Source: https://patents.google.com/patent/EP0814529A1/en
Timestamp: 2019-12-09 00:04:01+00:00
Document Index: 253154274

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EP0814529A1 - Thin card containing flat accumulator and connecting devices - Google Patents
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EP0814529A1
EP0814529A1 EP97201745A EP97201745A EP0814529A1 EP 0814529 A1 EP0814529 A1 EP 0814529A1 EP 97201745 A EP97201745 A EP 97201745A EP 97201745 A EP97201745 A EP 97201745A EP 0814529 A1 EP0814529 A1 EP 0814529A1
EP97201745A
1996-06-19 Priority to FR9607633 priority Critical
1996-06-19 Priority to FR9607633 priority
1997-06-09 Application filed by Koninklijke Philips NV filed Critical Koninklijke Philips NV
1997-12-29 Publication of EP0814529A1 publication Critical patent/EP0814529A1/en
The thin card includes a flat rechargeable lead-acid electrical battery and its contacts and also includes first and second covering sheets (1,8) and a separator frame (9) attached so as to seal the covering sheets at their periphery. The frame has a central slot (9A) and a flat battery (100) is arranged in the slot. The first and second cover sheets are made from a plastic insulant. The separator frame includes parts (2A,2B,4A,4B) made from a conducting material which are respectively connected to electrodes (26,28) of opposite polarity. These electrodes are insulated from each other by parts of the separator frame made from an insulating material (3A,3B,5A,5B) to which they are sealed.
La présente invention concerne une carte mince comprenant un accumulateur électrique plat et des moyens de contact. The present invention relates to a thin board comprising an electric accumulator and flat contact means.
L'invention trouve son application dans l'industrie de fabrication des appareils portables et particulièrement dans l'industrie de fabrication des terminaux téléphoniques. The invention finds its application in industry manufacturing portable devices, especially in the industry of manufacture of telephone terminals.
Une carte mince flexible incluant un élément accumulateur électrique est déjà connue de la demande de brevet japonais JP 60-7056, n° 58-114925 du 25-06-1983 publiée le 14-01-1985 (TOMOYUKI AOKI). A flexible thin card including an electric storage element is already known from the Japanese patent application JP 60-7056, No. 58-114925 published on the 14-01-1985 25-06-1983 (Tomoyuki AOKI). Cette carte comprend une première et une seconde feuilles flexibles planes rectangulaires de recouvrement inférieur et supérieur d'un accumulateur plan. This card comprises a first and a second planar rectangular flexible sheets top and bottom covering of a plan accumulator. Ces feuilles sont mises en place face à face et scellées à l'autre par un joint en un matériau de scellement disposé de manière intercalaire et périphérique. These sheets are set up facing each other and sealed together by a seal in a sealing material disposed intermediate and peripherally. L'accumulateur est disposé dans l'évidement créé par ce joint de scellement, et comprend une première et une seconde électrodes sous forme de feuilles conductrices dont l'une est prolongée et forme une patte externe de contact pincée entre le joint de scellement et la première feuille de recouvrement à une extrémité du rectangle, et l'autre est prolongée et forme une autre patte externe de contact pincée entre le joint de scellement et la seconde feuille de recouvrement. The battery is disposed in the recess created by the press seal, and includes first and second electrodes in the form of conductive sheets, one of which is extended and forms an outer contact lug gripped between the seal frit and first face sheet to one end of the rectangle, and the other is extended and forms a further external contact lug gripped between the press seal and the second cover sheet. L'opération de scellement au moyen du joint est réalisée par collage ou par fusion sous rayonnements ultra-violets ou dans un champ électrique haute fréquence qui élimine les particules étrangères pouvant autrement rendre le scellement non étanche. The sealing operation by means of the seal is achieved by gluing or by melting under ultra-violet radiation or a high frequency electric field which removes foreign particles which may otherwise render the non-sealing.
Un problème technique réside maintenant dans le fait que la demande de l'industrie est pour une telle carte mince, incluant un accumulateur électrique, ayant des propriétés de rigidités augmentées pour une mise en place plus aisée dans un appareil sans fil, et disposant de zones de contact électrique franc. A technical problem now resides in the fact that the industry demand is for such a thin card, including an electric accumulator having rigidity properties increased for easier placement in a wireless device, featuring areas franc electrical contact.
Ce problème est résolu par une carte mince, incluant un accumulateur électrique plat et des moyens de contact, comprenant : This problem is solved by a thin card, including a flat electrical accumulator and contact means, comprising:
une première et une seconde feuilles de recouvrement, first and second cover sheets,
un cadre intercalaire scellé auxdites feuilles de recouvrement à leur périphérie, ledit cadre ayant un évidement central, a spacer frame sealed to said covering sheets at their periphery, said frame having a central recess,
un élément accumulateur plat disposé dans l'évidement central du cadre, ayant des électrodes de polarités opposées, carte mince dans laquelle : a flat battery cell disposed in the central recess of the frame, having electrodes of opposite polarity, thin card wherein:
la première et la seconde feuille de recouvrement sont en matériau plastique isolant, the first and second cover sheets are made of plastic insulating material,
le cadre intercalaire comprend des parties en matériau conducteur respectivement scellées aux électrodes de polarité opposées, et respectivement isolées entre elles par des parties dudit cadre intercalaire en matériau isolant auxquelles elles sont scellées. the insert frame comprises portions respectively sealed conductive material to the opposite polarity of electrodes, respectively, and insulated from each other by portions of said spacer frame of insulating material to which they are sealed.
