Dispositif électrolytique. Cette invention a pour objet un dispositif électrolytique, pouvant par exemple être éta bli sous forme d'électrolyseur d'eau (généra teur d'oxygène et d'hydrogène) et qui com porte au moins unie électrode bipolaire formée d'une lame métallique montée entre deux distributeurs de courant électrique et dont le plan principal est disposé dans la direction d'un courant électrique passant à travers la laine d'un distributeur à l'autre.
De préférence,,des diaphragmes sont dis posés entre les bords longitudinaux de la lame-électrode et les distributeurs de courant, alors que la latrie-électrode est avantageuse ment combinée, des deux côtés, avec des cloisons disposées pour séparer la surface de la lame-électrode en une partie positive et en partie négative.
Le dessin ci-annexé, donné à titre d'exem ple, concerne plusieurs formes d'exécution de l'objet de l'invention La fig. 1 est une vue schématique d'une forme d'exécution à électrode bipolaire uni que ; La fig. 2 est une vue schématique d'une disposition d'électrode bipolaire dans titi élé ment d'accumulateur ; La fig. 3 est une vue schématique de la disposition de l'électrode bipolaire dans titi électrolyseur d'eau (générateur d'oxygène et d'hydrogène) ;
La fig. 4 est une vire schématique d'une forme d'exécution ayant titi certain nombre d'électrodes bipolaires disposées en séries ; La fig. 5 est une coupe horizontale d'trtr électrolyseur d'eau (générateur d'oxygène et d'hydrogène) comportant des électrodes bipo laires ci) série- parallèle, la coupe étant prise suivant la ligne 5-5 de la fig. 6 ;
La fig. 6 montre titi détail en coupe ver ticale suivant. la ligne 6-6 de la fig. 5 d'une partie du dispositif représenté à la, fig. 5 ; La fig. 7 est un détail en perspective représentant une lame d'électrode, une cloi son de division et une partie d'une barre d'assemblage ; La fig. 8 est une vue de face d'un frag ment de cadre ; La fig. 9 est une vue de côté d'une va riante.
L'électrode du dispositif représenté en fig. 1 est constituée par une lame métallique mince 1, d'une section transversale sensiblement uni- foi-me, qui possède une grande surface active pour la masse de métal.
La laine 1 est longue et étroite et formée à l'aide d'une feuille mince ou même de clinquant ou d'une toile métallique fine, et elle est placée entre deux distributeurs de courant électrique 2 de telle façon que ses bords longitudinaux soient situés aussi près que possible de ces distributeurs, ainsi que cela est représenté à la fig. 1, le plan principal de la lame étant ainsi placé dans la direction du trajet du courant passant à travers la larme d'un des distributeurs de courant à l'autre.
Dans l'élément d'accumulateur représenté en fig. 2, l'électrode en forme de laine mince 1 est placée entre des diaphragmes 3 disposés entre les bords longitudinaux de la lame et les distributeurs de courant 2, ces diaphragmes étant en matière diélectrique poreuse.
Dans l'électrolyseur d'eau représenté à la fig. 3, la laine 1 est placée comme repré senté et décrit en regard de la fig. 2 et des cloisons de division 4 sort disposées dans le sens transversal par rapport à la laine, sui, toute la longueur de celle-ci, de façon à former deux chambres à gaz 5 et 6 entre les diaphragmes 3 et les cloisons 4.
Plusieurs lames bipolaires 1 peuvent être disposées cri série, toutes dans une même file longitudinale, comme représenté en fig. 4, entre les distributeurs de courant 2, chaque laine 1 étant séparée de la lame adjacente par un intervalle électrolytique minimum occupé par un diaphragme 3 en matière diélectrique poreuse.
