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BREVET D'IMPORTATION Perfectionnements apportés aux batteries d'accumu- lateurs".
La présente invention se rapporte aux perfectionne- ments à la construction des batteries d'accumulateurs.
L'invention a trait à la construction mécanique,en tant que distincte des caractéristiques électrochimiques, d'une batterie d'accumulateurs et permet d'obtenir une batterie d'un aspect amélioré, d'un rendement augmenté et d'un prix de revient moindre.
L'invention se rapporte plus particulièrement aux moyens de connexiones différents éléments d'une batte- rie d'accumulateurs à éléments multiples.
La batterie d'accumulateurs ordinaire telle qu'elle est employée généralement pour le démarrage et l'éclairage des automobiles et comme source de courant continu pour les récepteurs radiophoniques, comprend une pluralité d'é- léments, généralement au nombre de 3, contenus dans un
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seul récipient ou bac.
Chaque élément comprend une pluralité de plaques positives formées essentielle- ment de plomb, réunies par des bandes ou barres en plomb pour constituer un groupe positif, et un jeu similaire de plaques négatives, réunies de la même ma- nière en un groupe négatif. Etant donné que dans une batterie complète les éléments sont généralement disposés en série, le groupe positif d'un élément est relié par des tringles ou connexions en plomb au groupe négatif de l'élément adjacent, et le groupe positif d'un élément extrême et le groupe négatif de l'élément extrême opposé sont munis de bornes formant les pôles positif et négatif de la batterie. Les plaques de chaque élément sont en- tourées par l'électrolyte constitué par de l'acide sulfn- rique.
Le dessus de chaque élément est pourvu d'un cou- vercle scellé à l'élément de manière à être étanche à l'acide ,
Dans les constructions généralement employées à ce jour, les connexions entre les éléments avaient été for- mées par des bornes réalisées sur chaque bande d'un groupe positif et négatif, bornes qui traversaient les couvercles des éléments. Les bornes positives et négatives adjacentes des éléments contigus étaient réunies par des barres en plomb qui étaient soudées ou brasées aux bornes des élé- ments et qui allaient d'élément à élément par dessus les couvercles.
Cette forme de réalisation offre plusieurs désavanta- ges reconnus . En premier lieu, les nombreuses bornes d'éléments traversant les couvercles donnent à la batte- rie un aspect disgracieux, surtout dans le cas de batte- ries de T.S.F, où l'on attache de l'importance à l'aspect.
Ensuite, il est excessivement difficile de faire passer les bornes des éléments à travers les couvercles tout en
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soit étanche, il y a un suintement de l'acide qui mouil- le les couvercles des éléments, d'où résulte, la corrosion des bornes et un plus fort enlaidissement de l'aspect de la batterie. En second lieu, le trajet du courant d'un élément à l'autre est inutilement allongé, si les connexion des éléments sont faites au-dessus des couvercles; cela provoque une augmentation inutile de la résistance inter- ne de la batterie.
En troisième lieu, la quantité de plomb nécessaire pour former les bornes des éléments et les bar- res de connexion entre ces bornes, est inutilement élevée et, étant donné que le plomb est un facteur prédominant du coût d'une batterie d'accumulateurs et que son prix par unité de poids est relativement élevé, le prix devient un facteur important.
Un objet de la préseste invention est de procurer une batterie d'accumulateurs, comportant un minimum de saillies sur les couvercles, ce qui améliore l'aspect et réduit au minimum la possibilité de suintement de l'acide sur les couvercles.
Un autre objet de l'invention est de procurer une batterie d'accumulateurs dans laquelle le trajet interne du courant entre les éléments est réduit au minimum.
Un autre objet de l'invention est de procurer une bat- terie d'accumulateurs d'une capacité et d'un débit donnés, dans laquelle un minimum de plomb est ulisé pour les connexions entre les éléments.
Un autre objet de l'invention est un procédé perfec- tionné pour souder lesbandes de connexion des éléments contigus d'une batterie d'accumulateurs aux pièces de con- nexion entre les éléments.
L'invention se prête surtout à l'application aux batteries d'accumulateurs dans lesquelles les éléments sont contenus dans un seul bac ou récipient à plusieurs comparti@ ments moulé en une masse appropriée,lesdits récipients mon-
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général. L'application de l'invention n'est cependant pas limitée aux seuls bacs de cette espèce, car, appli- quée aux bacs en caoutchouc vulcanisé ou en ébonite, elle offre autant d'avantages.
