FR2743452A1 - Safety device for electrochemical generator - Google Patents

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FR2743452A1
FR2743452A1 FR9600129A FR9600129A FR2743452A1 FR 2743452 A1 FR2743452 A1 FR 2743452A1 FR 9600129 A FR9600129 A FR 9600129A FR 9600129 A FR9600129 A FR 9600129A FR 2743452 A1 FR2743452 A1 FR 2743452A1
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limiter
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FR9600129A
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Inventor
Eric Pasquier
Jean Pierre Planchat
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Accumulateurs Fixes et de Traction SAFT SA
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Accumulateurs Fixes et de Traction SAFT SA
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    • H01M2200/20Pressure-sensitive devices

Abstract

The safety device (2) interfaces between the Electrochemical Generator drive voltage (1) and the generator itself (3). There is an associated current limiter (7). The device in the form of a container has a side which is deformable under internal pressure. in excess of a set pressure limit, a switch is irreversibly thrown. The combination of limiter and pressure switch allow generator run up to be distinguished from a dangerous overpressure situation.

Description

Dispositif de sécurité Dour générateur électrochimiaue Safety device Dour électrochimiaue generator
La présente invention concerne un dispositif de sécurité pour générateur électrochimique destiné à entrer en action lorsqu'il se produit une anomalie dans le fonctionnement du générateur. The present invention relates to a battery safety device intended to come into action when an abnormality occurs in the operation of the generator. Les générateurs électrochimiques, notamment les piles, les accumulateurs ou les supercondensateurs, peuvent être associés en batterie par un montage en série ou en parallèle. Electrochemical generators, including batteries, the batteries or supercapacitors, may be associated battery by a series or parallel.

En cas de dysfonctionnement du générateur électrochimique provoquant une montée en pression, les dispositifs de sécurité connus permettent d'interrompre le passage du courant à la sortie du générateur sans intervention de l'utilisateur. In case of malfunction of the battery causing a rise in pressure, the known safety devices are used to interrupt current flow to the generator output without user intervention. Il s'agit généralement de dispositifs placés à l'intérieur du générateur qui se déforment en cas d'augmentation de la pression et provoquent la rupture mécanique du circuit électrique. This is typically devices arranged inside the generator which deform in the event of increased pressure and cause the mechanical rupture of the electrical circuit.

Ces dispositifs ont pour inconvénient d'interrompre le fonctionnement de l'accumulateur alors qu'il se trouve dans un état critique. These devices have the disadvantage of interrupting the operation of the accumulator when it is in a critical condition. En effet une montée en pression se produit le plus fréquemment lorsque le générateur est chargé, comme par exemple lors de la surcharge d'un accumulateur. Indeed a pressure rise occurs most frequently when the generator is loaded, such as when overcharging of a battery. Dans cet état, le générateur ne peut être manipulé sans risque, notamment s'il s'avère nécessaire de procéder à son expertise. In this state, the generator can be handled without risk, particularly if it is necessary to expertise. Lorsque le dysfonctionnement a une autre cause, l'utilisateur ignore l'état de charge dans lequel se trouve le générateur et ne peut donc pas évaluer le risque qu'il présente. When the malfunction has another cause, the user ignores the state of charge in which is the generator and therefore can not assess the risk it presents.

A l'extérieur du générateur, on place habituellement des dispositifs permettant d'interrompre le courant, comme des composants fusibles, ou de le limiter à une valeur très faible. Outside the generator is usually up devices for interrupting the current, such as fuses components, or to limit it to a very low value. Dans ce dernier cas, il s'agit par exemple d'un composant dont la résistance varie de manière réversible avec la température (composant à propriétés PTC : Positive In the latter case, it is for example of a component whose resistance varies reversibly with the temperature (PTC component properties: Positive
Thermal Coefficient). Thermal Coefficient). Cette catégorie de dispositifs présente l'inconvénient de ne fonctionner qu'en cas d'élévation notable de sa propre température, mais ils sont inopérants lorsqu'il se produit une augmentation de pression. This class of devices has the disadvantage of running in case of significant elevation of its own temperature, but they are ineffective when there is an increase in pressure.

En outre les dispositifs connus, en agissant sur un seul générateur, provoquent la rupture du circuit électrique reliant entre eux les éléments d'une batterie. Moreover the known devices, by acting on a single generator, cause the breaking of the electric circuit interconnecting the elements of a battery. Ainsi la batterie est mise hors d'état de fonctionner par le fait d'un seul élément défectueux. Thus the battery is unable to function in that a single defective element.

Les utilisateurs de batteries de générateurs électrochimiques ont donc besoin d'un dispositif de sécurité qui leur assure une meilleure sécurité lors d'une élévation de pression interne du générateur électrochimique. So the electrochemical battery users need a safety device which ensures greater safety during an internal pressure rise of the battery.

