Brevet FR2316758A1 — publié le 19770128

La présente invention se rapporte aux batteries électriques du type comprenant un bottier extérieur, une pluralité de piles cylindriques élémentaires côte à côte, des cloisons internes isolantes interposées entre les piles, des éléments conducteurs terminaux qui sortent du bottier et des éléments conducteurs intermédiaires qui relient les piles en série. Dans les batteries classiques de ce type, comme les batteries plates normales, les éléments conducteurs intermédiaires qui relient en série les piles élémentaires sont constitués par des fils, des barrettes ou des lamelles dont la liaison avec les électrodes des piles est réalisée par soudure. Les éléments terminaux sous forme de lamelles sont également reliés aux électrodes respectives par soudure électrique ou par brasure à l'étain. Ce mode de liaison et de réalisation est extremement délicat et motteux et, pour remédier en partie à cet inconvénient, on a déjà réalisé des liaisons dans lesquelles les bossages constituant le pôle positif des piles élémentaires étaient embottés par accouplement forcé dans des ouvertures correspondantes présentées par les parties d'extrémité correspondantes des élé- ments de liaison intermédiaires. Cette dernière solution ne résout pas non plus le problème, du fait que sa réalisation demande de nombreuses opérations compliquées. Le problème qui est à la base de l'invention est celui de réaliser une batterie se pretant à une fabrication plus économiqieavec des opérations de montage extremement peu nombreuses et très simples. Selon la présente invention, on résout ce problème au moyen d'une batterie électrique caractérisée en ce que les éléments conducteurs terminaux comme les éléments conducteurs intermédiaires sont constitués par des lamelles élastiques profilées, et en ce que le bottier et les cloisons isolantes forment une seule pièce obtenue par la réunion, par soudure ou collage, de pièces de matière plastique moulée, ledit bottier présentant une configuration interne permettant de positionner fermement tant les piles que les lamelles élastiques profilées et de maintenir en contact avec les électrodes correspondantes des piles lesdites lamelles grâce à leur élasticité et/ou à leur enserrement entre les piles et le corps. La solution proposée par l'invention permet un montage extrêmement simple des piles élémentaires et des différentes lamelles dans le boîtier, par simple emboîtement, avant que l'on ne ferme le boîtier par la réunion de ses différents composants. Cela est dt, surtout, a la possibilité d'obtenir facilement par le moulage des matières plastiques, des formes internes du boîtier également compliquées pour le positionnement des piles comme des lamelles. La solution proposée par l'invention se prête avantageusement a la réalisation de batteries du type plat. Les figures du dessin annexé, donné à titre d'exemple non limitatif, feront bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue en perspective d'une batterie plate selon un premier mode d'exécution de l'invention. La figure 2 est une vue en perspective éclatée de cette même batterie. La figure 3 est une coupe de la batterie, suivant la ligne III-III de la figure 1. La figure 4 est une vue en perspective éclatée d'un second mode à'exécution de l'invention. La figure 5 est une coupe médiane, analogue à la figure 3, de cette batterie. La figure 6 est une vue en perspective éclatée d'un troisième mode d'exécution de la batterie plate. La figure 7 est une coupe médiane de cette batterie, analogue aux figures 3 et 5. En se référant aux figures 1 à 3, la batterie comprend un boîtier extérieur désigné dans son ensemble par la référence 10, dont la forme et les dimensions correspondent à celles des batteries plates normales, avec deux lamelles terminales positive 12 et négative 14 sortant à une extrémité longitudinale. Le boîtier 10 comprend une enveloppe périphérique 16 comportant deux faces principales 18, 20 et deux parois opposées 22,24 de fermeture des extrémités longitudinales de l'enveloppe 16. Sur deux cotés de l'enveloppe 16, les deux parois principales 18, 20 se raccordent entre elles, dans le cas représenté, par des facettes planes contenues à l'intérieur de surfaces d'enveloppe incurvées, telles que celles présentées dans ces zones par les batteries plates normales.Cependant, dans une batterie selon l'invention aussi, les parois principales 18, 20 du boîtier pourraient être raccordées par des parties de paroi incurvées. La totalité du boîtier 10 est formée par la réunion des deux pièces 26 et 28 séparées, en matière plastique moulée, en forme de demi-coquilles que l'on réunit, comme l'indique la ligne 30 sur la figure 1, suivant un plan longitudinal parallèle aux faces principales 18, 20. Chacune de ces demi-coquilles comprend une paire respective de parois longitudinales internes 32a et 32b qui, lorsque les deux pièces 26 et 28 ont été réunies pour former le boîtier 10, forment