Brevet FR3132166A1 — publié le 20230728

L’invention concerne un dispositif de connexion démontable, pour connecter deux cellules d’un bloc batterie, adjacentes, et pourvues chacune d’un terminal. Les deux terminaux sont disposés symétriquement par rapport au plan P, tandis que le dispositif de connexion est symétrique par rapport à un plan S. Le dispositif de connexion comprend un élément de couplage maintenu par un boîtier d’isolation. Notamment, l’élément de couplage, configuré pour être couplé en liaison glissière selon une direction X avec les deux terminaux, comprend un organe de contact et un organe ressort. L’organe de contact est configuré pour établir un contact électrique entre lesdits deux terminaux, tandis que l’organe ressort est configuré pour presser l’organe de contact contre les deux terminaux. Le boîtier d’isolation est configuré pour permettre la manipulation de l’élément de contact en vue de son couplage en liaison glissière par un côté, dit côté de couplage, avec les deux terminaux. Figure 3 Dispositif de connexion pour la connexion électrique de deux terminaux de deux cellules élémentaire d’un bloc batterie DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention se rapporte au domaine des batteries, et plus particulièrement au domaine des batteries pour véhicules électriques. Notamment, la présente invention concerne un dispositif de connexion de cellules de batterie. ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les batteries permettant d’alimenter les véhicules électriques comprennent en général une pluralité de cellules élémentaires électriquement connectées entre elles en parallèle ou en série. Les connexions électriques sont notamment mises en œuvre au moyen de dispositifs de connexion. Plus particulièrement, chaque dispositif de connexion est configuré pour relier électriquement deux terminaux électriques de deux cellules élémentaires adjacentes. A cet égard, la illustre la mise en œuvre d’un dispositif de connexion 5, connu de l’état de la technique, pour connecter électriquement un assemblage de deux cellules élémentaires 1 et 2 de forme généralement parallélépipédique. Le dispositif de connexion 5 comprend deux sections de contact dites, respectivement, première section 6 et deuxième section 7 reliées par une section centrale 8. Les cellules élémentaires 1 et 2 comprennent, respectivement, un premier terminal 3 et un deuxième terminal 4 électriquement reliés par le dispositif de connexion 5. Plus particulièrement, la connexion électrique est assurée par soudure du dispositif de connexion 5 sur l’un et l’autre du premier terminal 3 et du deuxième terminal 4. Toutefois, la considération du maintien du dispositif de connexion 5 au moyen de soudures n’est pas satisfaisante. En effet, ces dernières ne permettent pas un démontage aisé, et sans dommage, des cellules élémentaires. Notamment, selon cette approche, il ne peut être envisagé de remplacer, de manière individuelle, une cellule élémentaire endommagée et connectée à d’autres cellules élémentaires sans devoir remplacer également ces autres cellules. Afin de palier, au moins partiellement, à cet inconvénient, un bloc batterie comprend en général un ensemble de modules formés chacun par des cellules élémentaires connectées entre elles avec les moyens de connexion 5 décrits ci-avant. Ainsi, la détection d’une cellule élémentaire endommagée au sein d’un module donné ne nécessitera que le remplacement du module considéré. Toutefois cette approche modulaire laisse des volumes vacants. Or, la considération de véhicules automobiles tout électrique requiert une augmentation de la densité d’énergie disponible, et par voie de conséquence une augmentation de l’espace disponible pour les cellules élémentaires. Un but de la présente invention est donc de proposer un dispositif de connexion de cellules élémentaires qui peut être aisément démonté sans endommagement desdites cellules. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de connexion de cellules élémentaires ouvrant la voie à l’intégration d’un plus grand nombre de cellules élémentaires pour un volume donné. BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION Les buts de la présente invention sont, au moins en partie, atteints par un dispositif de connexion, démontable, pour connecter deux cellules élémentaires d’un bloc batterie, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal, les deux terminaux étant disposés symétriquement par rapport au plan P, le dispositif de connexion est symétrique par rapport à un plan S, confondu avec le plan P lorsque ledit dispositif de connexion assure la connexion entre les deux terminaux, le dispositif de connexion comprend un élément de couplage maintenu