Brevet FR2752090A1 — publié le 19980206

Générateur électrochimique à têtes de plaques d'électrodes écartées par un cordon de matière La présente invention concerne un générateur électrochimique ou accumulateur, notamment accumulateur à électrolyte alcalin, comportant un faisceau d'électrodes planes, dites plaques d'électrodes, munies de connexions planes dépassantes, dites têtes de plaques. Ces têtes de plaques alternativement de polarité négative et positive, sont rassemblées en groupes de têtes de plaques d'une même polarité raccordés aux bornes de l'accumulateur. I1 existe plusieurs techniques pour rassembler et connecter les têtes de plaques. Selon la technique décrite dans le brevet FR-A-2 468 213, les têtes de plaques sont maintenues parallèles entre elles et aux plaques et sont connectées aux dents d'un peigne conducteur relié aux bornes. Selon une technique plus commune cependant, dite de foisonnement, les têtes de plaques, écartées à leur pied selon l'écartement des plaques, sont rapprochées et réunies à leur partie supérieure par vissage ou soudage et connectées à une borne (éventuellement sous forme de traversée de paroi), et forment donc, de haut en bas, un faisceau foisonnant. L'inconvénient de cette technique est que, sans support rigide, ou sans un préformage des têtes de plaques, les têtes peuvent avoir des angles importants par rapport à la verticale dans la zone immédiatement au-dessus de la matière des plaques. Ceci introduit une sollicitation sur les têtes de plaques et/ou sur la liaison entre la plaque et la tête de plaque. Il y a un risque de court-circuit si le feuillard s'ouvre et est en vis-à-vis de la polarité opposé, ou risque de rupture entre la tête et le support tridimensionnel formant la plaque. La mise en place d'un support rigide permanent, tel qu'un peigne, entre les têtes de plaques pour maintenir leur écartement pendant le foisonnement, rend l'opération plus compliquée et coûteuse. Le but de l'invention est de proposer un moyen industriel simple et peu coûteux pour immobiliser le bas des têtes de plaques avant l'opération de rassemblage, afin qu'elles restent parallèles et équidistantes dans la zone de la matière active. Le but est atteint, dans le cadre du générateur défini plus haut, par le fait qu'un cordon de matériau polymère adhérent est placé, avant rassemblage du haut des têtes de plaques ou connexions, de manière à maintenir un espace entre les pieds desdites connexions. Ce matériau polymère est de tout type permettant le dépôt d'un cordon souple d'une manière relativement contrôlée, puis le durcissement du cordon. De manière particulièrement avantageuse pour sa simplicité d'utilisation, il peut s'agir d'un adhésif thermofusible (type dit "hot melt"). L'adhesif est chauffé au-dessus de sa température de fusion dans un réservoir ou directement dans un récipient lié à un pistolet de pose avec buse adaptée. Une fois posé, l'adhésif durcit dans les secondes qui suivent et devient partie intégrante de l'ensemble des têtes de plaques. Selon un premier mode de réalisation de l'invention, le cordon est disposé sur les tranches des têtes de plaques, avec pénétration partielle entre lesdites têtes, par exemple d'environ 0,5 à 2 mm. On peut prévoir un seul ou plusieurs cordons thermoplastiques par groupe de têtes de plaques, de préférence deux cordons disposés de part et d'autre le plus bas possible sur les têtes (c'est-à-dire juste au-dessus du bord supérieur des séparateurs séparant les plaques). Selon un second mode de réalisation de l'invention, le cordon thermoplastique est disposé sur une face des plaques, préalablement à leur assemblage, avec une épaisseur prédéterminée pour correspondre à l'écartement voulu entre les plaques de même polarité. Le cordon est continu ou, notamment dans le second mode de réalisation, discontinu voire réduit à des pointes de matériau donnant l'espacement voulu. D'autres caractéristiques et avantages ressortiront de la description suivante de l'invention, en référence aux dessins annexés sur lesquels - la figure 1 est une vue latérale schématique d'un empilage classique de plaques d'accumulateur dont les têtes de plaques respectivement positives et négatives sont rassemblées et connectees à des éléments de borne, - la figure 2 est une vue de face du même empilage, - la figure 3 est une vue en perspective partielle d'un empilage dont les têtes de plaques sont séparées par un cordon de matière, conformément à un premier mode de réalisation de l'invention préalablement à l'opération de foisonnement, - la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, après l'opération de foisonnement, - la figure 5 est une vue en perspective d'une plaque dont la tête est munie d'un cordon de matière disposé selon un second mode de