FR2893449A1 - Electrode stack compressing method for automobile field, involves compressing stack of electrodes using U-shaped compression clamps which are not supported on can of storage battery for exerting elastic compression force on stack - Google Patents

Electrode stack compressing method for automobile field, involves compressing stack of electrodes using U-shaped compression clamps which are not supported on can of storage battery for exerting elastic compression force on stack Download PDF

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Abstract

The method involves placing a stack (48) of electrodes (24, 28) inside compartments of a can (40) of a storage battery. The stack is compressed using U-shaped compression clamps (440) which are not supported on the can for exerting an elastic compression force on the stack, where each clamp includes arms and a base. The stack is compressed before placing the stack inside the can, where the clamp is made of metallic material e.g. stainless steel. The clamp is covered with a protection cover. An independent claim is also included for a storage battery.

Description

DOMAINE TECHNIQUE GENERAL La présente invention concerne un procédé deGENERAL TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method of

compression d'un empilement d'électrodes d'un accumulateur, comportant une étape consistant à placer l'empilement à l'intérieur d'un bac de l'accumulateur. L'invention concerne également un accumulateur correspondant. ETAT DE L'ART II est connu d'exercer une force de compression sur un empilement d'électrodes d'un accumulateur, utilisé par exemple dans le domaine automobile, pour améliorer les performances de l'accumulateur, notamment son endurance en cyclage. Une telle méthode et un tel accumulateur sont connus de WO 95/15584 par exemple. Ils sont repris schématiquement à la figure 1. La figure 1 représente un accumulateur connu comportant un bac 40 contenant un empilement 48 d'une pluralité d'électrodes 24 et 28. Chaque couple d'électrodes 24 et 28 est compris dans une cellule, et l'empilement 48 est constitué d'une pluralité cellules. L'accumulateur comporte en outre deux bornes, chaque borne étant située à une extrémité de l'empilement 48 d'électrodes 24 et 28.  compression of an electrode stack of an accumulator, comprising a step of placing the stack inside a tank of the accumulator. The invention also relates to a corresponding accumulator. STATE OF THE ART It is known to exert a compressive force on an electrode stack of an accumulator, used for example in the automotive field, to improve the performance of the accumulator, particularly its endurance in cycling. Such a method and such an accumulator are known from WO 95/15584 for example. They are taken schematically in FIG. 1. FIG. 1 represents a known accumulator comprising a tank 40 containing a stack 48 of a plurality of electrodes 24 and 28. Each pair of electrodes 24 and 28 is included in a cell, and the stack 48 consists of a plurality of cells. The accumulator further comprises two terminals, each terminal being located at one end of the electrode stack 24 and 28.

La figure 2 représente schématiquement un exemple d'une cellule de l'empilement 48 d'un accumulateur. Chaque cellule comporte une plaque bipolaire 20 sur laquelle vient prendre appui une électrode positive 28, un séparateur 30, une électrode négative 24 et à nouveau une plaque bipolaire 20.  FIG. 2 schematically represents an example of a cell of the stack 48 of an accumulator. Each cell comprises a bipolar plate 20 on which is supported a positive electrode 28, a separator 30, a negative electrode 24 and again a bipolar plate 20.

Le séparateur peut généralement être composé d'une couche de polyéthylène (PE) microporeux pour les batteries dites ouvertes , ou être composé d'une couche de feutre de laine de verre imbibé ( glass mat selon la terminologie anglaise) ou encore être un écarteur ondulé perforé en polychlorure de vinyle (PVC) pour les batteries à recombinaison dites étanches . Il existe également moins généralement des combinaisons de séparateurs combinant plusieurs de ces matériaux ; par exemple des feuilles de PE combinées à des couches de laine de verre, ou une combinaison selon la figure 2. Sur la figure 2, le séparateur 30 est composé d'une couche 31 constituée d'une feuille plane de polyéthylène microporeux sur laquelle est posé un écarteur ondulé perforé 32. L'écarteur ondulé 32 supporte à son tour une couche 33 de laine de verre. Le séparateur 30 permet de séparer mécaniquement les électrodes positives 28 et négatives 24 tout en permettant une jonction électrolytique. La figure 1 illustre une méthode de disposition de l'empilement d'électrodes 48 dans le bac 40, pour exercer une force de compression constante et uniforme entre les plaques bipolaires 20 et des séparateurs 30 constituant l'empilement 48.  The separator can generally be composed of a layer of microporous polyethylene (PE) for so-called open batteries, or be composed of a layer of glass wool felt (glass mat according to the English terminology) or be a corrugated spacer perforated polyvinyl chloride (PVC) for so-called sealed recombination batteries. There are also less generally combinations of separators combining several of these materials; for example PE sheets combined with layers of glass wool, or a combination according to Figure 2. In Figure 2, the separator 30 is composed of a layer 31 consisting of a flat sheet of microporous polyethylene on which is The corrugated spacer 32 in turn supports a layer 33 of glass wool. The separator 30 mechanically separates the positive electrodes 28 and negative 24 while allowing an electrolytic junction. FIG. 1 illustrates a method of arranging the stack of electrodes 48 in the tank 40, to exert a constant and uniform compressive force between the bipolar plates 20 and separators 30 constituting the stack 48.

