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B R E V E T D'INVENTION Perfectionnements aux cellules électrolytiques.
@ La présente invention concerne des cellules électrolytiques servant de redresseurs et de dispositifs d'arrêt d'éclairage, mais elle s'applique plus particuliè-- rement aux accumulateurs électrolytiques dont le diélec- trique est constitué par une mince pellicule déposée à la surface de l'anode par une action électro-chimique.
L'invention concerne également un électrolyte se prêtant particulièrement bien à être utilisé dans do telles cellules.
L'un des buts de l'invention consiste à créer un accumulateur sensiblement sec du type ci-dessus, sta- ble et de fonctionnement sûr ayant une grande capacitan- ce sous un petit volumeprésentant de faibles fuites électriques, à auto-régénération et pouvant être utilisé sans risque, de rupture dans les circuits filtrants et les
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ensembles générateurs de puissance des appareils récep- teurs radiophoniques, en téléphonie et dans d'autres ins- tallations.
Un autre but consiste à réaliser un procédé simple et pratique pour produire et former des accumula- teurs du type ci-dessus, n'exigeant pas d'installation coûteuse ou très spéciale, ni d'attention soutenue ni réglage délicat effectué par des surveillants exercés.
Un autre but consiste à éviter la porte de capacitance et l'augmentation de prix et de volume qui en résulte, perte qui se produit lorsqu'on a recours au montage de deux ou plus de deux accumulateurs on néric, pour éviter les détériorations lorsque le voltage est élevé, l'accumulateur fonctionnant, grâce à son mode de fabrication, sous des voltages plus élevés que les accu- mulateurs électrolytiques ordinaires.
Un autre but consiste à réaliser un accumula- tour du type ci-dessus qui soit léger et de construction compacte, qui puisse être utilisé avec une efficaeité res- tant sensiblement toujours la même, verticalement, rerver- sé, horizontalement ou sous une Inclinaison queleonque, suivant l'emplacement laissé disponible par l'appareil récepteur dans lequel il est monté,
Un autre but consiste à réaliser un accumula- teur électrolytique du type ci-dessus ayant le minimum d'éléments ou de pièces, tout en comportant un dispositif de protection approprié outre lesparties individuelles do l'accumulateur, toutes ces parties étant renfemées dans lemême récipient, cetaccumulateur ayant une effi- cacité supérieure du fait qu'il ne comporte aucun rem- plissage de poix,
de paraffine ou de matière analogue.
Un autre but consiste à réaliser un accumula- teur du type ci-dessus ne comportant pas de joint:.:, de connexions ou d'autres surfaces exposéès à la corrosion due à une action galvanique ou autre, cet accumulateur
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conservant toute son efficacité même après un long usage ou une longue période de repos, sans grandes pertos de courant lorsqu'il est remis en action.
Un autre but de l'invention consiste à réaliser un électrolyte destiné à être utilisé dans une cellule du type indiqué plus haut et ayant des avantages importants relativement à sa préparation et à sa mise en état, à la facilité d'imprégnation et de fabrication de l'accumula- teur à l'aide de cet électrolyte et en ce qui concerne la supériorité, quant à la puissance, de l'accumulateur dans lequel il est utilisé.
En ce qui concerne la préparation de la solu- tion électrolytique, un but plus particulier consiste à éviter la nécessité de prendre de grandes précautions pour supprimer les traces d'impureté contenues dans les matières utilisées et à réaliser une solution pouvant être laissée exposée à l'air libre pendant longtemps sans inconvénient.
En ce qui concerne l'imprégnation de l'accoumu- lateur, un but plus particulier consiste à réaliser un électrolyte à l'aide duquel cette opération puisse être effectuée avec une grande facilité sans qu'il soit néces- saire d'utiliser un équipement coûteux et avec relative- ment peu¯de travail, sans déchet de quelque nature que ce soit, 1'électrolyte restant pouvant être utilisé de nou- veau, le cas échéant après un traitement facile de remise en état, pour imprégner d'autres lots d'accumulateurs.
En ce qui concerne la formation de l'accumula- teur, un but plus particulier consiste à réaliser un élec- trolyte au moyen duquel l'accumulateur puisse être.formé à l'aide d'un équipement simple relativement peu coûteux, fonctionnant automatiquement sans avoir besoin d'un régla- ! ge délicat ou d'une surveillance exercée par des spécial @ listes, l'opération de formation étant ainsi terminée .
en relativement peu de temps sans avoir besoin de ..courants '
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intenses et prolongés,sans risque de surchauffe, de formation d'étincelles, de piqûres ou de cerrosion de la feuille métallique ou dos plaques ou de détériorations, avec formation d'une pellicule diélectrique très stable qui ne soit pas sujette à des défauts même sous des vol- tages relativement élevés.
