FR2562722A1 - Procede et dispositif pour la fabrication d'un ensemble accumulateur electrique comprenant une pluralite d'elements accumulateurs rechargeables - Google Patents

Abstract

LA PRESENTE INVENTION CONCERNE UN PROCEDE ET UN DISPOSITIF DE FABRICATION D'UN ENSEMBLE ACCUMULATEUR ELECTRIQUE COMPRENANT UNE PLURALITE D'ELEMENTS ACCUMULATEURS RECHARGEABLES. CES ELEMENTS SONT INTERCONNECTES GRACE A DES ELEMENTS DE LIAISON 20 POUR FORMER UN AGENCEMENT SERIE. EN PARALLELE, UN BOITIER DE RECEPTION 100 EST EQUIPE DE LAMELLES DE CONTACT 60. L'AGENCEMENT SERIE D'ELEMENTS EST ENSUITE INTRODUIT DANS LE BOITIER 100. CELUI-CI EST OBTURE PAR UN COUVERCLE 50 MUNI D'ERGOTS DE SOLLICITATION 52. LE COUVERCLE 50 EST FIXE SUR LE BOITIER 100. LES LAMELLES 60 SONT ENSUITE SOUDEES SUR LES POLES DE L'AGENCEMENT SERIE PAR L'INTERMEDIAIRE D'ORIFICES MENAGES DANS LE FOND DU BOITIER.

Description

La présente invention concerne le domaine

des accumulateurs rechargeables.

La présente invention concerne plus préci-

sément un procédé et un dispositif pour la fabrication d'un ensemble accumulateur électrique comprenant une

pluralité d'éléments accumulateurs rechargeables.

La présente invention s'applique tout particulièrement aux ensembles accumulateurs pour

appareils électriques portatifs.

De tels ensembles accumulateurs électriques sont formes d'une pluralité d'éléments individuels

accumulateurs rechargeables interconnectés en série.

D'une façon générale, chaque élément individuel rechargeable comprend un carter, cylindrique par exemple, électriquement conducteur qui loge des moyens

chimiques aptes à réagir pour fournir un courant élec-

trique entre une paroi radiale et discale électrique-

ment conductrice, solidaire de l'une des extrémités du carter et un plot électriquement conducteur disposé

à l'autre extrémité du carter, en étant isolé élec-

triquement de celui-ci.

La technique utilisée de nos jours pour réaliser ces ensembles accumulateurs rechargeables

comprenant chacun plusieurs éléments individuels inter-

connectés en série consiste: 1. à relier électriquement en série lesdits éléments, pour former un préassemblage,

2. à enrouler une gaine isolante sur ce préassem-

blage afin de veiller à isoler les uns des autres lesdits carters électriquement conducteurs et

d'assurer une liaison mécanique entre les diffé-

rents éléments, 3. à disposer le préassemblage ainsi enveloppé dans un bottier dans lequel il est immobilisé, ce

bottier jouant essentiellement un rôle de protec-

tion et facilitant le cas échéant l'établissement de connexions électriques avec les pôles extrêmes et opposes de l'agencement série des éléments. Cette technique présente cependant de nombreux inconvénients parmi lesquels on peut citer la complexité, qui exige en particulier du personnel spécialisé et entraîne des temps de fabrication élevés, le coût prohibitif pour un grand nombre d'applications

et la fiabilité très médiocre.

L'opération de bobinage de la gaine isolante autour du préassemblage des éléments, pour isoler les carters, et assurer une liaison mécanique de ceux-ci, est en particulier longue et complexe lorsque les éléments doivent être disposés sous forme de rangées parallèles pour obtenir un ensemble accumulateur compact. Il serait bien entendu souhaitable de pouvoir réaliser l'assemblage de ces ensembles d'accumulateurs de façon quasi-automatique. Toutefois aucune technique

de ce genre n'a encore vu le jour.

Cette lacune actuelle est due au fait que de nombreux impératifs doivent être respectés lors de l'assemblage pour obtenir un produit final fiable et

industriellement utilisable.

L'interconnexion entre les différents élé-

ments doit en particulier être réalisée avec le plus grand soin afin de limiter la résistance électrique de liaison entre ceux-ci, compte tenu des intensités élevées, de l'ordre généralement de plusieurs ampères, traversant ledit ensemble lors d'un processus de

charge ultérieur.

De plus, et cela se vérifie tout particulièrement dans le cas d'appareils électriques portatifs soumis généralement à des conditions d'utilisation rudes et variées, l'assemblage mécanique des divers éléments doit rendre l'ensemble quasi insensible aux vibrations et chocs afin d'éviter toute détérioration desdites liaisons

électriques au cours de l'utilisation.

Enfin on notera que les éléments accumulateurs rechargeables disponibles sur le marché présentent des

tolérances fort larges ce qui complique-d'autant les pro-

cessus d'assemblage.

