Comme on le sait, l'obtention d'organes de connexion solidement fixés sur des électrodes à structure fibreuse, afin d'assurer le contact électrique lors du montage dans un accumulateur, a généralement nécessité jusqu'ici plusieurs opérations relativement compliquées qui ne répondent pas aux exigences d'une fabrication rapide à l'échelle industrielle.
Ainsi, la plupart des modes de fixation couramment utilisés
(soudage, rivetage, agraffage, etc.) pour assurer la liaison des organes de connexion aux électrodes, posent des problèmes techniques importants. Or, ces problèmes sont particulièrement difficiles à résoudre dans le cas des électrodes récemment proposées pour les accumulateurs plomb-acide du type comprenant un support poreux, léger, formé d'un matériau non-conducteur, métallisé ou non, servant à porter la masse active de l'électrode. En effet, les propriétés mécaniques du plomb ne se prêtent guère aux dits modes de fixation conventionnels, de sorte que des organes de connexion formés de plomb et solidement ancrés dans les électrodes, sont particuliè.
rement difficiles à réaliser.
La présente invention a pour but d'obvier aux inconvénients cités ci-dessus, et cela en vue de simplifier notablement la fabrication des électrodes minces et légères, destinées aux accumulateurs plomb-acide, et notamment en vue de simplifier le procédé faisant l'objet du brevet no 566 083.
L'invention a pour objet un procédé de fabrication d'organes de connexion électrique intégrés à un feutre de fibres de verre, destiné à constituer le support des électrodes d'accumulateurs au plomb, caractérisé par le fait que l'on introduit ledit feutre dans un moule comprenant deux parties agencées de part et d'autre du feutre de manière à former une cavité délimitant le contour désiré de l'organe de connexion et à enserrer le feutre en dehors de cette cavité, et que l'on injecte dans cette cavité du plomb ou un alliage de plomb fondu, sous pression, de manière que la matière injectée remplisse cette cavité et pénètre dans une zone prédéterminée du feutre, située dans cette cavité, et qu'elle se solidifie rapidement dans la cavité pour y former l'organe de connexion intégré au feutre dans ladite zone.
L'invention est expliquée ci-après à l'aide d'exemples et du dessin annexé, dans lequel:
La fig. 1 montre, en coupe vertical schématique, une installation de fabrication d'électrodes en continu, laquelle comprend un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention.
La fig. 2 est une vue dudit dispositif suivant II-II de la fig. 1.
La fig. 3 est une coupe schématique verticale dudit dispositif.
Exemple I
On fabrique, en continu, des électrodes négatives munies chacune d'un organe de connexion et destinées aux accumulateurs plomb-acide.
La fig. 1 montre très schématiquement les diverses opérations qui sont effectuées lors de la fabrication. On utilise comme matériau de départ une bande continue 1 formée de fibres de verre assemblées à l'aide d'un liant et destinée à constituer le support des électrodes. Cette bande-support est enroulée sur un tambour 2 de stockage à partir duquel elle est déroulée et déplacée horizontalement à l'aide d'un dispositif d'entraînement (non représenté) permettant de lui imposer un mouvement intermittent correspondant à la cadence des opérations décrites ci-après:
A - Formation et fixation des organes de connexion sur le support
Des tronçons successifs de la bande-support 1 correspondant chacun à une électrode, sont d'abord soumis à une opération d'injection A.
Cette seule opération permet de former un
organe 3 de connexion in situ, c'est-à-dire sur la bande-sup
port 1 et d'assurer en même temps une fixation solide de cet
organe 3 (voir fig. 2) sur le support, grâce à des doigts 3a à
3e pénétrant dans le support.
Cette opération A est effectuée à l'aide d'un dispositif d'in
jection comportant deux coquilles mobiles 4 et 5 destinées à
enserrer chaque tronçon correspondant à une électrode. Ces
coquilles 4 et 5 présentent des gravures formant ensemble un
moule délimitant une cavité qui correspond au contour de
l'organe 3 de connexion (voir fig. 2). Les parties restantes de
ces coquilles sont cependant agencées de manière que ledit
tronçon de la bande 1 soit soumis à un pincement en dehors du
contour de la cavité du moule.
La température du moule est en outre maintenue à une
valeur constante, d'environ 500 oC en l'occurrence, à l'aide
d'un thermostat représenté schématiquement par les éléments
6et7surlafig. 1.
Comme il ressort en outre de la fig. 3, l'opération d'injection
est effectuée à l'aide d'une buse 8 qui communique avec un réservoir 9 de plomb fondu maintenu à une température constante comprise entre 400O et 500 C. Un piston 10 associé à la buse 8 permet d'injecter rapidement une quantité déterminée de plomb fondu sous pression après l'introduction de la buse 8 dans un passage d'injection 11 formé par les deux coquilles 4 et 5 lorsqu'elles enserrent la bande-support 1.