La description de l'invention se réfère à un bac mou- lé d'une pièce; l'application de ses diverses formes de réalisation à d'autres types de blocs sera cependant aisé- ment comprise.
Dans les dessins ci-annexés:
Fig. 1 est une vue en plan d'une batterie avec couver- cle partiellement brisé pour montrer une forme de réalisa- tion de l'invention;
Fig. 2 est une vue en élévation avec une coupe partie- le selon la ligne 2-2 de la Fig. 1 ;
Fig. 3 est une vue en plan d'une batterie avec une brisure partielle du couvercle montrant une variante de l'invention; ,
Fig. 4 est une vue en élévation avec une coupe par- tielle suivant la ligne 4-4 de la Fig. 3;
Fig. 5 est une vue similaire à celles des Figs. 1 et 3 e représentant une forme de réalisation préférée de l'invention ;
Fig. 6 est une vue en élévation latérale avec une coupe partielle selon la ligne 6-6 de la Fig. 5 ;
Fig. 7, est une vue en plan d'une partie d'une des cloisons de séparation des éléments.
Fig. 8 est une vue de bout d'une pièce encastrée en plomb visible à la Fig. 7; Fig. 9 est une vue prise à l'angle droit par rapport à la Fig. 7 avec une coupe d'une partie de la cloison mon- trant la pièce encastrée susdite;
Fig. 10 est une vue en plan montrant partiellement une variante de la pièce encastrée en plomb;
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Fig. 11 est une coupe verticale d'unecloison mon- trant la pièce encastrée représentée à la Fig. 10;
Fig. 12 est une vue latérale d'un fragment de la .cloison montrant la pièce encastrée des Figs. 10 et 11;
Fig. 13 est une vue en plan d'une autre forme de réa- lisation de la pièce de connexion;
Fig. 14 est une vue de bout de la connexion représen- tée à la Fig. 13 ;
Fig. 15 est une coupe transversale d'une variante da la connexion;
Fig. 16 est une coupe d'une autre variante de la oon- nexion;
Fig. 17 est une coupe d'une variante de la connexion;
Fig. 18 est une coupe d'une autre forme de réalisation de la connexion;
Fig. 19 est une vue en plan d'un moule en usage pour souder les bornes des éléments de batterie aux connexion entre les éléments;
Fig. 20 représente un moule de la Fig. 19 mis en place et prêt pour le soudage des organes;
Fig. 21 est une coupe verticale de la Fig. 20.
Les mêmes notations de référence désignent des orga- nes similaires de la batterie dans toutes les figures.
Aux Figs. 1 et 2, le bac da la batterie est désigné par le chiffre de référence 1. Dans cette forme de réalisa- tion, ce bac peut être moulé en une masse plastique ou en caoutchouc. Le bac présente des saillies verticales 9 ve- nues de moulage qui s'étendant transversalement sur son fond d'une paroi du bac à l'autre. Dans ces saillies 3 sont ménagées des rainures3 qui se raccordent à desrainures similaires 4 pratiquées verticalement sur la face i nté- rieure des parois latérales du bac.
Dans ces rainures se trouvent encastrées et fixées par un moyen approprié des cloisons 5, qui atteignent ap-
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proximativement la même hauteur que les parois de côté et d'extrémité du bac. Dans cette forme de réalisation, les cloisons peuvent être en métal ou en une matière non conductrice convenable . les cloisons sont à égale distan- ce l'une, de l'autre et des extrémités du bac, et par- tagent ainsi ae dernier en plusieurs compartiments simi- laires destinée à former les divers éléments ou cellules.
Dans la construction usuelle,ces éléments sont au nombre de 5. les plaques positives 5 et négatives 6 de chaque élément sont assemblées par soudure en un groupe positif et en un groupe négatif, les plaques de chaque groupe étant connectées entre elles par des bandes en plomb similaires 7. la bande positive de l'élément se trouvant à droite à la Fig. 1, est reliée au pôle positif 8 et la bandnéga- tive de l'élément se trouvant à gauche, est reliée au pôle négatif 9. Chacune des autres bandes positives et négatives comporte une extrémité 10 relevée vers le haut, qui longe verticalement la cloison adjacente en contact intime avec cette dernière. Les extrémités des bandes se trouvant de part et d'autre de la cloison, sont placées directement l'une en face de l'autre.
