Brevet FR2533757A1 — publié le 19840330

Dispositif de traversée étanche d'une paroi d'une batterie alcaline. La présente invention a pour objet un dispositif de traversée étanche d'une paroi d'une batterie alcaline constituée d'un bac monobloc en matière plastique comportant au moins deux accumulateurs séparés par la paroi en matière plastique présentant un orifice au travers duquel passe le dispositif constitué par une première pièce de jonction reliée aux têtes de plaques de même polarité d'un accumu- lateur, et par une deuxième pièce de jonction reliée aux têtes de plaques de même polarité, mais opposée à la précédente, de l'accumula- teur adjacent. Dans la conception actuelle des automobiles électriques on utilise, pour la fabrication des batteries d'accumulateurs, le couple Nickel-Fer, et celui-ci nécessite la création de batteries monobloc alcalines de 6 V Cette tension est obtenue par la réunion de cinq accumulateurs de tension égale à 1,2 V Il est donc nécessaire de réaliser quatre connexions électriques entre ces accumulateurs, d'une manière étanche, sous le niveau d'électrolyte, pour diminuer la hau- teur globale de cette batterie monobloc. On connaît des traversées de paroi utilisées dans les accumula- teurs au plomb Celles-ci sont réalisées par soudure de deux collecteurs au travers d'un orifice d'une paroi Toutes les pièces de la traversée sont également en plomb et l'opération de soudure crée une élévation modérée de température. Dans les accumulateurs alcalins il faut impérativement utiliser des métaux plus durs (acier nickelé par exemple), et la soudure des pièces de la traversée par des procédés conventionnels, crée une élévation de température qui brûle et détériore la paroi - La présente invention permet de supprimer cet inconvénient en proposant un dispositif de traversée de paroi qui réalise une connexion électrique par emmanchement à force de deux pièces sans détérioration de la paroi séparant deux accumulateurs. Cette invention présente également d'autres avantages: un gain de poids appréciable, un coût de fabrication faible et une simplicité de conception, ce qui rend accessible au grand public le marché du véhicule électrique. -2- Le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que ladite première pièce de jonction est une pièce mâle et ladite deuxième pièce de jonction est une pièce femelle, toutes deux étant emmanchées à force et venant en appui l'une sur l'autre pour ne pas écraser la paroi plastique, et en ce qu'au moins un joint comprimé est prévu au niveau de l'orifice Il répond en outre à au moins l'une des caractéristiques suivantes: la pièce mâle comporte un téton central qui pénètre dans un alésage de la pièce femelle et qui délimite un épaulement externe servant de butée à la pièce femelle, la pièce mâle et la pièce femelle comportent chacune une partie cylindrique saillante évidée pour recevoir un joint, chaque partie saillante venant en léger appui sur une face de la paroi plastique, il possède un joint passe-fil comprimé entre la pièce mâle et la pièce femelle au niveau du diamètre intérieur et entre la paroi et la pièce mâle puis entre la paroi et la pièce femelle à sa périphérie, il possède deux joints toriques serrés, l'un entre la paroi et la pièce mâle, et l'autre entre la paroi et la pièce femelle. Il est décrit ci-après, à titre d'exemples et en référence aux figures du dessin annexé, deux dispositifs de traversée de paroi munis de deux types de joints et montés dans une batterie alcaline à cinq accumulateurs. La figure 1 représente, en vue partiellement arrachée, une bat- terie monobloc à cinq accumulateurs. La figure 2 représente la batterie, en vue de dessus partiel- lement arrachée. La figure 3 A représente en vue éclatée