La présente invention vient maintenant proposer

un procédé de fabrication d'un ensemble accumulateur élec-

trique comprenant une pluralité d'éléments accumulateurs rechargeables qui comprend les étapes consistant:

i) à relier électriquement en série une pluralité d'élé-

ments accumulateurs rechargeables disposes alignés sous forme de deux rangées parallèles et de telle sorte

que les deux pâles électriques extrêmes de l'agence-

ment série soient prévus respectivement à des extré-

mités adjacentes des deux rangées parallèles d'élé-

ments,

ii). à engager deux lamelles de contact électriquement con-

ductrices comportant chacune une âme de contact longi-

tudinale et une aile transversale à celle-ci, dans

des évidements longitudinaux prévus dans la paroi la-

térale d'un bottier allongé en matériau électriquement isolant et à proximité du fond obturant l'une des extrémités de celui-ci, de telle sorte que lesdites ailes des lamelles s'étendent parallèlement au fond

et en regard d'orifices respectifs ménagés dans celui-

ci, tandis que les âmes de contact sont parallèles à la paroi latérale du boîtier, celui-ci comportant

par ailleurs une cloison interne longitudinale déli-

mitant deux compartiments longitudinaux parallèles et séparés, aptes à recevoir chacun l'une des rangéesd'16éments de l'agencement série, et à isoler électriquement les éléments respectivement adjacents des deux rangées,

iii)à introduire dans le bottier l'agencement série d'élé-

ments accumulateurs, par lesdites extrémités adjacentes

de celui-ci formant les deux pôles électriques extrê-

mes (+,-), de telle sorte que les pôles (+,-) de

l'assemblage série viennent respectivement en con-

tact avec lesdites ailes des lamelles,

iv) à fermer le bottier à l'aide d'un couvercle possé-

dant deux ergots venant respectivement en appui

contre les extrémités des rangées d'éléments oppo-

sées aux pôles électriques de l'agencement série, et

y) à presser le couvercle contre le bottier pour immo-

biliser l'agencement série d'éléments en déformant les ergots, vi) à fixer le couvercle sur le bottier, et vii)à souder respectivement les ailes des lamelles de contact sur les pôles de l'agencement série, de l'extérieur, à travers les orifices ménagés dans

le fond du bottier.

Le procédé conforme à la présente invention

supprime -oute opération de bobinage d'une gaine iso-

lante sur les éléments accumulateurs.

De plus le procédé conforme à la présente garantit une liaison électrique correcte et constante entre les éléments accumulateurs rechargeables de l'agencement série d'une part, et cet agencement

et les lamelles de contact d'autre part.

En outre, le procédé conforme à la présente invention assure une immobilisation parfaite,exempte notamment de vibrations, des éléments accumulateurs dans le bottier, cela en particulier grâce aux ergots susceptibles de déformation prévus sur le couvercle, et ce quelles que soient les tolérances de fabrication

des éléments.

Par ailleurs, on notera le nombre limité des pièces utilisées pour la réalisation de l'ensemble. Enfin l'assemblage proprement dit nécessite

seulement des déplacements de pièces selon deux direc-

tions orthogonales entre elles et un apport d'énergie pour soudure. De tels processus peuvent aisément être réalisés par des automates, ce qui permet d'obtenir des

produits finis très économiques.

De façon avantageuse, selon l'invention l'étape vi)de fixation du couvercle sur le bottier est

réalisée par application d'ultrasons.

Par ailleurs, de façon très préférentielle,

l'étape i) est réalisée grâce à une fixation par sou-

dure d'éléments de liaison électriquement conducteurs

sur les extrémités adjacentes des éléments de l'agence-

ment série. La fiabilité des liaisons électriques est

ainsi garantie.

Par ailleurs, de préférence au cours de l'étape ii) les lamelles de contact sont immobilisées sur le bottier par encliquetage de bossages prévus sur celles-ci, sur une membrure intérieure solidaire

du bottier.

Le positionnement des lamelles sur le

bottier est ainsi simple et précis.

La présente invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé précité, qui comprend: un bottier allongé en un matériau électriquement isolant comportant: - une cloison interne longitudinale délimitant deux compartiments longitudinaux parallèles,

- un fond transversal muni d'orifices, respective-

ment en vis-à-vis de chaque compartiment, - des évidements longitudinaux adjacents au fond ménagés dans la paroi externe du bottier, et un couvercle en un matériau électriquement isolant, généralement plan et comportant deux ergots en saillie. Selon l'invention, le bottier comporte de préférence par ailleurs une ouverture latérale ménagée dans la paroi externe du bottier en position adjacente

au fond pour autoriser l'établissement d'un contact.

entre le corps de l'un des éléments d'accumulateurs et un organe auxiliaire tel qu'une thermistance. Cette dernière peut être utilisée par exemple pour contrôler

le processus de charge des éléments accumulateurs.

Selon l'invention, le bottier comporte avan-

tageusement des membrures en regard desdits évidements longitudinaux et en retrait par rapport à la cloison externe du bottier vers l'intérieur de celui-ci, pour

autoriser l'encliquetage des lamelles de contact.

