Brevet FR2458912A1 — publié le 19810102

La présente invention concerne un moyen de soupa- pe de sécurité pour pile o, la pression interne augmentant par suite d'un court-circuit intérieur ou analogue, une pla- que de faible épaisseur disposée de façon à fermer herméti- quement la pile vient à se cambrer et à venir en contact avec un moyen de couteau, puis est coupée de sorte que le gaz se trouvant à l'intérieur de la pile se dégage dans l'air, ce qui empêche la rupture de la pile. Un moyen de soupape de sécurité classique pour pile est représenté en figure 1. Dans cette figure, une plaque de couvercle 2 com- porte un trou 1 de soupape et une plaque de faible épaisseur 3 est située au-dessus de la plaque 2 pour recouvrir le trou 1. Une plaque de borne 4 a la forme d'une coupe renversée et surplombe la plaque 3. Un bord rabattu 5 situé à la péri- phérie de la plaque 2 de couvercle est matée de sorte que le bord périphérique de la plaque 3 est maintenu entre la pla- que de couvercle 2 et la plaque de borne 4. La plaque de borne 4 comporte un trou 6 d'évacua- tion des gaz et une partie de cette plaque est dirigée vers le bas de façon à former un moyen de couteau 7. La plaque de faible épaisseur 3 et la plaque de borne 4 forment une chambre 8 de soupape. La plaque de couvercle 2, la plaque de faible épaisseur 3 et la plaque de couvercle 4 constituent 2. un couvercle de fermeture 9. Le couvercle 9-est inséré, par l'intermédiaire d'une garniture isolante 12, dans l'ouverture d'un boîtier extérieur il incorporant un ensemble d'électrodes 10. Le bord 13 de l'ouverture du boîtier extérieur il est dirigé vers l'intérieur de sorte que le couvercle de fermeture 9 est monté sur le boîtier ll de façon à le rendre étanche à l'air et aux liquides. Lors du montage du couvercle de fermeture 9 d'une telle structure classique, lorsque le bord périphérique de la plaque 2 est maté, il se produit le cas o la plaque de faible épaisseur 3 est cambrée vers le haut, dans sa partie centrale, comme cela est représenté en figure 1, par suite de la pression de matage. Cela peut provoquer la venue en contact de la plaque 3 avec le moyen de couteau 7, et par conséquent la rupture de cette plaque. D'autre part, même si la plaque 3 ne vient pas en contact avec le moyen de couteau 7 lors de l'assemblage, par suite du gonflement de la plaque 3 dû à un tel cambrage, cette plaque vient en contact avec le moyen de couteau 7 et est rompue avant que la pression des gaz régnant dans la pile n'atteigne une valeur prédéter- minée. En outre, étant donné que les conditions de cambra- ge des plaques de faible épaisseur utilisées dans les piles classiques ne sont pas uniformes, la pression des gaz ame- nant leur rupture n'est pas constante. Ainsi, les moyens de soupape de sécurité classi- ques manquent de fiabilité. La présente invention décrit un moyen de soupape de sécurité pour pile présentant une précision et une fia- bilité plus grandes qui comprend: une plaque de couvercle comportant un trou de soupape, une plaque de faible épaisseur surplombant la plaque de couvercle pour fermer le trou de soupape, une plaque formant borne en forme de coupe renver- sée qui recouvre la plaque de faible épaisseur et comporte un trou d'évacuation des gaz, et un moyen de couteau en saillie vers le bas et formant une chambre de soupape avec la plaque 3. de faible épaisseur, un moyen de maintien retenant la péri- phérie de la plaque de faible épaisseur entre la plaque de couvercle et la plaque de borne par matage du bord re- tourné de la plaque de couvercle ou de la plaque de borne,et un organe élastique annulaire placé entre la plaque de faible épaisseur et la plaque de borne et comprimé par la plaque de borne pour appuyer sur la plaque de faible épaisseur. La présente invention sera bien comprise lors de la description suivante faite en liaison avec les dessins ci-joints dans lesquels La figure 1 est