FR3111238A1 - Organe de connexion pour relier deux accumulateurs - Google Patents
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Abstract
ORGANE DE CONNEXION POUR RELIER DEUX ACCUMULATEURS Organe de connexion (16) pour relier électriquement, et mécaniquement dans une direction de connexion (C), une première borne d’un premier accumulateur à une deuxième borne d’un deuxième accumulateur, la première borne et la deuxième borne faisant saillie selon une direction d’épaisseur (E), l’organe de connexion comprenant un corps (44) métallique comportant une première aile (46) adaptée pour être soudée sur la première borne, une partie centrale (48), et une deuxième aile (50) adaptée pour être soudée sur la deuxième borne, la partie centrale présentant une forme en « U » ou en « V », la première aile et la deuxième aile s’étendant respectivement le long des jambes du « U » ou du « V », l’organe de connexion étant moins proéminent ou au même niveau dans la direction d’épaisseur qu’au moins l’une de la première borne et de la deuxième borne. Figure pour l'abrégé : Figure 4
Description
La présente invention concerne un organe de connexion destiné à relier électriquement, et mécaniquement dans une direction de connexion, une première borne d’un premier accumulateur à une deuxième borne d’un deuxième accumulateur, le premier accumulateur et le deuxième accumulateur ayant respectivement deux faces de connexion s’étendant selon un même plan sensiblement parallèle à la direction de connexion, la première borne et la deuxième borne faisant saillie respectivement de l’une et de l’autre des deux faces de connexions selon une direction d’épaisseur sensiblement perpendiculaire au plan, l’organe de connexion comprenant un corps métallique.
L’invention concerne également un ensemble comprenant le premier accumulateur, le deuxième accumulateur et un tel organe de connexion. Un tel ensemble constitue avantageusement une batterie.
Pour connecter deux accumulateurs entre eux, il est connu d’utiliser un ou plusieurs jeux de barres (en anglaisbusbars). Ces organes de connexions comprennent usuellement des plaques d’aluminium ou de cuivre directement soudées par laser sur les bornes des accumulateurs. Il est également connu d’utiliser des organes de connexion vissés pour plaquer ces plaques « busbars » sur les bornes dans la direction de l’épaisseur des bornes.
Toutefois, ces organes de connexions impliquent de prévoir un espace non négligeable au-dessus des bornes des accumulateurs. Ceci limite la compacité des ensembles de batteries interconnectées, et donc leur densité en énergie.
Un but de l’invention est donc de fournir un moyen d’augmenter la densité en énergie de tels ensembles d’accumulateurs interconnectés.
A cet effet, l’invention a pour objet un organe de connexion destiné à relier électriquement, et mécaniquement dans une direction de connexion, une surface latérale d’une première borne d’un premier accumulateur à une surface latérale d’une deuxième borne d’un deuxième accumulateur, le premier accumulateur et le deuxième accumulateur ayant respectivement deux faces de connexion s’étendant selon un même plan sensiblement parallèle à la direction de connexion, la première borne et la deuxième borne faisant saillie respectivement de l’une et de l’autre des deux faces de connexion selon une direction d’épaisseur sensiblement perpendiculaire au plan,
l’organe de connexion comprenant un corps métallique comportant, successivement dans la direction de connexion, une première aile adaptée pour être soudée sur la surface latérale de la première borne, une partie centrale, et une deuxième aile adaptée pour être soudée sur la surface latérale de la deuxième borne,
la partie centrale présentant une forme en « U » ou en « V » en vue selon une première direction transversale, la première direction transversale étant parallèle à la direction d’épaisseur, ou perpendiculaire à la direction d’épaisseur et à la direction de connexion,
la première aile et la deuxième aile comprenant des embouts fixés respectivement sur une première jambe et une deuxième jambe de la partie centrale, et des parties allongées s’étendant à partir des embouts respectivement le long de la première jambe et de la deuxième jambe à l’extérieur du « U » ou du « V » vers une base de la partie centrale dans une deuxième direction transversale perpendiculaire à la première direction transversale et à la direction de connexion, les parties allongées étant à l’écart respectivement de la première jambe et de la deuxième jambe dans la direction de connexion,
l’organe de connexion étant destiné à être moins proéminent ou à être au même niveau dans la direction d’épaisseur qu’au moins l’une de la première borne et de la deuxième borne.