Par ailleurs de préférence, la surface interne du fond du bottier est munie d'ergots servant d'appui, lors de l'insertion, à l'agencement série des éléments accumulateurs rechargeables; ces ergots coopèrent avec les ergots prévus sur le bottier pour immobiliser les éléments accumulateurs dans le bottier et limiter les contraintes mécaniques appliquées aux lamelles de contact. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront à la lecture de la

description détaillée qui va suivre et en regard des

dessins annexés donnés à titre d'exemple non limitatif d'un mode de mise en oeuvre préférentielle du procédé conforme à la présente invention. Sur ces figures: la figure 1A représente une vue latérale extérieure d'un bottier utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication, les figures lB, 1C et 1D représentent des vues respectivement de dessous, de dessus et latérale du même bottier, selon des vues illustrées par les flèches référencées IB, IC et ID sur la figure 1A, 10. les figures 2A et 2B représentent des vues en coupe transversale du même bottier selon des plans de coupe référencés IIA et IIB sur la figure 1A, les figures 2C et 2D représentent des vues en coupe longitudinale du même bottier selon des plans de coupe référencés IIC et IID respectivement sur les figures 1A et 1D, la figure 3A représente un agencement série d'une pluralité d'éléments accumulateurs rechargeables interconnectés, 20. la figure 3B représente une vue latérale du même agencement selon une vue illustrée par la flèche référencée IIIB sur la figure 3A, la figure 4A représente une vue en coupe médiane d'un couvercle complétant le bottier précité selon un plan de coupe référencé IVA sur la figure 4B, cette dernière représentant une vue de dessous selon

la flèche référencée IVB sur la figure 4A du même cou-

vercle, la figure 4C représente une vue de détail dudit couvercle, tel que cela est illustré en IVC sur la figure 4A,

la figure 5 représente une rondelle iso-

lante utilisée dans l'assemblage série, la figure 6A représente une vue latérale d'une lamelle de contact électriquement conductrice

utilisée lors de l'assemblage de l'ensemble accumu-

lateur, 5. la figure 6B représente une vue de dessus de cette lamelle selon une vue illustrée par la flèche référencée VIB sur la figure 6A, les figures 6C et 6D représentent des vues en coupe de la même lamelle selon des plans de coupe référencés respectivement VIC et VID sur la figure 6A, la figure 6E représente une vue en coupe de la lamelle selon un plan de coupe référence VIE sur la figure 6B, les figures 6F et 6G représentent des vues de détail de la lamelle, tel que cela est illustré en VIF et VIG sur la figure 6D, la figure 7 illustre les différentes étapes principales du procédé de fabrication d'un ensemble

accumulateur électrique conforme à la présente inven-

tion, les figures 8A et 8B représentent des vues

en coupe longitudinale du dispositif prêt à l'utilisa-

tion selon des plans de coupe référencés respective-

ment VIIIA et VIIIB sur les figures 8B et 7, 25. les figures 8C, 8D et 8E représentent des vues en coupe du même dispositif selon des plans de coupe référencés VIIIc, VIIID et VIIIE sur la figure 7 tandis que la figure 8F représente une vue de dessous, telle qu'illustrée par la flèche référencée VIIIF sur

la figure 7 du même dispositif.

On va dans un premier temps décrire la structure du bottier 100 illustré en particulier sur les figures 1A à 1D et 2A à 2D, utilisé pour la mise en oeuvre du procédé de fabrication conforme à la

présente invention.

Comme cela ressort des figures, le bottier est formé d'une paroi extérieure 101 délimitant un logement interne allongé, de section droite constante, apte à recevoir une pluralité d'éléments accumulateurs

rechargeables comme cela sera précisé par la suite.

Plus précisément, la section droite du bottier considéré dans un plan parallèle auxplansde coupe des figures 2A et 2B est délimitée par deux arcs de cercle égaux raccordés par deux segments rectilignes parallèles

entre eux et perpendiculaires à la direction d'élon-

gation du bottier. En d'autres termes, l'enveloppe externe du bottier 100 est délimitée par deux secteurs de cylindres 102, 103 dont les axes de révolution respectifs parallèles sont référencés O-O et P-P sur la figure lB, d'une part, et deux plans parallèles longitudinaux référencés 104 et 105, et qui raccordent entre eux lessecteursde cylindres précités, d'autre

part.

On notera par ailleurs la présence de deux nervures longitudinales rectilignes référencées 106 et 107 en saillie sur la surface extérieure de la paroi 111 du boîtier. Ces nervures 106 et 107 qui, de façon classique en soi, servent de détrompeur pour le positionnement de l'ensemble accumulateur électrique sur un appareil utilisateur, sont décalées par rapport au plan de symétrie du bottier coincidant par

exemple avec le plan de coupe IIc illustré.sur la fi-

gure 1A.

Bien entendu, les nervures 106 et 107 pourraient

être remplacées par toute autre structure fonctionnelle-

ment équivalente en saillie sur la paroi extérieure 111, et non symétrique, pour imposer un positionnement unique de l'ensemble accumulateur électrique sur un appareil utilisateur afin d'éviter toute inversion

dans la polarisation de l'ensemble.

L'une des extrémités du bottier 100 (extré-

mités inférieures sur les figures 1A et 1D), est obtu-

rée par une paroi transversale 108 de forme générale ovale raccordée aux éléments 102, 103, 104 et 105 précités. Cette paroi transversale 108 est munie de deux orifices circulaires 109 et 110 coaxiaux aux

axes O-O et P-P précités.

