Brevet FR2420849A1 — publié le 19791019

La présente invention concerne un perfectionnement aux accumulateurs dtélectricité comportant des connexions entre éléments. Le brevet FR 1.495.258 peut être pris commodément comme référence pour illustrer l'art antérieur. Il concerne un accumulateur d'électricité du genre comprenant un bac divisé par une cloison en cellules ou éléments, qui contiennent chacun des groupes de plaques. La connexion entre éléments comprend deux pièces qui relient électriquement un groupe de plaques d'un élément à un autre groupe de plaques de élément adjacent. Dans un tel accumulateur,la connexion comprend une premiè- re patte ayant un prolongement en saillie sensiblement horizontale (élément mâle) et une deuxième patte présentant une ouverture (élément femelle) destinée à recevoir ce prolongement, et la cloì- son présente une ouverture disposée de façon à etre alignée avec l'ouverture pratiquée dans la deuxième patte de la connexion. Les connexions de l'art antérieur, telles qutillustrées par le brevet FR 1.495.258 précité,comportent une patte à un seul prolongement en saillie. Par ailleurs, il est connu que les batte ries, surtout celles de forte capacité, sont souvent soumises en service a des vibrations mécaniques. Celles-ci risquent de mettre hors d'usage la batterie pour différents motifs tels que casse de plaques, casse de barrettes de liaison entre plaques, court-circuits entre plaques par chute de matière, dérivation d'élément à élément , etc Sous l'effet des vibrations, la barrette soudée avec la connexion peut également tourner autour de l'axe de la partie mâle. Cette rotation peut entralner un défaut d1étanchéité au niveau de la cloison avec le compartiment voisin, en raison de l'usure des pièces en contact, les parties mâle et femelle étant liées par sou- dure; le bloc devient libre et vibre pour son propre compte, sa destruction étant alors accélérée à la fois en raison de la vibration et du défaut d'étanchéité. Il faut ajouter en outre que,dans la fabrication de batteries de forte capacité, si l'on souhaite augmenter le courant de passage, on est obligé d'augmenter la section des connexions. Or, même en augmentant cette section, on arrive à une valeur d'intensité de la batterie de l'ordre de 600 ampères. On ne peut pas dépasser cette valeur car on est limité dans l'augmentation de la sec tion desdites connexions en raison des difficultés lors de leurs montages. En effet, lors de l'introduction pour la mise en place desdites connexions, la patte portant le prolongement est déformée en raison de la faible déformabilité du bloc de plaques se trouvant immédiatement en dessous. Ceci entraîne une inclinaison vers 11 intérieur de ladite patte qu'il faut ensuite redresser pour l'engager dans l'ouverture disposée dans la cloison et dans la seconde patte femelle. L'invention prévoit un système de connexions comportant au moins deux ensembles de liaison électrique entre éléments et permettant de pallier tous les inconvénients mentionnés ci-dessus. L'invention concerne un procédé pour améliorer la tenue mécanique des montages à barrettes pour la connexion deux à deux des éléments d'un accumulateur d'électricité, caractérisé en ce qu'on utilise un ensemble à barrettes coopérant avec au moins deux ouvertures pratiquées dans les cloisons des éléments adjacents d'accumulateurs. Dans la présente description, on désigne par ensemble à Sarrettes un ensemble en deux parties, dans lesquels lesdites deux parties coopèrent de part et d'autre de la cloison des éléments adjacents d'accumulateur, de manière à réaliser entre lesdits éléments une liaison électrique étanche. La mise en oeuvre du procédé selon l'invention permet, grâce à ce système de polyconnexion entre les éléments adjacents d'un accumulateur d'électricité, d'obtenir une liaison entre lesdits éléments qui n'est absolument pas affectée par les vibrations auxquelles l'accumulateur est soumis; de ce fait, il nty a aucun risque de défaut d'étanchéité entre éléments adjacents car il nty a aucune possibilité de rotation et de désengagement de l'évide- ment de la seconde barrette par rapport au téton de la première barrette. On obtient ainsi un ensemble ayant une excellente tenue mécanique et une durée de vie prolongée par rapport aux