En ce qui concerne l'économie et la puissance de l'accumulateur obtenu, un autre but plus particulier consiste à réaliser un électrolyte à l'aide duquel il soit complètement inutile d'avoir recours au montage en série de plusieurs éléments d'accumulateurs pour résis- ter à de hauts voltages, en évitant la perte de capacité qui en résulte, et au moyen duquel des voltages allant jusqu'à des pointes de 600 volts, utiles ou nécessaires dans les appareils récepteurs radiophoiques modernes, soient facilement supportés,
Si.
l'on se rapporte toutefois plus particuliè- rement à l'accumulateur en question considéré comme un article complet de fabrication, une caractéristique de l'invention est le défaut d'alignement latéral, obtenu par exemple par le décalage des bords longitudinaux des fouilles métalliques de l'anode et de la cathode du, rou- leau accumulateur. Grâce à ce décalage, le bord de la cathode se trouve à une distance notable de celui de l'a- 'node et la concentration du champ électrostatique du bord de l'anode est par conséquent réduite; on évite ainsi dans une grande mesure les conséquences indésirable d'une formation imparfaite de la pellicule sur le bord de l'ano- de (telles que des fuites électriques et une formation d'étincelles excessives).
Grâce à cette disposition, bien que la capacitance de l'accumulateur ne soit pasréduite pour les applications pratiques, par rapport à un accumu- lateur dont les feuilles métalliques concordent entre elles, l'intervalle entre les bords du rouleau est cependant tel- lement augmenté que les fuites et les possibilités de dété-
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riorations à ces endroits sont très réduites et que l'ac- cumulateur peut être fait de façon à donner des résultats satisfaisants avec de faibles pertes de puissance, sous de hautes pointes de voltage.
Une autre caractéristique est la protection élec- trostatique du rouleau accumulateur par le simple fait que la circonvolution extérieure de la feuille métallique exté- rieure ou cathode entoure complètement le rouleau accumula- teur.
Une autre caractéristique est l'utilisation d'un même métal, de préférence de l'aluminium, pour la cathode, l'anode, le récipient, les rivets et tous les autres élé- ments quelconques de l'ensemble terminé, de façon à éviter toute action galvanique.
Une autre caractéristique est le procédé de for- mation de l'élément d'accumulateur préalablement enroulé, cette formation étant obtenue par l'imprégnation de cet é- lément dans un électrolyte chaud, puis par la formation, par l'application d'un courant continu à travers une résis- tance montée en série avec l'élément d'accumulateur, qui est immergé pendant toute la durée de la formation dans une cuvette contenant un électrolyte ayant la même composition que 1'électrolyte utilisé pour l'imprégnation.
Grâce à cette mesure, lorsque la pellicule diélectrique est formée et que la résistance ohmique de l'accumulateur augmentè, l'application effective du voltage augmente directement, proportionnellement à cette augmentation, ce qui assure la.formation d'une pellicule uniforme adhérant fortement à la feuille métallique de l'anode.
Une autre caractéristique est le traitement de toutes les vis ou rondelles métalliques et pièces sombla- bles reliées à l'anode et faisant partie de la construc- tion de l'accumulateur, de façon à produire sur ces piè- ces une pellicule diélectrique semblable à celle qui est obtenue sur la feuille métallique de l'anode, afin d'éviter
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toutes les surfaces donnant naissance à de grande^ fuites.
Une autre caractéristique est la disposition d'un ou plusieurs rouleaux d'accumulateur monté:^ librement à l'intérieur d'un récipient qui par ailleurs est vide et auquel les bornes de la cathode sont reliées directement, . l'anode étant reliée à des montants de connexions par un -couvercle isolant .servant pour le récipient.
L'un des divers modes de réalisation possibles des différentes caractéristiquesde l'invention est repé- senté dans les dessins annexés.
La'fig. l est une vue en perspective montrant les éléments constitutifsde l'accumulateur avant l'enrou- lement ;
La fig. 2 est une vue en perspective montrant l'accumulateur en partie enroulé;
La fig. 3 est une vue en perspective montrant l'accumulateur complètement enroulé ;
La fig. 4 est un plan montrant le mode de forma- tion ;
La fig. 5 est une coupe transversale par la ligne
5-5 de la fig, 4, montrant le dispositif de formation ;
La ìl. 6 est un plan de l'accumulateur complète- ment renfermédans son récipient ;
La fig. 7 est une coupe transversale par i,o. li- gne 7-7 de la fig. 6 ;
La fig. 8 est une coupe transversale de l'accu- mulateur par la ligne 8-8 de la fig. 7 ;
La fige 9 est une vue de détail d'un type d'é- vent ;
La fig. 10 est une coupe, à une plus grande échelle, par la ligne 10-10 de la fig. 9.
