Brevet FR2437701A1 — publié le 19800425

La présente invention concerne un procédé de liaison d'une borne d'accumulateur et d'un paquet de têtes de plaques. Elle s'applique en particulier aux accumulateurs dans lesquels les électrodes se présentent sous la forme d'un faisceau de plaques positives et négatives empilées alternativement avec interposition de séparateurs. Dans ce genre d'accumulateurs la sortie de courant des plaques se fait habituellement par des appendices en tôle métallique appelés têtes de plaques, qui peuvent être partie intégrante du support des plaques, ou être des pièces rapportées. Plusieurs têtes de plaque d'une même polarité sont liées à une borne commune soit par des moyens mécaniques, soit par soudure. Le brevet français n0 74 29 502 (nO de publication 2 283 558) décrit un mode de liaison par soudage en une seule opération d'une borne et de têtes de plaques réparties en deux paquets sur deux faces opposées de la borne. Ce mode de liaison implique des soudures multiples, puisqu'elle fait appel à autant de joints soudés qu'il y a de têtes de plaques, ce qui multiplie les risques de défauts de soudure. De tels défauts peuvent apparattre notamment si les têtes de plaques ne sont pas parfaitement planes, ou si toutes n'ont pas le même état de surface. De plus.la résistance électrique entre une tête de plaque et la borne est d'autant plus élevée que la tête est plus éloignée de la borne, ce qui crée une hétérogénéité dans le fonctionnement des différentes plaques. Le but de l'invention est de remédier à ces inconvénients. L'invention a pour objet un procédé de liaison d'une borne d'accumulateur et d'un paquet de têtes de plaques disposé sur une face de ladite borne, caractérisé par le fait qu'on applique sur l'extrémité du paquet opposée à la borne une pièce de liaison en un métal dont le point de fusion est plus élevé que celui du métal de la borne, lequel est supérieur à celui du métal des têtes de plaques, présentant dans la direction de l'épaisseur du paquet de têtes de plaque une première région, en contact avec le paquet, de section transversale plus petite que la surface de contact entre le paquet et la borne, et de longueur plus grande que la somme des épaisseurs des têtes du paquet, et à faire passer un courant électrique entre la borne et la pièce de liaison tout en maintenant une pression de cette dernière sur le paquet de têtes de plaques de façon à faire fondre localement celui ci et à souder ensemble la borne et la pièce de liaison. La soudure simple de la borne et de la pièce de liaison peut être réalisée avec une excellente qualité sans difficulté. Cette soudure implique le passage de la première région de la pièce de liaison à travers le paquet de têtes de plaques, donc la fusion partielle de toutes les têtes. La matière ainsi fondue forme après solidification un joint soudé unique entre toutes les têtes du paquet d'une part, l'ensemble formé par la pièce de liaison et la borne d'autre part. On obtient donc une qualité de liaison constante, et on minimise les différences de résistance électrique entre les trajets empruntés par les courants de charge et de décharge des matières actives des différentes plaques, puisque ces différents trajets n'ont plus à traverser des joints soudés en nombre variable. De préférence la pièce de liaison présente une seconde région, adjacente à la première, et de section transversale plus grande. Cette seconde région vient en butée sur la dernière tete de plaque du paquet à la fin de l'opération de soudage, et coopère avec la borne et la première région pour contenir la matière fondue des têtes de plaques. Elle peut servir aussi, si aucun autre moyen n1 est prévu à cet effet, à maintenir serré le paquet de têtes de plaques pendant la solidification de la matière. Chacun des éléments à souder - borne, têtes de plaques, pièce de liaison peut présenter un revêtement en un matériau dont le point de fusion est inférieur à celui du métal constitutif de cet élément. Dans ce cas le matériau du revêtement est fondu et chassé avant la fusion du matériau de base et n'intervient pas dans la formation des joints soudés entre les matériaux de base des différents éléments. En particulier ces éléments peuvent être en acier nickelé, comme il est d'usage dans la construction des accumulateurs alcalins. Il est possible selon l'invention de lier sumultanément une borne à deux paquets de têtes de plaques disposés sur deux faces opposées de la borne, au moyen de deux pièces de liaison appliquées respectivement sur les deux paquets, le courant de soudage passant alors de l'une à l'autre desdites pièces à travers la borne. La réalisation de deux soudures simul tanées de part et d'autre de la borne ne confère pas de difficulté au procédé. L'homme de métier n'aura aucun mal à mettre au point le procédé selon l'invention. Il suffira de considérer que, une partie de l'énergie dépensée étant absorbe par la fusion des têtes de plaques, la différence entre l'énergie à mettre en oeuvre et celle strictement nécessaire au soudage de la pièce (ou des pièces) de liaison à la borne est d'autant plus grande que le nombre