FR2588420A1

FR2588420A1 - Ultraflat storage battery

Info

Publication number: FR2588420A1
Application number: FR8514940A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1985-10-09
Filing date: 1985-10-09
Publication date: 1987-04-10

Abstract

Ultraflat storage battery. This battery comprises two plates S1 and S2 covered by metal platelets N1, P2...P1, N2... and a spacer component S3. Slabs of felt 30 separate the platelets. Application in electronics, in particular to card systems provided with integrated circuits, to pocket equipment (radios, calculators, watches, etc.), medical equipment, prostheses, etc.

Description

BATTERIE D'ACCUMULATEUR EXTRAPLATE
La présente invention a pour objet une batterie d'accumulateur extraplate. Elle trouve une application notamment dans l'alimentation de circuits électroniques ou informatiques réalisés sous forme de cartes.EXTRAPLATE BATTERY
The present invention relates to an extra-flat storage battery. It finds an application in particular in the supply of electronic or computer circuits produced in the form of cards.

La batterie de l'invention peut être utilisée comme source d'alimentation p#ermanente, pour assurer une certaine autonomie, ou constituer un moyen de secours utilisé pour éviter des microcoupures et sauvegarder des informations.The battery of the invention can be used as a permanent power source, to ensure a certain autonomy, or constitute a backup means used to avoid micro-cuts and save information.

Les batteries d'accumulateur ou piles utilisées aujourd'hui pour l'alimentation des cartes de circuits intégrés présentent une forme et un encombrement qui sont sans rapport avec les géométries des circuits qu'elles sont chargées d'alimenter. The accumulator batteries or cells used today for the supply of integrated circuit cards have a shape and a size which are unrelated to the geometries of the circuits which they are responsible for supplying.

Il est clair qu'il y aurait un grand intérêt à disposer d'une batterie présentant une forme sembLable à une carte, car une telle batterie pourrait s'adapter très facilement aux cartes des circuits imprimés. Or, une telle batterie n'existe pas. It is clear that there would be a great advantage in having a battery having a shape similar to a card, since such a battery could very easily adapt to printed circuit boards. However, such a battery does not exist.

L'invention a justement pour but de remédier à cette carence en proposant une batterie se présentant sous forme d'une plaque mince de un ou quelques millimètres d'épaisseur. Une telle batterie est utilisable très commodément dans les appareils du genre calculateurs de poche, radios, appareils médicaux, prothèses. The object of the invention is precisely to remedy this deficiency by proposing a battery in the form of a thin plate one or a few millimeters thick. Such a battery can be used very conveniently in devices such as pocket calculators, radios, medical devices, prostheses.

Dans ce cas, la plaque d'accumulateur peut prendre n'importe quelle forme et constituer ainsi Le boiter de l'appareil ou bien une plaque coulissante à la manière d'un tiroir, permettant un remplacement très simple de La batterie. Dans le domaine des cartes à mémoires et à microprocesseur (puces), cette batterie peut constituer la carte proprement dite et être le support de La puce électronique et des contacts en surface.In this case, the accumulator plate can take any form and thus constitute the box of the apparatus or else a sliding plate in the manner of a drawer, allowing a very simple replacement of the battery. In the field of memory cards and microprocessor (chips), this battery can constitute the card itself and be the support of the electronic chip and surface contacts.

Cette disposition permet d'envisager de nouvelles fonc tions nécessitant une alimentation permanente. En particulier, le facteur temps peut être introduit de façon permanente dans les divers processus et algorithmes utilisés par ces cartes, ou plus simplement limiter La validité d'une carte à une durée ou à des périodes très précises (cas des cartes remplissant une fonction de "passe"). S'agissant du domaine des ordinateurs, une batterie extraplate peut équiper les cartes de certains circuits particulièrement sensibles aux microcoupures et rendre ainsi plus simples et moins coûteuses Les installations d'énergie de secours.IL faut observer encore que la capaci#té d'une batterie ayant le format d'une carte est a priori bien suffisante, compte tenu des consommations usuelles des circuits imprimés puisqu'on obtient (théoriquement tout au moins) 100 .Ah pour 100 g de métal utiLisé pour Les électrodes.This arrangement makes it possible to envisage new functions requiring permanent supply. In particular, the time factor can be permanently introduced into the various processes and algorithms used by these cards, or more simply limit the validity of a card to a very precise duration or periods (case of cards fulfilling a function of "past"). Regarding the field of computers, an extra-flat battery can equip the cards with certain circuits particularly sensitive to micro-cuts and thus make simpler and less costly Backup energy installations. It should also be noted that the capacity of a battery having the format of a card is a priori quite sufficient, taking into account the usual consumptions of printed circuits since one obtains (theoretically at least) 100 .Ah for 100 g of metal used for the electrodes.