Selon des modes de réalisation particuliers, l’organe de connexion comprend l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) seules ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la première aile et la deuxième aile définissent respectivement une première surface de contact et une deuxième surface de contact planes et destinées à être soudées sur les surfaces latérales de la première borne et de la deuxième borne ;
- l’organe de connexion comprend en outre : un premier prolongement fixé sur la première aile et s’étendant du côté opposé à la partie centrale par rapport à la première aile dans la direction de connexion, le premier prolongement définissant une première surface de contact complémentaire sensiblement perpendiculaire à la première surface de contact et destinée à être soudée sur la première borne ; et un deuxième prolongement fixé sur la deuxième aile et s’étendant du côté opposé à la partie centrale par rapport à la deuxième aile dans la direction de connexion, le deuxième prolongement définissant une deuxième surface de contact complémentaire sensiblement perpendiculaire à la deuxième surface de contact et destinée à être soudée sur la deuxième borne ;
- l’organe de connexion présente une symétrie par rapport à un plan perpendiculaire à la direction de connexion ;
- la première aile et la deuxième aile s’étendent parallèlement à la deuxième direction transversale dans une position non-montée de l’organe de connexion ;
- les parties allongées de la première aile et de la deuxième aile, d’une part, et la partie centrale du corps, d’autre part, présentent, à plus ou moins 10%, une même extension dans la deuxième direction transversale ;
- chacun des embouts de la première aile et de la deuxième aile comporte un chanfrein adapté pour permettre une insertion de l’organe de connexion entre la première borne et la deuxième borne dans la deuxième direction transversale ;
- chacune de la première aile et de la deuxième aile, et optionnellement chacun des embouts, comporte(nt) respectivement un chanfrein adapté pour permettre une insertion de l’organe de connexion entre la première borne et la deuxième borne dans la première direction transversale ;
- le corps est délimité dans la première direction transversale par deux surfaces sensiblement perpendiculaires à la première direction transversale, et formées au moins par la partie centrale, la première aile et la deuxième aile ; et
- l’organe de connexion comprend en outre au moins un élément électriquement isolant et adapté pour s’intercaler entre le corps et les deux faces de connexion.
L’invention a pour également pour objet un ensemble comprenant au moins un premier accumulateur, au moins un deuxième accumulateur, et au moins un organe de connexion, l’organe de connexion reliant électriquement, et mécaniquement dans la direction de connexion, la surface latérale de la première borne à la surface latérale de la deuxième borne, la première aile étant soudée sur la surface latérale de la première borne, et la deuxième aile étant soudée sur la surface latérale de la deuxième borne, l’organe de connexion étant moins proéminent dans la direction d’épaisseur qu’au moins l’une de la première borne et de la deuxième borne.
Selon un mode de réalisation particulier, l’ensemble comprend en outre des éléments électriquement isolants intercalés entre les deux faces de connexion et l’organe de connexion.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés sur lesquels :
En référence à la figure 1, on décrit un ensemble 10 selon un premier mode de réalisation de l’invention.
L’ensemble 10 comprend un premier accumulateur 12, un deuxième accumulateur 14, et un organe de connexion 16 reliant électriquement, et mécaniquement dans une direction de connexion C, une surface latérale 18 d’une première borne 20 du premier accumulateur à une surface latérale 22 d’une deuxième borne 24 du deuxième accumulateur.
L’ensemble 10 est par exemple destiné à prendre place dans un véhicule électrique (non représenté), ou dans des systèmes spatiaux, de mobilité, ou de stockage d’énergie, notamment lorsque la compacité de l’ensemble est un paramètre important.
Par « accumulateur », on entend ici un élément électrochimique comprenant par exemple un faisceau électrochimique (non représenté) comportant une alternance d’électrodes positives et négatives (non représentées) encadrant des séparateurs imprégnés d’électrolyte. Chaque électrode est par exemple composée d’un collecteur de courant métallique supportant sur au moins une de ses faces la matière électro-chimiquement active. L’électrode est connectée électriquement à une sortie de courant qui assure la continuité électrique entre l’électrode et l’application extérieure à laquelle l’élément est associé. Le faisceau d’électrodes est disposé dans un conteneur fermé de manière étanche. L’élément électrochimique est par exemple de type Li-ion.
Le premier accumulateur 12 est avantageusement de forme prismatique ou parallélépipédique, par exemple à base rectangulaire.
Selon des variantes non représentées, la base du prisme peut présenter d’autres formes. Le premier accumulateur 12 comporte un carter 25 définissant une face de connexion 26. Le premier accumulateur 12 possède une autre borne 28 analogue à la première borne 20 mais à la polarité opposée, et un organe de repérage 30 situé près de la première borne 20 et indiquant par exemple une polarité négative de cette dernière.
Dans l’ensemble 10, le carter 25 est en matière plastique. Il est donc électriquement isolant.
La face de connexion 26 s’étend dans un plan P parallèle à la direction de connexion C. La face de connexion 26 possède par exemple la même forme générale que la base du prisme du premier accumulateur 12, c’est-à-dire qu’elle est rectangulaire.
La première borne 20 et l’autre borne 28 du premier accumulateur 12 font saillie à partir de la face de connexion 26 dans une direction d’épaisseur E sensiblement perpendiculaire au plan P.
Dans l’exemple, la direction d’épaisseur E est sensiblement verticale. On définit une première direction transversale T1 de l’organe de connexion 16, la première direction transversale étant parallèle à la direction d’épaisseur E. On définit également une deuxième direction transversale T2 sensiblement perpendiculaire à la première direction d’épaisseur E et à la direction de connexion C.
La première borne 20 et l’autre borne 28 ont par exemple une forme générale parallélépipédique et présentent une forme carrée avec des coins arrondis en vue selon la direction de l’épaisseur E.
Les surface latérales 18 et 22 se font face dans la direction de connexion C, et sont sensiblement parallèles l’une à l’autre.
L’autre borne 28 est située à l’opposé de la première borne 20 sur la face de connexion 26 dans la première direction transversale T1.