Une autre forme d'exécution d'électrolyseur d'eau est représentée dans les fig. 5 et 6 qui sont schématiques, en ce sens que les intervalles séparant les diverses lames 1 ont été consi dérablement exagérés. Les lames bipolaires 1 sont disposées, deux à deux, entre les dis tributeurs de courant 2 de façon à former deux rangées de laines juxtaposées et peu vent, par exemple, avoir chacune environ 19 millimètres de largeur et 609 millimètres de longueur. Les larves des deux rangées sont disposées parallèlement entre elles et espacées d'environ 0,3 millimètres par des cloisons d'espacement 4. Celles-ci sont péférablement constituées par des larves étroites d'environ 2,4 millimètres (le largeur.
Les cloisons de séparation 4 ont la même longueur que les lames 1 et peuvent être faites de toute ma tière désirée, et comme les laines 1 sont disposées en parallèle et qu'il n'est pas né- cessaire de les isoler les unes des autres, les cloisons 4 peuvent être faites en toute ma- tière insensible à l'électrolyte susceptible de former des joints hermétiques entre les lances. Le nombre de laines désiré étant assemblé, de façon que l'ensemble présente par exemple une largeur totale de 609 millimètres, l'en semble est assemblé par serrage.
Dans cette construction, les lames des deux rangées sont disposées de telle façon que leurs grandes surfaces sont tournées l'une vers l'autre et, lorsque le courant est amené à l'un des bords longitudinaux d'une larve quelconque, le cou rant se rend vers le bord opposé dans la direction du grand plan de la, lame. Les bord supérieurs et inférieurs des lames 1 et des cloisons 4 présentent des encoches 8 (fig. î) pour la réception de barres métalliques d'as- semblage 9.
L'assemblage des laines et cloisons de chaque rangée est réalisé au moyen de deux cadres rectangulaires ouverts 11 et 12. Sur un des côtés opposés du cadre 11 sont pré vues des cavités 13 (fig. 6 et 8) pour la réception des barres métalliques 9 lesquelles y sont maintenues par le cadre 12 y appli qué, le joint compris entre ces cadres étant rempli de peinture, ciment ou matière ana logue pour en assurer l'étanchéité. Les bords longitudinaux libres des lames 1 sont situés dans le mêirre plan que les côtés libres de l'ensemble des cadres 11, 12.
Les laines 1 et les cloisons 4 clé elraque rangée ne s'étendent pas entièrement depuis le sommet jusqu'au bas des cadres 11. 12, un espace 15 étant prévu au-dessus de l'en- .semble des laines et titi espace 16 au-dessous de cet ensemble. Les barres 9 subdivisent ces espaces, de façon â former deux chambres 5 et 6 (fig. 6) situées de chaque côté de la file de cloisons 4, les laines 1 formant entre elles un grand nombre de conduits verticaux s'étendant entre les espaces 15 et 16.
Les deux groupes de cadres 11, 12 correspon dant aux deux rangées de lames 1 main tiennent entre eux le diaphragme 3 qui sépare les bords longitudinaux adjacents des laines des deux rangées.
Les distributeurs de courant 2, dont le nombre et l'espacement correspondent aux lames bipolaires des deux rangées, sont rigi- denrent fixés les uns aux autres et en contact électrique avec des barres collectrices 17, destinées à être reliées à une source de cou rant électrique.
Les barres collectrices 17 et lus distributeurs de courant 2 sont supportés dans des éléments de châssis 18 composés chacun d'une boîte creuse ouverte d'trrr côté, ces éléments de châssis se plaçant de part et d'autre des deux paires de cadres.
11, 12, avec iuterposition, chaque fois, d'un dia phragme 3 occupant le petit intervalle entre les laines 1 et les distributeurs de courant 2, et le tout étant relié ensemble par des bou lons 19 passant à travers les éléments<B>de</B> châssis et les cadres.
