Brevet FR2122464A1 — publié le 19720901

L'invention concerne une batterie de piles sèches multi-élé-ments. L'invention concerne en particulier un moyen de réaliser les connexions électriques dans de telles batteries. La venue des petits postes radiophoniques transistorisés 5 a fourni un marché pour les batteries de piles sèches miniatures de 9 Volts. Ces batteries de piles sont souvent formées d'un paquet de six éléments en couches enfermés dans une enveloppe métallique et comportent deux bornes de type rivet sur l'une de leurs extrémités. La nécessité de ces batteries de piles augmente et 10 les fabricants cherchent le moyen de les améliorer et de réduire leur prix de fabrication. Une batterie de piles est formée par exemple de six éléments, dont la tension aux bornes est de 1,5 volt et qui sont placés les uns sur les autres et connectés en série. Ceci donne 15 une tension de 9 volts aux bornes du paquet d'éléments. Dans le projet des dispositifs pour lesquels ces piles ont été étudiées,il est plus pratique que les deux bornes soient placées l'une près de l'autre. Il est donc souhaitable de placer les deux bornes batterie cie sur une seule extrémité de la/piles. Ceci nécessite une forme de 20 câblage en harnais dans le boîtier qui relie les deux bornes des batterie extrémités opposées du paquet d'éléments aux deux boïines de la/de piles placées sur une extrémité de cette dernière. Différents moyens ont été essayés pour réaliser les deux connexions électriques. Un moyen évident est de souder des fils de la batterie aux bornes. 25 Cette technique est excellente pour une production initiale, mais elle nécessite un travail important pour la fabrication de séries de plusieurs milliers de pièces par jour. Différentes formes de contacts par pression ont été utilisées. Dans la plupart des cas, les contacts par pression donnent de bonnes connexions électriques. j50 Cependant, les contacts par pression nécessitent des pièces additionnelles qui comprennent nécessairement des entretoises et des isolants. Ces pièces détachées augmentent la complexité de l'opération d'assemblage de la batterie de piles. Une solution consiste à réaliser un sous-ensemble convenable dans lequel les pièces con-35 ductrices et isolantes sont fixées au moyen d'un organe approprié pour former un connecteur intégré à contact par pression. L'invention concerne un assemblage amélioré de bandes de contact pour batteries de piles sèches, dans lequel une pièce 72 01423 2 2122464 métallique sert a la fois de plaque de montage et de connecteur borne entre la première extrémité du paquet d1éléments et la première/.Une deuxième pièce métallique fixée sur la première pièce métallique mais isolée électriquement de celle-ci sert à connecter la deu-5 xième extrémité du paquet d'éléments à la deuxième borne. Le connecteur a l'avantage essentiel d'être facilement assemblé par une simple machine d'assemblage continu et automatique. L'invention concerne aussi la séquence opérationnelle de telles machines. L'assemblage de la présente invention offre plusieurs avan-10 tages par rapport à ceux de l'art antérieur. Il se compose d'un minimum de pièces et nécessite une quantité minimum d^fhatériau. Les pièces du connecteur assemblées selon le nouveau procédé de la présente invention,sont fixées étroitement et forment un seul bloc approprié qui est facilement manipulé par une machine 15 à assembler les batteries de piles. Les caractéristiques de l'invention ressortiront plus particulièrement de la description suivante, donnée à titre d'exemple et faite en référence aux dessins annexés. / Sur ces dessins : 20 la figure 1 est une coupe longitudinale du connecteur à bandes de contact de la présente invention, la figure 2 est une vue en plan du même connecteur, la figure 3 est une coupe longitudinale partielle d'un exemple de la batterie de piles de 9 volts à six éléments dans la-25 quelle le connecteur à bandes de contact dé l'invention est utilisé, et, la figure 4 est une perspective qui montre les différentes opérations nécessitées par l'assemblage automatique du connecteur à bandes de contact. 30 L'assemblage 10 à bandes de contact, montré sur les figures 1 et 2, comprend une bande 12 en matériau électriquement conducteur, par exemple une matière plastique conductrice ou de l'acier. Celle-ci est de forme rectangulaire avec les coins arrondis. Un revêtement 14 isolant est fixé par adhérence sur environ la moitié 35 de la bande 12 de contact. Ce revêtement 14 isolant peut être une peinture ou un vernis adhésif appliqué à la brosse, au rouleau ou par pulvérisation, ou une feuille de matériau isolant, par exemple un ruban. Dans le cas d'une feuille d'un matériau isolant^celle-ci doit avantageusement être recouverte d'un adhésif sur ses deux 40 faces. 