ensembles de la technique antérieure. On peut dire finalement que ce système à polyconnexion permet de diminuer la section des connexions, tout en permettant d'obtenir une batterie à forte intensité. Le fait de pouvoir utiliser des connexions élémentaires de faible dimension ou section permet une introduction aisée dans le compartiment de batterie et même si lors de cette introduction l'aile verticale de la barret te mâle est inclinée,son redressement est très aisé car ladite aile est longue mais de faible épaisseur. Selon le procédé de l'invention, on utilise des#premiè- res barrettes comportant des prolongements ou tétons traversant les ouvertures prévues dans les cloisons des éléments adjacents d'accumulateur et en nombre correspondant auxdites ouvertures, et des secondes barrettes comportant des évidements correspondants dans lesquels s'engagent les tétons des premières barrettes. Ce nombre de tétons prévu par les premières barrettes n'est pas critique; il est cependant préférable d'utiliser des premières barrettes ayant deux tétons et des secondes barrettes ayant deux évidements correspondants. Le nombre de tétons et d'évidements sur les barrettes n'est limité quten raison de la petitesse des éléments des accumulateurs d'électricité.Dans la pratique, il est possible d'en prévoir jusqu' à environ cinq sans avoir de difficulté d'encombrement. L'#invention concerne en outre un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus. Ce dispositif comporte des ensembles à barrettes coopérant avec au moins deux ouvertures pratiquées dans les cloisons des éléments adjacents d'accumulateur. Dans le dispositif selon l'invention, ladite première barrette comporte au moins deux, et de préférence deux > tétons et ladite seconde barrette comporte au moins deux, et de préférence deux, évidements correspondants, lesdites barrettes étant accouplées en traversant la cloison séparant les éléments adjacents de l'accumulateur et en formant un joint étanche avec ladite cloison. Il est critique selon la présente invention de disposer tous les tétons sur la première barrette et les évidements sur la seconde barrette. En effet, une disposition mixte n'est pas possible car elle rend le montage dans les bacs des plaques munies desdites barrettes malaisé,voire impossible, en particulier dans la partie de batterie opposée avec cosses. Le dispositif selon ltinvention est tout particulièrement utilisable pour des grosses batteries. Néanmoins, il est également intéressant de l'envisager sur des batteries plus réduites mais soumises à de fortes vibrations. L'invention concerne également un accumulateur d'électri té obtenu par le procédé décrit ci-dessus et comprenant un bac divisé par des cloisons en cellules ou éléments qui contiennent chacun des groupes de plaques de polarité positive et négative, lesdits éléments étant reliés électriquement à l'aide d'une connexion en deux pièces comportant une première et une seconde barrette, l'une des barrettes de la connexion étant connectée électriquement aux plaques positives d'un élément et l'autre barrette de la connexion étant connectée électriquement aux plaques négatives contenues dans l'élément adjacent, ledit accumulateur étant caractérisé en ce que la première barrette comprend au moins deux tétons etfra seconde barrette au moins deux évidements, ladite cloison présentant au moins deux ouvertures disposées de façon à coopérer avec lesdits tétons et évidements des première et seconde barrettes de la connexion. Lorsqu'on utilise un accumulateur d'électricité selon l'invention, on constate que, outre l'augmentation de durée de vie aux vibrations et la conservation de l'étanchéité, on améliore la tenue mécanique des constituants du bloc, de l'ordre de 50% en durée. Un autre avantage du dispositif selon l'invention est l'augmentation du courant électrique grâce à ce système de polyconnexion. Comme déjà mentionné ci-dessus, le nombre de tétons à prévoir sur la première barrette n'est pas critique; on préfère cependant, pour des raisons de facilités de fabrication, disposer sur ladite barrette deux, voire trois, tétons qui s'engagent dans les évidements correspondants pratiqués dans la seconde barrette. Le montage des deux barrettes de part et d'autre de la cloison s'effectue de la