On considérera d'abord la fig. 1 du dessin.
L'accumulateur est constitué de préférence par deux feuil- les métalliques servant dtarmatures et comprenant une anode 10 et' une cathode 11, ces feuilles étant en métal
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formant une pellicule appropriée, de préférence en alumi- nium et un séparateur absorbant pouvant être constitué par une feuille intermédiaire 12, de préférence en gaze, papier ou matière analogue, dont la largeur est supérieure à celle des feuilles métalliques, cette feuille étant re- pliée par dessus l'une des extrémités de la feuille métal- lique 10, de façon à constituer une feuille supplémentaire 13 superposéela feuillé 10.
On peut naturellement utiliser deux ou plus de deux feuilles superposées de gaze ou de papier, suivant la nature et la texture de la matière intermédiaire, la nature de l'électrolyte et le voltage au- quel l'appareil doit fonctionner. Le séparateur absorbant doit recouvrir toute la surface de l'anode pour assurer le maximum de capacité et la meilleure formation de l'anode.
Comme lc montrent les dessins, les longs bords des feuilles ou armatures sont espacés latéralement l'un par rapport à l'autrece résultat étant obtenu par exemple par un décalage et la distance étant de préférence de l'or- dre d'environ 5 à 6 mm, les extrémités des feuilles étant espacées entre elles d'une distance d'environ 5 cm, comme le montre le dessin. La feuille de cathode 11 comporte un appendice t' servant de borne, cet appendice étant obtenu de préférence par le découpage de la feuille, de preférence transversalement près d'une extrémité sur pres- que toute sa largeur, de façon à obtenir une languette 15 qu'on replie ensuite de la façon indiquée en 16, pour que l'appendice t' puisse dépasser l'une des extrémités du rouleau accumulateur.
La feuille 10 de l'anode comporte de façon semblable un appendice semblable t2 servant éga- lement de borne, ménagé de préférence à l'autre extrémité et découpé dans le bord longitudinal opposé de façon à dé- passer l'extrémité opposée du rouleau accumulateur.
Les couches superposées de feuilles métalliques et do tissu ou matière analogue sont enroulées ensemble de façon à produire un rouleau aplati, les appendices t et
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t2 servant de bornes dépassant les extrémités opposées
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du .roi:¯.8a11, l'aupendire ,"!, de la feuille de l'anode à p3,rli.::> de l'exe (f,,- r0leu et JJ appendice t' de la feuille de la cathode à partir de la surface du rouleau.
La gaze ou l'autre matière servant à retenir l'élec- trolyte doit aller au moins Jusqu'au bord saillant libre de la feuille de 1'anode et de préférence aussi de la feuille.de la cathode.
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La feuille !ut,a:.lque extérieure a do préfé- rence une longueur plus grande, de façon à former un ou deux tours supplémentaires 11' autour de l'accumula- teur, un lien 28 entourant ce dernier et l'empêchant de se dérouler. Le tour ou les tours extérieurs 11' jouar-t le triple rôle d'écran capacitif unique, de dis positif de protection mécanique du rouleau pendant les manipulations avant le montage définitif et de conduc- 'leur supérieur pour dissiper la chaleur engendrée pen- dans le fonctionnement.
Cela fait, on imprègne l'intérieur du rouleau accumulateur au moyen d'un électrulyte liquide approprié.
On obtient ce résultat en immergeant le rouleau terminé et sec, préparé ainsi qu'on vient de le dire, dans un récipient contenant l'électrolyte chaud. Le voltage auquel', résiste l'accumulateur et su capacitance dépendent largement du choix de l'électrolyte.
On décrira plus loin l'électrolyte utilisé de préférence et se prêtant particulièrement bien à l'usage en question,
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Un a ouruu unsai tu lus s 6 Ib rn(; 11 tu du 1 ';>c<,i.ii<iu.t:.- teur à l'opération dite du formation, ci(, préférence en les plaçant dans des cuvettes 21 en verre, aluminium ou autrx matière non attaquée par la solution, ces cu- vettes étant de préférence remplies d'un liquide identi- que à celui du réservoir d'imprégnation. Les bornes t' et t2 de l'accumulateur sont reliées de préférence à
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.les bonnes mobiles à pince 23 et 24 montées respec tivement sur des bords opposes de l. cuvette et au-des- sus du liquide qu'elle contient.
On a soin que la
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t'eu:U1tj mÓtcd1' H\- 11 qui constitue l'écran électro- statique soit reliée à la borne négative de la source de
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courant de façon à constituer la cathode. Une résistun- ce R, de préférence d'environ 2000 ohms suivant le vol- tage, le nombre des éléments et leurs dimensions, est montée en série avec les accumulateurs, dont quelques- uns seulement sont montés en parallèle dans chaque cu- vette 21.
