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L'invention concerne un génexateur electrochimique
posseda~t un bo~tier ~tanche com~renant un bac métallique présen-
tant un fond et une paroi lat~rale, ce générateur étant muni
d'au moins une sortie de courant electriquement isolee dudit bac.
Afin d'obtenir simultanement l'étanchéité et l'isolement
électrique, il est d'usage d'interposer entre la sortie de courant
et les parois du ~ac métallique un joint en mati8re plastique. Une
telle solution pr~sente des dimensions (par exemple de l'ordre de
quelques millimetres) pour les~uels le joint est nécessairement
tras mince. En effet il resulte de sa minceur que son i~olement
n'est pas suffisant et qu'il permet le passage d'un courant de
fuite entre le bac et la sortie de courant. Si l'on considere
~itre d'exemple qu'un tel génerateur électrochimique est destiné
~ 8tre conserve pendant longtemps ou a debiter pendant une longue
durée des courants tras faibles, le courant de fuite défini ci-
des~us prend une valeur non négligeable par rapport au courant
utile, ce qui entraine une diminution notable de la durée de vie
du générateur.
L'invention a pour but de pallier cet inconvénient.
La présente invention a pour objet un générateur
électrochimique possédant un boitier ~tanche comprenant un bac
m~tallique presentant un fond et une paroi latérale, et au moins
une sortie de courant 81ectriquement isolée de ce bac; il est
caract~risé par le fait que ledit bo$tier comprend en outre
un manchon métallique entourant la paroi latérale du bac, ledit ;
manchon étant fix~ de ~açon étanche par une premiare extrémité
audit bac, et un joint indéformable électriquement isolant
remplissant et obturant completement la seconde extremite du
mahcon, ledit joint etant traversé de façon étanche par ladite
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sortie de courant, et par le ~ait que ledit joint indéformable
est un verre et ledit manchon e~t en un materiau pxésentant un
coefficient de dilatation sensib~ement egal a celui dudit verre.
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Selon 1~inventionr le joint ind~formable est en
vexre. Il résulte de l~indeformabilite de ce joint que l'on peut
lui donner l'~paisseur la plus elevee compatible avec les
dimensions du generateur.
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Selon un premisr mode de réalisation l'obturation de la première
extr~mité du manchon par le bac est rendue étanche par le rabattement de
ladita premiàre extrémité sur le fond du bac avec intsrposition d'un joint
d'étanchéité.
Dans ce cas on pr~voit un épaulement du manchon sur lequel prend
appui le bord du bac, ou, sn variante, la seconde extrémité est repliée de
mani~re 3 pouvoir emprisonner le bsrd du bac.
Selon un second mode de réallsation l'obturatlon de la prsmière
extrémlt~ du manchon par le bac est obtenue par soudure de ladlts première
extrémité aux parols du bac,
Un appareil électrochlmlque selon l'lnventlon comporter une premlère
électrode en contact avec ledlt bac, une seconde électrode en contact avec
ladlte sortls de courant et un mllleu lonlquement conducteur entre lesdltes
électrodes.
Dans un généreteur électrochimlque selon l'lnventlon l'lsolement
électrlque ~ntre 1eB pOles du g~nérateur est obtanu par le Jolnt lndéfor~
mable, tandls que le Jolnt d'étanchélté à la premlère extrémlt~ du manchon
n'e plus è as8urer l'lsolemsnt électrlque.
D'autres partlcularltés et avantages de l'lnvention apparaltront
au cours de la descrlptlon ~uivante qul sera falte à l'alde du dessln annexé
donné à titre lllustratif mais non llmltatif et dans lequel :
- les flgures 1, 2 et 3 lllustrent respectlvement sn coupe trols
varlantes de pllas éleotrlques conformes à l'lnventlon ~
- les flgures 4a, 4b, 4c, 4d, 4e lllustrent respectlvement 1B8
phases d'un montage d'une plle conforms à la flgure 1,
D3ns le8 dlfférentes flgures les éléments ldentlques sont indlqués par des
chlffres de référence ldentlques.
On a représenté dans les figures des piles ayant comme matlère
active positive le sul~ure de cuivre et comme matlère actlve négative le
llthium.
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La pile de la figure 1 possède un bo~tier métallique de diamètre 3 mm, delongueur 6 mm, et deux sorties ds courant 1 et 2 de polarites opposées
constituées par des fils situés dans l'axe du boltier.
