Note: Descriptions are shown in the official language in which they were submitted.
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La présente invention a pour objet un procédé permettant de
raccorder des éléments de ~énerateur électrochimique à circulation forcée
du type mettant en oeuvre une électrcde de première espèce~ savoir un métal
apte à la décharge à fournir unP compose soluble dans l'électrolyte.
Elle vise également un dispositi~ de mise en oeuvre d'un tel
procédé.
Les générateurs électrochimiques ~ circulation ~orcée sont bien
connus, et font à l'heure actuelle l'objet de nombreuses recherches en vue
d'équiper des véhicules non polluants.
Parmi CBS générateurs utilisant une électrode dite de première
espèce, les systèmes airzinc présentent des perspectives encoura~eantes en
vue d'une telle application.
On rappelle brièvement qu'une cellule élémentaire d'un tel géné~
rateur comporte notamment une partie active catalytique apte en particulier
à réduire électrochimiquement l'oxygène de l'air d'un séparateur perméable
aux iuns au niveau duquel circuls une solution alcaline renfermant de la
Poudre de zinc en suspension ; le processus électrochimique consiste en
l'oxydation du zinc par l'air avsc apparition d'une force électromotrice.
Dans le but de constituer un générateur, il est donc nécessaire
de coupler électriquement et hydraùliquement de tElles cellules élémentaires
ou éléments entre eux.
Un mode de coùplags consiste à aliment~r les él~ments en série
par la solutlon alcaline et à connectsr ces mêmes éléments électriquement
en série.
De la sorte, on réalise dss ensembles d'éléments ou modules
comportant un nombre limité d'éléments, et, il est bien entendu possible de
coupler de tels modules entre eux en vue de réaliser un générateur de
caractéristiques électriques nominales pr~déterminées.
Le couplage hydraulique des éléments sn série est assuré entre deux
éléments voisins au moyen d'un tube réalisé en un matériau isolant.
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Ef~ectué sans pr~cautions particullares, Un tel mode de couplage
hydraulique préssnte un sérieux inconv~nsnt, ainsi qu'il sera explicité dans
la partie descriptive de la presente invention.
L'invention a donc pour objet un procédé de raccordement d'élé-
ments de générateur éleGtrochimiqus, du type dans lequel un électrolyte,
comportant en suspension un métal apte à engendrer à la décharge un composé
soluble dans lsdit électrolyte, est mis en circulation au sein desdits
éléments, chacun comportant notamment une couche active catalytique, une
grille collectrice négative ainsi qu'uns grille collectrice positive,
lesdites grilles étant chacune prolongées de part et d'autre et connectés
électriquement à des embouts,
procédé dans lequel :
on alimente hydrauliquement en série lesdits élémentsen ledit électrolyte
comportant ledit métal en suspension ;
on connecte électriquement en série lesdits éléments entre eux,
caractérisé par le fait que dans chacun des éléments on isole électrique-
ment au moins en partie, l'intérieur de l'embout négatif situé hydrauli-
quemsnt le plus près de l'élément suivant et de potentiel supérieur, de
sorte que le transfert parasits, de charges provenant de la connection en
série de deux éléments ne puisse s'effectuer que par conduction ionique
dans la Veine d'électrolyte circulant entre les deux éléments.
Elle vise ~galement un dispositif de mise en oeuvre dudit pro~
cédé.
D~autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent
de la description qui suit donnée à titre d'exemple purement illustratif
mais nullement limitatif en référence 3 l'unique figure annexée.
La figure annexée illustre donc deux éléments 1 et 1' senslble-
ment identiques entre eux, alimentés en série par une solution de potasse
renfermant de la poudre de zinc en suspension, une telle alimentation
s'effectuant par l'intermédiaire de canalisations 2, Z', 2", électriquement
isolantes, et étant matérialisée par les flèches F.
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De tels elements sont par exemple du type d~crit par la
demanderesse dans le brevet canadien No. 982,215, emis le 20 jan-
vier 1976.