Les parties métalliques du cadre intercalaire forment des contacts électriques qui sont des collecteurs de courant de cathode et d'anode de l'accumulateur de faible résistance électrique et de bonne résistance mécanique permettant une connexion électrique franche. The metal parts of the spacer frame form electrical contacts of the cathode current collectors and anode of the battery of low electrical resistance and good mechanical strength allowing a straightforward electrical connection.
Cette carte mince présente l'avantage d'être rigidifiée par la présence des parties en matériau métallique du cadre intercalaire. This thin card has the advantage of being rigidified by the presence of metal parts by material of the intermediate frame. La carte mince est de ce fait facilement insérable dans un appareil sans fil où sa quasi rigidité permet de la mettre en place par glissement et de l'y maintenir facilement. The thin card is therefore easily insertable into a wireless device when its near rigidity allows the implement by sliding and to keep it there easily.
Des figures schématiques illustrant la description sont décrites succinctement ci-après : Schematic figures illustrating the specification are briefly described below:
La FIG.1A représente en vue plane une partie de la carte mince ; The 1A shows in plan view a portion of the thin board;
La FIG.1B représente une coupe selon un axe AA de la FIG.1A ; The 1B shows a section along an axis AA of the 1A;
La FIG.1C représente une coupe selon un axe BB de la FIG.1A ; The Fig.1C shows a section along an axis BB of the 1A;
La FIG.1D représente une coupe d'une autre partie d'une carte mince ; The Fig.1d shows a section of another part of a thin card;
La FIG.2A représente une vue éclatée d'un élément électrochimique ; The FIG.2A shows an exploded view of an electrochemical cell;
La FIG.2B représente une vue éclatée d'un autre élément électrochimique ; The FIG.2B shows an exploded view of another electrochemical cell;
La FIG.3A représente en coupe un élément électrochimique de la FIG.2A monté dans un premier type de carte mince ; 3A shows the sectional element of an electrochemical FIG.2A mounted in a first type of thin card;
La FIG.3B représente en coupe un tel élément monté dans un deuxième type de carte mince ; The 3B shows in section such an element mounted in a second type of thin card;
La FIG.3C représente en coupe un montage pour associer plusieurs éléments électrochimiques en série, formant un troisième type de carte mince ; The Fig.3c shows in section an arrangement for associating a plurality of electrochemical cells in series, forming a third type of thin card;
La FIG.3D représente en coupe un mode de réalisation d'ouverture dans des feuilles intermédiaires de recouvrement pour connecter des structures de cartes minces en série ; The FIG.3D shows in section an embodiment of opening in intermediate cover sheets for connecting the thin card structures in series;
La FIG.4 représente en coupe une rainure de sécurité anti-explosion pratiquée dans une feuille de recouvrement. The FIG.4 shows a section anti-explosion safety groove in a cover sheet.
Une carte mince est décrite ci-après illustrée par ces figures annexées. A thin card is described hereinafter illustrated by the appended figures.
En référence à la FIG.1, et aux FIG.3A, 3B, une carte mince incluant au moins un élément électrochimique comprend : Referring to FIG.1, and 3A, 3B, a thin card including at least one electrochemical cell comprises:
une première feuille de recouvrement 1 appelée paroi plane inférieure ; a first cover sheet 1 called lower planar wall;
une seconde feuille de recouvrement 8, appelée paroi plane supérieure ; one second cover sheet 8, called upper planar wall;
un cadre intercalaire 9 attaché de façon étanche auxdites parois planes inférieure et supérieure, disposé à leur périphérie interne, ce cadre ayant un évidement interne 9A ; an intermediate frame 9 attached sealingly to said planar walls and bottom disposed at their inner periphery, the frame having an internal recess 9A;
un élément accumulateur plat 100 disposé dans l'évidement central 9A du cadre intercalaire 9 dont les dimensions sont appropriées pour l'accueillir, cet élément accumulateur 100 étant constitué par une cellule électrochimique ayant des électrodes 26 et 28 de polarités opposées. a flat battery cell 100 disposed in the central opening 9A of the intermediate frame 9 whose dimensions are appropriate for the host, this accumulator element 100 consisting of an electrochemical cell having electrodes 26 and 28 of opposite polarities.
La première et la seconde parois planes sont en un matériau isolant semi-rigide qui peut être un polychlorure de vinyle (PVC), ou un acrylonytrile-butadiène-styrène (ABS) sous forme de multicouches moulées ou laminées. The first and second flat walls are made of a rigid insulating material which may be a polyvinyl chloride (PVC), or a acrylonytrile-butadiene-styrene (ABS) in the form of molded or laminated multilayers. Le matériau de réalisation de ces première et seconde parois planes doit montrer plusieurs qualités. The realization of material of these first and second planar walls must show several qualities. Il doit pouvoir être attaché de façon étanche à des matériaux métalliques ou à d'autres matériaux plastiques. It must be tightly connected to metal materials or other plastic materials. Il doit être inerte au produit constituant l'élément accumulateur. It must be inert to the product constituting the storage element. Il doit être étanche au produit constituant cet élément accumulateur et en outre étanche aux produits de l'environnement. It should be tight product constituting this storage element and further tight environmental products.
Le cadre intercalaire 9 comprend des parties en matériau conducteur 2A, 2B et 4A, 4B respectivement connectées aux électrodes 26 et 28 de l'élément accumulateur. The insert frame comprises 9 parts by conductive material 2A, 2B and 4A, 4B respectively connected to the electrodes 26 and 28 of the storage element.
