FR2942079A1 - Borne de sortie de courant pour accumulateur. - Google Patents
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Abstract
Un accumulateur (1) comprend un conteneur (2) contenant un faisceau électrochimique (9), une première borne de sortie de courant (6) électriquement connectée à une paroi du conteneur et une seconde borne de sortie de courant (7) traversant la paroi du conteneur. La borne de sortie de courant traversante (7) comprenant un taraudage et une tige filetée (32) comprenant une première portion (33) insérée dans le taraudage et une deuxième portion (34) saillant au dessus de la borne de sortie de courant traversante. L'invention permet une connexion électrique vers l'extérieur plus fiable quelle que soit la connexion utilisée et qui conserve sa fiabilité quel que soit le nombre de changements de connexion au cours de la vie de l'accumulateur.
Description
BORNE DE SORTIE DE COURANT POUR ACCUMULATEUR
La présente invention se rapporte à un accumulateur et plus spécifiquement à une borne de sortie de courant pour accumulateur. L'invention concerne aussi un 5 procédé de fabrication d'un tel accumulateur. Un générateur électrochimique ou accumulateur (ces deux termes étant équivalents, on utilisera le terme d'accumulateur dans la présente description) est un dispositif de production d'électricité dans lequel de l'énergie chimique est convertie en énergie électrique. L'énergie chimique est constituée par des composés 10 électrochimiquement actifs déposés sur au moins une face d'électrodes disposées dans l'accumulateur. L'énergie électrique est produite par des réactions électrochimiques au cours d'une décharge de l'accumulateur. Les électrodes, disposées dans un conteneur, sont connectées électriquement à des bornes de sortie de courant qui assurent une continuité électrique entre les électrodes et un 15 consommateur électrique auquel l'accumulateur est associé. Les bornes de sortie de courant positive et négative peuvent être fixées soit sur des parois de faces opposées du conteneur de l'accumulateur soit sur la paroi d'une même face du conteneur. La figure 1 montre un accumulateur cylindrique étanche de type connu, par exemple décrit dans les documents FR-A-2 846 796 ou FR-A-2 875 056. 20 Un accumulateur 1 comprend un faisceau électrochimique 9 comportant une alternance d'électrodes positives et négatives encadrant des séparateurs imprégnés d'électrolyte. Typiquement, chaque électrode est composée d'un collecteur de courant métallique, appelé aussi feuillard, supportant sur au moins une de ses faces la matière électrochimiquement active. Le faisceau électrochimique 9 est disposé dans un 25 conteneur étanche 2 présentant une paroi cylindrique obturée par un fond 3 à une extrémité et couverte à l'autre extrémité par un couvercle 5 qui supporte des bornes de sortie de courant 6 et 7. Une première borne de sortie de courant, dans l'exemple la borne positive 6, est généralement soudée sur le couvercle. Une seconde borne de sortie de courant, dans l'exemple la borne négative 7, passe à travers le couvercle ; 30 elle est généralement fixée sur celui-ci par sertissage et des joints 8 isolent électriquement la borne de sortie de courant négative 7 du couvercle 5 de polarité positive. Les bornes de sortie de courant 6, 7 assurent la continuité électrique entre les électrodes et l'application extérieure à laquelle l'accumulateur est associé. Sur la figure 1, une connexion plane 11 raccorde les électrodes positives du 35 faisceau 9 entre elles et une pièce conformée conductrice 12 relie cette connexion plane 11 à la paroi du fond 3 du conteneur, les parois du conteneur étant électriquement conductrices avec le couvercle 5 et la borne positive 6 soudée au couvercle. De même, une connexion plane 13 raccorde les électrodes négatives du (1 Docurnents and Sommes EN Local Senings Icrnporarv Interne^ Files+Content IE5SKLUVODUT28628--090204-texte dépôt doc faisceau 9 entre elles et une languette 14 relie cette connexion plane 13 à la borne de sortie de courant négative 7 traversante. La languette 14 forme au moins un pliage afin d'apporter un effet élastique au raccordement électrique entre les électrodes négatives et la borne de sortie de courant négative qui compense les variations de hauteur des faisceaux électrochimiques d'un accumulateur à l'autre. Bien entendu, d'autres modes de connexion électrique entre les électrodes d'une polarité et les bornes de sortie de courant peuvent être envisagés. Les bornes de sortie de courant 6, 7 sont taraudées