EP4385092A1 - Agencement de compensation de pression pour boîtier de batterie(s) et procede d'assemblage - Google Patents

Agencement de compensation de pression pour boîtier de batterie(s) et procede d'assemblage

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Publication number
EP4385092A1
EP4385092A1 EP22765933.1A EP22765933A EP4385092A1 EP 4385092 A1 EP4385092 A1 EP 4385092A1 EP 22765933 A EP22765933 A EP 22765933A EP 4385092 A1 EP4385092 A1 EP 4385092A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
cover
locking member
membrane
annular
channel
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22765933.1A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Florent COLLICARD
Jimmy DONETTI
David Guyon
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Purflux Filtration
Original Assignee
Sogefi Filtration SA
Sogefi Filtration SpA
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sogefi Filtration SA, Sogefi Filtration SpA filed Critical Sogefi Filtration SA
Publication of EP4385092A1 publication Critical patent/EP4385092A1/fr
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16—ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16K—VALVES; TAPS; COCKS; ACTUATING-FLOATS; DEVICES FOR VENTING OR AERATING
    • F16K17/00—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves
    • F16K17/02—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side
    • F16K17/14—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member
    • F16K17/16—Safety valves; Equalising valves, e.g. pressure relief valves opening on surplus pressure on one side; closing on insufficient pressure on one side with fracturing member with fracturing diaphragm ; Rupture discs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/394—Gas-pervious parts or elements
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • This disclosure relates to the field of battery systems, in particular battery pressure compensation equipment.
  • the invention relates more particularly to a pressure compensation arrangement allowing emergency ventilation by displacement of a cover and being mounted on the casing of a battery/power supply and to a method of assembling such an arrangement.
  • some ventilation systems provide a cover mounted on a base fixedly attached to the battery box.
  • the cover carries a membrane associated with a movable support, which lifts in response to a build-up of pressure inside the housing. Venting is carried out in two modes: one by default allowed by the permeability of the membrane, the other emergency which frees up a large section of passage for the air exhaust. Pressure buildup beyond a predetermined threshold (overpressure threshold) overcomes the force of a coil spring that urges the diaphragm and its support toward a seating area of the base.
  • overpressure threshold overcomes the force of a coil spring that urges the diaphragm and its support toward a seating area of the base.
  • a ventilation arrangement for a battery box (power supply box), in particular comprising one or more batteries, the arrangement comprising:
  • connection element adapted to be mounted in an opening of the housing and having an annular body extending around a central axis by delimiting a channel for the circulation of a gaseous fluid;
  • a filtration membrane or part permeable to gas and capable of retaining dust, by making it possible to carry out a filtration of gaseous fluid in the channel, the membrane or filtration part being deformable with a movable portion movable in the direction of a portion closure (belonging to the lid) in response to an overpressure on a side opposite the lid (internal overpressure), a determined portion of the channel being delimited axially between the lid and a face of the membrane or filtration part facing the lid ;
  • the cover is designed and arranged, in the axial interlocking position, to pierce or damage the membrane or filtration part (which will thus tear or at least no longer form a barrier as initially) when the mobile portion is moved towards the closure portion beyond a critical displacement distance, which allows at least part of the gas flow to pass through said membrane or filtration part without filtration, and in which said locking member, which is in taken against at least one gripping edge belonging to the connection element in order to retain the cover axially, is capable of disengaging from said gripping edge by deformation in the event of exceeding an overpressure threshold prevailing in the determined portion of the channel and thus unlock the lid interlocking.
  • the unlocking which occurs in response to a dangerous phenomenon of internal pressure build-up (for example a situation of thermal runaway in the casing), advantageously completes the tearing of the membrane to allow faster pressure equalization.
  • a locking member for example made in one piece, allows flexibility in assembly and simplicity of assembly.
  • the lid may be of the non-perforated type and/or provided with a closure portion without an opening, so that:
  • the cover protects the membrane by preferably forming a single axial covering piece of the channel.
  • the cover comprises a closing portion which extends transversely with respect to the central axis, a linear movement of engagement of the cover with respect to the connection element being carried out along a first direction.
  • the annular body may have an annular base allowing axial retention against the casing, directly or via an annular sealing element, the annular body having a free edge (typically distal to the casing), opposite the base.
  • the closure wall In the axial interlocking position, the closure wall is axially close to the free edge or placed on the free edge, the unlocking of the interlocking by deformation of said locking member allowing the cover to be moved by a thrust ( gas pressure - the gaseous fluid may typically include air, leaving or brought into the housing via the opening) exerted on the closing wall in a second direction opposite to the first direction, whereby a shrinkage of the sealing wall away from the free edge can be obtained.
  • connection element is made in one piece and carries an annular sealing element, preferably housed in an internal groove of the base which opens axially opposite the portion of closure, in order to achieve an annular seal with the housing.
  • the locking member or part separate (part designed separately) from the part or parts constituting the connection element and separate from the cover, surrounds or is surrounded by an area of overlap between the connection element and the lid. This makes it possible to produce a compact arrangement, with good protection of the membrane during normal pressure compensation operation, the cover being able for example to have a flat closure portion and a skirt covering at least part of the body. annular.
  • the at least one locking member runs along and/or surrounds, over more than half a circumference, at least one of the connection element and the cover.
  • the locking part may be in optionally discontinuous contact with the cover and in contact with the connection element at one or multiple grip edges.
  • a generally annular shape of the locking member may be preferred.
  • the cover may include an annular support region, making it possible to maintain a determined axial position of the locking member in which this member enters a groove zone which is opposite this support region.
  • the cover can be compact, without adding significant height space with respect to the connection element.
  • a member can be provided with a drilled end formed as an axial extension, the base of which joins the closure portion which can be flat. Such an extension is placed in the channel delimited by the connection element.
  • the cover can combine the following functions: closure of the circulation/evacuation channel by containing the thrust of the gas, support for the locking member, piercing of the membrane in the event of a critical situation, with, in addition, a function emergency ventilation if the thrust of the gases exceeds a pressure force threshold, which may be substantially the same as that leading to perforation of the membrane or which may be higher (in this case emergency ventilation by removal of the lid is reserved for more severe overpressure conditions).
  • a pressure force threshold which may be substantially the same as that leading to perforation of the membrane or which may be higher (in this case emergency ventilation by removal of the lid is reserved for more severe overpressure conditions).
  • This accumulation of functions can then limit the number of rooms in the layout.
  • the layout can be pre-assembled.
  • the locking member which is separate from the cover and from the connection element, as well as any sealing means associated with the connection element, is deformable without being able to be crushed or thinned locally (the material of this member which may be rigid such as steel or other metal component), in order to unlock the interlocking of the cover.
  • This unlocking is permitted when the internal overpressure, i.e. on the side of the air present in the evacuation channel, is too high. This may typically be the case when the membrane is pierced or under conditions encountered subsequently.
  • the locking is achieved by a piece, locking member or locking part which surrounds or is surrounded by an overlapping zone between the connection element and the cover, coming grip against the at least one grip edge.
  • a suitable hardness or stiffness of the locking member can make it possible to unlock at the same time as the bypass effect of the membrane which has just been pierced.
  • the arrangement makes it possible to overcome a disadvantage linked to the pressure drop, in the event of abnormal overpressure, while being of simplified design.
  • the locking part is used to lock, typically mechanically, the closed position of the cover while allowing ventilation by its deformation, under overpressure conditions corresponding to a need for emergency ventilation.
  • the deformation can be an elastic deformation, if necessary used during a nesting movement, before the locking which can result from an elastic return force towards the default conformation of the locking part.
  • the deformation typically in a transverse plane, produced during assembly or fitting (in response to a pushing force) can be repeated in response to the pulling force in a situation of significant overpressure under the cover, which allows the ventilation of emergency.
  • locking can be enabled by using a single piece constituting a single locking member, which engages radially inwards under a corresponding engaging edge.
  • the locking means can be mounted selectively elsewhere than in the sealing zones, preferably by previously mounting these locking means on lid. Sealing parts can be mounted against remote fixing regions, typically provided on the connection element: it is possible to make an assembly without any interference between the sealing zone(s) and the gripping zone for locking .
  • the arrangement can be assembled by obtaining the lock.
  • a pre-assembled design without mobility of the locked cover, allows the arrangement to be able to effectively seal the opening and maintain the integrity of the membrane (close to the drilling means belonging to the cover), in an environment subject to vibrations. This is the case in particular when the battery box is mounted in a motorized vehicle, for example a car or other rolling machine.
  • the porous membrane is designed to guarantee oil, water and dust tightness.
  • the membrane can be made of a hydrophobic material and/or forms a barrier to water.
  • the at least one locking member is supported by the cover, for example by being able to deform with a radial displacement of engagement segments spaced apart from each other and distributed in two branches or halves exercising a function of tightening on a portion of the connector/connecting element inserted between these branches/halves by the longitudinal interlocking action.
  • the at least one locking member is for example mounted on the cover to monitor both:
  • the cover has a tubular portion able to accommodate internally (and therefore surround) an insertion portion provided in the connection element, the insertion portion being for example in the form of an annular projection in the connection element.
  • the locking member supported by the tubular/annular portion of the lid, is adapted to engage, preferably from below, against at least one gripping edge formed in an insertion portion belonging to the annular body, in order to lock the axial nesting position of the cover.
  • this locking is only possible in a position of overlapping of the tubular portion around the insertion portion.
  • the locking member can extend or insert (insert laterally) into at least one recess or window of the tubular portion, in order to exert a clamping action against the insertion portion.
  • the locking member can be deformable (elastically) by radial outward deformation.
  • the locking member extends annularly around the central axis.
  • the locking means may consist of a single one-piece element, forming a single locking member.
  • the locking device is made in one piece.
  • the locking member is made from a mineral material, for example metallic material, without plastic or silicone material (not elastomer for example).
  • the locking device is made of non-stretch material.
  • the part is capable of being deformed without bending, that is to say while retaining its geometry/general geometric shape, preferably by modifying a spacing between two ends of this part which are adjacent to one another other.
  • the locking member is elongated, for example of the wire type, and extends between an inner circumferential edge and an outer circumferential edge, the locking member being deformable without variation in the width defined/delimited between the inner circumferential edge and the outer circumferential edge.
  • the shortest dimension of the locking member is a height measured in a direction parallel to the central axis, the height being for example less than or equal to 8 mm.
  • the locking member is flat, and preferably arranged substantially in a plane perpendicular to the central axis.
  • the locking member is capable of enclosing the insertion portion through the tubular portion.
  • - windows are provided with a delimitation by axial edges, on the lid, the locking means or member(s) sitting/resting axially on at least two of these axial flanges.
  • the at least one locking member consists of a clip which has two clamping branches connected to the same intermediate portion.
  • the locking member has symmetry with respect to a plane.
  • the locking member is made from a metal strand having a generally annular shape with a single lateral outlet located between two branches or halves of the locking member.
  • the locking member is made of composite material, optionally filled with glass fibers and/or mineral particles, preferably without including any metal.
  • the locking member has two branches capable of moving apart, with two free ends delimiting an opening or access passage of determined width.
  • the locking member includes one or more engagement segments, each movable radially outwards or inwards in the event of application of a force going against an elastic restoring force recalling the body to a tightening conformation.
  • the spacing between two regions of contact between the locking member and the connection element, which are distributed over the two branches, may be greater than the determined width.
  • the locking member extends in a plane which is a plane transverse to the central axis, preferably perpendicular to the central axis, and optionally perpendicular to the direction of engagement of the lid.
  • the insertion portion is an annular projection, axially projecting from the base, which fits linearly into the tubular portion designed as a skirt (typically outer skirt) of the cover.
  • the skirt of the lid is provided with at least one notch or window for receiving an engagement segment belonging to the locking member.
  • the locking device is accessible from the outside of the cover, in the pre-assembled state of the ventilation arrangement.
  • the locking member is mounted in an internal volume of the cover.
  • connection element has a ring-shaped socket edge and/or distributed in at least two sections spaced apart from each other (grip edge under which the locking member engages).
  • each gripping edge extends in an annular region concentric with an annular support region surrounding or surrounded by this gripping edge.
  • the annular support region belongs to the lid to support the body of lockdown.
  • the locking member is held integral with the cover by the annular support region, both in a first gripping configuration with contact against the connection element (corresponding to a locking configuration of the socket) and in a second clamping configuration compatible with disengagement of the cover relative to the annular body.
  • the cover also has a support part connected, preferably axially, to the closure portion, to carry the locking member.
  • the support part comprises a ring or peripheral portion arranged to carry the locking member.
  • the support part includes a projection with a point, piercing member or toothed termination making it possible to pierce/perforate the mobile portion of the membrane.
  • the locking member extends in an annular manner circumferentially along an internal face of the annular body belonging to the connection element.
  • the locking member makes it possible to retain the cover axially in the interlocking position by coming into engagement against at least one internal relief included in the internal face of the annular body.
  • the annular body can be made in a single piece of rigid material.
  • the annular body is adapted to be partially inserted into an annular space which is provided in an internal volume of the lid, by being inserted between a skirt of the lid and a central piercing rod belonging to the lid.
  • a deformable member to lock the interlocking of a cover in order to close an opening provided in a battery box, in particular comprising one or more batteries, while allowing emergency ventilation in the event of gas overpressure in the enclosure.
  • the deformable member is arranged to come into engagement against an axial abutment surface belonging to a connection element forming a gaseous fluid circulation channel closed off by the cover, with the particularity that:
  • connection element is mounted in said opening and supports a membrane permeable to gas capable of retaining dust, the membrane making it possible to carry out a filtration of gaseous fluid in the channel (all the flow thus channeled having for example to cross the membrane) , the membrane being deformable with a movable portion movable in the direction of a closing portion of the cover, in response to an overpressure on a side opposite the cover, a determined portion of the channel being delimited axially between the cover and a face of the membrane facing the cover, being surrounded by an annular body of the connection element;
  • the cover is mounted on the annular body by interlocking, in a first direction, parallel to the central axis, by performing a leaktight closure of an outlet of the channel;
  • the locking member locks the axial nesting position of the cover; with the particularity that the cover makes it possible to pierce or damage the membrane when the mobile portion is brought closer to the cover beyond a critical displacement distance, which allows at least part of the gas flow to cross said membrane without filtration, and that the locking member is deformable, preferably elastically deformable, so as to:
  • the locking member may consist of an annular part previously mounted on the lid. Independently of its one-piece or multi-piece design, this member can be arranged so as to surround an overlapping zone between the connection element and the cover, or to be surrounded by this overlapping zone. [0033] According to another aspect, there is proposed a method for assembling the ventilation arrangement presented above, using the connection element capable of being mounted in an opening of a battery box by delimiting the channel of circulation of gaseous fluid, the method comprising the steps consisting essentially of:
  • This assembly is simple to implement and can be quick, the membrane being able to be welded beforehand to an annular edge or internal shoulder of the annular body. It is permitted to use a single movable locking device with the cover for the locking and unlocking actions
  • a fixing of the arrangement to the box for example by a bayonet connection with at least partial insertion of the base through the opening of the box, can be carried out before or after fitting.
  • the at least one locking member is a part placed on the lid before fitting, by separating two opposite ends of said part which is deformable, before enclosing an annular support region belonging to the cover.
  • the locking by the locking member is obtained in a pre-assembled ventilation unit which does not yet cover the opening of the battery box.
  • the arrangement can therefore be transported, packaged and delivered in a robust manner, without risk of detachment of the cover, and makes it possible to limit the number of step(s) for setting up the arrangement on the battery box.
  • a simple screw or a bayonet connection can make it possible to obtain tightness thanks to the base seal, while the cover will remain in its non-sealed sealing configuration, fully fitted on the connection element.
  • FIG. 1 shows, before their assembly, two constituent parts of a ventilation unit adapted to be mounted directly on a wall of a battery box, in order to close an opening of this wall, the cover part being illustrated from below with the locking member mounted in an annular groove, radially on the outside of a rigid ring included in the cover.
  • FIG. 2A is a longitudinal sectional view of the ventilation arrangement of Figure 1, in a pre-assembled state with a projection of the connector projecting axially to be positioned between an outer skirt of the cover and a locking member placed internally in the lid.