La présente invention a pour but de proposer un dispositif de sécurité destiné à mettre un générateur électrochimique dans un état ne présentant aucun danger pour l'utilisateur. The present invention aims to propose a safety device to give an electrochemical generator in a state with no danger to the user.

L'invention a aussi pour but, lorsqu'il se produit une anomalie dans le fonctionnement de l'un des éléments d'une batterie, de mettre le générateur électrochimique qui en est la cause dans un état ne présentant aucun danger sans perturber le fonctionnement de la batterie dans les conditions nominales d'utilisation. The invention also aims, when an abnormality occurs in the operation of one of the elements of a battery, to the electrochemical generator which is the cause in a state with no danger without disturbing the operation battery under nominal operating conditions.

L'objet de la présente invention est un dispositif de sécurité pour un générateur électrochimique étanche susceptible d'échanger du courant électrique avec une application comportant un conteneur dont une partie est apte à se déformer sous l'effet d'une augmentation de pression interne, ledit conteneur portant une sortie de courant de polarité positive et une sortie de courant de polarité négative, caractérisé par le fait que, sous l'effet de ladite déformation, ledit dispositif est capable de créer une liaison électrique irréversible entre ladite polarité positive et ladite polarité négative par l'intermédiaire d'un limiteur de courant et d'assurer le passage de la majeure partie dudit courant électrique dans ladite liaison. The object of the present invention is a safety device for a sealed electrochemical generator capable of exchanging electrical power with an application comprising a container part of which is capable of deforming under the effect of an increase in internal pressure, said container with a current output of positive polarity and a negative polarity output current, characterized in that, under the effect of said deformation, said device is able to create an irreversible electrical connection between said positive polarity and said polarity negative via a current limiter and ensure the passage of the major part of said electrical current in said link.

Un générateur électrochimique présente des risques pour l'utilisateur lorsqu'il fonctionne, étant relié à une application, et qu'une anomalie se produit. An electrochemical generator presents risks for the user when in use, being connected to an application, and an abnormality occurs. Par exemple, une élévation de la pression interne d'un accumulateur se produit le plus fréquemment au cours de la charge lors d'une surcharge: l'application est dans ce cas un chargeur. For example, a rise in internal pressure of an accumulator most frequently occurs during charging when an overload: the application is in this case a loader. A la différence des dispositifs existants, le dispositif de sécurité selon l'invention n'interrompt pas le passage du courant à la sortie du générateur, mais dévie le courant afin d'isoler le générateur du circuit d'alimentation électrique de l'application. Unlike existing systems, the safety device according to the invention does not interrupt the flow of current to the generator output, but diverts current to isolate the generator from the power supply of the application circuit. Le circuit de déviation crée ainsi un court-circuit entre les deux sorties de courant du générateur.Le plus fréquemment, ce circuit plus court est notablement moins résistif que l'application de telle sorte que la presque totalité du courant traverse le dispositif au lieu d'aller vers l'application. The deflection circuit thus creates a short circuit between the two current outputs of générateur.Le more frequently, more short circuit is significantly less resistive than the application so that substantially all the current flows through the device instead of go to the application. Dans le cas contraire, le dispositif peut inclure un moyen interdisant le passage du courant vers l'application, moyen qui n'est pas opérationnel en utilisation normale. Otherwise, the device may include means preventing the passage of current to the application means which is not operating in normal use. Le passage d'un courant de court-circuit provoque une élévation importante et rapide de la température. Passing a short-circuit current causes a large and rapid rise in temperature. Pour que la mise en court-circuit n'ait pas les conséquences néfastes habituelles, le circuit de déviation comprend un limiteur de courant qui permet de limiter l'échauffement en maintenant le courant à une valeur réduite. For the short-circuiting does not have the usual negative consequences, the deflection circuit includes a current limiter which limits the temperature rise while maintaining the current at a reduced value. Le générateur se décharge ainsi lentement sur lui-même.Lorsqu'il est complètement déchargé, il ne présente plus aucun risque pour l'utilisateur et peut alors être stocké ou manipulé sans précautions particulières. The generator discharges and slowly he même.Lorsqu'il is completely discharged, he does not present any risk to the user and can then be stored or handled without special precautions.