A travers les extrémités relevées des bandes voisines et à travers la cloison 5 qui les sépa- re, passe un boulon 11 et des écrous la pressent légèrement les extrémités des bandes l'une contre l'autre et contre la cloison. les boulons 11 doivent être en une matière bon- ne conductrice et difficilement attaquable par l'électro- lyse, telle que le plomb eu le plomb antimonieux. Un cou- vercle 13 d'une seule-pièce comporte sur sa face inférieure des rebords dans lesquels sont prévues des rainures 14 destinées à recevoir les bords supérieurs des cloisons 5.
Ces rainures seront remplies par une masse de scellement convenable ou par un autre remplisse ge résistant aux acides afin d'éviter le passage de l'électrolyte d'un élément à
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l'élément voisin. Des orifices de dégagement de gaz et de remplissage appropriés, un par élément, sont ménagés dans le eles couvereles et fermés par des bouchons connus 15,16 et 17.
Ainsi, qu'il est représenté,'ces orifices doivent se trouvez de préférence sur une diagonale reliant les coins opposés du couvercle, autant pour des raisons de symétrie que pour faciliter l'essai de chaque élément séparé sans devoir démonter la batterie. De cette manière, on peut mesurer la tension de l'élément placé à gauohe en reliant un voltmètre à la borne négative 9 et, à travers l'orifice 15, à la bande positive de l'élément. De même, la tension de l'élément se trouvant à droite peut être mesurée de la mime manière entre la borne positive et la bande négative de l'élément à travers l'orifice 17. La tension de l'élément du milieu peut être prise entre la bande positive en dessous de l'orifice 15 et la bande négative en dessous de l'orifioe 17.
Le couvercle sera soellé au bac de la manière appropriée, par ex., par une rainure et la masse isolante 18.
Dans les Figs. 3 et 4, le bac est représenté comme étant du type moulé en une pièce , dans lequel les cloisons entre lE éléments viennent de moulage avec le bac. Le bord supérieur de chaque cloisons est éohanoré d'une manière appropriée,ainsi qu'il est représenté en 19. Une extrémité 10 de chacune des bandes adjacentes par couples est solidaire d'un bouton latéra 20 dirigé vers la cloison voisine et adapté de manière à se loger dans une des encoches 19. L'extrémité 10 de la bande conjuguée de l'élément voisin est perforée en 21 de manière à recevoir le bouton 20 de l'extrémité de la première bande. Ce bouton est de préférence fileté en 22 et un éorou 23 serre fermement les pièces de manière à les tenirn contact.
Pour rendre le joint autour du bouton 20 étanohà l'acide, des ron- delles isolantes appropriées 24 peuvent être placées sur ce bouton de part et d'autre de la cloison, lesdites rondelles
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étant serrées lors de l'assemblage des pièces. Dans oette forme de réalisation, la batterie peut comporter pour oha- que élément un couvercle séparé qui aura la forme évidée usuelle et comportera, des rebords éohanorés d'une manière appropriée pour s'adapter aux boutons 20. Les couvercles seront scellés en faisant couler de la masse isolante comme dans la forme de réalisation habituelle. A .la partie supé- rieure de la Fig. 3, la masse isolante est représentée par- tiellement brisée pour montrer le bouton, les extrémités de bandeet les rebords des couvercles.
Si on le désire,le bou- ton peut être entouré, comme il est représenté dans oette partie de oette Fig. 3, par une douille 25 en caoutchouc ou en une autre matière isolante, afin de diminuer davanta- ge l'éventualité du suintement d'acide entre les éléments.
Aux Figs. 5 à 9, le bac est du type à 3 compartiments, moulé en matière plastique ou en ébonite. Dans chaque oloi- son intermédiaire 5 se trouve encastrée à un endroit oonve- nable une pièce en plomb 26. Cette pièce encastrée 26 est de préférence moulée avec la cloison pendant la fabrication du bac en ancrant cette pièce dans la matrioe de la presse à mouler.
Elle est de préférence de forme trapézoïdale, ainsi qu'il est représenté aux Figs. 7-9 et son bord inférieur est plus large. que le bord supérieur, de manière qu'elle soit fermement ancrée dans la cloison. Les bords latéraux et le bord inférieur sont de préférence à double biseau, tel que représenté en 27, afin d'assurer l'étanohéité à l'aoide du joint entre oette pièce encastrée et)la oloison,et d'offrir le maximum de surface de contact pour éviter le suintement d'acide entre la pièce 26 et la cloison. Les pièces encastrées représentées aux Fig. 5 à 9, sont logées dans la cloison 5 de manière que leurs bords supérieurs soient à fleur des bords supérieurs de la cloison.