  • FIG. 2B is the same view as FIG. 2A, illustrating an example of pressure compensation with circulation of a gaseous flow through a membrane, in a channel closed off in a non-sealed manner by the lid.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view of an alternative ventilation arrangement, making it possible to illustrate an example of engagement between a locking member carried by the lid and retaining surfaces provided on a shaped connection element annular general.
  • FIG. 4 is a perspective view of a part forming a mounting support for the cover.
  • Figure 5 shows an example of mounting the ventilation unit, which is here similar to that of Figure 1, on an outer face of a wall of the battery box.
  • FIG. 6 illustrates, by two successive views of a ventilation arrangement according to the variant of FIG. 3, an example of withdrawal of the lid in response to a thrust by hot gases on this lid, with a thrust force which overcomes the elastic return force of a clamping clip constituting the locking member.
  • a ventilation / pressure compensation unit that can be delivered as a pre-assembled unit, ready to close an opening O of a battery box by mounting typically on the side of an outer face of a shell or plate of the housing P.
  • this preassembled unit is called arrangement 1 of ventilation.
  • the arrangement 1 has a support part including or consisting of a connection element 2 provided with fixing means MF, for example formed as insertion/retaining lugs for holding in position on the housing of battery.
  • the fixing means MF can be provided in a base B of the connection element 2, extending from an interior part which is optionally insertable inside the battery box.
  • Element 2 can essentially consist of a rigid connector, optionally provided with a joint J mounted or attached to this connector.
  • connection element 2 may include an inner part (inserted into the battery box) not visible in the mounted state and an outer part of generally annular shape.
  • the connection element 2 has an annular body 20 open at its two axial ends and which can optionally make it possible to tighten a joint J against the battery box.
  • the annular body 20 corresponds to a ring or similar tubular member, which extends longitudinally around a central axis X, to a free edge 21 axially distal with respect to at the O opening.
  • the MF fixing means can be included in a part constituting the annular body 20 of the connection element 2. More generally, the connection element 2 can have a body 20 which is rigid, injection molded in one piece. one piece, and including MF fixing means provided in a connection part corresponding to the base B.
  • the base B may have an annular radial portion PR which includes or forms the bottom of a groove oriented towards the housing allowing to receive an annular joint J.
  • the groove G1 can extend axially under a fixing part cooperating with a cover 3.
  • the seal J has a height typically greater than the depth of the groove G1. More generally, the joint J can protrude downwards (here towards the casing) thus presenting a surface which extends out of the groove G1 and capable of pressing axially against the battery casing.
  • the annular faces delimiting the groove G1 may each have ribs or protruding reliefs for retaining the annular seal J. These reliefs or ribs, distributed in a spaced manner along the circumferential direction, protrude radially inward from the groove G1.
  • Bayonet connection means with lugs projecting radially outwards, can constitute all or part of these MF fixing means.
  • the lugs cooperate with an edge of the opening O of the case having several specific radial slots distributed in the same way as these lugs.
  • a rotational movement can make it possible to block the position of the connection element 2, with an alignment with respect to a center of the opening O.
  • the connection is made with screwing or with any type of rotation for block the connection element 2 axially.
  • a fixing with deformation of a joint with an anchoring function can also be carried out, if necessary without rotation.
  • the bayonet connection means or, more generally, MF fixing means can be arranged radially closer to the central axis X than is the groove G1.
  • the outer side face of base B or base of arrangement 1 joins an annular upper face of base B, visible in Figures 2A, 3 and 4, which belongs to radial portion PR.
  • the annular body 20 has a projection projecting axially from the radial portion PR.
  • this projection 23 can axially extend the base B so that the base B and the projection 23 delimit an inner face F21 (common) annular of the connection element 2. More generally, the arrangement 1 typically forms at least one duct, here via the connection element 2. The annular body 20 then delimits an air exhaust channel C2 communicating via the opening O with the interior of the casing.
  • At least one membrane 5 or a suitable filtration part which is arranged transversely relative to the central axis X.
  • the membrane 5 allows filtration of the air passing through the channel C2, which makes it possible to retain dust.
  • the membrane 5, permeable to gas, produces a filtration of gaseous fluid in the channel C2 being able to deform under the action of a significant pressure of the gaseous flow leaving the battery box.
  • FIG. 2A and 2B there is illustrated, by way of non-limiting example, a typical position and normal operation of the membrane 5, with an outgoing flow f which is moderate and which crosses an exhaust zone e1 which can be narrowly delimited in a zone of overlap Z2 between a portion or projection 23 of the connection element 2 and the cover 3 maintained in a closed position, here an axial closed position with respect to the upper outlet of the channel C2.
  • the arrangement 1 is provided with means for closing the channel C2, in a manner that is not hermetic to the outgoing gases.
  • the circulation of these outgoing gases is illustrated by solid arrows in the case of FIG. 2B. As clearly visible, a peripheral escape route/over the nesting area can be created.
  • a determined sub-portion PC of the channel C2 can be delimited axially between a closure portion 30 belonging to the cover 3 and the membrane 5, for example on the side of a face of the membrane directly opposite a face internal (battery box side) of the shutter portion.
  • the membrane 5 has a mobile portion 5a that can be moved in the direction of the closure portion 30, in response to an overpressure on a side opposite the cover 3.
  • a rod for example a central rod, or any part adapted to pierce or remove part of the membrane 5 from its filtration function, can be provided to compensate for too great a pressure differential.
  • This actuator means for releasing (in the channel C2) a passage without gas filtration through the membrane 5 is here a rigid element which is fixed relative to the rest of the cover 3.
  • a rigid element is for example in the form of a column 34a or axial extension ending in at least one end 6 typically in a point, blade or suitable end for piercing the cloth or filtering layer of the membrane 5.
  • This hole is here made in the mobile portion 5a which can be lifted until it reaches the end 6, which corresponds to a displacement beyond a critical displacement distance.
  • a passageway or opening 05 is here created for example at a distance from the connecting edge (possibly by welding in an annular zone) with the connection element 2. This allows at least part of the gas flow to pass through the membrane 5 or similar filtration part.
  • An external shoulder of the annular body 20 is optionally provided, making it possible to connect the external face F22 of the projection 23 to an external face of the base which may have notches or slots, distributed for example in the same angular sectors as the MF fixing means, which can help with the installation of the gasket J and/or facilitate material deformations in areas of the housing plate P axially biased by/from the inside by the fixing means MF.
  • Flats 29 or other reliefs facilitating gripping, optionally by a tightening/loosening tool, can also be distributed on the side face of the base B which is offset radially on the outside with respect to the projection 23 thanks to the outer shoulder of body 20.
  • the seal J can be based on an annular seat area provided on the housing, around the opening O, typically without penetrating internally into the housing .
  • This joint J can be an annular joint, for example made of elastomeric material, coming axially into contact with the casing, on an external face of the latter.
  • One or more gaskets have been illustrated here which are attached to or integrated into the connection element 2, in order to achieve in particular a sealed annular contact in a peripheral zone located around a circumference of the opening O, for a contact of gas tightness here.
  • the joint J carried by the base B of the body 20 is urged axially against the plate P of the battery box including the opening O.
  • a joint could also be mounted directly on the plate P, for example on a adapted groove zone, at the level of which an axial and/or radial clamping action can be exerted on the seal by the base B, for a locked configuration using the fixing means MF.
  • the seal J can be mounted by clamping in the annular groove G1 provided in the base B of the connection element 2, the seal J belonging to the preassembled unit of the type shown for example in Figures 1 -2B and 6.
  • the opening O can be circular or of any suitable shape.
  • the arrangement 1 forms a duct, here via the connection element 2.
  • the annular body 20 then delimits the air exhaust channel C2 communicating via the opening O with the interior of the case.
  • the housing may itself contain battery modules, so that the plate of the housing P is not in direct contact with liquid or fluid substance involved in electrochemical reactions.
  • the base B may correspond to an annular end of the body 20, opposite the annular free edge 21 of this body 20.
  • the arrangement 1 is provided with the cover 3 mounted on the connection element 2 and allowing close the opening O, here in a non-sealed nested position, with typically an overlap between an outer skirt 33 of the cover 3 and the annular projection 23 formed by the body 20 opposite the base B. Due to this overlap, the free edge 21 extends in an interior volume V3 of the cover, delimited by the skirt 33.
  • connection element 2 whose base or base B in the form of a sleeve allows attachment to the battery box, can form above the base B a cylindrical bearing or other tubular shape compatible with the formation of an escape route e1 , possibly annular.
  • the annular projection 23 here includes an external groove G2 opening laterally outwards and which is not filled by a sealing element or, alternatively, filled by a sealing element which has one or more discontinuities allowing the air to pass from the PC portion to the outside of channel C2 (beyond cover 3).
  • the cover 3 can be of simple design, for example without support or retaining relief of any joint.
  • the lid 3 has a main closure portion 30 which may correspond to a bottom part, from which extends a side wall, tubular, forming a skirt 33 of the lid 3. As clearly visible in Figure 2B, it It is along this outer skirt that an escape route can be provided, making the closure unsealed despite the gas barrier effect of the closure portion 30.
  • the cover 3 has one or more grooves for supporting at least one locking member 4, 104, in a region that does not interfere with the movement of gas through the membrane 5 nor with the mobility of the membrane 5.
  • the skirt 33 of the cover 3 can be thicker at a distance from its annular edge, with a shoulder in its annular inner face, or in any case defining an inner circumference which varies for a flare effect. This allows a first centering of the skirt 33, without friction, when the cover 3 begins to cover the annular projection 23.
  • the correspondence of geometry and the small clearance, for example less than 5 mm, between the cover 3 and the projection 23, allows guidance. This guiding/first centering avoids arranging the lid in an inclined manner with respect to the central axis X and prevents accidental drilling of the membrane 5 during fitting. Then the cover 3 is fitted completely in order to place the sealing portion 30 as close as possible to the free edge 21 or in contact (typically discontinuous) with this free edge 21 .
  • the cover 3 can be fixed with respect to the connection element 2, in the absence of an axial spring or any part allowing a degree of freedom in translation or rotation.
  • an anti-rotation effect is also provided by the action of a locking member 4 or 104 typically attached to the cover 3 and engaging on a retaining region provided in the connection element 2. More generally, such a member 4, 104 makes it possible in practice to prevent accidental removal of the cover 3, for example in the event of a jerk when the battery box is on board a motor vehicle.
  • a stoppage of the latter can be permitted when the tabs L3 formed on the skirt 33, projecting axially opposite the transverse closure part 30, abut on an annular external shoulder of the connection element 2, as visible for example in Figure 5.
  • connection element 2 Regardless of whether or not cover 3 is mounted in advance on connection element 2, provision may be made for the non-sealed closed position of this cover 3 to be locked with a locking action involving a resistance greater than that of any friction between an internal face of the cover 3 and the fixed part on which the membrane 5 is mounted.
  • a locking of the nested position of the cover 3 is achieved using an element designed separately from the sealing means J.
  • this element plays no role in obtaining contact sealing while axially blocking the position of the cover 3.
  • this element is in the form of a locking member 4, 104, preferably made of a deformable part with a spring effect or elastic return to a position of tightening which is exerted to maintain a part of the cover 3 at the same level as a gripping edge BP provided on the connection element 2.
  • the locking member 4, 104 can be in the form of a clamp, a staple hook or any structure suitable for clamping.
  • An attachment along a circumference of the annular body 20 can be achieved by distributing axial abutment zones in at least two or three distinct angular sectors, preferably by using a common part to make these contacts.
  • the locking member 4, 104 has symmetry with respect to a median plane, delimiting a region of grip with contact, between two branches B1, B2 distributed on either side of this plane of symmetry P4 (see FIG. 3 for example).
  • the piece forming the member 104 in Figure 1 can have such symmetry by being able to present an O shape split on one side. Such a part can deform radially moving away from or approaching the bottom of the support groove, here a continuous annular groove, which carries this member 104.
  • the locking member is asymmetrical.
  • the locking member has one branch that is more deformable than the other and/or which is bent internally more (towards an inner central zone around which this member extends) than the other branch.
  • the axial nesting position of the cover 3, shown for example in Figure 1 or left in Figure 6 can be locked in a pre-assembled state of the ventilation unit.
  • a rotational indexing of the cover 3 with respect to the body 20 is permitted by a guide using an indexing relief; this may be the case when the mobile portion 5a of the membrane is not centered with respect to the axis X.
  • grooves or projecting reliefs complementary to longitudinal recesses placed on the connection element can allow to put in correspondence (in the same angular sectors), of the grooves 12 of the body 20 and, in the cover 3, the recesses or windows 300 for access to these grooves 12.
  • the locking member 4, 104 is here carried by the cover 3 and may have a planar configuration, without the possibility of translation parallel to the central axis X with respect to the cover 3 after having been mounted in a support region .
  • the locking member 4, 104 can surround an overlap zone Z2 or Z2', visible for example in FIG. 2A or FIG. 6, between the connection element 2 and the cover 3.
  • the annular structure of this member 4, 104 here not closed with two halves or branches B1, B2 having terminations or free ends 41, 42, makes it possible to place the locking member 4, 104 around a region support, belonging to the cover 3, which is perforated and / or recessed at least partially.
  • the locking member 104 is closely surrounded by an inner face of the annular body 20, provided with reliefs R3 forming gripping edges, for axial attachment / retention of the cover 3.
  • the member 104 is for example housed in a recess in the form of a groove as shown in FIGS. 1 to 2B, this recess being formed on a ring 34c of an inner support part 34, which extends into the channel C2 and more particularly in the PC portion of this channel C2, from the shutter portion 30.
  • the support region may be a circumferential region, preferably with at least two recesses, recesses, notches, windows or equivalent receiving areas formed externally on the support region.
  • recesses or windows 300 makes an insertion part formed in the connection element 2 accessible, here housed internally with respect to the cover 3, which allows re-entrant/projecting portions towards the inside of the locking member 4 to be inserted into these recesses or windows 300 and to come into engagement against at least one axial abutment surface S32 belonging to the connection element 2.
  • the surface S32 can correspond to the delimitation of a notch, a groove, resulting from a structure with reliefs and/or change of section provided on the connection element, at the level of the overlap zone Z.
  • the locking member 4 retained axially by the cover 3 can then engage under a rim or edge of BP socket provided on the connection element 2, which is sufficient to prevent the removal of the cover 3 and to lock the nested position of this cover 3.
  • the locking member 4, 104 has a deformability that can make it possible to release the clamping of the connection element 2, when the cover 3 is subjected to a significant thrust from the gases, which are for example hot gases HG present inside the battery box.
  • the locking member 4, 104 in the form of a staple allows clamping only when the elastic return force of the halves or branches B1, B2 is sufficient to establish a grip under the relief(s)/retaining surface(s) R3, S32 provided on the connection element 2, in particular provided on an insertion part which is housed in the internal volume V3 of the cover 3.
  • a split substantially circular shape of the locking member 104 can also be used, without an intermediate part connecting two branches. In this case, a deformation by radial displacement remains possible with the freedom of movement allowed by spacing, at the level of the slot (see the spacing, 04 'in Figure 1) between the ends 41, 42 of the locking member 104.
  • a member 4, 104 for locking the cover in position which may correspond to a clip provided with two halves, sections or branches B1, B2 to allow a clamping.
  • the two branches B1, B2 are for example connected to the same intermediate portion 40 and the installation of the member 4, 104, typically made in one piece, can be rapid.
  • the locking member 104 is mounted on an inner circumference of the lid 3, for example along an inner face of the skirt 33.
  • the member 104 has the general shape of a ring with a slot or opening 04 'which separates two terminations or ends 41, 42.
  • the member 104 can constitute a retaining ring or circlip, preferably with the particularity of having a non-flat section.
  • the section (in profile view) of the retaining ring or similar part forming the member 104 is round, which facilitates unlocking.
  • the locking member 4 may have a metal strand structure, optionally with a rounded section at least in its parts in axial contact with retaining reliefs R3, these reliefs R3 being typically provided in the connection element 2.
  • the support/fixing region, formed in a support part 34 belonging to the cover 3, is annular and close to the skirt 33.
  • the support region of the locking member 104 deviates radially (towards the outside) of the central stem or column zone 34a of part 34.
  • part 34 of cover 3 forms a spacer device, which makes it possible (here by spacers 34b) to produce a groove which faces vis-a-vis an inner face of the skirt 33 of the lid.