Selon un mode de réalisation avantageux, ledit limiteur possède une résistance électrique variable. According to an advantageous embodiment, said limiter has a variable electrical resistance. De préférence, on utilisera un limiteur dont la résistance augmente sous l'effet d'une élévation de température comme un limiteur comprenant un matériau à propriétés PTC (Positive Thermal Coefficient). Preferably one will use a limiter in which the resistance increases under the effect of a temperature rise as a limiter comprising a material with PTC properties (Positive Thermal Coefficient). L'emploi d'un matériau PTC a pour avantage de permettre au générateur de se décharger sur lui-même à un courant le plus élevé possible sans que la température dépasse la valeur maximale admissible. The use of a PTC material has the advantage of enabling the generator to shift on itself to a highest possible without the temperature exceeding the maximum permissible current. Lorsque le générateur complètement chargé est brusquement court-circuité, le courant est maintenu à une valeur très faible. When fully loaded generator is suddenly short-circuited, the current is maintained at a very low value. Puis lorsqu'on atteint la fin de la décharge, un courant plus élevé est autorisé sans dommages. Then when you reach the end of discharge, a higher current is permitted without damage. Le courant est ainsi optimisé pendant toute la décharge. The current is thus optimized during the entire discharge. La durée de la décharge, donc la période où subsiste un risque pour l'utilisateur, est ainsi minimisée. The duration of the discharge, so the time that remains a risk for the user, is thus minimized.

Selon une forme d'exécution, l'une au moins desdites sorties est reliée électriquement au circuit d'alimentation de ladite application par l'intermédiaire dudit limiteur de courant. According to one embodiment, at least one of said outputs is electrically connected to the supply circuit of said application through said current limiter. Ainsi, lorque les deux sorties de courant du générateur sont en court-circuit en incluant le limiteur, la majeure partie du courant sortant du limiteur se dirige automatiquement vers le circuit de déviation dont la résistance électrique est inférieure à celle de 1 'application. Thus lorque the two current outputs of the generator are short-circuited by including the limiter, the bulk of the outgoing current limiter automatically towards the deflection circuit whose electrical resistance is lower than one application.

Selon une autre forme d'exécution, ledit dispositif est relié électriquement de manière permanente à l'une desdites sorties de courant. According to another embodiment, said device is electrically permanently connected to one of said current outputs. Lorsqu'il se produit une déformation du conteneur du générateur sous l'effet de la pression, le dispositif est amené au contact de l'autre sortie de courant pour créer un court-circuit entre les deux sorties. When there is a deformation of the container of the cell under the effect of pressure, the device is brought into contact with the other outlet to create a short circuit between the two outputs.

Selon une forme d'exécution préférentielle de l'invention, le dispositif comporte une lame flexible en matériau conducteur qui est reliée électriquement à une première desdites sorties de courant par l'intermédiaire dudit limiteur et qui est séparée de la deuxième desdites sorties de courant par une distance suffisamment faible pour être parcourue irréversiblement par ladite lame sous l'effet de la déformation dudit conteneur afin de se trouver au contact électrique de ladite deuxième sortie. According to a preferred embodiment of the invention, the device includes a flexible blade made of conducting material which is electrically connected to a first of said current outputs through said limiter and which is separated from the second of said current outputs by a sufficiently short distance to be traveled by said blade irreversibly under the effect of deformation of said container so as to be in electrical contact with said second exit.

Le dispositif de sécurité selon la présente invention a comme avantage de permettre la poursuite du fonctionnement d'une batterie lorsque l'un des éléments qui la composent est défectueux. The safety device according to the present invention has the advantage of allowing the continued operation of a battery if one of its components is faulty. Le circuit de déviation du courant sert alors de moyen de fermer le circuit d'alimentation de l'application en en excluant l'élément défecteux. The current diverter circuit then serves as a means to close the application of power supply circuit by excluding the defective element.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages et particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre illustratif et non limitatif, accompagnée des dessins annexés parmi lesquels: The invention will be better understood and other advantages and features will appear on reading the description which follows, given as an illustration and not limitation, accompanied by the appended drawings in which:
- la figure 1 est un schéma d'un générateur électrochimique reliée à une application et muni du dispositif de sécurité selon l'invention, - Figure 1 is a schematic of an electrochemical cell connected to an application and provided with the safety device according to the invention,
- la figure 2 est un schéma d'une batterie reliée à une application comportant trois éléments, chacun muni du dispositif de sécurité selon l'invention, - Figure 2 is a diagram of a battery connected to an application comprising three elements, each provided with the safety device according to the invention,
- la figure 3 représente une vue de dessus d'un générateur électrochimique muni d'une première variante du dispositif de sécurité selon l'invention, - Figure 3 shows a top view of an electrochemical cell provided with a first variant of the safety device according to the invention,
- la figure 4 est une coupe verticale longitudinale selon III-III du générateur électrochimique de la figure 3, - Figure 4 is a section vertical longitudinal along III-III of electrochemical generator Figure 3,
- la figure 5 représente une coupe verticale longitudinale d'un générateur électrochimique muni d'une deuxième variante du dispositif de sécurité selon 1 'invention, - Figure 5 shows a vertical longitudinal section of an electrochemical cell provided with a second variant of the safety device 1 according to the invention,
- la figure 6 est une variante de réalisation du dispositif de la figure 5. - Figure 6 is an alternative embodiment of the device of Figure 5.