un dispositif de traversée muni d'un joint passe-fil. La figure 3 B représente le dispositif de traversée de la figure 3 A, après montage entre une paroi commune à deux accumulateurs. La figure 4 A représente, en vue éclatée, un dispositif de traversée muni de deux joints toriques. La figure 4 B représente le dispositif de traversée de la figure 4 A, après montage entre une paroi commune à deux -2533757 3 - accumulateurs. Dans la figure 1, la batterie 5 est constituée d'un bac monobloc ' en matière plastique et elle comporte cinq accumulateurs 4 séparés chacun par une paroi 2 en matière plastique Les quatre parois internes 2 comportent chacune un dispositif 1 de traversée de paroi, sous le niveau d'électrolyte Cet emplacement des dispositifs de traversées de paroi rend obligatoire l'étanchéité des dispositifs mais limite l'encombrement en hauteur de la batterie. De chaque côté de chaque dispositif, c'est-à-dire dans chaque élément 4, des têtes de plaques 6, 6 ' relient le dispositif aux élec- trodes 7 et 7 ' Le soudage des têtes des plaques sur le dispositif 1 est réalisé à l'extérieur de'la batterie monobloc Ces faisceaux sont ensuite introduits dans leur alvéole et on relie les deux pièces du dispositif par emmanchement à force. Un couvercle 9, muni de cinq bouchons 8, recouvre le bac monobloc 5 '. Les cinq bouchons 8 sont reliés entre eux par une canalisation 8 ' qui permet un remplissage rapide de la batterie mono- bloc. Dans la figure 2, on peut voir les cinq éléments 4, les quatre dispositifs de traversée 1, lés quatre parois 2 et les deux bornes extérieures 9 ' de branchement de la batterie. Dans la figure 3 A, le dispositif est éclaté et présente une pièce mâle 10, une pièce femelle 20, un joint passe-fil 30. La pièce mâle 10 est cylindrique et comprend, un corps principal 15, puis à l'extrémité, c 8 té paroi 2, un têton-11, un épau- lement 12, une partie saillante 13 en forme de cloche qui présente un autre épaulement 14 pour recevoir le joint passe-fil 30, et à l'autre extrémité, une face 16 o seront soudées les têtes de plaques. La pièce femelle 20 est cylindrique et comprend, un corps principal 25, puis à l'extrémité, côté paroi 2 un alésage 21, une partie saillante 23, équivalente à celle de -la pièce mâle 10 qui présente également un épaulement 24 pour recevoir le joint 30, et à l'autre extrémité une face 26 o seront soudées les têtes de plaques. Le joint passe-fil 30 est introduit dans un alésage 3 de la paroi 2. La figure 3 B représente le dispositif de traversée, après montage. Le têton 11 de la-pièce mâle est introduit dans l'alésage 21 de la pièce femelle L'extrémité 22 de celle-ci vient en butée sur l'épau- lement 12 de la pièce mâle. Le joint passe-fil 30 se loge, d'un côté dans l'épaulement 14 de la partie saillante 13 de la -pièce mâle, et de l'autre côté dans l'épaulement 24 de la partie saillante de la pièce femelle. Les têtes de plaques 6, reliant les électrodes 7 de même polarité entre elles, sont soudées à la face 16 de la pièce mâle Les têtes de plaques 6 ', reliant les électrodes 7 ' de même polarité entre elles, sont soudées à la face 26 de la pièce femelle. Dans la figure 4 A, le dispositif est éclaté et présente une pièce mâle 50, une pièce femelle 60 et deux joints toriques 70, 71. La pièce mâle 50 est cylindrique et comprend, un corps princi- pal 55 puis à l'extrémité, côté paroi 2 un têton 51, un épaulement 52, une partie saillante 53 qui présente une rainure cylindrique 54 pour recevoir le joint torique 70, et à l'autre extrémité, une face 56 o seront soudées les têtes de plaques. La pièce femelle 60 est cylindrique et comprend un corps principal 65, puis à l'extrémité côté paroi 2 un alésage 61, une partie saillante 63 qui présente une