  • An annular space for receiving the annular projection 23 is thus created. This annular space is for example delimited:
  • the locking member 104 is in the form of a generally flat part and for example designed without an edge or elongated edge on the side face of this member 104. This part fills the external groove provided on the outer circumference of the ring 34c. With an annular shape in a plane perpendicular to the central axis X, the locking member 104 extends into the annular space while leaving an annular passage for the projection 23 forming the insertion portion of the element of connection 2.
  • the reliefs R3 extend at a radial distance D32 from the central axis X coinciding here with an axis of symmetry of the cover 3.
  • the support part 34 has a side face external, provided on the ring 34c in this non-limiting example, which extends at a radial distance D31 from the central axis X which is slightly less than the radial distance D32.
  • the locking member 104 occupies an annular space, radially between the lateral outer face of the support part 34 and the inner face of the body 20, extending beyond the distance D31 to present a circumference external which runs along the internal face of the body 20, for example over more than 80 or 90% of the circumference of this body 20.
  • internal F21 at least at the level of the reliefs R3.
  • the locking member 104 can be deformed by a retraction which has typically already been obtained for the establishment of the cover 3 by interlocking.
  • clip 104 has already been deformed once with retraction of its annular circumference before assuming its locking position (expanded/wider configuration).
  • the locking member 104 has a round section or other suitable section which has a progressive narrowing as one approaches the internal face of the annular body 20, and a progressive narrowing also gradually as one approaches the side of the bottom of the groove of the ring 34c.
  • a relatively flat ring 34c has been illustrated.
  • the member 104 can be carried by a more elongated tubular portion, which can possibly make it possible to eliminate the column 34a.
  • the locking member 104 can be in the form of a metal part or other material (intrinsically) more rigid than the joint J, deformed and displaced radially inwards when in place of the cover 3 by interlocking, for example by being locally pushed/compressed by the protruding reliefs R3 distributed regularly/in distinct angular sectors around the ring 34c. This can cause a slight change in conformation, more compact, with the ends 41, 42 which come together by reducing the gap or slot 04 '.
  • the locking member 104 When the cover 3 is put in place with a non-sealed closure of the channel C2, the locking member 104 is located just under the reliefs R3, so that by elastic return effect or return to a default geometry, the locking member 104 resumes its initial shape/conformation and can engage axially under the reliefs R3.
  • the locking of the cover 3 is carried out, typically with contacts against the connection element 2 distributed in several sections or engagement segments 104a (here curved sections, possibly without curvature break in the annular/circular and split part constituting the organ 104).
  • Ventilation in an emergency situation is permitted by the ability of the locking member 104, which is reversibly deformable, to be able to take on a more compact conformation again if the force exerted on the lid 3 exceeds a threshold to allow this deformation.
  • the deformation can be distributed over most of the length of the locking member 104: it is not a localized deformation, which may correspond to a folding.
  • the deformation allowing the ventilation by displacement of the lid 3 corresponds here rather to a contraction and it is the elastic return force, here radially outwards, of the locking member 104 which makes it possible to guarantee the locking.
  • the organ lock 104 can remain attached to cover 3, remaining engaged in an annular groove or recesses forming the support region for this member 104.
  • the locking member 104 is deformable with an ability to disengage from the grip edge or edges and axial abutment surfaces (under the reliefs R3) beyond an axial force threshold.
  • overpressure under the cover 3 it is understood that the tensile force concentrated at the level of the zone of contact with the gripping edge(s) BP will exceed a threshold to overcome the elastic return force exerted outwards on the engagement segments which project slightly under the reliefs R3, so that a loosening vis-à-vis the projection 23 will be obtained by simple deformation of the member 104, which is more easily deformable than the rigid body 20 or the rigid cover 3.
  • the membrane 5 will first be torn/pierced before the overpressure effect sufficient to deform the member 104 until it disengages it from the internal reliefs R3 can occur. While the overlap zone Z2 around the insertion/projection portion of the connection element 2 could form a limited gas escape route, under normal operating conditions of the pressure compensation, the drilling can lead immediately to an unlocking which makes it possible to reduce or eliminate the overlap zone Z2, the cover 3 being moved further from the pierced membrane 5.
  • the unlocking threshold may be reached in a subsequent emergency situation, the membrane piercing being able to prove sufficient for a return to a pressure equilibrium, without necessarily disengaging /move the cover 3.
  • the withdrawal of the cover 3 occurs as soon as the locking member 104 begins to deform radially inwards, contracting radially, typically with a reduction in the spacing 04 ' .
  • This can occur with the supply of pressurized gas resulting from a tear in the membrane 5.
  • the organ locking 104 Before the tear, that is to say with an intact membrane 5 and/or without bypass of the filtration, the organ locking 104, remains in a position of engagement axially against the reliefs R3. Indeed, the overpressure is limited by the pressure drop at the level of the membrane 5, so that the overpressure acting in the direction D2 and prevailing in the portion PC is not sufficient to overcome a threshold allowing the deformation.
  • the membrane 5 impaled on the cover 3 for example at the level of a pointed end 6, before being able to let pass sufficient gas flow corresponding to a situation of emergency for which the cover 3 is going to be ejected.
  • a deformation or elasticity parameter of the mobile portion 5a of the membrane 5, a stiffness parameter of an elastically deformable part constituting the member 104, as well as the nominal distance between the mobile portion 5a and the end 6 are chosen to allow drilling before unlocking the nested configuration of the cover 3.
  • the annular joint J is placed lower than the cover 3 and lower than the membrane 5.
  • the locking member 104 can remain integral with cover 3, remaining engaged in a lateral recess in the form of a circumferential groove provided in support part 34, here designed as an inner central extension connected to closure part 30.
  • FIGS. 3, 4 and 6 A second embodiment of the arrangement will now be described in more detail, with reference to FIGS. 3, 4 and 6, with a different integration of the locking member 4.
  • This is an arrangement 1 of ventilation similar to the case illustrated in the preceding figures, with the same type of fixing by its base or lower part provided in the connection element which delimits the channel C2.
  • the connection element 2 will thus not be described again, except for the particular parts having certain differences.
  • the locking member 4 is mounted on a perimeter of the cover 3, for example around the skirt 33.
  • the member 4 has a general U or C shape.
  • a shape of the member 4 with a complete loop is also allowed, in certain options, insofar as a deformation is possible between two sections or branches B1, B2 of the member 4.
  • the locking member 4 surrounds an overlap zone Z2' between the connection element 2 and the cover 3.
  • the support/fixing region formed in the skirt 33, surrounds the annular projection 23 which constitutes an insertion portion along an internal face of the skirt 33, in the interior volume V3 of the cover 3.
  • the annular projection 23 is inserted linearly into the tubular portion/skirt 33 which is provided with at least one notch or window 300 to retain the re-entrant portions of the locking member 4. This retention takes place at the same height level as the external grooves 12 of the projection 23, for the nested position of the lid 3.
  • 1 locking member 4 may have an inner circumference which generally follows the geometry, here generally circular, of a lateral external face of the cover 3 with possibly an offset radial outward. However, in several places, the locking member 4 has engagement segments 4a, 4b, 4c which are offset inwards and capable of coming into contact against a retaining surface S32 located on the interior side with respect to the skirt 33.
  • At least one of the engagement segments 4a, 4b, 4c can be delimited between two re-entrant angle portions (on the circumference of the member 4) or similarly inwardly bent portions.
  • a clip structure with an intermediate portion 40 which constitutes or includes a first engagement segment 4a capable of penetrating into one of the external grooves 12 or similar recessed reliefs of the projection ring 23.
  • the two branches B1, B2 connected to this intermediate portion 40 are optionally arcuate and each have another engagement segment, for example also delimited by two re-entrant angles. It is thus possible to provide a first engagement segment 4a located opposite the free ends 41, 42 of the clip forming the locking member 4, and second and third segments 4b, 4c participating in the tightening action with clamping of the annular projection 23.
  • the insertion of the engagement segments 4a, 4b, 4c can be limited to correspond to a radial extension of the overlap of less than 4 or 5 mm.
  • a radial overlap of the order of 2 mm for each engagement segment, relative to a corresponding axial abutment surface of the connection element 2 may be sufficient while allowing disengagement by elastic deformation, the case possibly combined with an expansion effect in the event of hot gases HG present in the PC portion of the channel C2.
  • These values may however vary depending on the structure and size of the locking member 4, 104.
  • the grooves 12 here correspond to external notches delimited axially between two flanges (axial), on the external face of the annular projection 23, there is formed a gripping edge BP forming an axial stop to oppose the withdrawal of the cover 3 nested around this projection 23 when all the engagement segments 4a, 4b, 4c are inserted under the corresponding BP gripping edge(s).
  • the locking member 4 may have a metallic strand structure or any material of rigidity comparable to steel, so that it is elastically deformable so as to be able to present a variation in the spacing between the branches B1, B2 , therefore a variation in its tightening configuration, which can here be more relaxed, preferably without disengaging from the support/attachment region.
  • the removal of the cover 3 can occur as soon as the locking member 4 begins to deform radially outwards, typically with the supply of pressurized gas resulting from a tear of the membrane 5.
  • the deformation is carried out by separating the two clamping arms of the clip from each other (possibly with an enlargement of the spacing/opening as in the case of FIG. 6).
  • the locking member 4 is deformable and can pass from a clamping configuration to a looser configuration so that one or more of the engagement segments 4a, 4b, 4c is no longer in contact with the connection element 2, while remaining supported by the cover 3.
  • the tensile force concentrated at the level of the zone of contact with the BP gripping edges will exceed a threshold to overcome the elastic return force exerted inwards on these engagement segments 4a, 4b, 4c, so that a separation (see Figure 6) of the branches B1, B2 will be obtained by simple deformation of the member 4, which is more easily deformable than the rigid body 20 or the rigid lid 3.
  • this example shows a generally annular support region belonging to the cover 3, perforated and hollowed out at least partially for receiving the engagement segments 4a, 4b, 4c of the member which surrounds this support region, d other constructions are permitted for the support function of the locking member.
  • all or part of the support region can be formed in an interior volume V3 of the cover 3 or there can be provided an interlacing between the cover 3 and one or more locking member(s) in certain variants, while using radially outward movable engagement segments.
  • annular structure of this member here not closed with two branches B1, B2 having terminations or free ends 41, 42, makes it possible to place the locking member 4 around the cover 3 without interference with the way of exhaust along the faces F21 and F22 for the gases having passed through the membrane 5.
  • the locking member 4 can be located axially farther from the opening O than is the support region where the member 4 is mounted.
  • each of the two members can have a radial displacement, due to an elastic deformation, relative to a pivot zone where the member is secured to the cover 3.
  • One can for example have two branches B1, B2 made in the form of separate locking parts, without a common intermediate part 40.
  • the interlocking of the cover 3 can be carried out in a direction D1 of interlocking, possibly with a relative rotation between the cover 3 and the insertion portion 23, at least at the start of the guide.
  • This absence of rotational indexing can be an advantage during assembly, with a view to increasing the production rate of pre-assembled ventilation units.
  • the number of engagement/contact segments can vary according to the geometry chosen for the locking member 4, 104, while retaining a clamping function, preferably with reversible deformation properties facilitating radial loosening. on fitting, a radial tightening for locking and again a radial loosening for unlocking.
  • equivalent locking means can be made resulting from an assembly of complementary parts or even using two branches B1, B2 separated and rigidly connected to the skirt 33 or other support region in the cover 3, so as to be able to present a radial displacement in the event of stress/overpressure under the cover beyond a threshold.
  • the locking member 4, 104 can have any structure with two parts, halves or branches B1, B2 by providing a restoring force from at least one of the branches towards the other.
  • the locking member 4, 104 can have different geometries, while being typically made in one piece.
  • a staple with a wire structure or a locking circlip may be suitable for forming a locking member which has a region tightened between two branches B1, B2 or halves, with or without additional tightening by at least one intermediate portion 40 of the member 4 which is located opposite the ends 41, 42 of the part.
  • the arrangement 1 thus constitutes a venting device which allows the ejection of the lid 3 only under particular conditions, simple vibrations not being sufficient to deform all the engagement segments 4a, 4b, 4c in a centrifugal direction, or at least enough spread the branches B1, B2.
  • the same principle can be applied with other shapes or arrangements for the locking member, which can be placed for example in the volume V3 as in the first embodiment.
  • the expression battery box must be understood in a general sense, the box being able to contain one or more groups of accumulators capable of supplying energy in electrical form or energy which can be used in any form for conversion into electric energy.
  • the housing wall P including the opening O can have any orientation.
  • the non-limiting example of Figure 5 corresponds to an orientation of this plate P in a generally horizontal plane to have a cover 3 surmounting axially (from above) the connection element 2, so that the X axis is vertical here, other arrangements are allowed, in particular with a ventilation unit mounted laterally on the battery box.

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Abstract

L'agencement (1) inclut un connecteur (2) se montant sur une ouverture (O) d'un boîtier de batterie, en délimitant un canal (C2) de circulation de gaz. Un couvercle (3) est emboîté sur un corps annulaire (20) du connecteur pour recouvrir le canal (C2) de façon non étanche, une membrane interne (5) prévue dans le canal permettant une filtration. La position axiale d'emboîtement du couvercle (3), verrouillée par un organe de verrouillage (104), est une position dans laquelle : - une pointe (6) du couvercle est placée à proximité de la membrane ainsi déchirable en cas de déformation critique vers la pointe sous l'effet d'une surpression régnant à l'opposé du couvercle, et - ledit organe (104) bute axialement contre le connecteur. L'organe (104) est déformable pour déverrouiller l'emboîtement du couvercle lorsque la surpression dans le canal (C2) dépasse un seuil, au moment de ou postérieurement à la déchirure de la membrane (5).

Description

AGENCEMENT DE COMPENSATION DE PRESSION POUR BOITIER DE BATTERIE(S) ET PROCEDE D’ASSEMBLAGE
Domaine technique
[0001] La présente divulgation relève du domaine des systèmes de batterie, notamment des équipements de compensation de pression pour batterie. L’invention concerne plus particulièrement un agencement de compensation de pression permettant une ventilation d’urgence par déplacement d’un couvercle et se montant sur le boîtier d’une batterie/alimentation électrique et un procédé d’assemblage d’un tel agencement.
Arrière-plan technologique
[0002] On connaît, par le document US 4328290 A, des systèmes à bouchon d’évacuation d’air pour batterie. Ces systèmes, qui utilisent l’aptitude à la déformation d’un joint annulaire, ne permettent pas une ventilation d’urgence avec un flux de gaz sortant important.
[0003] Les documents US 2013/0032219 A1 et DE 102019133307 A1 décrivent un dispositif de compensation de pression, qui inclut une membrane poreuse pour laisser passer les gaz enfermés dans un module électrochimique. La membrane protège l’intérieur du module en empêchant la pénétration de poussières ou d’eau. En cas d’instabilité (pression interne trop élevée), la membrane se soulève à un tel niveau que le couvercle du dispositif de compensation perce la membrane, ce qui permet au gaz de sortir avec un débit plus significatif. Cependant, le couvercle qui recouvre la membrane présente l’inconvénient de présenter de nombreuses ouvertures pour l’échappement d’air, ce qui peut accélérer un phénomène d’encrassement de la membrane, avec une perturbation du fonctionnement de la membrane.
[0004] Comme décrit dans le document DE 102019100085 A1 , certains systèmes de ventilation prévoient un couvercle monté sur une base fixement accrochée au boîtier de batterie. Le couvercle porte une membrane associée à un support mobile, qui se soulève en réponse à une accumulation de pression à l'intérieur du boîtier. La mise à l’air est réalisée suivant deux modes : l’un par défaut permis par la perméabilité de la membrane, l’autre d’urgence qui libère une large section de passage pour l’échappement d’air. L’accumulation de pression au-delà d’un seuil prédéterminé (seuil de surpression) permet de surmonter la force d’un ressort hélicoïdal qui sollicite la membrane et son support vers une zone de siège de la base.
[0005] Avec ce type de sécurité, si la batterie continue à fonctionner dans un état défectueux ou correspondant à un emballement thermique, l’aération massive peut permettre de limiter ou éviter des dommages irréversibles pour la batterie et éventuellement des blessures graves, par exemple en cas d'incendie. L’assemblage requis dans DE 102019100085 A1 est cependant assez complexe. [0006] Il existe donc un besoin pour des dispositifs de conception simple, durables et utilisables efficacement pour la compensation de pression des batteries.
