FR2666176A1 - Separateur et accumulateur plomb-acide scelle. - Google Patents

Abstract

Séparateur ne comprenant pratiquement que des fibres de verre contenant des alcalis ayant un diamètre de fibre moyen inférieur 2 mum, et ayant une vitesse d'écoulement de l'électrolyte inférieure à 80 mm/h et une teneur en soufre S à la surface des fibres de verre inférieure à 0,02 % en poids, et batterie plomb-acide scellé utilisant ce séparateur.

Description

SEPARATEUR ET ACCUMULATEUR PLOMB-ACIDE SCELLE

La présente invention concerne un séparateur et un accumulateur plombacide scellé, et plus particu-

liè rement un séparateur provoquant une séparation moin- 5 dre de l'électrolyte, et un accumulateur plomb-acide scellé d'une longue durée de vie et peu onéreux utili-

sant ce séparateur. Un accumulateur plomb-acide scellé comprend des séparateurs et des plaques empilées dans un réci-

pient, dans lequel l'électrolyte de l'accumulateur est retenu dans les pores des séparateurs et à la fois dans les plaques d'électrodes positive et négative de manière à ne pas couler L'accumulateur plomb- acide scellé pos- sède la caractéristique avantageuse d'une excellente

résistance aux chutes de liquide, n'exigeant pas de complément d'eau et provoquant moins de décharge spon-

tanée. Comme il est décrit dans le brevet japonais Sho 63-27826, dans un accumulateur plomb-acide scellé de forte capacité avec une grande hauteur de plaque, l'électrolyte retenu dans les pores des séparateurs et

dans les plaques est le siège d'une différence de concentration dans le sens vertical après des charges et décharges répétées, bien que la concentration soit25 uniforme au moment de l'injection C'est-à-dire qu'une stratification est provoquée, dans laquelle la concen-

tration de l'électrolyte est plus élevée dans la partie inférieure du séparateur Comme la stratification tend à être provoquée principalement dans les séparateurs, il est nécessaire d'augmenter la rétention d'électrolyte du séparateur, d'éliminer la différence de rétention de l'électrolyte entre les parties supérieure et infé- rieure du séparateur ou d'augmenter la viscosité de l'électrolyte en ajoutant une fine poudre de silice.35 Jusqu' à présent, on a utilisé surtout des

séparateurs principalement composés de fibre de verre.

Pour empêcher l'apparition d'une stratification, diver-

ses améliorations ont été essayées pour augmenter la

rétention de l'électrolyte des séparateurs utilisés.

Par exemple, les brevets japonais mis à la

disposition du public Sho 62-133669 et 62-136751 décri-

vent des séparateurs revêtus d'une poudre, par exemple de Si O 2, de Ti O 2 ou d'oxyde de terre rare, ou mélangés avec celle-ci Les brevets japonais mis à la disposition

du public Sho 63-152853, 62-221954 et 61-269852 décri-

vent l'utilisation de silice, ou de perlite façonnée

comme poudre.

En outre, les brevets japonais mis à la dispo-

sition du public Sho 63-143742 et 63-146348 décrivent

un séparateur comprenant de fines fibres de verre tubu-

laires. Un des buts de la présente invention est de

fournir un séparateur provoquant moins de stratifica-

tion de l'électrolyte et capable d'assurer une pression

d'empilement constante, ainsi qu'un accumulateur plomb-

acide scellé d'une longue durée de vie et peu onéreux

utilisant un tel séparateur.

Un autre but de la présente invention est de

fournir un séparateur capable d'empêcher la stratifi-

cation, ayant une valeur élevée du rapport densité apparente/pression d'empilement, facile à assembler dans

le bac d'un accumulateur et ne provoquant pas de disper-

sion de la pression d'empilement, ainsi que de fournir un accumulateur plomb-acide scellé utilisant un tel

séparateur.

Un autre but de l'invention est de fournir un séparateur et un accumulateur plomb-acide scellé ayant une rétention de l'électrolyte du séparateur

remarquablement élevée, capable d'uniformiser la réten-

tion d'électrolyte dans le sens vertical du séparateur et d'empêcher la stratification, fournissant ainsi une

durée de vie extrêmement longue.

En conséquence, on peut obtenir une batterie

p Lomb-acide scellé de longue durée ayant des performan-

ces d'accumulateur stables et excellentes non seulement

pour un accumulateur plomb-acide scellé de faible capa-

cité, mais également pour un accumulateur plomb-acide scellé de forte capacité avec une grande hauteur de plaque Il apparaitra qu'une telle amélioration de la

durée de vie peut être obtenue non seulement en utilisa-

tion cyclique, mais également comme batterie flottante.

