CH164312A - Accumulateur à halogène. - Google Patents

Description

  Accumulateur à halogène.    On connaît déjà des accumulateurs à halo  gènes, par exemple ceux qui comportent une  électrode négative en zinc, une électrode posi  tive en charbon recouvert d'argent finement  divisé et spongieux et un électrolyte cons  titué en majeure partie par une solution  aqueuse de chlorure de zinc à laquelle on a  ajouté une quantité moins importante de bro  mure ou d'iodure de zinc.

   Dans ces accumu  lateurs, le chlorure joue le rôle principal, le  chlore se combinant pendant la charge avec le  brome et l'iode.     Lin    réalité, il se produit des  dégagements de chlore pendant la charge et  la. tension étant de 2 à 2,2 volts, l'eau est  électrolysée et il se produit des réactions     se-          eondaires    rendant le fonctionnement irréversi  ble et diminuant ainsi la durée des accumula  teurs. La présence de dégagements gazeux ne  permet pas de sceller ces accumulateurs her  métiquement.  



  L'accumulateur suivant l'invention     conz          parts        une    électrode positive en charbon et une    électrode négative dont la surface est consti  tuée par un métal électronégatif, comme le  zinc,     l'aluminium    ou le     cadmium,    par exem  ple, et il est caractérisé en ce que l'électrolyte  est constitué par une solution d'un iodure mé  tallique, telle une solution d'iodure de zinc ou  de cadmium, par exemple,     immobilisée    dans  une masse absorbante.  



  Quand le courant électrique de charge  passe par un     tel    accumulateur dont l'électro  lyte est, par exemple l'iodure de zinc,     celui-          ci    se décompose en zinc et en iode. Le zinc se  dépose à l'électrode négative, tandis que l'iode  libéré à. l'électrode positive est adsorbé en par  tie par cette dernière, le restant d'iode étant  retenu dans la masse immobilisant l'électro  lyte. La tension de l'élément     d'accumulateur     étant basse, de l'ordre de 1,2.5 volt, l'eau  n'est pas électrolysée et il n'y a pas de déga  gement de gaz. Par conséquent, l'accumula  teur peut être fermé d'une manière pratique  ment étanche.

   La solution d'iodure m6talli-      que     constituant        l'életrolyte    peut :être     addi-          tionnée    d'autres sels appropriés.     Ainsi,    une  addition de sulfate ou de phosphate de zinc,  par exemple,     diminue    la résistance interne de  l'accumulateur et permet une meilleure utili  sation de l'électrolyte, l'iodure métallique  pouvant être décomposé jusqu'à l'extrême li  mite sans que la conductibilité de l'électro  lyte diminue d'une manière sensible.

   D'autre  part, la solution contenant des ions de zinc  provenant du     sulfate    ou du phosphate de  zinc, la formation d'iodure de zinc est em  pêchée lorsque l'accumulateur se trouve à cir  cuit ouvert. On empêche ainsi l'attaque de l'é  lectrode négative dans les accumulateurs re  posant à l'état chargé. De faibles additions  d'un chlorure ou bromure métallique, de l'or  dre de permettent de reconnaître la fin  de la charge de l'accumulateur par une légère  augmentation de tension. Lorsque l'iodure est  complètement décomposé par le courant de  charge, le chlorure ou bromure commence à  être électrolysé en exigeant cependant une  légère     augmentation    de la tension aux bornes  de l'accumulateur, augmentation     qui    indique  que la charge est terminée.  



  On     donnera    ci-après la description de  plusieurs formes     d'exécution,    données à. titre       d'exemples,    de l'accumulateur suivant l'inven  tion.  



  Les figures     annexées    représentent:  La     fig.    1 une     coupe    verticale d'un élément  d'accumulateur à liquide immobilisé établi se  lon une première forme     d'exécution;     La     fig.    2 une coupe     verticale    d'un élément  d'accumulateur à liquide immobilisé établi  selon une autre forme d'exécution;

    La     fig,    3 une coupe transversale suivant       @1    B,     fig.        2.;     La     fig.    4 représente une vue en élévation  avec coupe partielle de la partie supérieure  d'un élément d'accumulateur dans une autre  variante constructive;  La     fig.    5 représente une vue en élévation  avec coupe partielle de l'électrode positive de  la     fig.    4;  La     fig.    6 représente une vue extérieure  d'un élément d'accumulateur .se prêtant parti-         culièrement    à la constitution de batteries de  grande     capacité    et de grand débit.  