72 01423 3 2122464 Le revêtement isolant 14 est replié sur le bord 16 de la bande 12 de contact pour isoler les bords de cette dernière. Le revêtement isolant peut être appliqué sur une partie du côté inférieur de la bande 12 de contact, comme il est représenté sur les 5 figures , ou , dans le cas d'une feuille d'un matériau isolant, elle peut être laissée libre. Un ruban en matériau électriquement conducteur, par exemple de l'acier, forme la bande 20 de connexion qui est fixée.sur le côté supérieur du revêtement isolant 14, et entre ses bords, comme le montre le petit rebord d'une bande 10 22 isolante. La bande 20 de connexion est pliée à angle droit sur l'extrémité 16 de la bande 12. Il est à remarquer que le revêtement isolant est placé entre les bandes métalliques 12 et 20 et les isole électriquement l'une de l'autre. La bande 20 de connexion comporte des saillies situées au voisinage de l'extrémité 15 opposée à la bande 12 de contact,et forme un ou plusieurs points 24 de contact avec l'élément inférieur du paquet. La coupe longitudinale partielle de la figure 3 des six éléments de la pile de 9 volts montre la position du connecteur à bandes de contact dans un exemple d'assemblage. Le paquet 30 d'é-20 léments a une tension aux bornes de 9 volts qui est produite par six éléments de 1,5 volt connectés en série. Les deux bornes du paquet d'éléments sont placées respectivement sur l'extrémité 31 supérieure et sur l'extrémité 33 inférieure. Bien entendu, une de ces bornes est positive et l'autre 25 est négative. Pour le but de la description, il n'est pas nécessaire de préciser les polarités respectives des deux bornes, sinon que le paquet comporte deux bornes de polarités opposées. Une plaquette 34 de connexion est placée à l'extrémité supérieure de/batterie. Les bornes 36 et 38 sont fixées sur la pla-30 quette de connexion par des rivets 40 et 42. La plaquette 44 de fond est placée au fond de la pile. Une enveloppe métallique 46 dont les extrémités 48 et 50 sont rabattues sur la plaquette 34 de connexion et la plaquette 44 de fond, forme le boîtier.- de la pile et serre l'assemblage. La bande 10 de connexion est placée 35 entre le paquet d'éléments et la plaquette de connexion. Du fait de la pression de serrage exercée p&r le bord 48, le rivet 40 est fermement en contact avec la face supérieure de la bande 12, tandis que la face inférieure de cette dernière est fermement en con- 72 01423 4 2122464 tact avec la borne supérieure 31 du paquet d'éléments. De même,du fait de la pression exercée par le bord 48, le rivet 42 du contact 38 est fermement en contact avec la bande 20 de connexion. L'extrémité longue de la bande 20 de connexion passe sous le pa-5 quet d'éléments et est pliée vers le bout pour que les points 24 de contact touchent et fassent contact avec la borne 33 inférieure du paquet d'éléments .La pression de la plaquette 44 de fond maintient les points 24 en contact avec la borne 33. Une bande 52 isolante sépare et isole la bande de connexion de l'enveloppe 10 métallique 46. Il est à remarquer, selon la description ci-dessus, que la batterie de piles est un assemblage de pièces détachées qui sont fixées en une seule opération finale d'assemblage. Par conséquent, d'un 1 utilisation / sous-ensemble tel que le connecteur à bandes de 15 contact de la présente invention simplifie l'opération d'assemblage et réduit les chances d'un mauvais positionnement des pièces et ainsi diminue le nombre des piles rebutéès. Le connecteur à bandes de contact selon l'invention peut être assemblé à l'aide d'outils classiques tels que des dispositifs 20 de fixation par poinçonnage/ des dispositifs d'avance des bandes fixés ou montés sur une presse poinçonneuse bien connue de l'homme de l'art. Un exemple de méthode d'assemblage appropriée est montré sur la figure 4. Un ruban 60 électriquement conducteur, dans lequel la bande de contact est découpée, arrive par le côté droit 25 du dessin. Un ruban 62 en matériau isolant, qui comporte un revêtement adhésif sur ses deux faces et un ruban 64 protecteur sur sa face supérieure, est avancé vers la bande d'acier. Le ruban isolant est placé pouçôouvrir environ la moitié du ruban d'acier et re-30 couvre le bord avant de ce dernier. Le bord recouvrant de la bande 62 est représenté en 66 plié sur le bord de la bande 60. Le ruban 64 protecteur est retiré en 64 de la bande 62 isolante. Un deuxième ruban 68 conducteur arrive à angle droit avec la bande 60. L'extrémité du deuxième ruban est collée en 70 sur la , 1s partie suné,rieure de 35 bande 62 isolante par le matériau adhésif recouvraiîy cette dernière. Le ruban conducteur 68 comporte en 72 des saillies qui réalisent les points de contacts inférieurs nécessaires et le ruban est découpé en 74. Une pliure à angle droit est faite en 76 dans COPY 72 01423 5 2122464 le deuxième ruban conducteur et la plaquette de contact