Brevet FR2766014A1 — publié le 19990115

La présente invention concerne un accumulateur acide au plomb, notamment destiné à être utilisé dans les véhi- cules à moteur. Plus précisément, l'invention concerne un accumulateur acide au plomb qui comprend un réservoir ou récipient ayant au moins une ouverture qui délimite un conduit de venti- lation pour l'évacuation à l'atmosphère des gaz dégagés dans l'accumulateur, un élément de filtration étant disposé dans le conduit afin qu'il permette le passage des gaz mais empêche le passage de l'électrolyte. Dans un accumulateur acide au plomb, les gaz qui sont ventilés vers l'atmosphère peuvent entraîner de petites quantités d'un électrolyte avec eux sous forme d'un aérosol. Pour que l'électrolyte ne quitte pas l'accumulateur et ainsi pour réduire les émissions d'aérosol acide, des éléments de filtration constitués de disques ou de granulés de matière plastique frittée, notamment de polypropylène ou de polyéthylène ou d'une matière céramique frittée, ont été proposés. Les éléments de filtration de matière plastique formés de cette manière assurent une filtration efficace d'un aérosol acide, mais seulement pendant une période limitée. Après un certain temps, les éléments de filtration formés de ces matériaux s'imprègnent en fait de l'élec- trolyte et leur action de filtration disparaît. Les éléments de filtration céramiques sont très coûteux. La présente invention a pour objet la réalisation d'un accumulateur acide au plomb du type précité ayant un ou plusieurs éléments de filtration de matière plastique possédant d'excellentes caractéristiques. Cet objet est atteint selon l'invention grâce à un accumulateur du type spécifié ayant les caractéristiques indiquées dans les revendications. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris à la lecture qui va suivre d'exemples de réalisation, faite en référence aux dessins annexés sur lesquels: la figure i est une vue en perspective d'une batterie d'accumulateurs de véhicule à moteur; la figure 2 est une coupe suivant la ligne II-II de la figure 1, représentant un élément de fermeture sous forme d'un bouchon du trou de remplissage de la batterie de la figure 1, le bouchon ayant un élément de filtration selon l'invention; la figure 3 représente une première variante de l'élé- ment de fermeture représenté sur la figure 2; la figure 4 représente un détail de la figure 3, à plus grande échelle; la figure 5 représente une seconde variante de l'élément de fermeture représenté sur la figure 2; la figure 6 est une vue d'un détail de la figure 5, par- dessus; la figure 7 est une vue du détail de la figure 6, par- dessous; et la figure 8 est une coupe suivant la ligne VIII-VIII de la figure 6. Sur la figure 1, une batterie d'accumulateurs pour véhicule à moteur porte la référence générale 1. Cette batterie comporte, de manière connue, un récipient solidaire 2, de forme pratiquement parallélépipédique, à la face ou paroi supérieure 3 duquel sont formés des trous 4 de remplissage ayant des éléments respectifs de fermeture sous forme de bouchons 5. Les pôles ou bornes de la batterie 1 portent la référence 6. Sur la figure 2, l'élément de bouchon 5 a une partie cylindrique centrale ou élément tubulaire 50 ayant une ouverture 51 à la base, et un flasque ou partie élargie d'extrémité 52. Un prolongement solidaire ou partie tubulaire 55 dépasse au-dessus du bord de l'ouverture 51, dans la partie centrale 50, et son extrémité se trouve à un niveau inférieur à celui de la partie d'extrémité 52. Le prolongement solidaire 55 a des ouvertures 60 à sa partie supérieure. Plusieurs ouvertures ou trous 62 et 64 sont formés à la base de la partie centrale 50 et sur la partie latérale inclinée 66 respectivement. Dans la partie centrale 50, au-dessus et autour de la partie tubulaire 55, un élément tubulaire 67 est fermé à son extrémité supérieure par une paroi 68 et depuis la paroi latérale externe à partir de laquelle s'étendent les parois , 71, 72 en formant une spirale ouverte. Un orifice 73 est formé entre la paroi 70 et la surface interne de la partie centrale 50 du côté tourné vers le flasque externe ou partie élargie d'extrémité 52. Un élément 90 de filtration est constitué d'un substrat poreux 92 formé de