EP4480030A2 - Clip pour l'assemblage de modules batterie - Google Patents

Clip pour l'assemblage de modules batterie

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Publication number
EP4480030A2
EP4480030A2 EP23704975.4A EP23704975A EP4480030A2 EP 4480030 A2 EP4480030 A2 EP 4480030A2 EP 23704975 A EP23704975 A EP 23704975A EP 4480030 A2 EP4480030 A2 EP 4480030A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
notch
holding element
connecting piece
clip
electrochemical elements
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
EP23704975.4A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Eric Pasquier
Hélène TRICOT
Damien Rochard
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.)
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Original Assignee
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
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 SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA filed Critical SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Publication of EP4480030A2 publication Critical patent/EP4480030A2/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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/262—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders with fastening means, e.g. locks
    • 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
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B35/00—Screw-bolts; Stay-bolts; Screw-threaded studs; Screws; Set screws
    • 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
    • F16B—DEVICES FOR FASTENING OR SECURING CONSTRUCTIONAL ELEMENTS OR MACHINE PARTS TOGETHER, e.g. NAILS, BOLTS, CIRCLIPS, CLAMPS, CLIPS OR WEDGES; JOINTS OR JOINTING
    • F16B5/00—Joining sheets or plates, e.g. panels, to one another or to strips or bars parallel to them
    • F16B5/0004—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship
    • F16B5/0032—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates, or panels or the interlocking key parallel to the abutting edge
    • F16B5/0052—Joining sheets, plates or panels in abutting relationship by moving the sheets, plates, or panels or the interlocking key parallel to the abutting edge the interlocking key acting as a dovetail-type key
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H01M50/207—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape
    • H01M50/213—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells characterised by their shape adapted for cells having curved cross-section, e.g. round or elliptic
    • 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
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/258—Modular batteries; Casings provided with means for assembling
    • 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

  • a battery module also called a module in what follows, is formed by the association and electrical connection of several electrochemical elements.
  • the electrical connection in series of the electrochemical elements makes it possible to increase the voltage of the battery module.
  • the parallel connection increases its capacity. Connecting the elements in series increases the voltage of the battery module.
  • the elements are secured within a module using one or more holding means, also called strapping or flanges.
  • the document FR-A-2 562 170 describes a connecting jumper intended to mechanically assemble two modular elements, a wall of one of the modular elements being opposite a wall of the other, one of these walls comprising an electrical connector intended to be connected to a complementary connector located on the other wall.
  • This jumper has two identical branches that are totally attached to each other. The branches have the same shape and the same dimensions. They are intended to be introduced into two identical recesses formed in the walls of the two modular elements. This type of jumper does not help an operator to properly orient modular elements.
  • the interlocking between the two modular elements is not perfect, sometimes due to a certain variability in the dimensions of the modular elements, mechanical stresses may appear on the rider.
  • the connecting piece must make it possible to assemble flanges whose outer surface is devoid of protrusion.
  • the connecting piece must serve as an attachment point for one or more electric wires.
  • the present invention overcomes the aforementioned drawbacks by proposing a connecting piece for assembling two battery modules, said connecting piece comprising:
  • a second portion capable of being inserted into a notch of a second holding element of a second plurality of electrochemical elements forming part of a second battery module, the first portion and the second portion having different dimensions, of so that the first portion is not adapted to be inserted into the notch of the second holding element and/or the second portion is not adapted to be inserted into the notch of the first holding element,
  • the first portion comprises a flexible part in the hand and a non-flexible part in the hand, the flexible part in the hand and the non-flexible part in the hand respectively form a first and a second branch , the first and the second branch being at least partially separated, thus allowing a deformation of the flexible part by hand with respect to the non-flexible part by hand.
  • the means for preventing the connecting part from being withdrawn is a lug located on the flexible part by hand, adapted to snap against a shoulder of one of the holding elements. .
  • first battery module provided with at least a first holding element serving to hold a first plurality of electrochemical elements and a second battery module provided with at least a second holding element serving to hold a second plurality of electrochemical elements
  • the first holding element with the second holding element, the first portion fitting into a notch of the first holding element and the second portion fitting into a notch of the second holding element, the first portion being configured so as not to be able to be inserted into the notch of the second holding element and/or the second portion being configured not to be able to be inserted into the notch of the first holding element , play being present between the first or the second portion of the connecting piece and the notch in which the first or the second portion is inserted, this play allowing movement of one of the two battery modules with respect to the another, in the three dimensions of space.
  • the play is at least 0.15 mm and less than 1 mm in each of the three dimensions of space.
  • the notch of the first holding element has at least one dimension different from the notch of the second holding element.
  • the notch of the first holding element and the notch of the second holding element extend along the longitudinal direction of the electrochemical elements, the shape of the cross section of the notch of the first element holding being different from the shape of the cross section of the notch of the second holding element.
  • the first and the second connecting piece each have a heel preventing the separation of the first and the second battery module.
  • the first and the second battery module each contain four electrochemical elements, the holding elements being square in shape, with optionally rounded corners, the four sides of the square each receiving a notch.
  • two notches located on two opposite sides of the square have different sizes and shapes.
  • the invention also relates to a battery comprising at least one assembly as described above.
  • the connecting piece is designated in the following equivalently by the term clip.
  • the retaining element is designated in the following in an equivalent manner by the term flange.
  • FIG. 1 is a front view of the clip according to the invention.
  • FIG.4 is a bottom view of two modules assembled by the clip according to the invention. It shows in particular that the cross-sections of the notches made on two opposite edges of a flange are different.
  • FIG.5b shows a longitudinal sectional view of a clip assembling two flanges arranged on the lower end of two modules.
  • Figure 5a and 5b the presence of a clearance between the heel of the clip and the internal wall of the flange, thus allowing the left module to move slightly in the vertical direction.
  • FIG.6 shows a longitudinal sectional view of two modules assembled using a first clip connecting two flanges located on the upper end of two modules and a second clip connecting two flanges located on the lower end of the two modules.
  • FIG.7 is a perspective view of an assembly of two modules. These were assembled using a first clip connecting two flanges located at the upper end of the two modules and a second clip connecting two flanges located at the lower end of the two modules.
  • FIG.8 is a perspective view of an assembly of three modules. A third module has been added to the two modules in Figure 7.
  • Figure 8 shows in particular the addition of clips in the notches of the flanges located on the lower end of the second and third modules.
  • FIG.9 is a perspective view of an assembly in which a 4th module is attached to the three modules of Figure 8.
  • FIG.10 is a perspective view of an assembly of four modules. It shows in particular the installation of two clips on the upper flange of the 4th module.
  • FIG.11 is a perspective view showing the assembly of the four modules of the figure 10 after fitting all the clips on the upper flanges of the modules.
  • the clip typically comprises a heel (200, 201) from which extend:
  • a second portion (7) intended to be inserted into a notch (4-2) of a second flange (5-2) of a second plurality of electrochemical elements forming part of a second battery module.
  • the first and second portions of the clip extend in a direction perpendicular to the longitudinal axis of the heel. They are substantially parallel to each other and are joined to each other over their entire length.
  • the first portion (3) comprises a flexible part (3a) and a non-flexible part (3b) secured to the second portion (7) of the clip.
  • flexible we mean “flexible by hand”.
  • the flexible part (3a) and the non-flexible part (3b) form two partially separate branches.
