Pile sèche La présente invention concerne une pile sèche qui est caractérisée par une fermeture supérieure rigide, un dispositif d'étanchéité intérieur flexible délimitant avec la fermeture supérieure rigide un es pace supérieur libre, et une rondelle permettant l'échappement des gaz, montée dans l'espace supé rieur libre.
Le problème de la suppression des fuites dans les piles sèches se pose depuis plusieurs années. Un des principaux moyens de résoudre ce problème con siste à disposer la pile dans un récipient fermé. Une des solutions les plus courantes consiste à choisir un récipient en métal, mais elle a l'inconvénient de la corrosion subie par le métal sous l'effet de l'exsudat de la pile, lequel risque de le détruire et par suite de l'empêcher de remplir sa fonction. D'autre part, les récipients, qui ne se corrodent pas n'ont pas la résistance mécanique des récipients en métal et la pression qui s'établit dans le récipient est suffisante, dans certains cas, pour faire bomber le récipient et même le faire éclater dans les conditions les plus défavorables.
Pour remédier aux inconvénients précités des dis positifs à haute pression décrits ci-dessus, il a été proposé de construire des dispositifs à basse pression de façon, à atténuer les fuites de liquide tout en per mettant au gaz de s'échapper d'une manière continue de la pile. Cet échappement peut s'effectuer par l'électrode centrale en charbon et par un trou percé dans la capsule d'extrémité posée sur elle, ou par des intervalles éventuels, ménagés par exemple entre la fermeture et l'enveloppe.
La principale difficulté qu'on rencontre dans ces dispositifs consiste en ce que les trajets d'échappement du gaz ont tendance à s'obstruer, parfois au cours de la fabrication de la pile, parfois en service, de sorte que le dispositif con sidéré comme étant à basse pression devient en réa lité un dispositif à haute pression, dont le récipient se bombe ou se rompt et d'où le liquide fuit.
L'invention vise à établir dans une pile sèche un trajet d'échappement du gaz qui fonctionne d'une manière continue.
L'invention est décrite en détail ci-après avec référence au dessin ci-joint, sur lequel la fig. 1 est une élévation verticale avec coupe partielle d'une pile sèche conforme à l'invention<B>;</B> la fig. 2 est une élévation semblable de la partie supérieure seulement d'une première variante de la pile de la fig. 1 ; la fig. 3, semblable à la fig. 2, représente une deuxième variante ; la fig. 4 représente de même une troisième va riante ;
la fig. 5 représente une quatrième variante, et la fig. 6 est une coupe verticale de la partie supé rieure d'une pile conforme à l'invention ayant servi. La pile C de la fig. 1 comporte une électrode 10 en zinc en forme de cuvette qui contient un électrolyte immobilisé 12, un mélange dépolarisant 14 et une électrode en charbon 16 enrobée dans le mé lange dépolarisant 14.
Un dispositif d'étanchéité in térieur, disposé juste au-dessous de la partie supé rieure de la cuvette 10 dans une position dans la quelle il délimite un espace libre inférieur 18 au dessus du mélange dépolarisant 14 et un espace libre supérieur 24, comporte un collier supérieur 20 et une couche d'étanchéité molle 22 maintenue en place par l'extrémité supérieure de la cuvette 10 dont le bord 23 est rabattu en dedans.
Le collier supérieur 20 consiste de préférence en papier ou autre ma tière fibreuse, protégée contre la pénétration de l'élec trolyte par une couche 21 en matière plastique telle que le polyéthylène. Un cordon 25 peut être repous sé dans l'électrode en cuvette 10 de façon à contri buer à déterminer la position du collier supérieur 20 pendant la fabrication de la pile.
La couche d'étan chéité 22 est de préférence en paraffine molle et on a obtenu des résultats satisfaisants avec une paraf- fine microcristalline à point @de fusion d'-environ 160,1C. Elle peut aussi consister en un mélange d'asphalte et de pétrole, si on le désire.
Une ron delle 26 dite d'échappement permettant l'échap pement des gaz, percée d'un trou central de passage de l'électrode en charbon 16, est disposée à une certaine distance au-dessus de la couche d'étanchéité 22 et dans l'espace libre supérieur 24.
De préférence, la rondelle 26 s'ajuste assez étroitement sur l'élec trode 16 de façon à contribuer à la maintenir en place pendant la fabrication. La rondelle d'échappe ment 26 forme en combinaison avec la fermeture de la pile un passage du gaz et consiste de préférence en papier ou autre matière fibreuse.
Grâce à la pré sence de cette rondelle d'échappement des gaz, tout déplacement vers le haut du dispositif d'étanchéité déformable n'obstrue pas le trajet d'échappement des gaz vers la fermeture supérieure.
La fermeture choisie de préférence consiste en une capsule métallique à rebord 28 supportée par la partie supérieure de l'électrode en charbon 16 et portant une rondelle isolante 30 sur-laquelle repo sent les bords périphériques intérieurs d'une rondelle métallique 32 dont les bords extérieurs forment un joint étanche avec une double enveloppe 34.
La dou ble enveloppe 34 qui, dans la forme de construction de la fig. 1 est en une matière ne se corrodant pas, empêche le liquide de passer et s'ajuste assez étroi tement sur l'électrode 10; en formant ainsi une chambre supplémentaire 36 dans laquelle arrive l'ex sudat de la pile en cas de perforation de l'électrode en zinc 10. De même, la double enveloppe 34 est fixée sur un faux-fond 38 en contact avec l'électrode en zinc 10.