par un boîtier d’isolation. L’élément de couplage, configuré pour être couplé en liaison glissière selon une direction X avec les deux terminaux, comprend, maintenus mécaniquement solidaires l’un de l’autre, un organe de contact et un organe ressort, l’organe de contact est configuré, dès lors que l’élément de couplage est couplé avec les deux terminaux, pour établir un contact électrique entre lesdits deux terminaux, tandis que l’organe ressort est configuré pour presser, par effet ressort, l’organe de contact contre l’un et l’autre des deux terminaux. Le boîtier d’isolation, auquel est fixé l’élément de contact, est configuré pour permettre la manipulation de l’élément de contact en vue de son couplage en liaison glissière par un côté, dit côté de couplage, avec les deux terminaux. Selon un mode de mise en œuvre, l’organe de contact, formé d’une tôle de forme généralement rectangulaire, comprend deux sections de contact symétriques l’une de l’autre par rapport au plan S et reliées par une section centrale qui s’étend selon la direction X lorsque l’élément couplage est couplé aux deux terminaux, chacune des sections de contact étant destinée à être en appui, par une face, dite face libre, de l’organe de contact, contre une face contact, perpendiculaire au plan P, de chacun des terminaux. Selon un mode de mise en œuvre, l’organe ressort, formé d’une tôle, comprend une section principale liée à l’organe de contact par recouvrement conforme d’une face dudit organe de contact opposée à la face libre, l’organe ressort comprend également deux sections latérales recourbées disposées latéralement à la section principale, chaque section latérale comprenant une section d’appui qui s’étend en regard de la face libre selon la direction X. Selon un mode de mise en œuvre, chaque section d’appui est configurée pour assurer la liaison glissière avec des terminaux qui comprennent chacun, à partir de leur face contact, une section supérieure et une section inférieure formant un détouré par rapport à la section supérieure de manière à ménager une surface contour, opposée à la face contact, chaque section d’appui étant configurée pour être en appui contre la surface contour afin d’exercer un effet ressort permettant de presser l’organe de contact contre la face contact de l’un et l’autre des terminaux. Selon un mode de mise en œuvre, l’organe de contact comprend deux languettes, dites languettes supérieures, et l’organe ressort comprend deux autres languettes, dites languettes inférieures, chaque languette inférieure faisant face à une languette supérieure, une languette inférieure et une languette supérieure se faisant face s’étendant de manière divergente à partir du côté de couplage et par rapport à un plan perpendiculaire au plan S et qui comprend la direction d’élongation de la section centrale. Selon un mode de mise en œuvre, chaque section de contact comprend des plots, emboutis, en projection par rapport à la face libre, destinés à assurer le contact électrique avec la face contact. Selon un mode de mise en œuvre, le boîtier d’isolation comprend une partie principale qui recouvre et épouse de manière conforme la section principale et au moins en partie les deux sections latérales. Selon un mode de mise en œuvre, le boîtier d’isolation est en liaison glissière avec l’élément de couplage selon la direction d’extension de la section centrale, le boîtier d’isolation comprend également une paroi de butée contre laquelle un côté de l’élément de couplage, opposé au côté de couplage, est en butée. Selon un mode de mise en œuvre, le boîtier d’isolation comprend une poutre support qui s’étend parallèlement à la direction d’extension de la section centrale, ladite poutre support étant à l’aplomb de la section centrale par la face libre, la poutre support présentant avantageusement un profil vouté selon un plan coupe perpendiculaire à sa direction d’extension. Selon un mode de mise en œuvre, l’élément de couplage comprend une base à partir de laquelle s’étendent, vers le côté de couplage, deux ailes de sorte que ledit élément de couplage présente, en coupe selon le plan S, une section en forme de U. Selon un mode de mise en œuvre, l’un et l’autre de l’organe de contact et l’organe ressort sont chacun formés par une tôle, les tôles étant collées l’une sur l’autre, l’organe ressort étant disposé intérieurement à l’organe de contact, les faces extérieures de chacune des ailes sont destinées à être en contact avec l’un et l’autre des deux terminaux. Selon un mode de mise en œuvre, l’élément de couplage est configuré pour être inséré dans un passage, qui s’étend selon la direction X, et qui est délimité par deux plaques terminales supérieures coplanaires, respectivement, de