  • the fact that the two branches are only partially interconnected makes it possible to confer a certain flexibility on the branch (3a) with respect to the non-flexible branch (3b).
  • the flexible branch (3a) has a length much greater than its thickness, which contributes to its elastic deformation when the clip is put into place in the flange.
  • the heel, the first and the second portion of the clip are preferably obtained by molding a plastic material. It is also possible, although less preferred, to weld or glue the first portion, the second portion and the heel.
  • a plastic material is more suitable than a metal material because of its electrical insulating character. Indeed, the clip does not participate in the electrical connection between two modules but only in their mechanical assembly.
  • Plastic materials suitable for the manufacture of the clip are:
  • polyphenylene sulphides such as Ryton® R-4 and Techtron® HPV, - polyamides (Nylon®),
  • the plastic material is a polyetheretherketone (PEEK), such as Victrex® PEEK 150G. Elastomers are less suitable as the constituent material of the clip.
  • the material constituting the clip can be chosen to respect a positive margin between the elastic limit in bending of the material divided by the safety factor (e.g. 1.25 in the case of the elastic range) and the bending stress applied. This can range from 100 to 250 MPa. In this particular case, a material with a flexural strength at the elastic limit at 23°C according to the ISO 178 standard ranging from 125 to 315 MPa can be chosen.
  • the end of the flexible branch (3a) is preferably bevelled (9). The insertion of the clip in a notch of a flange is facilitated.
  • the clip includes a means to prevent its removal after it has been inserted into one of the flanges.
  • This means may be a lug (8) intended to cooperate with a shoulder (10) provided inside the flange.
  • the lug is located on the flexible branch (3a) of the clip.
  • the clip is mounted by snapping the lug onto the shoulder (10). The clip can be inserted by an operator without having to use a specific tool.
  • the keying function offered by the clip allows the modules to be mechanically assembled by bringing the side surfaces of the end plates into contact in a single configuration combining interface compatibility and orientation, which allows during subsequent wiring of the modules to avoid any unwanted electrical connection between two adjacent modules.
  • This keying function is obtained by choosing a first portion and a second portion of the clip having cross sections of different shapes or sizes.
  • Figure 2 shows a bottom view of the clip of Figure 1.
  • the cross section of the first portion (3) is circular in shape while the cross section of the second portion (7) is T-shaped.
  • the cross-section of the first and second portions of the clip is not limited to a circular or T-shape.
  • Figure 2 also shows that the heel (200, 201) extends in a direction perpendicular to the direction in which the first and second portions of the clip extend. The heel serves as a stop when inserting the clip into the flanges as it will be explained below.
  • Figure 2 also shows the lug (8) which allows one of the branches to snap into the notch of a flange and block the clip in the flange.
  • Figure 1 shows that the surface of the heel intended to be oriented towards the outside of the module can comprise a means of attachment allowing a link to be passed therein, which link maintains one or more electric wires on the clip.
  • the attachment means can be a jumper (100).
  • the link can be a rilsan-type plastic clamp passing around the trigger guard or through the trigger guard.
  • a module constitutes a unitary structure of fixed volume delivering a tension and a predetermined quantity of energy.
  • the voltage and the quantity of energy available depend on the electrical connection mode of the electrochemical elements.
  • the electrochemical elements are generally regularly distributed around a central axis and are connected to each other by means of metal strips.
  • the central axis serves as a means of fixing the electrochemical elements together. It is also used to fix the module on a support. This support therefore brings together the different modules of the battery.
  • the module generally comprises an electronic control and management circuit intended to measure the state of charge and/or the state of health of the elements, in particular by means of voltage or current measurements taken individually, element by element, or taken on a group of elements.
  • the configurations involving 3, 4 or 5 electrochemical elements per module are the most advantageous.
  • the configuration with 4 electrochemical elements is optimal from the point of view of compactness while responding to mechanical, thermal and electrical constraints.
  • the format of the electrochemical elements is not particularly limited. These can be of cylindrical or prismatic format, preferably cylindrical.
  • the technology of electrochemical elements is not limited. These can be of the lithium-ion type. They can be of the primary type (“battery” therefore non-rechargeable) or of the secondary type (“accumulator” therefore rechargeable).
  • the electrochemical elements are secured within the same module using one or more flanges.
  • a single flange can totally or at least partially surround the side wall of each of the electrochemical elements. It can be arranged near the middle of the length (or height) of the electrochemical elements. However, for better holding of the elements, two flanges are preferably used. They are each arranged on one of the ends of the electrochemical elements of the module.
  • a flange consists of a plate comprising on its largest surface a plurality of recesses intended to fit with the bottom of the container of the electrochemical elements and/or with the cover of the electrochemical elements. Each recess follows the shape of the cross section of the container or of the cover of the electrochemical elements. The cross section is preferably circular.
  • the flange is used to wedge the electrochemical elements in order to prevent them from suffering the harmful effects of vibrations.
  • the flange is generally made of an electrically insulating material, preferably a plastic material. It is generally obtained by molding a plastic material.
  • Each flange has a lateral surface defined as being the surface perpendicular to the largest surface of the flange.
  • This side surface has one or more notches which extend over at least a portion of the height of the side surface of the flange and which open onto the largest surface of the flange.
  • the cross section of the notch of a flange of one of the two modules differs by its shape or by its dimensions from the cross section of the notch of a flange of a second module placed opposite .
  • the first portion and the second portion of the clip are each inserted into the notch of one of the two flanges.
  • the clip is inserted either from above the module for the flange in the upper position, i.e. covering the upper end of the electrochemical elements, or from below the module for the flange in the lower position, i.e. ie covering the lower end of the electrochemical elements.
  • the clip makes it possible to perform the keying function because the shape of the cross section of the first portion of the clip is complementary to that of the cross section of the notch of a first flange in which the clip is intended to be inserted. Similarly, the shape of the cross section of the second portion of the clip is complementary to that of the cross section of the notch of a second flange in which the clip is intended to be inserted.
  • each module comprises four electrochemical elements joined together by a square-shaped flange, with optionally rounded corners, the four sides of the square each receiving a notch.
  • Figure 4 is a bottom view of a set (11) of two modules (2-1, 2-2) of this type joined and assembled by the clip according to the invention. It shows in particular the different cross-sections of the notches (4-1, 4-2) made on the side surfaces facing the flanges (5-1, 5-2) of the two modules. Two notches located on two opposite sides have different cross sections.
  • the notch (4-2) of the flange of the left module (2-2) has a T-shaped cross section.
  • the notch (4-1) of the flange of the right module (2-1) has a cross section of circular shape.
  • Figure 4 shows that the first portion (3) of the circular-shaped cross-section clip fits into the circular-shaped cross-section notch (4-1) of the flange of the right module.
  • the second portion (7) of the T-shaped cross-section clip fits into a T-shaped cross-section notch (4-2) of the left module flange.
  • Each flange can be fitted on its lateral surface with a keying device in the form of a bump (300-2 on the 5-2 flange and 300-1 on the 5-1 flange) so that no 90° error on the orientation of the modules is not possible.
  • Other flanges (15-1 and 15-2 in FIGS. 7 to 11) located at the opposite end of the electrochemical elements can also be provided with this boss positioned at the same corner as these flanges 5-1 and 5-2. The presence of this bump signals to an operator a unique orientation of the modules.
  • the heel serves as a stop when inserting the clip into the common groove formed by the facing of the two notches (4-1, 4-2) of the two flanges.