L’organe de repérage 30 présente par exemple une forme générale parallélépipédique et est avantageusement adjacent à la borne 20. L’organe de repérage 30 comporte une face supérieure 32 parallèle à la face de connexion 26 et affichant un signe négatif indiquant la polarité de la première borne 20.
Le deuxième accumulateur 14 est avantageusement structurellement analogue au premier accumulateur 12.
Selon des variantes non représentées, le deuxième accumulateur 14 diffère du premier accumulateur 12 par des caractéristiques structurelles, notamment de forme, ou électriques.
Le deuxième accumulateur 14 comprend donc un carter 33, une autre borne 34 située en vis-à-vis de l’autre borne 28 du premier accumulateur 12, un organe de repérage 36 indiquant la polarité négative de l’autre borne 34, et une face de connexion 38 s’étendant dans le plan P.
La deuxième borne 24 est située en vis-à-vis de la première borne 20 selon la direction de connexion C.
Ainsi, le premier accumulateur 12 et le deuxième accumulateur 14 sont connectés en série par l’organe de connexion 16 et se font face dans la direction de connexion C par deux grands côtés latéraux 40, 42.
Bien entendu, d’autres agencements du premier accumulateur 12 et du deuxième accumulateur 14 sont possibles.
En référence à la figure 2, on décrit un ensemble 110 constituant une première variante de l’ensemble 10 représenté sur la figure 1. Les éléments similaires portent les mêmes références numériques et ne seront pas décrits à nouveau. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.
Dans l’ensemble 110, le premier accumulateur 12 et le deuxième accumulateur 14 ne sont plus tête-bêche comme sur la figure 1, mais parallèles entre eux.
Ainsi, la deuxième borne 124 est l’analogue de l’autre borne 34 représentée sur la figure 1. La deuxième borne 124 a donc une polarité négative signalée par l’organe de repérage 36.
L’autre borne 134 est l’analogue de la première borne 24 représentée sur la figure 1. L’autre borne 134 est donc de polarité positive.
La deuxième borne 124 et l’autre borne 134 sont respectivement en vis-à-vis de la première borne 20 et de l’autre borne 28 du premier accumulateur 12 dans la direction de connexion C.
En référence à la figure 3, on décrit un ensemble 210 constituant une deuxième variante de l’ensemble 10 représenté sur la figure 1. Seules les différences seront décrites ci-après.
Dans cette deuxième variante, le premier accumulateur 12 et le deuxième accumulateur 14 sont montés en parallèle comme dans la deuxième variante représentée sous la figure 2, mais ils se font face respectivement par deux petits côtés 240, 242 dans la direction de connexion C.
L’organe de connexion 16 relie une première borne 220 du premier accumulateur 12 à la deuxième borne 24 du deuxième accumulateur 14.
La première borne 220 est l’analogue de la deuxième borne 28 représentée sur la figure 1.
Le premier accumulateur 12 comporte aussi une autre borne 228 de polarité négative, comme signalé par l’organe de repérage 30. L’autre borne 228 est située sur la face de connexion 26 située à l’opposé de la première borne 220 selon la direction de connexion C et non selon la première direction transversale T1.
De même, l’autre borne 34 du deuxième accumulateur 14 est située sur la face de connexion 38 à l’opposé de la deuxième borne 24 selon la direction de connexion C, et non selon la première direction transversale T1.
Il est à noter que, sur la figure 3, l’organe de connexion 16 est placé dans un certain sens selon la première direction transversale T1. Il pourrait, en variante non représentée, être placé en sens contraire dans cette direction.
En effet, les organes de repérage 30 et 36 sont adjacents aux autres bornes 34 et 228 et sont situés à l’écart de l’organe de connexion 16, ce qui autorise ces deux modes de positionnement de l’organe de connexion par rapport à la première borne 220 et à la deuxième borne 24.
D’autres variantes de l’ensemble 10 sont possibles, avec plus de deux accumulateurs, et plus d’organes de connexion reliant certaines des bornes de ces accumulateurs, en série ou en parallèle ou encore de façon mixte.
En référence à la figure 4, on va maintenant décrire l’organe de connexion 16 reliant les premières bornes 20, 220 aux deuxièmes bornes 24, 124 des ensembles 10, 110 et 210 représentés sur les figures 1 à 3.
L’organe de connexion 16 est moins proéminent dans la direction d’épaisseur E que la première borne 20, 220 et que la deuxième borne 24, 124. Notamment, l’organe de connexion 16 ne s’étend pas au-dessus de la première borne 20, 220 et de la deuxième borne 24, 124 ; en particulier, l’organe de connexion n’est pas vissé sur les bornes et ne vient pas les encapuchonner.
En variante, l’organe de connexion 16 est aussi proéminent dans la direction d’épaisseur E que l’une ou l’autre de la première borne 20, 220 et de la deuxième borne 24, 124.
Comme visible sur la figure 4, l’organe de connexion 16 présente une épaisseur E1 dans la direction d’épaisseur E, l’épaisseur E1 étant avantageusement comprise entre 1 millimètre et 5 millimètres, de préférence entre 2 millimètres et 4 millimètres, et par exemple égale à environ 3 millimètres.
