Brevet FR2189880A1 — publié le 19740125

L'invention a pour objet un dispositif de connexion pour batterie au plomb à cuves en polyproptlène, en polyéthylène, en copolymère propylène-éthylène, ou en une autre ratière plastique ayant des propriétés analogues. Blle couvre aussi un procédé de fabrication de ce dispositif. On sait qu'une batterie nécessite des liaisons entre les différents éléments contigus qui la composent. Xormalesent, on les effectue en faisant sortir par le haut, à travers les couvercles séparés de chaque élément, les prolongements respectifs des groupes positifs et négatif s, alternativerent, et en les réunissant ensuite à des connecteurs soudés en plomb. Pour pouvoir réduire la longueur de ces connecteurs et pouvoir disposer, dans la partie supérieure, d'un couvercle unique n'ayant pas de perforations destinées au passage des connecteurs respectifs au niveau de chaque élément, et, par suite, non seulement renforçant ledit accumulateur, lais en le rendant plus esthétique, on a eu recours à des liaisons entre des groupes d'éléments réunis, de signe contraire, Juste ea-dessous dn couvercle unique. Selon cette solution, appliquée surtout dans le cas de cuves en ébonite, l'étanchéité entre les éléments contigus et le couvercle unique est assurée au doyen de résines spéciales. Ces utses résines constituent un agent de scellement approprié des cloisons des éléments, aux endroits du passage des connecteurs qui les réunissent en série. Ce n'est qu'avec certaines#iatières plastiques, par exemple les différents polystyrènes, que l'on peut appliquer cette solution. Bans le cas où l'on utilise des cuves en popypropylène, en polyéthylène, ou en copolymère éthylène-propylène, on ne peut ${opter cette solution à cause de l'absence de résine ou d'agent de collage pouvant faire corps avec ladite matière. En tout cas, la solution la plus valable reste la liaison entre les groupes de plaques contigues et de signes contraires à travers les cloisons de séparation des éléments. De cette façon, on peut obtenir des bacs monoblocs très siiplifiés, et l'on peut sceller thermiquement le couvercle au bac monobloc, dans le cas du polypropylène. La connexion à travers la cloison est la plus courte que l'on puisse réaliser et elle implique donc une économie de ploib certaine, une réduction de la chute de tension aux fortes intensités de décharge, une structure mécanique plus solide.. En dernière analyse, un accumulateur au plomb ainsi réalisé présente des caractéristiques électriques et mécaniques, et aussi esthétiques, optimales. Il se pose cependant le problème de réaliser une très bonne étanchéité aux endroits du passage des connecteurs à travers la cloison séparant les différents éléments afin dfemptcher les fuites de liquide électrolytique et la décharge en circuit ouvert de l'accumulateur. L'invention a précisément pour objet un procédé de fabrication d'un dispositif de connexion de la borne collectrice des plaques d'un élément à une borne qui lui est extérieure, donc à travers une paroi de l'élément, de façon que cette paroi reste parfaitement hermétique0 L'un des avantages principaux de ce procédé réside en ce qu'il nécessite un minimum de temps et d'outillage, de sorte qu'il est économique, Le procédé selon l'invention permet de relier électriquement, à travers une paroi plane en matière plastique du type polypropylène, polyéthylène ou copolymère éthylène-propylène, deux bornes qui présentent chacune une face plane; il est caractérisé en ce que l'on dispose ces bornes de façon que les faces planes soient en regard, la paroi étant interposée entre elles, une chambre annulaire étant créée autour dtune tige en correspondance avec chacune des faces planes s'appuyant contre la paroi, puis l'on relie lesdites bornes mécaniquement et électriquement entre elles au moyen de la tige traversant ladite paroi par une ouverture de dimension supérieure à la section de la tige et inférieure à l'étendue des faces, puis on injecte une matière plastique fluide et durcissable dans les chambres, à travers au moins un conduit qui les met en communication avec l'extérieur0 L'ouverture pratiquée dans la paroi a, de préférence, un diamètre compris entre le plus grand diamètre et le plus petit diamètre