  • One of the advantages of the flange used in the invention is that its side surface has no protruding part, which makes it possible to minimize the space between two neighboring modules and therefore to optimize the compactness of the assembly of modules.
  • the first or second portion of the clip is sized so that there is clearance between this first or second portion and the notch into which this portion fits.
  • This game is present in the three dimensions of the space and thus makes it possible to compensate for the variation in center distance or the variation in height of the modules.
  • the position of one of the two modules may vary slightly in a horizontal plane and in a vertical direction, within the limits imposed by the clearance existing between the portion of the clip and the flange of this module.
  • the play can be at least 0.15 mm and less than 1 mm in each of the three dimensions of the space.
  • Figure 3 is a bottom view of the joining zone of two modules. It shows in particular the play (12) in an X-Y horizontal plane between the second portion (7) of the clip whose section is T-shaped and the notch (4-2) of the flange (5-2) in which this portion is inserted.
  • the left flange (5-2) therefore the left module, is slightly mobile in the X-Y horizontal plane and in the vertical direction due to the presence of play.
  • the right flange (5-1), therefore the right module is fixed given the absence of play in the horizontal plane and in the vertical direction between the first portion (3) of the clip and the flange (5-1).
  • the clip can be snapped on from above a flange covering the upper end of the electrochemical elements of the module or from below a flange covering the lower end of the electrochemical elements of the module.
  • Figure 5a shows a longitudinal sectional view of a clip (1H) assembling two flanges (15-1, 15-2) arranged at the upper end of two modules.
  • Figure 5b shows a longitudinal sectional view of a clip (1B) assembling two flanges (5-1, 5-2) arranged at the lower end of two modules.
  • One of the advantages of the clip is that once inserted between two flanges, it can no longer dislodge spontaneously. Indeed, one of the two portions of the clip has a lug (8) which is pressed against a shoulder (10) of the flange preventing any upward vertical movement of the clip vis-à-vis this flange. In addition, the heel of the clip serves as a stopper preventing any downward vertical movement of the clip. The clip can however be removed after being pierced.
  • FIG. 6 shows a set (11) of two modules (2-1, 2-2). Each module results from the association and electrical connection of several electrochemical elements (6-1, 6-2). Each module has an upper flange (15-1, 15-2) and a lower flange (5-1, 5-2).
  • the two modules are assembled by their upper flanges (15-1, 15-2) by means of an upper clip (1 H) and by their lower flanges (5-1, 5-2) by means of a lower clip (1B). Note that the left module (2-2) cannot separate from the right module (2-1) because it is blocked by the heel (201) and the lug (8) of the second clip (1 B) located on the lower part of the two modules.
  • FIGs 7 to 11 show in chronological order different stages of the assembly of four modules (2-1, 2-2, 2-3, 2-4) each comprising four electrochemical elements.
  • Each module has an upper flange (15-1, 15-, 2, 15-3, 15-4) and a lower flange (5-1, 5-, 2, 5-3, 5-4 ).
  • two modules (2-1, 2-2) are joined.
  • the modules are oriented so that the cross section of the cutout of one of the notches (4-1) is different from the cross section of the cutout of the notch placed face to face (4-2).
  • a first (1 H) and a second clip (1 B) are inserted respectively in the two upper flanges and the two lower flanges thus allowing an assembly of the two modules.
  • a third module (2-3) is attached against the first module (2-1).
  • the 3 rd module is assembled by inserting a clip between the upper flange (15-1) of the 1 st module (2-1) and the upper flange (15-3) of the 3rd module.
  • Two clips (1 B) are inserted in the lower flanges of the second and third module in preparation for adding a 4th module.
  • a fourth module (2-4) is inserted on the two clips located on the lower flanges (5-2, 5-3) of the 2 nd and 3 rd module.

Landscapes

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Abstract

Une pièce de liaison (1) pour assembler deux modules batterie (2-1, 2-2), ladite pièce de liaison comprenant : - une première portion (3) apte à s'insérer dans une encoche (4-1) d'un premier élément de maintien (5-1) d'une première pluralité d'éléments électrochimiques (6-1) faisant partie d'un premier module batterie (2-1) et - une seconde portion (7) apte à s'insérer dans une encoche (4-2) d'un second élément de maintien (5-2) d'une seconde pluralité d'éléments électrochimiques (6-2) faisant partie d'un second module batterie (2-2), la première portion et la seconde portion présentant des dimensions différentes, de sorte que la première portion n'est pas adaptée à s'insérer dans l'encoche du second élément de maintien et/ou la seconde portion n'est pas adaptée à s'insérer dans l'encoche du premier élément de maintien, - un moyen (8) pour empêcher le retrait de la pièce de liaison après son insertion dans une encoche de l'un des deux éléments de maintien.

Description

Description
Titre : Clip pour l’assemblage de modules batterie
Domaine technique de l’invention
[0001 ] Le domaine technique de la présente invention est celui des dispositifs d’assemblage de modules batterie.
Contexte de l'invention
[0002] Un module batterie, encore appelé module dans ce qui suit, est constitué par l’association et la mise en connexion électrique de plusieurs éléments électrochimiques. La connexion électrique en série des éléments électrochimiques permet d’augmenter la tension du module batterie. La connexion en parallèle permet d’augmenter sa capacité. La connexion en série des éléments permet d’augmenter la tension du module batterie. Les éléments sont solidarisés au sein d’un module à l’aide d’un ou de plusieurs moyens de maintien, encore appelés cerclages ou flasques.
[0003] Plusieurs modules peuvent être à leur tour connectés ensemble en série et/ou en parallèle permettant ainsi d’atteindre les valeurs de tension et de quantité d’électricité requises pour assurer le fonctionnement d’un dispositif électrique. L’ensemble des modules connectés entre eux constitue une batterie. Dans un but de maximisation de l’énergie volumique de la batterie, les modules sont généralement accolés les uns aux autres.
[0004] Le document FR- A-2 562 170 décrit un cavalier de liaison destiné à assembler mécaniquement deux éléments modulaires, une paroi de l’un des éléments modulaires étant en vis-à-vis d’une paroi de l’autre, l’une de ces parois comportant un connecteur électrique destiné à être relié à un connecteur complémentaire situé sur l’autre paroi. Ce cavalier comporte deux branches identiques et totalement solidaires l’une de l’autre. Les branches ont la même forme et les mêmes dimensions. Elles sont destinées à être introduites dans deux évidements identiques ménagés dans les parois des deux éléments modulaires. Ce type de cavalier ne permet pas d’aider un opérateur à orienter convenablement des éléments modulaires. De plus, si l’emboitement entre les deux éléments modulaires n’est pas parfait en raison parfois d’une certaine variabilité des dimensions des éléments modulaires, des contraintes mécaniques peuvent apparaître sur le cavalier. Comme une connexion électrique est réalisée entre les deux éléments modulaires, la présence d’un jeu entre les deux éléments modulaires est à proscrire car elle nuirait à la qualité de la connexion électrique. Enfin, ce type de cavalier peut assez facilement ressortir des évidements. En effet, un opérateur peut retirer à la main le cavalier en le faisant coulisser le long de l’évidement. Il existe donc un risque que l’un des deux éléments modulaires coulisse vers le bas et se désolidarise complètement de l’autre élément modulaire.