L'empilement 48 d'électrodes est lié à une première plaque d'extrémité 41 formant collecteur de courant et une deuxième plaque d'extrémité 42 formant également collecteur de courant. La première plaque 41 est fixe par rapport au bac 40. La deuxième plaque d'extrémité 42 est supportée par une pluralité de ressorts 44 qui fournissent une force de compression de l'empilement 48. Les ressorts 44 permettent d'exercer une force de compression, notamment sur les séparateurs 30. Dans le mode de réalisation connu de la figure 1, la borne reliée à la plaque 42 sollicitée par les ressorts 44 glisse dans des moyens de scellage 20 47 du bac. Le dispositif de compression comportant des ressorts 44 selon la figure 1 présente des inconvénients. Un tel dispositif est encombrant, et sa mise en place dans un bac d'un accumulateur se fait au détriment du nombre de cellules dans 25 l'empilement. Il est notamment difficile de mettre en place un tel dispositif de compression dans un accumulateur traditionnel non bipolaire comportant un bac 40 divisé en plusieurs compartiments et comportant un empilement 48 dans chaque compartiment, comme cela est représenté schématiquement à 30 la figure 3. En effet, un espace 5 entre un empilement 48 et des parois latérales 3 ou internes 6 délimitant les compartiments du bac 40 est souvent inférieur à 5 mm. L'espace 5 n'est pas suffisant pour permettre l'installation du dispositif de compression de la figure 1 ou alors il faut supprimer des cellules de l'empilement. De plus, la mise en place d'un dispositif selon la figure 1 dans un bac 40 selon la figure 3 provoque des difficultés d'insertion. Ladite insertion est 5 contraignante et coûteuse pour la fabrication industrielle. Une adaptation du bac est nécessaire pour le montage d'un dispositif 47 de scellage visible à la figure 1. Le dispositif 47 est difficile à réaliser techniquement, et est donc onéreux. Enfin, une pression s'applique sur la paroi 41 du bac, et le bac peut 10 subir une déformation. PRESENTATION DE L'INVENTION L'invention propose de pallier au moins un des inconvénients cités précédemment. A cet effet, on propose selon l'invention un procédé de compression 15 d'un empilement d'électrodes d'un accumulateur, comportant une étape consistant à placer l'empilement à l'intérieur d'un bac de l'accumulateur, caractérisé en ce qu'il comporte une étape consistant à comprimer l'empilement grâce à au moins une pince de compression, de sorte que la pince de compression ne prenne aucun appui sur le bac pour exercer une 20 force de compression élastique. L'invention est avantageusement complétée par les caractéristiques suivantes, prises seules ou en une quelconque de leur combinaison techniquement possible : -on comprime l'empilement avant le placement de l'empilement à 25 l'intérieur du bac ; - on comprime l'empilement grâce à au moins une pince en forme de U comportant des bras, l'empilement étant placé entre les bras du U ; - on écarte la pince grâce à un écarteur pour placer l'empilement entre les bras du U ; 30 - on place au moins une cale entre la pince et l'empilement ; - on place des séparateurs entre les électrodes de l'empilement, les séparateurs étant composés d'une superposition d'une couche de feutre collée sur couche nervurée.  The electrode stack 48 is bonded to a first end plate 41 forming a current collector and a second end plate 42 also forming a current collector. The first plate 41 is fixed relative to the tray 40. The second end plate 42 is supported by a plurality of springs 44 which provide a compressive force of the stack 48. The springs 44 can exert a compressive force , in particular on the separators 30. In the known embodiment of Figure 1, the terminal connected to the plate 42 urged by the springs 44 slides in sealing means 47 of the tray. The compression device comprising springs 44 according to Figure 1 has drawbacks. Such a device is bulky, and its placement in a tray of an accumulator is at the expense of the number of cells in the stack. It is particularly difficult to set up such a compression device in a traditional non-bipolar battery comprising a tray 40 divided into several compartments and having a stack 48 in each compartment, as shown schematically in FIG. 3. Indeed, a space 5 between a stack 48 and side walls 3 or internal 6 delimiting the compartments of the tray 40 is often less than 5 mm. The space 5 is not sufficient to allow the installation of the compression device of FIG. 1 or it is necessary to remove cells from the stack. In addition, the establishment of a device according to Figure 1 in a tray 40 according to Figure 3 causes insertion difficulties. Said insertion is restrictive and expensive for industrial manufacture. An adaptation of the tray is necessary for mounting a sealing device 47 visible in Figure 1. The device 47 is difficult to achieve technically, and is therefore expensive. Finally, a pressure is applied to the wall 41 of the tray, and the tray can undergo deformation. PRESENTATION OF THE INVENTION The invention proposes to overcome at least one of the disadvantages mentioned above. For this purpose, there is provided according to the invention a method of compressing an electrode stack of an accumulator, comprising a step of placing the stack inside a tank of the accumulator, characterized in that it comprises a step of compressing the stack with at least one compression clamp, so that the compression clamp does not support the pan to exert an elastic compressive force. The invention is advantageously completed by the following features, taken alone or in any of their technically possible combination: the stack is compressed before the stack is placed inside the tank; the stack is compressed by means of at least one U-shaped clamp comprising arms, the stack being placed between the arms of the U; - The clip is spread by a spacer to place the stack between the arms of the U; At least one shim is placed between the clamp and the stack; separators are placed between the electrodes of the stack, the separators being composed of a superposition of a layer of felt glued on a ribbed layer.