conjointement une paire de cloisons isolantes de séparation des piles. Ces dernières, dési- gnées par les références 34a, 34b, 34c, consistent en des-piles cylindriques normales à 1,5 V, pour obtenir une batterie plate de 4,5 V de tension nominale.Pour le montage, on place les piles 34a, 34b, 34c cdte à côte dans les logements délimités par les parois longitudinales 32a de la pièce 28 et par ses parois périphériques, et en outre, pour relier ces piles en série et en réaliser en outre les raccordements terminaux sortant du bottier, on insère dans la pièce 28 des éléments de liaison#intermédiaires en forme de lamelles élastiques profilées 36 et 38 et les 6 ments de liaison terminaux constitués par les lamelles 12 et 14, profilées également de la façon représentée.Les lamelles 38-et 40 sont maintenues fermement en position dans la pièce 28 grâce à leur emboitement dans des creux appropries40 et 42 formés au moment du moulage de ladite pièce, et de même les lamelles terminales 12 et 14 sont maintenues fermement en position grade à leur emboîtement dans des fentes 44 et 46 par lesquelles elles sortent du boîtier de la batterie. Toutes les lamelles précitées sont profilées de façon à rester en contact avec les électrodes correspondantes des piles (bossages constituant les électrodes positives et godets constituant les électrodes négatives), grace à l'élasticité des lamelles elles-mdmes et/ou de leur enserrement entre les piles et le boitier. Ainsi, les lamelles intermédiaires 36 et 38 sont maintenues en contact par élasticité avec les électrodes res pectines des piles.La lamelle terminale 12 est maintenue en contact avec l'électrode positive correspondante de la pile 34a, du fait qu'elle est enserrée entre ladite électrode et la paroi 22 du boîtier, grace à l'élasticité de la lamelle intermédiaire 38 qui se trouve à l'extrémité opposée de la pile 34a, tandis que la lamelle terminale 14 est maintenue en contact avec le godet, c'est-à-dire avec l'électrode négative de la pile 34c, du fait qu'elle est enserrée entre ledit godet et la paroi latérale du boîtier. Une fois le montage effectué, sur la pièce ou demicoquille 28 contenant les piles et les lamelles, on applique l'autre pièce ou demi-coquille 26, après quoi l'on réunit les deux demi-coquilles 26 et 28 l'une à l'autre de façon permanente par collage ou soudure. Le procédé de jonction préféré est constitué par une soudure aux ultrasons. On obtient ainsi un boîtier extérieur 10 d'une seule pièce qui comprend une enveloppe périphérique, deux parois opposées de fermeture des extrémités longitudinales de l'enveloppe et deux cloisons longitudinales isolantes de séparation des piles. On peut obtenir le même résultat par le second mode d'exécution de l'invention représenté sur les figures 4 et 5. Dans ce mode d'exécution, la batterie comprend encore un boîtier extérieur, mais formé par la réunion de trois pièces dont l'une, désignée par la référence 100, comprend l'enveloppe périphérique 116 et les deux cloisons longitudinales internes 132, tandis que les deux autres pièces 122 et 124 constituent les parois de fermeture des extrémités longitudinales de l'enveloppe. Ces trois pièces sont aussi en matière plastique moulée et, comme dans le mode d'exécution précédent, on les réunit ensemble par collage ou soudure pour obtenir un boîtier d'une seule pièce contenant les piles élémentaires 134a, 134b, les lamelles élastiques terminales 112 et 114 et les lamelles élastiques intermédiaires 136 et 138. Toutes ces lamelles sont aussi positionnées fermement dans le boîtier, au moment du montage, grace à leur profilage et gracie aux formes internes des composants dudit boîtier. Ainsi, les lamelles intermédiaires~136 et 138 sont emboîtées dans des creux respectifs 140 et 142, où elles sont retenues par les bords d'extrémité correspondants des cloisons 132, tandis que les lamelles terminales 112 et 114, qui sortent par les fentes respectives 144 et 146 de la pièce de fermeture 122, sont retenues fermement à la fois grâce à leur insertion dans ces fentes et, pour la lamelle 112, par la pression élastique que la lamelle 138 leur transmet par la pile 134a, et, pour la lamelle 114, gracie au fait qu'elle est enserrée entre la pile 134c et la paroi latérale correspondante de l'enveloppe 116 et grâce à l'élasticité de la partie d'extrémité profilée 114a de la lamelle 114 qui est disposée contre la paroi ou pièce de fermeture 124, et de la lamelle intermédiaire 136 qui se trouve a l'extrémité opposée de la pile 134c. Dans le troisième mode d'exécution représenté sur les figures 6 et 7, le boîtier extérieur comprend seulement deux pièces de matière plastique moulée dont l'une, désignée par la référence 200, comprend l'enveloppe périphérique 216, les cloisons internes 232 et la paroi 224 de fermeture de l'extrémité longitudinale de l'enveloppe opposée à celle par laquelle sortent les lamelles terminales 212 et 214. L'autre pièce constitue, par contre, la paroi