Chaque résistance est montée à son tour en sérieavec une lampe à incandescence correspondante L dont l'autre borne est reliée à la borne positive de la source de courant G, dont le voltage est de préférence un peu supérieur à celui du voltage de pointe que doit supporter 7.'accumulateur. Comme le montre la fig. 4, les cuvettes doivent être convenablement disposées en rangées sur des supports placés sur des tables et reliées toutes en parallèle entre elles aux bornes de la source de courant de formation G. Un jack à circuit fermé 26 est monté dans chaque circuit pour faciliter l'adaptation
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d'un milli-ampèremètre en vue de mesurer les pertes en C r;rflj 1'1,'li, ..' wlc..l'1"4iwVlll, du l'opération de! formation.
Duns l'opération de formation la résistance initiale du rouleau accumulateur immergé est très faible car le courant ne traverse qu'une mince pellicule d'é- lectrolyte conducteur de grande surface insérée entre les deux électrodes de l'accumulateur. Le voltage initial entre les bornée de l'accumulateur sera très faible, car tout. :La chute de voltage aura lieu pratiquement entre la résistance R et la lampe L.
Le faible voltage ap- plique au rouleau accumulateur formera une pellicule très mir.ce sur la fouille métallique de l'anode 11,dont la résistance électrique augmentera en conséquence. Une p'.rtie plus grande du voltage applique agira donc entre
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les feuilles métalliques de l'accumulateur, ce qui pro- duira la formation d'une pellicule d'épaisseur plus grande, le voltage appliqué à l'accumulateur devenant ainsi encoreplus grand.
De cette façon le voltage, ap- pliqué entre les feuilles métalliques de l'accumulateur augmente graduellement et automatiquement directement proportionnellement à la formation de la pellicule dié- lectrique jusqu'à ce que, l'opération de formation, étant terminée, la résistance de l'accumulateur soit de beau- coup plus élevée que celle de la résistance R et que tout le voltage soit appliqué pratiquement entre les bor- nes de l'accumulateur. On continue cette opération jus- qu'à ce que le voltage appliqué entre les feuilles métal- liques de l'accumulateur soit un peu supérieur au voltage de pointe auquel l'accumulateur devra être soumis. Lors- que le voltage de pointe est de 500, le voltago de forma- tion sera de préférence de 510.
Dans le dispositif qui vient d'être: décrit la lampe 'L sert à donner une indication visuelle du moment où l'opération de formation est à peu près terminée. Au début de l'opération de formation et pendant qu'elle s'ac- complit, le voltage appliqué à la lampe est assez grand pour assurer l'incandescence de la lampe, mais au fur et à mesure que la formation progresse et que la résistance de l'accumulateur diminue, la lampe éclaire de moins en moins à cause de la diminution du voltage entre ses bor- nes et elle finit par s'éteindre. Le surveillant est ain- si averti des progrès de la formation et, à l'aide du milli-ampèremètre appliqué au jack à circuit fermé 26,
il peut reconnaitre ensuite le moment où l'opération de
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formation aura turmin6u, moment uuquci on ru 1.,11'u lu ruu- leau accumulateur de la cuvette. Le rouleau accumulateur ainsi-formé comporte sur l'anode 10 une pellicule dié- lectrique dont l'épaisseur.dépend du voltage et de la du- rée de l'opération de,formation, la couche intermédiaire
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étant imbibée d'électrolyte liquide en contact avec cette pellicule.
L'accumulateur à formation individuelle est renfermé de préférence dans un récipient C dont le mé- tal est de préférence le même que celui des électrodes d.e l'accumulateur. L'appendice t' de la cathode se trouve de préférence au fond du récipient et l'appendice t2 de l'anode à la partisupérieure, comme le montrent le.'] dessins. On peut utiliser un ou deux ou plus de deux rouleaux accumulateurs montés en parallèle, suivant le choix des capaci.tances désirées dans l'ensemble terminé.
L'exemple représenté dans les dessins comporte trois rou- leaux accumulateurs de ce genre D', D2 et D3 enroulés séparément et ensemble dans un seul ruban 'Il en fibre ou papier isolant, comme le montre le dessin, ruban dont lu bord supérieur dépasse au-dessus des rouleaux accumula- teurs, comme le montre le dessin. De préférence aucun électrolyte, à l'exception de celui qui reste absorbé dans l'intervalle 12-15, n'est introduit dans la cuvette et celle-ci n'est pas fermée non plus au moyen de poix, de paraffiné ou d'autres matières de remplissage.