une vue en coupe d'un moyen de soupape de sécurité classique pour pile; La figure 2 est une vue en coupe d'un premier mo- de de réalisation d'un moyen de soupape de sécurité pour pi- le selon la présente invention; La figure3 est une vue en perspective des éléments après démontage du couvercle de fermeture représenté en figu- re 2; La figure 4 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de la plaque de faible épaisseur représentée en figure 2; La figure 5 est une vue en coupe d'un autre mode de réalisation de la plaque de faible épaisseur représentée en figure 2; La figure 6 est une vue en coupe d'un second mode de réalisation d'un moyen de soupape de sécurité pour pile selon la présente invention; et La figure 7 est une vue en perspective d'une par- tie du second mode de réalisation représenté en figure 6. On procédera d'abord à la description d'un premier mode de réalisation d'un moyen de soupape de sécurité pour pile selon la présente invention en liaison avec les figures 2 et 3. Une plaque métallique 14 de couvercle comporte un trou 15 de soupape à sa partie centrale.Un bord retourné 16 est formé en rabattant la périphérie de la plaque 14 vers le haut. Une plaque 17 de faible épaisseur en résine synthé- 4. tique ou en métal est placée sur la plaque 14 de façon à recouvrir le trou 15. Une plaque métallique de borne 18 et ayant la forme d'une coupe renversée est placée au-dessus de la plaque 17. Un trou 19 d'évacuation des gaz est formé dans la plaque 18 à sa partie centrale. La plaque 18 compor- te un moyen de couteau 20 qui est formé en retournant vers le bas une partie découpée dans la plaque de borne 18.Une chambre 21 de soupape est constituée par la plaque de cou- vercle 14 et par la plaque de borne 18. Un organe élasti- que annulaire 22 est monté dans la partie concave de la pla- que 18. Lorsque le bord 16 de la plaque de couvercle 14 est maté vers l'intérieur, la plaque 17 est comprimée par l'organe annulaire élastique 22 lui-même comprimé par la pla- que 18 et la plaque 17 est maintenue entre la périphérie de la plaque 14 et la périphérie de la plaque 18. Ainsi, un couvercle de fermeture 23 est constitué de la plaque de cou- vercle 14, de la plaque de faible épaisseur 17, de la plaque formant borne 18 et de l'organe annulaire élastique 22. Le couvercle de fermeture 23 est monté, par l'in- termédiaire de la garniture isolante 26 dans l'ouverture d'un boîtier extérieur 25 incorporant un ensemble d'électro- des 24. Le bord 27 de l'ouverture du boîtier extérieur 25 est tourné vers l'intérieur de sorte que le couvercle 23 est monté sur le boîtier extérieur 25 en étant étanche à l'air et aux liquides. Dans un tel agencement, une électrode de l'ensem- ble 24 est connectée électriquement au boîtier extérieur 25, et l'autre électrode à la plaque 18 de borne par un élément conducteur 28 et la plaque de couvercle 14. On procèdera maintenant à la description du fonc- tionnement de la soupape de sécurité décrite ci-dessus. Si à la suite d'un court-circuit ou d'un phénomène analogue survenant dans la pile, la pression des gaz régnant dans la pile augmente, la plaque de faible épaisseur 17 est prévue pour se cambrer vers le haut comme cela est représenté par la ligne en pointillé de la figure 2. Lorsque la pression 5. des gaz atteint une valeur prédéterminée, la plaque 17 vient en contact avec le moyen de couteau 20. La plaque 17 est alors rompue et les gaz se trouvant à l'intérieur de la pile se dégagent dans l'air par le trou 19, après être passés par le trou 15 et la chambre 21 de soupape, ce qui évite la rupture de la pile. Lors du montage du couvercle 23 du mode de réali- sation représenté en figure 2, lors du matage du bord 16 de la plaque 14, la pression produite par cette opération peut être absorbée par l'organe annulaire élastique 22, étant don- né que la plaque 17 est comprimée par cet organe 22, lui- même comprimé par la