Un autre but de la présente invention est de fournir un séparateur qui soit souple et très élastique, et qui puisse en conséquence être assemblé aisément dans

le bac et qui ait une pression d'empilement constante.

Le séparateur conforme à la présente invention comprend essentiellement des fibres de verre contenant des alcalis, de diamètre de fibre moyen inférieur à 2 gm, il a une vitesse d'égouttage de l'électrolyte inférieure à 80 mm/h, une teneur en soufre (S) à la surface des fibres de verre inférieure à 0,02 %, de préférence comprise entre 0,002 et 0,02 % en poids, un rapport densité apparente/pression d'empilement supérieur à 1,3 x 10 i O-4 cm-1, de préférence compris entre 1,3 x 10-4 cm-1 et 1,6 x 10-4 cm-1, une25 densité sous une pression de 20 kg/dm 2 inférieure à 0,155 g/cm 3, de préférence comprise entre 0,11 et 0,155 g/cm 3, et une densité

sous une pression de 60 kg/dm 2 inférieure à 0,220 g/cm 3, de préférence comprise entre 0,18 et 0,220 g/cm 3, et une rétention de l'électrolyte supérieure à 1,35 g/cm 3, de préférence comprise30 entre 1,35 et 2,1 g/cm 3.

L'accumulateur plomb-acide scellé conforme à la présente invention utilise le séparateur décrit ci-dessus Comme le séparateur utilisé pour l'accumulateur plomb-acide scellé conforme à la présente invention a une vitesse d'égouttage de l'électrolyte

inférieure à 80 mm/h, la stratification peut être empêchée Si-

la vitesse d'égouttage de l'électrolyte dépasse mm/h, les performances de rétention de l'électrolyte sont insuffisantes, et en conséquence, la l'stratification" dans laquelle la concentration de l'électrolyte varie dans le sens vertical du séparateur devient remarquable

après des cycles de charge/décharge répétés.

Pour empêcher la stratification, on préfère une vitesse d'écoulement de l'électrolyte plus basse, mais si elle est trop basse, il faut beaucoup de temps pour verser l'électrolyte En conséquence, la vitesse

d'écoulement de l'électrolyte dans le séparateur, utili-

sée pour l'accumulateur plomb-acide scellé conforme à la présente invention, est de préférence de 5 à 80 mm/h,

et mieux encore de 20 à 70 mm/h.

Dans la présente invention, la vitesse d'écou-

lement de l'électrolyte du séparateur utilisé pour l'accumulateur plomb-acide scellé peut être déterminée

par la méthode décrite dans les exemples ci-après.

Le séparateur utilisé pour l'accumulateur plomb-acide scellé conforme à la présente invention comprend 100 % de fibres de verre ayant un diamètre moyen de fibre inférieur à 2 pm, de préférence inférieur à 0,9 im Il a été décrit dans notre demande de brevet

antérieure que l'effet d'obtention d'une vitesse d'écou-

lement de l'électrolyte de 100 mm/h pouvait être obtenu au moyen d'un séparateur comprenant 100 % de fibres de verre ayant un diamètre moyen des fibres inférieur à

0,65 pm, mais un séparateur pour un accumulateur plomb-

acide scellé ayant une vitesse d'écoulement de l'élec-

trolyte inférieure à 80 mm/h peut aussi être obtenu en utilisant des fibres de verre ayant un diamètre de fibre moyen de 0,65 à 0,9 pm Ce principe sera décrit plus loin. Si le diamètre de la fibre de verre est trop faible, le coût du séparateur augmente Par conséquent,

on préfère, dans le séparateur utilisé pour l'accumula-

teur plomb-acide scellé conforme à la présente inven-

tion, que le diamètre de fibre moyen des fibres de verre soit supérieur à 0,4 plm, et en particulier supérieur

à 0,6 ipm -

Les fibres de verre du séparateur sont de préférence composées d'un verre de silicate contenant

des alcalis.

Dans la présente invention, comme des fibres de verre sont utilisées dans l'accumulateur, on utilise adéquatement celles ayant une résistance aux, acides

suffisante, parmi les fibres de verre de silicate conte-

nant des alcalis Le degré de résistance aux acides est de préférence tel que la perte de poids mesurée par la

JIS C-2202 sous la forme de fibres de verre d'un diamè-

tre moyen inférieur à 1 pm, soit inférieure à 2 % En outre, pour la composition de ces fibres de verre, on peut mentionner celles comprenant principalement, en poids, 60 à 75 % de Si O 2 et 8 à 20 % de R 20 (oxyde de métal alcalin tel que Na 20 et K 20), dans lesquelles la somme de Si O 2 et de R 20 varie de 75 à 90 %, et contenant également une ou plusieurs autres matières telles que Ca O, Mg O, B 203, A 1203, Zn O et Fe 203 Des exemples de verre de silicate contenant des alcalis préférés sont

donnés dans le tableau 1 ci-dessous.

