Brevet FR2197241A1 — publié le 19740322

L'invention concerne une batterie de piles électriques dont les godets de chacune des piles de forme cylindrique constituant une borne de chaque pile et les capots centraux surélevés constituant l'autre borne sont respectivement liés entre eux et constituent ainsi une liaison électrique en parallèle desdites piles L'invention concerne également un procédé de fabrication d'une telle batterie. Dans les procédés classiques de mise en parallèle des éléments cylindriques pour constituer des blocs d'alimentation de forte capacité, les liaisons électriques des positifs entre eux d'une part, et des négatifs entre eux d'autre part, sont obtenues par des fils métalliques connectés à chaque borne, positive ou négative, par un point de soudure. Les négatifs peuvent également être reliés deux à deux par des points de soudure appliqués à leur point de contact mutuel. Dans tous les cas, il est nécessaire de travailler unitairement, en appliquant au moins deux points de soudure par élément, soit un pour le positif et un pour le négatif, et souvent davantage (deux par négatif) pour assurer une bonne tenue mécanique du bloc. Pour le nombre souvent élevé de piles à réunir dans un bloc, le travail de mise en parallèle constitue une opération délicate et longue et le résultat n'est guère satisfaisant car on risque des soudures imparfaites qui se détacheront plus tard. Il existe aussi un risque non négligeable de court-circuit entre les fils reliant deux plots et les bords des godets des piles correspondantes. La batterie de piles selon l'invention évite ces inconvénients. Elle est caractérisée par le fait que les capots de toutes les piles étant situés au même niveau, en saillie par rapport au haut des godets, une plaque metallique est placée à ce niveau, cette plaque étant pourvue de perforations qui permettent le passage à frottement des capots, et que les soudures sont effectuées sur la face extérieure de cette plaque ainsi que sur le fond des godets. Un temps particulièrement court pour l'exécution de la soudure est obtenu par trempage des parties å souder dans un bain de soudure fondue. On peut ainsi utiliser la technique de soudure à la vague, de préférence dans un bain d'étain. Dans une réalisation préférée de 1 invention les perforations dans la plaque sont découpées en forme d'étoiles. Le diamètre du cercle circonscrit à l'étoile et de diamètre du cercle inscrit dans les pointes restantes sont choisis de façon à se situer de part et d'autre du diamètre des capots. On obtient ainsi, en enfonçant à force la plaque sur les capots, une fixation de la plaque avant passage dans le bain d'étain et le maintien de la plaque pendant la soudure sans nécessiter de moyen spécial de fixation. Pour éviter tout risque de court-circuit on interpose entre la plaque et le haut des godets une feuille isolante qui est perforée en regard des perforations de la plaque de façon à laisser passer libremént les capots. Cette feuille est découpée de manière à s'étendre au-delà du contour de la plaque. Le procédé de fabrication d'une batterie selon 1 invention consiste d'abord à assembler les piles dans un gabarit de serrage servant à donner à la batterie sa configuration définitive, ensuite à poser la feuille isolante, puis à enfoncer la plaque métallique sur les capots et finalement à passer successivement la face montrant les capots et la face contenant les fonds des godets à la vague de soudure avant d'enlever le gabarit. L'invention sera décrite ci-après plus en détail à l'aide de deux figures. La figure 1 représente à titre d'exemple une vue en perspective d'une batterie de piles selon l'invention. La figure 2 est une vue d'une plaque métallique avant sa mise en place sur une batterie selon la figure 1. La batterie selon la figure I est composée de six piles cylindriques 1 à 6 dont les axes sont tous parallèles et les godets métalliques des piles voisines se touchent. Les deux bornes de chaque pile sont constituées par le godet et un capot central 7 à 12 respectivement. Les capots sont tous situés à un même niveau. Avant la mise en parallèle les piles sont tenues dans cette position par un gabarit auxiliaire (non représenté) qui s applique sur les faces cylindriques des piles. On dispose alors une feuille isolante 13 munie de perforations assez larges pour laisser passer sans frottement tous les capots des piles. Cette