réalisation de l'invention, - la figure 6 est une vue latérale de trois plaques, analogues à celle de la figure 5, empilées. Les accumulateurs sont constitués, de manière connue en soi, d'un empilage d'électrodes sous forme de plaques 1 actives de polarité respectivement positive et négative, séparées par des séparateurs 2 qui dépassent un peu au-dessus du niveau 3 de la matière active. Les plaques sont maintenues provisoirement lors des opérations d'assemblage par une bande de plastique étirable 8. Chaque plaque 1 est prolongée, sur une partie de son bord supérieur, par une connexion, dite tête de plaque 4, moins épaisse que la plaque 1 et de forme sensiblement trapézoïdale ou rectangulaire. Les plaques peuvent être constituées d'un support d'acier perforé ou d'une structure tridimensionnelle poreuse, par exemple en nickel, chargé de matière active, par exemple à base d'hydroxyde de nickel. Les têtes de plaques sont par exemple en acier nickelé, d'une épaisseur de 0,07 à 0,2 mm, et elles sont soudées sur les plaques à la molette ou par points. Les têtes de plaques 4 d'une même polarité sont rassemblées par soudage ou vissage afin de connecter une borne de sortie 5 ou une connexion traversant les éléments et dite "traversée de paroi" 6. La technique appelée foisonnement consiste à rassembler le haut des têtes de plaques 4 alors que le bas des têtes doit rester à un écartement convenable correspondant à l'écartement entre deux plaques de même polarité. Les figures 3 et 4 illustrent un premier mode de réalisation de l'invention, selon lequel on obtient un foisonnement régulier grâce à la pose sur les têtes de plaques 4, déjà assemblées mais préalablement audit foisonnement, de cordons 7 d'un adhésif thermofusible. L'adhésif peut être une colle à base de polypropylène et de résines modifiées, ou tout autre polymère thermoplastique. Sa température de fusion est de préférence comprise entre 100 et 250"C, et son temps de durcissement est de préférence rapide (avantageusement moins d'une dizaine de secondes). Sa viscosité à chaud doit être telle que, lorsque le cordon 7 est déposé, par exemple au pistolet, sur les tranches ou bords verticaux ou sensiblement verticaux des têtes de plaques 4, la matière adhésive pénètre en partie dans l'intervalle séparant deux plaques de même polarité. Après quelques secondes, elle y durcit, ce qui fige l'écartement des têtes de plaques 4 et permet de procéder au foisonnement et au soudage ou vissage des connexions, comme on le voit sur la figure 4, sans craindre de déplacement au niveau du bas des têtes de plaques 4 qui restent parallèles et convenablement espacées. Les cordons 7 sont situés le plus bas possible sur les têtes de plaques, c'est-à-dire juste au-dessus des séparateurs 2. L'épaisseur des cordons peut être de l'ordre de 2 à 5 mm et la pénétration entre les têtes d'au moins 0,5 mm pour assurer un appui suffisant. La matière du cordon doit être isolante électriquement pour éviter tout problème en cas de contact avec un élément de polarité opposé et résister aux alcalins compte-tenu du milieu de l'accumulateur. Selon un second mode de réalisation représenté sur les figures 5 et 6, on pose sur une face des têtes de plaques 4 non encore assemblées un cordon 7' (voire de simples points) dont l'épaisseur correspond à l'écartement prévu entre deux têtes de plaques de même polarité après assemblage (c'est-à-dire la somme de l'épaisseur d'une plaque positive 1+, l'épaisseur d'une plaque négative 1 et deux épaisseurs de séparateur 2). La largeur du cordon est de l'ordre de 2 à 5 mm. Dans ce second mode de réalisation, le cordon 7' est avantageusement posé, manuellement ou automatiquement, avec les plaques en position horizontale. Le cordon 7' est disposé le plus bas possible sur la tête de plaque, c'est-à-dire là encore juste au-dessus du niveau du séparateur. REVENDICATIONS 1. Générateur électrochimique comportant un faisceau d'électrodes planes (1) munies de connexions planes dépassantes (4), lesdites connexions étant alternativement de polarité négative et positive et rassemblées en groupes de connexions d'une même polarité, caractérisé en ce qu'un cordon (7, 7') de matériau polymère adhérent est placé de manière à maintenir un espace entre les pieds desdites connexions. 2. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cordon (7) est disposé sur les tranches desdites connexions (4), avec pénétration entre lesdites connexions. 3. Générateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que le cordon (7') est disposé sur une face desdites connexions (4). 4. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le cordon (7, 7') est continu ou discontinu. 5. Générateur selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le matériau adhérent est thermofusible.