Brevet FR3146028A1 — publié le 20240823

L’invention concerne un dispositif de connexion de deux cellules élémentaires et pourvues chacune d’un terminal, les deux terminaux étant disposés symétriquement par rapport au plan P, le dispositif de connexion comprenant : - un organe de couplage (20) fait d’un matériaux conducteur ; - deux assemblages principaux (22), chaque assemblage principal (22) comprenant un clip, le clip comprenant deux ailes et une base, les deux assemblages principaux sont chacun destinés à être fixés à un terminal, les deux assemblages principaux, lorsqu’ils sont chacun fixés à un terminal, sont agencés pour permettre l’insertion de l’organe de couplage (20) entre l’un et l’autre des au moins un clips selon une direction de couplage définie par la direction d’extension des bases desdits clips, les clips étant par ailleurs configurés pour assurer le serrage des ailes des au moins un clips contre l’organe de couplage (20). 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 de deux cellules élémentaires d’un bloc batterie, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal, les deux terminaux étant disposés symétriquement l’un de l’autre par rapport au plan P, le dispositif de connexion comprenant : - un organe de couplage fait d’un matériaux conducteur ; - deux assemblages principaux, chaque assemblage principal comprenant au moins un clip, l’au moins un clip de chaque assemblage principal comprenant deux ailes et une base à partir de laquelle s’étendent chaque aile vers un côté dit libre et opposé à la base, les deux assemblages principaux sont chacun destinés à être fixés à un terminal en mettant en vis-à-vis l’un de l’autre les côtés libres de leur clips respectifs et de manière symétrique par rapport au plan P, les deux assemblages principaux, lorsqu’ils sont chacun fixés à un terminal, sont également agencés pour permettent l’insertion de l’organe de couplage entre l’un et l’autre des au moins un clips selon une direction, dite direction de couplage, définie par la direction d’extension des bases desdits clips, les au moins un clip étant par ailleurs configurés pour assurer le serrage, par effet ressort, des ailes des au moins un clips contre l’organe de couplage. Selon un mode de mise en œuvre, chaque assemblage principal est configuré pour être fixé à un terminal via une aile de son au moins un clip, dite aile d’attache. Selon un mode de mise en œuvre, l’au moins un clip de chaque assemblage principal comprend un clip de connexion et un clip ressort, le clip ressort étant monté en recouvrement du clip de connexion et exerce un effort, par effet ressort, s’opposant à l’écartement des ailes du clip de connexion, l’aile d’attache étant une aile du clip de connexion. Selon un mode de mise en œuvre, l’aile du clip ressort, dite aile inférieure, en recouvrement de l’aile d’attache est ajourée pour permettre le contact direct et la fixation de ladite aile d’attache sur une section d’un terminal formant un piédestal. Selon un mode de mise en œuvre, l’autre aile du clip de connexion dite aile de contact comprend des languettes, dites languettes de connexion, susceptibles de former autant de points de contact avec l’organe de couplage. Selon un mode de mise en œuvre, l’autre aile du clip ressort, dite aile supérieure, comprend des languettes, dites languettes ressort, et destinées à coopérer avec les languettes de connexion afin d’exercer un contact avec l’organe de couplage. Selon un mode de mise en œuvre, l’organe de couplage comprend des bossages destinés à être en contact avec les languettes de connexion. Selon un mode de mise en œuvre, ledit dispositif de connexion comprend un boîtier d’isolation destiné à recouvrir, au moins partiellement, les assemblages principaux lorsqu’ils sont fixés à un terminal. Selon un mode de mise en œuvre, le boîtier d’isolation comprend une base en deux parties recouvrant au moins latéralement les assemblages principaux lorsque ces derniers sont fixés aux terminaux, et un capot. Selon un mode de mise en œuvre, la base comprend une fente permettant l’insertion de l’organe de couplage. Selon un mode de mise en œuvre, l’organe de couplage comprend un moyen de préhension surmoulé. Selon un mode de mise en œuvre, l’organe de couplage est plat et de forme essentiellement rectangulaire. L’invention concerne également un bloc batterie pourvu d’au moins deux cellules élémentaires, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal, les deux terminaux étant disposés symétriquement