pour recevoir chacune un élément de fixation ù typiquement une vis ù reliant chaque borne à une connexion 10 électrique extérieure. Pour augmenter la capacité ou la puissance fournie à l'application, il est connu d'associer plusieurs accumulateurs en série ou parallèle. Les courants ou les tensions produits par chaque accumulateur se somment pour fournir une énergie plus importante à l'application. Une batterie est ainsi composée d'une pluralité 15 d'accumulateurs reliés entre eux. Typiquement, lorsque des accumulateurs sont regroupés en batterie, des barrettes assurent la connexion électrique entre les accumulateurs. Ainsi, chaque accumulateur est relié à deux barrettes de connexion électrique ; une barrette est reliée entre chaque borne de sortie de courant et la borne de polarité inverse de l'accumulateur adjacent, et ce jusqu'aux terminaux électriques 20 de l'application extérieure. Une barrette de connexion électrique est généralement fixée à une borne de sortie de courant de l'accumulateur par un assemblage d'une vis et d'une rondelle ressort. Le couple de serrage applicable est parfois insuffisant pour assurer un bon contact, ce qui entraîne des disfonctionnements dans la fourniture de courant à 25 l'application extérieure. Pour certaines applications, on doit réaliser des accumulateurs à forte densité de puissance permettant de fournir des courants élevés, par exemple jusqu'à 250 A ou 300 A. Les barrettes de connexion électriques doivent alors présenter une section relativement importante pour permettre le passage de tels courants forts sans trop de 30 déperdition et trop d'échauffement. Les bornes de sortie de courant doivent aussi présenter une section relativement importante pour permettre le passage de courants forts sans augmenter la résistance interne de l'accumulateur. Dans ce contexte, il est nécessaire d'adapter la longueur de la vis utilisée à l'épaisseur de la barrette de connexion. Il existe un risque d'erreur sur la longueur de vis la mieux adaptée pour 35 garantir le couple de serrage adéquat. En effet, l'introduction en aveugle d'une vis dans un trou borgne ne permet pas de visualiser directement le nombre de filets de la vis réellement en prise avec le taraudage de la borne. C'.Docurnents and Settings: EN.,Local Scl ings'.Jemporar Interner Files. Content.IE5,KLU\'OD1JJ',28628ù 090204-texte dépôt. doc De plus, les montages et démontages successifs des vis sur les bornes, pour changer l'agencement des barrettes de connexion notamment, détériorent rapidement le filetage des trous taraudés dans les bornes. Il existe donc un besoin pour une borne de sortie de courant d'accumulateur qui permette une connexion électrique vers l'extérieur plus fiable quelle que soit la connexion utilisée et qui conserve sa fiabilité quel que soit le nombre de changements de connexion au cours de la vie de l'accumulateur. A cet effet, l'invention propose un accumulateur comprenant au moins une borne de sortie de courant comprenant un taraudage et une tige filetée saillante vers l'extérieur de la borne pour permettre une fixation d'une connexion électrique extérieure par écrou. La partie saillante de la tige filetée de la borne est suffisante pour permettre un bon couple de serrage quelle que soit l'épaisseur de la connexion à relier ; cette tige filetée reste en place lorsque la connexion est changée évitant ainsi la détérioration de la borne.
Par ailleurs, le conteneur de l'accumulateur présente aussi un orifice de remplissage d'électrolyte (non illustré sur la figure 1). Cet orifice est obturé définitivement après remplissage de l'électrolyte avant mise en service de l'accumulateur. Typiquement l'obturation de l'orifice de remplissage est assurée par un rivet étanche. Le document JP-A-2001-176495 décrit un orifice de remplissage de l'électrolyte agencé dans une borne de l'accumulateur et obturé par un rivet. Néanmoins, une telle fermeture peut présenter un défaut d'étanchéité lorsque la pression dans l'accumulateur augmente notamment en fin de vie. Or, pour des raisons de sécurité, on souhaite éviter toute fuite d'électrolyte vers l'extérieur. Il existe donc aussi un besoin pour un accumulateur qui présente une obturation fiable dans le temps du trou de remplissage de l'électrolyte. A cet effet, l'invention propose un accumulateur comprenant une borne de sortie de courant traversante associant la fonction d'orifice de remplissage de l'électrolyte. Notamment, la tige filetée saillante de la borne de courant obture le trou de remplissage de l'électrolyte.