L'invention concerne également un accumulateur correspondant. L'invention présente de nombreux avantages. Elle permet notamment le montage facile et peu onéreux d'un dispositif de compression dans un bac d'un accumulateur.  The invention also relates to a corresponding accumulator. The invention has many advantages. It allows in particular the easy and inexpensive mounting of a compression device in a tank of a battery.

Le bac de l'accumulateur reste standard et n'a besoin d'aucune adaptation. Le bac ne nécessite aucun renforcement de son épaisseur ni aucun ajout d'un système extérieur de maintien des côtés. L'invention permet l'obtention d'une force de compression élastique constante. La variation du volume de l'empilement d'électrodes est donc permise, ce qui limite un fluage et permet un meilleur rendement dans les cycles de l'accumulateur. PRESENTATION DES FIGURES D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention ressortiront de la 15 description qui suit, qui est purement illustrative et non limitative, et qui doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels : - la figure 1, déjà commentée, représente schématiquement une coupe d'un accumulateur connu comportant un seul empilement d'électrodes, et un procédé pour appliquer une force de compression audit empilement ; 20 - la figure 2, déjà commentée également, représente schématiquement un couple d'électrodes connues, séparées par un séparateur connu ; - la figure 3, déjà commentée aussi, représente un bac connu d'un accumulateur comportant une pluralité de compartiments, chaque compartiment comportant un empilement d'électrodes ; 25 - la figure 4 représente schématiquement un accumulateur selon la figure 3 comportant des pinces de compression selon l'invention ; - la figure 5 représente une vue de profil d'un empilement compressé par une paire de pinces selon l'invention ; - les figures 6a et 6b représentent schématiquement des vues d'une pince 30 selon la figure 5, respectivement de derrière et de profil ; et - la figure 7 représente schématiquement en coupe un séparateur pouvant être avantageusement mis dans un empilement d'électrodes.  The battery tray remains standard and needs no adaptation. The bin does not require any reinforcement of its thickness nor any addition of an external system of maintenance of the sides. The invention makes it possible to obtain a constant elastic compression force. The variation of the volume of the stack of electrodes is thus allowed, which limits a creep and allows a better performance in the cycles of the accumulator. PRESENTATION OF THE FIGURES Other characteristics, objects and advantages of the invention will emerge from the description which follows, which is purely illustrative and nonlimiting, and which should be read with reference to the appended drawings in which: FIG. commented, schematically shows a section of a known accumulator having a single stack of electrodes, and a method for applying a compressive force to said stack; FIG. 2, already commented on as well, schematically represents a pair of known electrodes separated by a known separator; - Figure 3, already commented also, represents a known tray of an accumulator having a plurality of compartments, each compartment comprising a stack of electrodes; FIG. 4 schematically represents an accumulator according to FIG. 3 comprising compression clamps according to the invention; - Figure 5 shows a side view of a stack compressed by a pair of clamps according to the invention; - Figures 6a and 6b show diagrammatically views of a clamp 30 according to Figure 5, respectively from behind and profile; and FIG. 7 is a diagrammatic sectional view of a separator which can advantageously be placed in a stack of electrodes.