[0005] On recherche donc une pièce de liaison qui puisse simultanément :
- relier mécaniquement deux modules batterie ;
- aider un opérateur à trouver facilement l’orientation prédéfinie des deux modules batterie devant être connectés électriquement, ceci afin d’empêcher justement, par effet
« poka-yoke » via un détrompage simple, que des connexions électriques non désirées ou dangereuses soient réalisées ;
- être utilisée pour assembler une pluralité de modules même lorsque la distance entre deux modules batterie à accoler varie légèrement et lorsqu’existe une légère différence de hauteur entre ces deux modules ;
- ne pas se désengager spontanément d’un flasque, sauf à utiliser un outil pour percer à travers la pièce de liaison.
[0006] De préférence, la pièce de liaison doit permettre d’assembler des flasques dont la surface extérieure est dépourvue d’excroissance. Par exemple, on cherche à utiliser des flasques dont la surface latérale est dépourvue de système comparable à une queue d’aronde.
[0007] De préférence, la pièce de liaison doit servir de point de fixation pour un ou plusieurs fils électriques.
Résumé de l'invention
[0008] La présente invention surmonte les inconvénients susmentionnés en proposant une pièce de liaison pour assembler deux modules batterie, ladite pièce de liaison comprenant :
- une première portion apte à s’insérer dans une encoche d’un premier élément de maintien d’une première pluralité d’éléments électrochimiques faisant partie d’un premier module batterie et
- une seconde portion apte à s’insérer dans une encoche d’un second élément de maintien d’une seconde pluralité d’éléments électrochimiques faisant partie d’un second module batterie, la première portion et la seconde portion présentant des dimensions différentes, de sorte que la première portion n’est pas adaptée à s’insérer dans l’encoche du second élément de maintien et/ou la seconde portion n’est pas adaptée à s’insérer dans l’encoche du premier élément de maintien,
- un moyen pour empêcher le retrait de la pièce de liaison après son insertion dans une encoche de l’un des deux éléments de maintien. [0009] Selon un mode de réalisation, la pièce de liaison est constituée d’un matériau non conducteur de courant, tel que le plastique.
[0010] Selon un mode de réalisation, la première portion comprend une partie flexible à la main et une partie non flexible à la main, la partie flexible à la main et la partie non flexible à la main forment respectivement une première et une seconde branche, la première et la seconde branche étant au moins partiellement disjointes, permettant ainsi une déformation de la partie flexible à la main par rapport à la partie non flexible à la main.
[0011 ] Selon un mode de réalisation, le matériau constituant la pièce de liaison présente une résistance à la flexion à la limite d’élasticité à 23°C selon la norme ISO allant de 125 à 315 MPa.
[0012] Selon un mode de réalisation, une section transversale de la première portion est de forme circulaire ou semi-circulaire ou ovale ou semi-ovale et une section transversale de la seconde portion est en forme de T.
[0013] Selon un mode de réalisation, une extrémité libre de la partie flexible à la main est biseautée.
[0014] Selon un mode de réalisation, le moyen pour empêcher le retrait de la pièce de liaison est un ergot situé sur la partie flexible à la main, adapté à s’encliqueter contre un épau- lement de l’un des éléments de maintien.
[0015] L’invention a également pour objet un ensemble comprenant :
- un premier module batterie muni d’au moins un premier élément de maintien servant à maintenir une première pluralité d’éléments électrochimiques et un second module batterie muni d’au moins un second élément de maintien servant à maintenir une seconde pluralité d’éléments électrochimiques,
- une pièce de liaison telle que décrite ci-avant, assemblant le premier élément de maintien avec le second élément de maintien, la première portion s’insérant dans une encoche du premier élément de maintien et la seconde portion s’insérant dans une encoche du second élément de maintien, la première portion étant configurée pour ne pas pouvoir s’insérer dans l’encoche du second élément de maintien et/ou la seconde portion étant configurée pour ne pas pouvoir s’insérer dans l’encoche du premier élément de maintien, du jeu étant présent entre la première ou la seconde portion de la pièce de liaison et l’encoche dans laquelle la première ou la seconde portion s’insère, ce jeu permettant un déplacement d’un des deux modules batterie par rapport à l’autre, dans les trois dimensions de l’espace.
[0016] Selon un mode de réalisation, le jeu est d’au moins 0,15 mm et inférieur à 1 mm dans chacune des trois dimensions de l’espace. [0017] Selon un mode de réalisation, l’encoche du premier élément de maintien présente au moins une dimension différente de l’encoche du second élément de maintien.
[0018] Selon un mode de réalisation, l’encoche du premier élément de maintien et l’encoche du second élément de maintien s’étendent selon la direction longitudinale des éléments électrochimiques, la forme de la section transversale de l’encoche du premier élément de maintien étant différente de la forme de la section transversale de l’encoche du second élément de maintien.
[0019] Selon un mode de réalisation, la section transversale de l’encoche du premier élément de maintien présente une forme circulaire ou semi-circulaire ou ovale ou semi-ovale et la section transversale de l’encoche du second élément de maintien est en forme de T.
[0020] Selon un mode de réalisation,
- le premier et le second élément de maintien recouvrent une première extrémité de la première pluralité et de la seconde pluralité d’éléments électrochimiques respectivement,
- la première pièce de liaison relie le premier et le second élément de maintien situés à la même première extrémité des éléments électrochimiques, l’ensemble comprenant en outre :
- un premier et un second élément de maintien de seconde extrémité recouvrant l’extrémité opposée de la première pluralité et de la seconde pluralité d’éléments électrochimiques respectivement,
- une seconde pièce de liaison reliant le premier et le second élément de maintien de seconde extrémité, la seconde pièce de liaison étant telle que décrite ci-avant.
[0021 ] Selon un mode de réalisation, la première et la seconde pièce de liaison présentent chacune un talon empêchant la désolidarisation du premier et du second module batterie.
[0022] Selon un mode de réalisation, le premier et le second module batterie contiennent chacun quatre éléments électrochimiques, les éléments de maintien étant de forme carrée, aux coins éventuellement arrondis, les quatre côtés du carré recevant chacun une encoche.
[0023] Selon un mode de réalisation, deux encoches situées sur deux côtés opposés du carré présentent des dimensions et des formes différentes.
[0024] Enfin, l’invention a également pour objet une batterie comprenant au moins un ensemble tel que décrit ci-avant.
[0025] La pièce de liaison est désignée dans ce qui suit de manière équivalente par le terme de clip. L’élément de maintien est désigné dans ce qui suit de manière équivalente par le terme de flasque. Brève description des figures
[0026] Des modes de réalisation de l'invention sont décrits ci-dessous plus en détail avec référence aux figures jointes.
[0027] [Fig. 1] est une vue de face du clip selon l’invention.
[0028] [Fig.2] est une vue de dessous du clip de la figure 1 . La section transversale de la première portion du clip est de forme circulaire. La section transversale de la seconde portion du clip est en forme de T.
[0029] [Fig.3] est une vue de dessous de la zone d’assemblage entre deux modules. Elle montre notamment le jeu dans un plan horizontal entre l’une des deux portions du clip (celle en forme de « T ») et l’encoche dans laquelle cette portion est insérée.
[0030] [Fig.4] est une vue de dessous de deux modules assemblés par le clip selon l’invention. Elle montre notamment que les sections transversales des encoches pratiquées sur deux bords opposés d’un flasque sont différentes.