Le bottier 100 comprend par ailleurs comme cela est illustré en particulier sur la figure 1C une

cloison longitudinale interne 111, qui s'étend géné-

ralement transversalement aux plans 104 et 105 de la paroi extérieure 111, tout en étant raccordée à la surface intérieure de ceux-ci. Ainsi, la cloison 111 délimite deux compartiments longitudinaux parallèles

aptes à recevoir chacun une série d'éléments accumu-

lateurs rechargeables comme cela sera décrit plus

en détail par la suite.

Plus précisément, la cloison interne 111 présente une section droite (parallèlement aux plans

de coupe IIA, IIB) en forme générale de "S".

Plus précisément encore, lesconcavitésde la cloison interne 111 sont au moins sensiblement identiques à celles de la surface interne des secteurs

de cylindres 102 et 103 précités.

On notera par ailleurs la présence d'ergots 112 en saillie sur la surface interne du fond 108,

vers le contour d'ouverture du bottier.

Par ailleurs, le bottier 100 est muni d'une nervure 115 en saillie sur la périphérie de la paroi il extérieure 111 au voisinage du contour d'ouverture du bottier. Cette saillie 115 qui s'étend parallèlement aux plans de coupe transversaux illustrés IIA et IIB, et perpendiculaires aux axes O-O et P-P est par ailleurs tronquée, comme illustré sur la figure 1B,par deux plans

parallèles entre eux et aux axes O-O et P-P, et perpen-

diculaires aux deux plans 104 et 105 de la paroi exté

rieure 111.

Ces portions planes 104, 105 de la paroi extérieure 111 du boîtier sont munies d'évidements 120,

représentés en particulier sur la figure 1A. Ces évide-

ments présentent un contour rectangulaire, et s'étendent longitudinalement, parallèlement à la grande direction du boîtier, c'està-dire parallèlement aux axes O-O et P-P. En l'occurrence, ces évidements 120 sont de plus symétriques par rapport au plan de symétrie du

boîtier coïncidant avec le plan de coupe IIC et perpen-

diculaire aux plans 104 et 105.

Une membrure 121 plane et parallèle aux plans 104 et 105 de la paroi extérieure 111 est prévue en regard de chacun des évidements rectangulaires , en étant décalée vers l'intérieur du boîtier par rapport à la paroi extérieure 111. Cette membrure 121 est reliée longitudinalement, de part et d'autre, à la surface interne de l'un des plans 104, 105 d'une

part et à la cloison interne 111 d'autre part.

Comme cela est illustré sur la figure 2B, on notera également que la longueur de la membrure 121, considérée parallèlement aux axes O-O et P-P précités, est légèrement inférieure à la longueur des évidements correspondants 120 considérée dans la même direction. De ce fait, des passages 122, 123 sont ménagés entre le contour de l'évidement 120 et le contour de la membrure 121 disposes en regard, de

part et d'autre de celle-ci, dans la direction longi-

tudinale. Comme cela sera décrit par la suite en regard notamment de la figure 7, ces passages 122 et 123 sont utilisés pour engager des lamelles de contact sur le bottier. Enfin, la paroi extérieure 111 du bottier comprend une ouverture latérale 140 ménagée dans le secteur cylindrique 103 en position adjacente au fond 108. Cette ouverture 140 qui s'étend dans la direction longitudinale du bottier est symétrique par rapport à un plan de symétrie du bottier coplanaire aux axes

O-O et P-P précités. -

Cette ouverture latérale 140 est adaptée pour autoriser l'établissement d'un contact entre le corps 11 de l'un des éléments accumulateurs, comme illustré sur la figure 7, et un organe auxiliaire

extérieur tel qu'une thermistance.

Il est à noter également, comme cela est illustré sur la figure lB, que le fond 108 du bottier est ajouré en regard des évidements 120 d'une part et de l'ouverture 140 d'autre part afin d'autoriser l'établissement d'un contact élastique glissant entre des moyens extérieurs au bottier et des lamelles de contact électriquement conductrices portées sur les membrures 121 d'une part ou le corps d'un élément d'accumulateur d'autre part lors d'un déplacement du boîtier par rapport à ces moyens, selon une direction

de translation parallèle aux axes O-O et P-P.

Le bottier 100 précité est complété d'un

couvercle 50 illustré sur les figures 4A et 4B.

Le couvercle 50 est formé d'un voile plan de section générale ovale comportant sur l'une de ses surfaces principales référencées 51 deux ergots sensiblement tronconiques, généralement parallèles et

en saillie perpendiculairement par rapport à la sur-

face 51 précitée. Le contour du voile plan composant le couvercle 50 est plus précisément délimité par quatre

arcs de cercle égaux raccordés par des segments recti-

lignes parallèles deux à deux. Plus précisément encore, le contour du couvercle 50 correspond au contour de la nervure 115 d'appui précitée prévue sur le bottier 100. Lorsque le couvercle 50 est ajusté en position sur le contour d'ouverture du bottier 100, les ergots

52 sont coaxiaux aux axes O-O et P-P précités.

De plus, la surface 51 du couvercle 50 est munie sur son pourtour d'une saillie en pointe 53

délimitée par deux génératrices rectilignes perpendicu-

laires entre elles et inclinées de 45 sur la surface

51.

La section droite des ergots 52 est déter-

minée pour autoriser une légère déformation de ceux-ci

lorsqu'une pression suffisante leur est appliquée.