On a ainsi réalisé une borne de sortie de courant pour accumulateur qui soit fiable dans le temps et pour tout type de connexion ; on a aussi fiabilisé la fermeture de l'orifice de remplissage de l'électrolyte. Plus particulièrement, l'invention concerne un accumulateur comprenant : - un conteneur contenant un faisceau électrochimique ; - une première borne de sortie de courant électriquement connectée à une paroi du conteneur ; - une seconde borne de sortie de courant traversant la paroi du conteneur, C"Documents and Settings. EN.Lo I Settings,Temporarv Int r et Files Content 1 GS.KLUVODU1,2 8 6 2 8--0902 04-texte dépôt doc la borne de sortie de courant traversante comprenant un taraudage et une tige filetée comprenant une première portion insérée dans le taraudage et une deuxième portion saillant au dessus de la borne de sortie de courant traversante. Selon les modes de réalisation, l'accumulateur selon l'invention peut 5 comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : la deuxième portion saillante de la tige filetée est comprise entre 30% et 60% de la longueur totale de la tige ; - la deuxième portion saillante de la tige filetée présente une longueur comprise entre 1 cm et 8 cm ; 10 - la première portion insérée de la tige filetée comprend un traitement à base de résine à polymérisation anaérobique ; - le taraudage de la borne de sortie de courant traversante se termine par un orifice communiquant avec l'intérieur du conteneur ; - le taraudage de la borne de sortie de courant traversante présente un siège 15 conique, l'orifice débouchant sensiblement au centre du siège conique ; - l'accumulateur comprend en outre une bille introduite dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante et contrainte contre le siège conique du taraudage par la tige filetée ; - la première portion insérée de la tige filetée présente une extrémité en 20 cuvette venant en appui sur la bille agencée sur le siège conique du taraudage de la borne de sortie de courant traversante ; - la première portion insérée de la tige filetée présente une extrémité en pointeau venant en appui sur le siège conique du taraudage de la borne de sortie de courant traversante ; 25 - l'accumulateur comprend en outre une connexion électrique maintenue en contact sur la borne de sortie de courant traversante par un écrou enfiché sur la deuxième portion saillante de la tige filetée ; - la première borne de sortie de courant encercle la seconde borne de sortie de courant pour former des bornes de sortie de courant concentriques ; 30 - la première borne de sortie de courant est réalisée monobloc avec un couvercle du conteneur ; - l'accumulateur comprend en outre une première connexion électrique connectée électriquement à la première borne de l'accumulateur, une seconde connexion électrique connectée électriquement à la seconde borne 35 de l'accumulateur, et une entretoise isolante positionnée concentrique entre la première connexion électrique et la seconde connexion électrique ; la première connexion électrique, la deuxième connexion électrique et C 1)c m ents and Settings`.EMd,ocal Senings..Temporary Intemei Poes\Content. IE5'KLUVODUJ\28628--090204texte dépit doc l'entretoise isolante étant maintenues par un écrou enfiché sur la deuxième portion saillante de la tige filetée ; - les connexions électriques sont électriquement connectées aux bornes de sortie de courant par contact mécanique, sans soudure ; - l'accumulateur est de type Lithium-ion. L'invention concerne aussi un procédé de fabrication d'un accumulateur, comprenant les étapes consistant à : - placer un faisceau électrochimique dans un conteneur comprenant une première borne de sortie de courant électriquement connectée à une paroi du conteneur et une seconde borne de sortie de courant traversant la paroi du conteneur; - insérer une première portion d'une tige filetée dans un taraudage de la borne de sortie de courant traversante, une deuxième portion de la tige filetée saillant au dessus de la borne de sortie de courant traversante.
Selon les modes de réalisation, le procédé de fabrication selon l'invention peut comprendre une ou plusieurs des caractéristiques suivantes : - le procédé comprend en outre une étape consistant à remplir le conteneur d'électrolyte par un orifice prévu dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante ; - le procédé comprend en outre une étape consistant à insérer une bille dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante avant l'insertion de la première portion de la tige filetée ; - le procédé comprend en outre une étape consistant à placer une connexion électrique sur la borne de sortie de courant traversante et une étape consistant à enficher un écrou sur la deuxième portion saillante de la tige filetée pour maintenir ladite connexion électrique en contact avec la borne de sortie de courant traversante ; - la première borne de sortie de courant de l'accumulateur encercle la seconde borne de sortie de courant pour former des bornes de sortie de courant concentriques, le procédé comprenant en outre les étapes consistant à: o placer une première connexion électrique sur la première borne de sortie de courant, o placer une entretoise isolante sur la première connexion électrique, 35 o placer une deuxième connexion électrique sur la deuxième borne de sortie de courant, o enficher un écrou sur la deuxième portion saillante de la tige filetée pour maintenir lesdites première et deuxième connexions C'Doc ments and Settings`i EN Local Settingsll emporarv Intenct Files Content 1E5,KLUVODUJb2S62F- 090204-texte depin doc électriques en contact respectivement avec la première borne de sortie de courant et avec la deuxième borne de sortie de courant.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de 5 la description qui suit, donnée à titre d'exemple et en référence aux figures qui montrent : - Figure 1, déjà décrite, une vue en coupe longitudinale d'un accumulateur cylindrique étanche connu de l'art antérieur ; - Figure 2, une vue schématique en coupe d'une borne de sortie de courant 10 d'un accumulateur selon un premier mode de réalisation de l'invention ; - Figure 3, une vue schématique en coupe d'une borne de sortie de courant d'un accumulateur selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ; - Figure 4, une vue schématique en coupe d'une borne de sortie de courant d'un accumulateur reliée à un dispositif de connexion électrique selon un 15 premier mode de réalisation de l'invention ; - Figure 5, une vue schématique en coupe d'une borne de sortie de courant d'un accumulateur reliée à un dispositif de connexion électrique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.
