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Perfectionnements aux accumulateurs électriques
La présente invention concerne les accumulateurs électriques et particulièrement un appareil de ce genre qui, grâce à ses caractéristiques spéciales, peut être utilisé à la place des piles sèches ordinaires.
On sait que la fabrication d'un accumulateur élec- trique de faibles dimensions capable de se comporter d'une façon analogue à une petite pile sèche, avec tous les atan- tages inhérents à celle-ci mais sans les inconvénients de l'accumulateur ordinaire à électrolyte, présente des diffi- oultés considérables, à ce point que les essais faits jusqu'à présent pour fabriquer un appareil semblable n'ont pas eu de succès.
Le problème en question offre deux aspects différents et bien définis : le premier est constitué par la difficulté d'obtention d'un électrolyte qui ne soit pas mobile, donc consistant et qui réduise au minimum les inconvénients prove- nant de l'emploi inévitable d'une solution d'un sel conduc-
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teur, tel que l'habituelle solution d'acide sulfurique ; le second aspect concerne la difficulté de réalisation d'un appareil capable de maintenir d'une façon satisfaisante un electrolyte non mobile dans une position quelconque, sans empêcher ou gêner la charge de l'accumulateur pendant la- quelle se développeun processus électrolytique produisant des gaz qu'il faut évacuer, cet appareil devant être aussi de taille réduite, d'un usage prolongé et d'un emploi éco- nomique.
La présente invention vise seulement la solution du second point, c'est-à-dire de celui qui concerne la cons- truction de l'accumulateur lui-même.
Dans ce but, l'invention comporte un dispositif du type à deux électrodes munies de bornes, l'une des électro- des étant placée à l'intérieur de l'autre tandis que l'espa- ce libre qui les sépare est rempli par l'électrolyte consis- tant. L'accumulateur visé par la présente invention est ca- ractérisé en ce qu'il comprend une chambre auxiliaire commu- niquant avec le réservoir qui contient l'électrolyte consis- tant au moyen d'un ou plusieurs orifices ménagés dans une cloison inférieure, cette chambre auxiliaire étant munie d'un orifice qu'on peut fermer et qui est destiné à permet- tre la charge ou réactivation de l'electrolyte, et d'un dis- positif de sûreté servant à l'évacuation des gaz, ce disposi- tif partant d'un point écarté de la cloison de séparation et situé à l'intérieur de la chambre auxiliaire pour aller à l'atmosphère.
L'une des deux électrodes traverse aussi la chambre auxiliaire et sort de l'accumulateur de façon à for- mer une des bornes de celui-ci.
On voit par ce qui précède que l'un des principaux objets de l'invention est un accumulateur éleutrique à l'in- térieur duquel l'électrolyte consistant peut être maintenu dans toutes les conditions d'emploi ou de position, bien que @
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cependant il soit possible de le charger.
Un autre objet important de l'invention est un accu- mulateur électrique du genre déorit au paragraphe précédent dont l'électrolyte peut être facilement réactivé ou remplacé quand il est nécessaire.
Un autre objet de l'invention est un accumulateur qui peut répondre à des spécifications analogues à celles des piles sèches ordinaires, même en ce qui concerne sa taille et ses fa- cilités de manipulation.
L'invention a encore pour objet un accumulateur ayant les caractéristiques précéndentes qui peut être fabriqué facile- ment et à bas prix.
Dtautres objets et avantages de l'invention apparal- tront aux personnes compétentes par la description suivante et par le dessin annexé qui représente une réalisation préférée de l'invention et sur lequel :
La figure 1 est une élévation d'un accumulateur assemblé.
La figure 2 est une coupe longitudinale diamétrale du mê- me accumulateur.
La figure 3 est une vue générale, avec coupe partielle de la partie de l'accumulateur assemblé qui correspond aux électrodes.
Les mêmes signes de référence servent à désigner les parties ou éléments identiques ou correspondants pour tout le dessin.
Si l'on se reporte maintenant aux figures 1 et 2, on voit que a désigne une enveloppe extérieure de l'accumulateur, faite de préférence d'une matière solide, isolante, suffisamment dure pour supporter les manipulations habituelles sans être déformée ou en- dommagée, telle que la bakélite ou une autre matière plastique.
L'enveoppe a est cylindrique; son extrémité supérieure ouverte peut être obturée par un dispositif qu'on décrira plus loin tandis que son extrémité inférieure est presque complètement fermée et ne possède qu'une ouverture 1 permettant le passage d' une des bornes de l'une des électrodes.
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Les électrodes de plomb antimonié b et ± sont dis- posées à l'intérieur de l'enveloppe. L'électrode qui cons- titue l'anode est une électrode cylindrique creuse étroite- ment ajustée à l'intérieur de l'enveloppe et portant con- tre le fond de celle-ci. L'extrémité inférieure de l'électro- fermée de b est ouverte, tandis que son extrémité supérieure/est mu- nie d'un prolongement 2 qui constitue la borne de connexion de cet élément. L'électrode ± qui constitue la cathode est de dimensions inférieures à l'électrode b mais de forme ana- logue et elle est disposée concentriquement en position inver- sée à l'intérieur de l'électrode b.
L'une des extrémités de cette électrode ± formant cathode est également ouverte, tan- dis que l'autre extrémité comporte un prolongement 3, légère- ment plus court que le prolongement 2 et constituant aussi une borne correspondante. Cette borne 3 passe librement dans l'orifice 1 situé dans le bas de l'enveloppe a et elle est surmontée d'un bouton de contact 4, fait également de plomb antimonié, dont la surface extérieure est étamée dans le but d'améliorer le contact. L'extrémité de la borne 2 est aussi étamée pour la même raison.
