Brevet FR2588420A1 — publié le 19870410

BATTERIE D'ACCUMULATEUR EXTRAPLATE La présente invention a pour objet une batterie d'accumulateur extraplate. Elle trouve une application notamment dans l'alimentation de circuits électroniques ou informatiques réalisés sous forme de cartes. La batterie de l'invention peut être utilisée comme source d'alimentation p#ermanente, pour assurer une certaine autonomie, ou constituer un moyen de secours utilisé pour éviter des microcoupures et sauvegarder des informations. Les batteries d'accumulateur ou piles utilisées aujourd'hui pour l'alimentation des cartes de circuits intégrés présentent une forme et un encombrement qui sont sans rapport avec les géométries des circuits qu'elles sont chargées d'alimenter. Il est clair qu'il y aurait un grand intérêt à disposer d'une batterie présentant une forme sembLable à une carte, car une telle batterie pourrait s'adapter très facilement aux cartes des circuits imprimés. Or, une telle batterie n'existe pas. L'invention a justement pour but de remédier à cette carence en proposant une batterie se présentant sous forme d'une plaque mince de un ou quelques millimètres d'épaisseur. Une telle batterie est utilisable très commodément dans les appareils du genre calculateurs de poche, radios, appareils médicaux, prothèses. Dans ce cas, la plaque d'accumulateur peut prendre n'importe quelle forme et constituer ainsi Le boiter de l'appareil ou bien une plaque coulissante à la manière d'un tiroir, permettant un remplacement très simple de La batterie. Dans le domaine des cartes à mémoires et à microprocesseur (puces), cette batterie peut constituer la carte proprement dite et être le support de La puce électronique et des contacts en surface. Cette disposition permet d'envisager de nouvelles fonc tions nécessitant une alimentation permanente. En particulier, le facteur temps peut être introduit de façon permanente dans les divers processus et algorithmes utilisés par ces cartes, ou plus simplement limiter La validité d'une carte à une durée ou à des périodes très précises (cas des cartes remplissant une fonction de "passe"). S'agissant du domaine des ordinateurs, une batterie extraplate peut équiper les cartes de certains circuits particulièrement sensibles aux microcoupures et rendre ainsi plus simples et moins coûteuses Les installations d'énergie de secours.IL faut observer encore que la capaci#té d'une batterie ayant le format d'une carte est a priori bien suffisante, compte tenu des consommations usuelles des circuits imprimés puisqu'on obtient (théoriquement tout au moins) 100 .Ah pour 100 g de métal utiLisé pour Les électrodes. De façon précise, I1 invention a pour objet une batterie d'accumuLateur comprenant une pluralité d'éléments montés électriquement en série, chaque éLément comprenant deux plaquettes de métaux différents se faisant face et étant séparées par un électroLyte, Les plaquettes adjacentes étant reliées deux à deux par paires ; cette batterie est caractérisée par Le fait que ces plaquettes sont fixées sur une première et une seconde plaques isolantes minces, ces deux pLaques étant maintenues écartées l'une de l'autre par une'pié- ce entretoise comprenant un cadre s'adaptant sur La périphérie des plaques et comprenant autant de fenetres que les première et seconde plaques comprennent de plaquettes, chaque fenêtre étant située entre deux pLaquettes se faisant face et étant obstruée par un pavé de matériau poreux imbibé par L'électrolyte ; l'ensem- ble monté est rendu étanche sur Le pourtour Le Long duquel la première et La deuxième plaques s'appuient sur le cadre de la pièce entretoise, l'ensemble de La batterie se présentant alors sous forme d'une carte extraplate de un à quelques millimètres d'épaisseur. De toutes façons, les caractéristiques de l'invention apparaitront mieux à la Lumière de la description qui va suivre, d'un exemple de réalisation donné à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se refère à des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente les divers éléments de La batterie en perspective et en vue éclatée ; - la figure 2 représente une coupe du dispositif monté. Les plaquettes métalliques sont référencées par deux lettres N ou P selon que le métal utilisé correspond à un pale négatif ou positif. Par exemple, Les métaux utilisés sont Le ... pour les plaquettes N et le ... pour les plaquettes P. Par ailleurs, chaque élément est repéré par un indice qui est fonction du rang occupé par L'élément par rapport à un bord de la batterie. Ainsi l'élément Ni est situé en regard de L'éLément Pi pour le ième élément, avec i=1,2...n Si La batterie comprend n élé ment s. Les plaquettes métalliques sont fixées sur une première et une seconde plaques isolantes Si et Pour relier en série les divers éléments de la batterie, les plaquettes N1 et P2, N3 et P4 etc... sont reliées par des ponts 10.1, ceci pour la plaque S1 ; les éléments N2 et P3, N4 et P5, etc... sont également reliés entre eux par des ponts 10.2, ceci pour la seconde plaque S2. La plaquette P1 possède une languette 12 qui sert de connexion positive à L'ensemble de la batterie. La plaquette Nn située à L'autre extrémité de la plaque S2 possède elle aussi une languette 14 servant de con nexion négative. Chaque plaquette située sur la plaque ainsi que La plaque S2, sont percées d'ouvertures 16, 18 (deux ou plus). L'écart entre plaques est assuré par une pièce S3 qui joue d'abord le rôle d'entretoise. Cette piè- ce comprend un cadre 20 avec des piliers 22 qui viennent s'insérer dans l'intervalle séparant les plaquettes ; pour S1 : N1 et P2 ; P2 et N3 ; N3 et P4 ; etc et de l'autre côté pour S2 : P1 et N2 ; N2 et P3 ; P3 et 4 ; 4 et P5 ; etc... La seconde fonction de la pièce S3 est de maintenir en place des pavés de matière microporeuse 30, par exemple en feutre synthétique non attaquable par les acides, en regard des plaquettes. Pour cela la pièce S3 comprend des fenêtres délimitées par les montants horizontaux du cadre 20 et les piliers verticaux 22. Ces piliers selon leur emplacement comportent une fois sur deux une découpe correspondant au passage des ponts 10.1 pour une face et 10.2 pour l'autre face. L'ensemble est monté puis collé pour obtenir une bonne étanchéité. Le collage peut se faire le long du cadre 20 sur les plaques support S1 et S2. Le montage s'effectue "à sec", L'électrolyte n'étant introduit qu'ensuite en trempant l'ensemble dans un bain électrolytique. La solution électrolytique pénètre par L'orifice inférieur 18, l'air s'échappant par l'orifice supérieur 16. Le pavé 30 s'imbibe alors de solution électrolytique, ce qui achève de constituer chaque élément de batterie. Ces orifices sont ensuite obstrués. Les plaques N1 P1 N2 P2... N. P.... N P et n n les tampons 30 qui leur correspondent, constituent des éléments de la batterie. Ils doivent donc à ce titre être rigoureusement isolés électriquement au niveau de l'électrolyte de l'élément voisin outre l'étanchéité nécessaire à la conservation de L'électrolyte. REVENDICATIONS 1. Batterie d'accumulateur comprenant une pluralité d'éléments montés électriquement en série, (N1 Pi, N P2..., Nj P.... N n n (N1 P1, N2 P....2 Ni P. P ) chaque élément com- prenant deux plaquettes de métaux différents se faisant face et séparées par un électrolyte, les éléments de batterie ainsi constitués étant mis électriquement en série par les ponts (10.1 et 10.2), caractérisée par le fait que ces plaquettes sont fixées sur une première et une seconde plaques isolantes minces (S1* S2), ces deux plaques étant maintenues écartées L'une de l'autre par une pièce entretoise (S3) comprenant un cadre (20) s'adaptant sur la périphérie des plaques et comprenant autant de fenêtres que Les première et seconde plaques comprennent de plaquettes, chaque fenêtre étant située entre deux plaquettes se faisant face et étant obstruée par un pavé (30) de matériau microporeux imbibé par un électrolyte, l'ensemble monté étant rendu étanche sur Le pourtour le long duquel la première (S1) et La deuxième plaques (52) s'appuient sur le cadre (20) de la pièce entretoise (53), l'ensemble de la batterie se présentant alors sous forme d'une carte extraplate de un à quelques millimètres d'épaisseur. 2. Batterie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'une des plaques (S2) est percée d'au moins un orifice (16, 18) au niveau de chaque plaquette pour permettre l'introduction de L'électro lyte entre les plaquettes, ces orifices étant ensuite obturés. 3. Batterie selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le pavé (30) de matériau microporeux est en une matière du genre feutre synthétique ou poudre ne réagissant pas à l'électrolyte.