Brevet FR2589007A1 — publié le 19870424

PROCEDE POUR FABRIQUER UNE TRAVERSEE DE BORNE POUR UNE BATTERIE ELECTRIQUE CONSISTANT EN DES ELEMENTS EMPILES LES UNS SUR LES AUTRES. La présente invention concerne un procédé pour fabriquer une traversée de borne destinée à une batterie électrique consistant en un seul ou plusieurs éléments empilés les uns sur les autres et faisant corps les uns avec les autres le long de leur circonférence, chaque élément comprenant une anode en zinc, une cathode en oxyde de mercure, en oxyde d'argent ou en dioxyde de manganèse ou bien en un mélange de ces substances, et un bottier d'éléments sous la forme d'une cuvette en matière plastique dans laquelle on place une plaque formant borne sur le côté intérieur et sur le côté extérieur du fond de chaque cuvette, lesdites plaques formant borne étant en contact sur une superficie notable avec le côté extérieur et le ecté intérieur du fond, au moins une des plaques formant borne comprenant au moins une protubérance s'étendant à travers une ouverture ménagée dans le fond de la cuvette et dont le diamètre est relativement faible par rapport au diamètre du fond de la cuvette, ladite protubérance étant en outre reliée par soudage par points à la seconde plaque formant borne de manière que les plaques prennent en sandwich la matière du fond de la cuvette et portent sous pression contre cette matière qui est composée ou qui comprend une matière élastomère. Le brevet US N 4 321 315 décrit l'obtention de l'étanchéité d'une traversée de bornes au moyen d'un joint torique en caoutchouc. Toutefois, un tel joint torique est relativement coûteux par rapport au prix de revient total de l'élément. De plus, le montage doit être effectué avec une précision assez élevée pour maintenir le pourcentage de rebut à une valeur relativement faible. La présente invention a pour objectif de fournir un procédé plus simple pour obtenir l'étanchéité d'une traversée de bornes et on atteint cet objectif selon l'invention en introduisant dans l'ouverture du fond de la cuvette, avant le soudage par points, une goutte d'une masse de scellement étanche en utilisant ainsi le fait que la masse de scellement étanche est comprimée latéralement pendant le soudage par points de manière que soient évités les problèmes de centrage. La masse de scellement étanche connue en soi est adjointe sous forme d'une goutte qui ne doit pas nécessairement heurter l'ouverture du fond de la cuvette avec une précision particulièrement élevée. Il en résulte que cette étape du procédé de fabrication se trouve simplifiée et convient mieux ainsi à une fabrication en série. La masse de scellement étanche est en outre considérablement moins coûteuse que le joint torique d'étanchéité utilisé jusqu'à présent. On va expliquer ci-après la présente invention en se référant à la figure unique du dessin annexé qui représente une traversée de bornes dans une batterie électrique consistant en des éléments plats. La figure du dessin représente deux cuvettes 1 en matière plastique formant les boîtiers des éléments. On relie entre eux les boltiers à l'aide de leur surface 2 en contact au cours d'une opération qui agit simultanément sur la totalité de la périphérie. On peut, par exemple, obtenir cette action instantanée au moyen d'un soudage -par ultrasons, d'un collage, d'une immersion, d'un soudage sous forte chaleur, d'un soudage haute fréquence ou d'une autre operation similaire. La cuvette inférieure contient une cathode comprimée 3 en oxyde de mercure, en oxyde d'argent ou en dioxyde de manganèse ou en un mélange de ces substances, deux diaphragmes de séparation 4 et une anode 5 consistant en une poudre de zinc dans un electrolyte alcalin. Une plaque formant borne 6 dont les bords sont coudés est disposée au-dessus de la cathode 3, et une seconde plaque formant borne 7 est disposée en-dessous de l'anode 5 au fond de la cuvette. Des plaques formant bornes 6 et 7 dans les cuvettes 1 en matière plastique, empiles les unes sur les autres, sont relises les unes aux autres à travers une ouverture 8a m&nagée au centre du fond 8 de la cuvette supérieure 1, une (7) des plaques formant borne comprenant une protubérance 9 qui est formée par estampage et qui s'étend à travers l'ouverture 8a du fond 8 de la cuvette et est en outre soudée par points au centre de la seconde plaque formant borne 6. On effectue le soudage par points de manière telle que les plaques formant borne, 6 et 7, prennent en sandwich la matière du fond 8, grace à quoi une étanchéit8 sous pression est établie entre les métaux des bornes (6,7) et la matière 8lastomère du fond. Du fait que les plaques formant bornes sont pressées contre les deux cetes du fond, on obtient entre les surfaces métalliques et les surfaces de la matière plastique une étanch&ité sous une pression d'étanchéité spécifique, cette pression d'l tanchéité étant três élevée sur la superficie d'ltanchéit relativement faible. En outre, la plaque formant borne 6 peut consister facultativement en un métal s'opposan+ particulJ.