LU81823A1 - Electrode pour accumulateur au plomb - Google Patents
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Description
-- —- ·~—pr- .^SRAND-DUCHË DE LUXEMBOURG
Brevet N°.......'.O........*......Ö.......0 du 26 ÛC.T.Q3R E.... 19.73............. Monsieur le Ministre 5¾¾¾¾ de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes
Titre délivré * Vs*
Service de la Propriété Industrielle
" Γη 71 LUXEMBOURG
kj PM/* % fl/f fü Demande de Brevet d’invention I. Requête
La....S.oci.é.té...Anonyjiie...d.i.te...-: COMPAGNIE.-GENERALE-.-D.'-E.LECT.RICI.TE-,-.................................................................(1) 54T rue .La ..Boétie.75.382 .PARIS.....CEDEX-QB-,.....FRANCE.,.....E.epr.é.s.enté.e..„p.ai;.......................................
Monsieux.i..j.g.aar.Ea.u.l..,.R.IEEI.NGE.R.l.....Rés.ldenc.e.....ML....STE....CROIX.,.....2.-.4.. Allé.e....Lé.Qp..o.l..G.Gebe ¢2) LUXEMB.O.UfiG.,....agi.ssan.t.....e.a....qual.i.t.é.....d.e....manda.tair.e.......................................................................................................................» . pç/'âêvose........ ce Vingt Six Octobre Mil Neuf Cent Soixante Dix Neuf.......................(3) à /J/L...................heures, au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, à Luxembourg : 1. la présente requête pour l’obtention d’un brevet d’invention concernant : ......................................................................................................................................................................................................................................................................................- (4) ' ......................................................ELE.C.XRQ.DE....RQU.R...A.Q.Q.!IM.UL.ATEUR...AU...PL0MB..................................................................................................
déclare, en assumant la responsabilité de cette déclaration, que l’(es) inventeur(s) est (sont) : B &Pna.pd..-CHENAUX.r...Ingénieur.,................1.73.,....ru.e.....d.e....Cliar.eii.t.o.]a.....................................................................—............(5) ..............................................................................................................7m2....EARXS.,....FRANCE........................................................................................................
Alairu.LEB.QUX».....Agen.t....£e.Ç.hniqu.§........Le... Mesnil.............................................................................................................................................
...............................................................................................................SEBMAISE...-...9.15.3.Q...S.X-CHEB0H,.....E.RA]SC.E..................................................
2. la délégation de pouvoir, datée de ____________EARI.S......................................... le —8.....QC.T.QB.RE—.1.9.79------------- 3. la description en langue......Française..........................................de l’invention en deux exemplaires ; 4. .«ne................... planches de dessin, en deux exemplaires ; 5. la quittance des taxes versées au Bureau de l’Enregistrement à Luxembourg, le ......V.i.iagt-.Six....Qc.tobr.e....Mi.l-...Ne.u£....C.ent..-S.Qiican.te....Dix...N.euf.-------------------------------------------------------------------------------------- revendique pour la susdite demande de brevet la priorité d’une (des) demande(s) de (6) .....BREME!...................................................................déposée(s) en (7)---------------ERAN.CE--------------------------------------------------------------------------------------- * le ......2.7....0CI0BRE....1978.,.....s.ous.....le...N.°....78....3Q....591______________________________________________________________________________________________________________________(8) au nom de .la-demanderesse________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________(9) élit domicile pour lui (elle) et, si désigné, pour son mandataire, à Luxembourg .................................._ Rés.iden.ce....VAL....S.TE....CBQIX, 2—4....Al.l.é£.--L.éo.p.old....G.û£.b.e.l__________________________________________________________________________________________ (10) sollicite la délivrance d’un brevet d’invention pour l’objet décrit et représenté dans les annexes susmentionnées, — aVëc\ajournement de cette délivrance à __________SIX.......................... mois.
Le......Manda-te-j-rs^^/^ ----\ Π. Procès-verbal de Dépôt
La susdite demande de brevet d’invention a été déposée au Ministère de l’Économie Nationale et des Classes Moyennes, Service de la Propriété Industrielle à Luxembourg, en date du:
P6._nryrnRRE 1Q7Q
AA HA Pr·le Ministre à ________heures ’ '.^^^^TÉconomie Nation^J^e^des Classes Moyennes,
HoiM λ»*_(|;......fpjj j) _
- - _ A
PBo/NV F0 11272 LM/DEC 1 pl.