Sur l'ensemble des figures, les éléments similaires portent des références numériques identiques. DESCRIPTION DETAILLEE La figure 4 illustre schématiquement un exemple d'un procédé de 5 compression mis en oeuvre dans un accumulateur comportant au moins un empilement 48 d'électrodes 24 et 28, disposés en cellules. Dans l'exemple de la figure 4, l'accumulateur comporte un bac 40 avec des parois externes longitudinales 3 et des parois externes transverses 2. 10 Le bac 40 comporte par exemple six compartiments, recevant chacun un empilement 48. Les compartiments sont délimités par une paroi interne longitudinale médiane 6 intersectant des parois internes transverses 7. Bien entendu, on peut aussi envisager des bacs en ligne, et l'exemple de bac de la présente 15 description n'est pas limitatif. On référence par 10 et 11 les faces longitudinales des empilements 48. Des cadres 8 perpendiculaires aux faces 10 et 11 permettent de maintenir les électrodes 24 et 28 ensemble. Les cadres 8, qui assurent la 20 connexion électrique entre les électrodes 24 et 28, sont reliés à une partie 9 (soudure inter éléments) qui permet la connexion électrique entre les différents éléments de la batterie. Les empilements 48 sont supportés dans chaque compartiment par les cadres 8 et la partie 9. Comme le montre la figure 4, un procédé de compression de 25 l'empilement 48 d'électrodes 24 et 28 comporte une étape consistant à comprimer l'empilement 48 grâce à au moins une pince 440 de compression. La pince de compression ne prend aucun appui sur le bac pour exercer une force de compression élastique. Très avantageusement, on place deux pinces sur chaque 30 empilement, une sur chaque petit côté des faces 10 et 11. Avantageusement, on comprime l'empilement 48 avant le placement de l'empilement à l'intérieur du bac 40. Il est facile de placer l'empilement 48 dans le bac 40, du fait qu'il est comprimé par la pince.  In all the figures, similar elements bear identical reference numerals. DETAILED DESCRIPTION FIG. 4 schematically illustrates an example of a compression method implemented in an accumulator comprising at least one stack 48 of electrodes 24 and 28 arranged in cells. In the example of FIG. 4, the accumulator comprises a trough 40 with longitudinal outer walls 3 and transverse outer walls 2. The trough 40 comprises, for example, six compartments, each receiving a stack 48. The compartments are delimited by a medial longitudinal internal wall 6 intersecting transverse internal walls 7. Of course, it is also possible to consider in-line containers, and the example of the tray of the present description is not limiting. 10 and 11 refer to the longitudinal faces of the stacks 48. Frames 8 perpendicular to the faces 10 and 11 make it possible to hold the electrodes 24 and 28 together. The frames 8, which provide the electrical connection between the electrodes 24 and 28, are connected to a part 9 (inter-element welding) which allows the electrical connection between the different elements of the battery. The stacks 48 are supported in each compartment by the frames 8 and 9. As shown in FIG. 4, a method of compressing the electrode stack 24 and 28 includes a step of compressing the stack 48. thanks to at least one compression pliers 440. The compression clamp does not support the tray to exert an elastic compressive force. Very advantageously, two clamps are placed on each stack, one on each small side of the faces 10 and 11. Advantageously, the stack 48 is compressed before placing the stack inside the tray 40. It is easy to placing the stack 48 in the tray 40, because it is compressed by the clamp.