TABLEAU 1

Ingrédient de la Nature du verre composition (% en poids) A B C Si O 2 68,5 66,5 72,6 Ca O 6,7 6,5 7,3 Mg O 2,5 2,6 3,9

B 203 4,0 4,7

Na 2 O 14,1 10,1 13,0

K 20 1,4 1,5 0,9

AL 203 2,5 4,1 1,7

Zn O 3,6 Fe 2 03 0,1 Dans la demande de brevet antérieure, il est indiqué que le séparateur utilisé pour l'accumulateur

plomb-acide scellé peut contenir de la poudre de silice.

Cependant, comme le séparateur préparé en mélangeant et en transformant en feuille la poudre de silice est inévitablement durci, il ne convient pas pour rendre le séparateur souple En outre, lorsque de la poudre de silice est mélangée en vue de la transformation en feuilles, la densité du séparateur augmente, diminuant la porosité et réduisant le degré de rétention de l'électrolyte. En outre, une fibre organique et un liant liquide peuvent être utilisés simultanément dans un intervalle tel qu'ils assurent Les propriétés physiques du séparateur conforme à l'invention Cependant, comme ils durcissent également le séparateur, leur utilisation

doit être maintenue aussi faible que possible.

Pour préparer le séparateur utilisé pour l'ac-

cumulateur plomb-acide scellé conforme à la présente

invention, on utilisera de façon avantageuse, les procé-

dés suivants.

De façon spécifique, les fibres de verre rela-

tivement courtes sont préparées par le procédé FA (Flame Attenuation Method), le procédé de centrifugation, etc, elles sont désintégrées, coupées et dispersées au moyen

d'un désintagrateur.

On peut aussi couper les fibres de verre à

une faible longueur avec un moyen de découpage appro-

prié à mi-chemin de leur envoi vers une machine à papier. Le brevet japonais mis à la disposition du

public Sho 59-71255 décrit la préparation d'un sépara-

teur en introduisant des fibres de verre dans de l'eau, en les transformant en feuilles par addition d'acide

sulfurique, puis en les séchant par chauffage.

Dans ce cas, le Si O 2 et le Na 20 du verre

réagisssent avec H 2504 pour former Si O 2 H 20, c'est-à-

dire du verre soluble à la surface des fibres de verre, liant ainsi les fibres les unes aux autres En outre, le Na 2 SO 4 formé simultanément a pour effet d'améliorer

l'affinité avec l'électrolyte.

Le but de la présente invention est de rendre le séparateur souple pour faciliter l'assemblage de l'accumulateur et réduire la dispersion de la pression d'empilement. En outre, comme on se propose d'éviter la stratification en abaissant la vitesse d'écoulement de l'électrolyte, il est nécessaire d'affaiblir l'affinité

avec l'électrolyte en réduisant la quantité de Na 25 04.

A cet effet, on peut mentionner divers moyens.

Lorsque les fibres de verre contenant des alcalis sont laissées à l'air, les ingrédients alcalis sont extraits de la surface (il en est de même pour les fibres abandonnées ou chauffées pendant une durée pro- longée).

Si les fibres de verre de la surface desquel-

les les ingrédients alcalins ont été extraits sont utilisés dans une fabrication habituelle de feuille,

La feuille ainsi préparée peut avoir un fini souple.

Il est également efficace d'utiliser des fibres de verre avec une quantité moindre de Na 2 O dans

la composition du verre.

Parmi les types de verre indiqués dans le Tableau 1, "B" est approprié, ceux contenant 5 à 10 %

de Na 2 o étant encore plus préférables.

Il existe aussi un procédé pour diminuer la

quantité d'acide sulfurique, de telle sorte que l'ex-

traction de Na lors de La fabrication de la feuille est

réduite.

En outre, un lavage à l'eau et un séchage peuvent être effectués après transformation en feuilles

et séchage.

De cette manière, la liaison des fibres de verre les unes aux autres est réduite, ce qui rend Le séparateur souple et plus élastique En conséquence,

le séparateur devient facile à assembler dans le bac.