Résumé
[0007] La présente divulgation vient améliorer la situation.
[0008] A cet effet, il est proposé un agencement de ventilation pour boîtier de batterie (boîtier d’alimentation électrique), en particulier comprenant une ou plusieurs batteries, l’agencement comprenant :
- un élément de connexion apte à se monter dans une ouverture du boîtier et présentant un corps annulaire s’étendant autour d’un axe central en délimitant un canal de circulation d’un fluide gazeux ;
- un couvercle d’obturation du canal, le couvercle se montant sur le corps annulaire par emboîtement suivant une direction de rapprochement vers la base ;
- une membrane ou partie de filtration, perméable au gaz et apte à retenir des poussières, en permettant de réaliser une filtration de fluide gazeux dans le canal, la membrane ou partie de filtration étant déformable avec une portion mobile déplaçable en direction d’une portion d’obturation (appartenant au couvercle) en réponse à une surpression d’un côté opposé au couvercle (surpression interne), une portion déterminée du canal étant délimitée axialement entre le couvercle et une face de la membrane ou partie de filtration en regard du couvercle ; et
- au moins un organe de verrouillage verrouillant une position axiale d’emboîtement du couvercle pour laquelle le couvercle obture de manière non étanche un débouché du canal ; dans lequel le couvercle est conçu et agencé, dans la position axiale d’emboîtement, pour percer ou détériorer la membrane ou partie de filtration (qui va ainsi se déchirer ou tout du moins ne plus faire barrière comme initialement) lorsque la portion mobile est déplacée vers la portion d’obturation au-delà d’une distance de déplacement critique, ce qui permet à au moins une partie du flux gazeux de traverser sans filtration ladite membrane ou partie de filtration, et dans lequel ledit organe de verrouillage, qui est en prise contre au moins un bord de prise appartenant à l’élément de connexion afin de retenir axialement le couvercle, est apte à se désengager dudit bord de prise par déformation en cas de dépassement d’un seuil de surpression régnant dans la portion déterminée du canal et ainsi déverrouiller l’emboîtement du couvercle.
[0009] Le déverrouillage, qui se produit en réponse à un phénomène dangereux d’accumulation de pression interne (situation par exemple d’emballement thermique dans le boîtier), complète avantageusement la déchirure de la membrane pour permettre un équilibrage de pression plus rapide. Le recours à un organe de verrouillage, par exemple réalisé d’une seule pièce, permet une flexibilité dans le montage et une simplicité d’assemblage. Le couvercle peut etre du type non ajoure et/ou pourvu d’une portion d’obturation sans ouverture, de façon que :
- seul un échappement d’air par contournement ou traversée latérale d’une jupe externe du couvercle est permis ; et
- le couvercle protège la membrane en formant de préférence une unique pièce de recouvrement axial du canal.
Un tel échappement rend l’obturation du canal non étanche malgré l’effet barrière obtenu par la portion d’obturation (portion qui peut être une portion radiale pleine/non perforée du couvercle).
[0010] Dans des formes de réalisation, le couvercle comprend une portion d’obturation qui s’étend transversalement par rapport à l’axe central, un mouvement linéaire d’emboîtement du couvercle par rapport à l’élément de connexion étant réalisé suivant une première direction.
Le corps annulaire peut présenter une base annulaire permettant une retenue axiale contre le boîtier, directement ou par l’intermédiaire d’un élément d’étanchéité annulaire, le corps annulaire présentant un bord libre (typiquement distal du boîtier), opposé à la base. Dans la position axiale d’emboîtement, la paroi d’obturation est axialement proche du bord libre ou posée sur le bord libre, le déverrouillage de de l’emboîtement par déformation dudit organe de verrouillage permettant au couvercle d’être déplacé par une poussée (pression des gaz - le fluide gazeux peut comporter typiquement de l’air, quittant ou amené dans le boîtier via l’ouverture) exercée sur la paroi d’obturation suivant une deuxième direction de sens opposé à la première direction, ce grâce à quoi un retrait de la paroi d’obturation loin du bord libre peut être obtenu.
[0011 ] Selon une particularité, l’élément de connexion est réalisé d’une seule pièce et porte un élément d’étanchéité annulaire, de préférence logé dans une gorge intérieure de la base qui débouche axialement à l’opposé de la portion d’obturation, afin de réaliser une étanchéité annulaire avec le boîtier.
[0012] L’organe ou partie de verrouillage, distinct (pièce conçue séparément) de la ou des pièces constituant l’élément de connexion et distinct du couvercle, entoure ou est entourée par une zone de chevauchement entre l’élément de connexion et le couvercle. Ceci permet de réaliser un agencement compact, avec une bonne protection de la membrane lors du fonctionnement normal de compensation de pression, le couvercle pouvant par exemple disposer d’une portion d’obturation plate et d’une jupe de recouvrement au moins partiel du corps annulaire.
[0013] Dans des formes de réalisation, l’au moins un organe de verrouillage longe et/ou entoure, sur plus d’une demi-circonférence, l’un au moins parmi l’élément de connexion et le couvercle. Par exemple, la partie de verrouillage peut être en contact éventuellement discontinu avec le couvercle et en contact avec l’élément de connexion au niveau d’un ou plusieurs bords de prise. Une forme generale annulaire de l’organe de verrouillage peut être préférée. Le couvercle peut inclure une région de support, annulaire, permettant de maintenir une position axiale déterminée de l’organe de verrouillage dans laquelle cet organe pénètre dans une zone de gorge qui est en-vis-à-vis de cette région de support.
[0014] Il est avantageusement permis de réduire le nombre de pièces nécessaires pour l’assemblage de l’agencement. Le couvercle peut être compact, sans ajouter d’encombrement en hauteur significatif par rapport à l’élément de connexion. Par exemple, on peut prévoir un organe avec extrémité de perçage formé comme un extension axiale dont la base rejoint la portion d’obturation qui peut être plate. Une telle extension set disposée dans le canal délimité par l’élément de connexion.
[0015] Typiquement, le couvercle peut cumuler les fonctions suivantes : fermeture du canal de circulation/évacuation en contenant la poussée du gaz, support de l’organe de verrouillage, perçage de la membrane en cas de situation critique, avec en outre une fonction de ventilation d’urgence si la poussée des gaz dépasse un seuil de force de pression, qui peut être sensiblement le même qui celui conduisant à perforer la membrane ou qui peut être plus élevé (dans ce cas une ventilation d’urgence par retrait du couvercle est réservée à des conditions de surpression plus sévères). Ce cumul de fonctions peut alors limiter le nombre de pièces dans l’agencement. L’agencement peut être préassemblé. [0016] L’organe de verrouillage, qui est distinct du couvercle et de l’élément de connexion, ainsi que des éventuels moyens d’étanchéité associés à l’élément de connexion, est déformable sans pouvoir être écrasé ou aminci localement (le matériau de cet organe pouvant être rigide comme l’acier ou autre composant métallique), afin de déverrouiller l’emboîtement du couvercle. Ce déverrouillage est permis lorsque la surpression interne, c’est-à-dire du côté de l’air présent dans le canal d’évacuation, est trop importante. Cela peut être typiquement le cas au moment du perçage de la membrane ou dans des conditions rencontrées ultérieurement.
[0017] Dans des formes de réalisation, le verrouillage est réalisé par une pièce, organe de verrouillage ou partie de verrouillage qui entoure ou est entouré(e) par une zone de chevauchement entre l’élément de connexion et le couvercle, en venant en prise contre l’au moins un bord de prise.
[0018] Avec cet agencement, il est permis à la fois de répondre :
- au besoin de faire mieux circuler le fluide gazeux dans le canal, en créant une dérivation de la membrane après son perçage, ce qui est avantageux si la perte de charge liée à la membrane devient un problème
- à une situation d’urgence/emballement thermique.
Eventuellement, une dureté ou raideur adaptée de l’organe de verrouillage peut permettre de déverrouiller en même temps que l’effet de dérivation de la membrane qui vient d’être percée. [0019] L’agencement permet de s’affranchir d’un inconvenient lie a la perte de charge, en cas de surpression anormale, tout en étant de conception est simplifiée. La partie de verrouillage sert à verrouiller, de façon mécanique typiquement, la position fermée du couvercle tout en autorisant la ventilation par sa déformation, dans les conditions de surpression correspondant à un besoin pour une ventilation d’urgence. La déformation peut être une déformation élastique, le cas échéant utilisée lors d’un déplacement d’emboîtement, avant le verrouillage qui peut résulter d’une force de rappel élastique vers la conformation par défaut de la partie de verrouillage. La déformation, typiquement dans un plan transverse, produite lors du montage ou emboîtement (en réponse à une force de poussée) peut être répétée en réponse à la force de traction en situation de surpression importante sous le couvercle, ce qui autorise la ventilation d’urgence.
[0020] Avantageusement, le verrouillage peut être permis en utilisant une seule pièce constituant un organe de verrouillage unique, qui vient en prise radialement vers l’intérieur sous un bord de prise correspondant. Que la réalisation du verrouillage soit permise par une telle pièce ou par une partie de verrouillage fonctionnellement équivalente, on comprend que les moyens de verrouillage peuvent se monter sélectivement ailleurs que dans les zones d’étanchéité, de préférence en montant préalablement ces moyens de verrouillage sur le couvercle. Des pièces d’étanchéité peuvent être montées contre des régions de fixation éloignées, typiquement prévues sur l’élément de connexion : il est permis de réaliser un assemblage sans aucune interférence entre la ou les zones d’étanchéité et la zone de prise pour le verrouillage.
[0021] L’agencement peut être assemblé en obtenant le verrouillage. Une conception préassemblée, sans mobilité du couvercle verrouillé, permet à l’agencement de pouvoir obturer efficacement l’ouverture et conserver l’intégrité de la membrane (proche des moyens de perçage appartenant au couvercle), dans un environnement soumis à des vibrations. C’est le cas notamment lorsque le boîtier de batterie est monté dans un véhicule motorisé, par exemple une automobile ou autre engin roulant.
[0022] Dans des options de réalisation, la membrane poreuse est conçue pour garantir l’étanchéité à l'huile, à l'eau et à la poussière.
[0023] La membrane peut être en matériau hydrophobe et/ou forme une barrière à l’eau.
[0024] Optionnellement, l’au moins un organe de verrouillage est supporté par le couvercle, par exemple en pouvant se déformer avec un débattement radial de segments d’engagement espacés les uns des autres et distribués dans deux branches ou moitiés exerçant une fonction de serrage sur un portion du connecteur/élément de connexion insérée entre ces branches/moitiés par l’action d’emboîtement longitudinal.
[0025] L’au moins un organe de verrouillage est par exemple monté sur le couvercle pour suivre aussi bien :
- le mouvement linéaire correspondant à l’emboîtement, suivant la première direction ; - que le mouvement linéaire inverse en cas de ventilation d’urgence, suivant ladite deuxième direction.
[0026] Selon une particularité, le couvercle présente une portion tubulaire apte à loger intérieurement (donc entourer) une portion d’insertion prévue dans l’élément de connexion, la portion d’insertion étant par exemple sous forme de projection annulaire dans l’élément de connexion.
[0027] Typiquement, l’organe de verrouillage, supporté par la portion tubulaire/annulaire du couvercle, est adapté pour venir s’engager, de préférence par le dessous, contre au moins un bord de prise formé dans une portion d’insertion appartenant au corps annulaire, afin de verrouiller la position axiale d’emboîtement du couvercle.
Dans des formes de réalisation, ce verrouillage est réalisable uniquement dans une position de chevauchement de la portion tubulaire autour de la portion d’insertion. L’organe de verrouillage peut s’étendre ou s’insérer (s’insérer latéralement) dans au moins un évidement ou fenêtre de la portion tubulaire, afin d’exercer une action de serrage contre la portion d’insertion. L’organe de verrouillage peut être déformable (élastiquement) par déformation radiale vers l’extérieur.
[0028] Dans des formes de réalisation, l’organe de verrouillage s’étend de façon annulaire autour de l’axe central. Les moyens de verrouillage peuvent consister en un seul élément monobloc, formant un organe de verrouillage unique.
[0029] Dans des exemples de construction de l’organe de verrouillage, il est prévu une ou plusieurs des dispositions suivantes :
- l’organe de verrouillage est réalisé d’une seule pièce.
- l’organe de verrouillage est réalisé à base d’un matériau minéral, par exemple en matière métallique, sans matériau plastique ou silicone (non élastomère par exemple).
- l’organe de verrouillage est réalisé dans matériau non extensible.
- la pièce est apte à être déformée sans pliage, c’est-à-dire en conservant sa géométrie/forme géométrique générale, de préférence par modification d’un espacement entre deux extrémités de cette pièce qui sont voisines l’une de l’autre.
- l’organe de verrouillage est allongé, par exemple de type filaire, et s’étend entre un bord circonférentiel interne et un bord circonférentiel externe, l’organe de verrouillage étant déformable sans variation de la largeur définie/délimitée entre le bord circonférentiel interne et le bord circonférentiel externe.
- la plus courte dimension de l’organe de verrouillage est une hauteur mesurée suivant une direction parallèle à l’axe central, la hauteur étant par exemple inférieure ou égale à 8 mm.
- l’organe de verrouillage est plat, et de préférence disposé sensiblement dans un plan perpendiculaire à l’axe central.
- l’organe de verrouillage est apte à enserrer la portion d’insertion au travers de la portion tubulaire.
- des fenêtres sont prévues avec une délimitation par des rebords axiaux, sur le couvercle, les moyens ou organe(s) de verrouillage siegeant/reposant axialement sur au moins deux de ces rebords axiaux.
- l’au moins un organe de verrouillage consiste en une agrafe qui présente deux branches d’enserrement reliées à une même portion intermédiaire.
- l’organe de verrouillage présente une symétrie par rapport à un plan.
- l’organe de verrouillage est réalisé à partir d’un brin métallique présentant une forme générale annulaire avec un unique débouché latéral situé entre deux branches ou moitiés de l’organe de verrouillage.
- l’organe de verrouillage est en matériau composite, éventuellement chargé en fibres de verre et/ou en particules minérales, de préférence sans inclure de métal.
- l’organe de verrouillage présente deux branches aptes à s’écarter, avec deux extrémités libres délimitant une ouverture ou passage d’accès de largeur déterminée.
- l’organe de verrouillage inclut un ou plusieurs segments d’engagement, chacun mobile radialement vers l’extérieur ou vers l’intérieur en cas d’application d’un effort allant à l’encontre d’une force de rappel élastique rappelant l’organe vers une conformation de serrage.
- l’écartement entre deux régions de contact entre l’organe de verrouillage et l’élément de connexion, qui sont réparties sur les deux branches, peut être supérieur à la largeur déterminée.
- l’organe de verrouillage s’étend dans un plan qui est un plan transversal à l’axe central, de préférence perpendiculaire à l’axe central, et optionnellement perpendiculaire à la direction d’emboitement du couvercle.
[0030] Les caractéristiques exposées dans les paragraphes suivants peuvent, optionnellement, être mises en œuvre, indépendamment les unes des autres ou en combinaison les unes avec les autres :
- la portion d’insertion est une projection annulaire, axialement saillante depuis la base, qui s’insère linéairement dans la portion tubulaire conçue en tant que jupe (jupe extérieure typiquement) du couvercle.
- le jupe du couvercle est pourvue d’au moins une entaille ou fenêtre de réception d’un segment d’engagement appartenant à l’organe de verrouillage.
- l’organe de verrouillage est accessible par l’extérieur du couvercle, à l’état préassemblé de l’agencement de ventilation.
- - l’organe de verrouillage est monté dans un volume interne du couvercle.
- l’élément de connexion présente un bord prise de forme annulaire et/ou distribué dans au moins deux tronçons espacés l’un de l’autre (bord de prise sous lequel vient s’engager l’organe de verrouillage).
- chaque bord de prise s’étend dans une région annulaire concentrique par rapport à une région de support annulaire entourant ou entourée par ce bord de prise.
- la région de support annulaire appartient au couvercle pour supporter l’organe de verrouillage.
- l’organe de verrouillage est maintenu solidaire du couvercle par la région de support annulaire, aussi bien dans une première configuration d’enserrement avec contact contre l’élément de connexion (correspondant à une configuration de verrouillage de l’emboîtement) que dans une deuxième configuration d’enserrement compatible avec un désemboîtement du couvercle par rapport au corps annulaire.