l’un de l’autre par rapport au plan P et électriquement connecté au moins du dispositif de connexion selon la présente invention. D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée d’un dispositif de connexion de deux cellules élémentaires d’un bloc batterie 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 schématique selon une vue en éclaté de l’ensemble des éléments formant le dispositif de connexion selon la présente invention, la figure représente également les terminaux de deux cellules élémentaire adjacentes ; La est une représentation schématique d’un organe de couplage plat et de forme rectangulaire susceptible d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention, notamment, la est une représentation de l’organe de couplage selon une vue en perspective permettant d’observer la face supérieure dudit organe de couplage ; La est une représentation schématique de deux clips de connexion susceptibles d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention, les deux clips de connexion étant représentés en vis-à-vis l’un de l’autre et selon une vue en perspective ; La est une représentation schématique de deux clips ressort susceptibles d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention, les deux clips ressort étant représentés en vis-à-vis l’un de l’autre et selon une vue en perspective ; La est une représentation schématique d’un assemblage principal formé d’un clip de connexion et d’un clip ressort, notamment l’assemblage principal est représenté selon une vue en perspective ; La est une représentation d’un bloc batterie qui comprend une pluralité de cellules élémentaires 101 disposées les unes contre les autres, les cellules élémentaires étant connectées deux-à-deux au moyens de dispositifs de connexion selon la présente invention ; La est une représentation schématique d’un boîtier d’isolation formé d’une base d’isolation et d’un capot. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION La présente invention concerne un dispositif de connexion pour connecter deux cellules élémentaires d’un bloc batterie, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal. Les deux terminaux sont notamment disposés symétriquement par rapport au plan P. Le dispositif de connexion comprend un organe de couplage fait d’un matériaux conducteur. Le dispositif de connexion comprend également deux assemblages principaux. Notamment chaque assemblage principal comprend au moins un clip. L’au moins un clip de chaque assemblage principal comprend deux ailes et une base à partir de laquelle s’étendent chaque aile vers un côté dit libre et opposé à la base. Par ailleurs, les deux assemblages principaux sont chacun destinés à être fixés à un terminal en mettant en vis-à-vis l’un de l’autre les côtés libres de leur clips respectifs et de manière symétrique par rapport au plan P. Les deux assemblages principaux, lorsqu’ils sont chacun fixés à un terminal, sont également agencés pour permettent l’insertion de l’organe de couplage entre l’un et l’autre des au moins un clips selon une direction, dite direction de couplage, définie par la direction d’extension des bases desdits clips, les au moins un clip étant par ailleurs configurés pour assurer le serrage, par effet ressort, des ailes des au moins un clips contre l’organe de couplage. La est une illustration de deux cellules élémentaires 10a et 10b d’un bloc batterie 10. Chaque cellule élémentaire 10a et 10b est de forme prismatique et plus particulièrement de forme parallélépipédique. Notamment, les deux cellules élémentaires 10a et 10b font partie d’un ensemble de cellules élémentaires empilées les unes contre les autres selon une direction Y, et formant un bloc batterie susceptible d’être mis en œuvre pour l’alimentation d’un véhicule automobile. Les deux cellules élémentaires 10a et 10b sont notamment adjacentes l’une de l’autre. Plus particulièrement, une face latérale de la cellule élémentaire 10a est en regard d’une face latérale de la cellule élémentaire 10b. Il est entendu que ces deux faces latérales sont perpendiculaires à la direction Y. Par convention, deux cellules élémentaires adjacentes selon un plan P signifie qu’une des cellules élémentaires présente une face latérale en regard d’une face latérale de l’autre cellule élémentaire, les deux faces latérales en regard l’une de l’autre ayant le plan P pour plan médian. Chaque cellule élémentaire 10a et 10b comprend deux terminaux. Plus particulièrement, la cellule élémentaire 10a comprend un terminal