Un générateur électrochimique 1 muni du dispositif de sécurité 2 selon l'invention et relié à une application 3 est représenté sur la figure 1. L'application 3, par exemple un chargeur, est reliée aux bornes positive 4 et négative 5 de sortie de courant du générateur 1. Dans la portion de circuit 6 reliant l'une des bornes 5 de sortie du courant au dispositif 2 est disposé un moyen 7 destiné à limiter l'intensité du courant en cas de surchauffe dans le circuit dû au passage d'un courant trop élevé. An electrochemical generator 1 provided with the security device 2 according to the invention and connected to an application 3 is shown in Figure 1. The application 3, for example a charger is connected to the positive terminals 4 and 5 negative current output the generator 1. in the circuit portion 6 connecting one of the terminals 5 of the output current to the device 2 is arranged a means 7 for limiting the intensity of the current in case of overheating in the circuit due to the passage of a current too high.

Lorsqu'un dysfonctionnement ou une surcharge provoque une élévation de la pression interne, celle-ci active le dispositif de sécurité 2. Les bornes 4 et 5 de sortie de courant sont ainsi mises en court-circuit et le générateur 1 n'est plus alimenté par le chargeur 3. Le courant de court-circuit qui tend à augmenter rapidement en est empêché par le limiteur de courant 7 qui laisse subsister un faible courant de fuite. When a malfunction or an overload causes an increase in the internal pressure, it activates the security device 2. The terminals 4 and 5 of output current are thus made short-circuited and the generator 1 is no longer supplied by the charger 3. the short-circuit current tends to increase rapidly is prevented by the current limiter 7, which leaves a low leakage current. Le courant réduit qui circule entre le limiteur 7 et la borne négative 5 du générateur 1 d'une part et la borne de sortie positive 4 du générateur 1 d'autre part, traverse le dispositif 2 car ce trajet est moins résistif que celui reliant le générateur 1 à l'application 3. Le générateur 1 se décharge alors lentement. The reduced current flowing between the limiter 7 and the negative terminal 5 of the generator 1 on the one hand and the positive output terminal 4 of the generator 1 on the other, through the device 2 because it is less resistive path than the connecting generator 1 to the application 3. the generator 1 then discharges slowly. Une fois déchargé il peut être manipulé sans risque. Once discharged it can be handled safely.

Une batterie 10 est composée de trois générateurs électrochimiques 11, 11' et lin, chacun étant muni d'un dispositif de sécurité 12 selon l'invention. A battery 10 is composed of three electrochemical cells 11, 11 'and flax, each provided with a safety device 12 according to the invention. La batterie 10 est reliée à une application 13, comme représenté sur la figure 2. L'application 13 est connectée aux bornes positive 14 et négative 15 de sortie de courant de la batterie. The battery 10 is connected to an application 13, as shown in Figure 2. The application 13 is connected to the positive terminals 14 and negative 15 current of the battery output. Les éléments 11, 11' et 11" sont assemblés en série par les portions de circuit 16, 16' respectivement entre leur borne positive 14', 14" et la borne négative 15', 15" du générateur adjacent. Un limiteur de courant 17 est placé dans le circuit de chaque générateur entre l'une des bornes de sortie du courant et le dispositif de sécurité 12. The elements 11, 11 'and 11 "are connected in series by the circuit portions 16, 16' respectively between its positive terminal 14 ', 14" and the negative terminal 15', 15 "of adjacent generator. A current limiter 17 is placed in the circuit of each generator between one of the output terminals of the current and the safety device 12.

Par exemple, lorsqu'une montée en pression se produit à l'intérieur du générateur 11, le dispositif de sécurité 12 entre en action pour relier électriquement la borne positive 14" et la borne négative 15' du même élément par l'intermédiaire du limiteur 17. La batterie a ainsi perdu de manière définitive l'un de ses éléments. Mais une fois l'élément 11 déchargé, le passage du courant électrique n'est pas interrompu entre les générateurs 11' et 11" grâce au dispositif de sécurité 12 de l'élément 11 qui met en relation les portions de circuit électrique 16 et 16'. For example, when an increase in pressure occurs inside the generator 11, the safety device 12 comes into action for electrically connecting the positive terminal 14 "and the negative terminal 15 'of the same element through the limiter 17. the battery has lost permanently one of its elements. But once the discharged cell 11, the passage of electric current is not interrupted between the generators 11 'and 11 "by the safety device 12 of element 11 that connects the electric circuit portions 16 and 16 '. La batterie 10, qui ne comporte plus que deux éléments opérationnels 11' et 11", peut néanmoins continuer à assurer sans danger l'alimentation de l'application 13. The battery 10, which comprises only two operational elements 11 'and 11', may nevertheless continue to ensure safe feeding of the application 13.