20 L'invention concerne une borne de sortie de courant pour accumulateur, notamment de type lithium-ion. Comme décrit en référence à la figure 1, un accumulateur comprend un conteneur contenant un faisceau électrochimique et des bornes de sortie de courant avec une borne ayant la même polarité que la paroi du conteneur et une borne traversant la paroi du conteneur. 25 La figure 2 montre une vue en coupe d'une borne de sortie de courant selon un premier mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 2, on voit le haut du conteneur 2 d'un accumulateur. Pour simplifier le schéma, le faisceau électrochimique et les connexions internes tels que décrits en référence à la figure 1 ne sont pas reproduits. Une borne de sortie de 30 courant 7 traverse le couvercle 5 du conteneur. Une autre borne de sortie de courant, non illustré sur la figure 2, peut être soudée au couvercle 5. Par exemple, le conteneur peut être en aluminium et la borne connectée au couvercle peut être la borne positive ; la borne traversante 7 est alors négative et peut être en cuivre. Un joint 8 est positionné entre la borne traversante 7 et le couvercle 5 35 pour éviter tout court-circuit. Selon l'invention, la borne de sortie de courant traversante 7 comprend un taraudage et une tige filetée 32 insérée dans ce taraudage. La tige filetée 32 comprend une première portion 33 qui pénètre dans le taraudage de la borne 7 et une C Documents and Setungs EN Local Settings: femporarv Interner Files.Content 1F5 KLUVODU1,28628- 090204-texte dépôt doc seconde portion 34 saillante au dessus de la borne 7. La portion saillante 34 de la tige filetée représente 30% à 60% de la longueur totale de la tige 32 ; la portion saillante 34 est donc non négligeable, typiquement 1 cm à 8 cm. La première portion 33 de la tige filetée 32, insérée dans le taraudage de la borne 7, est destinée à rester en place tout au long de la vie de l'accumulateur ; elle n'est pas dévissée et revissée à chaque changement de connexion électrique avec la borne comme c'est généralement le cas pour les accumulateurs de l'art antérieur. La deuxième portion 34 de la tige filetée 32, saillant au dessus de la borne 7, est destinée à recevoir la connexion électrique extérieure maintenue par écrou, comme cela sera décrit en détails en référence à la figure 4. La tige filetée 32 peut être en inox par exemple, ou en acier ou en acier au carbone. La tige filetée 32 peut présenter un diamètre légèrement supérieur à celui du taraudage de la borne 7 pour être introduite en pression dans le taraudage de la borne ce qui améliore le serrage longue durée. Le serrage longue durée peut aussi être assuré par un adhésif, telle qu'une résine à polymérisation anaérobique, par exemple de type Loctite . Un tel adhésif peut être appliqué à la première portion de la tige ou introduit dans le taraudage de la borne sous forme liquide ou par traitement de surface par micro-encapsulage. Selon un mode de réalisation, le taraudage de la borne traversante 7 se termine par un orifice 30 communiquant avec l'intérieur du conteneur 2. Cet orifice 30 permet le remplissage de l'accumulateur par de l'électrolyte une fois le faisceau électrochimique inséré dans le conteneur 2. Il n'est donc pas nécessaire de prévoir un orifice spécifique dans le couvercle 5 du conteneur 2 pour assurer le remplissage d'électrolyte. De préférence, le taraudage de la borne de sortie de courant traversante 7 présente un siège conique dans lequel débouche l'orifice 30, sensiblement au milieu. La forme conique du siège du taraudage de la borne 7 permet une obturation optimale de l'orifice 30 par un moyen de forme complémentaire. Sur la figure 2, une bille 31 est introduite dans le taraudage de la borne 7 et contrainte contre le siège conique par la tige filetée 32 ; cette bille 31 vient donc obturer l'orifice 30 de remplissage de l'électrolyte. La bille 31 peut être en inox par exemple ; elle présente un diamètre inférieur à celui du taraudage de la borne 7 afin de permettre une introduction facile dans le taraudage et un diamètre supérieur à l'orifice 30 afin de l'obturer complètement. La première portion insérée 33 de la tige filetée 32 peut présenter une extrémité en cuvette venant en appui sur la bille 31. Cette extrémité en cuvette de la tige filetée 32 assure une bonne prise sur la bille pour contraindre celle-ci contre l'orifice 30 afin de l'obturer efficacement. C 'Documents and Seuings EN Local Settings Temporary- Interner Files Content IL5\KLUVODUJ 28628--090204-texte dépôt doc La première portion 33 peut aussi être traitée, avant insertion dans la borne, par micro-encapsulage de résine à polymérisation anaérobique afin d'améliorer sa prise dans le taraudage de la borne et garantir le serrage longue durée. Ce traitement assure en outre un complément d'étanchéité.
