CH513522A - Procédé de fabrication d'une batterie de piles à combustible - Google Patents

Description

  
 



  Procédé de fabrication d'une batterie de piles à combustible
 La présente invention constitue un perfectionnee ment du procédé de fabrication d'une batterie de piles à combustible qui fait l'objet de la revendication Il du brevet principal no 491510, dont la teneur est la suivante: Procédé de fabrication d'une batterie de piles à combustible à électrolyte solide, caractérisé par le fait que   l'on    dépose sur un support poreux une première couche comprenant   alternativement    des parties en un matériau conducteur électronique formant chacune la première électrode d'une des piles et des parties étanches en un matériau non conducteur électronique, de manière que les parties étanches forment chacune.

   isolation entre les électrodes, que   l'on    dépose sur   cette    première couche des parties formant chacune   l'électro;      lyte    d'une des piles de manière que chacune de ces parties recouvre la majeure partie de la première élec   troue    de la pile correspondante et une partie de l'isolation la séparant de la première   électrode    d'une des piles voisines, puis des parties.

   en un matériau étanche conducteur électronique, de manière que chacune de ces dernières parties recouvre la majeure partie de l'isolation séparant deux électrodes et la partie non recouverte par l'électrolyte de l'une de ces électrodes, et que   l'on    dépose finalement sur la deuxième couche ainsi formée une troisième couche comprenant des parties séparées en un matériau conducteur électronique formant chacune la seconde électrode d'une des piles, de manière que chacune de ces dernières parties recouvre la majeure partie de l'électrolyte   d'une    des piles et que l'une de ses extrémités soit reliée à la partie conductrice électronique de la deuxième couche recouvrant partiellement la première électrode de la pile voisine..



   Ce perfectionnement porte sur la manière de fabriquer les anodes.



   Dans le brevet principal, et en particulier dans l'exemple, la fabrication des anodes est décrite en détails dans le cas particulier où   celle#s;ci    sont en nickel. Cette fabrication comprend l'opération qui consiste à déposer, au moyen d'un chalumeau à plasma, une couche d'aluminure de nickel directement sur le support de la batterie. On attaque ensuite la couche d'aluminure au moyen d'une solution concentrée d'une base alcaline forte de manière à obtenir une couche poreuse de nickel. Une fois ce traitement chimique effectué, on procède au dépôt des autres couches. de la façon décrite dans le brevet principal. Cette manière de former les anodes donne des résultats satisfaisants en ce qui concerne les caractéristiques des. batteries obtenues.

  Toutefois elle ralentit l'ensemble de la fabrication de ces batteries puisqu'elle oblige à interrompre la série de projection au chalumeau à plasma pour procéder à un traitement chimique d'une durée relativement longue, surtout par rapport à la rapidité des projections au chalumeau.



   Le procédé selon l'invention apporte une amélioration sensible à la fabrication des batteries puisqu'il permet de fabriquer ces batteries uniquement au moyen de projections au chalumeau à plasma. Ce procédé facilite donc la mise en oeuvre de manière automatique de la fabrication d'une batterie selon le brevet principal.

  Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que   l'on    dépose sur le support de la batterie une couche d'oxyde du métal ou des métaux choisis pour constituer les anodes, cet oxyde étant réductible dans les conditions de fonctionnement de la batterie, que   l on    effectue ensuite tous les autres dépôts et que   l'on    met la batterie en température, en faisant circuler le combustible dans le compartiment prévu à cet effet, de sorte que l'on obtient, par réduction de la couche d'oxyde une couche anodique métallique de porosité homogène.



   C'est lorsqu'on effectue le dépôt de la couche d'oxyde par projection au moyen d'un chalumeau à plasma que   l'on    obtient les meilleurs résultats et que, comme il a été dit plus haut, le perfectionnement apporté au procédé, trouve son utilité maximale. Toutefois, on pourrait également avoir recours à   du'autres    techniques connues, par exemple la projection au cha  lumeau à flamme ordinaire, le dépôt par réaction chimique en phase vapeur, etc.