[0031 ] [Fig.5a] montre une vue en coupe longitudinale du clip assemblant deux flasques disposés sur l’extrémité supérieure de deux modules.
[0032] [Fig.5b] montre une vue en coupe longitudinale d’un clip assemblant deux flasques disposés sur l’extrémité inférieure de deux modules. On note Figure 5a et 5b la présence d’un jeu entre le talon du clip et la paroi interne du flasque permettant ainsi au module gauche de se déplacer légèrement dans la direction verticale.
[0033] [Fig.6] montre une vue en coupe longitudinale de deux modules assemblés à l’aide d’un premier clip reliant deux flasques situés sur l’extrémité supérieure de deux modules et d’un second clip reliant deux flasques situés sur l’extrémité inférieure des deux modules.
[0034] [Fig.7] est une vue en perspective d’un assemblage de deux modules. Ceux-ci ont été assemblés à l’aide d’un premier clip reliant deux flasques situés sur l’extrémité supérieure des deux modules et d’un second clip reliant deux flasques situés sur l’extrémité inférieure des deux modules.
[0035] [Fig.8] est une vue en perspective d’un assemblage de trois modules. Un troisième module a été ajouté aux deux modules de la figure 7. La figure 8 montre notamment l’ajout de clips dans les encoches des flasques situés sur l’extrémité inférieure des deuxième et troisième modules.
[0036] [Fig.9] est une vue en perspective d’un assemblage dans lequel un 4ème module est accolé aux trois modules de la figure 8.
[0037] [Fig.10] est une vue en perspective d’un assemblage de quatre modules. Elle montre notamment la mise en place de deux clips sur le flasque supérieur du 4ème module.
[0038] [Fig.11] est une vue en perspective montrant l’assemblage des quatre modules de la figure 10 après la mise en place de tous les clips sur les flasques supérieurs des modules.
Description des modes de réalisation de l'invention
Description du clip :
[0039] Le clip va être décrit en relation avec les figures 1 et 3. Le clip (1) comprend typiquement un talon (200, 201) à partir duquel s’étendent :
- une première portion (3) destinée à s’insérer dans une encoche (4-1) d’un premier flasque (5-1) d’une première pluralité d’éléments électrochimiques faisant partie d’un premier module batterie et
- une seconde portion (7) destinée à s’insérer dans une encoche (4-2) d’un second flasque (5-2) d’une seconde pluralité d’éléments électrochimiques faisant partie d’un second module batterie.
La première et la seconde portion du clip s’étendent dans une direction perpendiculaire à l’axe longitudinal du talon. Elles sont sensiblement parallèles entre elles et sont accolées l’une à l’autre sur toute leur longueur.
[0040] La première portion (3) comprend une partie flexible (3a) et une partie non flexible (3b) solidaire de la seconde portion (7) du clip. Par flexible, on entend « flexible à la main ». La partie flexible (3a) et la partie non flexible (3b) forment deux branches partiellement disjointes. Le fait que les deux branches ne soient que partiellement reliées entre elles permet de conférer une certaine flexibilité de la branche (3a) par rapport à la branche non flexible (3b). De plus, la branche flexible (3a) présente une longueur très supérieure à son épaisseur, ce qui contribue à sa déformation élastique lors de la mise en place du clip dans le flasque. Ce sont les deux branches (3a, 3b) de la première portion (3) du clip qui s’insèrent dans l’encoche (4-1) du premier flasque (5-1) de la première pluralité d’éléments électrochimiques, et non uniquement la branche flexible (3a) de la première portion.
[0041 ] Le talon, la première et la seconde portion du clip sont de préférence obtenus par moulage d’une matière plastique. Il est aussi possible, bien que moins préféré, de souder ou de coller la première portion, la seconde portion et le talon. Une matière plastique convient mieux qu’une matière métallique en raison de son caractère isolant électrique. En effet, le clip ne participe pas à la connexion électrique entre deux modules mais seulement à leur assemblage mécanique. Des matières plastiques convenant pour la fabrication du clip sont :
- les polyétheréthercétones, tel que le Victrex® PEEK 150G,
- les polyamide-imides, tel que le Torlon® 5030,
- les polysulfures de phénylène, tel que le Ryton® R-4 et le Techtron® HPV, - les polyamides (Nylon®),
- le polyéthylène, le polypropylène et leurs copolymères, bien que ces polymères présente de moins bonnes propriétés mécaniques que les autres polymères cités.
De préférence, la matière plastique est un polyétheréthercétone (PEEK), tel que le Victrex® PEEK 150G. Les élastomères conviennent moins comme matériau constitutif du clip.
Le matériau constituant le clip peut être choisi pour respecter une marge positive entre la limite élastique en flexion du matériau divisée par le coefficient de sécurité (e.g. 1 ,25 dans le cas du domaine élastique) et la contrainte en flexion appliquée. Celle-ci peut aller de 100 à 250 MPa. Dans ce cas particulier, on pourra choisir un matériau présentant une résistance à la flexion à la limite d’élasticité à 23°C selon la norme ISO 178 allant de 125 à 315 MPa.
[0042] L’extrémité de la branche flexible (3a) est de préférence biseautée (9). L’insertion du clip dans une encoche d’un flasque en est facilitée.
[0043] Le clip comprend un moyen pour empêcher son retrait après son insertion dans l’un des flasques. Ainsi, le clip une fois introduit dans le flasque ne peut ressortir spontanément du flasque. Il est insaisissable et indémontable manuellement. Ce moyen peut être un ergot (8) destiné à coopérer avec un épaulement (10) prévu à l’intérieur du flasque. De préférence, l’ergot se situe sur la branche flexible (3a) du clip. Le clip se monte par encliquetage de l’ergot sur l’épaulement (10). L’insertion du clip peut être réalisée par un opérateur sans que celui-ci ait à recourir à un outil spécifique.
[0044] La fonction de détrompage offerte par le clip permet aux modules d’être assemblés mécaniquement par mise en contact des surfaces latérales des flasques dans une configuration unique regroupant compatibilité d’interface et orientation, ce qui permet lors du câblage ultérieur des modules d’éviter toute connexion électrique non désirée entre deux modules adjacents. Cette fonction de détrompage est obtenue en choisissant une première portion et une seconde portion du clip présentant des sections transversales de formes ou de dimensions différentes. La figure 2 représente une vue de dessous du clip de la figure 1. La section transversale de la première portion (3) est de forme circulaire tandis que la section transversale de la seconde portion (7) est en forme de T. La forme de la section transversale des première et seconde portions du clip n’est pas limitée à une forme circulaire ou en T. D’autres formes sont envisageables, telles qu’une forme ovale, triangulaire, carrée, trapézoïdale ou en U, à condition que la forme de la section transversale de la première portion soit différente de celle de la seconde portion. La figure 2 montre également que le talon (200, 201) s’étend dans une direction perpendiculaire à la direction dans laquelle la première et la seconde portion du clip s’étendent. Le talon sert de butée lors de l’insertion du clip dans les flasques comme il sera expliqué ci-après. La figure 2 montre également l’ergot (8) qui permet à l’une des branches de s’encliqueter dans l’encoche d’un flasque et de bloquer le clip dans le flasque.
[0045] La figure 1 montre que la surface du talon destinée à être orientée vers l’extérieur du module peut comporter un moyen d’accrochage permettant d’y passer un lien, lequel lien maintient un ou plusieurs fils électriques sur le clip. Le moyen d’accrochage peut être un pontet (100). Le lien peut être un collier de serrage plastique de type rilsan passant autour du pontet ou à travers le pontet.