Le courant électrique est amené aux dis tributeurs extrêmes et passe de ceux-ci aux laines adjacentes 1 à travers les diaphragmes qui sont préférablement composés de tissu d'antimite. Les laines sont rendues bipolaires en ce sens que le courant pénètre par nu bord longitudinal des lames qui constitue le bord négatif, parcourt la largeur de la laine et sort par le bord opposé ou positif. Cette transmission de courant s'effectue d'un bout â l'autre de la longueur de la batterie ainsi formée qui peut renfermer tout nombre dési rable de laines bipolaires.
L'hydrogène est engendré sur la partie négative de chaque lame-électrode, individuelle, et l'oxygène est engendré sur chaque partie positive de celle-ci. Ces parties sont sépa- rées par des cloisons de division 4 et 9 et les gaz formés sont évacués hors de leurs chambres respectives de toute façon appropriée.
Les lames-électrodes individuelles étant placées uniformément, il en résulte que les laines des deux rangées successives sont placées respectivement en alignement l'une avec l'autre et qu'il existera titi passage de courant approximativement uniforme vers cha que électrode séparée et individuelle et comme les lames ont toutes un potentiel analogue et sont toutes montées en parallèle, il est sans importance que les laines individuelles soient, oui non, en contact métallique dans chaque rangée.
Chaque lame-électrode peut être excessivement mince et, par suite de la disposition en parallèle, le courant petit être uniformément distribué à travers un grand nombre de laines.
r1 titre d'exemple, orr in diquera que si chaque rangée comporte ap- proximativement 700 laines et que ces laines ont 609 millimètres de longueur et 19 milli mètres de largeur et que l'intensité du cou rant est de 700 ampères, chaque lame ne sera parcourue que par un ampère passant à. travers une longueur de 609 millimètres,
de sorte qu'il ne passera que 1j609 d'ampère par millimètre à travers une largeur de larme de 19 millimètres. On remarquera en- outre qu'une tris grande surface métallique est exposée à l'action électrolytique.
Quand les pièces sont assemblées comme représenté dans les fig. 5 et 6, la boîte oui récipient formé par les éléments de châssis et les cadres est rempli d'eau convenablement traitée pour former un électrolyte. Le niveau de l'électrolyte petit être situé en tout point au-dessous des bords supérieurs des laines 1. L'électrolyte peut passer à travers les dia phragmes 3, niais ne petit pas passer à tra vers les cloisons de séparation 4 et 9.
Quand cri fournit du courant électrique aux distri buteurs de courant, le courant électrique passe à travers les diaphragmes poreux à l'intérieur de l'électrolyte et les cloisons de séparation 4, par le trajet métallique offert pal- les lames 1. Les bords longitudinaux des preiniëres lames qui reçoivent le courant ont le signe négatif et l'hydrogène prend nais sance sur ces parties des larmes. Le gaz rie peut pas passer à travers les diaphragmes 3 ou les cloisons 4 et il en résulte qu'il s'élève dans l'espace situé au-dessus des lames, d'où il et évacué de toute manière désirée.
Le courant partant des bords lorrgitrrdiiraux oppo sés des laines rend ces bords positifs et l'oxygène est engendré' sur ces parties des laines et de ce côté de la cloison et est évacué comme précédemment. La même ac tion se répète d'un bout .à l'autre de la batterie.
La forme d'électrode représentée et décrite convient particulièrement pour la production de l'oxygène et de l'hydrogène, mais il est bien entendu due la même disposition de laines bipolaires peut être appliquée d'une façon très efficace à d'autres formes de dis positifs électrolytiques.
Dans le cas de batteries d'accumulateurs, les espaces séparant les lames-électrodes bi polaires individuelles 1 peuvent être remplis de matière active d'une espèce déterminée (par exemple de poudre de fer) d'un côté des cloisons de séparation 4 et de matière active d'une autre espèce déterminée (pal, exemple de nickel en poudre) de l'autre côté des cloison, et ces espacës peuvent être disposés hori zontalement de faon que la matière active y soit maintenue en position.
La fig. 9 repré sente schématiquement une variante de ce genre, les mêmes lettres désignant les rnêe- mes parties que dans les figures précédentes.