- le couvercle présente en outre une partie de support reliée, de préférence axialement, à la portion d’obturation, pour porter l’organe de verrouillage.
- la partie de support comporte un anneau ou portion périphérique agencée pour porter l’organe de verrouillage.
- la partie de support inclut une projection à pointe, organe de perçage ou terminaison dentée permettant de percer/perforer la portion mobile de la membrane.
- il est prévu, dans la partie de support, des moyens de déplacement ou déchirure de la membrane, de préférence sous la forme d’une extrémité axialement saillante par rapport à l’anneau, en faisant saillie suivant une direction allant à l’opposé de la portion d’obturation.
- l’organe de verrouillage s’étend de façon annulaire en longeant circonférentiellement une face interne du corps annulaire appartenant à l’élément de connexion.
- l’organe de verrouillage permet de retenir axialement le couvercle dans la position d’emboîtement en venant en prise contre au moins un relief interne inclus dans la face interne du corps annulaire.
- le corps annulaire peut être réalisé d’une seule pièce en matériau rigide.
- le corps annulaire est adapté pour s’insérer partiellement dans un espace annulaire qui est prévu dans un volume interne du couvercle, en s’insérant entre une jupe du couvercle et une tige centrale de perçage appartenant au couvercle.
[0031] Selon un autre aspect, il est proposé une utilisation d’un organe déformable pour verrouiller l’emboîtement d’un couvercle afin d’obturer une ouverture prévue dans un boîtier de batterie, en particulier comprenant une ou plusieurs batteries, tout en permettant une ventilation d’urgence en cas de surpression de gaz dans le boîtier. Selon cette utilisation, l’organe déformable est disposé pour entrer en prise contre une surface de butée axiale appartenant à un élément de connexion formant un canal de circulation de fluide gazeux obturé par le couvercle, avec la particularité que :
- l’élément de connexion est monté dans ladite ouverture et supporte une membrane perméable au gaz apte à retenir des poussières, la membrane permettant de réaliser une filtration de fluide gazeux dans le canal (tout le flux ainsi canalisé devant par exemple traverser la membrane), la membrane étant déformable avec une portion mobile déplaçable en direction d’une portion d’obturation du couvercle, en réponse à une surpression d’un côté opposé au couvercle, une portion déterminée du canal étant délimitée axialement entre le couvercle et une face de la membrane en regard du couvercle, en étant entourée par un corps annulaire de l’élément de connexion ; - le couvercle se monte sur le corps annulaire par emboîtement, suivant une premiere direction, parallèlement à l’axe central, en réalisant une fermeture non étanche d’un débouché du canal ; et
- l’organe de verrouillage verrouille la position axiale d’emboîtement du couvercle ; avec la particularité que le couvercle permet de percer ou détériorer la membrane lorsque la portion mobile est rapprochée du couvercle au-delà d’une distance de déplacement critique, ce qui permet à au moins une partie du flux gazeux de traverser ladite membrane sans filtration, et que l’organe de verrouillage est déformable, de préférence élastiquement déformable, de façon à :
- exercer une force de rappel radialement contre une face du corps annulaire, pour permettre au moins un contact dudit organe avec l’élément de connexion ; et
- déverrouiller l’emboîtement du couvercle lorsque, postérieurement au perçage ou détérioration de la membrane, la surpression régnant dans la portion déterminée du canal dépasse un seuil permettant de surmonter ladite force de rappel, ce grâce à quoi le couvercle peut être repoussé suivant une deuxième direction opposée à la première direction.
[0032] L’organe de verrouillage peut consister en une pièce annulaire préalablement montée sur le couvercle. Indépendamment de sa conception en une ou plusieurs pièces, cet organe peut être disposé de façon à entourer une zone de chevauchement entre l’élément de connexion et le couvercle, ou à être entouré par cette zone de chevauchement. [0033] Selon un autre aspect, il est proposé un procédé d’assemblage de l’agencement de ventilation présenté précédemment, en utilisant l’élément de connexion apte à se monter dans une ouverture d’un boîtier de batterie en délimitant le canal de circulation de fluide gazeux, le procédé comprenant les étapes consistant essentiellement à :
- disposer la membrane transversalement dans le corps annulaire pour permettre une filtration d’un flux gazeux circulant dans le canal;
- monter le couvercle sur le corps annulaire par emboîtement en direction de la membrane, de sorte que la portion d’obturation recouvre un débouché axial du canal et recouvre la membrane, une extrémité pointue ou coupante incluse dans le couvercle étant placée en regard de la membrane ;
- verrouiller la position axiale d’emboîtement du couvercle par l’au moins un organe de verrouillage ; l’au moins un organe de verrouillage étant mis en place sur le couvercle avant l’emboîtement, l’emboîtement étant réalisé de façon que l’au moins organe de verrouillage :
- vienne en prise contre au moins un bord de prise formé latéralement sur le corps annulaire, et
- reste déformable pour permettre de déverrouiller l’emboîtement du couvercle lorsque la surpression du cote du fluide gazeux present dans la portion determinee du canal d’évacuation dépasse un seuil.
[0034] Cet assemblage est simple de mise en œuvre et peut être rapide, la membrane pouvant être préalablement soudée sur un bord annulaire ou épaulement intérieur du corps annulaire. Il est permis d’utiliser un seul organe de verrouillage mobile avec le couvercle pour les actions de verrouillage et déverrouillage Une fixation de l’agencement sur le boîtier, par exemple par une connexion baïonnette avec une insertion au moins partielle de la base au travers de l’ouverture du boîtier, peut être réalisée avant ou après l’emboîtement.
[0035] Selon une particularité, l’au moins un organe de verrouillage est une pièce mise en place sur le couvercle avant l’emboîtement, en écartant deux extrémités opposées de ladite pièce qui est déformable, avant d’enserrer une région annulaire de support appartenant au couvercle.
[0036] Selon une particularité, le verrouillage par l’organe de verrouillage est obtenu dans une unité de ventilation préassemblée qui ne recouvre pas encore l’ouverture du boîtier de batterie. L’agencement peut dont être transporté, conditionné et livré de façon robuste, sans risque de détachement du couvercle, et permet de limiter le nombre d’étape(s) de mise en place de l’agencement sur le boîtier de batterie. Un simple vissage ou une connexion baïonnette peut permettre d’obtenir l’étanchéité grâce au joint de la base, tandis que le couvercle va rester dans sa configuration d’obturation non étanche, pleinement emboîté sur l’élément de connexion.
Brève description des dessins
[0037] D’autres caractéristiques, détails et avantages apparaîtront à la lecture de la description détaillée ci-après, et à l’analyse des dessins annexés, sur lesquels : la figure 1 montre, avant leur assemblage, deux parties constitutives d’une unité de ventilation apte à se monter directement sur une paroi d’un boîtier de batterie, afin d’obturer une ouverture de cette paroi, la partie à couvercle étant illustrée par-dessous avec l’organe de verrouillage monté dans une gorge annulaire, radialement sur l’extérieur d’un anneau rigide inclus dans le couvercle.
La figure 2A est une vue en coupe longitudinale de l’agencement de ventilation de la figure 1 , dans un état préassemblé avec une projection du connecteur en saillie axialement pour se positionner entre une jupe externe du couvercle et un organe de verrouillage placé intérieurement dans le couvercle. la figure 2B est la même vue que la figure 2A, illustrant un exemple de compensation de pression avec une circulation d’un flux gazeux au travers d’une membrane, dans un canal obturé de façon non étanche par le couvercle. la figure 3 est une vue en coupe transversale d’une variante d’agencement de ventilation, permettant d'illustrer un exemple d’engagement entre un organe de verrouillage porté par le couvercle et des surfaces de retenue prévu sur un élément de connexion de forme generale annulaire. la figure 4 est une vue en perspective d’une pièce formant un support de montage du couvercle. la figure 5 montre un exemple de montage de l’unité de ventilation, qui est ici similaire à celle de la figure 1 , sur une face externe d’une paroi du boîtier de batterie.
La figure 6 illustre, par deux vues successives d’un agencement de ventilation selon la variante de la figure 3, un exemple de retrait du couvercle en réponse à une poussée par des gaz chauds sur ce couvercle, avec une force de poussée qui surmonte la force de rappel élastique d’une agrafe de serrage constituant l’organe de verrouillage.
Description des modes de réalisation
[0038] Il est exposé ci-après, de façon détaillée, plusieurs exemples de modes de réalisation non limitatifs. Sur les différentes figures, des références identiques indiquent des éléments identiques ou similaires.
[0039] En référence aux figures 1 , 2B, 5 et 6, il est montré une unité de ventilation/compensation de pression pouvant être livrée comme une unité préassemblée, prête à obturer une ouverture O d’un boîtier de batterie en se montant typiquement du côté d’une face externe d’une coque ou plaque du boîtier P. Dans ce qui suit, cette unité préassemblée est appelée agencement 1 de ventilation. Dans des options préférées, l’agencement 1 présente une partie de support incluant ou consistant en un élément de connexion 2 pourvu de moyens de fixation MF, par exemple formés comme des pattes d’insertion/retenue pour le maintien en position sur le boîtier de batterie. Les moyens de fixation MF peuvent être prévus dans une base B de l’élément de connexion 2, en s’étendant depuis une partie intérieure qui est optionnellement insérable à l’intérieur du boîtier de batterie. L’élément 2 peut se composer essentiellement d’un connecteur rigide, optionnellement pourvu d’un joint J monté ou rapporté sur ce connecteur.
[0040] En référence à la figure 5, l’élément de connexion 2 peut inclure une partie intérieure (insérée dans le boîtier de batterie) non visible à l’état monté et une partie extérieure de forme générale annulaire. L’élément de connexion 2 dispose d’un corps annulaire 20 ouvert à ses deux extrémités axiales et pouvant optionnellement permettre de serrer un joint J contre le boîtier de batterie. Comme montré sur les figures 1 à 2B, 4 et 6, le corps annulaire 20 correspond à une bague ou organe tubulaire similaire, qui s’étend longitudinalement autour d’un axe central X, jusqu’à un bord libre 21 axialement distal par rapport à l’ouverture O.
[0041] Les moyens de fixation MF peuvent être inclus dans une pièce constituant le corps annulaire 20 de l’élément de connexion 2. Plus généralement, l’élément de connexion 2 peut présenter un corps 20 qui est rigide, moulé par injection en une seule pièce, et incluant des moyens de fixation MF prevus dans une partie de connexion correspondant a la base B.
[0042] Sur la figure 1 , on peut voir que la base B peut présenter une portion radiale annulaire PR qui inclut ou forme le fond d’une gorge orientée vers le boîtier en permettant de recevoir un joint J annulaire. La gorge G1 peut s’étendre axialement sous une partie de fixation coopérant avec un couvercle 3. Le joint J présente une hauteur typiquement plus grande que la profondeur de la gorge G1 . Plus généralement, le joint J peut faire saillie vers le bas (ici vers le boîtier) en présentant ainsi une surface qui s’étend hors de la gorge G1 et apte à s’appuyer axialement contre le boîtier de batterie. Les faces annulaires de délimitation de la gorge G1 peuvent présenter, chacune, des nervures ou reliefs saillants de retenue du joint J annulaire. Ces reliefs ou nervures, distribuées de façon espacée suivant la direction circonférentielle, font saillie radialement vers l’intérieur de la gorge G1 .
[0043] Des moyens de connexion à baïonnette, avec des pattes en saillie radialement vers l’extérieur, peuvent constituer tout ou partie de ces moyens de fixation MF. Ici par exemple, les pattes coopèrent avec une bordure de l’ouverture O du boîtier disposant de plusieurs fentes radiales spécifiques distribuées de la même façon que ces pattes. Un mouvement de rotation peut permettre de bloquer la position de l’élément de connexion 2, avec un alignement par rapport à un centre de l’ouverture O. Dans des variantes, la connexion se fait avec un vissage ou avec tout type de rotation pour bloquer l’élément de connexion 2 axialement. Une fixation avec déformation d’un joint à fonction d’ancrage peut aussi être réalisée, le cas échéant sans rotation.
[0044] Les moyens de connexion à baïonnette ou, plus généralement, moyens de fixation MF, peuvent être disposés radialement plus près de l’axe central X que ne l’est la gorge G1 . La face latérale externe de la base B ou embase de l’agencement 1 rejoint une face supérieure annulaire de la base B, visible sur les figures 2A, 3 et 4, qui appartient à portion radiale PR. Le corps annulaire 20 présente une projection en saillie axialement depuis la portion radiale PR.
[0045] Comme montré notamment aux figures 1 , 2A et 2B, cette projection 23 peut prolonger axialement la base B de façon que la base B et la projection 23 délimitent une face interne F21 (commune) annulaire de l’élément de connexion 2. Plus généralement, l’agencement 1 forme typiquement au moins un conduit, ici par l’élément de connexion 2. Le corps annulaire 20 délimite alors un canal C2 d’évacuation d’air communiquant via l’ouverture O avec l’intérieur du boîtier
[0046] Dans l’exemple non limitatif des figures 1 à 6, il est prévu au moins une membrane 5 ou une partie de filtration adaptée, qui est disposée de façon transversale par rapport à l’axe central X. Ici, la membrane 5 permet une filtration de l’air passant dans le canal C2, ce qui permet de retenir des poussières. La membrane 5, perméable au gaz, réalise une filtration de fluide gazeux dans le canal C2 en pouvant se deformer sous l’action d’une pression significative du flux gazeux sortant du boîtier de batterie. En référence aux figures 2A et 2B, il est illustré à titre d’exemple non limitatif une position typique et un fonctionnement normal de la membrane 5, avec un flux sortant f qui est modéré et qui traverse une zone d’échappement e1 qui peut être étroitement délimitée dans une zone de chevauchement Z2 entre une portion ou projection 23 de l’élément de connexion 2 et le couvercle 3 maintenu dans une position d’obturation, ici une position d’obturation axiale par rapport au débouché supérieur du canal C2. Plus généralement, on comprend que l’agencement 1 est pourvu de moyens d’obturation du canal C2, de façon non hermétique aux gaz sortants. La circulation de ces gaz sortants est illustrée par des flèches pleines dans le cas de la figure 2B. Comme bien visible, une voie d’échappement périphérique/sur la zone d’emboîtement peut être créée.
[0047] Une sous-portion déterminée PC du canal C2 peut être délimitée axialement entre une portion d’obturation 30 appartenant au couvercle 3 et la membrane 5, par exemple du côté d’une face de la membrane directement en regard d’une face interne (côté boîtier de batterie) de la portion d’obturation. La membrane 5 dispose d’une portion mobile 5a déplaçable en direction de la portion d’obturation 30, en réponse à une surpression d’un côté opposé au couvercle 3.
[0048] Sur le couvercle 3, une tige, par exemple une tige centrale, ou toute partie adaptée pour percer ou ôter à une partie de la membrane 5 sa fonction de filtration, peut être prévue pour compenser un différentiel de pression trop important. Ce moyen actionneur pour libérer (dans le canal C2) un passage sans filtration des gaz par la membrane 5 est ici un élément rigide qui est fixe par rapport au reste du couvercle 3. Un tel élément rigide est par exemple sous la forme d’une colonne 34a ou extension axiale se terminant par au moins une extrémité 6 typiquement en pointe, lame ou extrémité adaptée de perçage de la toile ou couche filtrante de la membrane 5.
[0049] Ce perçage est ici réalisé dans la portion mobile 5a qui peut se soulever jusqu’à atteindre l’extrémité 6, ce qui correspond à un déplacement au-delà d’une distance de déplacement critique. Une voie de passage ou ouverture 05 est ici créée par exemple à distance du bord de liaison (éventuellement par soudure dans une zone annulaire) avec l’élément de connexion 2. Ceci permet à au moins une partie du flux gazeux de traverser sans filtration la membrane 5 ou partie de filtration similaire.