   On peut utiliser, lors du dépôt par projection au chalumeau, le dispositif décrit dans le brevet principal, éventuellement en combinaison avec le système   de    cache perfectionné décrit dans le brevet additionnel no 505 480.



   Comme conditions normales de mise en température de la batterie, il faut entendre le chauffage de la batterie de la température ordinaire jusqu'à sa température de fonctionnement,   800 0C    environ, en un temps compris entre une demi-heure et une heure, en faisant circuler le combustible dans le compartiment prévu à cet effet, avec un débit voisin du débit nécessaire lors du fonctionnement normal de la batterie. Ces conditions sont celles dans lesquelles on met en marche les batteries décrites dans le brevet principal aussi bien lors de leur première mise en service que lors des mises en marche ultérieures.



   Comme oxyde réductible dans ces conditions et qui correspond à un métal qui convient comme anode dans la batterie selon le brevet principal, on peut mentionner, par exemple, les suivants: NiO,   PeO    et CoO.



   Si   l'on    dépose   l'un    de ces. oxydes, ou un mélange d'au moins deux d'entre eux, sous forme d'une couche d'une épaisseur comprise entre 20 et 50 microns sur le support de la batterie, on obtient la réduction complète de l'oxyde ou des oxydes en métal ou métaux   corm    pondants lorsque l'on atteint la température de fonctionnement de la pile dans les conditions indiquées plus haut.



   D'autres oxydes peuvent également entrer en ligne de compte s'ils satisfont aux conditions suivantes: ils doivent correspondre à un métal convenant comme anode de la batterie conforme au brevet principal; ils doivent être réductibles par au moins un combustible convenant à l'utilisation de cette batterie, sans   néces    siter pour cela une température excédant le domaine de fonctionnement de la batterie ou tout au moins une température que la batterie ne puisse supporter sans détérioration. Enfin, le temps nécessaire à la réduction de ces oxydes à la température maximale ainsi définie ne doit pas dépasser notablement la durée de mise en température normale de la batterie.



   Exemple
 On fabrique une batterie de piles à combustible comme décrit dans l'exemple qui figure dans le brevet principal à la différence près que, lors de la deuxième projection, on projette de l'oxyde de nickel en poudre ayant une granulométrie moyenne de 40 microns, de façon à déposer une couche de 50 microns d'épaisseur et que   l'on    n'effectue pas d'attaque chimique. On effectuera la première mise en température de la batterie, de la température ambiante à 8000 C, en 40 minutes, en faisant circuler, dans le compartiment prévu à cet effet à l'intérieur du tube, un courant d'hydrogène avec un débit uniforme de   300 cm5    par minute. La batterie obtenue présente les mêmes caractéristiques que la batterie dont la fabrication est décrite dans l'exemple du brevet principal. 

Claims (1)

1. REVENDICATION

   Procédé de fabrication d'une batterie de piles à combustible, selon la revendication Il du brevet principal, piles dont les anodes sont constituées par un métal ou un mélange de métaux dont au moins un oxyde est réductible dans les conditons normales de mise en température de la batterie, caractérisé par le fait que l'on dépose sur le support de la batterie une couche d'oxyde du métal ou des métaux choisis pour constituer les anodes, cet oxyde étant réductible dans les conditions de fonctionnement de la batterie, que l'on effectue ensuite tous les autres dépôts et que l'on met la batterie en température en faisant circuler le combustible dans le compartiment prévu à cet effet, de sorte que l'on obtient, par réduction de la couche d'oxyde,

   une couche anodique métallique de porosité homogène.

   SOUS-REVENDICATIONS 1. Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'on dépose l'oxyde par projection au chalumeau à plasma.

   2. Procédé selon la revendication, caractérisé par le fait que l'oxyde est au moins l'un des oxydes suivants: NiO, FeO, CoO.