Brevet FR2583224A1 — publié le 19861212

La présente invention concerne un anneau de sou- dage pour relier deux parties du carter d'une batterie électrique comportant des empilages d'électrodes disposés de part et d'autre du joint de soudure. De grosses batteries électriques réalisées de manière à résister à la pression, par exemple des cellules au nickel-hydrogène,contiennent plusieurs empilages d'électrodes branchées électriquement en série ou en parallèle. Le carter de telles batteries se compose d'une enveloppe cylindrique résistant à la pression et qui est constituée de deux moitiés de carter liées entre elles par une soudure radiale. Pour empêcher un endommage- ment de l'empilage d'électrodes par la chaleur de soudage, le joint de soudure est placé de telle sorte qu'il soit situé, en le considérant axialement, entre deux empilages d'électrodes. Du fait que l'assemblage des parties du car- ter est effectué immédiatement après la constitution des empilages d'électrodes, on doit éviter en toute sécurité la pénétration de perles de soudure dans la batterie. A cet effet, on utilise d'une manière classique des anneaux de soudage qui recouvrent de l'intérieur le joint à souder et qui empêchent d'une part la pénétration de perles de soudu- re dans le carter en facilitant d'autre part le centrage des deux moitiés du carter. Un tel anneau de soudage est décrit par exemple dans le brevet US 44 11 970. La batterie comporte dans ce cas cependant un seul empilage d'électro- des car l'espacement entre le joint de soudure et l'empila- ge-d'électrodes est relativement grand. En outre l'anneau de soudage selon le brevet US 44 11 970 comporte un nez qui, lors du montage de l'anneau, s'applique contre la paroi du carter et empêche un glisse- ment non intentionnel de l'anneau lors de l'emmanchement de la seconde moitié du carter. 2 2583224 Dans des cellules au nickel-hydrogène modernes, le remplissage radial du carter de cellule est sensible- ment amélioré de sorte que, par suite des faibles espace- ments radiaux entre les empilages d'électrodes et la paroi du carter, on ne peut effectuer un soudage du carter, pour des raisons techniques concernant l'échauffement, que lors- que le joint de soudure est placé entre deux empilages d'électrodes. Il se pose un problème supplémentaire avec ces carters plus gros et contenant plusieurs empilages d'électrodes, à savoir que les empilages d'électrodes doi- vent être maintenus d'une manière plus sure pour éviter des contacts entre les plaques-électrodes et la paroi, ce qui pourrait provoquer des courts-circuits. L'invention a en conséquence pour but de créer un anneau de soudage qui puis- se contribuer additionnellement au maintien des empilages d'électrodes. Ce problème est résolu selon l'invention avec un anneau de soudage qui est caractérisé, en ce qu'il est pour- vu de languettes élastiques dirigées radialement vers l'in- térieur et axialement vers le haut et vers le bas et qui retiennent les plaques extrêmes d'électrodes, par leurs cô- tés frontaux, en une zone d'appui conformée en correspondan- ce pour assurer leur centrage et les immobiliser axialement. Apres le soudage des moitiés du carter, l'anneau de soudage est relié solidement à la paroi du carter et les languettes élastiques recourbées assurent la fixation dési- rée des plaques extrêmes des empilages d'électrodes. Pour augmenter la surface d'application des languettes êlasti- ques contre des plaques extrêmes d'électrodes, il est avan- tageux que les languettes élastiques soient rabattues appro- ximativement perpendiculairement à l'axe à leurs extrémités. En outre il est avantageux que les extrémités libres des languettes élastiques soient arrondies pour éviter un en- taillage accentué des plaques extrêmes d'électrodes par les languettes, qui sont classiquement formées d'acier à ressort au CrNi. D'autres caractéristiques et avantages de l'in- vention seront mis en évidence dans la suite de la descrip- tion, donnée à titre d'exemple non limitatif, en