rainure cylindrique 64 pour recevoir le joint torique 71, et à l'autre extrémité, une face 66 o seront soudées les têtes de plaques. La paroi 2 est munie d'un orifice 3. La figure 4 B représente le dispositif de traversée, après montage Le têton 51 de la pièce mâle est introduit dans l'alésage 61 de la pièce femelle. L'extrémité 62 de celle-ci vient en butée sur l'épaulement 52 de la pièce mâle. Le joint torique 70 se loge dans la rainure cylindrique de la partie saillante 53 de la pièce mâle 50 et vient en appui sur une face de la paroi 2, et le joint torique 71 se loge dans la rainure cylindri- que de la partie saillante 63 de la pièce femelle 60 et vient en appui -5sur l'autre face de la paroi 2 Pendant le montage, les joints toriques sont coincés dans les rainures circulaires pour éviter tout risque de fluage. Les têtes de plaques 6, reliant les électrodes 7 de même polarité entre elles, sont soudées à la face 56 de la pièce mâle Les têtes de plaques 6 ', reliant les électrodes 7 ' de même polarité entre elles, sont soudées à la face 66 de la pièce femelle. Dans les deux figures 3 B et 4 B, la fin du serrage est donc obtenue par butée mécanique de la pièce femelle sur un épaulement de la pièce mâle et en aucun cas les parties saillantes de ces deux pièces ne viennent pincer ou écraser la paroi plastique. L'emmanchement est réalisé à l'aide d'une pince pneumatique ou hydraulique qui vient, par la partie supérieure d'une batterie, pincer les deux pièces et les presser l'une contre l'autre. Sans sortir du -cadre de l'invention, chaque dispositif peut comporter d'autres types de joints, en nombre supérieur à deux, et il peut être placé au-dessus du niveau d'électrolyte. -6 REVENDICATIONS 1/ Dispositif ( 1) de traversée étanche d'une paroi ( 2) d'une batterie alcaline ( 5) constituée d'un bac monobloc ( 5 ') en matière plastique comportant au moins deux accumulateurs ( 4) séparés par la paroi ( 2) en matière plastique présentant un orifice ( 3) au travers duquel passe le dispositif constitué par une première pièce de jonction reliée aux têtes de plaques 6 de même polarité d'un accumulateur, et par une deuxième pièce de jonction reliée aux têtes de plaques 6 ' de même polarité, mais opposée à la précédente, de l'accumulateur adjacent, caractérisé en ce que ladite première pièce de jonction est une pièce mâle ( 10, 50) et ladite deuxième pièce de jonction est une pièce femelle ( 20, 60), toutes deux étant emmanchées à force et venant en appui l'une sur l'autre pour ne pas écraser la paroi plastique, et en ce qu'au moins un joint comprimé est prévu au niveau de l'orifice. 2/ Dispositif de traversée de paroi selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la pièce mâle ( 10, 50) comporte un t Uton central ( 11, 51) qui pénètre dans un alésage ( 21, 61) de la pièce femelle ( 20, 60) et qui délimite un épaulement externe ( 12, 52) servant de butée à la pièce femelle. 3/ Dispositif de traversée de paroi selon la revendication 1, caracté- risé en ce que la pièce mâle ( 10, 50) et la pièce femelle ( 20, 60) comportent chacune une partie cylindrique saillante évidée ( 13, 23)- pour recevoir un joint ( 30; 70, 71) chaque partie saillante venant en léger appui sur une face de la paroi plastique ( 2). 4/ Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il possède un joint passe-fil comprimé ( 30) entre la pièce mâle ( 10) et la pièce femelle ( 20) au niveau du diamètre intérieur, et entre la paroi et la pièce mâle, puis entre la paroi et la pièce femelle à sa périphérie. 5/ Dispositif selon la revendication 1 caractérisé en ce qu'il possède deux joints toriques ( 70, 71) serrés l'un entre la paroi ( 2) et la pièce mâle ( 50), et l'autre entre la paroi ( 2) et la pièce femelle ( 60).