Avantageusement encore, on comprime l'empilement grâce à au moins une pince 440 en forme de U comme le montre plus précisément les figures 5, 6a et 6b. La pince en forme de U comporte ainsi une base 446 et deux bras 5 445, avantageusement venus de matière sur la base 446. La base 446 peut comporter des renforts longitudinaux ou transversaux (non représentés sur les figures). Préférentiellement, les bras 445 sont légèrement inclinés vers l'intérieur par rapport à la base 446, de sorte qu'un angle interne 0 entre la 10 base 446 et un des bras 445 soit inférieur à 90 . La valeur de cet angle permet d'exerce une force de compression lorsque l'empilement 48 est placé entre les bras 445 du U comme le montre la figure 5 notamment. On comprend que d'autres formes sont possibles, en fonction des différents critères liés à l'encombrement, un revêtement, la mise en place, la 15 masse et le coût de la pince. La force de compression élastique s'exerce sur l'empilement, pour un meilleur rendement et de meilleures performances de l'accumulateur, notamment son endurance en cyclage. L'invention permet un accroissement d'un facteur compris entre 5 et 10 environ sur l'endurance en 20 cyclage. La pression exercée par la pince 440 correspond à une pression de 0,1 à 1 kg/cm2, soit 0,01 à 0,1 MPa. Afin de pouvoir placer l'empilement entre les bras 445 du U formant la pince 440, notamment avant le placement de l'empilement 48 dans le bac 25 40, on écarte la pince grâce à un écarteur. Avantageusement, on place au moins une cale 12 entre la pince 440 et l'empilement 48. Une telle cale permet la répartition des efforts sur l'ensemble des faces 10 et 11 de l'empilement. Avantageusement, chaque pince 440 est en matériau métallique. On 30 peut par exemple prendre pour la fabrication de la pince 440 de l'acier inoxydable, préférentiellement austénitique du type 301, car cet acier est disponible dans une large gamme d'épaisseurs et un travail à froid est possible.  Advantageously, the stack is compressed by means of at least one U-shaped clamp 440, as shown more precisely in FIGS. 5, 6a and 6b. The U-shaped clamp thus comprises a base 446 and two arms 445, advantageously made of material on the base 446. The base 446 may comprise longitudinal or transverse reinforcements (not shown in the figures). Preferably, the arms 445 are slightly inclined inward with respect to the base 446, so that an internal angle θ between the base 446 and one of the arms 445 is less than 90. The value of this angle makes it possible to exert a compressive force when the stack 48 is placed between the arms 445 of the U, as shown in FIG. 5 in particular. It is understood that other forms are possible, depending on the different criteria related to the size, a coating, the establishment, the mass and the cost of the clamp. The elastic compression force is exerted on the stack, for better performance and better performance of the accumulator, including its endurance in cycling. The invention allows an increase of a factor of between 5 and 10 approximately on the endurance in cycling. The pressure exerted by the clamp 440 corresponds to a pressure of 0.1 to 1 kg / cm 2, ie 0.01 to 0.1 MPa. In order to be able to place the stack between the arms 445 of the U forming the clamp 440, in particular before the placement of the stack 48 in the tray 40, the clip is spread apart by means of a spacer. Advantageously, at least one wedge 12 is placed between the clamp 440 and the stack 48. Such a wedge allows the distribution of forces on all the faces 10 and 11 of the stack. Advantageously, each clamp 440 is made of metallic material. For example, the manufacture of the pliers 440 may be made of stainless steel, preferably austenitic type 301, because this steel is available in a wide range of thicknesses and cold work is possible.

Bien entendu, le choix du matériau pour la pince 440 peut être différent, en fonction de la dimension de l'empilement 48, de la masse souhaitée de la pince, de son coût de fabrication souhaité, etc. L'accumulateur est soumis à des conditions de température très variables. Globalement, le matériau des pinces 440 de compression et des cales 12, ainsi que leurs caractéristiques, doivent être stables pour une gamme de températures comprises entre -20 C et +80 C. Les pinces 440 et les cales 12 sont de plus plongées dans une solution d'acide sulfurique dont la concentration varie de 0,5 à 5 mol/L.  Of course, the choice of the material for the clamp 440 may be different, depending on the size of the stack 48, the desired mass of the clamp, its desired manufacturing cost, etc. The accumulator is subjected to very variable temperature conditions. Overall, the material of the compression tongs 440 and shims 12, as well as their characteristics, must be stable for a range of temperatures between -20 C and +80 C. The clamps 440 and shims 12 are further immersed in a solution of sulfuric acid whose concentration varies from 0.5 to 5 mol / L.

Les pinces 440 et les cales 12 doivent donc être stables en milieu d'acide sulfurique. Elles doivent également garder l'ensemble de ces propriétés pour une durée équivalente à la durée de vie calendaire de l'accumulateur, soit plus de cinq ans pour une température moyenne de l'ordre de 25 C.  The clamps 440 and shims 12 must therefore be stable in sulfuric acid medium. They must also keep all of these properties for a duration equivalent to the calendar life of the accumulator, more than five years for an average temperature of about 25 C.