La surface découverte des électrodes est irréguliè- re, en forme de grille comme on peut le voir sur la figure 3 et recouverte d'une pâte qui convient aux réactions électro- chimiques. Une composition satisfaisante pour cette pâte com- prend du minium, de la litharge, du sulfate de baryum, de l'acide sulfurique et de l'eau distillée.
L'espace libre qui sépare l'anode de la cathode est rempli avec l'électrolyte non mobile qui doit être d'un type pâteux de façon à empêcher des déplacements appréciables de la solution d'acide sulfurique qui constitue l'électrolyte pro- prement dit. @
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A une courte distance de l'extrémité supérieure de l'électrode b se trouve une cloison 5, faite de la même ma- tière que le corps a; cette cloison est munie en son centre d'un trou 6 pour le passage de la borne 2 et de plusieurs orifices 7, de dimensions inférieures à celles du trou. 6..
Cette cloison est située à une certaine distance au-dessous de l'ouverture de l'enveloppe a et obture ainsi l'espace qui renferne les électrodes et qui est complètement rempli par l'éleotrolyte consistant.
L'ouverture de l'enveloppe a est fermée d'une fa- çon étanche par un couvercle 8, fait de la même matière que a et 5 et traverségalement par la borne 2 de l'anode b qui le dépasse légèrement. Le couvercle est aussi muni d'un pe- tit bouchon auxiliaire 9 destiné à faciliter l'admission ou le renouvellement de l'électrolyte, ainsi que d'un petit tu- be coudé 10 qui, comme le montre la figure 2, est écarté du fond de la chambre auxiliaire 11 définie par la cloison 7, le couvercle 9 et la paroi intérieure de l'enveloppe a .
La chambre auxiliaire 7 et le tube coudé 10 cons- tituent les éléments fondamentaux de l'invention, car ils à sont/la base de son fonctionnement correct. Grâce à l'action combinée du tube coudé 10, fonctionnant comme une soupape et de la chambre, le gaz (l'anhydride sulfureux), produit pendant la charge peut être évacué. Ce gaz passe par les orifices 7 de la cloison 5 et par le conduit 10 pour aller dans l'atmos- phère. De même, pendant la période de charge où une alimen- tation en oxygène est nécessaire, l'oxygène peut être intro- duit en suivant un chemin inverse de celui de l'anhydride évacué.
D'autre part, pendant la même période, l'électrolyte consistant traverse les orifices 7 de la cloison 5 et passe dans la chambre auxiliaire Il d'on il ne peut s'échapper par- ce que le seul conduit d'évacuation est constitué par le tube coudé 10 qui joue le rôle d'une soupape de sûreté grâce à sa forme et à son emplacement et qui empêche ainsi le déverse- '
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ment de l'électrolyte' quelle que soit la position prise par l'accumulateur. Celui-ci fonctionne donc correctement, qu'on le place droit comme on l'a représenté sur le dessin, hori- zontalement, en position renversée ou dans une position inter- médiaire quelconque, et il résiste même aux chocs brusques.
Naturellement, une fois la charge terminée, le liquide qui s'est introduit dans la chambre auxiliaire 11 repasse dans la masse pâteuse d qui constitue l'électrolyte consistant et laisse la chambre auxiliaire vide.
L'accumulateur visé par la présente invention peut aussi/supporter une manipulation brutale car tous ses éléments sont de construction robuste. On peut obtenir la résistance la plus grande pour ce genre d'appareil en fabriquant l'en- veloppe a avec une plaque de matière plastique.
La réalisation de la figure 3 ne diffère pas essen- tiellement de celle des figures précédentes, mais elle com- prend une caractéristique supplémentaire importante pour per- fectionner l'appareil .
Cette caractéristique est constituée par les écrans e et et formés par de minces feuilles d'une matière isolante non attaquable par les composants de l'électrolyte, comme par exemple une matière plastique synthétique du type phénolique.
Les feuilles qui forment les écrans sont munies de perforations 12 multiples qui, sans amoindrir leur résistance, permettent à l'électrolyte de les traverser facilement. L'écran e est placé contre la face intérieure de l'anode b, ; il a donc une forme sensiblement cylindrique, tandis que l'écran s'est placé contre la face extérieure de la cathode ± qui, de même que b est constituée par une grille et est remplie d'une pâte f convenant à la réaction électro-chimique. Ainsi, les deux écrans e et e' sont placés contre les faces libres des élec- trodes b et c, et il est donc évident que la pâte f ne peut
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pas tomber des cellules qui la contiennent, en sorte qu'il estnême possible d'en augmenter la quantité.
Les avantages de cette disposition sont importants, car outre qu'on évite la chute de la pâte, on accroît la capacité des électrodes; cette disposition empêche aussi les courts circuits entre les électrodes.
Le fonctionnement de l'accumulateur qu'on vient de déorire, a lieu de la façon habituelle et il n'est donc pas nécessaire de l'exposer en détail.
Il est évident que les personnes compétentes se rendront compte qu'on peut apporter divers changements, ad- ditions, ou perfectionnements à la construction et aux dé- tails de l'accumulateur sans que l'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention.
Résumé ---------------
La présente invention a pour objet le produit in- dustriel nouveau constitué par un accumulateur électrique qui possède les caractéristiques suivantes prises ensemble ou iso- lément.
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