Revendication de la Priorité d'une demande de brevet déposée en FRANCE, (, J le 27 OCTOBRE 1978, sous le N° 78 30 591
BREVET D'INVENTION
ELECTRODE POUR ACCUMULATEUR AU PLOMB Invention de Bernard CHENAUX et Alain LEROUX
Société Anonyme dite COMPAGNIE GENERALE D'ELECTRICITE
La présente invention concerne une électrode pour accumulateur au plomb et particulièrement l'électrode positive d'un tel accumulateur. Elle vise également un procédé de préparation d'une telle électrode.
5 On sait que pour confectionner une telle électrode, on élabore en premier lieu une pâte comportant de la litharge, de l'eau et de l'acide sulfurique. Puis cette pâte est disposée sur une grille, l'ensemble étant alors mûri à une température déterminée. A ce stade l’électrode se présente donc sous forme d'une grille enrobée dans un ciment poreux 10 de résistance mécanique satisfaisante.
2.
Cependant, on constate qu'au cours d'un certain nombre de cycles charge-décharge, la résistance mécanique d'un tel ciment diminue notablement, d'où il résulte une chute de matière au fond du bac, et une diminution sensible de la capacité de l'électrode.
5 Dans le but de remédier à un tel inconvénient on a proposé d'introduire un liant dans la pâte, notamment du polytetrafluorethylène(PTFE). ün tel produit forme un réseau tridimensionnel de fils au sein de la texture, retenant de la sorte les particules de matière et en conséquence limitant sa chute au fond du bac.
10 Cependant, le taux de PTFE ainsi introduit doit rester limité
A
à environ 1 à 5 % en poids, sinon il en résulte une pénalisation appréciable de la capacité de l'électrode.
Néanmoins, de tels taux ne permettent pas de limiter de façon satisfaisante la chute de matière dans le bac ainsi que la diminution 15 résultante de la capacité de l'électrode.
On conçoit donc que si tous les grains de matière étaient enrobés par une pellicule de matière plastique, les inconvénients précédemment évoqués pourraient être évités, mais, dans ce cas, les échanges ioniques avec l'électrolyte seraient très profondément diminués, I» 20 voire annulés, et les contacts électriques entre les grains pratiquement inexistants.
La Demanderesse a donc cherché un matériau apte à consolider l'action du PTFE en formant autour des grains une membrane ou pellicule perméable à l'électrolyte et présentant une faible résistance électrique, 25 de telle sorte que la chute des grains soit évitée ou ralentie, et que le processus électrochimique puisse librement s’effectuer, de telles propriétés avantageuses se maintenant à l'issue d'un nombre répété de cycles charge-décharge.
3.
« t> L'invention a donc pour objet une électrode pour accumulateur au plomb du type comportant une âme électroniquement conductrice enrobée dans une matière active comprenant des grains d'oxyde de plomb, de sulfate de plomb et un liant apte à former un réseau tridimensionnel 5 filiforme, caractérisé par le fait que ladite électrode comporte en outre un matériau insoluble dans l'acide sulfurique et perméable aux ions de conductivité, et pouvant former une pellicule autour desdits grains, ce matériau étant choisi dans le groupe comportant l'acide polyacrylique et l'hydroxyethylméthacrylate et étant mis en oeuvre 10 en proportion pondérale de 0,25 à 2 % par rapport audit oxyde de plomb.
L'invention vise également un procédé de préparation d’une électrode caractérisé par le fait que l'on réalise les étapes successives suivantes : - on confectionne par malaxage une pâte de poudre d'oxyde 15 de plomb, d'acide sulfurique et d'eau dans laquelle on a dissous au préalable environ 0,25 à 2 % en poids d'acide polyacrylique ou d'hydroxyethylmethacrylate, par rapport audit oxyde de plomb, - on introduit dans ladite pâte en fin de malaxage le polytetrafluorethylène de sorte que la teneur de ce corps soit comprise entre 1 et 5 % en ·* 20 poids, par rapport audit oxyde de plomb, - on enrobe une âme électroniquement conductrice dans cette pâte, - on procède au mûrissage de l'électrode.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui suit donnée a titre d'exemple purement illustratif 25 mais nullement limitatif en référence aux graphiques annexés, exposés aux figures 1 et 2.
Compte-tenu des. considérations précédemment évoquées la demanderesse a donc étudié un certain nombre de matériaux et elle 4.
* a reconnu que l’acide polyacrylique ainsi que l'hydroxyethylméthacrylate étaient susceptibles d'éviter les inconvénients précédemment mentionnés.
Ces deux produits seront désignés dans ce qui suit par les sigles APA et HEMA respectivement.
5 En effet, de tels composés d’ailleurs solubles dans l’eau sont susceptibles de former après évaporation une pellicule autour des grains de matière de l'électrode. Cette pellicule se révèle d’unè part insoluble dans l'acide sulfurique et d'autre part perméable aux ions SO et en général aux ions de conductivité.