Les figures 3 et 4 montre une première variante d'un dispositif de sécurité selon la présente invention pour un générateur électrochimique 20 rechargeable de forme prismatique comportant un bac 21 et un couvercle 22 reliés à la polarité négative du générateur. Figures 3 and 4 shows a first variant of a safety device according to the present invention for a rechargeable electrochemical generator 20 of prismatic shape having a tray 21 and a cover 22 connected to the negative polarity of the generator. Le couvercle 22 porte la borne positive 23 de sortie du courant. The lid 22 carries the positive terminal 23 of the output current. Le dispositif de sécurité est constitué d'une lame 24 placée sur le couvercle 22. La lame 24 est en matériau conducteur et ses dimensions sont d'environ 40mm de longueur, smm de largeur et 0,8mm d'épaisseur. The safety device consists of a blade 24 placed on the lid 22. The plate 24 is of conductive material and its dimensions are about 40mm in length, mms wide and 0.8mm thick. Une première extrémité 25 de la lame 24 est reliée au pôle négatif du générateur par l'intermédiaire d'un composant PTC 26, et constitue ainsi la borne négative de sortie du courant pour l'utilisateur.La partie centrale 27 de la lame 24 repose sur la partie centrale du couvercle 22 dont elle est isolée électriquement par une couche 28 de matériau isolant. A first end 25 of the blade 24 is connected to the negative pole of the generator by means of a PTC component 26, and thus constitutes the negative current output for utilisateur.La central portion 27 of the blade 24 rests on the central portion of the lid 22 which it is electrically insulated by a layer 28 of insulating material. La partie centrale du couvercle 22 porte l'orifice 29 de remplissage en électrolyte du générateur 20. Cet orifice, après l'opération de remplissage est hermétiquement fermé par une bille 30 soudée. The central portion of the cover 22 carries the filling orifice 29 of electrolyte of the generator 20. This orifice, after the filling operation is sealed by a ball 30 welded. La deuxième extrémité 31 de la lame 24 est placée à proximité de la borne positive 23 sans être en contact électrique avec elle. The second end 31 of the blade 24 is placed near the positive terminal 23 without being in electrical contact therewith. Un trou circulaire 32 de 3mm de diamètre est ménagé dans l'extrémité 31 de la lame 24. La borne 23 est introduite dans le trou 32 et elle est électriquement isolée des bord du trou 32 par un joint isolant 33. L'extrémité 31 repose sur la pièce 34 qui isole électriquement la borne 23 du couvercle 22.Une pièce isolante élastique 37 entourant la borne 23 et placée par-dessus la lame 24 au niveau du trou 32, maintient en place la lame 24 lorsque le dispositif de sécurité n'est pas activé. A circular hole 32 of diameter 3 mm is formed in the end 31 of the plate 24. The terminal 23 is inserted into the hole 32 and is electrically isolated from the edge of the hole 32 by an insulating gasket 33. The end 31 rests on the workpiece 34 which electrically insulates the terminal 23 of 22.A elastic insulating cover member 37 surrounding the terminal 23 and placed over the plate 24 at hole 32, secures the plate 24 when the safety device n ' is not activated. La borne 23 est surmontée d'une pièce conductrice 35 avec laquelle la borne 23 est en contact électrique. The terminal 23 is surmounted by a conductive member 35 with which the terminal 23 is in electrical contact. La pièce 35 est distante d'une faible longueur x de la lame 24. The piece 35 is spaced a short length x of the plate 24.

Le couvercle 22 porte également un opercule de sécurité 36 susceptible de s'ouvrir sous l'effet d'une surpression de grande amplitude survenant brusquement, évitant l'explosion du générateur. The lid 22 also carries a safety lid 36 capable of opening under the effect of an overpressure occurring abruptly large amplitude, preventing the explosion of the generator. Les dispositifs de sécurité ont pour rôle d'intervenir avant que les conditions pour l'ouverture de l'opercule soient réunies. Safety devices have the role to intervene before the conditions for opening the lid are met.