En référence aux FIGS.1A et 1B, de préférence, les parties 2A, 2B et 4A, 4B du cadre intercalaire en matériau conducteur sont disposées sur les bords des parois supérieures et inférieures substantiellement sur toute la longueur ou la largeur de ces parois. Referring to FIGS.1A and 1B, preferably, the portions 2A, 2B and 4A, 4B of the insert frame of conductive material are disposed on the edges of the top and bottom walls substantially along the entire length or width of these walls.
En référence aux FIGS.1A et 1C, les parties isolantes 3A, 3B et 5A, 5B sont alors disposées le long des autres bords de ces parois. Referring to FIGS.1A and 1C, the insulating parts 3A, 3B and 5A, 5B are then disposed along the other edges of these walls.
Les parties 2A, 2B, 4A, 4B du cadre intercalaire en matériau conducteur, forment au moins sur une partie de leur surface externe 9B des zones de contacts externes pour l'accumulateur plat. Parts 2A, 2B, 4A, 4B of the insert frame of conductive material, form at least a portion of their outer surface 9B areas of external contacts to the flat battery. A cet effet, il est avantageux que lesdites surfaces externes 9B s'étendent au-delà de la périphérie des première et seconde feuilles de recouvrement 1, 8, sur une dimension D. Cette dimension D peut être de toute valeur appropriée à faire que ces parties de cadre constituent des contacts électriques francs améliorés. For this purpose, it is advantageous that said outer surfaces 9B extend beyond the periphery of the first and second cover sheets 1, 8, on a dimension D. The dimension D may be of any suitable value to make these frame parts are improved francs electrical contacts. Mais aussi, cette distance D peut être telle que ces parties de cadre, qui sont en saillie vis-à-vis de la périphérie des feuilles de recouvrement, constituent des protubérances qui forment des moyens de coulissement de l'accumulateur plat dans des glissières, ou bien simplement des moyens de calage de l'accumulateur plat dans un logement. But also, this distance D may be such that these frame parts, which are in facing relation projecting from the periphery of the covering sheets, are projections which form the flat accumulator means sliding in slideways, or simply wedging means of the flat battery in a housing. Egalement les surfaces externes 9C des parties de cadre isolantes peuvent former des protubérances de dimension D' par rapport à la périphérie des première et seconde feuilles de recouvrement. Also the outer surfaces 9C of the insulating frame pieces may form protrusions dimension D 'relative to the periphery of the first and second cover sheets. D'une manière générale, une ou des parties du cadre 9 peut ou peuvent déborder de la périphérie d'une ou des deux feuilles de recouvrement. In general, one or more frame parts 9 may or may extend beyond the periphery of one or both cover sheets.
En référence aux FIGS.1A, 1B, 1C, 1D et à la FIG.3A, le cadre intercalaire est en deux parties. Referring to FIGS.1A, 1B, 1C, 1D and 3A, the spacer frame is in two parts. Une première partie 2A, 3A, 4A, 5A de ce cadre intercalaire est attachée de façon étanche à la paroi inférieure 1 formant une partie inférieure de la carte mince ; A first part 2A, 3A, 4A, 5A of the insert frame is sealingly attached to the bottom wall 1 forming a lower portion of the thin board; et une deuxième partie 2B, 3B, 4B, 5B du cadre intercalaire est attachée de façon étanche à la paroi supérieure 8 formant une partie supérieure de la carte mince. and a second part 2B, 3B, 4B, 5B of the spacer frame is sealingly attached to the top wall 8 forming an upper portion of the thin card.
Pour le montage de la carte mince, la cellule électrochimique 100 est disposée dans l'évidement 9A de la partie inférieure de la carte mince. For mounting the thin card, the electrochemical cell 100 is disposed in the recess 9A from the lower part of the thin card. Les électrodes 26 et 28 de cette cellule électrochimique 100 sont fixées respectivement sur les parties conductrices 4A, 2A de la première partie du cadre intercalaire par toute méthode de fixation étanche compatible avec les matériaux des parties conductrices 4A, 2A et des électrodes 26, 28. La partie supérieure de la carte mince est placée avec la paroi supérieure 8 en haut, et avec la seconde partie 2B, 3B, 4B, 5B du cadre intercalaire en vis-à-vis de la première partie 2A, 3A, 4A, 5A du cadre intercalaire ; The electrodes 26 and 28 of the electrochemical cell 100 are respectively fixed on the conductive portions 4A, 2A of the first part of the spacer frame by any watertight fixing method compatible with the materials of the conductive portions 4A, 2A and electrodes 26, 28. the upper part of the thin card is placed with the upper wall 8 at the top, and with the second part 2B, 3B, 4B, 5B of the intermediate frame vis-à-vis the first part 2A, 3A, 4A, 5A spacer frame; dans cet arrangement les parties en matériau conducteur 2A, 4A de la première partie du cadre intercalaire 9 et de la seconde partie 2B, 4B du cadre intercalaire 9 sont placées en vis-à-vis, ainsi, les parties en matériau isolant des deux parties du cadre intercalaire se trouvent également en vis-à-vis. in this arrangement the portions of conductive material 2A, 4A of the first portion of the intermediate frame 9 and the second part 2B, 4B of the intermediate frame 9 are placed vis-à-vis, thus, the parts of insulating material of the two parts the spacer frame are also in vis-à-vis. Les deux parties de cadre intercalaire sont alors fixées entre elles de façon étanche. The two parts of the spacer frame are then fixed together sealingly.
