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Cellule électrolytique, plus particulièrement condensateur électrolytique, à électrode liquide.
L'invention est relative aux cellules électrolytiques , plus particulièrement aux condensateurs électrolytiques, qui comportent un électrolyte liquide.
Il est connu d'utiliser pour une cellule ou un condensateur de ce genre un réservoir en matière conductrice pour assurer ainsi l'avantage que le réservoir d'électrolyte peut servir en même temps à amener le courant à ce dernier.
Un condensateur de ce genre est agencé de telle façon que l'anode, c'est-à-dire l'électrode formée, se trouve au milieu du réservoir et soit isolée de ce dernier.
Or, on vise constamment à incorporer à un réservoir
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de dimensions déterminées la plus grande capacité possible.
A cet effet il est nécessaire de donner à l'électrode formée la plus grande surface possible pour un volume déterminé puisque la capacité est directement proportionnelle à la sur- face anodique formée qui est en contact avec l'électrolyte.
Pour obtenir une surface très grande, on a proposé plusieurs dispositions qui doivent être prises séparément ou conjointement. Ainsi, par exemple, on peut obtenir une sur- face active très grande en donnant à l'anode un profil en étoile, bien qu'à cet effet on puisse aussi utiliser d'autres moyens mécaniques.
On obtient une surface encore plus développée si, en outre, la surface de l'anode est rendue rugueuse par voie chimique ou électro-chimique.
Comme il a été dit plus haut, le réservoir de l'é- lectrolyte, qui sera désigné ci-après par le terme "réservoir cathodique" sert en même temps à amener le courant à l'élec- trolyte. Si la cellule est utilisée comme condensateur d'éga- lisation, on superpose en général à la tension continue une tension alternative assez élevée qui peut varier, par exemple, entre 30 et 50 volts pour 50 périodes (redressement monophasé) ou 100 périodes (redressement biphasé). Cette tension alter- native provoque le passage d'un courant alternatif capacitif d'intensité assez appréciable.
Du fait qu'en accord avec les dimensions très fai- bles de l'anode les dimensions du réservoir cathodique sont également choisies très faibles, il se produit sur la surface de ce réservoir une grande densité de courant.
Cette grande densité de courant entraîne un incon- vénient qui se fait sentir notamment si l'on choisit pour le réservoir cathodique les matières qui sont avantageuses à cet @
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effet pour différentes raisons. Ces raisons sont, entre autres, leur faible prix d'achat et la facilité avec laquelle elles peuvent être travaillées même dans la fabrication en grande série. Parmi ces matières on peut citer l'aluminium, le zinc, les alliages d'aluminium, les alliages de magnésium, etc.
L'inconvénient précité réside dans le fait que sous l'influence de la grande densité du courant alternatif, la surface du réservoir cathodique qui est en contact avec l'électrolyte, est transformée chimiquement de façon qu'il se forme sur la surface une pellicule d'oxyde (processus de formation).
La formation de cette pellicule à la surface du réservoir cathodique s'effectue probablement du fait que pour une charge à courant alternatif le réservoir cathodique devient, pendant une partie de la période, positif par rapport au liquide. Par suite de cette formation de pellicule il se produit sur la cathode, par conséquent, également une capacité qui est connectée en série avec celle de l'anode, ce qui a pour résultat que la capacité totale diminue. De plus, la résistance en série (résistance à perte) du condensateur augmente par suite de la présence d'une telle pellicule. Les propriétés électriques du condensateur deviennent, par conséquent, moins favorables.
Il est évident que précisément par suite de la grande densité de courant la formation procède très rapidement et que, par conséquent, la pellicule d'oxyde nuisible se forme déjà après un fonctionnement de courte durée.
Le même phénomène de la production d'une pellicule d'oxyde sur le réservoir du condensateur se présente par suite d'une mise en et hors circuit répétée (effet dit "d'interrup- tion") .
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Or, la présente invention apporte les moyens d'empécher la production d'une telle pellicule d'oxyde, ou au moins de supprimer l'influence nuisible de cette pellicule tout en maintenant l'avantage d'un réservoir de condensateur peu coûteux.
Conformément à l'invention, on arrive à ce résultat en disposant à l'intérieur du réservoir qui est en contact avec l'électrolyte et qui est constitué par un métal bon marché et facile à travailler, un corps métallique qui est constitué par unematière plus précieuse que celle du réservoir et qui est relié à ce dernier de façon conductrice.
Le réservoir d'un condensateur conforme à l'invention, ne participe, par conséquent, pas directement à la conduction de courant à partir de l'électrolyte vers l'extérieur, mais le courant s'écoule de l'électrolyte à travers le corps en matière plus précieuse au réservoir du condensateur pour continuer alors son parcours.
Par "matière plus précieuse" on doit entendre une matière qui est polarisée anodiquement (formée) plus fortement que la matière du réservoir cathodique.