  Dans l'élément d'accumulateur représenté  ,à la     fig.    1, l'électrode négative est constituée  par une enveloppe en zinc 4 à l'intérieur de  laquelle est disposée une     .électrode        positive    en  charbon 1. Entre ces électrodes est placée une  matière absorbante     3.,    par exemple du coton,  imbibée d'une solution d'un iodure métalli  que, par exemple d'une solution aqueuse  d'iodure de zinc, pouvant être additionnée de       sulfate,    de phosphate ou de faibles quantités  de chlorure ou de bromure de zinc, ou de plu  sieurs de ces sels à la fois. L'ensemble est.

    enfermé dans un récipient 5 en matière iso  lante, par exemple en carton ou en celluloïd,       fermé        ià    la base et obturé au sommet par un       bouchon    isolant 6 pouvant être constitué par  une matière isolante coulée. La fermeture  peut     iêtre    hermétique étant donné qu'il  n'y a aucun dégagement gazeux.  



  La     capacité    est fournie par l'électrolyte,  c'est-à-dire par la     quantité    d'iode qui peut  être fixée dans le charbon, l'électrolyte et le  diaphragme. On a théoriquement 1 ampère  heure pour 4,7 grammes d'iode électrolysé  dans l'élément. L'iodure métallique peut être  dissous dans l'eau, ou dans un autre solvant.  



  En se reportant aux     fig.    2 et     â,    1 repré  sente l'électrode positive constituée par un cy  lindre de charbon et 2 une gaine constituée  par un aggloméré poreux adsorbant et con  ducteur, par exemple un mélange de noir de  fumée et de graphite, ou de la poudre de bois  carbonisée ou toute autre matière adsorbant  de l'iode. L'électrode     positive    pourrait d'ail  leurs aussi être formée     entièrement    en matière  poreuse absorbante     conductrice.     



  Pour figer l'électrolyte entourant le cy  lindre de charbon 1 garni ou non d'une gaine  2, comme décrit, on a d'abord employé une  masse pouvant être     constituée    par du coton,  de l'ouate, etc. Ces matières n'ont cependant  pas donné pleine     satisfaction    à cause de la  formation de zones d'inégale résistance in  terne     occasionnant    une répartition inégale  des réactions et la progression     d'arborisations         de zinc qui risquent d'atteindre le charbon et.  de former des court-circuits.  



  En utilisant autour du charbon 1 et de sa  gaine ? une matière absorbante, sous forme  de diaphragme, on empêche la. progression du  zinc et le retour de l'iode à. circuit ouvert tout  en assurant une répartition uniforme de la  conductibilité interne. Des diaphragmes  comme 3, 3' peuvent être réalisés par un car  ton fait de matières cellulosiques ou autres.  



  La séparation entre l'électrode positive et  la cuvette en zinc 4 est complétée par un fond  3" et un couvercle 3"' pouvant être de même  composition ou de composition différente     de_     celle des diaphragmes 3, 3'. L'élément est.  fermé au-dessus 'par un bouchon isolant 6  constitué, par exemple, par une masse iso  lante coulée, pour que l'élément soit herméti  quement fermé. L'électrode négative pourrait  être constituée par une enveloppe isolante mé  tallisée (par exemple argentée) intérieure  ment, la. couche en métal inattaquable étant  recouverte à son tour par le métal     électro-          négatif    qui se dépose pendant la charge.  



  Enfin en 5 est représentée une enveloppe  en matière isolante, propre â. obtenir l'isole  ment des éléments entre eux et à assurer une  meilleure étanchéité.  



  En vue     d'empêcher    les effets de la poro  sité du charbon 1, soit les émanations d'iode,  ou la montée de l'électrolyte par capillarité,  on imperméabilise l'extrémité 9 de la borne  positive 7, par exemple à l'aide de paraffine  ou d'une autre matière similaire. Cette imper  méabilisation aura aussi pour effet de proté  ger l'intérieur de l'élément de l'air ou gaz ex  térieurs. La borne négative est figurée en 8.  