fibres de polyéthylène, de fibres de verre, de fibres de polyester ou de fibres de polytétra- fluoréthylène, et il est recouvert d'une membrane 94 de polytétrafluoréthylène ayant des pores dont le diamètre est compris entre i et 3 pm et il a une épaisseur comprise entre et 40 pn. Les fibres de polypropylène, de verre ou de polyester peuvent aussi être imprégnées de polytétrafluoréthylène, avec ou sans application à la membrane. L'unité comprenant le substrat 92 et la membrane 94 est maintenue en position par un élément annulaire de pression 96 qui est muni d'un organe d'accouplement conformé à la paroi interne de la partie élargie d'extrémité 52. Cet accouplement conformé est réalisé grâce à une saillie radiale 100 placée à la périphérie de l'élément de pression 96 qui coopère par enclenchement élastique avec un siège complémentaire 102 formé dans une paroi interne de la partie élargie de l'extrémité 52 de l'élément tubulaire 50. L'élément 90 de filtration est placé sur un siège annulaire d'appui ayant une partie radialement plate 104; une saillie adjacente 106 peut aussi être placée et s'étend axialement vers l'élément 90 de filtration avec lequel elle coopère. L'élément 96 de pression a une ouverture circulaire 98 qui communique avec l'atmosphère extérieure. Les éléments 5 de bouchon sont alors recouverts d'une bande classique L. Pendant l'utilisation, les gaz dégagés dans un accumulateur de la batterie passent dans la partie centrale 50 à la fois dans l'élément tubulaire 55 et l'ouverture 51, et sortent par les ouvertures 60 et dans les ouvertures ou trous 62 et 64. Les gaz passent ainsi dans la spirale ouverte formée par les parois 70, 71 et 72 de l'élément tubulaire 67, dans l'orifice 73 vers l'élément 90 de filtration à partir duquel ils sortent vers l'atmosphère extérieure par l'ouverture circulaire 98. L'élément 90 de filtration arrête les particules d'électrolyte entraînées en suspension par les gaz. On a constaté que le polytétrafluoréthylène avait des propriétés répulsives vis-a-vis de l'acide, et des éléments de filtration formés de ce matériau ne s'imprègnent pas d'électrolyte. Le polytétrafluoréthylène est aussi une matière ignifuge et, lorsqu'il est utilisé dans des accumulateurs, il ne permet donc pas la propagation des flammes dans l'accumulateur depuis l'extérieur. On se réfère maintenant aux figures 3 et 4 qui repré- sentent une première variante de l'élément de fermeture représenté sur la figure 2; une encoche 150, 151 analogue à un conduit ou en forme de conduit est réalisée dans le corps interne de l'élément 5 de fermeture au voisinage de la périphérie de l'élément de filtration 90. L'encoche 150, 151 crée une pression réduite dans l'élément de filtration 90 au niveau du siège annulaire 104. Lorsqu'une pression excessive s'établit dans l'accumulateur pour une raison quelconque, cette plus faible pression d'accouplement provoque un soulèvement local de l'élément 90 de filtration si bien que les gaz peuvent s'échapper. On se réfère aux figures 5 à 8 qui représentent une seconde variante de l'élément de fermeture représenté sur la figure 2 et qui porte la référence 96'. Cet élément 96' de pression comprend plusieurs trous centraux débouchants 204, 205, 206, 207 destinés à l'évacuation des gaz dans les conditions normales de fonctionnement, et plusieurs saillies 200. L'élément 96' de pression a plusieurs encoches débouchantes 300 et des encoches borgnes 400 qui créent une plus faible pression de l'élément 90 de filtration sur son siège 104, 106 d'appui aux emplacements des encoches. Lors- qu'une pression excessive est établie dans l'accumulateur pour une raison quelconque, la plus faible pression d'accou- plement provoque un soulèvement local de l'élément 90 de filtration si bien que les gaz peuvent s'échapper. Enfin, les organes conformés 150, 151 en forme de conduits des figures 3 et 4 et les encoches 300 et 400 des figures 5 à 8 ont une fonction de sécurité car, si la membrane de filtration 94 est bouchée accidentellement pen- dant la durée de vie de la batterie d'accumulateurs, elle provoque une émission préférentielle du gaz aux emplacements des encoches et empêche ainsi l'apparition de pressions dangereuses dans la batterie. Bien entendu, diverses modifications