) et le matériau d'isolation thermique (3), la densité du matériau intermédiaire (4,5) étant inférieure à celle du matériau d'isolation thermique (3). 2. Un carter à double paroi selon la revendication 1, caractérisé en ce que la paroi intérieure (2) et/ou la paroi extérieure (1) sont en métal. 3. Un carter à double paroi selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le matériau intermédiaire (4,5) a une structure fibreuse. 4. Un carter à double paroi selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le matériau intermédiaire (4,5) est un feutre fibreux. 5. Un carter à double paroi selon la revendication 4, caractérisé en ce que le matériau intermédiaire (4,5) est un feutre de fibres de verre. 6. Un carter à double paroi selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que le matériau intermédiaire (4,5) est ondulé.