Lorqu'il se produit une élévation de la pression interne, la partie centrale du couvercle 22 subit la déformation de plus forte amplitude et donc exerce la force la plus importante sur la partie centrale 27 de la lame 24 provoquant son soulèvement. While introduced produces a rise in internal pressure, the central part of cover 22 undergoes the deformation of greater amplitude and therefore exerts the larger force on the central part 27 of the blade 24 causing it to lift. L'extrémité 31 de la lame 24 se trouve à son tour soulevée et exerce une pression sur la pièce élastique 37. Si la surpression interne est suffisamment importante pour amener l'extrémité 31 de la lame 24 à parcourir une distance égale à la longueur X, le contact électrique s'établit entre la borne positive 23 et la lame 24 de polarité négative, par l'intermédiaire de la pièce conductrice 35, et met ainsi le générateur 20 en court-circuit. The end 31 of the blade 24 is in turn raised and exerts pressure on the elastic piece 37. If the internal pressure is large enough to bring the end 31 of the blade 24 to traverse a distance equal to the length X , electrical contact is established between the positive terminal 23 and the plate 24 of negative polarity, by means of the conductive piece 35, and thus puts the generator 20 by short-circuiting. Le fort courant de court-circuit qui aurait tendance à s'installer en est empêché par le composant PTC 26 qu'il doit traverser. The high short-circuit current that would tend to settle in is prevented by the PTC component 26 that he must cross. La résistance importante atteinte par le composant PTC 26 sous l'effet de la température maintient le courant à une faible valeur permettant au générateur 20 de se décharger lentement. The important resistance achieved by the PTC component 26 under the effect of the temperature maintains the current to a low value allowing the generator 20 to discharge slowly.

A titre d'exemple, on réalise un générateur électrochimique analogue à celui représenté sur les figures 3 et 4 comportant le dispositif de sécurité selon la présente invention. For example, there is provided a similar electrochemical generator to that shown in Figures 3 and 4 having the safety device according to the present invention. Ce générateur est soumis à un régime de charge I permettant d'effectuer la charge en une heure. This generator is subjected to a charging rate I for performing the charge in one hour. Dans des conditions normales, la tension de ce générateur est inférieure à 4 Volts, sa pression interne est inférieure à 3 bars et sa température ne dépasse pas 60'C. Under normal conditions, the voltage of the generator is less than 4 volts, its internal pressure is less than 3 bar and its temperature does not exceed 60 ° C. Si la tension atteint 5 Volts et la pression 7 bars, la température étant de l'ordre de 60'C, le couvercle se déformera et, en agissant sur la lame 24, provoque la mise en contact électrique des sorties de courant positive et négative par l'intermédiaire du composant PTC 26.Le courant résiduel que laisse passer le composant 26 vaut 0,6A, soit environ I/7, régime suffisamment lent pour limiter l'échauffement. If the voltage reaches 5 volts and the pressure 7 bar, the temperature being of the order of 60 ° C, the cover will be deformed and, by acting on the plate 24, causes the electrical contacting of the outputs of positive and negative current through the PTC component 26. the residual current that passes the component 26 is 0.6A, about I / 7, sufficiently low speed to limit the temperature rise. Ce courant correspond au rapport de la puissance nécessaire au maintien de l'état limitant du PTC et de la tension du générateur, soit 3 Watts / 5 Volts. This current corresponds to the ratio of the power required to maintain the state limiting PTC and the generator voltage, or 3 Watts / 5 volts. Le générateur se décharge jusqu'à une tension de OV et peut ensuite être manipulé puisque l'opercule ne s'est pas ouvert. The generator discharges to OV voltage and can then be manipulated since the cap was not opened.

La figure 5 montre une deuxième variante d'un dispositif de sécurité selon la présente invention pour un générateur électrochimique 50 rechargeable de forme prismatique comportant un bac 51 et un couvercle 52 reliés à la polarité négative du générateur. 5 shows a second variant of a safety device according to the present invention for a rechargeable electrochemical generator 50 of prismatic shape having a tray 51 and a lid 52 connected to the negative polarity of the generator. Au centre du couvercle 52 est placée la borne 53 de sortie du courant de polarité positive isolée du couvercle par une pièce 54. Un opercule de sécurité 55 situé sur le couvercle 52 est susceptible de s'ouvrir sous l'effet d'une surpression brutale. In the center of the cover 52 surrounding the terminal 53 to output the positive polarity current insulated from the lid by a part 54. A safety cap 55 on the lid 52 is capable of opening under the effect of an abrupt overpressure . Le couvercle 52 porte également un orifice 56 de remplissage en électrolyte du générateur 50. Cet orifice, après l'opération de remplissage est hermétiquement fermé par une bille soudée 57. Sur le couvercle est placée une cale 58 en matériau isolant dans laquelle une ouverture 59 permet à l'utilisateur de se raccorder à la polarité négative du générateur constituée par le couvercle 52.La cale est maintenue à sa place par une gaine isolante 60 qui entoure le générateur. The lid 52 also includes a fill port 56 in the electrolyte 50. This generator orifice, after the filling operation is sealed by a welded ball 57. The lid is placed a wedge 58 of insulating material in which an opening 59 allows the user to connect to the negative polarity of the generator constituted by the wedge 52.La lid is held in place by an insulating sheath 60 which surrounds the generator.