C'est-à-dire que, comme la valeur du rapport densité apparente/pression d'empilement augmente, et que l'épaisseur des fibres de verre exemptes de liant tend

à augmenter, elles peuvent exercer une pression d'empi-

lement même lorsqu'on en utilise une faible quantité et la dispersion de l'épaisseur des plaques, s'il en existe une, peut être absorbée grâce à la souplesse du séparateur, rendant ainsi la pression d'empilement

-' 9

constante En outre, la surface des fibres de verre est

telle qu'elle provoque moins d'écoulement de liquide.

Comme le séparateur ayant reçu un apprêt de

nature souple, tend à être gonflé en absorbant l'élec-

trolyte de l'accumulateur scellé, la rétention d'élec-

trolyte peut être améliorée.

Le degré de souplesse peut être quantifié par

la valeur du rapport densité apparente/pression d'empi-

lement Il peut aussi être quantifié par la valeur de

la rétention d'électrolyte.

La méthode de mesure de la rétention d'élec-

trolyte sera décrite ci-après Comme le séparateur souple gonfle en épaisseur par absorption d'eau en augmentant la quantité d'eau qu'il absorbe, la valeur

de la rétention d'électrolyte est augmentée Un sépara-

teur dur est moins gonflé en épaisseur par absorption d'eau, la valeur de la rétention d'électrolyte est abaissée. L'élément soufre S dans le séparateur souple

comprenant 100 % de fibres de verre d'une grande élasti-

cité conforme à la présente invention présente une

faible valeur, inférieure à 0,02 %.

Un séparateur dur comprenant 100 % de fibres de verre de faible élasticité présente une valeur plus

élevée.

La méthode de mesure sera décrite ultérieure-

ment. Le séparateur ayant une faible teneur en S

a une élasticité élevée et une forte rétention d'élec-

trolyte, il peut être assemblé aisément et est soumis à une pression d'empilement constante et adéquate, même si l'épaisseur des plaques varie, et en outre, le degré de réduction de l'électrolyte au cours de sa durée de

vie, est également faible, car la rétention d'éLectro-

lyte est importante (voir tableaux 2 et 3).

La figure 3 montre les relations entre la teneur en S (%) et le rapport densité apparente/pression

d'empilement et la rétention d'électrolyte.

Si S est inférieur à 0,02 %, le rapport den-

sité apparente/pression d'empilement est supérieur à 1,3 x 10-4 cm-1, et on peut garantir une rétention

d'électro Lyte supérieur à 1,35 g/cm 3.

Un dispersant peut être utilisé lorsque les fibres sont dispersées dans l'eau lors de la fabrication de la feuille En outre, lorsqu'un sulfosuccinate de dialkyle est déposé par pulvérisation à raison de 0,005 à 10 % en poids par rapport aux fibres de verre, sur des fibres transformées en feuilles préparées par un procédé de transformation -en feuilles mouillées, par exemple sur des fibres transformées en feuilles placées sur un filet de formation de fibres, la rétention d'électrolyte du séparateur peut être améliorée par

l'affinité du sulfosuccinate de dialkyle Du sulfosuc-

cinate de dialkyle peut être mélangé dans l'eau de

dispersion dans le récipient de transformation à feuil-

les au lieu d'être pulvérisé comme il a été indiqué ci-

dessus. Il n'existe pas de restriction particulière à l'épaisseur du séparateur utilisé pour l'accumulateur

plomb-acide scellé conforme à l'invention, mais l'épais-

seur est de préférence supérieure à la longueur moyenne

de fibre des fibres de verre.

Dans la présente invention, le séparateur a une densité apparente inférieure à 0,155 g/cm 3 sous une

pression de 20 kg/dm 2 ( 1,96 104 Pa) et une densité appa-

rente inférieure à 0,220 g/cm 3 sous une pression de kg/dm 2 ( 5,88 104 Pa) Le séparateur a une porosité suffisamment augmentée et un degré de rétention de l'électrolyte augmenté par abaissement de la densité à un certain degré En outre, une faible densité est également nécessaire pour augmenter les va Leurs de la

rétention d'électrolyte et du rapport densité apparen-

te/pression d'empilement.

Dans la présente invention, l'allongement du séparateur (allongement à la rupture) est de préférence de 3 à 8 %, mesuré par la valeur de rupture lorsqu'on applique progressivement une charge à un échantillon de 15 mm de large Si l'allongement est trop faible,

le séparateur tend à se couper aisément Si l'allonge-

ment est trop important, il en résulte des difficultés

dans l'opération d'assemblage dans le bac.

Dans la présente invention, la résistance à la traction du séparateur est de préférence supérieure à 400 g (valeur -obtenue en appliquant une charge de

tension à un échantillon de 15 mm de large).