[0050] Il est optionnellement prévu un épaulement externe du corps annulaire 20, permettant de relier face externe F22 de la projection 23 à une face externe de la base qui peut présenter des échancrures ou fentes, distribuées par exemple dans les mêmes secteurs angulaires que les moyens de fixation MF, ce qui peut aider à l’installation du joint J et/ou faciliter des déformations de matière dans des zones de la plaque P de boîtier sollicitées axialement par/depuis l’interieur par les moyens de fixation MF. Des méplats 29 ou autres reliefs facilitant une prise, optionnellement par un outil de serrage/desserrage, peuvent être distribuées en outre sur la face latérale de la base B qui est décalée radialement sur l’extérieur par rapport à la projection 23 grâce à l’épaulement externe du corps 20.
[0051] Dans l’exemple non limitatif des figures 1 et 2B, on comprend que le joint J peut s’appuyer sur une zone annulaire de siège prévue sur le boîtier, autour de l’ouverture O, typiquement sans pénétrer intérieurement dans le boîtier. Ce joint J peut être un joint annulaire, par exemple en matériau élastomère, venant axialement en contact avec le boîtier, sur une face externe de ce dernier. On a illustré ici un ou plusieurs joints qui sont rapportés ou intégrés à l’élément de connexion 2, afin de réaliser notamment un contact annulaire étanche dans une zone périphérique située autour d’une circonférence de l’ouverture O, pour un contact d’étanchéité ici aux gaz. Par exemple, le joint J porté par la base B du corps 20 est sollicité axialement contre la plaque P du boîtier de batterie incluant l’ouverture O. Bien entendu, un joint pourrait aussi être monté directement sur la plaque P, par exemple sur une zone de gorge adaptée, au niveau de laquelle une action de serrage axial et/ou radial peut être exercée sur le joint par la base B, pour une configuration verrouillée à l’aide des moyens de fixation MF.
[0052] Le joint J peut être monté par serrage dans la gorge G1 annulaire prévue dans la base B de l’élément de connexion 2, le joint J appartenant à l’unité préassemblée du type par exemple montré sur les figures 1 -2B et 6. L’ouverture O peut être circulaire ou de toute forme adaptée. L’agencement 1 forme un conduit, ici par l’élément de connexion 2. Le corps annulaire 20 délimite alors le canal C2 d’évacuation d’air communiquant via l’ouverture O avec l’intérieur du boîtier. Le boîtier peut lui-même renfermer des modules de batterie, de sorte que la plaque du boîtier P n’est pas en contact direct avec du liquide ou substance fluide intervenant dans des réactions d’électrochimie.
[0053] La base B peut correspondre à une extrémité annulaire du corps 20, à l’opposé du bord libre 21 annulaire de ce corps 20. L’agencement 1 est pourvu du couvercle 3 monté sur l’élément de connexion 2 et permettant d’obturer l’ouverture O, ici dans une position emboîtée non étanche, avec typiquement un chevauchement entre une jupe externe 33 du couvercle 3 et la projection annulaire 23 formée par le corps 20 à l’opposé de la base B. En raison de ce chevauchement, le bord libre 21 s’étend dans un volume intérieur V3 du couvercle, délimité par la jupe 33.
Exemple de réalisation d’un passage pour les gaz en fonctionnement normal
[0054] L’élément de connexion 2 dont l’embase ou base B en une forme de douille permet la fixation au boîtier de batterie, peut former au-dessus de la base B une portée cylindrique ou autre forme tubulaire compatible avec la formation d’une voie d’échappement e1 , eventuellement annulaire. La projection annulaire 23 inclut ici une gorge externe G2 débouchant latéralement vers l’extérieur et qui n’est pas rempli par un élément d’étanchéité ou, alternativement, rempli par un élément d’étanchéité qui présente une ou des discontinuités permettant à l’air de passer de la portion PC à l’extérieur du canal C2 (au- delà du couvercle 3).
[0055] Le couvercle 3 peut être de conception simple, par exemple sans support ou relief de retenue d’un joint quelconque. Ici, le couvercle 3 présente une portion d’obturation 30 principale pouvant correspondre à une partie de fond, depuis laquelle s’étend une paroi latérale, tubulaire, formant une jupe 33 du couvercle 3. Comme bien visible sur la figure 2B, c’est le long de cette jupe externe qu’une voie d’échappement peut être prévue, rendant l’obturation non étanche malgré l’effet barrière aux gaz de la portion d’obturation 30.
[0056] En référence aux Figures 1 , 2A-2b, 5 et 6, le couvercle 3 présente une ou plusieurs gorges permettant de supporter au moins un organe de verrouillage 4, 104, dans une région qui n’interfère ni avec la circulation des gaz au travers de la membrane 5 ni avec la mobilité de la membrane 5.
[0057] Comme visible sur les figures 2A et 2B, la jupe 33 du couvercle 3 peut être plus épaisse à distance de son bord annulaire, avec un épaulement dans sa face interne annulaire, ou en tout cas délimitant une circonférence intérieure qui varie pour un effet d’évasement. Ceci permet un premier centrage de la jupe 33, sans frottement, lorsque le couvercle 3 commence à recouvrir la projection annulaire 23. La correspondance de géométrie et le faible jeu, par exemple inférieur à 5 mm, entre le couvercle 3 et la projection 23, permet un guidage. Ce guidage/premier centrage évite de disposer le couvercle de façon inclinée par rapport à l’axe central X et empêche un perçage accidentel de la membrane 5 lors de l’emboîtement. Ensuite le couvercle 3 est emboîté complètement pour disposer la portion d’obturation 30 au plus près du bord libre 21 ou en contact (typiquement discontinu) avec ce bord libre 21 .
Maintien en position du couvercle
[0058] Le couvercle 3 peut être fixe par rapport à l’élément de connexion 2, en l’absence de ressort axial ou quelconque pièce autorisant un degré de liberté en translation ou rotation. Dans certaines options, un effet anti-rotation est aussi procuré par l’action d’un organe de verrouillage 4 ou 104 typiquement rapporté sur le couvercle 3 et venant en prise sur une région de retenue prévue dans l’élément de connexion 2. Plus généralement, un tel organe 4, 104 permet en pratique d’empêcher un retrait accidentel du couvercle 3, par exemple en cas d’à-coup lorsque le boîtier de batterie est embarqué dans un véhicule motorisé. Dans la direction d’emboîtement du couvercle 3, un arrêt de ce dernier peut être permis lorsque des languettes L3 formées sur la jupe 33, en faisant saillie axialement à l’opposé de la partie d’obturation 30 transversale, viennent buter sur un epaulement externe annulaire de l’élément de connexion 2, comme visible par exemple sur la figure 5.
[0059] Indépendamment du fait de monter à l’avance ou non le couvercle 3 sur l’élément de connexion 2, il peut être prévu que la position d’obturation non étanche de ce couvercle 3 soit verrouillée avec une action de verrouillage impliquant une résistance supérieure à celle d’un quelconque frottement entre une face interne du couvercle 3 et la partie fixe sur laquelle est montée la membrane 5.
[0060] Plus généralement, un verrouillage de la position emboîtée du couvercle 3 est réalisé à l’aide d’un élément conçu séparément de moyens d’étanchéité J. Typiquement, cet élément ne joue aucun rôle dans l’obtention d’un contact d’étanchéité tout en bloquant axialement la position du couvercle 3. Ici, cet élément est sous forme d’un organe de verrouillage 4, 104, de préférence réalisé d’une pièce déformable avec un effet ressort ou de rappel élastique vers une position de serrage qui s’exerce pour maintenir une partie du couvercle 3 au même niveau qu’un bord de prise BP prévu sur l’élément de connexion 2. Par exemple, l’organe de verrouillage 4, 104 peut se présenter sous la forme d’une pince, d’un crochet en agrafe ou toute structure adaptée pour un serrage. Un accrochage le long d’une circonférence du corps annulaire 20 peut être réalisé en répartissant des zones de butée axiale dans au moins deux ou trois secteurs angulaires distincts, de préférence en utilisant une pièce commune pour réaliser ces contacts.
[0061 ] Dans une forme de réalisation, l’organe de verrouillage 4, 104 présente une symétrie par rapport à un plan médian, en délimitant une région d’enserrement avec contact, entre deux branches B1 , B2 réparties de part et d’autre de ce plan de symétrie P4 (voir la figure 3 par exemple). La pièce formant l’organe 104 dans la figure 1 peut présenter une telle symétrie en pouvant présenter une forme de O fendu d’un côté. Une telle pièce peut se déformer radialement en s’éloignant ou en se rapprochant du fond de la gorge de support, ici une gorge continue annulaire, qui porte cet organe 104. Dans des variantes, l’organe de verrouillage est asymétrique. Eventuellement, l’organe de verrouillage présente une branche plus déformable que l’autre et/ou qui est pliée intérieurement davantage (vers une zone centrale intérieure autour duquel s’étend cet organe) que l’autre branche.
[0062] La position axiale d’emboîtement du couvercle 3, montrée par exemple sur la figure 1 ou à gauche sur la figure 6 peut être verrouillée dans un état préassemblé de l’unité de ventilation. Dans des options, une indexation en rotation du couvercle 3 par rapport au corps 20 est permise par un guidage à l’aide d’un relief d’indexation ; ceci peut être le cas lorsque la portion mobile 5a de la membrane n’est pas centrée par rapport à l’axe X. Par exemple dans le cas de la figure 4, des cannelures ou reliefs saillants complémentaires d’évidement longitudinaux placés sur l’élément de connexion peuvent permettre de mettre en correspondance (dans des memes secteurs angulaires), des gorges 12 du corps 20 et, dans le couvercle 3, les évidements ou fenêtres 300 d’accès à ces gorges 12.
[0063] L’organe de verrouillage 4, 104 est ici porté par le couvercle 3 et peut présenter une configuration plane, sans possibilité de translation parallèlement à l’axe central X par rapport au couvercle 3 après avoir été monté dans une région de support.
[0064] Une fois le couvercle 3 emboîté, l’organe de verrouillage 4, 104 peut entourer une zone de chevauchement Z2 ou Z2’, visible par exemple sur la figure 2A ou la figure 6, entre l’élément de connexion 2 et le couvercle 3. La structure annulaire de cet organe 4, 104, ici non fermée avec deux moitiés ou branches B1 , B2 ayant des terminaisons ou extrémités libres 41 , 42, permet de placer l’organe de verrouillage 4, 104 autour d’une région de support, appartenant au couvercle 3, qui est ajourée et/ou évidée au moins partiellement.
[0065] Dans l’exemple de la figure 1 , l’organe de verrouillage 104 est entouré étroitement par une face interne du corps annulaire 20, pourvue de reliefs R3 formant des rebords de prise, pour un accrochage/retenue axiale du couvercle 3. L’organe 104 est par exemple logé dans un évidement en forme de gorge comme montré sur les figures 1 à 2B, cet évidement étant formé sur un anneau 34c d’une partie de support 34 intérieure, qui s’étend dans le canal C2 et plus particulièrement dans la portion PC de ce canal C2, depuis la portion d’obturation 30.
[0066] La région de support peut être une région circonférentielle, de préférence avec au moins deux renfoncements, évidements, encoches, fenêtres ou zones de réception équivalentes formée extérieurement sur la région de support. En référence aux figures 4 à 6, la présence d’évidements ou fenêtres 300 rend accessible une partie d’insertion formée dans l’élément de connexion 2, ici logée intérieurement par rapport au couvercle 3, ce qui permet à des portions rentrantes/saillantes vers l’intérieur de l’organe de verrouillage 4 d’être insérées dans ces évidements ou fenêtres 300 et de venir en prise contre au moins une surface S32 de butée axiale appartenant à l’élément de connexion 2. La surface S32 peut correspondre à la délimitation d’une entaille, une gorge, résultant d’une structure à reliefs et/ou changement de section prévue sur l’élément de connexion, au niveau de la zone de chevauchement Z.
[0067] Dans ce type d’option, on comprend que l’organe de verrouillage 4, retenu axialement par le couvercle 3 (par exemple par blocage entre des délimitations axiales du ou des évidements/fenêtres 300) peut s’engager alors sous un rebord ou bord de prise BP prévu sur l’élément de connexion 2, ce qui suffit à prévenir le retrait du couvercle 3 et verrouiller la position emboîtée de ce couvercle 3.
Déverrouillage en complément d’un perçage de membrane [0068] L’organe de verrouillage 4, 104 présente une déformabilité pouvant permettre de relâcher le serrage de l’élément de connexion 2, lorsque le couvercle 3 est soumis à une poussée importante des gaz, qui sont par exemple des gaz chauds HG présents à l’intérieur du boîtier de batterie. En référence aux figures 2A-2B et 3, on peut voir que l’organe de verrouillage 4, 104 sous forme d’agrafe permet le serrage uniquement lorsque la force de rappel élastique des moitiés ou branches B1 , B2 suffit à établir une prise sous le ou les reliefs/surfaces de retenue R3, S32 prévus sur l’élément de connexion 2, en particulier prévus sur une partie d’insertion venant se loger dans le volume interne V3 du couvercle 3.
[0069] Lorsque la surpression du côté de l’air/gaz présent dans le canal d’évacuation C2 a déjà permis de percer la membrane 5 et dépasse en outre un seuil, l’une au moins des deux branches B1 , B2 va s’écarter de l’autre, de sorte que l’écartement ou distance D entre les extrémités 41 , 42 de l’organe de verrouillage 4, 104 va être agrandi par rapport à la distance d nominale correspondant à la configuration habituelle de l’organe de verrouillage 4, comme illustré par exemple sur la figure 6. Cet écartement D est suffisant pour que l’effet de butée axiale contre le bord de prise BP ne suffise plus à bloquer le couvercle 3 qui est repoussé suivant la direction D2 (visible sur les figures 5-6 et correspondant à un mouvement d’écartement du couvercle 3 par rapport à la plaque P du boîtier où est prévue l’ouverture O.
[0070] Une fois le couvercle 3 désengagé/ écarté suivant la direction D2, le flux F gazeux qui va pouvoir s’échapper du boîtier de batterie via un débouché du canal C2 va être alors élevé par comparaison avec le flux f modéré pouvant s’échapper dans la position d’obturation du couvercle 3.
[0071] Une forme sensiblement circulaire fendue de l’organe de verrouillage 104 peut être aussi utilisée, sans partie intermédiaire raccordant deux branches. Dans ce cas, une déformation par débattement radial reste possible avec la liberté de mouvement permise par écartement, au niveau de la fente (voir l’écartement, 04’ sur la figure 1 ) entre les extrémités 41 , 42 de l’organe de verrouillage 104.
[0072] On décrit à présent des modes de réalisation utilisant un organe 4, 104 de verrouillage en position du couvercle, qui peut correspondre à une agrafe pourvue de deux moitiés, tronçons ou branches B1 , B2 pour permettre un enserrement. Les deux branches B1 , B2 sont par exemple reliées à une même portion intermédiaire 40 et la mise en place de l’organe 4, 104, typiquement réalisé en seule pièce, peut être rapide.
Premier exemple d’intégration de l’organe de verrouillage
[0073] On décrit à présent plus en détail un premier mode de réalisation de l’agencement, en référence aux figures 1 , 2A et 2B. Ici l’organe de verrouillage 104 est monté sur une circonférence intérieure du couvercle 3, par exemple en longeant une face intérieure de la jupe 33. L’organe 104 présente une forme générale d’anneau avec une fente ou ouverture 04’ qui séparé deux terminaisons ou extrémités 41 , 42. L’organe 104 peut constituer un anneau de retenue ou circlip, de préférence avec la particularité d’avoir une section non plate. Typiquement, la section (en vue de profil) de l’anneau de retenue ou pièce similaire formant l’organe 104 est ronde, ce qui facilite le déverrouillage. L’organe de verrouillage 4 peut présenter une structure de brin métallique, éventuellement avec une section arrondie au moins dans ses parties en contact axial avec des reliefs R3 de retenue, ces reliefs R3 étant prévus typiquement dans l’élément de connexion 2.
[0074] La région de support/fixation, formée dans une partie de support 34 appartenant au couvercle 3, est annulaire et proche de la jupe 33. La région de support de l'organe de verrouillage 104 s’écarte radialement (vers l’extérieur) de la zone de tige ou colonne centrale 34a de la partie 34. Ici, la partie 34 du couvercle 3 forme un dispositif d'entretoisement, ce qui permet (ici par les entretoises 34b) de réaliser une gorge qui est en vis-à-vis d’une face interne de la jupe 33 du couvercle. Il est ainsi créé un espace annulaire de réception de la projection annulaire 23. Cet espace annulaire est par exemple délimité :
- intérieurement par un anneau 34c périphérique de la partie de support 34, supporté via les entretoises 34b et la colonne 34a ;
- et extérieurement, par la face interne de la jupe 33.