De façon précise, I1 invention a pour objet une batterie d'accumuLateur comprenant une pluralité d'éléments montés électriquement en série, chaque éLément comprenant deux plaquettes de métaux différents se faisant face et étant séparées par un électroLyte, Les plaquettes adjacentes étant reliées deux à deux par paires ; cette batterie est caractérisée par Le fait que ces plaquettes sont fixées sur une première et une seconde plaques isolantes minces, ces deux pLaques étant maintenues écartées l'une de l'autre par une'pié- ce entretoise comprenant un cadre s'adaptant sur La périphérie des plaques et comprenant autant de fenetres que les première et seconde plaques comprennent de plaquettes, chaque fenêtre étant située entre deux pLaquettes se faisant face et étant obstruée par un pavé de matériau poreux imbibé par L'électrolyte ; l'ensem- ble monté est rendu étanche sur Le pourtour Le Long duquel la première et La deuxième plaques s'appuient sur le cadre de la pièce entretoise, l'ensemble de La batterie se présentant alors sous forme d'une carte extraplate de un à quelques millimètres d'épaisseur. Specifically, the invention relates to a storage battery comprising a plurality of elements electrically connected in series, each element comprising two plates of different metals facing each other and being separated by an electrolyte, the adjacent plates being connected in two two in pairs; this battery is characterized by the fact that these plates are fixed to a first and a second thin insulating plates, these two plates being kept spaced from one another by a piece of this spacer comprising a frame adapting to the periphery of the plates and comprising as many windows as the first and second plates comprise plates, each window being situated between two plates facing each other and being obstructed by a block of porous material soaked by the electrolyte; the assembled assembly is sealed on the circumference, along which the first and second plates are supported on the frame of the spacer piece, the whole of the battery then being in the form of an extra-flat card of one a few millimeters thick.

De toutes façons, les caractéristiques de l'invention apparaitront mieux à la Lumière de la description qui va suivre, d'un exemple de réalisation donné à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se refère à des dessins annexés sur lesquels
- la figure 1 représente les divers éléments de La batterie en perspective et en vue éclatée ;
- la figure 2 représente une coupe du dispositif monté.In any case, the characteristics of the invention will appear better in the light of the description which follows, of an exemplary embodiment given by way of explanation and in no way limiting. This description refers to attached drawings in which
- Figure 1 shows the various elements of the battery in perspective and exploded view;
- Figure 2 shows a section of the mounted device.

Les plaquettes métalliques sont référencées par deux lettres N ou P selon que le métal utilisé correspond à un pale négatif ou positif. Par exemple,
Les métaux utilisés sont Le ... pour les plaquettes N et le ... pour les plaquettes P.The metal plates are referenced by two letters N or P depending on whether the metal used corresponds to a negative or positive blade. For example,
The metals used are Le ... for N platelets and ... for P platelets.

Par ailleurs, chaque élément est repéré par un indice qui est fonction du rang occupé par L'élément par rapport à un bord de la batterie. Ainsi l'élément
Ni est situé en regard de L'éLément Pi pour le ième élément, avec i=1,2...n Si La batterie comprend n élé ment s. Furthermore, each element is identified by an index which is a function of the rank occupied by the element with respect to an edge of the battery. So the element
Ni is located next to Element Pi for the i th element, with i = 1.2 ... n If The battery includes n elements s.

Les plaquettes métalliques sont fixées sur une première et une seconde plaques isolantes Si et
Pour relier en série les divers éléments de la batterie, les plaquettes N1 et P2, N3 et P4 etc... sont reliées par des ponts 10.1, ceci pour la plaque S1 ; les éléments N2 et P3, N4 et P5, etc... sont également reliés entre eux par des ponts 10.2, ceci pour la seconde plaque S2. The metal plates are fixed on first and second insulating plates Si and
To connect the various elements of the battery in series, the plates N1 and P2, N3 and P4 etc ... are connected by bridges 10.1, this for the plate S1; the elements N2 and P3, N4 and P5, etc. are also connected to each other by bridges 10.2, this for the second plate S2.

La plaquette P1 possède une languette 12 qui sert de connexion positive à L'ensemble de la batterie. The plate P1 has a tab 12 which serves as a positive connection to the entire battery.

La plaquette Nn située à L'autre extrémité de la plaque S2 possède elle aussi une languette 14 servant de con nexion négative.The plate Nn located at the other end of the plate S2 also has a tongue 14 serving as a negative connection.