Description d’un module et des flasques.
[0046] Un module constitue une structure unitaire de volume fixe délivrant une tension et une quantité d’énergie prédéterminée. La tension et la quantité d’énergie disponibles sont fonctions du mode de connexion électrique des éléments électrochimiques. Les éléments électrochimiques sont généralement régulièrement répartis autour d’un axe central et sont connectés entre eux au moyen de barrettes métalliques. L’axe central sert de moyen de fixation des éléments électrochimiques entre eux. Il sert aussi à fixer le module sur un support. Ce support rassemble donc les différents modules de la batterie. Le module comprend généralement un circuit électronique de contrôle et de gestion destiné à mesurer l’état de charge et/ou l’état de santé des éléments, notamment au moyen de mesures de tension ou de courant prises individuellement, élément par élément, ou prises sur un groupe d’éléments.
[0047] Les configurations faisant intervenir 3, 4 ou 5 éléments électrochimiques par module sont les plus intéressantes. La configuration avec 4 éléments électrochimiques est optimale du point de vue de la compacité tout en répondant aux contraintes mécaniques, thermiques et électriques. Le format des éléments électrochimiques n’est pas particulièrement limité. Ceux-ci peuvent être de format cylindrique ou prismatique, de préférence cylindrique. La technologie des éléments électrochimiques n’est pas limitée. Ceux-ci peuvent être de type lithium-ion. Ils peuvent être de type primaire (« pile » par conséquent non rechargeable) ou de type secondaire (« accumulateur » par conséquent rechargeable).
[0048] Les éléments électrochimiques sont solidarisés au sein d’un même module à l’aide d’un ou de plusieurs flasques. Un seul flasque peut entourer totalement ou au moins partiellement la paroi latérale de chacun des éléments électrochimiques. Il peut être disposé au voisinage du milieu de la longueur (ou de la hauteur) des éléments électrochimiques. Cependant pour un meilleur maintien des éléments, deux flasques sont de préférence utilisés. Ils sont disposés chacun sur l’une des extrémités des éléments électrochimiques du module. [0049] Un flasque est constitué d’une plaque comprenant sur sa plus grande surface une pluralité d’évidements destinés à s’emboîter avec le fond du conteneur des éléments électrochimiques et/ou avec le couvercle des éléments électrochimiques. Chaque évidement épouse la forme de la section transversale du conteneur ou du couvercle des éléments électrochimiques. La section transversale est de préférence circulaire. Outre la fonction d’assemblage des éléments au sein d’un module, le flasque permet de caler les éléments électrochimiques afin d’éviter que ceux-ci ne subissent les effets néfastes des vibrations. Le flasque est généralement fait d’un matériau isolant électrique, de préférence une matière plastique. Il est généralement obtenu par moulage d’une matière plastique.
Assemblage des flasques de deux modules accolés à l’aide du clip
[0050] Chaque flasque présente une surface latérale définie comme étant la surface perpendiculaire à la plus grande surface du flasque. Cette surface latérale comporte une ou plusieurs encoches qui s’étendent sur au moins une portion de la hauteur de la surface latérale du flasque et qui débouchent sur la plus grande surface du flasque.
[0051 ] L’accolement de deux modules provoque la venue en regard de deux encoches des deux flasques pour former une rainure commune dans laquelle le clip vient s’insérer.
[0052] On empêche la connexion électrique de deux modules dans une configuration non souhaitée (fonction de détrompage) en mettant en face à face les surfaces latérales de deux flasques dans lesquelles deux encoches présentent des sections transversales de formes ou de dimensions différentes. La section transversale de l’encoche d’un flasque de l’un des deux modules diffère par sa forme ou par ses dimensions de la section transversale de l’encoche d’un flasque d’un second module mis en vis-à-vis.
[0053] La première portion et la seconde portion du clip s’insèrent chacune dans l’encoche de l’un des deux flasques. Le clip est inséré soit par le dessus du module pour le flasque en position supérieure, c’est-à-dire recouvrant l’extrémité supérieure des éléments électrochimiques, soit par le dessous du module pour le flasque en position inférieure, c’est-à-dire recouvrant l’extrémité inférieure des éléments électrochimiques.
[0054] Le clip permet de réaliser la fonction de détrompage car la forme de la section transversale de la première portion du clip est complémentaire avec celle de la section transversale de l’encoche d’un premier flasque dans laquelle le clip est destiné à être inséré. De même, la forme de la section transversale de la seconde portion du clip est complémentaire avec celle de la section transversale de l’encoche d’un second flasque dans laquelle le clip est destiné à être inséré.
[0055] L’ergot situé sur l’une des deux branches du clip permet de verrouiller la position du clip dans l’un des deux flasques. [0056] Dans un mode de réalisation préféré, chaque module comprend quatre éléments électrochimiques solidarisés par un flasque de forme carrée, aux coins éventuellement arrondis, les quatre côtés du carré recevant chacun une encoche. La figure 4 est une vue de dessous d’un ensemble (11) de deux modules (2-1 , 2-2) de ce type accolés et assemblés par le clip selon l’invention. Elle montre notamment les sections transversales différentes des encoches (4-1 , 4-2) pratiquées sur les surfaces latérales en vis-à-vis des flasques (5-1 , 5-2) des deux modules. Deux encoches situées sur deux côtés opposés présentent des sections transversales différentes. L’encoche (4-2) du flasque du module gauche (2-2) présente une section transversale en forme de T. L’encoche (4-1) du flasque du module droit (2-1) présente une section transversale de forme circulaire. La figure 4 montre que la première portion (3) du clip de section transversale de forme circulaire s’insère dans l’encoche de section transversale de forme circulaire (4-1) du flasque du module droit. La seconde portion (7) du clip de section transversale en forme de T s’insère dans une encoche de section transversale en forme de T (4-2) du flasque du module gauche. Chaque flasque peut être équipé sur sa surface latérale d’un détrompeur sous la forme d’un bosselage (300-2 sur le flasque 5-2 et 300-1 sur le flasque 5-1) de sorte qu’aucune erreur de 90° sur l’orientation des modules n’est possible. D’autres flasques (15-1 et 15-2 aux figures 7 à 11) situés à l’extrémité opposée des éléments électrochimiques peuvent aussi être pourvus de ce bosselage positionné au même coin que ces flasques 5-1 et 5-2. La présence de ce bosselage signale à un opérateur une orientation unique des modules. En effet, en l’absence de ce bosselage, comme chaque flasque possède deux encoches de même section transversale sur deux côtés perpendiculaires, un opérateur aurait le choix entre deux orientations possibles du flasque lorsqu’il s’agit de mettre une première encoche présentant une section transversale de forme donnée en face d’une seconde encoche d’un autre flasque présentant une section transversale de forme différente. Ces deux orientations diffèrent l’une de l’autre d’un angle de rotation de 90° autour de l’axe longitudinal du module. La présence du bosselage dans l’un des coins permet d’indiquer une orientation unique du flasque. L’opérateur ne peut donc plus hésiter entre l’une des deux orientations du flasque. On remarque sur la figure 4 que les deux modules sont orientés de sorte que les bossages sont situés tous les deux dans le coin supérieur gauche. Les flasques définis avec leurs deux encoches 4-1 et 4-2 disposées en face à face, s’ils sont placés sur des outillages couplés aux encoches, garantissent de concert avec le détrompage du clip, une orientation unique des modules.