positif 11a et un terminal négatif 12a. De manière équivalente, la cellule élémentaire 10b comprend également un terminal positif 11b et un terminal négatif 12b. Les deux terminaux d’une cellule élémentaire peuvent être disposés chacun sur une même face ou sur deux faces opposées de ladite cellule élémentaire. Il est entendu, sans qu’il soit nécessaire de le préciser, que les deux terminaux de deux cellules élémentaires à connecter, sont chacun disposés sur une face de la cellule élémentaire à laquelle ils appartiennent, les deux faces considérées étant coplanaires. Le dispositif de connexion selon la présente invention est configuré pour connecter électriquement un terminal de la cellule élémentaire 10a avec un terminal de la cellule élémentaire 10b. Il peut, à cet égard, s’agir d’une connexion électrique en parallèle ou en série. La suite de la description sera limitée à une connexion en série sans toutefois limiter la portée de la présente invention à ce seul aspect. Le dispositif de connexion 1 selon la présente invention est configuré pour connecter le terminal positif 11a avec le terminal négatif 12b. Le terminal positif 11a et le terminal négatif 12b sont disposés symétriquement par rapport au plan P. Le dispositif de connexion 1 selon la présente invention est représenté selon une vue en éclaté à la . Cette figure représente également les deux terminaux de deux cellules élémentaires adjacentes. Notamment, chacun de ces deux terminaux peut comprendre un trou 14 traversant (ce dernier peut éventuellement être taraudé). Ce trou 14 peut notamment permettre de fixer, par exemple au moyen d’une vis, ledit terminal sur une cellule élémentaire. De manière alternative, chaque terminal peut être exempt de trou. Selon cette dernière alternative, la cellule élémentaire peut être fixée à un terminal par sertissage. Par ailleurs, chaque terminal 11a et 12b peut comprendre un ou plusieurs piédestaux 13a en projection par rapport à sa face libre. Le dispositif de connexion selon la présente invention comprend un organe de couplage 20 fait d’un matériau conducteur. Notamment, sans nécessairement limiter la portée de la présente invention à ces seuls aspects, l’organe de couplage 20 peut être plat et de forme généralement rectangulaire. A cet égard, la est une représentation schématique d’un organe de couplage 20 plat et rectangulaire. Notamment, l’organe de couplage 20 comprend deux faces parallèles dites respectivement, face supérieure 20a et face inférieure 20b, et reliées par un contour 20c. En outre, l’organe de couplage 20 peut comprendre des bossages 21, notamment obtenus par emboutissage, en projection par rapport à la face supérieure 20a. L’organe de couplage 20 peut également comprendre un moyen de préhension surmoulé 26. Notamment, le moyen de préhension 26 peut être fait d’une matière électriquement isolante, par exemple en plastique. Le dispositif de connexion comprend deux assemblages principaux 22. Notamment, chaque assemblage principal 22 comprend au moins un clip 30. Plus particulièrement, l’au moins un clip 30 de chaque assemblage principal comprend deux ailes et une base à partir de laquelle s’étendent chaque aile vers un côté dit libre et opposé à la base. Les deux assemblages principaux sont chacun destinés à être fixés à un terminal en mettant en vis-à-vis l’un de l’autre les côtés libres de leur clips respectifs et de manière symétrique par rapport au plan P. Les deux assemblages principaux 22, lorsqu’ils sont chacun fixés à un terminal, sont également agencés pour permettre l’insertion de l’organe de couplage entre l’un et l’autre des au moins un clips selon une direction, dite direction de couplage, définie par la direction d’extension des bases desdits clips 30, les au moins un clip étant par ailleurs configurés pour assurer le serrage, par effet ressort, des ailes des au moins un clips contre l’organe de couplage. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, l’au moins un clip 30 de chaque assemblage principal 20 comprend un clip de connexion 30a et un clip ressort 30b. En particulier, la représente deux clips de connexion 30a susceptibles d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention. Notamment, le clip de connexion 30a comprend deux ailes, dites ailes de connexion 31a et 32a, reliées entre elles par une base, dite base de connexion 33a et qui s’étendent de ladite base de connexion 33a chacune vers leur bord libre, dit bord de connexion 35a. De manière équivalente, la représente deux clips ressort 30b susceptibles d’être mis en œuvre dans le cadre de la présente invention. Notamment, le clip ressort 30b comprend deux ailes, dites ailes ressort 31b, 32b, reliées entre elles par une base, dite base ressort 33b et qui s’étendent de ladite base ressort 33b chacune vers leur bord libre, dit bord ressort 35b. Tel qu’illustré à la , le clip ressort 30b et le clip de connexion 30a d’un assemblage principal 22 sont agencés de sorte que les deux ailes ressort 31b et 32b sont disposées de part et d’autre du clip de connexion 30a. Plus particulièrement, les ailes ressort 31b et 32b sont chacune en appui contre une des ailes de connexion 31a et 31b et exercent une force par effet ressort sur chacune desdites ailes de connexion 31, 32 tendant à les resserrer l’une contre l’autre. En outre, chaque assemblage principal est configuré pour être fixé à un terminal via une aile de son au moins un clip, dite aile d’attache. Notamment, l’aile d’attache est configurée pour être fixée à l’au moins un piédestal du terminal considéré. Ainsi, dès lors que l’assemblage principal est formé du clip ressort et du clip de connexion, l’aile d’attache correspond à l’aile de connexion 32a. Par ailleurs, l’aile ressort 32b, dite aile inférieure, et en recouvrement de l’aile d’attache, est ajourée pour permettre le contact direct et la fixation de ladite aile d’attache sur une section d’un terminal formant un piédestal 13a. De manière avantageuse, l’aile de connexion 31a, opposée à l’aile d’attache et dite aile de contact, comprend des languettes, dites languettes de connexion 34a, susceptibles de former autant de points de contact avec l’organe de couplage 20. A cet égard, les bossages 21 sont agencés pour chacun être au contact d’une languette de connexion 34a lorsque l’organe de couplage 20 est inséré entre l’un et l’autre des clips de connexion des deux assemblages principaux. Toujours de manière avantageuse, l’aile ressort 31b, opposée à l’aile inférieure et dite aile supérieure, en recouvrement de l’aile de contact, comprend des languettes, dites languettes ressort 34b, et destinées à coopérer avec les languettes de connexion 34a afin d’exercer un contact avec l’organe de couplage. La considération des languettes ressort 34b et des languettes de connexion 34a permet de découpler les uns des autres les points de contact entre l’organe de couplage et le clip de connexion. Cette configuration permet compenser un éventuel désalignement de l’organe de couplage lors de son insertion entre les clip de connexion. Cette configuration permet également de compenser un léger déplacement des cellules élémentaires. De manière avantageuse, le dispositif de connexion selon la présente invention peut comprendre un boîtier d’isolation destiné à recouvrir, au moins partiellement, les assemblages principaux lorsqu’ils sont fixés à un terminal. Notamment, le boîtier d’isolation 40 peut comprendre une base d’isolation 40 et un capot ( ). La base d’isolation recouvre latéralement les deux assemblages principaux, tandis que la capot vient refermer le boîtier d’isolation. La base d’isolation 40 peut comprendre deux parties 40a chacune associée et fixée à un terminal. La base d’isolation 40 comprend avantageusement une fente permettant l’insertion de l’organe de couplage 20. La mise en œuvre du dispositif de connexion selon la présente invention est illustrée à la . En particulier, la représente un bloc batterie 100 qui comprend une pluralité de cellules élémentaires 101 disposées les unes contre les autres. Sur cette figure, chaque terminal 11a, 12b est associé à une partie 40a de la base d’isolation et se retrouve fixé sur une cellule élémentaire 101. Un assemblage principal 22 est également fixé sur chaque terminal 11a, 12b. L’attache d’un assemblage peut faire intervenir par exemple la soudure de l’aile d’attache 32a sur un piédestal 14. L’agencement des cellules élémentaires les unes contre les autres, et le positionnement des assemblages principaux selon les termes précédemment décrits autorise l’insertion de l’organe de couplage selon la direction de couplage. Il est entendu que la direction de couplage est comprise dans le plan P et perpendiculaire à la direction Y d’empilement des cellules élémentaires 101. L’invention concerne également un bloc batterie pourvu d’au moins deux cellules élémentaires, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal, les deux terminaux étant disposés symétriquement l’un de l’autre par rapport au plan P et électriquement