[0075] L’organe de verrouillage 104 est sous la forme d’une pièce généralement plate et par exemple conçue sans arête ou rebord allongé sur la face latérale de cet organe 104. Cette pièce remplit la gorge externe prévue sur la circonférence externe de l’anneau 34c. Avec une forme annulaire dans un plan perpendiculaire à l’axe central X, l’organe de verrouillage 104 s’étend dans l’espace annulaire tout en laissant un passage annulaire pour la projection 23 formant la portion d’insertion de l’élément de connexion 2. Sur la figure 2A, on, peut voir que les reliefs R3 s’étendent à une distance radiale D32 de l’axe central X coïncidant ici avec un axe de symétrie du couvercle 3. La partie de support 34 présente une face latérale externe, prévue sur l’anneau 34c dans cet exemple non limitatif, qui s’étend à une distance radiale D31 de l’axe central X qui est légèrement inférieure à la distance radiale D32.
[0076] L’organe de verrouillage 104 occupe un espace annulaire, radialement entre la face externe latérale de la partie de de support 34 et la face interne du corps 20, en s’étendant au-delà de la distance D31 pour présenter une circonférence externe qui longe la face interne du corps 20, par exemple sur plus de 80 ou 90% de la circonférence de ce corps 20. Dans une conformation plus contractée/plaquée vers l’intérieur, cet organe 104 peut légèrement s’éloigner de la face interne F21 , au moins au niveau des reliefs R3.
[0077] On comprend que l’organe verrouillage 104 peut se déformer par une rétractation qui a typiquement déjà été obtenue pour la mise en place du couvercle 3 par emboîtement. Ici, l’agrafe 104 a déjà ete deformee une fois avec une rétractation de sa circonférence annulaire avant d’occuper sa position de verrouillage (configuration déployé/plus élargie).
[0078] Un retour à la configuration déployée est facilité par le caractère circulaire ou continûment courbé (sans aspérité susceptible d’ajouter un effet de retenue), comme vu en coupe transversale, du fil ou brin pouvant constituer l’organe de verrouillage 104. Dans certaines options, cette absence d’aspérité peut se rencontrer uniquement dans les segments d’engagement 104a.
[0079] En vue de profil, l’organe de verrouillage 104 présente une section ronde ou autre section adaptée qui présente un rétrécissement progressif au fur et à mesure qu’on se rapproche de la face interne du corps annulaire 20, et un rétrécissement progressif également au fur et à mesure qu’on se rapproche du côté du fond de la gorge de l’anneau 34c. On a illustré un anneau 34c relativement plat. Cependant, dans des variantes, l’organe 104 peut être porté par une portion tubulaire plus allongée, ce qui peut éventuellement permettre de supprimer la colonne 34a.
[0080] Avec ce type de structure du couvercle 3, on dispose d’une agrafe ou organe de verrouillage 104 similaire, rapportée sur l’anneau 34c formant la région de support, qui est apte à venir en prise axialement contre un ou plusieurs reliefs R3 internes de l’élément de connexion 2. L’organe de verrouillage 104 peut être sous forme d’une pièce métallique ou autre matériau (intrinsèquement) plus rigide que le joint J, déformé et déplacé radialement vers l’intérieur lors de la mise en place du couvercle 3 par emboîtement, par exemple en étant localement poussé/comprimé par les reliefs R3 saillants distribués régulièrement/dans des secteurs angulaires distincts autour de l’anneau 34c. Ceci peut provoquer un léger changement de conformation, plus compacte, avec les extrémités 41 , 42 qui se rapprochent en réduisant l’écartement ou fente 04’.
[0081] Lorsque le couvercle 3 est mis en place avec une obturation non étanche du canal C2, l’organe de verrouillage 104 se situe juste sous les reliefs R3, de sorte que par effet de rappel élastique ou rappel vers une géométrie par défaut, l’organe de verrouillage 104 reprend sa forme/conformation initiale et peut s’engager axialement sous les reliefs R3. Le verrouillage du couvercle 3 est réalisé, typiquement avec des contacts contre l’élément de connexion 2 distribués dans plusieurs tronçons ou segments d’engagement 104a (ici des tronçons courbes, éventuellement sans rupture de courbure dans la pièce annulaire/circulaire et fendue constituant l’organe 104). La ventilation en situation d’urgence est permise par l’aptitude de l’organe de verrouillage 104, qui est réversiblement déformable, à pouvoir prendre à nouveau une conformation plus compacte si l’effort exercé sur le couvercle 3 dépasse un seuil pour permettre cette déformation.
[0082] Dans cet exemple, on comprend que la déformation peut être répartie sur l’essentiel de la longueur de l’organe de verrouillage 104 : il ne s’agit pas d’une déformation localisée, pouvant correspondre a un pliage. La deformation permettant la ventilation par déplacement du couvercle 3 correspond ici plutôt à une contraction et c’est la force de rappel élastique, ici radialement vers l’extérieur, de l’organe de verrouillage 104 qui permet de garantir le verrouillage.
[0083] En cas d’emballement thermique et/ou de conditions anormales amenant à une surpression dans le canal C2, après perçage de la membrane 5 ou au moment où le gaz vient tout juste d’être libéré grâce au perçage, l’organe de verrouillage 104 peut rester solidaire du couvercle 3, en restant engagé dans une gorge annulaire ou des évidements formant la région de support pour cet organe 104.
[0084] L’organe de verrouillage 104 est déformable avec une aptitude à se désengager du ou des bords de prise et surfaces axiale de butée (sous les reliefs R3) au-delà d’un seuil de force axiale. En cas de surpression sous le couvercle 3, on comprend que l’effort de traction concentré au niveau de la zone de contact avec le ou les bords de prise BP va dépasser un seuil pour surmonter la force de rappel élastique exercée vers l’extérieur sur les segments d’engagement qui débordent légèrement sous les reliefs R3, de sorte qu’un desserrage vis-à-vis de la projection 23 sera obtenu par simple déformation de l'organe 104, qui est plus aisément déformable que le corps 20 rigide ou le couvercle 3 rigide.
[0085] En référence à la figure 2B, on comprend que la membrane 5 va d’abord être déchirée/percée avant que puisse survenir l’effet de surpression suffisant pour déformer l’organe 104 jusqu’à le désengager des reliefs internes R3. Tandis que la zone de chevauchement Z2 autour de la portion d’insertion/projection de l’élément de connexion 2 pouvait former une voie d’échappement limitée des gaz, dans les conditions normales de fonctionnement de la compensation de pression, le perçage peut conduire aussitôt à un déverrouillage qui permet de réduire ou supprimer la zone de chevauchement Z2, le couvercle 3 étant déplacé plus loin de la membrane 5 percée. Si une agrafe formant l’organe de verrouillage est plus difficile à déformer, le seuil de déverrouillage pourra être atteint dans une situation d’urgence ultérieure, le perçage de membrane pouvant se montrer suffisant pour un retour à un équilibre de pression, sans nécessairement désemboîter/déplacer le couvercle 3.
[0086] Selon ce premier mode de réalisation, le retrait du couvercle 3 se produit dès que l’organe de verrouillage 104 commence à se déformer radialement vers l’intérieur, en se contractant radialement, typiquement avec une réduction de l’espacement 04’. Ceci peut se produire avec l’apport de gaz sous pression résultant d’une déchirure de la membrane 5. Avant la déchirure, c’est-à-dire avec une membrane 5 intègre et/ou sans dérivation de la filtration, l’organe de verrouillage 104, reste dans une position de prise axialement contre les reliefs R3. En effet, la surpression est limitée par la perte de charge au niveau de la membrane 5, de sorte que la surpression agissant dans la direction D2 et regnant dans la portion PC n’est pas suffisante pour surmonter un seuil permettant la déformation.
[0087] Plus généralement, il est préférable de voir la membrane 5 s’empaler sur le couvercle 3, par exemple au niveau d’une extrémité 6 à pointe, avant de pouvoir laisser passer suffisamment de flux de gaz correspondant à une situation d’urgence pour laquelle le couvercle 3 va être éjecté. Par exemple, un paramètre de déformation ou élasticité de la portion mobile 5a de la membrane 5, un paramètre de raideur d’une pièce élastiquement déformable constituant l’organe 104, ainsi que la distance nominale entre la portion mobile 5a et l’extrémité 6 sont choisis pour permettre le perçage avant un déverrouillage de la configuration emboîtée du couvercle 3.
[0088] Dans cet exemple, le joint J annulaire est placé plus bas que le couvercle 3 et plus bas que la membrane 5. En cas d’emballement thermique et/ou de conditions anormales amenant à une surpression dans le canal C2, l’organe de verrouillage 104 peut rester solidaire du couvercle 3, en restant engagé dans un évidement latéral en forme de gorge circonférentielle prévu dans la partie de support 34, ici conçue comme une extension centrale intérieure connectée à la partie d’obturation 30.
Deuxième exemple d’intégration de l’organe de verrouillage
[0089] On décrit à présent plus en détail un deuxième mode de réalisation de l’agencement, en référence aux figures 3, 4 et 6, avec une intégration différente de l’organe de verrouillage 4. Il s’agit d’un agencement 1 de ventilation analogue au cas illustré dans les figures précédentes, avec le même genre de fixation par sa base ou partie basse prévue dans l’élément de connexion qui délimite le canal C2. L’élément de connexion 2 ne sera ainsi pas décrit à nouveau, sauf pour les parties particulières présentant certaines différences.
[0090] Ici l’organe de verrouillage 4 est monté sur un pourtour du couvercle 3, par exemple autour de la jupe 33. L’organe 4 présente une forme générale de U ou de C. Une forme de l’organe 4 avec une boucle complète est également permise, dans certaines options, dans la mesure où une déformation est possible entre deux tronçons ou branches B1 , B2 de l’organe 4.
[0091] Pour un agencement tel que montré sur les figures 3 et 6, on voit que l’organe de verrouillage 4 entoure une zone de chevauchement Z2’ entre l’élément de connexion 2 et le couvercle 3. La région de support/fixation, formée dans la jupe 33, entoure la projection annulaire 23 qui constitue une portion d’insertion le long d’une face interne de la jupe 33, dans le volume intérieur V3 du couvercle 3. La projection annulaire 23 s’insère linéairement dans la portion tubulaire/jupe 33 qui est pourvue d’au moins une entaille ou fenêtre 300 pour retenir des portions rentrantes de l’organe de verrouillage 4. Cette retenue s’effectue au même niveau de hauteur que des gorges 12 externes de la projection 23, pour la position emboîtée du couvercle 3. [0092] En vue en coupe transversale et comme visible notamment sur la figure 3, 1 organe de verrouillage 4 peut présenter une circonférence intérieure qui suit généralement la géométrie, ici généralement circulaire, d’une face externe latérale du couvercle 3 avec éventuellement un décalage radial vers l’extérieur. Cependant, en plusieurs endroits, l’organe de verrouillage 4 présente des segments d’engagement 4a, 4b, 4c qui sont décalés vers l’intérieur et aptes à venir en contact contre une surface S32 de retenue située du côté intérieur par rapport à la jupe 33.
[0093] Dans cet exemple, au moins un des segments d’engagement 4a, 4b, 4c peut être délimité entre deux portions à angle rentrant (sur la circonférence de l’organe 4) ou portions pliées similairement vers l’intérieur. Ici, comme visible sur la figure 3, il est prévu une structure d’agrafe avec une portion intermédiaire 40 qui constitue ou inclut un premier segment d’engagement 4a apte à pénétrer dans une des gorges externes 12 ou reliefs en creux similaire de la projection annulaire 23. Les deux branches B1 , B2 reliées à cette portion intermédiaire 40 sont éventuellement arquées et présentent chacune un autre segment d’engagement, par exemple aussi délimité par deux angles rentrants. On peut ainsi prévoir un premier segment d’engagement 4a situé à l’opposé des extrémités libres 41 , 42 de l’agrafe formant l’organe de verrouillage 4, et des deuxième et troisièmes segments 4b, 4c participant à l’action de serrage avec enserrement de la projection annulaire 23.
[0094] L’insertion des segments d’engagement 4a, 4b, 4c peut être limitée pour correspondre à une extension radiale de chevauchement inférieure à 4 ou 5 mm. Par exemple un recouvrement radial de l’ordre de 2 mm pour chaque segment d’engagement, par rapport à une surface de butée axiale correspondante de l’élément de connexion 2, peut être suffisante tout en permettant le désengagement par déformation élastique, le cas échéant combiné à un effet de dilatation en cas de gaz chauds HG présents dans la portion PC du canal C2. Ces valeurs peuvent cependant varier en fonction de la structure et la taille de l’organe de verrouillage 4, 104.
[0095] Comme les gorges 12 correspondent ici à des entailles extérieures délimitées axialement entre deux rebords (axiaux), sur la face externe de la projection annulaire 23, il est formé un bord de prise BP formant une butée axiale pour s’opposer au retrait du couvercle 3 emboîté autour de cette projection 23 lorsque tous les segments d’engagement 4a, 4b, 4c sont insérés sous le ou les bords de prise BP correspondant(s). L’organe de verrouillage 4 peut présenter une structure de brin métallique ou en tout matériau de rigidité comparable à l’acier, de sorte qu’il est élastiquement déformable de façon à pouvoir présenter une variation dans l’écartement entre les branches B1 , B2, donc une variation dans sa configuration de serrage, qui peut être ici plus relâchée, de préférence sans pour autant se désengager de la région de support/fixation. [0096] Dans ce deuxieme mode de realisation, le retrait du couvercle 3 peut se produire dès que l’organe de verrouillage 4 commence à se déformer radialement vers l’extérieur, typiquement avec l’apport de gaz sous pression résultant d’une déchirure de la membrane 5. La déformation est réalisée en écartant l’une de l’autre les deux branches de serrage de l’agrafe (éventuellement avec un agrandissement de l’écartement/ouverture comme dans le cas de la figure 6).
[0097] Autrement dit, l’organe de verrouillage 4 est déformable et peut passer d’une configuration de serrage à une configuration plus lâche afin qu’un ou plusieurs des segments d’engagement 4a, 4b, 4c ne soit plus en contact avec l’élément de connexion 2, tout en restant supporté par le couvercle 3. En cas de surpression sous le couvercle 3, dans la portion PC, on comprend que l’effort de traction concentré au niveau de la zone de contact avec le ou les bords de prise BP va dépasser un seuil pour surmonter la force de rappel élastique exercée vers l’intérieur sur ces segments d’engagement 4a, 4b, 4c, de sorte qu’un écartement (voir la figure 6) des branches B1 , B2 sera obtenu par simple déformation de l'organe 4, qui est plus aisément déformable que le corps 20 rigide ou le couvercle 3 rigide.
[0098] Bien que cet exemple montre une région de support généralement annulaire appartenant au couvercle 3, ajourée et évidée au moins partiellement pour la réception des segments d’engagement 4a, 4b, 4c de l’organe qui entoure cette région de support, d’autres réalisations sont permises pour la fonction de support de l’organe de verrouillage. Par exemple, tout ou partie de la région de support peut être formé dans un volume intérieur V3 du couvercle 3 ou il peut être prévu un entrelacement entre le couvercle 3 et un ou plusieurs organe(s) de verrouillage dans certaines variantes, tout en utilisant des segments d’engagement mobiles radialement vers l’extérieur.
[0099] La structure annulaire de cet organe 4, ici non fermée avec deux branches B1 , B2 ayant des terminaisons ou extrémités libres 41 , 42, permet de placer l’organe de verrouillage 4 autour du couvercle 3 sans interférence avec la voie d’échappement le long des faces F21 et F22 pour les gaz ayant traversé la membrane 5.
[0100] Indépendamment de la géométrie ou de la position relative de la ou les pièces de verrouillage par rapport à une paroi du couvercle 3, l’organe de verrouillage 4 peut être situé axialement plus loin de l’ouverture O que ne l’est la région de support où se monte l’organe 4.
[0101] Dans une variante, deux organes de verrouillage séparés l’un de l’autre peuvent participer à l’effet d’enserrement. Par exemple, chacun des deux organes peut avoir un débattement radial, du fait d’une déformation élastique, par rapport à une zone de pivot où l’organe est solidarisé au couvercle 3. On peut par exemple avoir deux branches B1 , B2 réalisées sous forme de parties de verrouillage separees, sans partie intermediaire 40 commune.