de fermeture 222 par laquelle sortent les lamelles 212 et 214. Dans ce cas également, après le montage, on réunit les deux pièces ou composants 200 et 222 l'une à l'autre par collage ou soudure. Dans ce troisième mode d'exécution, les trois piles 234a, 234b et 234c sont disposées suivant la même orientation, à la différence des modes d'exécution précédents où la pile centrale était retournée par rapport aux deux autres. Les deux lamelles élastiques profilées intermédiaires 236 et 238 ont une forme correspondant à cette disposition différente et elles présentent une section qui s'étend, à l'état enserré, entre la pile 234b, 234a respective et la cloison 232 correspondante. La paroi constituée par la pièce de fermeture 222 a poz Kle de retenir fermement les lamelles 236 et 238 dans la position représentée dans laquelle, grace à leur élasticité, elles demeurent fermement au contact des bossages constituant les pôles positifs des deux piles 234c et 234b.La lamelle élastique terminale 212 est maintenue fermement en position grace à son emboîtement dans la fente correspondante 244 par laquelle elle sort du boîtier et grace à une partie profilée 212a de celle-ci qui reste emboî- tée fermement dans une encoche 222a de la pièce 222. A l'intérieur du boîtier, une partie de la lamelle 212 reste ainsi appliquée élastiquement contre le bossage ou pôle positif de la pile 234a. Ainsi donc, la lamelle 214 est maintenue fermement en position, grâce à son emboîtement dans la fente 246 par laquelle elle sort du boîtier et grâce à une partie profilée 214a de celle-ci qui reste fermement accouplée par embot- tement avec des parties profilées correspondantes des deux pièces 200 et 222. Cette lamelle 214 s'étend en outre, a l'état enserré, entre le godet de la pile 234c et la partie correspondante de l'enveloppe 216. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits, notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans sortir pour cela du cadre de la présente invention. Ainsi, bien que l'on ait représenté des batteries électriquesde forme et de dimensions correspondant à celles des batteries plates normales à trois piles élémentaires, on pourrait généraliser les principes de l'invention a une batterie comprenant un nombre quelconque de piles élémentaires pour obtenir la tension nominale désirée. REVENDICATIONS 1.- Batterie électrique du type comprenant un bol- tier extérieur, une pluralité de piles cylindriques élémentaires cote a cote, des cloisons internes isolantes interposées entre les piles, des éléments conducteurs terminaux qui sortent du boîtier et des éléments conducteurs intermédiaires qui relient les piles en série, caractérisée en ce que les éléments conducteurs terminaux comme les éléments conducteurs intermédiaires sont constitués par des lamelles élastiques profilées, et en ce que le boîtier et les cloisons isolantes forment une seule pièce obtenue par la réunion, par soudure ou collage, de pièces de matière plastique moulée, ledit boîtier présentant une configuration interne permettant de positionner fermement tant les piles que-les lamelles élastiques profilées, et de maintenir en contact avec les électrodes correspondantes des piles lesdites lamelles grace à leur élasticité et/ou leur enserrement entre les piles et le corps. 2.- Batterie selon la revendication 1, caractériséeen ce qu'elle comprend trois piles élémentaires, et en ce que la forme et les dimensions du boîtier extérieur correspondent à celles des batteries plates normales, les deux lameltes-terminales sortant à une extrémité longitudinale, ledit boîtier comprenant, d'un seul tenant, une enveloppe périphérique à deux faces princi t pales, deux parois opposées de fermeture des extrémités longitudinales de l'enveloppe et deux cloisons longitudinales isolantes de séparation des piles. 3.- Batterie selon les revendications 1 et 2, carac térisée en ce que tout le boîtier est constitué par la réunion de deux pièces séparées en forme de demi-coquilles réunies suivant un plan longitudinal parallèle aux faces principales dudit boîtier. 4.- Batterie selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'ensemble du boîtier est formé par la réunion de trois pièces, dont l'une comprend l'enveloppe périphérique et les cloisons internes, tandis que les deux autres pièces constituent les parois de fermeture des extrémités longitudinales de l'enveloppe. 5.- Batterie selon les revendications 1 et 2, caractérisée en ce que l'ensemble du boîtier est formé par deux pièces dont l'une est en forme d'auge comprenant l'enveloppe périphérique, les cloisons internes et la paroi de fermeture de l'une des extrémités longitudinales de l'enveloppe, tandis que l'autre pièce constitue la paroi de fermeture de l'autre extrémité longitudinale. 6. - Batterie selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée en ce que la réunion des différentes pièces de matière plastique constituant le boîtier est effectuée par soudure aux ultrasons.