Cette propriété est utilisée comme cela apparaîtra à

la lecture de la description détaillée qui va suivre

pour assurer une immobilisation parfaite, exempte de vibration, de l'agencement d'élémentsd'accumulateurs

rechargeables dans le boîtier 100.

Le boîtier 100 et le couvercle 50 sont réalisés en un matériau électriquement isolant, adapté par ailleurs pour autoriser un assemblage par

thermosoudure du couvercle 50 sur le boîtier 100.

D'une façon générale, le boîtier 100 et le couvercle 50 sont formés en un polymère ou copolymère

2562722-

thermoplastique. Parmi ceux-ci, l'acrylonitrile butadiène styrène (ABS) est actuellement considéré

comme préférentiel par la Demanderesse.

On va maintenant décrire la structure des lamelles de contact illustrées sur les figures 6A à 6G. D'une façon générale, ces lamelles 60 comprennent une âme 61 plane de contour rectangulaire sur laquelle se raccordent,de part et d'autre, deux ailes 62 et 64 généralement parallèles entre elles et

perpendiculaires à l'âme 61, du même côté de celle-ci.

Plus précisément, la première aile 62 courte s'étend dans un plan perpendiculaire à la direction d'élongation de l'âme 61, et dans le prolongement de celle-ci. Par contre, la secondeaile 64 plus longue, tout en s'étendant dans un plan perpendiculaire à la direction d'élongation de l'âme 61, est inclinée d'environ 45 par rapport au prolongement de cette âme 61 dans le plan précité, comme cela est illustré

en particulier sur la figure 6B.

Par ailleurs, chacune des ailes 62, 64 est

munie à proximité de l'âme 61 de bossages 63, 65 res-

pectivement, ménagés par estampage, et en saillie

l'un vers l'autre.

Ces bossages 63, 65 sont adaptés pour auto-

riser l'enclipsage des lamelles de contact 60 sur les membrures 121 du bottier, lorsque les ailes 62 et 64 sont respectivement introduites dans les passages 122 et 123 prévus de part et d'autre de la membrure 121. En raison de la position médiane des évidements et de la faible longueur de l'aile 62, celle-ci

ne gêne nullement l'insertion des éléments accumula-

teurs rechargeables dans le bottier. Bien entendue pour autoriser l'enclipsage des lamelles 60 sur les membrures 121 correspondantes, la longueur séparant les ailes 62 et 64 est sensiblement égale tout en étant légèrement supérieure, à la longueur de la membrure 121 considérée parallèlement aux axes O-O et P-P. Par ailleurs, les bossages 63 et 65 sont prévus sur les ailes 62 et 64 à une distance de l'âme 61

sensiblement égale à l'épaisseur des membrures 121.

Comme cela est illustré sur les figures

6D et 6E, l'aile 64 de contour généralement rectangu-

laire, inclinée de 45 par rapport au prolongement

de l'âme 61, dans un plan perpendiculaire à celle-ci,-

présente à partir de son extrémité libre une fente médiane longitudinale 66 délimitant deux languettes parallèles 68 comportant chacune au voisinage de leur extrémité un bossage 67 en saillie en direction de l'aile 62. La longueur de l'aile 64 est déterminée de telle sorte que cesbossages67, après enclipsage de la lamelle 60 sur les membrures 121 du boîtier 100, soient disDoséssensiblement en regard des orifices 109

et 110 prévus dans le fond 108 du boîtier.

Comme cela est représenté sur la figure 3A en particulier, les éléments individuels rechargeables utilisés dans le mode de mise en oeuvre préférentiel de la présente invention comprennent un carter 11, cylindrique, électriquement conducteur, qui loge des moyens chimiques aptes à réagir pour fournir un courant électrique entre une paroi radiale et discale 13 électriquement conductrice, solidaire de l'une des extrémités du carter 11, d'une part, et un plot 12 électriquement conducteur, supporté à l'autre extrémité

du carter en étant isolé électriquement de celui-ci d'autre part.

Le plot est plus précisément cylindrique

et coaxial au carter 11, en formant saillie longitu-

dinalement par rapport au carter 11. Plus précisément encore, d'une façon générale, le carter 11 constitue le pôle négatif (-) de l'élément d'accumulateur, tandis que le plot 12 constitue le pôle positif (+) du même élément. On va maintenant décrire le procédé de fabrication d'un ensemble accumulateur électrique conforme à la présente invention en regard notamment

de la figure 7.

La première étape du procédé consiste à

relier électriquement en série une pluralité d'élé-

ments accumulateurs rechargeables 10 disposés sous forme de deux rangées parallèles de telle sorte que les deux pôles électriques de l'agencement série, illustrés par les références - et + sur la figure 7

soient prévus respectivement aux extrémités adja-

centes des deux rangées parallèles d'éléments 10.

Pour cela, des rondelles isolantes 30 en forme de couronne possédant un alésage interne 31 de diamètre sensiblement identique à celui des plots 12 sont disposées sur les divers éléments 10, autour de ces plots 12. Les éléments 10 sont alors positionnés parallèlement et espacés, tête-bêche deux à deux, c'est-à-dire que le pôle - (surface discale 13) de l'un des éléments est disposé à

proximité du pôle positif (plot 12) d'un élément adja-

cent. Les différents éléments accumulateurs 10 sont alors connectés en série à l'aide d'éléments de liaison électriquement conducteurs 20 illustrés sur la figure 3B et sur la figure 7, de façon à relier le pôle positif (plot 12) d'un élément 10 au pôle

négatif (surface radiale 13 d'un élément adjacent).