de la chambre annulaire qui peut avoir un contour variable et entre prévue dans le corps de la borne, dans la paroi ou dans un élément interposé entre la paroi et la borne. On peut fixer de différentes façons la tige aux bornes, par exemple par soudage ou par rivetage. De ISme, la matière plastique injectée dans les chambres annulaires peut être de différents types, par exemple thermoplastique et de composition identique à celle de la paroi, D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre donnée à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels:: - la figure 1 est une vue de détail partiellement en coupe à l'endroit de la liaison réalisée selon l'intention entre les bornes de deux séries de plaques contenues chacune dans un élément, - la figure 2 est une vue éclatée des pièces de la figure 1 avant leur montage, - la figure 3 est une vue en coupe partielle d'une variante de réalisation de l'invention; - la figure 4 est une vue éclatée des pièces de la figure 3 avant leur montage. En se reportant aux figures 1 et 2, on voit deux éléments contigus 1 et 2 séparés par une cloison 3. Les plaques 4 d'une polarité déterminée sont reliées à une borne 5, tandis que les plaques 7 de polarité opposée de l'élément contigu sont reliées à une borne 6. La borne 5 est traversée par une ouverture 8 qui s'agrandit en une chambre annulaire 9. De façon analogue, la borne 6 est traversée par une ouverture 10 qui s'agrandit en une chambre Il. La paroi 3 a un trou 12 de diamètre supérieur à celui des alésages 8 et 10. On rapproche les bornes de la paroi, on introduit une tige 13 dans les ouvertures, puis on la fixe RUS bornes par des soudures annulaires 14. Dans la borne 6, un conduit 15 fait communiquer avec 1 'ex- térieur la chambre Il lorsque les bornes sont appuyées contre la paroi et sont maintenues dans cette position par la tige 13 soudée. On peut injecter par le conduit 15 une matière plastique fluide dans la chambre 10 et jusque dans la chambre 9 grâce au jeu qui est prévu entre l'alésage 12 et la tige 13. L'échappement de l'air pendant l'injection a lieu normalement par suite du manque d'étanchéité entre les bornes et la paroi, mais on peut prévoir un autre conduit d'échappement approprié, s'il le faut; l'injection de la matière plastique peut avoir lieu à travers plusieurs ouvertures. La matière plastique introduite doit, en tout cas, entre susceptible de durcir rapidement. Quand la cuve de l'accumulateur est en matière thermoplastique, l'injection à chaud d'une matière analogue s'avère particulièrement avantageuse. En effet, la matière chaude injectée ramollit superficiellement les parois des c#hambres annulaires et y adhère parfaitement, comme elle adhère également parfaitement à la tige 13. Celle-ci et les bornes 5 et 6 sont, comme il est connu, constituées par du plomb, éventuellement allié à d'autres éléments qui en améliorent les caractéristiques mécaniques. Il est clair que, conformément au but de l'invention, la matière plastique fluide injectée dans le conduit 15 pénètre dans chaque interstice qui peut exister entre les bornes et la paroi, rendant celle-ci parfaitement étanche à l'électrolyte contenu dans les éléments 1 et 2. Une variante de réalisation de l'invention est représentée sur les figures 3 et 4 où les éléments de l'accumulateur analogues à ceux des figures 1 et 2 sont désignés par des réfOrencess numériques identiques. Comme le montrent les figures 3 et 4, on confectionne préalablement les deux bornes 5 et 6 avec deux demi-tiges respectives 31 et 32 coaxiales et opposées et on prévoit également les deux chambres annulaires de section sensiblement semicirculaire 9 et Il autour de ces deux demi-tiges. On pratique préalablement dans la paroi 3 un trou 12 dont le diamètre est supérieur au diamètre extérieur des chambres annulaires 11. Dans la borne 6, un conduit 15 met en communication la chambre Il avec l'extérieur. Pour effectuer la liaison entre les deux séries de plaques 4 et 7,on rapproche les bornes 5 et 6 de la paroi 3 en mettant bout à bout l'une contre l'autre les deux demi-tiges 31 et 32 et en les soudant l'une à l'autre gracie à une opération de soudage par résistance (ou par d'autres moyens semblables). Les réf é- rences 40 et 41 désignent