Le matériau conducteur du cadre intercalaire doit être compatible avec le métal des électrodes de l'élément électrochimique. The spacer frame conductive material must be compatible with the metal of the electrodes of the electrochemical cell. Par compatible, on entend que ce matériau ne doit pas provoquer de réactions chimiques secondaires quand il est connecté électriquement au matériau d'électrode. By compatible is meant that the material does not cause secondary chemical reactions when it is electrically connected to the electrode material. Ces parties en matériau conducteur du cadre intercalaire sont susceptibles de former des collecteurs de courant respectivement d'anode et de cathode. These portions of the spacer frame conductive material are capable of forming current collectors anode and cathode respectively. Lorsque le matériau conducteur du cadre est un matériau différent de celui des électrodes, les problèmes d'incompatibilité avec le métal des électrodes sont évités par la réalisation d'un revêtement plastique isolant positionné en 10 sur les parties conductrices 2A, 2B, 4A, 4B du cadre en regard de la cavité 9A recevant la cellules électrochimique. When the frame of the conductive material is a material different from that of the electrodes, the problems of incompatibility with the metal of the electrodes are avoided by the embodiment of a plastic insulating coating 10 positioned on the conductive parts 2A, 2B, 4A, 4B of the frame facing the cavity 9A receiving the electrochemical cells.
Le matériau conducteur du cadre peut être un métal tel que l'acier, par exemple revêtu d'une couche plastique sur sa face interne en 10, ou d'un plastique conducteur isolant du côté 10 de la cavité contenant la cellule électrochimique. Part of the conductive material may be a metal such as steel, for example coated with a plastic layer on its inner face 10, or a plastic insulating sheet 10 side of the cavity containing the electrochemical cell.
Le matériau isolant 3A, 3B, 5A, 5B du cadre peut être un plastique thermosoudable, ou un plastique thermodurcissable. The insulating material 3A, 3B, 5A, 5B of the frame can be a heat sealable plastic or a thermosetting plastic. Ces plastiques présentent la propriété de pouvoir être scellé sur d'autres plastiques et sur des métaux. These plastics have the property of being sealed to other plastics and metals. D'autres matériaux isolants peuvent être choisis : les polyéthylènes, polypropylènes, les copolymères d'éthylène, et les acides acryliques et méthacryliques. Other insulating materials can be chosen: polyethylenes, polypropylenes, ethylene copolymers, and acrylic and methacrylic acids. Le matériau isolant du cadre peut aussi être formé d'un joint en polysiloxane (silicone). Part of the insulating material may also be formed from a polysiloxane seal (silicone).
Le scellement des matériaux plastiques les uns sur les autres ou sur les métaux est bien connu de l'homme du métier par la publication de connaissance générale : "Plastic Engineering Hand Book, Society of Plastics Industry Incorporated, third Edition, Reinhold Book Corporation, New-York, USA". The sealing of plastic materials on each other or on metals is well known in the art by the general knowledge of publication: "Plastic Engineering Hand Book, Society of Plastics Industry Incorporated, third edition, Reinhold Book Corporation, New -York, USA ".
Certains plastiques possèdent la propriété d'être scellables à chaud à des surfaces métalliques sans utiliser d'adhésif ou sans nécessiter de traitement préliminaire autre qu'un nettoyage. Some plastics have the property of being sealable hot metal surfaces without use of adhesive or without requiring any preliminary treatment other than cleaning. Dans certains cas un prétraitement du métal est nécessaire. In some cases a metal pretreatment is necessary. D'autres matériaux isolants pour réaliser le cadre intercalaire nécessitent un adhésif pour sceller le plastique sur le métal. Other insulating materials for producing the spacer frame require an adhesive to seal the plastic on the metal. Parmi les adhésifs pour sceller les plastiques entre eux ou au métal, des résines époxy ou des colles acryliques sont disponibles. Among the adhesives for sealing plastics together or to the metal, epoxy resins or acrylic glues are available. Dans ce cas la résine époxy peut aussi servir pour réaliser la couche isolante entre le matériau conducteur du cadre et la cavité contenant la cellule électrochimique. In this case the epoxy resin can also be used to realize the insulating layer between the frame of the conductive material and the cavity containing the electrochemical cell.
Les plastiques peuvent être extrudés en un film qui peut être ensuite laminé. Plastics can be extruded into a film which can then be rolled. Les parties du cadre intercalaire sont perforées à partir d'une feuille de film plastique avec une étampe dont la forme dépend de la forme désirée pour l'élément accumulateur. Parts of the spacer frame are punched from a sheet of plastic film with a stamp whose form depends on the desired shape for the storage element. Les parties métalliques du cadre sont également disponibles en diverses épaisseurs sous forme de ruban plat et peuvent être découpées de la même manière que les films plastiques. The metal parts of the frame are also available in various thicknesses as a flat ribbon and can be cut in the same way as plastic films. Un ruban métallique doit être nettoyé et dégraissé avant de pouvoir être utilisé pour le montage du cadre intercalaire de la carte mince. A metal strip must be cleaned and degreased before it can be used for mounting the spacer frame of the thin card. D'une manière générale, l'épaisseur des éléments du cadre intercalaire dépend de l'épaisseur de l'élément accumulateur disposé dans l'évidement de ce cadre intercalaire. Generally, the thickness of the spacer frame elements depends on the thickness of the storage element disposed in the recess of the spacer frame.