feuille est destinée à isoler le haut des godets d'une plaque métallique 14 qui est enfoncée sur les capots. La plaque dont la découpe est représentée à la figure 2 est légèrement plus petite que la feuille isolante et elle comporte des perforations 15 à 20 en forme d'étoile de façon à permettre le passage à frottement des capots lors de l'enfoncement de la plaque sur les capots. A cette fin le diamètre des cercles circonscrits et inscrits des étoiles est choisi respectivement supérieur et inférieur au diamètre des capots. L'enfoncement permet de réaliser une fixation suffisante de la plaque métallique avant la soudure. On passe alors la face supérieure de la batterie comprenant les capots des piles au bain d'étain et on obtient par une seule opération toutes les connexions électriques d'une polarité avec une grande fiabilité. Après soudure de la plaque métallique la batterie est retournée et repasse de nouveau sur un bain d'étain pour obtenir la soudure des bornes opposées représentées par le fond du godet. L'étain déposé sur les fonds des godets se concentre aux points de contacts mutuels 21 des godets. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit en détail en ce qui concerne le nombre et la configuration mutuelle des piles dans la batterie, la forme choi SIC des perforations dans la plaque métallique et la présence d'une feuille isolante. Cette dernière peut par exemple être supprimée au cas on les capots sont pourvus d'arêtes qui délimitent la profondeur d'enfoncement de la plaque, de façon à empêcher le contact direct entre cette plaque et les bords des godets. Par rapport à la connexion électrique par fils le procédé selon l'invention et la batterie ainsi obtenue présentent l'avantage suivant Les batteries ainsi soudées ont une cohésion mécanique largement supérieure à celle obtenue par le procédé classique et les temps opératoires sont considérablement diminués. D'autre part, le procédé nouveau permet de transformer une succession d'opérations de soudure individuelles toujours délicates à effectuer manuellement en une succession de manipulations d'objets, ne présentant aucune difficulté. Enfin, on élimine les risques de mise en court-circuit par le fil de soudure au moment de la soudure des capots, le fil déjà soudé sur les capots risquant par son brin resté mou de toucher les autres godets de zinc et par conséquent de mettre les éléments déjà soudés en court-circuit. REVENDICATIONS 11 Batterie de piles électriques dont les godets de chacune des piles ~e forme cYlindrique constituant une borne et les capots centraux surélevés conotituant l'autre borne de chaque pile sont respectivement liés entre eux, caactérisée par le fait que les capots de toutes les piles étant Situés au même niveau en saillie par rapport au haut des godets, une plaque métallique est placée à ce niveau, cette plaque étant pourvue de perforations qui permettent le passage à frottement des capots, et que des soudures sont effectuées sur la face extérieure de cette plaque ainsi que sur le fond des bacs, 2/ Batterie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que les deux soudures sont des soudures globales couvrant toute la face correspondante d'une couche de métal. 3/ Batterie selon l'une des revendications 1#à 2, caractérisée par le fait que lesdites perforations sont découpées en forme d'étoile, le diamètre du cercle circonscrit à l'étoile et le diamètre du cercle inscrit dans les pointes intérieures étant respectivement supérieur et inférieur au diamètre de la section des capots. 4/ Batterie selon l'une des revendications précédentes, caractérisée par le fait que la plaque repose sur une feuille isolante qui est perforée en regard des perforations de la plaque de façon à laisser passer librement les capots. 5/ Batterie selon la revendication 4, caractérisée par le fait que la feuille isolante est découpée de façon a ##étendre au-delà du contour de la plaque. 6/ Procédé de fabrication d'une batterie selon la revendication 4, caractérisé par le fait que les piles sont d'abord assemblées dans un gabarit de serrage servant à donner à la batterie sa configuration définitive, qu'ensuite on pose la feuille isolante et puis qu'on enfonce la plaque métallique sur les capots et que finalement on passe successivement la face correspondant aux capots et la face correspondant au fond des godets à la vague de soudure avant d'enlever le gabarit.