La figure 3 illustre un autre mode de réalisation d'une borne de sortie de courant selon l'invention. Les éléments communs à la figure 2 ne sont pas repris. Sur la figure 3, la tige filetée 32 présente une extrémité en pointeau venant en appui sur le siège conique du taraudage de la borne de sortie de courant traversante 7. Ce pointeau de la tige filetée 32 vient ainsi obturer l'orifice 30 de remplissage de to l'électrolyte. Ce mode de réalisation permet de supprimer la bille décrite en référence à la figure 2 ; le nombre de pièces à gérer au moment de la fabrication est donc moindre et le procédé d'assemblage de l'accumulateur est simplifié. Néanmoins, la réalisation du taraudage dans la borne de sortie de courant 7 est alors plus complexe car il faut 15 prévoir des filets à proximité du siège conique dans lequel débouche l'orifice 30 de remplissage de l'électrolyte. En effet, si la tige filetée 32 n'est pas suffisamment insérée dans le taraudage de la borne 7, le pointeau de la tige filetée ne pourra pas bien obturer l'orifice 30 et l'étanchéité de l'accumulateur sera compromise. La figure 4 montre la borne de sortie de courant décrite en référence à la figure 20 2 reliée à un dispositif de connexion électrique selon un premier mode de réalisation de l'invention. Sur la figure 4, on voit que la deuxième portion saillante 34 de la tige filetée 32 reçoit une connexion électrique 27 maintenue en contact avec la borne de sortie de courant 7 par un écrou 22 enfiché sur la tige filetée 32. La connexion électrique 27 25 peut être du type barrette rigide, en cuivre par exemple. La connexion électrique 27 permet de relier électriquement la deuxième borne de sortie de courant 7 de l'accumulateur à une borne de polarité opposée d'un autre accumulateur ou à un terminal de l'application extérieure. De même, une autre connexion électrique, non illustrée sur la figure 4, permet de relier électriquement la première borne de sortie de 30 courant de l'accumulateur à une borne de polarité opposée d'un autre accumulateur ou à un terminal de l'application extérieure. Une rondelle ressort 21 peut être prévue entre la connexion électrique 27 et l'écrou 22 afin d'assurer un serrage optimal sans endommager la connexion électrique 27. Une telle rondelle ressort 21 peut être une rondelle en inox ondulée. 35 On remarque sur la figure 4 que la deuxième portion saillante 34 de la tige filetée 32 dépasse encore de l'écrou 22 ; on pourrait donc utiliser une connexion électrique 27 plus épaisse, pour une application à des accumulateurs à forte densité d'énergie par exemple, sans changer ni de borne 7 ni de tige 32. C Documents and SettingsIEN Local SettingslTemporary !n'émet Files\Content IE5 KLU\'ODUJ 28628--090204-texte dépit doc De plus, la première portion 33 de la tige filetée 32 est restée en place dans le taraudage de la borne 7. On a ainsi réalisé une borne de sortie de courant 7 pour accumulateur qui empêche la détérioration de la borne lors des changements de connexion électrique 27 puisque la tige filetée reste en place. Seul l'écrou 22 est retiré, mais ce dernier peut être facilement changé au besoin. On a aussi réalisé une borne de sortie de courant 7 pour accumulateur qui améliore la fiabilité de la connexion électrique quelle que soit la connexion électrique 27 utilisée car la portion saillante 34 de la tige filetée 32 permet de visualiser la réserve de filetage et donc de mieux contrôler le couple de serrage. La connexion électrique 27 peut présenter une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm selon les courants à véhiculer, sans qu'il soit nécessaire de changer de tige filetée 32. En outre, on a aussi fiabilisé la fermeture de l'orifice de remplissage de l'électrolyte puisque la tige filetée 32 reste en place dans le taraudage de la borne 7. La tige filetée 32 assure un maintien plus résistant que les rivets utilisés dans les accumulateurs de l'art antérieur. En effet, la tige 32 est plus longue qu'un rivet et elle est insérée dans le taraudage par pression ou collée ; elle présente donc une forte résistance à la pression interne de l'accumulateur. De plus, lorsque l'accumulateur est en utilisation, la tige filetée 32 est encore maintenue par l'écrou 22 serré sur la connexion électrique 27 et la borne 7. Il n'est donc pas possible que la pression des gaz à l'intérieur de l'accumulateur puisse soulever le moyen d'obturation de l'orifice de remplissage d'électrolyte, quel que soit le moyen retenu pour l'obturation ù bille ou vis en pointeau. Typiquement, une soupape de sûreté ù connue en soi -- aura permis l'échappée des gaz en cas de suppression trop importante dans l'accumulateur.