Pour compléter l'ensemble, l'appendice ou les deux ou plus de deux appendices t' de la cathode, appen- dices servant de bornes et dépassant les extrémités infé- ri.eures des rouleaux accumulateurs, sont rivés, brasés ou soudés en 29 à une bande de métal 30 dirigée vers le bas et s'engageant dans le vase C près de son extrémi- té supérieure, ces appendices pouvant aussi au besoin être rivés directement sur le vase ou reliés d'autre fa- çon à celui-ci.
Une patte d'extrémité 31 est rivée en 43 à l'extérieur du vase C, les rivets utilisés à cet effet servant aussi à maintenir mécaniquement l'extrémité supérieure de la bande conductrice 30, de façon à re- lier les extrémités inférieures des rouleaux accumulateurs au vase qui constitue lui-même l'une des bornes de l'ensem-
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ble de l'accumulateur. Les autres bornes t2 des élé- ments de l'accumulateur sont pincées directement suds les têtes des vis 33, comme le montre le dessin. Les vis 33 sont dirigées vers le haut et traversent le couvercle isolant 34 du vase; elles servent également de mon- tants de connexions avec des écrous correspondants 33'.
Le couvercle comporte de préférence des épaulements 35 venus .de moulage, ces épaulements servant à bloquer les vis à tête carrée des montants de connexion et à les em- pêcher de tourner lorsqu'on serre ou desserre l'écrou cor- respondant 33'. Le vase comporte de préférence; un bour- relet 36 sur lequel repose le couvercle 34 et le bord du vase est retourné vers l'intérieur en 37 de façon à fixer ce couvercle en permanence, un joint intermédiaire 38 assurant l'étanchéité.
Des rondelles W' et W2'. de montant de préférence en caoutchouc, entoure.nt chaque vis servant; de connexion et sont pressées sur des faces opposées du couvercle 34, de façon à empêcher toute fuite possible d'électrolyte par suite d' infiltrations à partir de l'in- terval.le 12-13.
Les montants de connexion 33, rivets 29 et de préférence aussi les rivets 43 et 44 qui seront dé= crits plus loin sont des joints où une action corrosive pourrait se produire en l'absence d'autres précautions.
Suivant la présente invention, le métal de ces attaches à vis et rivets est le même que celui des électrodes, par exemple de l'aluminium et le vase, ainsi que les mon- tants de connexion et autres garnitures ou pièces en alu- minium telles que les rondelles reliées l'anode sont soumis à une opération de formation avant leur montage dans l'accumulateur. Cette opération de formation est analogue à celle qui est effectuée sur les rouleaux d'ac- cumulateurs eux-mêmes. Les rondelles et vis qui se trou- vent dans un vase perforé sont plongées dans un liquide électrolytique qui est de préférence identique à
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l'électrolyte utilisé dans les rouleaux accumulateurs, puis ils sont soumis dans ce liquide à l'action d'un cou- rant continu jusqu'à ce qu'une mince pellicule dense se soit formée à la surface de ces éléments.
Comme l'appen- dice t2 de l'anode est d'une seule pièce avec la feuil- le métallique de l'anode, il est également plongé dans l'électrolyte et formé simultanément avec l'anode.
Lorsqu'il est complètement monté, comme le mon- trent les fig. 7 et 8, l'accumulateur est soumis de préfé- rence à une nouvelle opération de formation; à cet effet il est relié aux bornes de la génératrice G pour termi- ner la formation de la pellicule.
L'accumulateur ainsi décrit n'est sujet à aucun trouble dû à l'agitatton, comme celle.qui see produit sur les avions ou dans d'autres véhicules se déplaçant rapide- ment, et qui causerait des perturbations si l'accumulateur contenait du liquide non absorbé, et lorsqu'on utilise un électrolyte non volatil de nature essentiellement non a- queuse, de préférence, cet électrolyte n'est sujet ni au gel ni à l'évaporation.
L'absence à peu près complète de liquide cons- titue aussi un avantage cunsidérable dans l'installation et le vase peut être placé debout, renversé, horizontal ou incliné, ce qui fait qu'il peut être utilisé dans bien des cas où un accumulateur humide ne pourrait pas l'être sans augmenter le volume de l'appareil.
Grâce à la présente invention on supprime l'utilisation de papier, de toile huilée ou d'autres en- veloppes pour les rouleaux accumulateurs individuels, la nécessité de les plonger dans de la paraffine ou de la cire et de les fermer au moyen de poix, ce qui fait qu'on obtient un produit de poids réduit, peu coûteux en ce qui concerne la main d'oeuvre et les matières premières et peu encombrant pour une capacitance donnée.