[0102] L’emboîtement du couvercle 3 peut être réalisé suivant une direction D1 d’emboîtement, éventuellement avec une rotation relative entre le couvercle 3 et la portion d’insertion 23, au moins au début du guidage. Cette absence d’indexation en rotation peut constituer un avantage lors du montage, en vue d’augmenter la cadence de production d’unités de ventilation préassemblées.
[0103] Le couvercle 3 est alors verrouillé axialement :
- sans pouvoir coulisser davantage en raison de la surface annulaire de butée/épaulement qui est déjà en contact avec les languettes L3 du couvercle 3 ou en contact avec un bord de la jupe 33 par les éventuelles nervures extérieures R2 prévues sur l’épaulement , et
- sans pouvoir remonter compte tenu de la force de rappel qui maintient les segments engagés dans la gorge, sous la face basse des reliefs R3 ou surfaces 32 de butée axiale.
[0104] Bien entendu, le nombre de segments d’engagement/contact peut varier selon la géométrie retenue pour l’organe de verrouillage 4, 104, en conservant une fonction de serrage, de préférence avec des propriétés de déformation réversible facilitant un desserrement radial à l’emboîtement, un resserrement radial pour le verrouillage et à nouveau un desserrement radial pour le déverrouillage.
[0105] En lieu et place d’une structure d’agrafe, en une seule pièce, on peut réaliser des moyens de verrouillage équivalents résultant d’un assemblage de parties complémentaires ou encore utiliser deux branches B1 , B2 séparées et reliées rigidement à la jupe 33 ou autre région de support dans le couvercle 3, de façon à pouvoir présenter un débattement radial en cas de sollicitation/surpression sous le couvercle au-delà d’un seuil. Plus généralement, l’organe de verrouillage 4, 104 peut présenter toute structure à deux parties, moitiés ou branches B1 , B2 en fournissant une force de rappel d’au moins une des branches vers l’autre.
[0106] Bien entendu, l’organe de verrouillage 4, 104 peut présenter différentes géométries, tout en étant réalisé typiquement d’une seule pièce. Une agrafe de structure filaire ou un circlip de verrouillage peuvent convenir pour forme un organe de verrouillage qui présente une région resserrée entre deux branches B1 , B2 ou moitiés, avec ou sans serrage complémentaire par au moins une portion intermédiaire 40 de l’organe 4 qui se situe à l’opposé des extrémités 41 , 42 de la pièce.
[0107] La remontée du couvercle 3, visible sur la figure 6 par exemple, est permise sous l’effet combiné de l’augmentation de pression et de la déformation/écartement des moitiés ou branches B1 , B2. Plus la pression augmente, plus l’effort augmente également au niveau des segments d’engagement 4a, 4b, 4c, 104a qui peuvent reprendre l’effort axial. [0108] Ici, l’agrafe ou organe 4 étant souple, au fur et a mesure de l’augmentation de la pression, il ne va plus crocheter/s’intercaler sous le rebord de prise BP : le couvercle 3 va donc être éjecté suivant la direction D2. L’agencement 1 constitue ainsi un dispositif de mise à l’air libre qui permet l’éjection du couvercle 3 seulement dans des conditions particulières, de simples vibrations ne suffisant pas à déformer tous les segments d’engagement 4a, 4b, 4c dans une direction centrifuge, ou tout du moins écarter suffisamment les branches B1 , B2. Le même principe peut être applicable avec d’autres formes ou dispositions pour l’organe de verrouillage, qui peut être placé par exemple dans le volume V3 comme dans le premier mode de réalisation.
[0109] La présente divulgation ne se limite pas aux modes de réalisation décrits ci-avant, seulement à titre d’exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l’homme de l’art dans le cadre de la protection recherchée.
[0110] Par exemple il peut être prévu plusieurs membranes dans le canal C2, placées en série ou en parallèle. Dans une option avec cloisonnement du canal C2 en deux sous- conduits associés chacun à une membrane, on comprend qu’il est permis de percer une seule des membranes ou les deux simultanément, selon les besoins. Une fois le perçage ou action similaire de création d’un passage non filtrant réalisé, des gaz vont pouvoir contourner une telle partie de filtration, par une voie de passage ou ouverture 05 : la ventilation dans le sens sortant est alors améliorée par réduction de perte de charge, et est augmentée encore davantage si la surpression atteint ou dépasse le seuil permettant de déformer l’organe de verrouillage 4 ou 104.
[0111] Par ailleurs, l’expression boîtier de batterie doit être comprise dans un sens général, le boîtier pouvant renfermer un ou plusieurs groupes d’accumulateurs aptes à fournir une énergie sous forme électrique ou énergie exploitable sous une quelconque forme pour une conversion en énergie électrique.
[0112] La paroi de boîtier P incluant l’ouverture O peut présenter n’importe quelle orientation. Bien que l’exemple non limitatif de la figure 5 correspond à une orientation de cette plaque P dans un plan généralement horizontal pour disposer d’un couvercle 3 surmontant axialement (par le dessus) l’élément de connexion 2, de sorte que l’axe X est ici vertical, d’autres dispositions sont permises, notamment avec une unité de ventilation montée latéralement sur le boîtier de batterie.

Claims

-27-WO 2023/017223 PCT/FR2022/051563 REVENDICATIONS
1. Agencement (1 ) de compensation de pression pour boîtier de batterie, en particulier comprenant une ou plusieurs batteries, l’agencement (1 ) comprenant :
- un élément de connexion (2) apte à se monter dans une ouverture du boîtier (O) et présentant un corps annulaire (20) s’étendant autour d’un axe central (X) en délimitant un canal (C2) de circulation d’un fluide gazeux ;
- un couvercle (3) d’obturation du canal (C2), le couvercle (3) se montant sur le corps annulaire (20) par emboîtement suivant une direction de rapprochement vers la base (B) ;
- une membrane (5) ou partie de filtration, perméable au gaz et apte à retenir des poussières, en permettant de réaliser une filtration de fluide gazeux dans le canal (C2), la membrane (5) ou partie de filtration étant déformable avec une portion mobile (5a) déplaçable en direction d’une portion d’obturation (30) appartenant au couvercle, en réponse à une surpression d’un côté opposé au couvercle (3), une portion déterminée (PC) du canal (C2) étant délimitée axialement entre le couvercle (3) et une face de la membrane (5) ou partie de filtration en regard du couvercle (3) ; et
- au moins un organe de verrouillage (4 ; 104) verrouillant une position axiale d’emboîtement du couvercle (3) pour laquelle le couvercle (3) obture de manière non étanche un débouché du canal (C2) ; dans lequel le couvercle (3) est conçu et agencé, dans ladite position axiale d’emboîtement, pour percer ou détériorer la membrane (5) ou partie de filtration lorsque la portion mobile (5a) est déplacée vers la portion d’obturation (30) au-delà d’une distance de déplacement critique, ce qui permet à au moins une partie du flux gazeux de traverser sans filtration ladite membrane (5) ou partie de filtration, et dans lequel ledit organe de verrouillage (4 ; 104), qui est en prise contre au moins un bord de prise (BP) appartenant à l’élément de connexion (2) afin de retenir axialement le couvercle (3), est apte à se désengager dudit bord de prise (BP) par déformation en cas de dépassement d’un seuil de surpression régnant dans la portion déterminée (PC) du canal (C2) et ainsi déverrouiller l’emboîtement du couvercle (3).
2. Agencement selon la revendication 1 , dans lequel la portion d’obturation (30) s’étend transversalement par rapport à l’axe central (X), un mouvement linéaire d’emboîtement du couvercle (3) par rapport à l’élément de connexion (2) étant réalisé suivant une première direction (D1 ), dans lequel le corps annulaire (20) présente une base annulaire (B) permettant une retenue axiale contre le boîtier, directement ou par l’intermédiaire d’un élément d’étanchéité (J) annulaire, le corps annulaire (20) présentant un bord libre (21 ) distal du boîtier, opposé à la base (B), dans lequel dans la position axiale d’emboîtement, la paroi d’obturation (30) est axialement proche du bord libre ou posée sur le bord libre (21 ), et dans lequel le deverrouillage de l’emboîtement, par deformation dudit organe de verrouillage, permet au couvercle (3) d’être déplacé par une poussée exercée sur la paroi d’obturation (30) suivant une deuxième direction (D2) de sens opposé à la première direction (D1 ), ce grâce à quoi un retrait de la paroi d’obturation (30) loin du bord libre (21 ) est obtenu.
3. Agencement selon la revendication 2, dans lequel l’élément de connexion (2) est réalisé d’une seule pièce et porte un élément d’étanchéité (J) annulaire, de préférence logé dans une gorge intérieure (G1 ) de la base (B) qui débouche axialement à l’opposé de la portion d’obturation (30), afin de réaliser une étanchéité annulaire avec le boîtier (P).
4. Agencement selon la revendication 1 , 2 ou 3, dans lequel l’organe de verrouillage (4 ; 104) est distinct du couvercle et de l’élément de connexion, ledit organe de verrouillage (4 ; 104) entourant ou étant entouré par une zone de chevauchement (Z2 ; Z2’) entre l’élément de connexion (2) et le couvercle (3).
5. Agencement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de verrouillage (4 ; 104) s’étend de façon annulaire autour de l’axe central (X), l’organe de verrouillage consistant de préférence en une pièce déformable par modification d’un espacement entre deux extrémités (41 , 42) de cette pièce qui sont voisines l’une de l’autre.
6. Agencement selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel l’organe de verrouillage (4 ; 104) est supporté par le couvercle (3).
7. Agencement selon la revendication 6, dans lequel l’organe de verrouillage (4) est supporté par une portion tubulaire (33) du couvercle (3) et adapté pour venir s’engager, de préférence par le dessous, contre au moins un bord de prise (BP) formée dans une portion d’insertion (23) appartenant au corps annulaire, afin de verrouiller la position axiale d’emboîtement du couvercle (3), ce verrouillage étant réalisable uniquement dans une position de chevauchement de la portion tubulaire (33) autour de la portion d’insertion (23).
8. Agencement selon la revendication 7, dans lequel l’organe de verrouillage (4) s’étend ou s’insère dans au moins un évidement ou fenêtre (300) de la portion tubulaire (33) afin d’exercer une action de serrage contre la portion d’insertion (23), l’organe de verrouillage (4) étant élastiquement déformable par déformation radiale vers l’extérieur.
9. Agencement selon la revendication 6, dans lequel le couvercle (3) présente en outre une partie de support (34) reliée, de préférence axialement, à la portion d’obturation (30), la partie de support (34) comprenant :
- un anneau ou portion périphérique agencée pour porter l’organe de verrouillage (104) qui s’étend de façon annulaire en longeant circonférentiellement une face interne (F21 ) du corps annulaire (20), - un extrémité axialement saillante par rapport a l’anneau, en faisant saillie suivant une direction allant à l’opposé de la portion d’obturation (30), l’extrémité présentant au moins une pointe ou organe de perçage pour perforer la portion mobile (5a) de la membrane (5).
10. Agencement selon la revendication 9, dans lequel l’organe de verrouillage (104) permet de retenir axialement le couvercle (3) dans la position d’emboîtement en venant en prise contre au moins un relief interne (R3) inclus dans ladite face interne (F21 ) du corps annulaire (20), qui est de préférence réalisé d’une seule pièce en matériau rigide.
11. Agencement selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le corps annulaire (20) est adapté pour s’insérer partiellement dans un espace annulaire qui est prévu dans un volume interne (V3) du couvercle (3), en s’insérant entre une jupe du couvercle (3) et une tige centrale (34, 6) de perçage appartenant au couvercle (3).
12. Utilisation d’un organe déformable (4 ; 104) pour verrouiller l’emboîtement d’un couvercle (3) afin d’obturer une ouverture (O) prévue dans un boîtier de batterie (P), en particulier comprenant une ou plusieurs batteries, tout en permettant une ventilation d’urgence en cas de surpression de gaz dans le boîtier, caractérisée en ce que l’organe déformable (4 ; 104) est disposé pour entrer en prise contre une surface de butée axiale appartenant à un élément de connexion (2) formant un canal (C2) de circulation de fluide gazeux obturé par le couvercle (3), avec la particularité que :
- l’élément de connexion (2) est monté dans ladite ouverture (O) et supporte une membrane (5) perméable au gaz apte à retenir des poussières, la membrane (5) permettant de réaliser une filtration de fluide gazeux dans le canal (C2), la membrane (5) étant déformable avec une portion mobile (5a) déplaçable en direction d’une portion d’obturation (30) du couvercle, en réponse à une surpression d’un côté opposé au couvercle (3), une portion déterminée (PC) du canal (C2) étant délimitée axialement entre le couvercle (3) et une face de la membrane (5) en regard du couvercle (3), en étant entourée par un corps annulaire (20) de l’élément de connexion (2) ;
- le couvercle (3) se monte sur le corps annulaire (20) par emboîtement, suivant une première direction (D1 ), parallèlement à l’axe central (X), en réalisant une fermeture d’un débouché du canal (C2), une voie d’échappement (f) latérale par rapport à la portion d’obturation (30), et de préférence annulaire, rendant la fermeture non étanche le long des faces (F21 , F22) d’une portion annulaire d’insertion (23) appartenant au corps annulaire (20), la portion d’insertion étant une projection annulaire, axialement saillante depuis une base annulaire dudit corps (20) ; et
- l’organe de verrouillage (4 ;104) verrouille la position axiale d’emboîtement du couvercle (3) ; avec la particularité que le couvercle (3) permet de percer ou détériorer la membrane (5) lorsque la portion mobile (5a) est rapprochée du couvercle (3) au-delà d’une distance de deplacement critique, ce qui permet a au moins une partie du flux gazeux de traverser ladite membrane (5) sans filtration, et que l’organe de verrouillage (4 ; 104) est déformable, de préférence élastiquement déformable, de façon à :
- exercer une force de rappel radialement contre une face du corps annulaire (20), pour permettre au moins un contact dudit organe (4 ; 104) avec l’élément de connexion (2) ; et
- déverrouiller l’emboîtement du couvercle (3) lorsque, postérieurement au perçage ou détérioration de la membrane (5), la surpression régnant dans la portion déterminée (PC) du canal (C2) dépasse un seuil permettant de surmonter ladite force de rappel, ce grâce à quoi le couvercle (3) peut être repoussé suivant une deuxième direction (D2) opposée à la première direction (D1 ).
13. Procédé d’assemblage de l’agencement selon l’une quelconque des revendications 1 à 11 , en utilisant l’élément de connexion (2) apte à se monter dans une ouverture (O) d’un boîtier de batterie en délimitant le canal (C2) de circulation de fluide gazeux, le procédé comprenant les étapes consistant essentiellement à :
- disposer la membrane (5) transversalement dans le corps annulaire (20) pour permettre une filtration d’un flux gazeux circulant dans le canal (C2) ;
- monter le couvercle (3) sur le corps annulaire (20) par emboîtement en direction de la membrane (5), de sorte que la portion d’obturation (30) recouvre un débouché axial du canal (C2) et recouvre la membrane (5), une extrémité pointue ou coupante incluse dans le couvercle (3) étant placée en regard de la membrane (5) ;
- verrouiller la position axiale d’emboîtement du couvercle (3) par l’au moins un organe de verrouillage (4 ; 104) ; l’au moins un organe de verrouillage (4 ; 104) étant mis en place sur le couvercle (3) avant l’emboîtement, l’emboîtement étant réalisé de façon que l’au moins organe de verrouillage (4 ; 104) :
- vienne en prise contre au moins un bord de prise (BP) formé latéralement sur le corps annulaire (20), et
- reste déformable pour permettre de déverrouiller l’emboîtement du couvercle (3) lorsque la surpression du côté du fluide gazeux présent dans la portion déterminée (PC) du canal d’évacuation (C2) dépasse un seuil.
14. Procédé d’assemblage selon la revendication 13, dans lequel l’au moins un organe de verrouillage (4 ; 104) est une pièce mise en place sur le couvercle (3) avant l’emboîtement, en écartant deux extrémités (41 , 42) opposées de ladite pièce qui est déformable, avant d’enserrer une région annulaire de support appartenant au couvercle (3).
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