plaque de borne 18. Il en résulte que le cambrage de la plaque 17, qui est la conséquence de la pression indiquée ci-dessus, peut être maîtrisé. En consé- quence, la plaque 17 de faible épaisseur peut être placée en un endroit prédéterminé, de façon à obtenir une oupape de sécurité particulièrement fiable. De plus, un bon collage de la plaque de couvercle 14 sur la plaque 17 peut être maintenu. En outre, comme l'organe annulaire élastique 22 se trouve comprimé entre la plaque 17 et la plaque 18, il est possible d'éviter les fuites d'électrolyte le long des sur- faces de contact de l'organe 22 et de la plaque 18. La description suivante faite en liaison avec les figures 4 et 5 concernera d'autres exemples de plaques de faible épaisseur. En figure 4, une plaque 29 de faible épaisseur est constituée d'un matériau composite comprenant une couche mé- tallique 30 et une couche en résine synthétique 31 disposée sur la précédente. En figure 5, une plaque32 de faible épaisseur est constituée d'un matériau composite comprenant une couche mé- tallique 33 et des couches en résine synthétique 34 et 35 qui sont formées au-dessus et au-dessous de la couche 33. Comme couche métallique 30 ou 33, on peut utiliser une plaque métallique élastique de faible épaisseur consti- tuée, par exemple, d'aluminium ou d'acier inoxydable. 6. La plaque 29 de faible épaisseur représentée en figure 4 est obtenue par collage d'une plaque métallique fine et d'une plaque fine en résine synthétique avec une colle présentant des propriétés de résistance à l'électroly- te. La plaque 32 de faible épaisseur représentée en figure 5 est un feuilleté métallique obtenu par revêtement avec une résine synthétique telle que le polyéthylène et le polypropylène d'une plaque métallique de faible épaisseur. Le nombre de couches métalliques et de couches en résine synthétique n'est pas limité à 2 ou 3 comme cela a été indiqué précédemment, mais peut être de 4 ou plus dans la mesure o les couches du feuilleté ainsi obtenu sont cou- pées par le moyen de couteau 20 lorsque la pression des gaz à l'intérieur de la pile atteint une valeur prédéterminée. Lorsque la plaque de faible épaisseur est consti- tuée d'un matériau composite contenant une couche métallique et des couches de résine synthétique, comme cela est repré- senté en figures 4 et 5, celle-ai peut totalement éviter l'entrée dans la pile des gaz ou de l'humidité contenus dans l'air ayant pénétré dans la chambre 21 par le trou 19 de la plaque de borne 18. En outre, la ou les couches en résine synthétique peuvent assurer un bon collage de la plaque de faible épaisseur et de la plaque de couvercle 14 et de la plaque de borne 18, ce qui permet d'éviter les fuites d'élec- trolyte le long des surfaces de contact des plaques 14, 17 et 18. La description suivante faite en liaison avec les figures 6 et 7 concernera un second mode de réalisation d'un moyen de soupape de sécurité pour pile selon la présente invention. Dans ce second mode de réalisation de la présente invention, des parties identiques sont désignées par les nu- méros de référence déjà utilisés en figure 2. Le second mode de réalisation de la présente inven- tion est différent du premier mode en ce sens que la plaque de faible épaisseur 17 et l'organe annulaire élastique 22 de 7. la figure 2 forment une même pièce (figure 6). En figure 6, une plaque de faible épaisseur 38 comprend un rebord 36 destiné à être maintenu entre une pla- que de couvercle 14 et une plaque de borne 18, et une couche de faible épaisseur 37 pour la fermeture d'un trou de soupa- pe 15. Un organe élastique annulaire 39 forme une même piè- ce avec la plaque 38,et l'organe élastique annulaire 39 et la plaque 38 sont constitués, par exemple, de polypropylène. Le moyen de soupape de sécurité représenté en figu- res 6 et 7 fonctionnera de la même façon que le premier mode de réalisation représenté en figure 2. Selon le