Grâce à la suppression de la paraffine, cire ou
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poix, on évite d'une part toute détérioration de la pel- licule électrolytique par la chaleur de cette composi- tion au moment où elle est introduite, et d'autre part toute chaleur dégagée pendant le fonctionnement de l'ac- cumulateur est dissipée plus facilement par suite de l'absence de papier, toile huilée, cire ou poix ou d'au- tres mauvais conducteurs analogues de la chaleur dans l'ensemble. Les vides essentiels qui se trouvent; eritre le rouleau accumulateur et le vase ne contiennent sensi- blement pas de matière de remplissage, ce qui facilite les courants de convection d'air et de dissipation de la chaleur.
Il ne se, produit aucun effet de couplage nuisi- ble comme entre deux éléments individuels d'accumulateur à l'intérieur du vase, chaque élément étant, quoique de comportant aucune autre enveloppe, complètement protégé
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êlectrostatiquement par la ou les circonvolutions extra- rieures de la feuille métallique de la cathode.
La pellicule étant formée sur l'accumulateur préalablement enroulé, elle n'est pas sujette àl'effort nuisible auquel elle pourrait l'être si l'élément de feuille métallique était d'abord formé, puis enroulé en- suite. En outre comme la pellicule formée par le présent procédé prend naissance graduellement sur l'élément d'ac- cumulateur préalablement enroulé, cette pellicule est ho- mogène, dense et permanente, ce qui .fait que l'accumula- teur conserve son efficacité môme après de longues pério- des de fonctionnement ou de repos, et qu'il n'exige aucu= ne nouvelle opération de formation pour lui rendre son efficacité.
La formation ayant lieu dans une cuvette conte- nant une quantité d'électrolyte relativement grande, cet électrolyte circule librement, et on évite toute cha- leur excessive notamment dans les circonvolutions inté- rieures de l'élément, tout en assurant une retenue
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parfaite de l'électrolyte liquide dans les interstices de la couche absorbante intermédiaire.
Comme les feuilles métalliques constituant les électrodes sont décalées entre elles, il en résulte une multiplication de la longueur du trajet du courant de fuites ou de décharge entre le bord tranchant de, l'anode et le bord tranchant de la cathode, constituées toutes doux par des feuilles métalliques, bords sur lesquels l'intensité électrostatique est la plus grande. De cet- te façon les courants de fuite et les risques de détério- ration sont réduits au minimum.
Lorsque les feuilles métalliques servant de cathode et d'anode ne sont pas décalées, une décharge destructrice peut se produire sur le bord de l'anode à cause de la proximité de deux bords tranchants de haute intensité électrostatique et à caase de.l'imperfection relatj.ve de la formation sur le bord tranchant plus ou moins crénelé de l'anode, cette décharge pouvant persis- ter de façon continue.
Grâce au décalage, la distance entre les bords de l'anode et de la cathode est considérablement augmen- tée, ce qui a pour effet de réduire les risques de forma- tion d'étincelles entre les deux bords. Cependant si une telle décharge se produisait par suite d'une augmentation anormale du voltage, elle serait atténuée, ce qui fait que la nouvelle formation ou régénération de la partie,attein- . te du bord de l'anode pourrait avoir lieu plus facilement.
Contrairement à ce qui se passe dans les accu- mulateurs enroulés de façon non inductive et imprégnés de cire aucune perte prononcée de surface efficace de l'ac- cumulateur électrolytique n'est produite par le décalage des feuilles métalliques, la pellicule diélectrique se formant sensiblement sur toute la surface de l'anode, même sur la surface en saillie par rapport à la cathode, l'élecrolyte contenu dans la gaze qui est la vraie cathode
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étant en contact avec la surface entière de la pellicule diélectrique.
Toutes les pièces en métal étant en aluminium et.toutes les rondelles et vi.s combinées avec l'anode étant formées électrolytiquement, l'accumulateur a un(; longue durée, car il ne comporte pas de pièces sujettes à corrosion par une action chimique ou galvanique etil ne se produit pas de variations nuisibles dans les fui- tes, la capacitance ou le facteur de puissance.
Bien qu'aucune pression de gaz ne puisse se dé- velopper dans une grande mesure pendant le fonctionnement de l'accumulateur, il est néanmoins préférable ci'utiliser un dispositif assurant automatiquement la ventilation du vase sans permettre toutefois l'entrée de la poussière ou des impuretés.
Dans un mode de réalisation préféré le vase C comporte de préférence une crénelure rectangulaire et sert de logement à un morceau de caoutchouc 41 traversé de part en part par un trou de goupille 41'. Une patte 31 servant de borne et portée par le vase est superposée à la rondelle en caou tchouc.
La bande conductrice 30 pas- se par dessus la protubérance formée à l'intérieur du va- se par la créneluru et elle est recouverte de préférence, sur se partie postérieure, par une rondelle; on matil plus lourd 42 contribuant à assurer le contact mécanique et électrique entre les pièces qui sont maintenues assemblées par des rivets 43 et 44 à travers -la patte 31, le vase C, la bande 30 et la rondelle de recouvrement 42.