Les groupes positifs et négatifs sont munis de bandes 7 dont les extrémités 10 sont tournées
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vers le haut, comme aux Figs. 1 et 2. Les extrémités retour- nées 10 sont soudées aux faces latérales opposées des pièces insérées 26 , formant une connexion d'une pièce avec les deux bandes . De préférence, chaque élément comporte son couvercle séparé 28. Dans chaque oouverole 28 sont ménagées en 29 des encoches convenables destinées à loger les extré-- nités 10 des bandes. Après que les couvercles cont été mis en place, on remplit de masses isolantes les gorges entre leoouveroles pour les maintenir en place et pour éviter le suintement de l'acide le long des extrânités des bandes vers le haut de la batterie.
Figs. 10, 11 et 12 représentent une variante, dans la- quelle la pièce de connexion 30 n'est pas noyée dans la cloison 5, mais uniquement ancrée du fait que sa base élar- gie 31 est encastrée par moulage dans la cloison 5, la pièce de oonexion elle-même se trouvant en saillie au-dessus du bord supérieur,de la oloison. Les extrémités des bandes peu- vent être reoourbéesoomme en 32 et soudées à la. pièce de connexion en 33. Il va de soi que les extrémités de bandes des Figs. 10 et 11 et des Figs. 5 et 6 peuvent être placées contre les cloisons ou bien, si on le désire, être recourbées comme il est représenté en 32.
Figso 13 et 14 représentent une variante de l'invention dans laquelle les oloisons 5 comportent des passages coniques 34 placés d'une manière convenable en dessous du bord supé- rieur. Une douille 35, de préférence enaoutohouo non vuloa- nisé est placée dans le passage 34 et une barre oonique en plomb 36 est enfonoée dans la douille 35 de manière à se trouver en saillie de part et d'autre de la cloison pour former une pièce de connexion entre les éléments, le joint entre oette pièce et la oloison étant rendu étanohe à l'acide par la douille susdite. Les extrémités 10 des bandes sont soudées aux extrémités opposées de la barre 36.
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Dansa Fig. 15, la pièce de connexion entre les éléments a la forme d'une barre 37 comportant des tenons d'ancrage 38, qu'on peut plonger dans une masse isolante et pressé dans des trous pratiqués dans la cloison 5; les barres et les tenons peuvent également être mis en place pendant le moulage du bac.
Les extrénités 10 des bandes sont soudées aux bouts opposés de la barre 37.
Fig. 16 représente une forme de réalisation légèrement différente,dans laquelle la partie comprenant les tenons 38 comporte des cannelures 39. Les tenons sont plongés dans une masse isolante et pressés dans des trous ménagés dans la aloi son. Les extrémités 10 des bandes sont soudées à la barre 37 aomne à la Fig. 15.
Dans la Fig. 17, une cornière en plomb 40 ayant la forme d'un U renversé est pressée sur le bord supérieur de la cloison 5, qui est légèrement évidée en 41 pour recevoir la pièce de connexion .Les extrémités 10 des bandes sont soudées à la face extérieure des ailes de la pièce de connexion 40.
Fig. 18 représente une variante de la forme de réalisation de la Fig. 17. Dans cette forme de réalisation, le bord supé- rieur de la cloison 5 est évidé ,ainsi qu'il est visible en 41, et une pièce de connexion 42 en tome d'U renversé est pla- cée avec jeu au-dessus du bord de la cloison de manière à repo- ser sur les épaulements 43. L'ouverture de la pièce de con- nexion est plus grande que l'épaisseur de la oloison 5, et cette pièce comporte une ouverture centrale 44 dans le fond de l'U.
De la masse isolante refoulée dans 1ouverture 44 remplira l'espace libre entre la pièce de connexion et la cloison 5 et les scellera en place. Les extrémités de bandes sont soudées aux ailes de la pièce de connexion de la manière déjà représen- tée à la Fig. 17.
Les Figs. 19,20 et 21 illustrent un procédé commode, imaginé pour permettre de souder l'extrémité 10 de la bande à
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la pièce de connexion adjacente des éléments.
Fig. 20 représente un moule 45 en acier. Ce moule est de forme rectangulaire et présente une' ouverture centrale éga- lement reotangulaire , dont les dimensions sont suffisantes . pour loger les extrémités repliées 10 des bandes adjacentes et la pièce de oonnexion télé que, par exemple, la pièce en- castrée 26 de la Fig. 5, la pièce de connexion 30 de la Fig.