Les figures 1 et 2 sont des graphes montrant

des résultats de mesures pour les exemples et les exem-

ples comparatifs; et

La figure 3 est un graphe illustrant les rela-

tions entre la teneur en S (%) et le rapport densité apparente/pression d'empilement et la rétention de l'électrolyte. Les explications ci-après se réfèrent aux

exemples et aux exemples comparatifs.

Les méthodes de mesure de la vitesse d'écoule-

ment de l'électrolyte, de l'épaisseur et du poids par

unité de surface (grammage) dans les exemples et exem-

ples comparatifs sont celles indiquées ci-dessous.

Vitesse d'écoulement de l'électrolyte.

( 1) On découpe un échantillon aux dimensions de 50 mm x

250 mm.

( 2) On place l'échantillon entre deux plaques de résine acrylique ( 70 80 mm de Large x 500 mm de long) opposées par des espaceurs aux deux extrémités de

telle sorte que le poids de l'échantillon est d'en-

viron 6,75 g (densité de chargement: 0,16 -0,21

g/cm 3).

( 3) On plonge l'échantillon dans de l'eau.

( 4) On place l'échantillon à l'état saturé d'eau sur un gabarit de mesure Dans ce cas, l'eau en excès s'écoule. ( 5) On verse avec précaution au moyen d'une pipette une solution d'acide sulfurique d'une masse spécifique

de 1,3 par le dessus de la plaque de résine acryli-

que.

La solution d'acide sulfurique versée est à une hauteur de 100 mm au-dessus de l'échantillon et cette hauteur est maintenue constante en complétant de

temps à autres la solution d'acide sulfurique.

La solution d'acide sulfurique est colorée au

préalable à l'encre rouge ou à l'orangé de méthyle.

( 6) Lorsqu'on a fini de verser l'électrolyte, on mesure chaque distance de chute au bout de 5 min, 10 min, min et 60 min au moyen d'un ruban de mesure en acier C'est-à-dire que la vitesse d'écoulement dans la présente invention est exprimée par la distance de chute de l'électrolyte 60 min exactement après que l'on a commencé à le verser Le temps est mesuré

d'une manière précise au moyen d'un chronomètre.

( 7) La mesure est effectuée trois fois sur chaque échan-

tillon.

Grammage (poids par unité de surface) (g/m 2).

Le grammage est la valeur obtenue en divisant

le poids de l'échantillon par la surface de l'échantil-

lon.

Epaisseur (mm).

L'échantillon est mesurée à l'état comprimé par une charge de 20 kg/dm 2 suivant la direction de

l'épaisseur (JIS-C-2202).

Densité apparente (g/cm 3).

La densité apparente est exprimée par la valeur donnée par l'équation: W/(S x T) (g/cm 3) dans laquelle T représente l'épaisseur de l'échantillon lorsqu'on lui applique une charge de 10, 20, 30, 40, 50 ou 60 kg (poids: W) ayant une surface (S) de 10 cm x cm.

Résistance à la traction (g/10 mm de large et allonge-

ment (%)).

On étire un échantillon de 15 mm de large par les deux extrémités et on détermine la force externe

(g) lors de la rupture de l'échantillon En outre, l'al-

longement à la rupture est exprimé en pourcentage.

Rétention de l'électrolyte (g/cm 3) Le poids et l'épaisseur de l'échantillon sont préalablement mesurés Après avoir plongé l'échantillon dans un récipient rempli d'eau pendant 30 secondes, on le tire sur une paillasse inclinée, maintenue à 450

pendant 5 minutes puis on mesure le poids de l'échantil-

lon pour déterminer la rétention de l'électrolyte conformément à l'équation suivante: Rétention (g/cm 3) de l'électrolyte = W 2 W 1 1 x W x t dans laquelle: W 1 est le poids de l'échantillon avant immersion (g) W 2 est le poids de l'échantillon après immersion (g) 9 est la longueur ( 25 cm) W est la largeur ( 5 cm)

t est l'épaisseur effective de l'échantillon (cm).

Dosage de S (%) On acidifie une solution des matières déposées

à la surface de l'échantillon avec de l'acide chlorhy-

drique auquel on a ajouté du chlorure de baryum pour précipiter le sulfate de baryum Après vieillissement, on le filtre et on le cuit puis on pèse le précipité et on en déduit la teneur en S. sulfate de baryum x coefficient de teneur en S

( 0,1373)

S%= x 100 Echantillon (g)

EXEMPLES 1 à 5

Des séparateurs pour accumulateur ont été fabriqués avec le mélange de matières premières indiqué dans le Tableau 2, et les résultats des mesures de diverses propriétés de ceux-ci sont donnés dans le

Tableau 2 Les séparateurs ont été fabriqués en trans-

formant en feuille des fibres de verre de la composition

"B" indiquée dans le Tableau 1 et en appliquant un trai-

tement thermique à 90 % d'humidité et à 40 C pendant

plusieurs heures Les résultats de la mesure pour d'au-

tres propriétés de chacun des séparateurs sont donnés dans Le Tableau 2 ( 1), ( 2) et ( 3) sont les résultats d'essais répétés dans les mêmes conditions, et ( 4)-,et ( 5) donnent également les résultats d'essais répétés

dans les mêmes conditions.