connecté au moins du dispositif de connexion selon la présente invention. Bien sûr, l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation décrits et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l’invention tel que défini par les revendications. Dispositif de connexion (1) de deux cellules élémentaires d’un bloc batterie, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal, les deux terminaux étant disposés symétriquement l’un de l’autre par rapport au plan P, le dispositif de connexion (1) comprenant : - un organe de couplage (20) fait d’un matériaux conducteur ; - deux assemblages principaux (22), chaque assemblage principal (22) comprenant au moins un clip, l’au moins un clip de chaque assemblage principal (22) comprenant deux ailes et une base à partir de laquelle s’étendent chaque aile vers un côté dit libre et opposé à la base, les deux assemblages principaux sont chacun destinés à être fixés à un terminal en mettant en vis-à-vis l’un de l’autre les côtés libres de leur clips respectifs et de manière symétrique par rapport au plan P, les deux assemblages principaux, lorsqu’ils sont chacun fixés à un terminal, sont également agencés pour permettre l’insertion de l’organe de couplage (20) entre l’un et l’autre des au moins un clips selon une direction, dite direction de couplage, définie par la direction d’extension des bases desdits clips, les au moins un clip étant par ailleurs configurés pour assurer le serrage, par effet ressort, des ailes des au moins un clips contre l’organe de couplage (20). Dispositif de connexion (1) selon la revendication 1, dans lequel chaque assemblage principal (22) est configuré pour être fixé à un terminal via une aile de son au moins un clip, dite aile d’attache. Dispositif de connexion (1) selon la revendication 2, dans lequel l’au moins un clip de chaque assemblage principal (22) comprend un clip de connexion (30a) et un clip ressort (30b), le clip ressort (30b) étant monté en recouvrement du clip de connexion (30a) et exerce un effort, par effet ressort, s’opposant à l’écartement des ailes (31a, 32a) du clip de connexion, l’aile d’attache étant une aile du clip de connexion (32a). Dispositif de connexion (1) selon la revendication 3, dans lequel l’aile du clip ressort, dite aile inférieure (32b), en recouvrement de l’aile d’attache est ajourée pour permettre le contact direct et la fixation de ladite aile d’attache sur une section d’un terminal formant un piédestal (14). Dispositif de connexion (1) selon la revendication 3 ou 4, dans lequel l’autre aile du clip de connexion dite aile de contact comprend des languettes, dites languettes de connexion (34a), susceptibles de former autant de points de contact avec l’organe de couplage (20). Dispositif de connexion (1) selon la revendication 4 et la revendication 5, dans lequel l’autre aile du clip ressort, dite aile supérieure, comprend des languettes, dites languettes ressort (34b), et destinées à coopérer avec les languettes de connexion afin d’exercer un contact avec l’organe de couplage (20). Dispositif de connexion (1) selon la revendication 5 ou 6, dans lequel l’organe de couplage (20) comprend des bossages (21) destinés à être en contact avec les languettes de connexion (34a). Dispositif de connexion (1) selon l’une des revendications 1 à 6, dans lequel ledit dispositif de connexion (1) comprend un boîtier d’isolation destiné à recouvrir, au moins partiellement, les assemblages principaux lorsqu’ils sont fixés à un terminal. Dispositif de connexion (1) selon la revendication 8, dans lequel le boîtier d’isolation comprend une base d’isolation en deux parties recouvrant au moins latéralement les assemblages principaux lorsque ces derniers sont fixés aux terminaux, et un capot. Dispositif de connexion (1) selon la revendication 9, dans lequel la base comprend une fente permettant l’insertion de l’organe de couplage (20). Dispositif de connexion (1) selon l’une des revendications 1 à 10, dans lequel l’organe de couplage (20) comprend un moyen de préhension surmoulé. Dispositif de connexion (1) selon l’une des revendications 1 à 11, dans lequel l’organe de couplage (20) est plat et de forme essentiellement rectangulaire. Bloc batterie pourvu d’au moins deux cellules élémentaires, adjacentes par un plan P, et pourvues chacune d’un terminal, les deux terminaux étant disposés symétriquement l’un de l’autre par rapport au plan P et électriquement connecté au moins du dispositif de connexion (1) selon l’une des revendications 1 à 12.