l’un et l’autre des deux terminaux, et par deux plaques terminales inférieures coplanaires, respectivement, de l’un et l’autre des deux terminaux, la plaque terminale supérieure et la plaque terminale inférieure de chaque terminal étant parallèles à un plan C perpendiculaire au plan P, et reliées par une section coudée, l’élément de couplage étant également configuré pour connecter intérieurement les plaques terminales supérieures et les plaques terminales inférieures. Selon un mode de mise en œuvre, le boîtier d’isolation comprend un élément de manipulation pourvu d’une paroi de butée et d’une paroi principale, la paroi principale étant perpendiculaire à la paroi de butée et s’étend, à partir de la paroi de butée de manière essentiellement parallèle aux ailes de l’élément de couplage, le boîtier d’isolation comprend également des moyens d’encastrement, disposés sur une face interne de la paroi de butée et configurés pour maintenir, par encastrement, l’élément de couplage à partir de sa base sur ladite paroi de butée. Selon un mode de mise en œuvre, les moyens d’encastrement comprennent des nervures délimitant un logement dans lequel est encastré par sa base l’élément de couplage. Selon un mode de mise en œuvre, la paroi principale comprend une nervure, dite nervure centrale, qui s’étend de la paroi de butée vers le côté de couplage et est configurée pour s’intercaler entre les deux plaques terminales supérieures. Selon un mode de mise en œuvre, le boîtier d’isolation comprend également deux éléments d’attache, chaque élément d’attache étant fixé à un terminal et destiné à coopérer par encliquetage avec l’élément de manipulation. Selon un mode de mise en œuvre, chaque élément d’attache comprend une paroi d’isolation recouvrant la section coudée d’un terminal, ladite paroi d’isolation étant pourvue d’un ergot tandis que l’élément de manipulation est pourvu de deux moyens cliquets configurés pour coopérer par encliquetage avec les ergots afin de figer le couplage entre l’élément de contact et les terminaux. Selon un mode de mise en œuvre, chaque élément d’attache comprend une base d’attache pourvue d’une ouverture configurée pour être traversée par un terminal et être maintenu par un piédestal sur lequel repose ledit terminal. L’invention concerne également un bloc batterie formé par une pluralité de cellules élémentaires empilées les unes contre les autres selon une direction d’empilement et électriquement connectées en série au moyen de dispositifs de connexion selon la présente invention. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui va suivre en référence aux figures annexées sur lesquelles : La illustre la mise en œuvre d’un dispositif de connexion, connu de l’état de la technique, pour la connexion électrique de deux cellules élémentaires d’un bloc batterie ; La est une représentation schématique de deux cellules élémentaires adjacente d’un bloc batterie, les deux cellules étant représentées selon une vue en perspective ; La est une représentation en perspective d’un dispositif de connexion selon un premier mode de réalisation de la présente invention ; La est une représentation schématique, selon une vue en perspective, de l’élément de couplage du dispositif de connexion de la ; La est une représentation schématique, selon une vue en perspective, de l’organe de contact de l’élément de couplage de la ; La est une illustration des terminaux susceptibles d’être mis en œuvre dans le cadre du premier mode de réalisation de la présente invention ; La est une représentation schématique, selon une vue en perspective, de l’organe ressort de l’élément de couplage de la ; La est une représentation schématique du boîtier d’isolation du dispositif de connexion de la ; La est une représentation en perspective d’un dispositif de connexion selon un deuxième mode de réalisation de la présente invention ; La est une représentation schématique, selon une vue en perspective, de l’élément de couplage du dispositif de connexion de la ; La est une illustration des terminaux susceptibles d’être mis en œuvre dans le cadre du deuxième mode de réalisation de la présente invention ; La est une illustration des terminaux de la et couplés avec l’élément de couplage de la ; La est une représentation schématique du boîtier d’isolation du dispositif de connexion de la ; La est une représentation schématique du dispositif de connexion, selon le deuxième mode de réalisation, connectant deux terminaux. Dispositif de connexion (100, 200), démontable, pour connecter deux cellules élémentaires (10a, 10b) d’un bloc batterie, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal (11a, 12b, 21a, 22b), les deux terminaux (11a, 12b, 21a, 22b) étant disposés