manière suivante : on introduit la barrette portant les tétons dans son compartiment. Si,lors de cette introduction,l'aile verticale de la barrette est déformée,on la redresse aisément en raison de sa faible épaisseur. On introduit ensuite les tétons dans l'orifice de la cloison en polypropylène et dans les évidements de la seconde barrette. Ensuite, à l'aide d'un outil, on effectue un présertissage qui consiste en un rapprochement en force de deux barrettes, les tétons de l'une stemboltant à force dans les évidements de l'autre, les ailes planes verticales se rapprochant jusqu'à toucher la paroi de la cloison. La phase suivante est la fusion des deux parties en regard, la batterie étant posée sur un petit coté, l'extrémité des tétons de la première barrette s'engageant dans les évidements de la seconde barrette. La phase finale est l'opération dilatation/serrage, qui consiste à provoquer mécaniquement une dilatation des tétons au niveau de la cloison, afin d'assurer l'étanchéité du passage. Cette opération est effectuée par l'emploi d'une pince hydraulique dont l'une des faces est un cône évasé qui pénètre de quelques millimètres dans la soudure réalisée précédemment. Lors de cette action, les ailes verticales des deux barrettes enserrent-énergiquement la paroi. La faible dimension des tétons permet une déformabilité aisée lors de l'opération de sertissage, sans risque de fissurer le métal. Bien que le système de connexion selon l'invention assure une étanchéité pratiquement parfaite, on peut encore améliorer cette étanchéité, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, dans lequel la seconde barrette de la connexion présente au moins deux collerettes annulaires qui s'ajustent dans les ouvertures de la cloison et qui entourent lesdits tétons, lesdites collerettes étant dilatées pour fermer à joint étanche les joints formés au niveau des ouvertures de la cloison. L'assemblage entre les tétons de la première barrette et la seconde barrette est renforcé par soudage par fusion. Un exemple de réalisation de l'invention est décrit ciaprès à titre illustratif et nullement limitatif en référence aux dessins annexés dans lesquels Fig. 1, 2 et 3 représentent respectivement des vues de face,de profil et de dessus d'une barrette de connexion présentant deux tétons (élément mâle). Fig. 4,5 et 6 représentent respectivement des vues de face, de profil et de dessus d'une barrette de connexion présentant deux évidements (élément femelle) prévus pour s'engager dans les tétons de la barrette des figures 1 à 3. Fig. 7, 8 et 9 représentent respectivement des vues de face, de profil et de dessus d'une batterie selon 1'invention comportant les systèmes de connexion analogues à ceux des figures 1 à 6. Ainsi qu'on peut le voir sur les figures 1-3, l'élément de connexion mâle 1 comporte deux tétons 2 de forme sensiblement tronconique. Les tétons 2 sont distants d'environ 1-2 cm et ils ont un diamètre et une profondeur de l'ordre de 1 cm. L'élément 1 possède une largeur d'environ 5 cm et une hauteur de 2-3 cm. Les figures 4 à 6 représentent l'élément femelle 4 pré vu pour etre accouplé avec l'élément 1. Cet élément 4 comporte deux évidements évasés 5 dans lesquels s'engagent les tétons 2 de l'élément des figures 1 à 3. L'assemblage des éléments 1 et 4 se fait de manière très simple; en effet, compte-tenu de la forme particulière de ltévi- dement 5 (mi-cylindrique, mi-tronconique), on emmanche à force les tétons 2 de ltélémentldans les évidements 5 de l'élément 4. Lors du montage, on dispose la cloison (non représentée) entre les éléments 1 et 4. On obtient alors un joint étanche aux fluides entre les éléments adjacents. On peut encore améliorer cette étanchéité, comme mentionné ci-dessus, en prévoyant une collerette (non représentée) sur les évidements 5 de l'élément 4 et en soudant par fusion les éléments I et 4. Les figures 7 à 9 représentent une batterie d'électricité selon l'invention comportant des systèmes de connexion analogues à ceux des figures 1 à 6. Cette batterie 13 comprend un bac 18 et six cellules ou éléments 14 (en deux rangées de trois). Chaque cellule 14 comporte vingt-sept plaques dont certaines sont représentées et désignées par 15. Il est prévu de manière classique sur chaque élément un bouchon 