Par conséquent, la pince 440 est avantageusement recouverte d'un revêtement de protection du matériau métallique contre la corrosion et/ou l'attaque par un acide. Le revêtement doit être stable dans une solution d'acide sulfurique dont la concentration varie de 0,5 à 5 mol/L.  Therefore, the clamp 440 is advantageously coated with a protective coating of the metallic material against corrosion and / or acid attack. The coating must be stable in a sulfuric acid solution with a concentration ranging from 0.5 to 5 mol / L.

Le mode d'application du revêtement sur la pince ne doit pas modifier les propriétés mécaniques de la pince, sachant que certaines pinces subissent des traitements thermiques - par exemple, l'acier inox 301 subit un traitement thermique à 400 C. Lors de la mise en place de la pince sur l'empilement, ainsi qu'au cours du cyclage de la batterie (charge/décharge), la pince subit des contraintes mécaniques importantes. Le revêtement doit donc avoir des propriétés élastiques suffisantes pour suivre les déformations de la pince sans modification de son pouvoir couvrant. Par exemple lors de la mise en place de la pince sur l'empilement, le 30 revêtement est soumis à des contraintes du type frottement et/ou écrasement qui ne devront pas l'endommager. Avantageusement, le revêtement est du type polymère. Le polymère est par exemple un polymère polypropylène/polytétrafluoroéthylène pulvérisé sur la pince chaude ou par bain fluidisé. L'épaisseur du revêtement est préférentiellement de l'ordre de 0.5 mm. Avantageusement, les cales 12 sont en plastique dur, par exemple du type polycarbonate, ou en verre.  The method of application of the coating on the clamp should not change the mechanical properties of the clamp, knowing that some clamps undergo heat treatments - for example, the stainless steel 301 undergoes heat treatment at 400 C. When setting in place of the clamp on the stack, and during the cycling of the battery (charge / discharge), the clamp undergoes significant mechanical stresses. The coating must therefore have sufficient elastic properties to follow the deformations of the clamp without changing its hiding power. For example when placing the clamp on the stack, the coating is subjected to stresses of the type friction and / or crushing which should not damage it. Advantageously, the coating is of the polymer type. The polymer is, for example, a polypropylene / polytetrafluoroethylene polymer sprayed on the hot or fluidized-bed clamp. The thickness of the coating is preferably of the order of 0.5 mm. Advantageously, the shims 12 are made of hard plastic, for example of the polycarbonate type, or of glass.

Comme pour les pinces, d'autres matériaux sont bien entendu possibles pour le revêtement et les cales 12. La figure 7 montre des séparateurs 30 avantageux placés entre les électrodes 24 et 28 de l'empilement différents de ceux de la figure 2. Chaque séparateur 30 est composé d'une superposition d'une couche de feutre 301 collée sur une couche nervurée 302. Avantageusement, la couche de feutre 301 est de la laine de verre et la couche nervurée 302 est en polyéthylène. La couche nervurée 302 comporte une plaque 304 comportant des nervures 303 régulièrement espacées. La distance 306 entre chaque nervure est préférentiellement comprise entre 3,5 et 4 mm. La plaque 304 a une épaisseur 305 de l'ordre de 0,5 mm. La hauteur totale des nervures 303 par rapport à la base de la plaque 304 est une hauteur 308 de l'ordre de 1,5 à 1,75 mm. L'épaisseur 309 de la couche 301 de feutre est de l'ordre de 0,7 mm. L'épaisseur 307 totale du séparateur 30 est de l'ordre de 2,2 à 2,45 mm. Bien entendu, les dimensions précédentes sont données à titre d'exemples non limitatifs. Les figures 5, 6a et 6b montrent un mode préféré de réalisation de l'invention. Dans ce mode de réalisation, l'empilement 48 comporte sept électrodes positives 28 et huit électrodes négatives 24, pour des faces 10 et 11 ayant une longueur de 153 mm et une largeur de 86 mm. La hauteur de l'empilement 48, avec les séparateurs et avant compression, est de 74 mm environ. La hauteur 443 des bras 445 est environ égale à la moitié de la largeur 442 de la base 446. La valeur maximale pour la dimension 442 est de l'ordre de 74 mm, et par conséquent la dimension 443 a une valeur de l'ordre de 35 mm. L'écartement 441 entre les bras 445 peut être variable en fonction de la force de compression à exercer. La longueur 447 de la pince 440 est égale à 86 mm. L'épaisseur 444 de la pince 440 est égale à 1.2 mm environ. Les cales 12 ont des épaisseurs comprises entre 1 mm et 3 mm, par exemple 2 mm.  As for the clamps, other materials are of course possible for the coating and shims 12. FIG. 7 shows advantageous separators placed between the electrodes 24 and 28 of the stack different from those of FIG. 2. Each separator 30 is composed of a superposition of a felt layer 301 bonded to a rib layer 302. Advantageously, the felt layer 301 is glass wool and the rib layer 302 is made of polyethylene. The rib layer 302 includes a plate 304 having regularly spaced ribs 303. The distance 306 between each rib is preferably between 3.5 and 4 mm. The plate 304 has a thickness 305 of the order of 0.5 mm. The total height of the ribs 303 with respect to the base of the plate 304 is a height 308 of the order of 1.5 to 1.75 mm. The thickness 309 of the layer 301 of felt is of the order of 0.7 mm. The total thickness 307 of the separator 30 is of the order of 2.2 to 2.45 mm. Of course, the preceding dimensions are given by way of non-limiting examples. Figures 5, 6a and 6b show a preferred embodiment of the invention. In this embodiment, the stack 48 comprises seven positive electrodes 28 and eight negative electrodes 24, for faces 10 and 11 having a length of 153 mm and a width of 86 mm. The height of the stack 48, with the separators and before compression, is about 74 mm. The height 443 of the arms 445 is approximately equal to half the width 442 of the base 446. The maximum value for the dimension 442 is of the order of 74 mm, and therefore the dimension 443 has a value of the order 35 mm. The spacing 441 between the arms 445 may be variable depending on the compression force to be exerted. The length 447 of the clamp 440 is equal to 86 mm. The thickness 444 of the clamp 440 is equal to about 1.2 mm. The shims 12 have thicknesses of between 1 mm and 3 mm, for example 2 mm.