En outre, des accumulateurs plomb-acide

scellés ont été assemblés en utilisant chacun des sépa-

rateurs, l'effet de la prévention de la stratification de l'électrolyte a été examiné et les résultats sont

également donnés dans le Tableau 2.

L'accumulateur plomb-acide scellé assemblé constitué de deux plaques positives ayant chacune 40 mm de large x 70 mm de haut x 3,3 mm d'épaisseur et de trois plaques négatives de mêmes dimensions et de 2,0 mm d'épaisseur empilées au moyen d'un séparateur déterminé sous une pression de 20 kg/dm 2 ( 1,96 104 Pa), dans lesquelles on verse du H 2504 d'une masse spécifique de 1,30 à raison de 43 cm 3 par élément, et la capacité par élément est de 5 Ah/20 h. Les accumulateurs ainsi assemblés ont été

soumis à un essai de vie de cycle charge/décharge alter-

née comportant une décharge sous 1,4 A pendant 3 heures et une charge sous 1,02 A pendant 5 heures pour un cycle La durée de vie a été définie comme le moment auquel la capacité de l'élément est abaissée à 4, 2 Ah

*(= 1,4 A x 3 h).

Dans l'essai de durée de vie, chaque élément des accumulateurs essayés a été décomposé au 100 ème cycle et la masse spécifique de l'électrolyte dans les parties supérieures et inférieures des séparateurs et dans les parties supérieures et inférieures des plaques négatives, ainsi que la quantité de sulfate de plomb

dans la matière active négative ont été mesurées.

EXEMPLES COMPARATIFS 1 à 6

Des séparateurs ont été fabriqués de la même manière que dans les Exemples 1 à 5, excepté que l'on a utilisé la matière indiquée dans le Tableau 3 et que l'on a utilisé les séparateurs transformés en feuilles par le procédé habituel en utilisant les fibres de verre

de la composition "A" du Tableau 1 En outre, des accu-

mulateurs plomb-acide scellés ont été assemblés en utilisant chacun des accumulateurs Les résultats de la mesure des propriétés des séparateurs et l'effet de prévention de la stratification de l'électrolyte sont

donnés dans le Tableau 3.

S 61 'Z 81 tú LItI OZ 8 1t 'r nbsnr (QfllîDô/at I Grp t O 1 A J 9, ' /9L '9 Og:9I'9 *Jnn T' I L/ O ES y d N * | S* t I LO Et I90 úI60 E <t90 ú '%5 O úO 't I gn JJA 01 G e Z 6 ZIú 6 Zt1 6 ZIt1 6 Z <TV 6 Ztin ljdnu * îAOJ 1 r Ur Yr O g onbl Jfl Jdu roggu L Z 5 E S, _ hi_ N 1 a -ue q befp n-uno Ig 9 O '0

0 L'O '0

O Lu 'OU 6 8 T OE 8 109 8 1O,9 6 1OZ 6 1OtlW/Hg O o) (EWD"/ ) 13 noi v P Jl 9 p S Z tOE t IO9 1 tQt E tO9 t IO (l/i EoO 0 E LI 81 6 Z ú E d ZOI'00 Io(ZWP/>ll ttwuunpltdwa,p unavo Jd t t"O bt OS O1E tI 5 ú ' g'lnh I'D',DI,y Hin yliuonb t 9 'EE 5 < 9b I '5S L'E5 8 <t, 1 % <xl{t}j I V 9 I 9 O L Z 895 6 SX 4 / U}G O e Z l N D t t J 1 p 8 t S ff "P S EI tb I" O tI S E 'IZ SIt <zt U -"' Ko ><JUWU Jdt 1 W O UV Clp USS@ I 9 '1Z OZ 16 1 O L1 06 1 E Mo Iu yc ly 6 o 4)j Op Uol 3 Ul OPJ L 8 S'O Z SL 1 5 LS 9 E S ai op uww IIO>)*V yciei 1 el GOUOIl 3 DBJ 1 i ú E t O O6 1 t /Q6 Z t '0E I QE Z tOle Wo/Bg O IJl E:"o/)lye 11 uap

LI 't L I 'L 80 ' IL L II5 Z'Insd L5 1 6 ú IOt IL 51 t ' 5tlI>/oil lz W/,3nbo J Jnr ae.