moyen de soupape de sécurité pour pile de la présente invention, lorsque la périphérie de la plaque de faible épaisseur est maintenue entre la plaque de couvercle et la plaque de borne par le moyen de retenue, la pression de maintien peut être absorbée par l'organe élastique annu- laire, ce qui permet d'éviter la cambrure de la plaque de faible épaisseur que produirait une telle pression. En con- séquence, la plaque de faible épaisseur peut être placée en une position prédéterminée, grâce à quoi une soupape de sé- curité de grande précision et hautement fiable peut être obtenue. En outre, il est possible de maintenir un excel- lent collage de la plaqué de couvercle sur la plaque de fai- ble épaisseur. D'autre part, comme l'organe élastique annulaire est placé entre la plaque de faible épaisseur et la plaque de borne dans la chambre de soupape sous pression, il est pos- sible d'éviter les fuites d'électrolyte le long des surfaces de contact de l'organe élastique annulaire et de la plaque de borne. La présente invention n'est pas limitée aux exem- ples de réalisation qui viennent d'être décrits, elle est au contraire susceptible de variantes et de modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art. 8. REVENDICATIONS 1 - Moyen de soupape de sécurité pour pile, carac- térisé en ce qu'il comprend une plaque (14) de couvercle ayant un trou (15) de soupape,une plaque (17) de faible épaisseur surplombant la plaque (14) de couvercle pour re- couvrir le trou (15) de soupape, une plaque (18) de borne en forme de coupe renversée comportant un trou (19) d'évacuation des gaz, et unnDyen de couteau (20) en saillie vers le bas, la plaque (18) de borne surplombant la plaque (17) de faible épaisseur et formant une chambre (21) de soupape avec la pla- que (17) de faible épaisseur, un moyen de maintien de la pé- riphérie de la plaque (17) de faible épaisseur entre la pla- que (14) de couvercle et la plaque (18) de borne par matage du bord rabattu (16) de la plaque (14) de couvercle ou de la plaque (18) de borne et un organe élastique annulaire (22) disposé entre la plaque (17) de faible épaisseur et la pla- que (18) de borne et comprimé par la plaque (18) de borne pour appuyer sur la plaque (17) de faible épaisseur. 2 - Moyen de soupape de sécurité pour pile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (17) de faible épaisseur est formée indépendamment de l'organe élas- tique annulaire (22). - 3 - Moyen de soupape de sécurité pour pile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (38) de fai- ble épaisseur comprend un rebord (36) destiné à être mainte- nu entre la plaque (14) de faible épaisseur et la plaque (18) de borne et une partie de faible épaisseur (37) de couvertu- re du trou de soupape (15) de la plaque (14) de couvercle,et en ce qu'elle forme un même ensemble avec l'organe élastique annulaire (39). 4 - Moyen de soupape de sécurité pour pile selon la revendication 1, caractérisé en ce que le moyen de main- tien est formé par matage des périphéries respectives de la plaque (17) de faible épaisseur et de la plaque (18) de bor- ne avec le bord périphérique rabattu (16) de la plaque (14) de couvercle. - Moyen de soupape de sécurité pour pile selon la 9. revendication 1, caractérisé en ce que la plaque (17) de fai- ble épaisseur est une plaque en résine synthétique. 6- Moyen de soupa.pe de sécurité pour pile selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque (17) de faible épaisseur est une plaque métallique. 7 - Moyen de soupape de sécurité pour pile selon la revendication 2, caractérisé en ce que la plaque (29) de faible épaisseur est constituée d'un matériau composite com- prenant une couche métallique (30) et au moins une couche en résine synthétique (31). 8 - Moyen de soupape de sécurité pour pile selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque (32) de faible épaisseur est constituée d'un feuilleté métallique.