symétriquement par rapport au plan P, le dispositif de connexion (100, 200) est symétrique par rapport à un plan S, confondu avec le plan P lorsque ledit dispositif de connexion (100, 200) assure la connexion entre les deux terminaux (11a, 12b, 21a, 22b), le dispositif de connexion (100, 200) comprend un élément de couplage (120, 220) maintenu par un boîtier d’isolation (110, 210), l’élément de couplage (120, 220), configuré pour être couplé en liaison glissière selon une direction X avec les deux terminaux (11a, 12b, 21a, 22b), comprend, maintenus mécaniquement solidaires l’un de l’autre, un organe de contact (130, 230) et un organe ressort (140, 240), l’organe de contact (130, 230) est configuré, dès lors que l’élément de couplage (120, 220) est couplé avec les deux terminaux (11a, 12b, 21a, 22b), pour établir un contact électrique entre lesdits deux terminaux (11a, 12b, 21a, 22b), tandis que l’organe ressort (140, 240) est configuré pour presser, par effet ressort, l’organe de contact (130, 230) contre l’un et l’autre des deux terminaux (11a, 12b, 21a, 22b), le boîtier d’isolation (110, 210), auquel est fixé l’élément de contact, est configuré pour permettre la manipulation de l’élément de contact en vue de son couplage en liaison glissière par un côté, dit côté de couplage (121, 221), avec les deux terminaux (11a, 12b, 21a, 22b). Dispositif de connexion (100) selon la revendication 1, dans lequel l’organe de contact (130), formé d’une tôle de forme généralement rectangulaire, comprend deux sections de contact (131, 132) symétriques l’une de l’autre par rapport au plan S et reliées par une section centrale (133) qui s’étend selon la direction X lorsque l’élément couplage est couplé aux deux terminaux (11a, 12b), chacune des sections de contact (131, 132) étant destinée à être en appui, par une face, dite face libre (134), de l’organe de contact (130), contre une face contact (13a, 14b), perpendiculaire au plan P, de chacun des terminaux (11a, 12b). Dispositif de connexion (100) selon la revendication 2, dans lequel l’organe ressort (140), formé d’une tôle, comprend une section principale (141) liée à l’organe de contact (130) par recouvrement conforme d’une face dudit organe de contact (130) opposée à la face libre (134), l’organe ressort (140) comprend également deux sections latérales (142, 143) recourbées disposées latéralement à la section principale (141), chaque section latérale (142, 143) comprenant une section d’appui (146, 147) qui s’étend en regard de la face libre (134) selon la direction X. Dispositif de connexion (100) selon la revendication 3, dans lequel chaque section d’appui (146, 147) est configurée pour assurer la liaison glissière avec des terminaux (11a, 12b) qui comprennent chacun, à partir de leur face contact (13a, 14b), une section supérieure (15a, 15b) et une section inférieure (16a, 16b) formant un détouré par rapport à la section supérieure (15a, 15b) de manière à ménager une surface contour (17a, 17b), opposée à la face contact (13a, 14b), chaque section d’appui (146, 147) étant configurée pour être en appui contre la surface contour afin d’exercer un effet ressort permettant de presser l’organe de contact (130) contre la face contact (13a, 14b) de l’un et l’autre des terminaux (11a, 12b). Dispositif de connexion (100) selon la revendication 4, dans lequel l’organe de contact (130) comprend deux languettes, dites languettes supérieures (136, 137), et l’organe ressort (140) comprend deux autres languettes, dites languettes inférieures (148, 149), chaque languette inférieure (148, 149) faisant face à une languette supérieure (136, 137), une languette inférieure (148, 149) et une languette supérieure (136, 137) se faisant face s’étendant de manière divergente à partir du côté de couplage (121) et par rapport à un plan perpendiculaire au plan S et qui comprend la direction d’élongation de la section centrale (133). Dispositif de connexion (100) selon la revendication 5, dans lequel chaque section de contact (131, 132) comprend des plots, emboutis, en projection par rapport la face libre (134), destinés à assurer le contact électrique avec la face contact (13a, 14b). Dispositif de connexion (100) selon l’une des revendication 4 à 6, dans lequel le boîtier d’isolation (110) comprend une partie principale (111) qui recouvre et épouse de manière conforme la section principale (141) et au moins en partie les deux sections latérales (142, 143). Dispositif de connexion (100) selon la revendication 7, dans lequel le boîtier d’isolation (110) est en liaison glissière avec l’élément de couplage (120) selon la direction d’extension de la section centrale (133), le boîtier d’isolation (110) comprend également une paroi de butée (112) contre laquelle un côté de l’élément de coulage, opposé au côté de couplage (121), est en butée. Dispositif de connexion (100) selon la revendication 8, dans lequel le boîtier d’isolation (110) comprend une poutre support (113) qui s’étend parallèlement à la direction d’extension de la section centrale (133), ladite poutre support (113) étant à l’aplomb de la section centrale (133) par la face libre (134), la poutre support (113) présentant avantageusement un profil vouté selon un plan coupe perpendiculaire à sa direction d’extension. Dispositif de connexion (200) selon la revendication 1, dans lequel l’élément de couplage (220) comprend une base (222) à partir de laquelle s’étendent, vers le côté de couplage (221)), deux ailes (223, 224) de sorte que ledit élément de couplage (220) présente, en coupe selon le plan S, une section en forme de U. Dispositif de connexion (200) selon la revendication 10, dans lequel l’un et l’autre de l’organe de contact (230) et l’organe ressort (240) sont chacun formés par une tôle, les tôles étant collées l’une sur l’autre, l’organe ressort (240) étant disposé intérieurement à l’organe de contact (230), les faces extérieures (223a, 224a) de chacune des ailes (223, 224) soient destinées à être en contact avec l’un et l’autre des deux terminaux (21a, 22b). Dispositif de connexion (200) selon la revendication 11, dans lequel l’élément de couplage (220) est configuré pour être inséré dans un passage, qui s’étend selon la direction X, et qui est délimité par deux plaques terminales supérieures (23a, 23b) coplanaires, respectivement, de l’un et l’autre des deux terminaux (21a, 22b), et par deux plaques terminales inférieures coplanaires, respectivement, de l’un et l’autre des deux terminaux (21a, 22b), la plaque terminale supérieure (23a, 23b) et la plaque terminale inférieure (24a, 24b) de chaque terminal (21a, 22b) étant parallèles à un plan C perpendiculaire au plan P, et reliées par une section coudée (25a, 25b), l’élément de couplage (220) étant également configuré pour connecter intérieurement les plaques terminales supérieures (23a, 23b) et les plaques terminales inférieures. Dispositif de connexion (200) selon la revendication 12, dans lequel le boîtier d’isolation (210) comprend un élément de manipulation (221) pourvu d’une paroi de butée (212) et d’une paroi principale, la paroi principale étant perpendiculaire à la paroi de butée (212) et s’étend, à partir de la paroi de butée (212) de manière essentiellement parallèle aux ailes (223, 224) de l’élément de couplage (220), le boîtier d’isolation (210) comprend également des moyens d’encastrement, disposés sur une face interne de la paroi de butée (212) et configurés pour maintenir, par encastrement, l’élément de couplage (220) à partir de sa base (222) sur ladite paroi de butée (212). Dispositif de connexion (200) selon la revendication 13, dans lequel les moyens d’encastrement comprennent des nervures délimitant un logement dans lequel est encastré par sa base (222) l’élément de couplage (220). Dispositif de connexion (200) selon la revendication 13 ou 14, dans lequel la paroi principale comprend une nervure, dite nervure centrale, qui s’étend de la paroi de butée (212) vers le côté de couplage (221)) et est configurée pour s’intercaler entre les deux plaques terminales supérieures (23a, 23b). Dispositif de connexion (200) selon l’une des revendications 13 à 15, dans lequel le boîtier d’isolation (210) comprend également deux éléments d’attache (250a, 250b), chaque élément d’attache (250a, 250b) étant fixé à un terminal (21a, 22b) et destiné à coopérer par encliquetage avec l’élément de manipulation (221). Dispositif de connexion (200) selon la revendication 16, dans lequel chaque élément d’attache (250a, 250b) comprend une paroi d’isolation (251a, 251b) recouvrant la section coudée (25a, 25b) d’un terminal (21a, 22b), ladite paroi d’isolation (251a, 251b) étant pourvue d’un ergot (253a, 253b) tandis que l’élément de manipulation (221) est pourvu de deux moyens cliquets (254a, 254b) configurés pour coopérer par encliquetage avec les ergots (253a, 253b) afin de figer le couplage entre l’élément de contact et les terminaux (21a, 22b). Dispositif de connexion (200) selon la revendication 16 ou 17, dans lequel chaque élément d’attache (250a, 250b) comprend une base d’attache (252a, 252b) configurée pour fixer l’élément d’attache (250a, 250b) au niveau d’un piédestal sur lequel repose ledit terminal (21a, 22b). Bloc batterie formé par une pluralité de cellules élémentaires empilées les unes contre les autres selon une direction d’empilement et électriquement connectées en série au moyen de dispositifs de connexion selon l’une des revendications 1 à 18.