Rappelons à ce sujet que chacun desdits eléments, par
exemple l'element l, comporte une grille collectrice negative a,
un séparateur poreux b, une couche active catalytique poreuse c,
une grille collectrice positive d enrobée dans une couche hydrofuge
poreuse e. De plus, des embouts conducteurs tels que f et g con-
nectés aux grilles collectrices négatives et positives a et d res-
pectivement assurent la liaison électrique et hydraulique des éle-
ments entre eux.
L'element 1' comporte bien entendu les mêmes organes
référencés par les mêmes lettres mais affectees de l'indice "prime".
Dans les eléments l et l' l'oxydation du zinc par l'air
extérieur au niveau des couches catalytiques c et c' engendre une
force électromotrice recueillie entre les embouts f et g d'une
part, et f' et g' d'autre part.
Lesdits éléments sont connectés en série électrique au
moyen d'un conducteur 3 réunissant en consequence les embouts g et
f' des eléments 1 et l', respectivement.
On voit donc que le circuit électrique formé successive-
ment par l'embout g, les couches c et b, l'électrolyte circulant
dans la canalisation 2', la couche a', l'embout f' et le conduc-
teur 3 constituent un circuit parasite débitant un courant de fuite
engendré par les deux demis éléments ainsi court-circuités. Bien
entendu, ce courant de fuite peut être réduit en prévoyant une
longueur de canalisation 2' suffisamment élevée en vue d'augmenter
la résistance ohmique du circuit parasite.
Cependant au niveau de l'extrémité délimitée par les
zones A et B de l'élément l deux chemins s'offrent simMltan~ment au transfert des
~ . .
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charges élactriques c'est-à-dire au courant circulant dans le circuit
parasite,
- le premier mode de transfert consiste ~ans le d~placement des ions OH-
depuis la couche c o~ ils sont formés jusqu'~ l'électrolyte en traversant
les couches b et a puis d~placement sous l'effet du champt électrique dans
la canalisation 2'
- le deuxième mode de transfert consiste dans le déplacement des ions OH-
depuis la couche c où ils sont formées jusqu'au collecteur métallique a,
par exemple dans la zone A : à ce niveau chaque ion OH- peut fournir au
contact d'une particule de zinc de la suspension, un ion zincate et un
électron ; cette ~ernière charge, transita dans l'embout f et parvenu dans
la zone B sensiblement fournit avec un ion zincate de la solution, une
particule de zinc d'une part et un ion OH- d'autre part, lequel cheminant
dans la canalisation 2' va se décharger au contact de l'embout f'~ On voit
donc que progressivement un dépôt de zinc va s'effectuer sur la paroi
interne dudit embout et va cro~tre selon le champ électrique dans la
canalisation 2', et, lorsqu'un tel dép~t atteint l'embout f', l'élément 1
Se tro we en court-circuit franc.
Pour évitsr un tel effet néfaste, conformément à l'invention, on
prévoit sur le face interne de l'embout f, un rev8tement isolant 4, de
tslle sorts que que la transformation décrit dans la zone ~ ne puisse
s'effectuer empéchant alnsl la deuxl~me mode de transfert.
Un tel revetement 4 peut être un tube ou capot de plastique
emmanché ou collé dans l'embout f ou bien une couche de vernis isolant, et
autres.
blen entendu, un tel revêtement 4' sera é~alement disposé à la
sortie de l'élément 1', connecté lui-même à un élément ~non représenté),
mais il ne sera pas nécessaire de la pr~voir à l'int~rieur de l'embout f',
coté entrée dudit élément 1'.
On a supposé dans ladite description qu'il s'agissait d'un géné-
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rateur électrochimique dans lequel du zinc est mis en oeuvre. Bien entendu,
le zinc peut etre remplacé par tout métal apte à former par décharge des
produits solubles dans l'électrolyte, sans pour autant se départir du cadrs
de l'invention.
De même, on a supposé que les éléments sont de forme tubulaire,
mais il est bisn évident que l'invention est aisément transposaole par
l'homme de l'art 3 toute forme d'éléments et notamment à des éléments de
forme plane.
Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réa-
lisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple.
En particulier, on peut, sans sortir du cadre de l'invention,
apporter des modifications de détail, changer certaines dispositions ou
remplacer certains moyens par des moyens équivalents.
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