Dans l’exemple, l’organe de connexion 16 est constitué d’un corps 44 en matériau électriquement conducteur et adapté pour être soudé par laser aux bornes, par exemple un matériau métallique.
Selon des variantes non représentées, l’organe de connexion 16 peut comprendre d’autres éléments, métalliques ou non, par exemple pour faciliter sa manipulation par l’opérateur (non représenté), tels que des surfaces antidérapantes.
Successivement dans la direction de connexion C, le corps 44 comprend une première aile 46 adaptée pour être soudée sur la surface latérale 18 de la première borne 24, 224, une partie centrale 48 en forme de « U » en vue selon la première direction transversale T1, et une deuxième aile 50 adaptée pour être soudée sur la surface latérale 22 de la deuxième borne 24, 124. Avantageusement, le corps 44 comprend également un premier prolongement 52 fixé sur la première aile 46 et s’étendant du côté opposé à la partie centrale 48 par rapport à la première aile dans la direction de connexion C, et un deuxième prolongement 54 fixé sur la deuxième aile 50 et s’étendant du côté opposé à la partie centrale 48 par rapport à la deuxième aile dans la direction de connexion C.
Dans l’exemple représenté sur les figures 1 à 4, l’organe de connexion 16 présente une symétrie par rapport à un plan P’ perpendiculaire à la direction C, par rapport auquel, la première aile 46 et le premier prolongement 52, d’une part, et la deuxième aile 50 et le deuxième prolongement 54, d’autre part, sont symétriques.
En vue selon la première direction transversale T1, qui est aussi dans l’exemple la direction d’épaisseur E, le corps 44 présente une forme en « W » lui assurant une certaine élasticité mécanique dans la direction de connexion C.
Dans la première direction transversale T1, le corps 44 est par exemple délimité par deux surfaces 56, 58 sensiblement perpendiculaires à la première direction transversale T1, et formées par la partie centrale 48, la première aile 46 et la deuxième aile 50.
Entre ces deux surfaces 56, 58, le corps 44 est délimité par une surface latérale 60 sensiblement parallèle à la direction transversale T1 et également formé par la première aile 46, la partie centrale 48 et la deuxième aile 50.
Dans l’exemple représenté, le corps 44 est un prisme droit dont la surface 58 peut être considérée comme la base en forme « W ».
Si le carter 25 est électriquement isolant, la surface 58 peut être plaquée contre les faces de connexion 26, 38.
Comme visible sur les figures 1 à 3, la surface 56 est avantageusement sensiblement au même niveau que le sommet de la première borne 20, 220 et de la deuxième 24, 124 dans la direction d’épaisseur E.
La partie centrale 48 comporte une base 62, une première jambe 64 et une deuxième jambe 66 s’étendant parallèlement à la deuxième direction transversale T2.
En variante, la partie centrale 48 est en forme de « V » en vue selon la première direction transversale T1.
La base 62 est située sensiblement au même niveau que le premier prolongement 52 et le deuxième prolongement 54 dans la deuxième direction transversale T2.
La base 62 est par exemple plus épaisse que les prolongements dans la deuxième direction transversale T2. La base 62 est également plus épaisse dans cette direction que ne le sont la première jambe 64 et la deuxième jambe 66 dans la direction de connexion C.
La première jambe 64 et la deuxième jambe 66 sont symétriques l’une de l’autre par rapport au plan P’, et par exemple parallèles entre elles.
La première jambe 64 et la deuxième jambe 66 présentent avantageusement une section constante perpendiculairement à la deuxième direction transversale T2, par exemple rectangle.
La première aile 46 et la deuxième aile 50 comprennent des embouts 68, 70 fixés respectivement sur la première jambe 64 et la deuxième jambe 66, et des parties allongées 72, 74 s’étendant à partir des embouts, respectivement le long de la première jambe et de la deuxième jambe à l’extérieur du « U » vers la base 62 dans la deuxième direction transversale T2.
Dans l’exemple représenté, les embouts 68, 70 comportent respectivement des faces avant 76, 78 par exemple perpendiculaires à la deuxième direction transversale T2, et des chanfreins 80, 82 adaptés pour permettre une insertion de l’organe de connexion 16 entre la première borne 20 et la deuxième borne 24 dans la deuxième direction transversale T2.
Les chanfreins 80, 82 s’évasent l’un par rapport à l’autre dans la deuxième direction transversale T2 en direction de la base 62.
Les embouts 68, 70 sont avantageusement fixés sur des extrémités 84, 86 de la première jambe 64 et de la deuxième jambe 66 opposées à la base 62 dans la deuxième direction transversale T2.
Les embouts 68, 70 sont par exemple plus épais dans la deuxième direction transversale T2 que ne le sont la première jambe 64 et la deuxième jambe 66 dans la direction de connexion C.
Les parties allongées 72, 74 sont par exemple parallèles respectivement à la première jambe 64 et à la deuxième jambe 66 de la partie centrale 48 dans une position non montée de l’organe de connexion 16. Les parties allongées 72, 74 définissent respectivement une première surface de contact 88 et une deuxième surface de contact 90 planes et destinées à être soudées bord à bord sur les surfaces latérales 18, 22 de la première borne 20 et de la deuxième borne 24.