* 10 En conséquence, pour réaliser une électrode conforme à l'invention, on confectionne par un procédé classique une pâte à partir de poudre de litharge PbO, d'acide sulfurique et d'eau dans laquelle on a dissous au préalable 0,25 à 2 % en poids et de préférence 1 % d'APA ou d'HEMA par rapport au poids d’oxyde de plomb. En fin de malaxage, on introduit 15 dans cette pâte le PTFE, de sorte que la teneur en PTFE dans la pâte soit comprise entre environ 1 et 5 ? en poids et de préférence 2,5 % par rapport au poids d'oxyde de plomb.
On empâte ensuite une âme conductrice ou une grille à la manière connue. Enfin l’électrode subit un mûrissage tel qu’un traitement 20 thermique à 60° dans une atmosphère humide afin d'éliminer notamment la majeure partie de l’eau, d'oxyder le plomb libre résiduel, et de développer un réseau de sulfates basiques qui assurent la cohésion de la pâte. L'électrode est prête à être montée dans une batterie.
Elle se présente sous forme de grille enrobée dans une matière 25 active comprenant des grains d'oxyde de plomb, du sulfate de plomb,des sulfates basiques, du PTFE et de 1ΆΡΑ ou de l'HEMA en proportions respectives telles que mentionnées dans ce qui précède.
4 5.
Afin de mieux illustrer les avantages de l’invention on a représenté sur la figure 1 la variation de la capacité C exprimée en unités arbitraires en fonction du nombre N de cycles charge-décharge. La courbe A montre que pour une électrode classique la capacité diminue 5 très fortement à l’issue de 250 cycles. Au contraire, la courbe B montre que pour une électrode selon l’invention la capacité présente une valeur encore élevée à l’issue de 1000 cycles.
La figure 2 illustre en unités arbitraires la quantité P de matière tombant au fond du bac en fonction du nombre N de cycles 10 charge-décharge. Plus précisément, l'aire C se rapporte à une électrode ♦ classique tandis que l’aire D concerne une électrode selon l’invention.
On voit donc qu’à l’issue de 1000 cycles, une électrode selon l’invention perd peu de matière, contrairement à une électrode classique où ladite perte est très élevée à l’issue de 250 cycles seulement.
15 On voit donc qu'une électrode selon l’invention peut supporter un grand nombre de cycles charge-décharge, en conservant sa capacité initiale, tout en ayant une perte de matière minimale.
L’invention est mise en oeuvre dans les accumulateurs au plomb.
20 Bien entendu, l’invention n’est nullement limitée au mode de réalisation décrit, mais elle en couvre au contraire toutes les variantes.
Claims (5)
- * * δ. 1/ Electrode pour accumulateur au plomb du type comportant une âme électroniquement conductrice enrobée dans une matière active comprenant des grains d'oxyde de plomb, de sulfate de plomb et un liant apte à former un réseau tridimensionnel filiforme, caractérisé par le fait que ladite électrode comporte en outre un matériau insoluble dans l'acide sulfurique et perméable aux ions de conductivité, et pouvant former une pellicule autour desdits grains, ce matériau étant choisi dans le groupe comportant l'acide polyacrylique et l'hydroxyéthylméthacrylate et étant mis en oeuvre en proportion pondérale de 0,25 à 2 % par rapport audit oxyde de plomb.
- 2/ Electrode selon la revendication 1 caractérisée par le fait que ledit liant comporte du polytetrafluorethylène et est mis en oeuvre en proportion pondérale comprise entre 1 et 5 ? par rapport à l'oxyde de plomb.
- 3/ Procédé de préparation d'une électrode selon l'une des revendications 1 ou « caractérisé par le fait que l'on réalise les étapes succéssives suivantes : - on confectionne par malaxage une pâte de poudre d'oxyde de plomb, d'acide sulfurique et d'eau dans laquelle on a dissous au préalable environ 0,25 à 2 % en poids d'acide polyacrylique ou d'hydroxyethylmethacryla' par rapport audit oxyde de plomb. - on introduit dans ladite pâte en fin de malaxage le polytetrafluorethylène de sorte que la teneur de ce corps soit comprise entre 1 et 5 % en poids par rapport audit oxyde de plomb. - on enrobe une âme électroniquement conductrice dans cette pâte. - on procède au mûrissage de l'électrode. 7. ’ . » f
- 4/ Accumulateur comportant au moins une électrode selon l'une des revendications 1 ou 2.
- 5/ Accumulateur comportant au moins une électrode fabriquée conformément au procédé selon la revendication 3. £ % ôQOuiT <7)1 *
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