peuvent être apportées par l'homme de l'art aux accumulateurs, éléments de fermeture et éléments de filtration qui viennent d'être décrits uniquement à titre d'exemple non limitatif sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Accumulateur acide au plomb destiné à des véhicules à moteur, comprenant un réservoir ou récipient (2) ayant au moins un trou (4) délimitant un conduit de ventilation pour l'évacuation à l'atmosphère des gaz dégagés dans l'accumulateur, un élément poreux de filtration (90) placé dans le trou (4) et destiné à permettre le passage des gaz et à empêcher le passage de l'électrolyte, caractérisé en ce que l'élément de filtration (90) est constitué par un substrat poreux (92) recouvert par une membrane de polytétrafluoréthylène (94). 2. Accumulateur selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'élément de filtration (90) est placé dans un siège annulaire d'appui formé dans une partie d'extrémité externe (52) d'un élément tubulaire (5) sous forme d'un bouchon monté dans un trou (4) du corps du récipient (2), et est maintenu en position dans le siège par un élément ouvert de pression (96, 96') qui coopère avec la paroi interne de l'élément tubulaire (5) à l'aide d'un accouplement conformé. 3. Accumulateur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'élément tubulaire (5) sous forme d'un bouchon possède une partie centrale cylindrique (50) et une partie adjacente élargie d'extrémité (52) délimitant le siège annulaire d'appui de l'élément de filtration (90). 4. Accumulateur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que le siège annulaire d'appui a une région radialement plate (104) et éventuel- lement une saillie adjacente (106) s'étendant axialement vers l'élément de filtration (90) afin qu'il coopère avec l'élément de filtration (90) placé en appui sur le siège. 5. Accumulateur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce que l'élément de pres- sion (96) est un élément annulaire ayant au moins une ouverture (98) de ventilation de gaz et ayant une saillie radiale (100) qui coopère par enclenchement élastique avec un siège complémentaire (102) formé à la paroi interne de la partie élargie d'extrémité (52) de l'élément tubulaire (50). 6. Accumulateur selon l'une quelconque des revendica- tions précédentes, caractérisé en ce qu'un organe conformé ou encoche en forme de conduit (150, 151) est réalisé à la partie interne du corps de l'élément de fermeture (5) au voisinage de l'élément de filtration (90). 7. Accumulateur selon l'une quelconque des revendica- tions 1 à 4, caractérisé en ce que l'élément de pression (96') a plusieurs trous de ventilation (204, 205, 206, 207). 8. Accumulateur selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'élément de pression (96') possède plusieurs saillies (200). 9. Accumulateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de pression (96') possède au moins une encoche débouchante (300). 10. Accumulateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de pression (96') a au moins une encoche borgne (400). 11. Accumulateur selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'élément de pression (96') a au moins une encoche débouchante (300) et une encoche borgne (400). 12. Accumulateur selon l'une quelconque des revendi- cations précédentes, caractérisé en ce que le substrat poreux (92) est formé de fibres de polyester. 13. Accumulateur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 11, caractérisé en ce que le substrat poreux (92) est formé de fibres de verre. 14. Accumulateur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 11, caractérisé en ce que le substrat poreux (92) est formé de fibres de polypropylène. 15. Accumulateur selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 11, caractérisé en ce que le substrat poreux (92) est formé de fibres de polytétrafluoréthylène. 16. Accumulateur selon l'une quelconque des revendi- cations 12 à 15, caractérisé en ce que les fibres de polyester, de verre ou de polypropylène sont imprégnées de polytétrafluoréthylène. 17. Elément de filtration (90) destiné à un accumu- lateur acide au plomb (1), caractérisé en ce qu'il comprend un substrat poreux (92) recouvert d'une membrane de poly- tétrafluoréthylène (94).