L'accumulateur de la figure 4 peut être fabriqué de la manière suivante : On place un faisceau électrochimique 9 dans un conteneur 2 puis on appose un couvercle 5 avec une première borne de sortie de courant 6 électriquement connectée à une paroi du conteneur et une seconde borne de sortie de courant 7 traversant la paroi du conteneur.
La borne de sortie de courant traversante 7 comprend un taraudage se terminant par un orifice 30, comme décrit plus haut en référence à la figure 2. On remplit le conteneur 2 d'électrolyte par l'orifice 30 prévu dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante 7, puis on insère une première portion 33 d'une tige filetée 32 dans un taraudage de la borne de sortie de courant traversante 7 avec une deuxième portion 34 de la tige filetée 32 saillant au dessus de la borne de sortie de courant traversante 7. Si la première portion 33 de la tige filetée 32 présente une extrémité en pointeau, l'insertion de la tige 32 viendra obturer l'orifice 30 de remplissage de C `Documents and Settings`.EN.Local Seuings'I emporar Interne; Files Content IF5 KLCVnDUJ 28n28--090204-i exte dépôt doc l'électrolyte. Sinon, on insère une bille 31 dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante 7 avant l'insertion de la première portion 33 de la tige filetée 32. On place ensuite une connexion électrique 27 sur la borne de sortie de courant traversante 7 et on enfiche un écrou 22 sur la deuxième portion saillante 34 de la tige filetée 32 pour maintenir ladite connexion électrique 27 en contact avec la borne de sortie de courant traversante 7. La figure 5 montre la borne de sortie de courant décrite en référence à la figure 2 reliée à un dispositif de connexion électrique selon un deuxième mode de réalisation de l'invention. Les éléments communs à la figure 4 ne sont pas décrits à Io nouveau. La figure 5 montre une vue en coupe de bornes concentriques de l'accumulateur. Les bornes concentriques permettent de réduire l'encombrement des bornes de sortie de courant sans réduire la section des bornes. Le passage de courants forts peut ainsi être assuré avec un encombrement réduit sur un accumulateur de 15 petite dimension. La deuxième portion saillante 34 de la tige filetée 32 est suffisamment longue pour accueillir deux connexions électriques 26, 27 agencées l'une au dessus de l'autre. Chaque connexion électrique 26, 27 peut présenter une épaisseur comprise entre 1 et 3 mm. 20 Sur la figure 5, la première borne de sortie de courant 6, électriquement connectée au conteneur 2, encercle la deuxième borne de sortie de courant 7 traversante. Cette première borne de sortie de courant 6 peut être réalisée monobloc avec le couvercle du conteneur 5 ou être soudée au couvercle du conteneur. La première borne de sortie de courant 6 entoure la seconde borne de sortie de 25 courant traversante 7 et un joint d'isolation 8. Selon ce mode de réalisation, la première borne de sortie de courant 6 est constituée d'un cylindre creux à travers lequel la borne traversante 7 fait saillie. La seconde borne traversante 7 dépasse de la première borne 6, c'est-à-dire s'étend davantage au dessus du couvercle 5 du conteneur. Le joint d'isolation électrique 8 dépasse également du creux central de la 30 première borne 6 mais ne s'étend pas sur toute la hauteur de la borne traversante 7. Avec de telles bornes de sortie de courant concentriques, il est possible de positionner les barrettes de connexion électrique 26, 27 en superposant leurs extrémités opposées. Un tel arrangement permet de réduire l'encombrement occupé par les pièces de connexion électrique. En effet, la superposition des extrémités 35 opposées des deux pièces de connexion électrique permet de réduire l'écartement entre des accumulateurs adjacents. Une première connexion électrique 26 est destinée à connecter électriquement la première borne de sortie de courant 6 de l'accumulateur à une borne de polarité ( `Documents and Settings''EN Local Settings'Temporan Interne' Files.Content IE5\KLUVODUJ 28628--090204-texte dépôt doc opposée d'un autre accumulateur, et une seconde connexion électrique 27 est destinée à connecter électriquement la seconde borne de sortie de courant 7 de l'accumulateur à une borne de polarité opposée d'un autre accumulateur. Les connexions électriques sont de préférence rigides, c'est-à-dire qu'elles ne se déforment pas sans contraintes extérieures ; elles peuvent être du type barrettes, en cuivre par exemple ; leur rigidité garantit qu'elles ne contactent pas un conteneur ailleurs que par les bornes de sortie de courant. La figure 5 montre aussi une entretoise isolante 18 positionnée entre la première connexion électrique 26 et la deuxième connexion électrique 27 et une rondelle ressort ondulée 21 entre l'écrou 22 et la seconde connexion électrique 27. L'entretoise 18 peut aussi présenter un rebord qui recouvre les parois latérales de la première connexion électrique 26 afin de réduire encore davantage les risques de court-circuit. Pour réaliser une batterie de forte capacité, on va chercher à associer des accumulateurs, notamment des accumulateurs de type lithium-ion, en les connectant électriquement en série. Pour réduire l'encombrement de la batterie, les bornes de sortie de courant peuvent être concentriques comme décrits en référence à la figure 5. L'invention permet alors de relier électriquement chaque connexion électrique 26, 27 à sa borne de sortie de courant 6, 7 respective de manière fiable en superposant les connexions électriques 26, 27, avec l'entretoise isolante 18 et la rondelle ressort 21, sur la deuxième portion saillante de la tige filetée 32. L'écrou 32 permet de maintenir l'ensemble par contact mécanique, sans soudure. En outre, une seule tige 32 par accumulateur est utilisée pour relier les deux connexions électrique 26, 27, ce qui réduit les risques de mauvais contact.