La patte, la crénelure, la bande 30 et la rondelle 42 sont perforées en p en vue de la ventilation à travers la rondelle en caoutchouc 41 qui comporte un trou de goupille 41' la traversant de part en part et représen- té exagéré dans le dessin.
Le trou de goupille 41' est normalement fermé de façon à empêcher l'entrée de la poussière, des impuretés
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et des autres matières étrangères. Sous une pression éventuelle de gaz à l'intérieur de l'élément, le caout- chouc s'allonge de façon à ouvrir le trou de goupille et à permettre la ventilation à travers ce trou au moyen de perforations p, l'évent se fermant immédiatement dès que la pression cesse par suite de cette ventilation.
L'évent ainsi normalement fermé empêche aussi toute fuite de l'électrolyte contenu dans la couche intermédiaire humide.
En ce qui concerne maintenant l'électrolyte qui contribue grandement à favoriser l'efficacité de l'accu- mulateur, on peut dire qu'une caractéristique importante de l'invention réside dans l'utilisation, pour le princi- pe actif de l'électrolyte, d'un radical bore approprié à la formation d'électrodes en aluminium, mais sous forme de composés ayant une capacité de dissociation très au.g- mentée de façon à rendre la réaction chimique plus rapide, la pellicule qui en résulte ayant une haute capacité in- ducitve et pouvant résister beaucoup mieux à de hautes tensions.
Le composé utilisé est de préférence le sel d'ammonium du borate de glycéryle seul ou mélangé avec du borate de glycéryle lui-même, ou bien un sel d'un métal alcalin du borate de glycéryle peut remplacer tout ou par- tie de ce sel d'ammonium.
Cet électrolyte constitue normalement un liquide oléagineux et il est utilisé de préférence avec une quan- tité suffisante d'eau uu d'autres liquides de dilution, tels que de l'alcool métnylique, nour ramener sa visco- sité, à une température de 93 à 94 C environ, à une va- leur comprise entre 3 et 4,5 par rapport à la viscosité de l'eau à 15-16 C.'
Bien que la matière servant de préférence d'é- lectrolyte ne soit pas un objet usuel du commerce et puis- se être préparée sur commande en vue de son application'
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suivant la présente invention,
on a constate qu'il est avantageux de produi.re cette substance dans la fabriqua d'accumulateurs par le traitement spécial de substances peu coûteuses bien connues dont-, on sait qu'elles peuvent
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être utilisées en pratique dans les accumuJ:;J.t'.H.1.l'S {Je'> .trolytiques ayant des caractéristiques de voltage peu élevées.
Les matières utilisées sont de préférence de l'acide borique, du glycérol et de l'ammoniaque sous t'or- me de gaz ou d'eau ammoniacale. Puur faire l'électrolyte, les matières peuvent être mélangées dans la proportion de mille (1000) grammes de glycérol, six cent vingt (620) grammes d'acide borique (proportions sensiblement stoc- chiométriques) cinquante (50) cm3 ou davantage d'eau am- moniacale à vingt six pour cent (26 %) ou la quantité équivalente de gaz ammoniac.
Bien qu'on ne doive pas utiliser une proportion
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d'eau ammoniacale ou ci'ammoniac 'JnfÓri(:!U1'() au ',lnhl11m i n- diqué ci-dessus, pour obtenir les meilleurs résultats, on peut utiliser si on le désire, des proportions beaucoup plus grandes de cette substance. Plus la proportion de cette substance est grande, plus le pourcentage de borate
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glycérylique d'ammonium dans 1' lc;ct:rolTrte obccnu :J8rL... grand et moins la proportion de borate glycérylique s'Jr';" grande.
La préi:a>.<atioii de l'él'3ctrul','.'te est i:crn.<i.-1F,u par le simple fait de faire chauffer le mélange ci-dessus jusqu'à l'ébullition et de continuer jusqu'à ce que; le
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point d'ébulliHen à la température atmosphérjque Jolt d'environ 13ùo C, puis de maintenir la solution là ;,<.:ttt. température, de préférence pendant cinq minutes au moins.
LU8 1'(J/..lé:LloflcJ (1J1!JJ1:uu:J qui ont lit;ml:;n:> leu procédé indiqué sont sensiblement les suivantes :
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(borate d'ammonium + (glycérol) = (borate glycérylique d'ammonium)
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(ú.dde boriq\1u) + (1;";:<;iii'ol) (borate glycéryliqw;),
Le liquide uinsi obtenu est relativement fluide et il aura la viscosité désirée comprise entre 3 et 4,5.
Grâce à cette faiblu viscosité la solution pénétrera fa- cilement dans la couche intermédiaire usuelle de gaze du rouleau accumulateur préalablement enroulé.