Dans ces conditions, l'empilement à une hauteur de 62.5 mm pour une force de compression de 0,7 kg/cm2 (0,07 MPa). La figure 4 montre un exemple d'accumulateur comportant six compartiments, mais le nombre de compartiments peut être quelconque.  Under these conditions, the stack at a height of 62.5 mm for a compressive force of 0.7 kg / cm 2 (0.07 MPa). Figure 4 shows an example of a battery with six compartments, but the number of compartments can be any.

Claims (13)

REVENDICATIONS 1. Procédé de compression d'un empilement (48) d'électrodes (24, 28) d'un accumulateur, comportant une étape consistant à placer l'empilement à l'intérieur d'un bac (40) de l'accumulateur, caractérisé en ce qu'il comporte une étape consistant à comprimer l'empilement (48) grâce à au moins une pince (440) de compression, de sorte que la pince de compression ne prenne aucun appui sur le bac pour exercer une force de compression élastique.  A method of compressing a stack (48) of electrodes (24, 28) of an accumulator, comprising a step of placing the stack inside a tank (40) of the accumulator, characterized in that it comprises a step of compressing the stack (48) with at least one compression pliers (440) so that the compression pliers do not support the bin to exert a compressive force elastic. 2. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on comprime l'empilement (48) avant le placement de l'empilement à l'intérieur du bac (40).  2. Method according to the preceding claim, wherein the stack (48) is compressed before placing the stack inside the tray (40). 3. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on comprime l'empilement grâce à au moins une pince (440) en forme de U comportant des bras (445), l'empilement étant placé entre les bras (445) du U.  3. Method according to one of the preceding claims, wherein the stack is compressed by at least one U-shaped clamp (440) having arms (445), the stack being placed between the arms (445) of the U. 4. Procédé selon la revendication précédente, dans lequel on écarte la pince grâce à un écarteur pour placer l'empilement entre les bras du U.  4. Method according to the preceding claim, wherein the clip is spread through a spacer to place the stack between the arms of the U. 5. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on place au moins une cale (12) entre la pince (440) et l'empilement (48).  5. Method according to one of the preceding claims, wherein is placed at least one wedge (12) between the clamp (440) and the stack (48). 6. Procédé selon l'une des revendications précédentes, dans lequel on place des séparateurs (30) entre les électrodes (24, 28) de l'empilement, les séparateurs étant composés d'une superposition d'une couche de feutre (301) collée sur couche nervurée (302).  6. Method according to one of the preceding claims, wherein separators (30) are placed between the electrodes (24, 28) of the stack, the separators being composed of a superposition of a felt layer (301). stuck on a ribbed layer (302). 7. Accumulateur comportant un bac (40) et au moins un empilement (48) d'électrodes (24, 28), l'empilement étant placé à l'intérieur du bac, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une pince de compression (440) 30comprimant l'empilement (48), de sorte que la pince (440) exerce une force de compression élastique sur l'empilement (48) en ne prenant aucun appui sur le bac (40).  7. Accumulator comprising a tray (40) and at least one stack (48) of electrodes (24, 28), the stack being placed inside the tray, characterized in that it comprises at least one clamp of compression (440) compresses the stack (48), so that the clamp (440) exerts an elastic compressive force on the stack (48) by taking no support on the tray (40). 