En référence aux FIGS.1A, 1B, 1C et 1D et à la FIG.3B, le cadre intercalaire 9 ne comprend qu'une seule partie formée des parties en matériau conducteur 2A, 4A et des parties en matériau isolant 3A, 5A fixées de façon étanche sur la paroi inférieure 1. La hauteur du cadre intercalaire est appropriée à former un évidement 9A convenable pour recevoir un élément accumulateur plat 100. Lorsque l'élément accumulateur plat 100 a été mis en place dans cet évidement 9A avec ses électrodes 26, 28 fixées aux parties conductrices 4A, 2A du cadre intercalaire, alors une simple paroi supérieure 8 telle que représentée sur la FIG.1D vient fermer de façon étanche la carte mince ainsi formée. Referring to FIGS.1A, 1B, 1C and 1D and 3B, the intermediate frame 9 comprises a single part formed of conductive material portions 2A, 4A and parts of insulating material 3A, 5A fastened sealed manner on the bottom wall of the spacer frame 1. the height is suitable to form a recess 9A suitable for receiving a flat battery cell 100. When the flat battery cell 100 has been placed in this recess 9A with its electrodes 26, 28 attached to the conductive portions 4A, 2A of the spacer frame, then a single top wall 8 as shown in Fig.1d is sealingly close the thus formed thin card. Les parties conductrices 4A, 2A du cadre 9 peuvent être revêtues d'une couche isolante positionnée en 10, en vis-à-vis de l'évidement 9A, comme déjà décrit en référence à la FIG.3A. The conductive portions 4A, 2A of the frame 9 may be coated with an insulating layer 10 positioned, vis-à-vis the recess 9A, as already described with reference to 3A.
Des produits pour fabriquer des éléments accumulateurs sont bien connus de l'homme du métier par la publication de connaissances générales : "Handbook of Batteries, 2nd Edition, David Lindon". Products to manufacture battery cells are well known in the art by the publication of general knowledge: "Handbook of Batteries, 2nd Edition David Lindon". Par ce document l'homme du métier sait bien que les batterie plomb-acide possèdent de grandes qualités de puissance et de rechargeabilité, c'est-à-dire que ce type de batterie est rechargeable et que la charge est stable pendant une durée de temps convenable. With this document the skilled person knows that the lead-acid battery with large qualities of power and accept charge, that is to say that this type of battery is rechargeable and the load is stable for a period of suitable time.
En référence à la FIG.2A, une cellule électrochimique du type plomb-acide susceptible de réaliser un élément accumulateur plat comprend : des films 18 ultra-minces d'un métal actif électrochimiquement, généralement du plomb ou du nickel, un revêtement desdits films de métal actif sur une face ou sur deux faces avec une pâte électrochimiquement active 20, un matériau séparateur agissant pour absorber un électrolyte qui est contenu dans le système scellé formé par la carte mince qui enclôt la cellule électrochimique. Referring to FIG.2A, an electrochemical cell of the lead-acid type likely to make a flat battery cell comprises: ultra-thin film 18 of an active metal electrochemically, usually lead or nickel, a coating of said films active metal on one side or on both sides with electrochemically active material paste 20, a separator material operative to absorb an electrolyte that is contained in the sealed system formed by the thin card which encloses the electrochemical cell.
L'association des films de métal actif 18 avec le revêtement de pâte active 20 forme des plaques de polarité négative ou positive qui sont séparées l'une de l'autre par le matériau séparateur 12. The combination of the active metal film 18 with the active slurry coating 20 forms the negative polarity plates or positive, which are separated from each other by the separator 12 material.
Une extrémité 26 et 28 des films 18 n'est pas revêtue de pâte active 20 de manière à permettre de réaliser des contacts électriques. One end 26 and 28 of films 18 is not coated with active material paste 20 so as to allow to achieve electrical contacts. Le séparateur 12 s'étend au-delà des parties revêtues de pâte de chacune des plaques positives et négatives. The separator 12 extends beyond the coated portions of dough of each of the positive and negative plates. Les plaques positives et négatives sont disposées de telle sorte que les parties non revêtues pour former des contacts sont alternées. The positive and negative plates are arranged such that the uncoated portions for forming contacts are alternated.
Sur la FIG.2A, une plaque positive est formée d'une couche métallique 18, d'une zone de contact 26 et est revêtue de pâte 20 sur une seule face. In FIG.2A, a positive plate is formed with a metal layer 18, a contact area 26 and is coated paste 20 on one face. Cette première électrode négative est séparée d'une électrode positive par le séparateur 12. L'électrode positive comprend un film mince métallique 18, un contact 28 et est revêtue sur ses deux faces de la pâte 20. Cette électrode positive, de contact 28, est séparée de l'électrode négative suivante par un séparateur 12. L'électrode négative suivante est constituée d'un film métallique 18, de contact 26, et d'une pâte 20 tournée vers le séparateur 12. Une telle cellule 100 comprend donc deux plaques négatives et une plaque positive commune formant ainsi deux cellules élémentaires disposées substantiellement parallèlement et ayant une électrode commune. The first negative electrode is separated from a positive electrode by the separator 12. The positive electrode comprises a thin metal film 18, a contact 28 and is coated on both sides of the dough 20. This positive electrode contact 28, is separated from the next negative electrode by a separator 12. the next negative electrode consists of a metal film 18 and contact 26, and a paste 20 facing the separator 12. such a cell 100 therefore comprises two negative plates and a common positive plate thus forming two elementary cells arranged substantially in parallel and having a common electrode.