èrement à la réduction de 02 et de H20, etc., ce qui faif que l'on obtient une sécuritê supplémentaire on!re les fui'tes- En outre, dans la batterie reprEe.sn--e, le trajet des fuites. d'êlectrolyte est long. Selon la prEsente Invention, l'$;,anchîité est assurée par une masse de scellement que l'on adjoint à l'ouverture Ba du fond de la -cuvette avant de souder par points les plaques forman- bornes 6 et 7, car la masse de scellement est refoule laté.ralement pendant le soudage par points e p inètr1 automatiquement dans toutes les anfrac:uoste de scellement est adjointe sous forme uunegoubtequi ne doit pas nécessairement heurter lSouvert 8a du fond 8 de la cuvette avec une precision particulièrement 'levée. Il en résulte que cette 8tape du, procede de fabrication se trouve simplifiée et convient- mieux, de ce fait, à une production en série. La casse de scellement consiste, de preference, en un bitume mElangE avec un solvant, tel que le white s-irit, c'est-àC-dire de l'essence blanche. Le diamètre de l'ouverture est, de prefe'J*rence, d'environ 4 mm. La masse de scellsment adhère aux surfaces métalliques et e m peche ainsi 1' iafiltration de l'électrolyte le long de ses surfaces m6talliques. Pour le soudage par points, on peut utiliser, par exemple, une llectrode à ex:rmi.ît pointue ou à extrémité arrondie conjointementh aec une é1ectrode sensiblement plane. Dans une variante de realisation, on utilise plusieurs traversées de bornes d'un élément à l'autre, par exemple trois ou quatre traversées de bornes; ces traversées de bornes peuvent être disposées le long d'un cercle concentrique à la cuvette. LDes traversées de bornes et les protubérances sont situées de préférence mutuellement à la même distance angulaire. Selon un mode de réalisation particulièrement préféré, les protubérances ont une forme en queue d'aronde. La briquette de dioxyde de manganèse-carbone est en contact avec une borne métallique 6. Toutefois, il faut qu'un contact satisfaisant soit établi entre la briquette de dioxyde de manganèse-carbone et la borne 6 en métal, cette connexion déterminant le courant de court-circuit. Si on utilisait une borne rectangulaire avec ses quatre côtés coudés, les coudes s'incurveraient vers le haut avec pour conséquence une connexion insuffisante. Selon l'invention, on a recours à une pièce métallique coudée le long des deux bords opposés, les coudes fléchissant sur environ 1-3 vers l'intérieur. On obtient par conséquent une fixation suffisamment bonne de la briquette de dioxyde de manganèse-carbone. La borne 7 doit, bien entendu, être en une matière ayant une élasticité appropriée, comme par exemple une tôle au nickel, ce qui permet un courant de court-circuit de 3-5 ampères. Ce problème n'existait pas dans les éléments de batterie circulaires antérieurs car la masse en question formant électrode était ajoutée sous pression et établissait done le contact nécessaire; le fait que le corps cylindrique était capable d'absorber la pression concernée sans perturber le contact était donc utilisé. Le procédé selon l'invention convient en outre pour une fabrication en série, car le corps de la borne est symétrique et les briquettes de dioxyde de manganèse-carbone peuvent être poussées vers l'intérieur à partir des côtés si leurs angles seulement ont été arrondis. La borne comporte, facultativement, un cintrage supplémentaire; il en résulte qu'un certain contact peut aussi être établi à l'endroit de la surface inférieure. La largeur des briquettes est d'environ 0,06-0,08 mm plus petite que la borne; on a donc tenu compte du fait que les briquettes se dilatent dans une faible mesure par suite de la diminution de tension en liaison avec l'addition électrolyte. Dans un mode de réalisation spécifique, la borne a une hauteur de 2,7 mm, une longueur de 17,5 mm et une largeur de 13,08 mm. L'épaisseur de la matière est d'environ 0,1-0,3 mm. REVENDICATIONS 1. Procédé pour fabriquer une traversee de borne poulr unie batterie éleotrique consistant en un ou plusieurs elSments empiles les uns sur les autres et reliés d'ne seule piece le long de leur circonference, chaoue lément - comprenant une anode (5) en zinc, un éle:trol;ye ts alcalinç, une cathode (3) en oxyde de merueï eS en exyde d'argent ou en dioxyde de manganGseD ou bien en un mea.ilnge de ces substancesD un boltier d'Zlements sous la forme dvune cuvette (1) en matiere plastiqte, da,.-i: laquelle on a plaie une plaque formant borne (6,7 suir le e8-c int.rierer ainsi que sur le c0t$ exer, e dI Co ', (8)decLaqLe eue, lesdit.es pi=;-6 n-m-_u:, bornoae 6%-ant el _ oC ontact sur une sw-ioi. le,e _ a.ee- le la ezte uer et leCote )lT- iear '.o.-,? s. moi ns tie des plaques formant borne (7) "n _f oi&is une protubF anee (9) S _' e:t ,:;x,:,,-re outc. Rvert--.s (ga) menagée dans le fodf;de la re: e- -S-;ant re.la$ivement petite par _' t- R di..... O R fondC (8) dIe eeO,.e euvettea ladite b. ae e m;a. 1. e-, ou-lre reliSe par soudture par po' 4-hs 1.. U og.:.De f 1acie _forant' borne (6), de mianière e.!! e qu.!s-': -plaques 6,7) prennent- en sandsich la mil ?re. ' ed() de la etv'te et exercent une prssio:-.L Y - e' '; -e g;', ere qui est. composee d9une ma'tie re-. e as -le.e on c,1i eo ra.rend une atièere elas, t:omere- eai ïs en ce ue adjoint une gocJ d'un.e ma-.. de scellecunt onnue en soi à I'O-uvrei-:-lce (a') du, foldt (8) de la cuvettGe avant le soudae par po' -I-"s en utilisant; ainsi le fait cile la masse de scellemen-il: (8) est. refoule'e sur les estes pendant le 1 soudage par points de manière a eviter les problèmes de eentrageo 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise au moins une électrode à pointe arrondie pour le soudage par points. 3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'on utilise une électrode relativement pointue et une électrode sensiblement plane pour le soudage par points.