[0057] Le talon sert de butée lors de l’insertion du clip dans la rainure commune constituée par la mise en face à face des deux encoches (4-1 , 4-2) des deux flasques. [0058] Un des avantages du flasque utilisé dans l’invention est que sa surface latérale est dépourvue de partie saillante, ce qui permet de minimiser l’espace entre deux modules voisins et donc d’optimiser la compacité de l’assemblage de modules.
[0059] On observe parfois une variabilité de la distance entre les axes centraux de deux modules fixés à un support, distance encore appelée entraxe. Cette variabilité de l’entraxe pourrait créer des contraintes mécaniques si un cavalier de liaison conventionnel était utilisé pour l’assemblage des modules. L’invention permet d’éviter la formation de ces contraintes en prévoyant un jeu dans les deux dimensions X et Y d’un plan horizontal entre le clip et l’un des deux flasques. De plus, on observe parfois également une variabilité de la hauteur des modules. Cette variabilité peut conduire à un décalage de hauteur entre les modules après que ceux-ci aient été fixés sur un support. Ce décalage de hauteur pourrait là encore faire apparaitre des contraintes si un cavalier de liaison conventionnel était utilisé. L’invention permet d’absorber ces différences de hauteur en prévoyant un jeu dans la direction verticale. On dimensionne la première ou la seconde portion du clip de sorte qu’il existe un jeu entre cette première ou seconde portion et l’encoche dans laquelle cette portion s’insère. Ce jeu est présent dans les trois dimensions de l’espace et permet ainsi de compenser la variation d’entraxe ou la variation de hauteur des modules. La position de l’un des deux modules peut légèrement varier dans un plan horizontal et dans une direction verticale, dans les limites imposées par le jeu existant entre la portion du clip et le flasque de ce module. Le jeu peut être d’au moins 0,15 mm et inférieur à 1 mm dans chacune des trois dimensions de l’espace.
[0060] La figure 3 est une vue de dessous de la zone d’accolement de deux modules. Elle montre notamment le jeu (12) dans un plan horizontal X-Y entre la seconde portion (7) du clip dont la section est en forme de T et l’encoche (4-2) du flasque (5-2) dans laquelle cette portion est insérée. Le flasque gauche (5-2), donc le module gauche, est légèrement mobile dans le plan horizontal X-Y et dans la direction verticale en raison de la présence du jeu. Le flasque droit (5-1), donc le module droit, est fixe étant donné l’absence de jeu dans le plan horizontal et dans la direction verticale entre la première portion (3) du clip et le flasque (5-1).
[0061 ] Le clip peut s’encliqueter par le dessus d’un flasque couvrant l’extrémité supérieure des éléments électrochimiques du module ou par le dessous d’un flasque couvrant l’extrémité inférieure des éléments électrochimiques du module. La figure 5a montre une vue en coupe longitudinale d’un clip (1 H) assemblant deux flasques (15-1 , 15-2) disposés à l’extrémité supérieure de deux modules. La figure 5b montre une vue en coupe longitudinale d’un clip (1 B) assemblant deux flasques (5-1 , 5-2) disposés à l’extrémité inférieure de deux modules. Dans ces deux figures, on note la présence d’un jeu (12) dans la direction verticale Z-Z’ entre le talon (201) du clip et la paroi interne du flasque permettant ainsi au flasque gauche (5-2) donc au module gauche de se déplacer légèrement dans la direction verticale. Le module gauche est donc légèrement mobile vis-à-vis du clip alors que le module droit est fixe vis-à-vis du clip. Le clip permet un assemblage de deux modules tout en autorisant une certaine variabilité de la hauteur des modules.
[0062] Un des avantages du clip est qu’une fois inséré entre deux flasques, il ne peut plus se déloger spontanément. En effet, l’une des deux portions du clip comporte un ergot (8) qui est plaqué contre un épaulement (10) du flasque empêchant tout mouvement vertical ascendant du clip vis-à-vis de ce flasque. De plus, le talon du clip sert de butée empêchant tout mouvement vertical descendant du clip. Le clip peut toutefois être retiré après avoir été percé.
[0063] L’utilisation d’un seul clip sur une seule des extrémités des éléments électrochimiques ne permet pas un assemblage définitif des modules. En effet, dans le cas d’un seul élément de liaison, par exemple à l’extrémité supérieure des éléments, il est possible de retirer le module situé du côté de la portion du clip ne comportant pas l’ergot en faisant coulisser le module vers le bas. L’utilisation d’un second clip sur l’extrémité opposée des éléments électrochimiques permet un assemblage définitif des deux modules. La figure 6 montre un ensemble (11) de deux modules (2-1 , 2-2). Chaque module résulte de l’association et la mise en connexion électrique de plusieurs éléments électrochimiques (6-1 , 6-2). Chaque module comporte un flasque supérieur (15-1 , 15-2) et un flasque inférieur (5-1 , 5-2). Les deux modules sont assemblés par leurs flasques supérieurs (15-1 , 15-2) au moyen d’un clip supérieur (1 H) et par leurs flasques inférieurs (5- 1 , 5-2) au moyen d’un clip inférieur (1 B). On note que le module gauche (2-2) ne peut se désolidariser du module droit (2-1) car il est bloqué par le talon (201) et l’ergot (8) du second clip (1 B) situé sur la partie inférieure des deux modules.
[0064] Les figures 7 à 11 représentent dans un ordre chronologique différentes étapes de l’assemblage de quatre modules (2-1 , 2-2, 2-3, 2-4) comprenant chacun quatre éléments électrochimiques. Chaque module est muni d’un flasque supérieur (15-1 , 15-, 2, 15-3, 15-4) et d’un flasque inférieur (5-1 , 5-, 2, 5-3, 5-4). A la figure 7, deux modules (2-1 , 2- 2) sont accolés. Les modules sont orientés de sorte que la section transversale de la découpe de l’une des encoches (4-1) soit différente de la section transversale de la découpe de l’encoche mise en face à face (4-2). Une premier (1 H) et un second clip (1 B) sont insérés respectivement dans les deux flasques supérieurs et les deux flasques inférieurs permettant ainsi un assemblage des deux modules. A la figure 8, un troisième module (2-3) est accolé contre le premier module (2-1). L’assemblage du 3ème module est réalisé en insérant un clip entre le flasque supérieur (15-1) du 1er module (2-1) et le flasque supérieur (15-3) du 3ème module. Deux clips (1 B) sont insérés dans les flasques inférieurs du second et du troisième module en prévision de l’ajout d’un 4ème module. A la figure 9, un quatrième module (2-4) est inséré sur les deux clips situés sur les flasques inférieurs (5-2, 5-3) du 2ème et du 3ème module. A la figure 10, deux clips supplémentaires (1 H) sont insérés respectivement entre les flasques supérieurs (15-2, 15- 4) du second et du quatrième module et entre les flasques supérieurs (15-3, 15-4) du troisième et du quatrième module. La figure 11 montre les quatre modules assemblés après insertion de ces deux derniers clips (1 H).