Chaque plaquette située sur la plaque ainsi que La plaque S2, sont percées d'ouvertures 16, 18 (deux ou plus). Each plate located on the plate as well as plate S2, are pierced with openings 16, 18 (two or more).

L'écart entre plaques est assuré par une pièce S3 qui joue d'abord le rôle d'entretoise. Cette piè- ce comprend un cadre 20 avec des piliers 22 qui viennent s'insérer dans l'intervalle séparant les plaquettes ; pour S1 : N1 et P2 ; P2 et N3 ; N3 et P4 ; etc et de l'autre côté pour S2 : P1 et N2 ; N2 et P3 ; P3 et 4 ; 4 et P5 ; etc... The gap between plates is ensured by a part S3 which first acts as a spacer. This part comprises a frame 20 with pillars 22 which are inserted in the space separating the plates; for S1: N1 and P2; P2 and N3; N3 and P4; etc and on the other side for S2: P1 and N2; N2 and P3; P3 and 4; 4 and P5; etc ...

La seconde fonction de la pièce S3 est de maintenir en place des pavés de matière microporeuse 30, par exemple en feutre synthétique non attaquable par les acides, en regard des plaquettes. Pour cela la pièce S3 comprend des fenêtres délimitées par les montants horizontaux du cadre 20 et les piliers verticaux 22. Ces piliers selon leur emplacement comportent une fois sur deux une découpe correspondant au passage des ponts 10.1 pour une face et 10.2 pour l'autre face. The second function of the part S3 is to hold in place blocks of microporous material 30, for example of synthetic felt not attackable by acids, facing the plates. For this, the part S3 includes windows delimited by the horizontal uprights of the frame 20 and the vertical pillars 22. These pillars, depending on their location, include a cutout every other time corresponding to the passage of the bridges 10.1 for one side and 10.2 for the other side .

L'ensemble est monté puis collé pour obtenir une bonne étanchéité. Le collage peut se faire le long du cadre 20 sur les plaques support S1 et S2. Le montage s'effectue "à sec", L'électrolyte n'étant introduit qu'ensuite en trempant l'ensemble dans un bain électrolytique. La solution électrolytique pénètre par L'orifice inférieur 18, l'air s'échappant par l'orifice supérieur 16. Le pavé 30 s'imbibe alors de solution électrolytique, ce qui achève de constituer chaque élément de batterie. Ces orifices sont ensuite obstrués. The assembly is mounted and then glued to obtain a good seal. The bonding can be done along the frame 20 on the support plates S1 and S2. The assembly is carried out "dry", the electrolyte being introduced only then by soaking the assembly in an electrolytic bath. The electrolytic solution enters through the lower orifice 18, the air escaping through the upper orifice 16. The block 30 is then soaked with electrolytic solution, which completes constituting each battery element. These orifices are then blocked.

Les plaques N1 P1 N2 P2... N. P.... N P et
n n les tampons 30 qui leur correspondent, constituent des éléments de la batterie. Ils doivent donc à ce titre être rigoureusement isolés électriquement au niveau de l'électrolyte de l'élément voisin outre l'étanchéité nécessaire à la conservation de L'électrolyte. Plates N1 P1 N2 P2 ... NP ... NP and
nn the buffers 30 which correspond to them, constitute elements of the battery. They must therefore as such be rigorously electrically isolated at the level of the electrolyte of the neighboring element in addition to the seal necessary for the conservation of the electrolyte.

Claims

1. Accumulator battery comprising a plurality of elements electrically connected in series, (N1 Pi, N P2 ..., Nj P .... N nn (N1 P1, N2 P .... 2 Ni P. P ) each element comprising two plates of different metals facing each other and separated by an electrolyte, the battery elements thus formed being electrically connected in series by the bridges (10.1 and 10.2), characterized in that these plates are fixed on first and second thin insulating plates (S1 * S2), these two plates being kept apart from each other by a spacer piece (S3) comprising a frame (20) fitting on the periphery of the plates and comprising as many windows as The first and second plates comprise plates, each window being located between two plates facing each other and being obstructed by a block (30) of microporous material soaked with an electrolyte, the assembled assembly being sealed on

The periphery along which the first (S1) and the second plates (52) are supported on the frame (20) of the spacer piece (53), the entire battery then being in the form of an extra-flat card from one to a few millimeters thick.

2. Battery according to claim 1, characterized in that one of the plates (S2) is pierced with at least one orifice (16, 18) at the level of each plate to allow the introduction of the electro lyte between the wafers, these orifices then being closed.

3. Battery according to claim 1, characterized in that the block (30) of microporous material is made of a material of the synthetic felt or powder type which does not react to the electrolyte.