Z00 O Ir b O OIZ 00O O O O Z O O 'O 1 s t' yarr g 7 ffll' IQOT O gg"" ___I Ts op nipnind W Jrlodn _ _ _ _ _rl O'b __ _ _roll g'f _ O O 9 O 9 tud ra 01 O O1 _ ' w,z o

I O _ O O W9 '

S V I j,. i J Idd Jux 3 Uo I 3 g^u Au,l op aldwax 3 (O (O (,O (O 0, P 9 Qf Q N U W. -J H'- I I

S 9 U -O

9 L O O

a 11 a Exemple compar'ti F E S eanp le 12 3 4 5 6 0 Pm 3 0 3 0 35 '2 7 40 50 u O 7 pm _ _ _ _ _ o, u P a O La, o Um 50 63 60 50 ar 2 5 Pm 2 0 50 5 5 a - 4 P n 4,0 pm poudre de silice 20 1 O 10 s l O À 094 0, 086 0, 098 0, 073 O 9 5 O 09 |mossurf c ue (Iq/m l ( 10 3 kg/m 2 l5 8 2 2 5 1 8 5 1 9 2 ' 1 6 1 1 6 3 épaisseur M Im 11 3 8 1 173 1, 039 1,20 9 1 2 1 2 1 21 5 densité (g/i 31 m ( 103 kg/m 3 J O O1 3 9 O, 1 92 O 1 78 O 1 5 9 O 1 33 013 4 résistance à la trartion l g/I mm de laige) 1 O O 3 5 2 7 3 8 3 3 33 1 2 O O 1 2 3 7 >r A entionde 3, 2 2 I, i 4 I, I 3 a'lctra ytegc 31 t 2 1 O O 1 7 1 1 1 O n IM 1 01 dpro î''nementlIx >Ioi 10 O'8 " jm'l pressoeçnlrimn I 1 10 8, 09 1 4 1 1 O m vite S Se d'a'ag O Ut, ta eÀ l d l'électrolyte lmm/h) 9 7 7 O 6 O 5 97 O 64 k allongeme t l 2 t 120 136 1 22 1 40 1 42 juantité utilisée(g/cellule) 4 4 7 8 5, 8 O 7 4, 9 2 2 4 3 7-5 4 y 7 5 2 pression d'empilement (kg/dm 2 Jf QB 102 pal3 2 5 2 3 O 9 9 2 7, 1 3 6 1 4 9 9 densité à 20 kgg/cm 3 l ( 10 kg/m O t 1 3 6 O 1 9 4 0, 170 O 160 O 1 2 6 O 125 densité à 60 kglg/cm 3 l ( 103 kg/m 3 l0, 1 94 O O 238 O O 229 O 217 O) 1 1 O 17 5 n.,Dn n N R n ri 44 n 059

O 057

0, 055 1 -s'a la> i i 1 i i I cycle de vie 3, 70 mause spécif Jrque deo

l'électrolyte supé, leure 1, 2 7 7 à 100 cycles inférieure1, 3 2 3 teneur en sulfate de plomb de la supérieure 1 O t 2 plaque d'électrode négative à lo O cycles l%) inférieure 1 6, 7 réduction de l'lé)ecf olie Jusqu'à la fina It 1vie1 g/Cer U assemablage Impossaible 1

D: J D D J

1, 2 9 3 1, 2 9 2 1 290 1, 2 9 2

1 t 3 O 7 1 r 307 1, 3 1 O 1 308

1 5, 3 6 2 5,8

7, 1 7,2 7, 7 6, 9

152I 291 3 7 6 i 9 I. I r m :D C c I caô it d Il X M Te w 4 x(a 3,4 7 1 j Ip -q e 1 Oy 05 O 3 O M " = M

1 3, 24

1 2, 9 1

3, 1 5

IL ressort des Tableaux 2 et 3 que comme l'effet de prévention de la stratification du séparateur

est excellent, l'accumulateur plomb-acide scellé confor-

me à la présente invention a d'excellentes performances de durée de vie, en particulier d'excellentes performan-

ces de vie cyclique.

On constate également d'après les Tableaux 2 et 3 que les séparateurs des exemples de la présente invention présentent une rétention de l'électrolyte remarquablement élevée En outre, le rapport densité apparente/pression d'empilement est supérieur à 1,3 x

-4 et il est facile de l'assembler dans le bac.

La figure 1 montre les relations entre la

pression d'empilement et la densité apparente.