Claims

Revendications
[Revendication 1] Pièce de liaison (1) pour assembler deux modules batterie (2-1 , 2-2), ladite pièce de liaison comprenant :
- une première portion (3) apte à s’insérer dans une encoche (4-1) d’un premier élément de maintien (5-1) d’une première pluralité d’éléments électrochimiques (6-1) faisant partie d’un premier module batterie (2-1) et
- une seconde portion (7) apte à s’insérer dans une encoche (4-2) d’un second élément de maintien (5-2) d’une seconde pluralité d’éléments électrochimiques (6-2) faisant partie d’un second module batterie (2-2), la première portion et la seconde portion présentant des dimensions différentes, de sorte que la première portion n’est pas adaptée à s’insérer dans l’encoche du second élément de maintien et/ou la seconde portion n’est pas adaptée à s’insérer dans l’encoche du premier élément de maintien,
- un moyen (8) pour empêcher le retrait de la pièce de liaison après son insertion dans une encoche de l’un des deux éléments de maintien.
[Revendication 2] Pièce de liaison (1) selon la revendication 1 , constituée d’un matériau non conducteur de courant, tel que le plastique.
[Revendication 3] Pièce de liaison (1) selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle la première portion (3) comprend une partie flexible à la main (3a) et une partie non flexible à la main (3b), la partie flexible à la main et la partie non flexible à la main forment respectivement une première et une seconde branche, la première et la seconde branche étant au moins partiellement disjointes, permettant ainsi une déformation de la partie flexible à la main par rapport à la partie non flexible à la main.
[Revendication 4] Pièce de liaison (1) selon la revendication 3, dans laquelle le matériau constituant la pièce de liaison présente une résistance à la flexion à la limite d’élasticité à 23°C selon la norme ISO allant de 125 à 315 MPa.
[Revendication 5] Pièce de liaison (1) selon l’une des revendications 1 à 4, dans laquelle une section transversale de la première portion (3) est de forme circulaire ou semi-circulaire ou ovale ou semi-ovale et une section transversale de la seconde portion (7) est en forme de T.
[Revendication 6] Pièce de liaison (1) selon l’une des revendications 3 à 5, dans laquelle une extrémité libre de la partie flexible (3a) à la main est biseautée (9).
[Revendication 7] Pièce de liaison (1) selon l’une des revendications 3 à 6, dans laquelle le moyen pour empêcher le retrait de la pièce de liaison est un ergot (8) situé sur la partie flexible à la main (3a), adapté à s’encliqueter contre un épaulement (10) de l’un des éléments de maintien (5-1 , 5-2).
[Revendication 8] Ensemble (11) comprenant :
- un premier module batterie (2-1) muni d’au moins un premier élément de maintien (5-1) servant à maintenir une première pluralité d’éléments électrochimiques (6-1) et un second module batterie (2-2) muni d’au moins un second élément de maintien (5-2) servant à maintenir une seconde pluralité d’éléments électrochimiques (6-2),
- une pièce de liaison (1B) selon l’une des revendications 1 à 7, assemblant le premier élément de maintien (5-1) avec le second élément de maintien (5- 2), la première portion (3) s’insérant dans une encoche (4-1) du premier élément de maintien (5-1) et la seconde portion (7) s’insérant dans une encoche (4-2) du second élément de maintien (5-2), la première portion étant configurée pour ne pas pouvoir s’insérer dans l’encoche (4-2) du second élément de maintien et/ou la seconde portion étant configurée pour ne pas pouvoir s’insérer dans l’encoche (4-1) du premier élément de maintien, du jeu (12) étant présent entre la première ou la seconde portion de la pièce de liaison et l’encoche dans laquelle la première ou la seconde portion s’insère, ce jeu permettant un déplacement d’un des deux modules batterie par rapport à l’autre, dans les trois dimensions de l’espace.
[Revendication 9] Ensemble selon la revendication 8, dans lequel le jeu (12) est d’au moins 0,15 mm et inférieur à 1 mm dans chacune des trois dimensions de l’espace.
[Revendication 10] Ensemble selon la revendication 8 ou 9, dans lequel l’encoche (4-1) du premier élément de maintien (5-1) présente au moins une dimension différente de l’encoche (4-2) du second élément de maintien (5-2).
[Revendication 11] Ensemble selon l’une des revendications 8 à 10, dans lequel l’encoche (4-1) du premier élément de maintien (5-1) et l’encoche (4-2) du second élément de maintien (5-2) s’étendent selon la direction longitudinale des éléments électrochimiques, la forme de la section transversale de l’encoche (4-1) du premier élément de maintien étant différente de la forme de la section transversale de l’encoche (4-2) du second élément de maintien.
[Revendication 12] Ensemble selon la revendication 11 , dans lequel la section transversale de l’encoche (4-1) du premier élément de maintien (5-1) présente une forme circulaire ou semi-circulaire ou ovale ou semi-ovale et la section transversale de l’encoche (4-2) du second élément de maintien (5-2) est en forme de T.
[Revendication 13] Ensemble selon l’une des revendications 8 à 12, dans lequel :
- le premier (5-1) et le second (5-2) élément de maintien recouvrent une première extrémité de la première pluralité (6-1) et de la seconde pluralité (6- 2) d’éléments électrochimiques respectivement,
- la première pièce de liaison (1 B) relie le premier et le second élément de maintien situés à la même première extrémité des éléments électrochimiques, l’ensemble comprenant en outre :
- un premier (15-1) et un second (15-2) élément de maintien de seconde extrémité recouvrant l’extrémité opposée de la première pluralité et de la seconde pluralité d’éléments électrochimiques respectivement,
- une seconde pièce de liaison (1 H) reliant le premier et le second élément de maintien de seconde extrémité, la seconde pièce de liaison étant selon l’une des revendications 1 à 7.
[Revendication 14] Ensemble selon la revendication 13, dans lequel la première (1B) et la seconde (1 H) pièce de liaison présentent chacune un talon (200, 201) empêchant la désolidarisation du premier (2-1) et du second (2-2) module batterie.
[Revendication 15] Ensemble selon la revendication 13 ou 14, dans lequel le premier (2-1) et le second (2-2) module batterie contiennent chacun quatre éléments électrochimiques, les éléments de maintien (5-1 , 5-2) étant de forme carrée, aux coins éventuellement arrondis, les quatre côtés du carré recevant chacun une encoche (4-1 , 4-2).
[Revendication 16] Ensemble selon la revendication 15, dans lequel deux encoches (4-1 , 4-2) situées sur deux côtés opposés du carré présentent des dimensions et des formes différentes.
[Revendication 17] Batterie comprenant au moins un ensemble selon l’une des revendications 8
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FR2562170B1 (fr) 1984-03-30 1987-08-21 Loire Electro Region Pays Dispositif pour l'assemblage d'elements modulaires et elements modulaires relies par un tel dispositif
US6305892B1 (en) * 1997-08-12 2001-10-23 Zenith Electronics Corporation Fastening system for speaker grilles
US8615963B2 (en) * 2007-08-28 2013-12-31 Robert A. Wrightman Log wall connector system
DK2549563T3 (en) * 2012-10-26 2015-03-02 Moog Unna Gmbh System of a battery tray and a tray recording for mounting the battery tray in a battery box of a wind power plant
DE102015204729A1 (de) * 2015-03-16 2016-09-22 Bombardier Transportation Gmbh Verbindungsanordnung zum Ausgleich fertigungs- und/oder montagebedingter Toleranzen zwischen Bauteilen
US11199210B2 (en) * 2020-01-13 2021-12-14 GM Global Technology Operations LLC Self-retaining spacer and clip device

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