Les parties allongées 72, 74 ont avantageusement des sections constantes perpendiculairement à la deuxième direction transversale T2, par exemple rectangulaires.
Par exemple, les parties allongées 72, 74, d’une part, et la partie centrale 48 du corps 44, d’autre part, présentent, à plus ou moins 10%, une même extension E2 dans la deuxième direction transversale T2.
Les parties allongées 72, 74 la première jambe 64 et la deuxième jambe 66 ont des sections S avantageusement adaptées pour conférer à l’organe de connexion 16 une fonction de fusible. Par exemple, les sections des parties allongées 72, 74, de la première jambe 64 et de la deuxième jambe 66 sont sensiblement identiques entre elles.
Dans l’exemple représenté, le premier prolongement 52 et le deuxième prolongement 54 s’étendent perpendiculairement aux parties allongées 72, 74 respectivement. Le premier prolongement 52 et le deuxième prolongement 54 sont parallèles à la direction de connexion C dans la position non montée dans l’organe de connexion 16.
Dans l’exemple représenté, le premier prolongement 52 et le deuxième prolongement 54 sont fixés sur des extrémités 92, 94 des parties allongées 72, 74 opposées aux embouts 68, 70 dans la deuxième direction transversale T2.
Le premier prolongement 52 et le deuxième prolongement 54 définissent respectivement une première surface de contact complémentaire 96 et une deuxième surface de contact complémentaire 98, sensiblement perpendiculaires à la première surface de contact 88 et à la deuxième surface de contact 90.
Les surfaces de contact complémentaires 96 et 98 sont adaptées pour être soudées respectivement sur la première borne 20 et la deuxième borne 24.
Le montage des ensembles 10, 110, 210 va maintenant être brièvement expliqué.
On place d’abord le premier accumulateur 12 et le deuxième accumulateur 14 dans leurs positions respectives représentées sur les figures 1 à 3.
Ensuite, on insère l’organe de connexion 16 entre la première borne 20, 220 et la deuxième borne 24, 124 selon la deuxième direction transversale T2 dans le sens (flèche F1) allant de la base 62 de la partie centrale 48 vers les embouts 68, 70 de la première aile 46 et de la deuxième aile 50. Les chanfreins 80, 82 facilitent cette insertion.
A la fin du montage, l’organe de connexion 16 est dans la position montée représentée sur les figures 1 à 3, dans laquelle la première surface de contact 88, la deuxième surface de contact 90, la première surface de contact complémentaire 96, et la deuxième surface de contact complémentaire 98 sont en contact avec les surfaces latérales de la première borne 20, 220 et de la deuxième borne 24, 124.
La première surface de contact 88, la deuxième surface de contact 90, la première surface de contact complémentaire 96, et la deuxième surface de contact complémentaire 98 sont ensuite solidarisées avec les bornes par soudage, avantageusement à l’aide d’un laser (non représenté) selon une technique connue en soi.
Les parties allongées 72, 74 sont à l’écart respectivement de la première jambe 64 et de la deuxième jambe 66 dans la direction de connexion C. Par exemple, l’écart E3 entre la partie allongée 74 et la deuxième jambe 66 est constant dans la deuxième direction transversale T2, et est avantageusement égal à l’écart E4 entre la première jambe 64 et la deuxième jambe 66, lui-même avantageusement constant dans la deuxième direction transversale T2.
En fonctionnement, l’organe de connexion 16, permet le passage d’un courant I (figure 4) de la première borne 20, 220 vers la deuxième borne 24, 124 ou inversement, selon la polarité des bornes.
Grâce à sa forme en « W », l’organe de connexion 16 absorbe les variations de distance entre la première borne et la deuxième borne dans la direction de connexion C, dus à l’échauffement éventuel du premier accumulateur 12 et du deuxième accumulateur 14 pendant leur fonctionnement.
Grâce aux caractéristiques décrites ci-dessus, l’organe de connexion 16 assure une connexion électrique efficace entre la première borne et la deuxième borne sans occuper d’espace au-dessus des bornes dans la direction d’épaisseur E. Ainsi, les ensembles 10, 110, 210 présentent une meilleure compacité et sont plus denses en énergie. Ces ensembles permettent donc de délivrer plus d’énergie pour un même volume occupé, par rapport aux solutions existantes.
En outre, grâce à sa forme, l’organe de connexion 16 se comporte comme un ressort. Une fois monté, il autorise un jeu entre le premier accumulateur 12 et le deuxième accumulateur 14 dans la direction de connexion C pour compenser le gonflement éventuel des accumulateurs.
Optionnellement, selon la forme qu’on lui donne, l’organe de connexion 16 intègre une fonction de fusible, selon la section de passage S de courant qu’on aura définie.
Grâce à sa forme, l’organe de connexion 16 permet de connecter le premier accumulateur 12 et le deuxième accumulateur 14 selon les souhaits de l’utilisateur, en série, en parallèle, etc.
La fabrication de l’organe de connexion 16 est simple. Par exemple, la fabrication peut être réalisée en extrudant une barre et en la tronçonnant.