Lorsque la valeur (D 60 D 10)/50 obtenue en divisant la différence entre la densité apparente D 60 sous une pression de 60 kg/dm 2 ( 9,8 102 Pa) et la densité apparente D 10 sous une pression de 10 kg/dm 2 avec kg/dm 2 ( 9,8 102 Pa), c'est-à-dire que le rapport (densité apparente/pression d'empilement) est supérieur, le séparateur a une élasticité plus élevée, il peut être comprimé aisément lorsqu'on l'insère dans un bac et il a une excellente force de compression après insertion,

ce qui constitue un séparateur adéquat.

La figure 2 montre les relations entre la pression d'empilement et l'épaisseur des plaques des

séparateurs dans les Exemples 1, 3 et l'Exemple Compara-

tif 1 On peut voir d'après la figure 2 que le sépara-

teur conforme à la présente invention est extrêmement élastique et souple et qu'en conséquence la pression d'empilement est absorbée même si le nombre de plaques est important et que les séparateurs peuvent être insérés aisément dans le bac, sans dispersion de la

pression d'empilement.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1 Séparateur caractérisé en ce qu'il ne comprend pratiquement que des fibres de verre contenant des alcalis ayant un diamètre de fibres moyen inférieur à 2 pm et ayant une vitesse d'écoulement de l'électro- Lyte inférieure à 80 mm/h et une teneur en soufre S à la surface des fibres de verre inférieure à 0,02 % en poids. 2 Séparateur caractérisé en ce qu'il ne comprend pratiquement que des fibres de verre contenant des alcalis ayant un diamètre de fibre moyen inférieur

à 2 im et ayant une vitesse d'écoulement de l'électro-

lyte inférieure à 80 mm/h et un rapport densité appa-

rente/pression d'empilement supérieur à 1,3 x 10-4 cm-1.

3 Séparateur selon la revendication 2, carac-

térisé en ce que la densité apparente sous une pression de 20 kg/dm 2 ( 1,96 104 Pa) est inférieure à 0,155 g/cm 3 ( 0,155 103 kg/m 3), et la densité sous une pression de kg/dm 2 ( 5,88 104 Pa) est inférieure à 0,220 g/cm 3

( 0,220 103 kg/m 3)-

4 Séparateur caractérisé en ce qu'il ne comprend pratiquement que des fibres de verre contenant des alcalis ayant un diamètre de fibres moyen inférieur

à 2 pm, et ayant une vitesse d'écoulement de l'électro-

lyte inférieure à 80 mm/h et une rétention de l'électro-

lyte supérieure à 1,35 g/cm 3.

Séparateur selon la revendication 4, carac- térisé en ce que le rapport densité apparente/pression

d'empilement est supérieur à 1,3 x 10-4 cm-1.

6 Accumulateur plomb-acide scellé utilisant

le séparateur tel que défini dans l'une des revendica-

tions 1 à 5.

7 Séparateur selon l'une quelconque des re-

vendications 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre

moyen des fibres de verre varie de 0,4 à 2 im.

8 Séparateur selon l'une des revendications

1 à 4, caractérisé en ce que le verre contenant des alcalis est un verre de silicate contenant des alcalis comprenant 60 à 75 % en poids de Si O 2 et 8 à 20 % en poids d'un oxyde de métal alcalin.

9 Séparateur selon l'une des revendications

1 à 4, caractérisé en ce que la vitesse d'écoulement

d'éLectrolyte varie de 5 à 80 mm/h.

Séparateur selon la revendication 1, ca-

ractérisé en ce que la teneur en soufre varie de 0,002

à 0,02 % en poids.

11 Séparateur selon la revendication 2, ca-

ractérisé en ce que la valeur du rapport densité appa-

rente/ pression d'empilement varie de 1,3 x 10-4 cm e à 1,6 x 10-4 cm

12 Séparateur selon la revendication 3, ca-

ractérisé en ce que la densité apparente sous une pres sion de 20 kg/dm 2 ( 1,96 104 Pa) est de 0,11 à 0,155 g/cm 3

( 0,11 à 0,1555 103 kg/m 3), et la densité sous une pres-

sion de 60 kg/dm 2 ( 5,88 104 Pa) varie de 0,18 à 0,220 g/

cm 3 ( 0,18 à 0,220 103 kg/m 3).

13 Séparateur selon la revendication 4, ca-

ractérisé en ce que la rétention de l'électrolyte varie

de 1,35 à 2,1 g/cm 3.

14 Séparateur selon la revendication 5, ca-

ractérisé en ce que le rapport densité apparente/pres-

sion d'empilement varie de 1,3 x 10-4 à 1,6 x 10-4 cm-1.

I