10, eu l'une quelconque des pièces de connexion représentées aux Figs. 15 à 18. Les parois latérales 47 du moulé sont échancrées en 48 et les encoches des deux parois latérales opposées sont en alignement et sont suffisamment larges pour se placer sur la cloison. En plaçant le moule 45 simul- tanément sur les extrémités 10 des bandes et sur la pièce de connexion, les encoches 48 étant mises à cheval sur la oloisoi 5, ainsi qu'il est représenté à la Fig. 20 on maintient toute. les pièces enserable et l'on obtient un véritable moule dans lequel on peut verser du plomb fondu pour solidariser les ex- trémités des bandes et la pièce de connexion.
A la Fig. 21, le plomb coulé formant la connexion d'une seule pièce, est indiqué en 49 .
Si on le désire, on peut évidemment profiter de certains des avantages que prooure la présente invention, en noyant les pièces de connexion dans les parois latéralàs du bac, de manière que les extrémités opposées de ces pièces se trouvent sur les côtes opposés des cloisons 5 séparant les éléments .
Dans oette forme de réalisation aussi, les bords supérieurs des pièces de connexion seront de préférence à fleur des bords supérieurs des parois du bac afin de permettre d'y fixer les pièces de connexion pendant le moulage du bac, comme c'est le cas pour les variantes représentées aux Figs. 5 à 12. Les extrémités 10 des bandes seront soudées aux parties des pièces de connexion apparaissant sur les cotés respectas des oloi- sons*
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Il est à noter que les divers modes de connexion des élé- ments d'une batterie décrits ci-dessus conviennent surtout aux bacs de batteries d'accumulateurs tels qu'on les moule actuellement. Les bacs de cette espèce sont moulés à la presse hydraulique d'un seul coup.
Par conséquent , le moulage de pièces enoastrées dans les cloisons du bac autrement qu'aux bords libres de la cloison n'est pas réalisable. Lors- une qu'on désire, pour,'raison quelconque, que les pièces de oon- nexian soient disposées en dessous des bords supérieurs des cloisons, on est obligé de recourir à la forme de réalisation dans laquelle ces pièces sont attachées ou bienà la forme de réalisation représentée aux Figs . 13 et 14. Etant donné qu'il est souvent nécessaire de démonter la batterie pendant le service, il importe que les connexions soient accessibles.
Les différentes formes de réalisation permettent un démontage aisé, mais 0 'est surtout la forme de réalisation préférée selcn les Figs. 5 à 12 qui satisfait le mieux à tous les desiderata Non seulement la pièce encastrée peut être fixée par moulage pendant la fabrioation du bac, mais toutes les pièces sont faci- lement accessibles et aisément démontables . Il suffit pour démonter ,d'enlever le couvercle, après quoi les extrémités des bandes peuvent être facilement détachées de la pièce de connexion par un coup sec d'une lame de couteau pour permettre de démon- ter n'importe quel élément.
Les différentes formes de réalisation de l'invention per- mettent d'obtenir une batterie d'un aspect élégant, comportant un minimum de pièces en saillie sur sa face supérieure, offrant le minimum de possibilité de grimpèrent d'aoide à la partie supérieure de la batterie, assurant le minimum de résistance interne et procurant une forte économie de plomb employée sans provoquer un surplus de travail au cours de la fabrication ou rendre plus difficile le démontage et la réparation et sans
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influencer, de quelque manière que ce soit le rendement et le fonctionnement de la batterie , quel que soit son domaine d'application.
REVENDICATIONS.
1. Une batterie d'accumulateurs à éléments multiples comprenant en combinaison un récipient, des groupes de plaques, des couvercles individuels pour les éléments, comportant des parties marginales abaissées délimitant des rainures de scelle- ment, de la matière plastique à sceller dans ces rainureet des conducteurs entre les éléments comportant des parties en forme d'U logées à l'intérieur desdites rainures et noyées dans la matière à sceller.
2. Une batterie d'accumulateurs comprenant un récipient avec une cloison formant deux oompartiments séparés,un oouver- ale séparé pour chacun desdits compartiments,lesdits couver- clés comportant des parties marginales abaissées touohant ladi- te cloison en dessous de son bord supérieur qui délimite les rainures de scellement, deux éléments de batterie placés dans les compartiments séparés et pourvus chacun d'une borne dirigée verticalement, lesdites bornes s'étendant dans le voisinage immédiat des côtés opposés de la dois en entre les compartiments un organe métallique établissant une connexion électrique entre les bornes opposées susdites et placé dans ladite rainure de scellement ,
et de la matière à sceller dans lesdites rainures bouchant les joints entre la cloison et les couvercles et entre ces derniers et les bornes susdites.
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