Les organes de connexion 3 sont ainsi formés successivement lorsque la bande-support 1 est avancée pas à pas, I'injection étant effectuée chaque fois lors du positionnement du tronçon correspondant de la bande stationnaire entre les coquilles 4 et 5. A cet effet, on effectue chaque fois les pas suivants: - fermeture des coquilles 4, 5 du moule; - application de la buse 8 d'injection au passage 11 du moule; ¯actionnement du piston 10 de manière à prélever une quantité dosée de plomb fondu à partir du réservoir 9 et à l'injecter rapidement, sous pression, dans la cavité du moule; le plomb liquide pénètre ainsi dans la zone correspondante de la bandesupport et se solidifie aussitôt qu'il a rempli la cavité; - ouverture des coquilles 4, 5 du moule après recul de la buse 8.
Cette suite de pas permet d'obtenir très rapidement l'organe de connexion 3 solidement ancré à chaque tronçon de la bande-support 1, qui est destiné à fournir une électrode. En effet, il suffit d'avancer la bande 1 sur une distance correspondant à la largeur d'un tronçon, afin de pouvoir fournir l'organe de connexion suivant.
B - Introduction de la masse active
Chaque tronçon, muni de son organe de connexion 3, passe ensuite dans une zone B où un mélange pulvérulent formé de
PbO et Pb est introduit dans les interstices de la bande 1, par filtration. A cet effet, une suspension de ce mélange dans de l'eau désionisée est prélevée d'un réservoir 12 et distribuée sur la bande 1 pendant que celle-ci se déplace et vient en regard d'un dispositif de filtration 13 disposé sous la bande 1. La suspension est ainsi soumise à une aspiration à travers la bande 1 et subit une filtration lors de laquelle les particules en suspension sont retenues et remplissent progressivement les interstices de la bande.
C - Découpage des électrodes
La bande 1, ainsi imprégnée et munie d'une série d'organes 3 de connexion, est ensuite découpée en plaques à l'aide d'un dispositif de coupe 14, afin d'obtenir les plaques d'électrodes ayant la largeur désirée et correspondant chacune à l'un desdits tronçons de la bande. Ces plaques sont ensuite transférées à àun bac 15 où elles sont stockées avant d'être soumises à l'opération finale, dite de formation, servant à obtenir le plomb spongieux constituant la masse active. On utilise à cet effet des techniques de formation bien connues dans le domaine de la fabrication des électrodes au plomb.
On obtient ainsi des électrodes négatives garnies de leur masse active et déjà munies de leurs organes de connexion électrique 3, dont les doigts 3a à 3e permettent d'assurer un bon contact électrique avec la masse active.
Exemple 2
On fabrique des électrodes négatives en effectuant d'abord les opérations A et B décrites ci-dessus dans l'exemple 1.
Toutefois, avant le découpage des électrodes, on soumet le mélange pulvérulant, introduit dans la bande 1 lors de la filtration, à un séchage à l'air ambiant suivi d'un traitement pendant quelques minutes à l'acide sulfurique en solution aqueuse diluée. Ce traitement à l'acide sert à transformer partiellement le PbO contenu dans le mélange en PbSO4. De plus, les plaques d'électrodes, ainsi traitées, découpées et stockées dans le bac 15, sont soumises pendant 24 heures à l'air à 50 C et 50% d'humidité relative. On effectue ainsi, dans ce bac 15, un traitement servant à transformer en PbO le plomb métallique contenu dans les plaques d'électrodes.
On obtient ainsi des plaques d'électrodes négatives pouvant être stockées pendant des périodes relativement longues jusqu'à leur montage dans un accumulateur plomb-acide où elles peuvent être soumises à une opération préalable de formation électrochimique, avant d'être mises en service.
Exemple 3
On fabrique, en continu, des électrodes positives munies chacune d'un organe de connexion électrique et destinées aux accumulateurs au plomb-acide.
On utilise à cet effet l'installation représentée sur les fig. 1 à 3 pour effectuer les opérations A, B et C décrites dans l'exemple 1.
Toutefois, avant de former les organes de connexion 3 par l'opération A, on soumet la bande-support 1 provenant du tambour de stockage 2 à une métallisation permettant de recouvrir les fibres de verre constituant la bande 1 d'un revêtement mince formé d'un alliage plomb-antimoine. Cette métallisation est effectuée par projection de l'alliage fondu à l'aide de deux dispositifs de projection à l'arc électrique (non représentés) entre lesquels on fait défiler la bande 1 à vitesse constante.
La bande ainsi métallisée est ensuite munie d'organes de connexion et imprégnée, et cela en effectuant respectivement les opérations A et B déjà décrites dans l'exemple 1. La bande 1, ainsi métallisée, munie d'organes de connexion 3 et imprégnée, est alors soumise au séchage et au traitement à l'acide sulfurique avant d'être découpée en plaques qui sont stockées dans le bac 15 où elles sont traitées, tous ces traitements étant effectués comme décrit dans l'exemple 2.
On obtient ainsi des plaques d'électrodes positives qui peuvent être stockées pendant de longues durées et qui sont prêtes au montage dans un accumulateur plomb-acide. Après le montage, les électrodes peuvent être soumises à une opération de formation électrochimique avant d'être mises en service.