Il est connu d'utiliser pour la cathode d'une cellule électrolytique une matière qui n'est pas attaquée par l'électrolyte, par exemple de l'or ou du graphite.
Il est connu, en outre, de constituer la surface du réservoir du condensateur qui est en contact avec l'électrolyte, par une matière qui n'est pas attaquée, par exemple, de l'aluminium chromé.
Ces deux modes de construction connus présentent l'inconvénient que, d'une part dans le choix de la matière pour le réservoir du condensateur d'autres facteurs que la modicité du prix et la facilité d'usinage doivent être considé-
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rés, et d'autre part dans l'utilisation d'une cathode isolée le réservoir ne peut pas être utilisé comme conducteur d'alimentation.
L'aluminium chromé présente en outre l'inconvénient qu'il ne peut être utilisé que pour des densités de courant alternatif relativement faibles, en général de 5 mA (50 Hz) par cm2 au plus.
Vis à vis de l'aluminium chromé, la présente invention offre l'avantage que les fonctions du contact électrique avec l'électrolyte et du contact avec le conducteur d'alimentation sont complètement séparées, de sorte qu'il est possible de choisir pour les deux organes de contact la forme et la matière les plus favorables.
Comme contact de raccordement pour le circuit extérieur on utilise de la manière connue le réservoir métallique qui est établi, par conséquent, en la matière la plus convenable à cet effet et qui est relié électriquement à un corps distinct dont la forme et la matière peuvent être adaptées exactement à la fonction particulière qu'il doit remplir.
Ce corps cathodique peut être constitué, dans ce cas, par exemple, par une feuille métallique très mince.
Dans le mode de réalisation préféré, on utilise pour le corps en métal plus précieux des matières qui sont nouvelles à cet effet et qui satisfont excellement à toutes les exigences, à savoir les alliages de chrome contenant du fer ou du nickel.
On obtient de très bons résultat en utilisant, par exemple, l'alliage de ferrochrome suivant : 24 à 26 % Cr, 0. 10 à 0.20 % C, 0,25% Si, 0. 20% Mn et le reste Fe.
La demanderesse a trouvé qu'on obtient encore l'avantage que le ferrochrome n'est pas attaqué par les solutions
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électrolytiques usuelles et qu'il est possible, par conséquent, de garder les cellules longtemps en magasin.
On peut aussi citer, à titre d'exemple, un alliage de 20% de chrome et de 80% de nickel.
Conformément à un autre mode de réalisation de l'invention, ce corps, qui sera désigné ci-après par le terme "cathode", peut être fixé au réservoir par soudure par points, ce qui a pour résultat d'établir en même temps la liaison électrique entre ces deux organes. Il est aussi possible de riveter la cathode au réservoir au moyen d'un oeillet fermé.
Dans un mode de construction favorable d'un condensateur, dans lequel l'anode est disposée au milieu du réservoir de manière à être isolée de ce dernier, la cathode est constituée par une plaque cylindrique en métal plus précieux qui entoure l'anode et qui est disposée symétriquement par rapport à la partie active de l'anode, cette plaque étant fixée au réservoir par soudure par points.
Le grand avantage de ce mode de construction est que le trajet du courant entre l'anode et la cathode est très court de sorte que la résistance en série se trouve réduite au minimum.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui représente, à titre d'exemple, un condensateur électrolytique conforme à l'invention.
Le condensateur représenté est constitué par un réservoir 1 en aluminium qui contient l'électrolyte 2 dont le niveau est assez élevé pour que l'anode 3 en soit recouverte complètement. L'anode est supportée par une tige 4 qui présente à l'extrémité inférieure un élargissement 5 au moyen duquel la tige 4 repose sur une base 6 en matière isolante dure, la tige 4 étant fixée à cette base par rabattement de son extré-
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mité inférieure. Le collet 7 ainsi produit sert en même temps à la fixation rigide du conducteur de sortie 8 de l'anode.
Pour rendre étanche le joint de la tige 4 et du réservoir avec la base 6, on interpose un disque 9 en caoutchouc. A l'intérieur du réservoir est disposée une bande annulaire 10 en ferrochrome dont la hauteur est égale à la moitié de la hauteur de l'anode et qui est disposée symétriquement par rapport à cette dernière. En 10a la bande 10 est fixée au ré- servoir par soudure par points.
Le dispositif destiné à la sortie de gaz est cons- titué par un anneau 11 en caoutchouc qui ferme un ou plusieurs trous 13 prévus dans le dôme 12. Ce dernier est entouré d'un capuchon 14 qui présente une ouverture 15 et qui contient de la sciure 16 destinée à absorber le liquide. Le raccordement cathodique est formé par une patte de soudure 17 qui est reliée de façon conductrice au réservoir.
D'autres modes de réalisation de l'invention sont possibles sans sortir du cadre de l'invention.