Pour cela, les éléments de liaison 20

précités sont formés d'éléments électriquement conduc-

teurs plans de contour général rectangulaire présen-

tant deux fentes médianes longitudinales 21, à partir de leurs extrémités, pour délimiter de part et d'autre

deux languettes 22 parallèles.

De façon similaire à l'aile 64 des lamelles de contact, chacune de ces languettes 22 est de plus munie de bossages 23 réalisés par exemple par estampage pour faciliter l'assemblage par soudure des éléments de liaison 20 sur les surface radiale 13 et plot 12

des éléments accumulateurs 10.

On notera par ailleurs que la longueur des éléments de liaison 20, considérés parallèlement aux fentes médianes 21, est légèrement supérieure au

diamètre des éléments d'accumulateurs 10, afin d'auto-

riser un léger écartement entre deux éléments d'accu-

mulateurs 10 montés tête-bêche, comme représenté sur

la figure 3A. Les éléments de liaison 20, tout comme les lamelles de contact 60 sont

réalisés en un même matériau bon conducteur électrique, tel que du nickel ou de

l'acier nickelé.

Selon le mode de réalisation illustré sur

les figures, l'ensemble accumulateur électrique com-

porte six éléments d'accumulateurs 10.

Cinq éléments de liaison 20 sont utilisés pour relier en série les six éléments 10. De plus, à l'exception de l'élément de liaison central 20,

les éléments de liaison 20 sont pliés transversale-

ment à leur direction longitudinale pour aligner les éléments trois à trois selon deux rangées parallèles comme représenté sur la figure 3A. On notera que l'assemblage de l'élément de liaison 20 central représenté en partie inférieure de la figure 3A sur les éléments d'accumulateurs 10 est tel que les deux rangées de trois éléments sont légèrement séparées. En parallèle, deux lamelles de contact sont introduites latéralement dans les évidements 120. Pour cela, les ailes 64 sont dans un premier

temps introduites dans les passages 123, perpendicu-

* lairement aux axes O-O et P-P, et les lamelles 60 sont poussées dans les évidements 20 pour introduire

l'aile 62 dans le passage 122 et réaliser un enclip-

sage desdites lamelles 60 sur les membrures 121

lorsque les bossages 63 et 65 dépassent celles-ci.

Dans cette position, les ailes 64 des lamelles 60

s'étendent respectivement transversalement auxcompar-

timentsdélimitésde part et d'autre de la cloison 111, en regard des orifices 109 et 110 ménagés dans le fond 108 du boîtier. De plus, les lamelles de contact

sont immobilisées dans cette position en toute sécu-

rité, puisque l'âme 61 repose contre la surface exté-

rieure des membrures 121 et les bossages 63 et 65 prévus respectivement sur les ailes 62 et 64 sont

ancrés sur ces membrures.

Le bottier 100 équipé des lamelles de contact 60 est alors prêt à recevoir l'agencement

série des éléments accumulateurs rechargeables inter-

connectés tel que cela est représenté sur la figure 3A. Cet agencement est donc introduit dans le bottier 100, les extrémités adjacentes formant les deux pôles électriques + et - de l'agencement étant

introduites en premier dans ce bottier.

L'introduction de l'agencement dans le bot-

tier 100 est bien entendu réalisée selon une transla-

tion parallèle aux axes O-0 et P-P, jusqu'à porter les pôles électriques + et - de l'agencement série précité en appui respectif contre les ailes 64 des lamelles de contact. On notera par ailleurs que afin de limiter les contraintes mécaniques appliquées sur ces ailes, l'extrémité radiale avant dans le sens de l'introduction des éléments accumulateurs rechargeables extrêmes vient en appui contre les ergots 112 prévus sur la surface interne du fond 108 du bottier. On notera également que la cloison interne 111 longitudinale qui délimite les deux compartiments longitudinaux parallèles séparés aptes à recevoir chacun l'une des rangées d'éléments 10 de l'agencement série, assure un isolement électrique en toute sécurité entre les

éléments respectivement adjacents des deux rangées.

Comme cela est illustré en particulier sur les figures 8A à 8F, les éléments accumulateurs

rechargeables 10 introduits dans le boîtier 100 s'éten-

dent respectivement coaxialement aux axes O-0 et P-P précités. Il convient alors de fermer le boitier 100 à l'aide du couvercle 50 décrit en regard des figures 4A et 4B. Pour cela, le contour du couvercle est bien

entendu aligné sur le contour d'ouverture du bottier.

Dans cette position, les extrémités libres des ergots 52 prévues sur le couvercle 50 viennent en appui contre les extrémités des rangées d'éléments 10 opposées aux pôles électriques + et - de l'agencement série en contact avec les lamelles 60, coaxialement, là encore,

aux axes O-O et P-P précités.