  Dans les     fig.    4 et 5, on a représenté un  élément dont le charbon 1 est entouré d'une  gaine 2 en charbon plus spongieux et ce der  nier d'un seul diaphragme 3.  



  Lorsqu'on essaie de donner aux accumula  teurs suivant l'invention une grande capacité  en augmentant les dimensions des éléments  dans tous les sens, il en résulte un accroisse  ment de la     résistance    interne et une diminu  tion de la capacité par unité de masse. Ces    inconvénients sont évités lorsqu'on augmente  la capacité des éléments en les allongeant seu  lement dans le sens axial sans augmenter leur  section transversale, de manière à leur donner  une forme longue de faible diamètre.  



  La     fig.    6 représente un élément de ce  genre comportant, à chaque     extrémité,    une  borne positive 7 et entouré de     l'électrode    né  gative 4 constituée par du zinc sur lequel est  fixée au     milieu    une bague 10 avec borne 11.  Cette disposition assure une bonne réparti  tion de la tension et se prête avantageuse  ment pour le groupement des éléments en pa  rallèle pour la constitution des batteries de  grand débit.  



  Il va de soi que rentrent dans le cadre  du domaine de l'invention, toutes les for  mes d'exécution des électrodes et de l'accumu  lateur proprement dit.

Claims (1)

1. REVENDICATION Accumulateur comportant un sel halogéné comme électrolyte, une électrode positive en charbon. et une électrode négative dont la. surface est constituée par un métal électro- négatif, accumulateur caractérisé en ce que l'électrolyte est constitué par une solution d'un iodure métallique immobilisée dans une masse absorbante. SOUS-REVENDICATIONS 1 Accumulateur suivant la revendication, caractérisé en ce que l'électrolyte est ad ditionné de sulfate de zinc.

   2 Accumulateur suivant la revendication, caractérisé en ce que l'électrolyte est addi- tionnné de phosphate de zinc. 3 Accumulateur suivant la revendication, caractérisée en ce que l'électrolyte est ad ditionné d'un chlorure métallique. 4 Accumulateur suivant la revendication, caractérisé en ce que l'électrolyte est ad ditionné d'un bromure métallique. 5 Accumulateur suivant la revendication, caractérisé en ce que la masse absorbante employée pour immobiliser l'électrolyte est constituée par un carton fait de ma tières cellulosiques.

   6 Accumulateur suivant la revendication, caractérisé en ce que l'électrode positive est composée d'une âme en charbon dur, peu poreux et très conducteur, revêtue d'une couche de matière poreuse, absor bante et conductrice, l'âme centrale sor tant seule â l'extérieur. 7 Accumulateur suivant la revendication et la sous-revendication 6, caractérisé en c@ que la couche de revêtement de l'électrode positive est constituée par du charbon po reux.

   8 Accumulateur suivant la revendication, caractérisé en ce que l'électrode positive est constituée dans son ensemble par une matière poreuse, absorbante et conduc trice. 9 Accumulateur suivant la revendication, caractérisé en ce que l'électrode négative comporte une couche de support en une matière conductrice inattaquable, recou verte du métal électronégatif qui se dé pose pendant la charge.

   1\0 Accumulateur suivant la revendication et la sous-revendication 9, caractérisé en ce que l'électrode négative est constituée par une enveloppe isolante recouverte in térieurement d'une couche de métal inat taquable qui est recouverte à son tour du métal électronégatif qui se dépose pen dant la charge. 11 Accumulateur de grande capacité et de grand débit, suivant la revendication, ca ractérisé en ce qu'il est constitué par le montage en parallèle d'éléments cylindri ques longs et de faible diamètre.

   12 Accumulateur suivant la revendication et la sous-revendication 11, caractérisé en ce que les électrodes positives portent des connexions aux deux extrémités, les con ducteurs partant de ces connexions étant reliés ensemble, et la connexion sur l'élec trode négative formant enveloppe se fai sant au milieu.