BE427449A

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Publication number: BE427449A
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Description

" Procédé et appareil pour la fabrication de plaques d'accumulateur électrique et plaques obtenues par ce procédé",
La présente invention se rapporte à un procédé de fabrication d'une plaque pour accumulateur électrique comportant une électrode sur laquelle la matière active est maintenue comprimée par une gaine isolante et perméable, en matière plastique, qui l'entoure.

On a proposé de tasser la matière active dans des gaines perforées. Par cette solution la matière active n'est retenue qu'imparfaitement sur les électrodes parce que la pression exercée sur cette matière n'est pas suffisante. De plus, des réalisations de ce genre sont très coûteuses.

La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cet effet, elle prévoit un procédé dans lequel on réalise la compression de la matière constitutive de l'électrode au cours de la fabrication de la gaine. De cette manière la gaine exerce sur la matière active une pression suffisante pour la retenir utilement. On a déjà proposé d'entourer les électrodes d'une enveloppe de matière poreuse telle que de l'amiante tissée, de la laine de verre, de la soie de verre ou de l'ébonite perforée, mais la gaine ainsi

constituée n'exerce pas une pression suffisante sur la matière active. Dans une forme de réalisation avantageuse de l'invention, la gaîne est obtenue par moulage sous pression, la pression étant maintenue jusqu'à la solidification de la gaîne.

Pour rendre cette dernière perméable, on peut, conformément à l'invention, ajouter avant le moulage, à la matière plastique constituant la gaine, une matière poreuse ou une matière que l'on détruit par attaque chimique après le moulage, le mélange étant fait de manière que la matière ajoutée ne soit pas enrobée complètement dans la matière plastique
Suivant une autre variante du procédé suivant l'invention, on ménage de petits évidements dans la gaine au cours du moulage.

L'invention a en outre pour objet un'appareil pour la mise en oeuvre du procédé susdit dans lequel la matrice et le poinçon sont pourvus de moyens de butée limitant la course du poinçon de manière à laisser entre ce dernier et la matrice, à l'endroit où l'on place. la plaque, une distance au moins égale à l'épaisseur de l'électrode munie de sa gaine.

L'appareil comporte en outre un dispositif assurant l'étanchéité du moule à l'endroit où la queue de l'électrode sort de celui-ci, ledit dispositif étant monté par rapport au moule de façon à permettre un mouvement relatif entre le moule et lui. Dans le cas où l'on désire obtenir une gaine munie de petits évidements, la matrice et le poinçon sont pourvus de saillies.

L'invention a également pour objet une plaque pour accumulateur électrique, obtenue par le procédé décrit cidessus. Outre la gaîne entourant l'électrode, on peut intercaler avant le moulage entre cette dernière et la gaîne, notamment dans le cas de gaines munies de petits évidements,

une couche de matière poreuse, qui permet de retenir plus efficacement la matière active grâce à la pression exercée par la gaine,
D'autres particularités et détails de l'invention apparattront au coursde la description des dessins annexés au présent mémoire et qui représentent schématiquement et à titre d'exemple non limitatif deux formes de réalisation d'un appareil conforme à l'invention ainsi que deux parties de plaques d'accumulateur réalisées dans ces appareils.

La figure 1 est une vue en perspective, après brisures partielles, d'un appareil, suivant l'invention, contenant une plaque qui vient d'# être péalisée.

La figure 2 est une vue en perspective, après brisures partielles et à plus grande échelle, d'une partie d'une variante de l'appareil représenté à la figure 1, ainsi que d'une plaque qui vient d'y être réalisée.

Dans les deux figures, les mêmes notations de référence désignent des éléments identiques.

L'appareil représenté à la figure 1 comporte un moule 2 constitué par un poinçon 3 et une matrice 4.

Pour reoouvrir une électrode d'accumulateur 5 d'une gaine 6 isolante et perméable en matière plastique, par moulage sous pression, on place une feuille chaude et laminée de ladite matière plastique sur le fond 28 de la matrice 4, on y dépose l'électrode 5 puis une nouvelle feuille de matière plastique chaude et laminée. On met le poinçon 3 en place et on exerce une pression sur celui-ci par n'importe quel moyen. Pour ne pas écraser l'électrode pendant le moulage, on limite la course du poinçon au moyen de butées 7 qui sont établies de façon à laisser entre le fond de la matrice et le poinçon une distance égale à l'épaisseur de l'électrode entourée de sa gaine. L'électrode 5 n'est pas enfermée complètement dans le moule; une partie qui constitue la

queue 8 de l'électrode, sort de celui-ci.