En référence à la FIG.2B, une cellule électrochimique 200 comprend une plaque négative supérieure dont la face tournée vers l'intérieure de la cellule électrochimique est revêtue de pâte active 20, un séparateur 12, une plaque positive dont les deux faces sont revêtues de pâte, un séparateur, une plaque négative dont les deux faces sont revêtues de pâte, un séparateur et une plaque positive dont une seule face est revêtue de pâte, formant ainsi trois cellules élémentaires, disposées substantiellement parallèlement, et ayant deux fois une électrode de même polarité commune. Referring to FIG.2B, an electrochemical cell 200 includes a top negative plate whose side facing the interior of the electrochemical cell is coated with active material paste 20, a separator 12, a positive plate whose both sides are coated with paste, a separator, a negative plate whose both sides are coated with paste, a separator and a positive plate whose one face is coated paste, thereby forming three elementary cells, arranged substantially parallel and having twice an electrode of same common polarity.
Dans un système plomb-acide, le film 18 est de préférence composé de plomb pur à 99,99 %. In a lead-acid system, the film 18 is preferably made of pure lead to 99.99%. Pour une cellule électrochimique plomb-acide, il existe un grand nombre de compositions de pâtes actives possibles déjà connues de l'état de la technique. In an electrochemical cell lead acid, there are a large number of possible active paste compositions already known in the state of the art. Par exemple, des pâtes au PbO et Pb 3 O 4 peuvent être utilisées pour les plaques positives, et des pâtes au PbO peuvent être utilisées pour des plaques négatives. For example, pasta PbO and Pb 3 O 4 can be used for the positive plates and pasta PbO can be used for negative plates. Le séparateur peut être en fibres de verre très absorbantes. The separator may be highly absorbent glass fiber. L'électrolyte est de l'acide sulfurique. The electrolyte is sulfuric acid. La concentration en électrolyte dans la cellule est établie en ajoutant de l'électrolyte en excès. The electrolyte concentration in the cell is established by adding to the electrolyte in excess. Un système d'évent doit être prévu dans la cellule pour éliminer les gaz en excès quand la pression interne excède un certain niveau. A venting system must be provided in the cell to remove excess gases when the internal pressure exceeds a certain level. Dans la cellule électrochimique plomb-acide, l'électrolyte est dans un état pratiquement saturé et une certaine pression interne supérieure à la pression atmosphérique doit être maintenue dans l'état opérationnel normal de la cellule. In the lead-acid electrochemical cell, the electrolyte is in a substantially saturated state and a certain superatmospheric pressure internal pressure must be maintained in the normal operational state of the cell. Une cellule électrochimique du type représenté sur les FIG.2A et 2B est maintenue dans la carte mince de telle manière que le volume compris entre le séparateur compressé et le matériau actif est substantiellement rempli et qu'il n'y a pas d'électrolyte libre présent. An electrochemical cell of the type shown in FIG.2A and 2B is maintained in the thin card so that the volume between the compressed separator and the active material is substantially filled, and there is no free electrolyte present.
Ces cellules électrochimiques présentent l'avantage d'avoir des possibilités d'un nombre de cycles de charge et décharge très grand. These fuel cells have the advantage of having the possibility of a number of charge and discharge cycles very large. Ces cellules peuvent être rechargées à un taux élevé comparé à d'autres cellules connues. These cells can be recharged at a high rate compared to other known cells.
La FIG.3A représente en coupe une cellule électrochimique 100 de la FIG.2A montée dans une carte mince dont le cadre intercalaire est en deux parties. 3A shows the sectional an electrochemical cell 100 of FIG.2A mounted in a thin card with the spacer frame is in two parts.
La FIG.3B montre une cellule 100 de la FIG.2A montée dans une carte mince dont le cadre intercalaire 2A,4A est en une seule partie. 3B shows the 100 of FIG.2A cell mounted in a thin card with the insert frame 2A, 4A is in a single match.
Dans des exemples de réalisation de cellules électrochimiques, les dimensions des zones actives des électrodes étaient environ de 44 mm sur 57 mm ; In embodiments of electrochemical cells, the dimensions of the active areas of the electrodes was about 44 mm of 57 mm; l'épaisseur de la plaque positive à deux couches était de 0,254 mm ; the thickness of the positive plate in two layers was 0.254 mm; l'épaisseur des plaques négatives ou positives à une couche était de 0,152 mm ; the thickness of the negative and positive plates in a layer was 0.152 mm; l'épaisseur du séparateur comprimé sous 55gr par m 2 était de 0,191 mm. the thickness of the compressed separator in 55gr per m 2 was 0.191 mm. Ceci conduit à une cellule 100 d'épaisseur environ 1 mm et à une cellule 200 d'environ 1,3 mm. This leads to a 100 cell thickness about 1 mm and a cell 200 of approximately 1.3 mm. Chacune de ces cellules plomb-acide est capable de travailler sous une tension de 2V. Each of these lead acid cells is able to work at a voltage of 2V.
Pour obtenir un fonctionnement par exemple sous 6V, on peut associer en série plusieurs structures fondées sur la structure de la carte mince précédente. For operation e.g. 6V can be associated in series several structures based on the previous thin card structure.