En l'espèce, les extrémités libres des ergots 52 viennent plus précisément en appui contre l'élément de liaison 20 médian reliant le plot 12 et

la surface discale radiale 13 des deux éléments accu-

mulateurs rechargeables adjacents au contour d'ouver-

ture du boîtier. Comme représenté sur la figure 8A cet élément de liaison 20 s'étend perpendiculairement

aux axes O-O et P-P.

Le couvercle 50 est ensuite pressé contre le boîtier 100, dans une direction parallèle aux axes

O-O et P-P, pour immobiliser l'agencement série d'élé-

ments 10 en déformant les ergots 52,

comme cela apparaît sur la figure 8A.

La périphérie de la surface inférieur 51 du couvercle 50, et plus précisément la saillie 53 prévue sur le pourtour de celle-ci sont appliquées

étroitement contre la nervure 115 du bottier 100.

Cette phase de sollicitation en rapproche-

ment du couvercle 50 et du boîtier 100 est accompagnée d'une phase de soudure, de préférence par application d'ultrasons, afin de fixer, par thermofusion, le couvercle 50 et le bottier 100. Cette liaison est plus précisément réalisée au niveau de la nervure 53 prévue sur le couvercle 50 d'une part et de la nervure 115

prévue sur le bottier 100 d'autre part.

Cette phase d'application d'ultrasons est avantageuse-

ment utilisée pour assurer la déformation des ergots 52 came cela a été prmécédemmient évoqué. La déformation de ceux -ci et la phase de

soudure du couvercle 50 sont alors réalisées simultanément.

Il reste alors, afin de garantir un contact ,électrique fiable entre les lamelles de contact 60 et les pôles + et - de l'agencement série d'éléments accumulateurs rechargeables à souder les ailes 64,

et plus précisément lesbossages67 prévoeus sur les lan-

guettes 68 des ailes 64, respectivement sur le plot 12 et la surface discale radiale 13 des éléments

accumulateurs extrêmes de l'agencement série.

Selon l'invention, grace à la structure

proposée du bottier 100, cette soudure est avantageuse-

ment réalisée, de l'extérieur, à travers les orifices 109 et 110 ménagés dans le fond 108 du boîtier 100,

comme cela ressort en particulier de la figure 8F.

L'ensemble accumulateur électrique ainsi

réalisé est prêt à l'utilisation.

Il ressort de la description qui précède que

le procédé de fabrication conforme à la présente

invention est particulièrement simple, rapide et éco-

nomique.

On notera par ailleurs que la présence de l'ouverture 140 dans le boîtier 100 permet de disposer par exemple une thermistance intégrée à un système de mise en charge, au contact du carter 11 de l'élément d'accumulateur 10 formant le pôle négatif de l'ensemble accumulateur, ceci de façon classique en soi afin de contrôler le processus de charge de l'ensemble. Par ailleurs, on notera que la structure des orifices longitudinaux 120 ménagés dans les parois latérales planes 104 et 105 d'une part et dans le fond 108, comme cela apparaît en particulier sur les figures lB et 8F, permet l'établissement d'un contact glissant entre les lamelles

de contact 60 et un appareil d'utilisation, par inser-

sion en translation parallèlement aux axes 0-0 et P-P

du boîtier 100 sur ledit appareil.

La demanderesse a réalisé en particulier

des essais sur un ensemble accumulateur électrique com-

portant six éléments accumulateurs rechargeables au

cadmium nickel, disposés sur deux rangées de trois élé-

ments coaxiaux entre eux. Ces essais ont donné pleine-

ment satisfaction.

Bien entendu, la présente invention n'est aucunement limitée au mode de réalisation particulier qui vient d'être décrit mais s'étend à toutes variantes

conformes à son esprit.

On remarquera en particulier que par rapport aux

réalisations antérieures d'ensembles accumulateurs élec-

triques comprenant une pluralité d'éléments accumulateurs

rechargeables, nécessitant le bobinage d'une gaine iso-

lante sur les éléments accumulateurs, la présente inven-

tion permet de réaliser des ensembles particulièrement

économiqueset fiables.

La fiabilité est due en particulier au faible

nombre des pièces utilisées pour la réalisation des en-

sembles, ainsi qu'à la nature des liaisons électriques

établies au niveau desdits ensembles.

Le faible coût des réalisations est du à la simplicité et à la rapidité de l'assemblage (nécessitant seulement des déplacements des pièces selon deux directions

orthogonales entre elles et un apport d'énergie par soudure).

Il en résulte en particulier que les ensembles accumu-

lateurs conformes à la présente invention peuvent être

assemblés par toute personne non spécialisée.

Bien entendu, le cas échéant, l'assemblage peut

être réalisé par des automates, comme cela a été précé-

demment évoqué.

On notera enfin que la structure du bottier d'assemblage proposéeselon l'invention permet d'utiliser des éléments accumulateurs portant des tolérances élevées,

tout en assurant une immobilisation parfaite de ceux-ci.

De ce fait, l'ensemble est exempt de vibration. Cela

renforce la fiabilité du système.