Le dispositif de sécurité est constitué d'une lame 61 supportée par la cale 58. La lame 61 est en matériau conducteur et ses dimensions sont d'environ 23mm de longueur, 12mm de largeur et 0,lmm d'épaisseur. The safety device consists of a blade 61 supported by the wedge 58. The blade 61 is made of conductive material and its dimensions are about 23mm in length, 12mm in width and 0, lmm thick. L'une des extrémités 64 de la lame 61 est engagée dans une ouverture 65 pratiquée dans la cale 58 et l'autre extrémité 66 est fixée sur la cale 58; One end 64 of the blade 61 is engaged in an opening 65 formed in the shim 58 and the other end 66 is fixed to the wedge 58; la lame 61 est ainsi maintenue en place. the blade 61 and is held in place. La partie centrale 62 de la lame 61 porte une pointe 63 distante d'une faible longueur x de l'opercule de sécurité 55 mais sans être en contact avec lui. The central portion 62 of the blade 61 carries a tip 63 distant from a short length x of the safety cover 55 without being in contact therewith. L'extrémité 66 de la lame 61 est électriquement reliée au pôle positif du générateur 50 par l'intermédiaire d'un fusible 67 et d'un composant PTC 68 montés en parallèle, et constitue ainsi la borne positive de sortie du courant pour l'utilisateur.En fonctionnement normale la circulation du courant se fait par le fusible, le composant PTC ayant une résistance plus élevée et n'acceptant pas de courant supérieur à 200mA. The end 66 of the blade 61 is electrically connected to the positive pole of the generator 50 via a fuse 67 and a PTC component 68 connected in parallel, and thus constitutes the positive terminal of the output current for the utilisateur.En normal operating current flow is through the fuse, the PTC component having a higher and not accepting higher current resistance 200mA. L'ensemble des deux composants PTC et fusible peut être disposé dans le circuit électrique indépendamment du générateur. The set of two fuse and PTC components may be disposed in the electric circuit independently of the generator. Préférentiellement cet ensemble est placé sur la lame 61 à laquelle il est électriquement raccordé au moyen des connexions 70 et 71 assurant la mise en parallèle des deux composants. Preferably this assembly is placed on the blade 61 to which it is electrically connected via connections 70 and 71 ensuring the parallel connection of the two components. La connexion 71 est en outre électriquement reliée à la borne 53. Cette variante, représentée sur la figure 6, a l'avantage de permettre un gain volumique et une plus grande compacité, notamment pour l'assemblage en batterie des générateurs. The connection 71 is also electrically connected to the terminal 53. This variant, shown in Figure 6, has the advantage of allowing a gain volume and more compact, especially for battery assembly generators.

Lorqu'il se produit une élévation de la pression interne, la courbure de l'opercule de sécurité 55 s'inverse: de concave, il devient convexe. Lorqu'il occurs a rise in internal pressure, the curvature of the safety cap 55 is reversed: concave, becomes convex. Si la surpression interne est suffisamment importante pour amener la partie centrale de l'opercule 55 à parcourir une distance égale à la longueur X, le contact électrique s'établit entre l'opercule 55 de polarité négative et la pointe 62 portée par la lame 61 de polarité positive. If the internal pressure is large enough to cause the central portion of the cap 55 to travel a distance equal to the length X, the electric contact is established between the valve member 55 of negative polarity and the spike 62 carried by the blade 61 of positive polarity. Ainsi le générateur 50 est mis en court-circuit. Thus the generator 50 is short-circuiting. Le court-circuit provoque la fusion du fusible 67. Puis le fort courant de court-circuit qui pourrait s'installer en est empêché par le composant PTC 68 qu'il doit traverser. The short circuit causes melting of the fuse 67. Then, the high short-circuit current which could settle is prevented by the PTC component 68 it must cross. La résistance importante atteinte par le composant PTC 68 sous l'effet de la température maintient le courant à une faible valeur permettant au générateur 50 de se décharger lentement. The important resistance achieved by the PTC component 68 under the effect of the temperature maintains the current to a low value allowing the generator 50 to discharge slowly.