des têtes de plaque et leur épaisseur sont plus élevées. La description ci après d'un exemple de réalisation, en regard du dessin annexé, permettra de mieux comprendre l'invention. La figure 1 est une vue partielle en élévation montrant une borne d'accumulateur, un faisceau de plaques et deux pièces de liaison destinés à réaliser une liaison par le procédé selon l'invention. La figure 2 est une vue en coupe partielle montrant l'ensemble obtenu par le procédé selon l'invention. On voit à la figure 1 une borne 1, seize plaques 2 d'une polarité et deux pièces de liaison 3. La borne 1 est en acier S 300, défini par la Norme Française A 35 561. Elle est revêtue d'une couche de nickel-phosphore de cinq microns d'épaisseur, obtenue par dépôt électrolytique à partir d'un bain à l'hypophosphite. Chacune des plaques 2 comporte une partie active 21 et une tête de plaque 22 qui peut appartenir à un support d'électrode en tôle de part et d'autre duquel est déposée la masse active de la partie 21. Les têtes des seize plaques 2 sont réparties en deux paquets de huit têtes 23 et 24 qui sont disposés respectivement sur deux faces opposées 11 et 12 de la borne 1. Les têtes 22 sont constituées par un feuillard laminé en acier au carbone contenant moins de 0,15 % de carbone, d'épaisseur 0,09 mm, et muni du même revêtement que la borne 1. Chacune des pièces de liaison 3 présente deux régions de sections transversales (par rapport à un axe symétrie 30) différentes. Une première région 31, cylindrique de révolution de diamètre 7 mm, a une section transversale plus petite que la surface de contact entre les paquets 23 et 24 et la borne 1. L'extrémité 32 de la région 31 est bombée. La seconde région 33 à la forme d'un prisme hexagonal régulier dont la dimension sur plat est de 14 mm. La section transversale de la région 33 est donc plus grande que celle de la région 31. La région 31, y compris la partie bombée 32, a une longueur de 2,5 mm, alors que la somme des épaisseurs des huit têtes de plaques 22 est 0,8 mm. La pièce 3 est en acier E24-2Pb défini par la Norme Française A 35 561, et possède un revêtement semblable à celui de la borne 1, mais d'épaisseur 10 microns. Pour réaliser selon l'invention la liaison de la borne 1 et des deux paquets de têtes de plaques 23 et 24, on applique sur ces derniers les deux pièces 3 orientées comme indiqué sur la figure 1, c'est-à-dire avec leurs axes 30 dans la direction de l'épaisseur des paquets, et les extrémités 32 des régions 31 venant en contact avec ces paquets. On applique une force de t 050 kg sur les pièces 3 dans la direction de leur axe 30, et on fait passer entre elles, au moyen des électrodes d'une machine à souder, un courant de 17 100 A pendant 600 ms. On obtient ainsi l'ensemble soudé représenté à la figure 2. La seconde région 33 de chaque pièce 3 vient en butée sur le paquet de têtes de plaques 23. Elle contribue à définir un espace annulaire 4 pour contenir la matière fondue des têtes de plaques 22. Des changements peuvent être apportés à la réalisation décrite sans sortir du cadre de l'invention, notamment quant à la forme des pièces de liaison 3. Une seule pièce de liaison peut être utilisée pour lier un seul paquet de têtes de plaques à la borne. Les paramètres de soudage doivent etre adaptés aux matériaux, aux dimensions des pièces et au nombre de têtes de plaques. REVENDICATIONS 1/ Procédé de liaison d'une borne d'accumulateur et d'un paquet de têtes de plaques disposé sur une face de ladite borne, caractérisé par le fait qu'on applique sur l'extrémité du paquet opposée à la borne une pièce de liaison en un métal dont le point de fusion est plus élevé que celui du métal de la borne, lequel est supérieur à celui du métal des têtes de plaques, présentant dans la direction de l'épaisseur du paquet de têtes de plaques une première région, en contact avec le paquet, de section transversale plus petite que la surface de contact entre le paquet et la borne, et de longueur plus grande que la somme des épaisseurs des tetes du paquet, et à faire passer un courant électrique entre la borne et la pièce de liaison tout en maintenant une pression de cette dernière sur le paquet de têtes de plaques de façon à faire fondre localement celui ci et à souder ensemble la borne et la pièce de liaison. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que ladite pièce de liaison présente une seconde région, adjacente a la première, et de section transversale plus grande. 3/ Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que l'un au moins des éléments constitués par la borne, les têtes de plaques du paquet et la pièce de liaison présente un revêtement en un matériau dont le point de fusion est inférieur à celui du métal constitutif de cet élément. 4/ Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que ledit élément est en acier nickelé. 5/ Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé par le fait qu'on lie la borne à deux paquets de têtes de plaques disposés sur deux faces opposées de ladite borne, au moyen de deux pièces de liaisons, le courant de soudage passant de l'une à l'autre desdites pièces à travers la borne.