En référence aux figures 5 à 8, on décrit des organes de connexions 116, 216, 316, et 416 constituant respectivement une première variante, une deuxième variante, une troisième variante et une quatrième variante de l’organe de connexion 16 représenté sur les figures 1 à 4. Ces organes de connexions 116 à 416 sont analogues à l’organe de connexion 16. Les éléments similaires ne seront pas décrits à nouveau. Lorsqu’ils portent une référence numérique, celle-ci est identique à celle utilisée sur la figure 4. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.
Comme visible sur la figure 5, dans l’organe de connexion 116, les embouts 68, 70 de la première aile 46 et de la deuxième aile 50 ne comportent pas les chanfreins 80, 82 adaptés pour faciliter l’insertion de l’organe de connexion 16 selon la flèche F1 (figure 4).
En revanche, les parties allongées 72, 74 comprennent des chanfreins 172, 174 adaptés pour permettre une insertion de l’organe de de connexion 116 entre la première borne 20, 220 et la deuxième borne 24, 124 selon la direction d’épaisseur E, c’est-à-dire perpendiculairement au plan P et non parallèlement au plan P.
Cette insertion est représentée sur la figure 5 par une flèche F2.
Avantageusement, les embouts 68, 70, le premier prolongement 52 et le deuxième prolongement 54 comportent également des chanfreins 180, 182, 152, 154 situés dans le prolongement des chanfreins 172, 174, pour faciliter cette insertion.
Les chanfreins 172, 174 s’évasent dans la première direction transversale T1 depuis la surface 58 vers la surface 56.
Du fait de ces chanfreins, l’organe de connexion 116 n’est pas un prisme.
Il est à noter que, sur la figure 5, l’organe de connexion 116 est représenté à l’envers par rapport à la figure 4 dans la direction d’épaisseur E. L’organe de connexion 116 présente la surface 58 vers le haut de la figure 5, cette surface 58 étant destinée à être appliquée contre les faces de connexions 26, 38 du premier accumulateur 12 et du deuxième accumulateur 14.
L’organe de connexion 116 fonctionne de manière similaire à l’organe de connexion 16, et présente les mêmes avantages.
La fabrication de l’organe de connexion 116 peut avantageusement être réalisée en extrudant une barre en la tronçonnant, et en l’usinant.
Comme visible sur la figure 6, l’organe de connexion 216 diffère de l’organe de connexion 16 par la forme de la base de la partie centrale 48, qui est plus arrondie, par exemple de forme hémicirculaire en vue de la première direction transversale T1.
Les parties allongées 72, 74 ne s’étendent pas parallèlement à la première jambe 64 et à la deuxième jambe 66, mais forment un angle α avec cette dernière.
Par exemple, l’angle α est compris entre 3 et 10 degrés dans la position non montée figure 6.
Une fois que l’organe de connexion 216 est inséré entre la première borne et la deuxième borne, l’angle α devient sensiblement nul. Cette inclinaison initiale permet d’assurer que l’organe de connexion 216, une fois mis en place entre le premier accumulateur 12 et le deuxième accumulateur 14, est en compression.
Comme visible sur la figure 7, l’organe de connexion 316 comporte une partie centrale 48 plus courte que celle de l’organe de connexion 16 dans la deuxième direction transversale T2.
Ainsi, la base 62 de la partie centrale 48 ne se situe pas au niveau des extrémités 92, 94 des parties allongées 72, 74 de la première aile 46 et la deuxième aile 50, mais entre les embouts 68,70 et les extrémités 92, 94.
Par exemple, la partie centrale 48 présente une extension entre E5 dans la deuxième direction transversale T2 comprise entre 40% et 75% de la longueur totale E6 de l’organe de connexion 316 dans cette direction.
Ce raccourcissement de la partie centrale 48 permet de moduler l’élasticité de l’organe de connexion 316 dans la direction de connexion C.
Comme visible sur la figure 8, l’organe de connexion 416 est dépourvu du premier prolongement 52 et du deuxième prolongement 54 représentés sur la figure 4.
Les extrémités 92, 94 des parties allongées 72, 74 de la première aile 46 et de la deuxième aile 50 se situent au même niveau que la base 62 de la deuxième partie centrale 48 dans la deuxième direction transversale T2.
En référence à la figure 9, on décrit un ensemble 310 constituant un deuxième mode de réalisation de l’invention. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.
L’ensemble 310 comporte un premier accumulateur 12 et un deuxième accumulateur 14 structurellement identiques à ceux représentés sur la figure 1, et agencés de la même façon.
L’ensemble 310 diffère par son organe de connexion 516 représenté sur la figure 10, et qui constitue une cinquième variante de l’organe de connexion 16 représenté sur la figure 1.
Dans l’organe de connexion 516, la partie centrale 48 présente une forme en « U » selon une première direction transversale T1 qui n’est pas parallèle à l’épaisseur E, mais qui est perpendiculaire à la direction d’épaisseur E et à la direction de connexion C.
L’organe de connexion 516 présente également une épaisseur E1 faible selon la direction d’épaisseur E, ce qui lui permet d’être moins proéminent que la première borne 20 et la deuxième borne 24 représentées sur la figure 9.