Cette partie qui doit servir au raccordement des électrodes dans l'accumulateur, ne doit pas être recouverte de matière isolante. On prévoit donc deux tiges 9 et 10, dont la section transversale est identique à la surface de la partie de l'électrode qui sort du moule, et qui sont placées de part et d'autre de celle-ci.

Ces tiges 9 et 10 sont maintenues en contact avec la queue 8 au moyen de ressorts 11 et 12. Le ressort 11 prend appui sur la matrice 4 et le ressort 12 sur le poinçon 3. La course des tiges 9 et 10 est limitée vers la queue 8 au moyen des butées 13 et 14 et de collerettes 15 et 16. De cette façon, la queue de l'électrode est serrée, sans être écrasée avant et pendant le moulage. Le rapprochement du poinçon 3 du fond 28 de la matrice 4 au moment de la compression de la matière plastique constituant la gaine n'a d'autre effet vis-à-vis de la queue 8 que de comprimer les ressorts 11 et 12. La pression exercée par ceux-ci sur lesiges 9 et 10, donc sur la queue 8, assure l'étanchéité du moule à l'endroit où la queue 8 sort de celui-ci et empêche la matière plastique contenue dans le moule de recouvrir la queue 8.

L'appareil représenté à la figure 1 comporte en outre une tige 17 qui, par son déplacement vers le poinçon 3 après le moulage et après l'enlèvement du poinçon 3, permet de sortir la plaque hors de la matrice.

Des pattes 18 permettent de fixer éventuellement la moule 2 sur une presse.

L'électrode 5 déposée dans le moule 2 peut être constituée, soit par un support contenant la matière active,soit par un support contenant la pâte qui deviendra la matière active après formation de l'électrode, cette dernière opération pouvant se faire après le moulage de la gaine.

La matière constituant la gaine est une matière plas-

tique isolante, inattaquable par l'électrolyte employé dans l'accumulateur. Elle est, par exemple, à base de caoutchouc ou de résine synthétique. On peut y mélanger, comme cela se fait couramment, une matière dite de charge, par exemple de l'amiante ou du noir de fumée, destinée à rendre la matière plastique plus résistante, le mélange étant fait de façon à enrober complètement la matière de charge dans la matière plastique. Le moule est maintenu sous pression jusqu'à ce que la matière plastique se soit solidifiée soit par refroidissement, soit par cuisson s'il s'agit par exemple de résines synthétiques, soit par vulcanisation s'il s'agit de matière à base de caoutchouc.

La matière plastique peut, suivant sa nature, être introduite dans le moule sous une autre forme qu'une feuille laminée chaude. On peut notamment l'introduire sous forme de poudre.

La gaine doit être rendue perméable. Cela peut être réalisé de différentes manières. On peut mélanger à la matière plastique, avant le moulage, une matière poreuse inattaquable par l'éleotrolyte employé dans l'accumulateur, par exemple de la laine animale. Le mélange est fait de façon à ne pas enrober complètement la matière poreuse dans la matière plastique. On peut aussi mélanger à la matière plastique une matière, de la fibre de coton, de la poudre de bois ou de liège, etc. susceptible d'être détruite par l'électrolyte employé dans l'accumulateur, én donnant un résidu qui ne soit pas nuisible au fonctionnement de celui-ci.

Dans ce cas également, le mélange est fait de manière à ne pas enrober complètement ladite maière dans la matière plastique. Lorsque la gaine est moulée, on la traite par l'électrolyte susdit pour détruire la matière ajoutée à la gaine, cette dernière devenant ainsi poreuse. L'attaque par l'éleotrolyte se fait avantageusement en plongeant les plaques dans un récipient contenant l'électrolyte et dans

lequel on admet de l'air comprimé. Le courant d'air compri- mé produit une agitation du liquide et des plaques favora- ble à l'élimination des résidus de destruction de la matière même à ajoutée et par le fait/la continuation de cette destruction.

De plus, pendant le fonctionnement normal de l'accumula- teur, l'atzaque se poursuit éventuellement et augmente la perméabilité de la gaine.