L'accumulateur de la figure 5 peut être fabriqué de la façon suivante : On place un faisceau électrochimique 9 dans un conteneur 2 puis on appose un couvercle 5 avec une première borne de sortie de courant 6 encerclant une seconde borne de sortie de courant 7 pour former des bornes de sortie de courant concentriques ; la première borne de sortie de courant 6 est électriquement connectée à une paroi du conteneur et la seconde borne de sortie de courant 7 traverse la paroi du conteneur. La borne de sortie de courant traversante 7 comprend un taraudage se terminant par un orifice 30, comme décrit plus haut en référence à la figure 2. On remplit le conteneur 2 d'électrolyte par l'orifice 30 et on obture cet orifice 35 30 comme décrit plus haut en référence à la figure 4. On place ensuite une première connexion électrique 26 sur la première borne de sortie de courant 6, puis une entretoise isolante 18 et une deuxième connexion électrique 27 sur la deuxième borne de sortie de courant traversante 7. On enfiche C Documents and Senings EN Local Settings I emporan• lnternet Files Content 1L5\KLUVODUJ 28628--090204-texte dépôt doc enfin un écrou 22 sur la deuxième portion saillante 34 de la tige filetée 32 pour maintenir lesdites première et deuxième connexions électriques 26, 27 en contact respectivement avec la première borne de sortie de courant 6 et avec la deuxième borne de sortie de courant 7.
Les modes de réalisation décrits ci-dessus et les figures doivent être considérés comme ayant été présentés à titre illustratif et non restrictif, et l'invention n'est pas censée être limitée aux détails fournis ici mais peut être modifiée en restant dans le cadre de la portée des revendications annexées. En particulier, bien que l'invention ait été décrite avec une borne négative traversante et une borne positive électriquement connectée au couvercle du conteneur, l'invention couvre aussi des modes de réalisation dans lesquels la borne positive serait traversante et la borne négative connectée au couvercle. De même, le choix des matériaux, notamment pour la tige filetée, les bornes, les rondelles ressort et la bille d'obturation, peut être différents des matériaux cités dans la description. C E) mnenis and Senings,EN Local SettingsI.Temporarv Internet Files Content IE5\KLUVODUJ 28628--090204-texte dépôt doc
Claims (20)
- REVENDICATIONS1. Accumulateur (1) comprenant : - un conteneur (2) contenant un faisceau électrochimique (9); - une première borne de sortie de courant (6) électriquement connectée à une paroi du conteneur ; - une seconde borne de sortie de courant (7) traversant la paroi du conteneur, la borne de sortie de courant traversante (7) comprenant un taraudage et une tige filetée (32) comprenant une première portion (33) insérée dans le taraudage et une deuxième portion (34) saillant au dessus de la borne de sortie de courant traversante (7)-
- 2. Accumulateur selon la revendication 1, dans lequel la deuxième portion saillante (34) de la tige filetée (32) est comprise entre 30% et 60% de la longueur totale de la tige.
- 3. Accumulateur selon la revendication 1 ou 2, dans lequel la deuxième portion saillante (34) de la tige filetée (32) présente une longueur comprise entre 1 cm et 8 cm.
- 4. Accumulateur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première portion insérée (33) de la tige filetée (32) comprend un traitement à base de résine à 20 polymérisation anaérobique.
- 5. Accumulateur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le taraudage de la borne de sortie de courant traversante (7) se termine par un orifice (30) communiquant avec l'intérieur du conteneur (2).
- 6. Accumulateur selon la revendication 5, dans lequel le taraudage de la borne de 25 sortie de courant traversante (7) présente un siège conique, l'orifice (30) débouchant sensiblement au centre du siège conique.