8. Accumulateur selon la revendication précédente, dans lequel la pince est en forme de U comportant des bras (445), l'empilement étant placé entre les bras (445) du U.  8. Accumulator according to the preceding claim, wherein the clamp is U-shaped having arms (445), the stack being placed between the arms (445) of the U. 9. Accumulateur selon la revendication précédente, dans lequel les bras 10 (445) du U sont inclinés vers l'intérieur.  9. Accumulator according to the preceding claim, wherein the arms 10 (445) of the U are inclined inwardly. 10. Accumulateur selon l'une des trois revendications précédentes, dans lequel la pince (440) est en matériau métallique. 15  10. Accumulator according to one of the three preceding claims, wherein the clamp (440) is of metal material. 15 11. Accumulateur selon la revendication précédente, dans lequel la pince est recouverte d'un revêtement de protection du matériau métallique contre la corrosion et/ou l'attaque par un acide.  11. Accumulator according to the preceding claim, wherein the clip is covered with a protective coating of the metallic material against corrosion and / or attack by an acid. 12. Accumulateur selon l'une des cinq revendications précédentes, 20 comportant au moins une cale (12) entre la pince (440) et l'empilement (48).  12. Accumulator according to one of the five preceding claims, 20 comprising at least one shim (12) between the clamp (440) and the stack (48). 13. Accumulateur selon l'une des six revendications précédentes, dans lequel l'empilement comporte des séparateurs (30) entre les électrodes (24, 28), les séparateurs étant composés d'une superposition d'une couche de 25 feutre (301) collée sur couche nervurée (302).  Accumulator according to one of the six preceding claims, wherein the stack comprises separators (30) between the electrodes (24, 28), the separators being composed of a superposition of a felt layer (301). stuck on a ribbed layer (302).
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2363911A1 (en) * 2010-02-18 2011-09-07 SB LiMotive Co., Ltd. Secondary battery and battery module including the same
CN113258177A (en) * 2021-05-06 2021-08-13 风帆有限责任公司 Vibration-resistant storage battery and manufacturing method thereof

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9780381B2 (en) * 2016-01-21 2017-10-03 Bosch Battery Systems, Llc Current collectors

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1145874A (en) * 1956-03-19 1957-10-30 Fulmen Clamping belt for electric accumulator plate block
FR1545388A (en) * 1966-12-17 1968-11-08 Varta Ag Method and device for introducing blocks of individual elements into accumulator trays
DE2834411A1 (en) * 1978-08-05 1980-02-21 Bosch Gmbh Robert Lead accumulator plate block support - with U=shaped plastics clamp securing sides and top
EP0304512A2 (en) * 1987-08-22 1989-03-01 Accumulatorenwerke Hoppecke Carl Zoellner & Sohn GmbH & Co. KG Process for assembling a battery, in particular a recombination-type battery

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR1145874A (en) * 1956-03-19 1957-10-30 Fulmen Clamping belt for electric accumulator plate block
FR1545388A (en) * 1966-12-17 1968-11-08 Varta Ag Method and device for introducing blocks of individual elements into accumulator trays
DE2834411A1 (en) * 1978-08-05 1980-02-21 Bosch Gmbh Robert Lead accumulator plate block support - with U=shaped plastics clamp securing sides and top
EP0304512A2 (en) * 1987-08-22 1989-03-01 Accumulatorenwerke Hoppecke Carl Zoellner & Sohn GmbH & Co. KG Process for assembling a battery, in particular a recombination-type battery

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2363911A1 (en) * 2010-02-18 2011-09-07 SB LiMotive Co., Ltd. Secondary battery and battery module including the same
CN113258177A (en) * 2021-05-06 2021-08-13 风帆有限责任公司 Vibration-resistant storage battery and manufacturing method thereof
CN113258177B (en) * 2021-05-06 2022-07-26 风帆有限责任公司 Vibration-resistant storage battery and manufacturing method thereof

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