référence aux dessins annexés dans lesquels: la figure 1 représente une coupe longitudinale d'un anneau de soudage conforme à l'invention, la figure 2 est une vue en plan d'un anneau de soudage con- forme à l'invention, les figures 3, 4, 5 sont des coupes longitudinales partiel- les d'un anneau de soudage conforme à l'invention, la figure 6 montre en coupe longitudinale la structure d'une double cellule étanche aux gaz. Sur la figure 1 est représenté un anneau de sou- dage 1 qui est pourvu de quatre languettes élastiques 2. Les languettes élastiques sont reliées à l'anneau 1 au moyen des points de soudure 5. On voit que les languettes élastiques sont dirigées radialement vers l'intérieur et axialement vers le haut et vers le bas. L'extrémité 3 des languettes élastiques est recourbée approximativement perpendiculairement à l'axe et elle constitue la butée axiale. La butée radiale est constituée par l'extrémité recourbée. La figure 2 représente en vue en plan l'anneau de soudage de la figure 1. On peut voir l'anneau de soudage 21 ainsi que les languettes élastiques 22. La figure 3 repré- sente une coupe longitudinale partielle d'un anneau de sou- dage. On peut voir l'anneau de soudage 31 et la languette élastique 32 qui est rabattue à ses extrémités 37. En outre la figure 3 montre que l'anneau 31 et les languettes élas- tiques 32 sont réalisés en une seule pièce. Lors de la production d'un grand nombre d'anneaux de soudage, on réa- lise avantageusement des anneaux monoblocs qui sont fabri- qués par poinçonnage et formage à partir d'un matériau approprié, alors que, lors de la production d'un nombre d'anneaux relativement petit, on fabrique un anneau de soudage tel que celui représenté sur la figure 1, qui est composé de plusieurs pièces. Lors de l'utilisation d'un anneau de soudage conforme à la figure 3, on ménage dans les plaques extrêmes des empilages d'électrodes une rainure correspondante dans laquelle s'accroche l'extrémité 37 des languettes élastiques ou bien on pourvoit les plaques extrêmes d'électrodes d'un bossage, d'un bourrelet annulai- re ou analogue, contre lequel vient s'appliquer l'extrémi- té 37. Sur la figure 4 est représentée une coupe longitu- dinale partielle d'un anneau de soudage 41, dont les lan- guettes élastiques 42 dirigées vers le haut et vers le bas sont fortement arrondies. Les languettes élastiques sont pourvues à leurs extrémités d'une partie recourbée 43 orien- tée approximativement perpendiculairement à l'axe et en outre elles sont pliées à leur extrémité 44 de façon à former une butée radiale. La figure 5 représente un anneau de soudage comportant un bord de soudage 56 dirigé vers l'extérieur. L'anneau 51 est pourvu dans le plan de divi- sion 50 d'un pli par lequel est formé le bord de soudage 56. Les languettes élastiques 52 sont à nouveau pourvues d'une partie recourbée 53 et d'une butée radiale 54. Le nombre de languettes élastiques n'est pas limité au nombre, indiqué sur la figure 2, de par exemple quatre languettes dirigées vers le haut et vers le bas. Au contraire on peut utiliser plus ou moins de languettes élastiques. Il faut veiller simplement à ce que les plaques extrêmes d'électrodes soient soutenues uniformément. Généralement on utilise, par plaque extrême d'électrode, au moins deux mais de préférence au moins trois languettes élastiques, qui sont réparties symétriquement. Le nombre des languettes élastiques n'est pratiquement pas limité supérieurement - en fonction de la place existante. Plus le nombre des languettes élastiques est grand, plus le maintien est rigide. Les languettes élastiques dirigées vers le haut et vers le bas ne doivent également pas nécessaire- ment être placées l'une en regard de l'autre mais elles peuvent être réparties également d'une autre manière sur la périphérie de l'anneau de soudage. La figure 6 montre la structure d'une double cellule étanche aux gaz, en coupe longitudinale. Il s'agit à cet égard d'une cellule dans laquelle les empilages d'élec- trodes sont branchés