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L!ébullition prolongée de l'électrolyte, qui est maintenu chauffé dans le récipient dans lequel les élé- ments de l'accumulateur sont imprégnés pendant tout ou partie de 1 a durée de l' imprégnation, a pour effet que tout ou partie de l'eau libre dégagée par les réactions ci-dessus est évaporée et que l'électrolyte devient plus
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épais et plus visfjuoux, son point d'ébullition bugmen- tant, sans qu'il y ait toutefois aucun changement dans la composition chimique stable du borate glycérylique et deson sel d'ammonium.
Lorsque la viscosité de cet électrolyte épaissi augmente considérablement et dépasse 7 par exem- ple, l'électrolyte ne convient plus pour un certain nombre de raisons parmi lesquelles on peut citer : une chute de sa capacité, une augmentation du facteur de puissance et une infériorité de l'action filtrante de l'accumulateur obtenu, le retard dans l'imprégnation et une viscosité plus grande de l'électrolyte dans l'accumulateur en rou- leau ou en pile terminé, ce qui a pour effet d'augmenter le volume du produit.obtenu.
L'électrolyte conforme à l'invention est ramené
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facilement au degré approprié de viscosité same nuire à ses propriétés en vue des usages envisagés, par l'addi- tion de quantités appropriées d'un liquide de dilution neutre tel que du méthanol ou de l'acétone, mais de 1' eau de conduite ordinaire est tout à faitsuffisante et elle est ordinairement préférée.
La viscosité de l'électroly- te peut ainsi être maintenue facilement entre les limites désirées 3 et 7, et de préférence entre 3 et 4,5et l'électrolyte peut être constamment utilisé de nouveau pour l'imprégnation de lots successifs d'accumulateurs,
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sans déchets et sans nuire à l'efficacité de l' 7.-cr¯roly¯ te.
Lorsqu' on ajoute de l'eau en plu de celle qui est indiquée ci-dessus ou en plus de l'eau en présence dès le début, l'opération de formation est retardée et la
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corrosion des plaques ou feuilles r;,pt 1.19 aues ;v :;caLZe de se produire plus facilement, mais on obtient c;;.o c des résultats 3<it.i n it.ii :i,fInt:: on ïi< 1 ;1.a nt: h.J\ 11 Í ')''''1t''t'ro'Wt'.f;, tel qu' i.l est préparédèsledébut, pendant un laps de temps bien inférieur à celui qui est indiqué à propos du mode de réalisation préféré décrit ci-dessus.
Ainsi que cela est dit expressément plus haut, l'invention n'est pas limitée à l'utilisation d'acide bo-
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riquettlà combina3.son d'ammoniaque avec cet acide. On peut utiliser aussi un borate d'ammonium quelconque, tel que du pentaborate ou du tétraborate d'aluminium. Comme l'acide borique contenu dans ces compositions esten par- tie déshydraté, la réaction avec le glycérol peut, avcjr lieu sans autre séparation d'eau:
On peut aussi remplacer l'ammoniaque et 1'acide borique, dans le cadre de l'invention, par une proportion équivalente de borate de sodium ou de potassium ou d'un autre métal alcalin.
. On a constaté également que, bien que le glycé- rol soit préférable, on peut le remplacer en totalité ou
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en partie par un alcool quelconque contenant 2 ou plus de 2 radicaux d'hydroexyle, tel que le glucel, la plucose. etc..., tous ces alcools rentrant dans une catégorie qu'on appellera polyhdroxy-alcoolique et durit tous les éléments rentrent dans le cadre de l' invention. En tout casles proportions stoechiométriquus des substances doivent être de préférence celles qui sont indiquées plus haut.
REVENDICATIONS : -
1.- Une cellule électrolytique constituée par un élément actif comportant des surfaces cathodiques et anodiques juxtaposées et très rapprochées, la surface anodique comportant une mince pellicule diélectrique, cet élément actif étant renfermé dans un récipient ne contenant sensiblement pas de liquide non absorbé ni de matière de remplissage.
2. - La cellule électrolytique suivant la revendication 1, dans laquelle une couche de matière fibreuse telle que de la gaze contient un électrolyte liquide absorbé, cette couche étant intercalée entre chaque surface cathedique et la pellicule de la surface anodique contiguë.
3.- La cellule électrolytique suivant les reven dications 1 et 2, dans laquelle les feuilles métalliques servant d'électrodes et la gaze intermédiaire sont constituées par des bandes longues enroulées en rouleau avec la gaze, celle-ci dépassant le rouleau à une extrémité ou aux deux.
4. - La cellule électrolytique suivant les revendications 1, 2, 3, dans laquelle toute la longueur du bord de l'anode dépasse la longueur correspondante du bord de la cathode à une extrémité de la cellule.
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