Comme l'indiquent les fig. 2 à 5, l'invention ad met d'autres formes de construction. Par exemple (fig. 2) le diamètre de la rondelle d'échappement 40 peut être un peu plus grand que celui de l'électrode en zinc 10 en forme de cuvette sur les bords supé rieurs de laquelle elle repose. Ou bien (fi-. 3) un cou vercle en une seule pièce 42 percé d'un trou d'échap pement 44 peut remplacer la fermeture en trois pièces des fig. 1 et 2. On remarquera que le diamètre de la rondelle d'échappement 40 est plus grand que sur la fig. 1.
Elle sert ainsi à isoler le couvercle 42 de l'électrode en cuvette 10 en même temps qu'elle rem plit sa fonction d'échappement des gaz. Dans la forme de construction de la fig. 4, les bords périphériques extérieurs de la rondelle métallique 46 de la ferme- Cure en trois pièces sont fixés sur les bords supé rieurs de la cuvette en zinc 10, tandis que la forme de construction intérieure est la même que sur la fig 1. Cette forme de construction peut comporter une double enveloppe (non représentée) de la pile et fixée sur elle d'une manière courante.
A la fig. 5, un tube en carton 50 ou autre matière perméable aux gaz est disposé autour de l'électrode en charbon 16 dans l'espace libre 18 de façon à empêcher l'exsudat de la pile de venir en contact avec l'électrode et de bloquer ainsi le passage du gaz. Bien entendu, ce tube peut faire partie des autres formes de construc tion.
Après avoir décrit la construction de piles con formes à l'invention, il y a lieu d'en considérer le fonctionnement. Le gaz se dégage pendant qu'on se sert de la pile et surtout dans des conditions de fonc tionnement rigoureuses. Ce gaz peut s'échapper à travers ou autour de l'électrode en charbon 16 dans l'espace libre supérieur 24 et finalement à travers l'élément de fermeture ou la paroi latérale de l'en veloppe, sans effet sur le dispositif d'étanchéité inté rieur.
En même temps, le liquide peut s'exsuder du mélange dépolarisant et s'accumuler dans l'espace libre 18. Etant donné que le dispositif d'étanchéité intérieur qui se compose du collier supérieur 20 et de la couche garniture 22 est flexible et déformable, la pression de ce liquide et du gaz qui s'y trouve aussi emprisonné a pour effet de le pousser vers le haut dans la direction de la fermeture supérieure.
Du fait de ce mouvement, le volume de l'espace libre supé rieur 24 diminue et celui de l'espace inférieur 18 augmente tandis que la pression dans ce dernier s'abaisse.
Si un trou se perce dans l'électrode en zinc 10 et si le liquide s'échappe dans la chambre 36 entre l'enveloppe 34 et l'électrode 10, la couche de garniture 22 empêche ce liquide de sortir par le dis positif de fermeture (fig. 6) en obturant d'une ma nière efficace le joint entre l'élément de fermeture 32 et l'enveloppe 34. Cette fonction est remplie dans les dispositifs des fig. 2 et 3 par la rondelle d'échap pement 40.
On voit cependant que, malgré le mouvement du dispositif d'étanchéité intérieur, le trajet d'échap pement du gaz reste ouvert. Ce trajet part de l'es pace libre 18, passe de bas en haut dans l'électrode 16 ou entre elle et les bords décalés du dispositif d'étanchéité intérieur et aboutit à la rondelle d'échap pement 26 et à la rondelle isolante 30 pour sortir finalement de la pile et de son récipient. Le gaz s'échappe donc d'une manière continue et une pres sion sensible de gaz ne s'établit jamais dans la pile ou dans son récipient.
Dans une pile dont le cou vercle métallique est en une seule pièce (fig. 3), le trajet d'échappement peut passer par le trou 44 ou par le joint entre le couvercle 42 et l'enveloppe 34 ou encore par la paroi latérale de l'enveloppe. On remarquera que la rondelle d'échappement 40 est disposée au-dessus des bords supérieurs de l'élec- trode du récipient 10 et se prolonge à peu près jus qu'à la paroi intérieure de l'enveloppe 34.
On a fait subir à plusieurs exemplaires de la pile selon l'invention des essais dans des conditions d'usage normal et dans des conditions de fonctionne ment rigoureux ; ces essais ont fait ressortir l'effica cité des mesures propres à l'invention, car des piles d'une forme de construction d'ailleurs identique, mais ne comportant pas de rondelle d'échappement se sont détruites en éclatant sous l'effet de la pression qui s'y est établie, tandis qu'on n'a jamais observé aucun indice de l'établissement d'une pression dans les piles conformes à l'invention, ni aucune fuite au cours des essais de rupture.
Un des avantages de l'invention est de permettre la suppression de l'orifice d'échappement ordinaire ménagé dans la capsule posée sur l'électrode centrale. Ces orifices ont été prévus dans les formes de cons- truction antérieures pour permettre au gaz de s'échapper, mais ils ont souvent fait échapper aussi une certaine quantité de liquide qui endommage la surface de contact.
La capsule des piles conformes à l'invention ne comporte pas de préférence d'orifice d'échappement et le trajet d'échappement est plus sinueux. L'humidité éventuellement entrainée avec le gaï est retenue au-dessous du dispositif de ferme ture ou absorbée par l'échappement ou par la ron delle isolante.