deux mâchoires de serrage et de soudure représentées schématiquement, maintenues à une différence de potentiel appropriée par une source d'énergie électrique 42. On injecte ensuite, par l'alésage 15, une matière plastique fluide qui remplit les deux demi-chambres 9 et Il et l'intervalle entre l'alésage 12 et la tige. Dans les exemples décrits, les chambres annulaires 9 et Il sont creusées dans le corps des bornes, mais elles pourraient être creusées dans la paroi 3, ou bien limitées entre les bornes et la paroi grâce à un élément interposé ayant par exemple un profil simplement annulaire. Il est facile de voir comme le procédé décrit est simple et comme il est facile de préparer l'accumulateur, d'autant plus que l'on utilise, pour l'injection, une matière thermoplastique qui se solidifie très rapidement; cela offre des avantages économiques certains pour la fabrication. En outre, après l'injection de la matière plastique de scellement, les bornes sont parfaitement solidarisées à la paroi, ce qui est très avantageux pour la solidité de 1 'accumulateur RE VE#DICÂTlONS 1. Procédé pour relier deux bornes de plaques d'éléments d'un accumulateur d'électricité, à travers une paroi plane en matière plastique de type polypropylène, polyéthylène, copolymère éthylène-propylène, en conservant l'herméticité de la paroi, les deux bornes présentant chacune une face plane, caractérisé en ce que l'on dispose lesdites bornes de façon que les faces planes soient en regard de part et d'autre de la paroi interposée entre elles, une chambre annulaire étant définie et entourant une tige en correspondance avec chacune des faces planes s'appuyant contre la paroi, on relie ensuite mutuellement ces bornes, mécaniquement et électriquement, au moyen d'une tige traversant la paroi grâce à une ouverture de dimension supérieure à la section de ladite tige et inférieure à 1'étendue desdites faces, puis l'on injecte une matière plastique fluide et durcissable dans les chambres à travers au moins un conduit qui les met en communication avec l'extérieur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige est une pièce d'insertion unique qui eau logée et bloquée dans des ouvertures débouchant des deux cotés et forées dans les bornes en correspondance avec les deux faces. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on creuse les chambres annulaires dans les faces planes des bornes. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que lesdites chambres constituent des évasements des ouvertures débouchant des deux c8tés pratiquées dans les bornes. 5. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la tige se compose de deux demi-tiges solidaires chacune de l'une des bornes et émergeant des faces, ces demi-tiges se touchant par leurs bouts quand on rapproche les faces de la paroi et étant soudées ensemble. 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'on soude les deux demi-tiges bout à bout électriquement. 7. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on soude la tige du côté des faces des bornes qui sont opposées à leurs faces planes. 8. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique injectée dans les chambres est une matière thermoplastique injectée à chaud. 9. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la matière plastique injectée dans les chambres est identique à celle qui constitue la paroi. 10. Dispositif de connexion électrique de deux bornes de plaques d'éléments d'un accumulateur d'électricité à travers une paroi plane en matière plastique du type polypropylène, polyéthylène, copolymère éthylène-propylène, conservant l'her- méticité de la paroi, caractérisé en ce qu'il est réalisé selon le procédé de l'une quelconque des revendications 1 à 9. 11. Dispositif de connexion électrique de deux bornes de plaques d'éléments d'un accumulateur d'électricité à travers une paroi plane en matière plastique, ces deux bornes ayant chacune une face plane, caractérisé en ce qu'une tige réunit les deux bornes à travers un trou percé dans la paroi, une chambre annulaire limitée en correspondance avec chacune des faces planes entoure la tige, un conduit fait communiquer l'me au moins des chambres avec l'extérieur, une matière plastique coulée remplit les deux chambres.