est retirée en 78 du premier ruban conducteur pour réaliser le connecteur 10 à bande de contact fini. Bien entendu, la description qui précède n'est pas limita-5 tive et l'invention peut être mise en oeuvre suivant d'autres variantes sans que l'on sorte de son cadre. CO PY 72 01423 6 2122464 REVENDICATIONS 1 - Assemblage de contact de batterie de piles sèches,caractérisé en ce qu'il comprend une plaque de contact électriquement conductrice comportant des faces supérieure et inférieure, 5 un revêtement électriquement isolant recouvrant et adhérant sur au moins une partie, de la face supérieure de la plaque de contact et une bande de connexion électriquement conductrice cor • prenant une première partie r.ecpuvrant une partie du revêtement 3S u XâLXC6 6u isolant à laquellè elle/ ainsi isolée de la plaque de contact, 10 la bande de connexion comprenant une deuxième partie perpendiculaire à la première et ayant une extrémité écartée de la première partie, de manière que lorsquçl'assemblage de contact est placé sur le sommet du paquet d'éléments qui comporte des bornes infé-férieure et supérieure et une plaquette à bornes comportant deux 15 bornes la traversant placée au-dessus de l'assemblage de contact, l'extrémité de la deuxième partie de la bande de connexion écartée de la plaque de contact est courbée pour former un contact électrique avec la borne inférieure du paquet d'éléments, une plaque de fond placée sous la partie courbée de la bande de con-20 tact et un boîtier placé autour de l'assemblage entier et rabattu sur le dessus de la plaque à bornes et au-dessous de la plaque de fond, la première partie de la bande de connexion réalise un contact électrique avec la première borne de la plaque à bornes, une partie de la face inférieure de la plaque de contact 25 réalise un contact électrique avec la première borne de la plaque à bornes, une partie de la face inférieure de la plaque de contact réalise un contact électrique avec la borne supérieure du paquet d'éléments et une partie de la face supérieure de la plaque de contact réalise un contact électrique avec la deuxième 30 borne de la plaque à bornes. 2 - Assemblage de contact selon la revendication 1, caractérisé en ce que le matériau isolant recouvrant une partie de la plaque de contact est un ruban isolant. 3 - Assemblage de contact selon la revendication 1, caracté-35 risé en ce que la plaque de contact électriquement conductrice et la bande de connexion électriquement conductrice sont en métal. 4 - Assemblage de contact selon la revendication 2, caracté 72 01423 2122464 risé en ce quejle ruban isolant rocouvrant la plaque de contact est fixé sur cette dernière par adhérence et une partie du ruban couvre une partie du bord de la plaque de contact, la bande de connexion électriquement conductrice est fixée sur le ruban isolant 5 par adhérence et la partie de la bande perpendiculaire à la première partie est adjacente au bord de la plaque de contact et isolée de cette dernière par une partie de ruban isolant recouvrant la partie du. bord de la plaqué de contact. 5 - Batterie de piles sèches multi-éléments comprenant 10 un paquet intérieur d'éléments comportant des contacts électriques aux deux extrémités , des bornes extérieures sur une seule extré- une mité de la batterie et/bande de contact située à 1 intérieur de la batteriejet réalisant les contacts électriques entre les bornes du paquet d'éléments et les bornes de la batterie,caractérisée par une 15 plaque de contact électriquement conductrice comportant des faces supérieure et inférieure, une feuille électriquement isolante recouvrant et adhérant sur au moins une partie de la face supérieure de la plaque de contact et une bande de connexion électriquement conductrice comportant une premier^ gart|.e^eg ouvrant une partie de 20 la feuille isolante sur laquelle/ ainsi isolée de la plaque de contact, la bande de connexion comportant une deuxième partie perpendiculaire à la première et une extrémité écartée de la première partie. 6 - Batterie de piles sèches multi-éléments selon la reven-25 dication 5, caractérisée en ce que la plaque de contact électriquement conductrice et la bande de connexion électriquement conductrice sont en métal. 7 - Batterie de piles sèches multi-éléments selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'une feuille isolante recouvrant 30 la plaque de contact est fixée sur cette dernière par adhérence et une partie de la feuille recouvre une partie du bord de la plaque de contact, la bande de connexion électriquement conductrice est fixée sur la feuille isolante par adhérence et la partie de la bande perpendiculaire à la première partis est adjacente au bord 35 de la plaque de contact et isolée de cette dernière par la partie de/feuille isolante recouvrant la partie du bord de la plaque de contact.