électriquement en série à l'intérieur d'un carter 69. En conséquence la tension de cellule est doublée et il suffit malgré tout de prévoir seulement deux passages de pôles, comme pour une cellule individuelle. A cet égard, la broche polaire 71 placée en haut et à gau- che est reliée seulement à l'empilage supérieur de cellule 68 tandis que la broche polaire de droite 72 traverse deux empilages. La broche polaire inférieure de gauche 73 est également en contact seulement avec l'empilage inférieur de cellule 68'. Les électrodes positives de l'empilage supé- rieur 68 sont en contact avec la broche polaire supérieure de gauche 71 tandis que les électrodes négatives sont en contact avec la partie supérieure de la broche polaire traversante 72. On a exactement l'inverse pour l'empilage inférieur. Ainsi, la broche polaire traversante constitue l'organe de liaison des deux empilages de cellule. La bro- che polaire 71 dépassant de la partie supérieure de la cellule 69 sert de pôle positif de connexion tandis que la broche polaire 73 dépassant inférieurement sert de pôle négatif de connexion. Les deux broches polaires 71 et 73 6 2583224 sont reliées entre elles par un fourreau en matière plasti- que. Le carter 69 est constitué de deux moitiés qui sont reliées entre elles, symétriquement par rapport aux deux empilages de cellule 68 et 68', au moyen d'un joint de soudure 67. En dessous du joint de soudure 67 est disposé l'anneau de soudage 61 comportant des languettes élastiques 62 dirigées vers le haut et vers le bas. Les languettes élastiques sont respectivement pourvues à leurs extrémités d'une partie recourbée 63 orientée approximativement per- pendiculairement à l'axe, qui maintient les plaques extrê- mes 70 et 70' des deux empilages de cellule contre une zone d'application profilée en correspondance et qui empêche les empilages de cellule de se déplacer axialement. Les extrémités 64 de la partie recourbée 63 sont cintrées, mais elles peuvent également être rabattues et former une butée radiale qui empêche les empilages de cellu- le de se déplacer radialement. Du fait que l'anneau de sou- dage est également soudé, lors du soudage des deux moitiés du carter, avec la paroi de ce dernier, on obtient une fi- xation très sûre. Par suite de l'action élastique des languettes, l'anneau de soudage peut produire une partie de la force élastique servant à la compression de l'empilage de cellu- le. On peut ainsi éviter de disposer aux extrémités des empilages des ressorts qui seraient autrement nécessaires pour la compression des empilages. L'anneau de soudage convient non seulement pour des cellules du type indiqué sur la figure 6, dans lesquelles l'établissement du contact dans les empilages d'électrodes est effectué par l'inter- médiaire de broches polaires fixes mais il convient notam- ment également pour des cellules o l'établissement de contact est assuré par des barrettes et dans lesquelles des empilages de cellule ne sont pas guidés par des broches polaires fixes. REVENDICATIONS 1. Anneau de soudage servant à relier deux parties du carter d'une batterie électrique comportant des empila- ges d'électrodes disposés symétriquement par rapport au joint de soudure, caractérisé en ce que l'anneau de souda- ge (1, 21, 31, 41, 51, 61) est pourvu de languettes élas- tiques (2, 22, 32, 42, 52, 62) dirigées radialement vers l'intérieur et axialement vers le haut et vers le bas et qui retiennent des plaques extrêmes d'électrodes, par leurs côtés frontaux, en une zone d'appui conformée en corres- pondance, pour assurer leur centrage et les immobiliser axialement. 2. Anneau de soudage selon la revendication 1, caractérisé en ce que les languettes élastiques(2, 22, 32, 42, 52, 62) sont recourbées à leurs extrémités appro- ximativement perpendiculairement à l'axe. 3. Anneau de soudage selon une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il est divisé dans une direc- tion axiale et comporte un bord (56) orienté vers l'extérieur dans le plan de division (50).