Claims (10)

REVENDICATIONS

1. Procédé de fabrication d'un ensemble accu-

mulateur électrique comprenant une pluralité d'éléments accumulateurs rechargeables, caractérisé par le fait qu'il comprend les étapes consistant: i) à relier électriquement en série une pluralité d'éléments accumulateurs rechargeables (10) disposés sous forme de deux rangées parallèles et de telle sorte que les deux pôles électriques extrêmes (+ 12;

- 13) de l'agencement série soient prévus respec-

tivement à des extrémités adjacentes des deux rangées parallèles d'éléments (10), ii)à engager deux lamelles de contact (60) électriquement conductrices comportant chacune une âme de contact longitudinale (61) et une aile (64) transversale à

celle-ci, dans des évidements longitudinaux (120) pré-

vus dans la paroi latéraled'un bottier allongé (100) en matériau électriquement isolant et à proximité du fond (108) obturant l'une des extrémités de celui-ci, de telle sorte que lesdites ailes (64) des lamelles

s'étendent parallèlement au fond et en regard d'ori-

fices respectifs (109, 110) ménagés dans celui-ci, tandis que les âmes de contact sont parallèles à la paroi latérale du bottier, celui-ci comportant par

ailleurs une cloison interne longitudinale (111) déli-

mitant deux compartiments longitudinaux parallèles et séparés, aptes à recevoir chacun l'une des rangées d'éléments (10) de l'agencement série, et à isoler électriquement les élémentsrespectivement adjacents des deux rangées, iii) à introduire dans le boîtier l'agencement série d'éléments accumulateurs, par lesdites extrémités

adjacentes de celui-ci formant les deux pôles élec-

triques extrêmes (+,-), de telle sorte que les pôles (+,-) de l'assemblage série viennent respectivement en contact avec lesdites ailes (64) des lamelles (60), iv) à fermer le boîtier (100) à l'aide d'un couvercle

(50) possédant deux ergots (52) venant respective-

ment en appui contre les extrémités des rangées d'éléments (10) opposées aux pôles électriques de l'agencement série, et v) à.presser le couvercle (50) contre le bottier (100) pour immobiliser l'agencement série d'éléments en déformant les ergots (52), vi) à fixer le couvercle (50) sur le bottier (100) et vii) à souder respectivement les ailes (64) des lamelles de contact (60) sur les pôles de l'assemblage série, de l'extérieur, à travers les orifices (109, 110)

ménagés dans le fond (108) du bottier (100).

2. Procédé de fabrication d'un ensemble

accumulateur électrique selon la revendication 1, carac-

térisé par le fait que l'étape vi) de fixation du couver-

cle (50) sur le bottier (100) est réalisée par appli-

cation d'ultrasons.

3. Procédé de fabrication d'un ensemble

accumulateur électrique selon l'une des revendications

1 et 2, caractérisé par le fait que l'étape i) est réa-

lisée grâce à une fixation par soudure d'éléments de

liaison électriquement conducteurs (20) sur les extré-

mités adjacentes des éléments (10) de l'agencement série.

4. Procédé de fabrication d'un ensemble

accumulateur électrique selon l'une des revendications

1 à 3, caractérisé par le fait qu'au cours de l'étape ii) les lamelles de contact (60) sont immobilisées sur le bottier (100) par encliquetage de bossages (63, 65) prévus sur celles-ci, sur une membrure intérieure

(121) solidaire du bottier (100).

5. Dispositif pour la mise en oeuvre du

procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caracté-

risé par le fait qu'il comprend:

un bottier allongé (100) en un matériau électrique-

ment isolant comportant: - une cloison interne (111) longitudinale délimitant deux compartiments longitudinaux parallèles, - un fond (108) transversal muni d'orifices (109,

) respectivement en vis-à-vis de chaque com-

partiment, - des évidements (120) longitudinaux adjacents au fond (108) ménages dans la paroi externe (101) du bottier, et un couvercle (50) en un matériau électriquement isolant, généralement plan et comportant deux ergots

(52) en saillie.

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé par le fait que le boîtier (100) comporte par ailleurs une ouverture latérale (140) ménagée dans la paroi externe (101) du boîtier en position adjacente au fond (108) pour autoriser l'établissement d'un

contact entre le corps (11) de l'un des éléments d'accu-

mulateurs (10) et un organe auxiliaire tel qu'une-ther-

mistance.

7. Dispositif selon l'une des revendications

ou 6, caractérisé par le fait que le boîtier (100)

comporte des membrures (121) en regard desdits évide-

ments longitudinaux (120) et en retrait par rapport à la cloison externe (101) du boîtier vers l'intérieur de celui-ci pour autoriser l'encliquetage de lamelles de

contact (60).

8. Dispositif selon l'une des revendications

à 7, caractérisé par le fait que la surface interne du fond (108) du boîtier (100) est munie d'ergots (112) servant d'appui, lors de l'insertion, à l'agencement

série des éléments accumulateurs rechargeables (10).

9. Dispositif selon l'une des revendications

à 8, caractérise par le fait que le bottier (100) et le couvercle (50) sont en un polymère ou un copolymère thermoplastique tel que de l'acrylonitrile butadiène

styrène (ABS).

10. Dispositif selon l'une des revendications

à 9, caractérisé par le fait que la surface extérieure du bottier (100) présente des structures en saillie (106, 107) dissymétriques par rapport à un plan de symétrie longitudinal du boîtier pour imposer un

positionnement unique de l'ensemble accumulateur élec-

trique sur un appareil utilisateur.