L’organe de connexion 516 est également prismatique dans la première direction transversale T1 c’est-à-dire parallèlement au plan P, et non perpendiculairement comme dans les autres organes de connexions précédemment décrits.
La base 62 de la partie centrale 48 est arrondie, et par exemple hémicirculaire, en vue selon la première direction transversale T1 comme dans l’organe de connexion 216 représenté sur la figure 6.
Les embouts 68, 70 de la première aile 46 et la deuxième aile 50 comportent des chanfreins 581, 582 adaptés pour faciliter l’insertion de l’organe de connexion 516 entre la première borne 20 et la deuxième borne 24 selon la direction d’épaisseur E. Cette insertion est figurée par une flèche F3 sur la figure 10.
Les chanfreins 580, 582 sont parallèles à la direction transversale T1 et s’évasent dans la deuxième direction transversale T2 en direction de la base 62 de la partie centrale 48, comme c’est le cas pour les chanfreins 80, 82 de l’organe de connexion 16 représenté sur la figure 4.
La première aile 46, la partie centrale 48 et la deuxième aile 50 sont beaucoup plus courtes que dans l’organe de connexion 16, puisqu’elles s’étendent dans la direction d’épaisseur E à l’intérieur de l’épaisseur E1, de façon à ce que l’organe de connexion 516 ne soit pas plus proéminent que les bornes dans la direction d’épaisseur E.
En revanche, la première aile 46, la partie centrale 48 et la deuxième aile 50 présentent une extension plus importante que celle de l’organe 16 dans la première direction transversale T1.
L’organe de connexion 516 est dépourvu du premier prolongement 52 et du deuxième prolongement 54.
En référence à la figure 11, on décrit un ensemble 410 constituant une variante du mode de réalisation représenté sur la figure 1. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.
Les carters 25, 33 du premier accumulateur 12 et du deuxième accumulateur 14 ne sont plus en matière plastique, mais en un matériau métallique électriquement conducteur.
Des éléments 426, 438 électriquement isolants sont intercalés entre les faces de connexion 26, 38 et l’organe de connexion 16 afin d’éviter tout court-circuit.
Les éléments 426, 438 sont par exemple solidaires respectivement du premier accumulateur 12 et du deuxième accumulateur 14.
En variante, les éléments 426, 438 sont indépendants des accumulateurs.
Les éléments 426, 438 recouvrent tout ou partie des faces de connexion 26, 38, en particulier au voisinage de l’organe de connexion 16.
Par exemple, les éléments 426, 438 sont en matière plastique, ou sont des plaques analogues à celles utilisées pour fabriquer des circuits imprimés. On pourra aussi utiliser en tant qu’éléments électriquement isolants 426, 438 les cartes électroniques (PCB, « flex circuit », SMU etc…) de mesure d’un ou plusieurs paramètres d’état des éléments électrochimiques (température, tension…).
En référence à la figure 12, on décrit un organe de connexion 616 constituant une variante de l’organe de connexion 16 représenté sur la figure 4. Seules les différences seront décrites en détail ci-après.
L’organe de connexion 616 est plus particulièrement mis en œuvre lorsque les carters 25, 33 sont en un matériau métallique électriquement conducteur.
L’organe de connexion 616 comprend un élément 618 électriquement isolant et adapté pour s’intercaler entre le corps 44 et les faces de connexion 26, 38 afin d’éviter tout court-circuit.
Par exemple, l’élément 618 est en matière plastique, ou est une plaque analogue à celles utilisées pour fabriquer des circuits imprimés. De même, on pourra aussi utiliser en tant qu’éléments électriquement isolants 618 les cartes électroniques (PCB, « flex circuit », SMU etc…) de mesure d’un ou plusieurs paramètres d’état des éléments électrochimiques (température, tension…).
L’élément 618 recouvre avantageusement toute la surface 58 du corps 44.
Claims (12)
- Organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) destiné à relier électriquement, et mécaniquement dans une direction de connexion (C), une surface latérale (18) d’une première borne (20 ; 220) d’un premier accumulateur (12) à une surface latérale (22) d’une deuxième borne (24 ; 124) d’un deuxième accumulateur (14), le premier accumulateur (12) et le deuxième accumulateur (14) ayant respectivement deux faces de connexion (26 ; 38) s’étendant selon un même plan (P) sensiblement parallèle à la direction de connexion (C), la première borne (20 ; 220) et la deuxième borne (24 ; 124) faisant saillie respectivement de l’une et de l’autre des deux faces de connexion (26, 38) selon une direction d’épaisseur (E) sensiblement perpendiculaire au plan (P),
l’organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) comprenant un corps (44) métallique comportant, successivement dans la direction de connexion (C), une première aile (46) adaptée pour être soudée sur la surface latérale (18) de la première borne (20 ; 220), une partie centrale (48), et une deuxième aile (50) adaptée pour être soudée sur la surface latérale (22) de la deuxième borne (24 ; 124),
la partie centrale (48) présentant une forme en « U » ou en « V » en vue selon une première direction transversale (T1), la première direction transversale (T1) étant parallèle à la direction d’épaisseur (E), ou perpendiculaire à la direction d’épaisseur (E) et à la direction de connexion (C),
la première aile (46) et la deuxième aile (50) comprenant des embouts (68, 70) fixés respectivement sur une première jambe (64) et une deuxième jambe (66) de la partie centrale (48), et des parties allongées (72, 74) s’étendant à partir des embouts (68, 70) respectivement le long de la première jambe (64) et de la deuxième jambe (66) à l’extérieur du « U » ou du « V » vers une base (62) de la partie centrale (48) dans une deuxième direction transversale (T2) perpendiculaire à la première direction transversale (T1) et à la direction de connexion (C), les parties allongées (72, 74) étant à l’écart respectivement de la première jambe (64) et de la deuxième jambe (66) dans la direction de connexion (C),
l’organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516) étant destiné à être moins proéminent ou à être au même niveau dans la direction d’épaisseur (E) qu’au moins l’une de la première borne (20 ; 220) et de la deuxième borne (24 ; 124). - Organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) selon la revendication 1, dans lequel la première aile (46) et la deuxième aile (50) définissent respectivement une première surface de contact (88) et une deuxième surface de contact (90) planes et destinées à être soudées sur les surfaces latérales (18, 22) de la première borne (20 ; 220) et de la deuxième borne (24 ; 124).
- Organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 616) selon la revendication 2, comprenant en outre :
- un premier prolongement (52) fixé sur la première aile (46) et s’étendant du côté opposé à la partie centrale (48) par rapport à la première aile (46) dans la direction de connexion (C), le premier prolongement (52) définissant une première surface de contact complémentaire (96) sensiblement perpendiculaire à la première surface de contact (88) et destinée à être soudée sur la première borne (20 ; 220), et
- un deuxième prolongement (54) fixé sur la deuxième aile (50) et s’étendant du côté opposé à la partie centrale (48) par rapport à la deuxième aile (50) dans la direction de connexion (C), le deuxième prolongement (54) définissant une deuxième surface de contact complémentaire (98) sensiblement perpendiculaire à la deuxième surface de contact (90) et destinée à être soudée sur la deuxième borne (24 ; 124). - Organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, présentant une symétrie par rapport à un plan (P’) perpendiculaire à la direction de connexion (C).
- Organe de connexion (16 ; 116 ; 316 ; 416 ; 516) selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, dans lequel la première aile (46) et la deuxième aile (50) s’étendent parallèlement à la deuxième direction transversale (T2) dans une position non-montée de l’organe de connexion (16 ; 116 ; 316 ; 416 ; 516).
- Organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 416 ; 516) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel les parties allongées (72, 74) de la première aile (46) et de la deuxième aile (50), d’une part, et la partie centrale (48) du corps (44), d’autre part, présentent, à plus ou moins 10%, une même extension (E2) dans la deuxième direction transversale (T2).
- Organe de connexion (16 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) selon l’une quelconque des revendications 1 à 6, dans lequel chacun des embouts (68, 70) de la première aile (46) et de la deuxième aile (50) comporte un chanfrein (68, 70 ; 580, 582) adapté pour permettre une insertion (F1) de l’organe de connexion (16 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516) entre la première borne (20 ; 220) et la deuxième borne (24 ; 124) dans la deuxième direction transversale (T2).
- Organe de connexion (116) selon l’une quelconque des revendications 1 à 7, dans lequel chacune de la première aile (46) et de la deuxième aile (50), et optionnellement chacun des embouts (68, 70), comporte(nt) respectivement un chanfrein (172, 174, 180, 182) adapté pour permettre une insertion (F2) de l’organe de connexion (116) entre la première borne (20 ; 220) et la deuxième borne (24 ; 124) dans la première direction transversale (T1).
- Organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) selon l’une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel le corps (44) est délimité dans la première direction transversale (T1) par deux surfaces (56, 58) sensiblement perpendiculaires à la première direction transversale (T1), et formées au moins par la partie centrale (48), la première aile (46) et la deuxième aile (50).
- Organe de connexion (616) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, comprenant en outre au moins un élément (618) électriquement isolant et adapté pour s’intercaler entre le corps (44) et les deux faces de connexion (26, 38).
- Ensemble (10 ; 110 ; 210 ; 310 ; 410) comprenant au moins un premier accumulateur (12), au moins un deuxième accumulateur (14), et au moins un organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, l’organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) reliant électriquement, et mécaniquement dans la direction de connexion (C), la surface latérale (18) de la première borne (20 ; 220) à la surface latérale (22) de la deuxième borne (24 ; 124),
la première aile (46) étant soudée sur la surface latérale (18) de la première borne (20 ; 220), et la deuxième aile (50) étant soudée sur la surface latérale (22) de la deuxième borne (24 ; 124),
l’organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616) étant moins proéminent dans la direction d’épaisseur (E) qu’au moins l’une de la première borne (20 ; 220) et de la deuxième borne (24 ; 124). - Ensemble (410) selon la revendication 11, comprenant en outre des éléments (426, 438) électriquement isolants intercalés entre les deux faces de connexion (26, 38) et l’organe de connexion (16 ; 116 ; 216 ; 316 ; 416 ; 516 ; 616).
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