On peut aussi ajouter à la matière plastique avant le moulage une matière que l'on détruira après le moulage par un agent chimique autre que l'électrolyte à condition d'éli- miner soigneusement les résidus de la destruction si ceux-ci sont nuisibles au fonctionnement de l'accumulateur. La matière ajoutée à la matière plastique peut être identique à la matière de charge. Dans ce cas, on mélange d'abord à la matière plastique, une certaine quantité de matière de charge, de façon à l'enrober complètement, puis on mélange une nouvel- le quantité de la même matière de charge, de façon cette fois à ne pas l'enrober complètement dans la matière plasti- que, pour pouvoir la détruire ultérieurement par un agent chimique, qui peut être l'électrolyte employé dans l'accu- mulateur.

Les procédés indiqués ci-dessus pour rendre la gaine perméable permettent d'obtenir des gaines qui maintiennent fort bien la matière active sur l'électrode.

On peut aussi rendre la gaine perméable en y ménageant par moulage de petits évidements, qui peuvent se présenter sous la forme de trous ou de fentes.

L'appareil représenté à la figure 2 permet de ménager des fentes dans la gaine. Ses parties essentielles ne diffèrent pas de celles de l'appareil représenté figure 1, mais la matrice 4 et le poinçon 3 sont munis de lames 19 d'une hauteur suffisante pour qu'au cours du moulage elles ménagent des fentes 20 dans toute l'épaisseur de la gâîne.

Les lames 19 pourraient être remplacées par des pointes dans le cas où l'on désirerait ménager des trous dans'la gaîne.

Les gaines réalisées suivant ce dernier procédé ne retiennent pas aussi parfaitement la matière active que celles qui sont rendues poreuses par adjonction de matières appropriées à la matière plastique.

.On augmente leur efficacité en intercalant entre l'électrode 5 et la matière plastique constituant la gaine 6 une couche 29 (figure 2) de matière poreuse inattaquable par l'électrolyte employé dans l'accumulateur, par exemple de la laine de verre, de la soie de verre, de l'amiante, etc.

Avant le moulage, on place une couche de cette matière poreuse dans le moule entre la matière plastique et l'électrode, de part.et d'autre de celle-ci. Dans ce dernier cas, on donne avantageusement aux lames 19 une hauteur un peu supé rieure à l'épaisseur de la gaine de matière plastique de fa- çon à être certain que celle-ci est bien évidée sur toute son épaisseur.

Tous les procédés indiqués ci-dessus pour rendre la gaîne perméable peuvent être utilisés séparément ou en combinaison.

L'électrode 5 représentée à la figure 1 comporte des montants 21, des montants renforcés 22 pourvus de fentes 23 et des barreaux 24 entre lesquels on a placé de la matière active 25 ou la pâte qui deviendra la matière active après formation de l'électrode.

Si l'électrode est entourée d'une couche 29 (figure 2) de matière poreuse, on ménage dans cette dernière des fentes en regard des fentes 23.

Au cours du moulage, la matière plastique remplit les fentes 23 et éventuellement les fentes prévues en regard de celles-ci dans la couche 29 et constitue ainsi des entretoi-

ses 27 réunissant les faces opposées de la gaine 6.

Au lieu de fentes, on peut prévoir des trous dans les montants 22 et les couches 29.

Pour obtenir la gaine 6, on peut, au lieu de la mouler, tremper l'électrode 5, formée ou non, dans une matière plastique liquide se rétrécissant pendant le durcissement, par exemple, dans du latex ou une résine synthétique susceptible d'être rendue poreuse par l'un ou l'autre des moyens indiqués ci-dessus. -Ce durcissement assure sur l'électrode la pression nécessaire pour y maintenir la matière active.

Les différents procédés et appareils décrits ne sont donnés qu'à titre d'exemple. On peut, sans sortir du. cadre de l'invention, y apporter diverses modifications pourvu que les effets techniques obtenus restent les mêmes.

REVENDICATIONS.
EMI8.1

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1. Procédé de fabrication d'une plaque pour accumulateur électrique comportant une électrode sur laquelle la matière active est maintenue comprimée par une gaine isolante et perméable, en matière plastique, qui l'entoure, c a r a c- t é r i s é é en ce qu'on réalise la compression de la matière constitutive de l'électrode au cours de la fabrication de la gaine.

Claims

2. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é risé é en ce qu'on moule la gaine sous pression et en ce qu'on la maintient sous pression jusqu'à solidification.

3. Procédé suivant la revendication 1, c a r a c t é - risé é en ce qu'on trempe l'électrode dans une matière plastique liquide se rétrécissant pendant son durcissement.

4. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé é en ce que, avant le moulage de la gaine, on mélange à la matière plastique une matière poreuse, inattaquable par l'électrolyte employé dans l'accumulateur électrique, de façon qu'ellefne soit pas <Desc/Clms Page number 9> complèment enrobée dans cette matière plastique.

5. Procédé suivant l'une oui*autre des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que, avant le moulage de la gaine, on mélange à la matière plastique une matière suscep- tible d'être détruite par attaque chimique, de façon qu'elle ne soit pas complètement enrobée dans cette matière plastique.

6é,Procédé suivant la revendication 5, c a r a c t é r i - @ s é en ce qu'on mélange @la matière plastique une matière sus- ceptible d'être détruite par l'électrolyte utilisé dans l'accu- mulateur en donnant un résidu qui ne soit pas nuisible au fonc- tionnement de celui-ci.

7. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 5 ou 6, c a r a c t é ri s é en ce qu'on mélange à la matière plastique, d'une manière connue en soi, une matière dite " de charge de façon à l'enrober complètement dans la matière plastique, et en ce qu'on mélange alors à la matière plastique la même matière de charge de façon à ne pas l'enrober complè- tement dans la matière plastique afin de pouvoir la détruite ultérie ument par attaque chimique.

8. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on moule la gaîne en y ménageant de petits évidements.

9. Procédé suivant l'une ou l'autre des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'on intercale une couche de matière poreuse, inattaquable par l'électrolyte em- ployé dans l'accumulateur électrique, entre l'électrode et la matière constitutive de la gane à mouler.

10. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 8 ou 9, comportant un moule constitué par une matrice et un poinçon, c a r a c t é- risé en ce que ladite matrice et ledit poinçon sont pourvus de moyens de butée limitant la course du poinçon de manière à laisser entre ce dernier et la matrice, à l'endroit où l'on <Desc/Clms Page number 10> place la plaque, une distance au moins égale à l'épaisseur de l'électrode munie de sa gaine.

11. Appareil pour la mise en oeuvre du procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1, 2, 8 ou 9, car a c t é r i s é en ce qu'il comporte un dispositif assurant l'étanchéité du moule à l'endroit où la queue de l'électrode sort de celui-ci, le dit dispositif étant monté par rapport au moule de façon à permettre un mouvement relatif entre le moule et lui.

12. Appareil suivant la revendication 11, c a r a c t érisé é en ce que le dispositif d'étanchéité susdit comporte deux pièces recouvrant la queue de l'électrode maintenues en contact de part et d'autre de celle-ci, par des ressorts prenant appui d'autre part sur le moule.

13. Appareil suivant l'une ou l'autre des revendica- tions 10 à 12, caractérisé é en ce que la matrice et le poinçon sont munis de sailles d'une hauteur suffisante pour que, lors du moulage de la gaine, elles y ménagent de petits évidements dans toute l'épaisseur de ladite gaine.

14. Appareil suivant la revendication 13, car a c t é r i s é en ce que, dans le cas où une matière poreuse est intercalée entre la gaîne et l'électrode, la hauteur des saillies est un peu supérieure à l'épaisseur de la gaine.

15. Plaque pour accumulateur électrique comportant une électrode sur laquelle la matière active est maintenue comprimée par une gaîne isolante et perméable, en matière plastique, qui l'entoure, caractérisée en ce qu'elle est obtenue par un procédé suivant l'une ou l'autre des revendications 1 à 9.

16. Plaque suivant la revendication 15, c a r a c t é risé é e en ce qu'elle comporte entre l'électrode et la gaîne de matière plastique, une couche de matière poreuse inattaquable par l'électrolyte employé dans l'accumulateur <Desc/Clms Page number 11> électrique.

17. Plaque suivant l'une ou l'autre des revendications 15 ou 16, car a c t é r i s é e en ce qu'elle comporte de petits évidements ménagés dans toute l'épaisseur de la gaine.

18. Plaque suivant l'une ou l'autre des revendications 15, 16 ou 17, car a c t é r i s é e en ceque la gaine est munie d'entretoises réunissant ses parois opposées et traversant l'électrode en remplissant des ouvertures ménagées dans celle-ci et éventuellement dans la matière poreuse intercalée entre l'électrode et la gaine.

19. Plaque suivant la revendication 18, c a r a c t é risé e en ce que les entretoises susdites sont obtenues par moulage en même temps que la gaine, 20. Procédé, appareil et plaque pour accumulateur électrique tels que décrits précédemment ou représentés aux dessins ci-annexés.