- 7. Accumulateur selon la revendication 6, comprenant en outre une bille (31) introduite dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante (7) et contrainte contre le siège conique du taraudage par la tige filetée (32). 30
- 8. Accumulateur selon la revendication 7, dans lequel la première portion insérée (33) de la tige filetée (32) présente une extrémité en cuvette venant en appui sur la C.`.Documents and SettingstEN\Local Settings'Temporar Intente' Files",Content IE5\KLUVODUJ\28o28--090204-texte dépit docbille (31) agencée sur le siège conique du taraudage de la borne de sortie de courant traversante (7).
- 9. Accumulateur selon la revendication 6, dans lequel la première portion insérée (33) de la tige filetée (32) présente une extrémité en pointeau venant en appui sur le 5 siège conique du taraudage de la borne de sortie de courant traversante (7).
- 10. Accumulateur selon l'une des revendications précédentes, comprenant en outre une connexion électrique (27) maintenue en contact sur la borne de sortie de courant traversante (7) par un écrou (22) enfiché sur la deuxième portion saillante (34) de la tige filetée (32). 10
- 11. Accumulateur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la première borne de sortie de courant (6) encercle la seconde borne de sortie de courant (7) pour former des bornes de sortie de courant concentriques.
- 12. Accumulateur selon la revendication 11, dans lequel la première borne de sortie de courant (6) est réalisée monobloc avec un couvercle (5) du conteneur (2). 15
- 13. Accumulateur selon la revendication 11 ou 12, comprenant en outre - une première connexion électrique (26) connectée électriquement à la première borne (6) de l'accumulateur ; - une seconde connexion électrique (27) connectée électriquement à la seconde borne (7) de l'accumulateur ; et 20 - une entretoise isolante (18) positionnée concentrique entre la première connexion électrique (26) et la seconde connexion électrique (27), la première connexion électrique (26), la deuxième connexion électrique (27) et l'entretoise isolante (18) étant maintenues par un écrou (22) enfiché sur la deuxième portion saillante (34) de la tige filetée (32). 25
- 14. Accumulateur selon la revendication 13, dans lequel les connexions électriques (26, 27) sont électriquement connectées aux bornes de sortie de courant (6, 7) par contact mécanique, sans soudure.
- 15. Accumulateur selon l'une des revendications précédentes, de type Lithium-ion.
- 16. Procédé de fabrication d'un accumulateur, comprenant les étapes consistant à : 30 - placer un faisceau électrochimique (9) dans un conteneur (2) comprenant une C 'Documents and Settings E\.Local Settings\ femporary Intemet piles\Content.IE5\KLUVODUP.28628ù 090204-texte dépôt. docpremière borne de sortie de courant (6) électriquement connectée à une paroi du conteneur et une seconde borne de sortie de courant (7) traversant la paroi du conteneur; - insérer une première portion (33) d'une tige filetée (32) dans un taraudage de la borne de sortie de courant traversante (7), une deuxième portion (34) de la tige filetée (32) saillant au dessus de la borne de sortie de courant traversante (7).
- 17. Procédé de fabrication d'un accumulateur selon la revendication 16, comprenant en outre une étape consistant à remplir le conteneur d'électrolyte par un orifice (30) prévu dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante (7). l0
- 18. Procédé de fabrication d'un accumulateur selon la revendication 17, comprenant en outre une étape consistant à insérer une bille dans le taraudage de la borne de sortie de courant traversante (7) avant l'insertion de la première portion (33) de la tige filetée (32).
- 19. Procédé de fabrication d'un accumulateur selon l'une des revendications 16 à 15 18, comprenant en outre une étape consistant à placer une connexion électrique (27) sur la borne de sortie de courant traversante (7) et une étape consistant à enficher un écrou (22) sur la deuxième portion saillante (34) de la tige filetée (32) pour maintenir ladite connexion électrique (27) en contact avec la borne de sortie de courant traversante (7). 20
- 20. Procédé de fabrication d'un accumulateur selon l'une des revendications 16 à 18, la première borne de sortie de courant (6) de l'accumulateur encerclant la seconde borne de sortie de courant (7) pour former des bornes de sortie de courant concentriques, le procédé comprenant en outre les étapes consistant à : - placer une première connexion électrique (26) sur la première borne de sortie de 25 courant (6) ; - placer une entretoise isolante (18) sur la première connexion électrique (26) ; - placer une deuxième connexion électrique (27) sur la deuxième borne de sortie de courant (7) ; - enficher un écrou (22) sur la deuxième portion saillante (34) de la tige filetée (32) 30 pour maintenir lesdites première et deuxième connexions électriques (26, 27) en contact respectivement avec la première borne de sortie de courant (6) et avec la deuxième borne de sortie de courant (7). C •Documents and Settings`ENCLocal Settings,,7emporaty Intemet Files` Content.IE5,KLUVODUJ'28628--0902204-texte dépôt doc
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| CN110400900B (zh) * | 2019-06-20 | 2022-04-12 | 合肥国轩高科动力能源有限公司 | 一种改善锂离子电芯漏液率的封口方法 |
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