Un tel système est représenté sur la FIG.3C. Such a system is shown in Fig.3c. Ce système comprend : des parois 1, 6, 7, 8 du type des parois inférieure et supérieure décrites précédemment et des cadres intercalaires 9 disposés entre ces parois avec des évidements 9A recevant chacun une cellule électrochimique respectivement 100A, 100B, 100C. This system comprises: walls 1, 6, 7, 8 of the type of bottom and top walls discussed above with spacer frames 9 arranged between these walls with recesses 9A each receiving a respective electrochemical cell 100A, 100B, 100C. Ces structures sont associées et fixées de manière étanche comme il a été décrit précédemment. These structures are associated and fixed in a sealed manner as has been previously described. Les parois intermédiaires 6 et 7 peuvent être plus minces que les parois inférieure et supérieure 1 et 8 et être réalisées en un matériau isolant de nature différente. The intermediate walls 6 and 7 may be thinner than the upper and lower walls 1 and 8, and be made of an insulating material of different nature. Une condition essentielle de construction de cette structure à plusieurs cellules est l'étanchéité entre les cellules électrochimiques. An essential condition for building this structure a plurality of cells is the seal between the electrochemical cells.
Dans la forme de réalisation de la FIG.3C, une batterie de 6V est obtenue en empilant les trois structures de manière que la sortie positive de la deuxième, ou structure intermédiaire 100B soit en vis-à-vis des sorties négatives de la première structure 100A et de la troisième structure 100C. In the embodiment of the Fig.3c, a 6V battery is obtained by stacking the three structures so that the positive output of the second or 100B intermediate structure is in vis-à-vis the negative outputs of the first structure 100A and third 100C structure. Il en résulte que la sortie négative de cette deuxième structure 100B est en vis-à-vis de la sortie positive de la première structure 100A et de la troisième structure 100C. As a result, the negative output 100B of the second structure is vis-à-vis the positive output of the first structure 100A and 100C of the third structure. Il est alors aisé de connecter ces trois structures électriquement en série comme connu de l'homme du métier, par exemple en connectant la borne + de la première structure 100A avec la borne - de la deuxième structure 100B, puis en connectant la borne + de la deuxième structure 100B avec la borne - de la troisième structure 100C. It is then easy to connect these three structures electrically connected in series as known to those skilled in the art, for example by connecting the positive terminal of the first structure 100A with the - terminal of the second structure 100B, then connecting the positive terminal of the second structure 100B with the - terminal of the third structure 100C.
D'autres liaisons entre ces structures peuvent être réalisées suivant le but recherché, pour obtenir une connexion en parallèle par exemple. Other connections between these structures may be made according to the aim to obtain a parallel connection for example.
En référence à la FIG.3D, les feuilles intermédiaires 6 et 7 peuvent présenter des ouvertures 6A et 7A coïncidant avec les cadres intercalaires en vis-à-vis pour mettre les parties métalliques des cadres intercalaires 9 des différentes structures en contact, ces ouvertures étant emplies de matériau conducteur, métal ou plastique conducteur, formant des petits plots conducteurs 6B et 7B, pour établir le contact électrique d'un cadre intercalaire inférieure au cadre intercalaire supérieur. Referring to FIG.3D, the intermediate sheets 6 and 7 may have apertures 6A and 7A coinciding with the spacer frames in vis-à-vis to put the metal parts of the spacer frames 9 different structures in contact, these openings being filled with conductive material, metal or conductive plastic, forming small conductive pads 6B and 7B, to make electrical contact with a lower tab part to the upper spacer frame. Cet agencement de plots conducteurs 6B, 7B est réalisé lors de l'empilement des structures lorsque les ouvertures 6A, 7A ont été préalablement prévues dans les feuilles 6 et 7. Cet agencement doit être fait en veillant à ne pas détériorer l'étanchéité de la carte vis-à-vis des cellules électrochimiques. This arrangement of conductive studs 6B, 7B is performed during the stacking of structures when the openings 6A, 7A have previously been provided in the sheets 6 and 7. This arrangement should be made sure not to damage the sealing of the vis-à-vis card electrochemical cells.
Dans un mode de réalisation non représenté, la liaison électrique peut être faite par une couche conductrice externe ou un conducteur externe reliant des parties externes 9B des cadres intercalaires qui doivent être connectées électriquement. In an embodiment not shown, the electrical connection may be made by an outer conductive layer or an outer conductor connecting the outer portions 9B of spacer frames which are to be electrically connected. Les autres parties peuvent être protégées par une couche isolante ou plastique. The other parts can be protected by an insulating or plastic layer.
En référence à la FIG.4, dans l'exemple de réalisation où la carte mince inclut un élément accumulateur plomb-acide, des moyens de sécurité doivent être prévus du fait que l'élément électrochimique est normalement sous une pression supérieure à la pression atmosphérique. Referring to FIG.4, in the embodiment where the thin board includes a lead-acid storage cell, safety means should be provided that the electrochemical element is normally under a pressure greater than atmospheric pressure . Ces moyens de sécurité permettent de s'affranchir d'une occasionnelle possibilité d'explosion. These safety means possible to overcome an occasional possibility of explosion. Dans un mode de réalisation, ces moyens consistent à réaliser une ou plusieurs rainures 1A, 8A creusées dans les parois supérieure 8 ou inférieure 1 de la carte mince. In one embodiment, these means consist in carrying one or more grooves 1A, 8A carved into the upper or lower walls 8 1 of the thin card. Ainsi, dans le cas où la carte serait soumise à une surpression, la carte pourrait gonfler et faire s'ouvrir une telle rainure sans exploser, même si les parois inférieures et supérieures de la carte sont par ailleurs suffisamment épaisses pour être semi-rigides. Thus, in the case where the card is subjected to an overpressure, the card could inflate and to open such a groove without exploding, although the upper and lower walls of the card are also thick enough to be semi-rigid.