16. Les deux cosses de batterie 17 sont disposées en bout de la manière représentée sur la figure 9. On prévoit,au fond du bac 18, des tasseaux 19 sur lesquels reposent les plaques 15. Le niveau de liquide dans les éléments est désigné par 20. Selon l'invention, les différents éléments 14 sont reliés par des barrettes de double connexion. On désigne par 21 les barrettes mâles et par 22 les barrettes femelles. Les connexions à double passage selon l'invention permettent d'assurer une parfaite étanchéité entre les différents éléments car les tétons 23 des éléments mâles 21 sont emmanchés à force à travers des ouvertures 24 de la cloison 25 et dans les évidements 26 des éléments femelles 22. La batterie ainsi obtenue possède une tenue mécanique accrue et elle n'est pratiquement pas affectée par les vibrations auxquelles elle est soumise en service contrairement aux batteries de la technique antérieure. A titre d'exemple, si l'on considère une batterie de démarrage de 160 Ah en 20 heures de conception connue avec une seule connexion et une batterie de même capacité mais pourvue du dispositif de double connexion selon l'invention, on constate lors d'essais que la tenue aux vibrations de la batterie selon l'invention est double de celle de la batterie connue. Ainsi, si l'on soumet chacune de ces deux batteries à des vibrations sinusoidales de 15 Hertz de 4,8 mm de déplacement, la première dure 25 heures alors que la seconde dure 50 heures. Cette expérience montre donc bien l'efficacité de la bi-connexion. La description qui a été faite en référence aux figures n'est nullement limitative et, au lieu de prévoir une bi-connexion entre éléments, on peut aussi envisager si nécessaire une triple, quadruple, etc... - connexion. REVENDICATIONS 1. Procédé pour améliorer la tenue mécanique des montages à barrettes pour la connexion deux à deux des éléments d'un accumulateur d'électricité, caractérisé en ce qu'on utilise un ensemble à barrettes coopérant avec au moins deux ouvertures pratiquées dans les cloisons des éléments adjacents d'accumulateur. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on utilise des premières barrettes comportant des prolongements ou tétons traversant les ouvertures prévues dans les cloisons des éléments adjacents d'accumulateur et en nombre correspondant auxdites ouvertures, et des secondes barrettes comportant des évidements correspondants dans lesquels s'engagent les tétons des premières barrettes. 3. Procédé selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce qu'on utilise des premières barrettes ayant deux tétons et des secondes barrettes ayant deux évidements correspondants. 4. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon la revendication 1, comportant des barrettes de connexion pour les éléments adjacents des accumulateurs électriques et caractérisé par des ensembles à barrettes coopérant avec au moins deux ouvertures pratiquées dans les cloisons des éléments adjacents d'accumulateur. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite première barrette comporte au moins deux, et de préférence deux, tétons et ladite seconde barrette comporte au moins deux, et de préférence deux, évidements correspondants, lesdites barrettes étant accouplées en traversant la cloison séparant les éléments adjacents de l'accumulateur et en formant un joint étanche avec ladite cloison. 6. Accumulateur d'électricité obtenu par le procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, comprenant un bac divisé par des cloisons en cellules ou éléments qui contiennent chacun des groupes de plaques de polarité positive et négative, lesdits éléments étant reliés électriquement à l'aide d'une connexion en deux pièces comportant une première et une seconde barrette, l'une des barrettes de la connexion étant connectée électriquement aux plaques positives d'un élément et l'autre barrettedela conne xion étant connectée électriquement aux plaques négatives contenues dans l'élément adjacent, ledit accumulateur étant caractérisé en ce que la première barrette comprend au moins deux tétons et la seconde au moins deux évidements, ladite cloison présentant au moins deux ouvertures disposées de façon à coopérer avec lesdits tétons et évidements des première et seconde barrettes de la connexion.