Le bo~tier comprend un bac 10 en acier nickelé ou en nickel, en
forme de godet, soudé à la sortie positive 1 et contenant une électrode
positive 11 à base de sulfure de cuivre surmonté d'un séparateur 25 en
matière plastique poreuse imprégnée d'électrolyte qui peut ~tre une solution
ds perchlorate ds 1ithlum dsns le carbonate de propylène. Le séparateur 25
est lui-m~me surmonté d'une électrods négative 21 en lithium dans laquells
pénètre une extrémité de la sortie négative 2 ~ l'anode 21 est entourée
letéralement et 3 sa partie supérleure par une coupelle d'isolement en
matlère plastique 22.
Le bac 10 est entouré d'un manchon métallique ~0 dont l'extrémité
31 est rabattue sur un Joint en matière plastique 12 appliqué sur le fond du
bac 10 autour de la ~ortie positive 1. L'extrsmité 32 du manchon 30 est
obturés par un ~olnt de verre 23 dan~ lequel est scellée la sortle nég~tlve
Z. Le matéri~u du manchon 30 est choisi pour que son coefficient de dilata-
tlon solt ~enslblement égal à celul du verre ~ ce peut etre un ferronicksl,
En se reportant aux figures 4a à 4e, on volt que le montage de la
plle peut s'~ffectuer à partlr de deux aous-ensembles : ;
Pour réell~er le prsmler sous-sensemble on part d'un bac 10 relié par soudage
à le sortle posltlve 1 tflg. 4a). On comprlme dans le bac 10 la ma~se positive
11 et on dispose sur celle-ci le séparateur 25 J on entours la ~ortie posltlve
1 du ~oint 12 que l'on appllqus sur 1B fond du bac 10 tfig. 4b).
On réalise 1B second sous-en3emble à partir du manchon métalliqus 30 soli-
derls~ è la sortle né~ativs 2 par scellement de celle~ci dans le ~olnt 23
tflg. 4c). La formatlon du ~oint traversé par la sortie 2 est réalisée à
tsmpérature élev~e et ne pourrait etre mise en oeuvrs sur une pile en cours
de montage, sous pelne de dégradation de ses composants internes. On introduit
snsuite dans 1B manchon 30 la coupslle d'isolement en matière plastique 22
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garnie de lithium constituant l'anode 21 tFig. 4d~.
On embo~te ensuite les deux sous-ensembles pr~cédents ~fig. 4e) de
telle sorte que le bord supérieur du bac 10 vienne buter c~ntre un épaulement
prévu dans le manchon 30. On rabat alors l'extrémité 31 du manchon 30 sur le
~oint 12 pour ferner la pile de façon étanche. Remarquons qu8 l'étanchéité
est réalisée entre le bac 10 qui e~t polarisé posltivement et le manchon 30
qul est isol~ du pole négatif par le ~oint de verre 23 de grand pouvoir
i~olant. Le ~olnt 12 n'a donc aucun role isolant à ~ouer.
La plle lllustrée par la figure 2 ~e différencle de celle qui vient
10 d'etre décrite en ce que le ~oint d'étanchéité 12 est remplacé par une
soudure de l'extrémité 42 du manchon 40 au godet 10 ~ cetts soudure peut
etre faite à l'alde d'un elliage à bas point de fuslon, par exemple un ,,
alllage d'étaln et d'indlum~ ~
Dans la pilo de la flgure 3, c'ost la formo de l'extr~mlté 51 du .,
manchon 50 au nlveau de 8a Jonctlon avsc le ,~olnt de verre 53 qul est dlfférents
de cella do la ~lgure 1. Conne on le volt, cette xtrémlté 51 est repllée de
~açon ~ mén~er un ospace annulalre. Le tord du bac 10 vlent 8e loger dan~
cot espaoe annulalro et c'est contre le pll que vlent prendre appul le bac 10
lor~ du rabattemont de l'autre extrémlté de 50 sur le ,~olnt 12.
Dan~ toutes les varlantes décrltes la dlsposltlon lnterne de~
composants n'a, ét~ donnée qu'~ tltro d'-xemple. Les emplacement~ dss électrodes - ~,
pourralent etre intorvertls, le boitler de la plle étant alors à la polarlté
négatlve. Les eleotrodes pourralent ~galement etre dlsposées coaxlalement. La
constructlon de la plle selon l'lnvention est utillsable pour dlfférents
~ystèmes électrochimiques et notamment ceux à électrolytes aqueux ou ceux à
eleotrolytos ~olides. qul ne présentent pratlquement pas d'autodécharge et ne
d~lzagent pas de gaz. Lainaturs des matériaux des différents éléments de la
plle paut également ~t~e changée mais dolt etre campatible avec les composants
du système électrochimique.
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~len entendu l'lnventlon-n'est pas llmltee aux seuls apparells
~lectrlques constitués par des générateurs électrochimiques q~i viennent
d'atre décrits.
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