Dans un autre mode de réalisation d'un système de sécurité, un évent peut être réalisé par une ouverture de très petite dimension positionnée à l'emplacement d'un scellement entre deux parties de la carte mince. In another embodiment of a security system, a vent may be carried out through an opening of very small dimensions positioned at the location of a seal between two parts of the thin card.
Carte mince incluant un accumulateur électrique plat et des moyens de contact comprenant : thin board including an electric accumulator and flat contact means comprising:
un cadre intercalaire attaché de façon étanche auxdites feuilles de recouvrement à leur périphérie, ledit cadre ayant un évidement central, un élément accumulateur plat disposé dans l'évidement central du cadre, ayant des électrodes de polarités opposées, a spacer frame attached sealingly to said covering sheets at their periphery, said frame having a central recess, a flat battery cell disposed in the central recess of the frame, having electrodes of opposite polarity,
carte mince dans laquelle : thin card wherein:
le cadre intercalaire comprend des parties en matériau conducteur respectivement connectées aux électrodes de polarité opposées, et respectivement isolées entre elles par des parties dudit cadre intercalaire en matériau isolant auxquelles elles sont scellées. the insert frame comprises portions respectively connected to the conductive material of opposite polarity electrodes, respectively, and insulated from each other by portions of said spacer frame of insulating material to which they are sealed.
Carte mince selon la revendication 1, dans laquelle une ou des parties du cadre intercalaire forment une ou des protubérances vis-à-vis de la périphérie d'une ou des feuille(s) de recouvrement. thin card according to claim 1, wherein one or more parts of the spacer frame form one or vis-à-vis protuberances of the periphery of one or more sheet (s) of overlap.
Carte mince selon l'une des revendications 1 ou 2, dans laquelle les parties du cadre intercalaire en matériau conducteur sont disposées substantiellement sur toute la largeur ou substantiellement sur toute la longueur des feuilles de recouvrement de la carte. thin card according to one of claims 1 or 2, wherein the parts of the spacer frame of conductive material is disposed substantially over the entire width or substantially the entire length of the cover sheet of the card.
Carte mince selon la revendication 3, dans laquelle le cadre intercalaire comprend deux cadres minces attachés ensemble. thin card according to claim 3, wherein the insert frame comprises two thin frames attached together.
Carte mince selon la revendication 4, dans laquelle un des cadres minces est attaché de façon étanche à ladite première feuille de recouvrement et l'autre cadre mince est attaché de façon étanche à ladite seconde feuille de recouvrement. thin card according to claim 4, wherein a thin frames is sealingly attached to said first cover sheet and the other thin frame is tightly connected to said second cover sheet.
Carte mince selon l'une des revendications 1 à 5, dans laquelle l'accumulateur électrique est formé d'une cellule électrochimique incluant deux électrodes planes ultraminces. thin card according to one of claims 1 to 5, wherein the electric accumulator is formed of an electrochemical cell including two planar electrodes ultrathin.
Carte mince selon l'une des revendications 1 ou 5, comprenant au moins deux éléments accumulateurs électriques disposées substantiellement parallèlement dans l'évidement du cadre et ayant une électrode de même polarité commune. thin card according to one of claims 1 or 5, comprising at least two electric storage elements arranged substantially parallel in the recess of the frame and having a same polarity common electrode.
Carte mince selon la revendication 7, dans laquelle des éléments accumulateurs plats sont séparés de façon étanche par une feuille isolante attachée à chacun des cadres intercalaires à leurs surface en vis-à-vis, de manière à en isoler aussi électriquement les parties conductrices des cadres en vis-à-vis. thin card according to claim 7, wherein flat storage cells are separated sealingly by an insulating sheet attached to each of the spacer frames to their surface vis-à-vis, so as to isolate also electrically conductive parts of the frames vis-à-vis.
Carte mince selon la revendication 8, dans laquelle les électrodes de polarités opposées des éléments accumulateurs plats sont scellées aux parties en matériau conducteur des cadres intercalaires en vis-à-vis et dans laquelle deux parties en matériau conducteur en vis-à-vis de cadres intercalaires correspondant à deux éléments accumulateurs adjacents sont reliées électriquement pour connecter les deux éléments accumulateurs en série. thin card according to claim 8, wherein the opposite polarity of electrodes of flat battery cells are sealed to the portions of conductive material of the spacer frames in vis-à-vis and in which two portions of conductive material vis-à-vis frames spacers corresponding to two adjacent storage cells are connected electrically to connect the two cells in series elements.
Carte mince selon l'une des revendications précédentes, dans laquelle le ou les élément(s) accumulateur(s) est (sont) du type rechargeable. thin card according to one of the preceding claims, wherein the one or more member (s) accumulator (s) is (are) of the rechargeable type.
Carte mince selon la revendication 10, dans laquelle le ou les élément(s) accumulateur(s) est (sont) du type plomb-acide. thin card according to claim 10, wherein the one or more member (s) accumulator (s) is (are) lead-acid type.
Carte mince selon la revendication 11, dans laquelle une des plaques de recouvrement comprend un amincissement local pour servir de sécurité. thin card according to claim 11, wherein one of the cover plates includes local thinning to serve as safety.
Carte mince selon la revendication 11, comprenant un évent positionné à l'emplacement d'un scellement entre deux parties de ladite carte mince. thin card according to claim 11, comprising a vent positioned at the location of a seal between two portions of said thin card.
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