A titre d'exemple, on réalise un générateur électrochimique analogue à celui représenté sur la figure 5 comportant le dispositif de sécurité selon la présente invention. For example, there is provided a similar electrochemical generator to that shown in Figure 5 with the safety device according to the present invention. Ce générateur est soumis à un régime de charge I permettant d'effectuer la charge en une heure. This generator is subjected to a charging rate I for performing the charge in one hour. Dans des conditions normales, la tension de ce générateur est inférieure à 4 Volts, sa pression interne est inférieure à 3 bars et sa température ne dépasse pas 60'C. Under normal conditions, the voltage of the generator is less than 4 volts, its internal pressure is less than 3 bar and its temperature does not exceed 60 ° C. Si la tension atteint 5 Volts et la pression 7 bars, la température étant de l'ordre de 60'C, l'opercule 55 se déformera et provoquera la mise en contact électrique des sorties de courant positive et négative par l'intermédiaire du composant PTC 68. Le courant résiduel que laisse passer le composant PTC 68 vaut 55mA, soit environ I/70, régime suffisamment lent pour limiter l'échauffement. If the voltage reaches 5 volts and 7 bar pressure, with the temperature of about 60 ° C, the membrane 55 will deform and cause contacting electrical output current positive and negative through the component PTC 68. the residual current that passes the PTC component 68 is 55mA, about I / 70, sufficiently low speed to limit the temperature rise. Le générateur se décharge jusqu'à une tension de OV et peut ensuite être manipulé puisque l'opercule ne s'est pas ouvert. The generator discharges to OV voltage and can then be manipulated since the cap was not opened.

Bien entendu la présente invention n'est pas limitée aux modes de réalisation décrits et représentés, mais elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art sans que l'on ne s'écarte de l'esprit de l'invention. Naturally, the present invention is not limited to the embodiments described and depicted but is capable of numerous variants accessible to the skilled person without one will not deviate from the spirit of the invention. En particulier, on pourra sans sortir du cadre de l'invention remplacer tout moyen par un moyen équivalent. In particular, it is possible without departing from the scope of the invention to replace any means by equivalent means.

Claims (6)

    REVENDICATIONS
  1. 1./ Dispositif de sécurité pour un générateur électrochimique étanche susceptible d'échanger du courant électrique avec une application comportant un conteneur dont une partie est apte à se déformer sous l'effet d'une augmentation de pression interne, ledit conteneur portant une sortie de courant de polarité positive et une sortie de courant de polarité négative, caractérisé par le fait que, sous l'effet de ladite déformation, ledit dispositif est capable de créer une liaison électrique irréversible entre ladite polarité positive et ladite polarité négative par l'intermédiaire d'un limiteur de courant et d'assurer le passage de la majeure partie dudit courant électrique dans ladite liaison. 1. / A safety device for a sealed electrochemical generator capable of exchanging electrical power with an application comprising a container a part of which is adapted to deform under the effect of an increase in internal pressure, said container with an outlet current positive polarity and a negative polarity output current, characterized in that, under the effect of said deformation, said device is able to create an irreversible electrical connection between said positive polarity and said negative polarity through d a current limiter and to ensure the passage of the major part of said electrical current in said link.
  2. 2./ Dispositif selon la revendication 1, dans lequel ledit limiteur possède une résistance électrique variable. 2. / A device according to claim 1, wherein said limiter has a variable electrical resistance.
  3. 3./ Dispositif selon la revendication 2, dans lequel ladite résistance augmente sous l'effet d'une élévation de température. 3. / The device of claim 2, wherein said resistance increases under the effect of a temperature rise.
  4. 4./ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, dans lequel l'une au moins desdites sorties est reliée électriquement au circuit d'alimentation de ladite application par l'intermédiaire dudit limiteur de courant. 4. / A device according to one of the preceding claims, wherein at least one of said outputs is electrically connected to the supply of said application via said current limiting circuit.
  5. 5./ Dispositif selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il est relié électriquement de manière permanente à l'une seulement desdites sorties de courant. 5 / Apparatus according to one of the preceding claims, characterized in that it is electrically permanently connected to only one of said current outputs.
  6. 6./ Dispositif selon la revendication 5, comportant une lame flexible en matériau conducteur qui est reliée électriquement à une première desdites sorties de courant par l'intermédiaire dudit limiteur et qui est séparée de la deuxième desdites sorties de courant par une distance suffisamment faible pour être parcourue irréversiblement par ladite lame sous l'effet de la déformation dudit conteneur afin de se trouver au contact électrique de ladite deuxième sortie. 6. / The device of claim 5, comprising a flexible blade made of conducting material which is electrically connected to a first of said current outputs through said limiter and which is separated from the second of said current outputs by a distance sufficiently small to be traversed by said blade irreversibly under the effect of deformation of said container so as to be in electrical contact with said second exit.
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