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FR2908740A1 - Cylindrical container for e.g. lithium-ion battery, has wall with periphery part by which container rests on plane surface, and thin zone arranged on central part of wall, where thin zone is encased by over-pressure inside container - Google Patents

Cylindrical container for e.g. lithium-ion battery, has wall with periphery part by which container rests on plane surface, and thin zone arranged on central part of wall, where thin zone is encased by over-pressure inside container Download PDF

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FR2908740A1
FR2908740A1 FR0610062A FR0610062A FR2908740A1 FR 2908740 A1 FR2908740 A1 FR 2908740A1 FR 0610062 A FR0610062 A FR 0610062A FR 0610062 A FR0610062 A FR 0610062A FR 2908740 A1 FR2908740 A1 FR 2908740A1
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FR
France
Prior art keywords
container
wall
thin zone
central part
accumulator
Prior art date
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Pending
Application number
FR0610062A
Other languages
French (fr)
Inventor
Claude Gilabert
Gerard Rigobert
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Original Assignee
SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
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Publication date
Application filed by SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA filed Critical SAFT Societe des Accumulateurs Fixes et de Traction SA
Priority to FR0610062A priority Critical patent/FR2908740A1/en
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Abstract

The container (1) has a wall (2) with a periphery part (2a) by which the container rests on a plane surface (3), where the container is made of aluminum. The wall has a central part (2b) and a thin zone (2c). The thin zone is arranged on the central part of the wall. The thin zone of the wall is encased by over-pressure inside the container. An independent claim is also included for a watertight storage battery comprising a container, and positive and negative current terminals.

Description

1 DISPOSITIF 1)E SECURITE POUR ACCUMULATEUR ETANCHE DOMAINE TECHNIQUE La1 DEVICE 1) SECURITY FOR SEALED ACCUMULATOR TECHNICAL FIELD

présente invention se rapporte au domaine des dispositifs de sécurité pour 5 accumulateurs étanches. ART ANTERIEUR Un accumulateur étanche ou générateur électrochimique étanche (ces deux termes étant équivalents, on utilisera le terme d'accumulateur dans la présente description) t0 comprend de façon connue en soi un faisceau électrochimique comportant une alternance d'électrodes positives et négatives encadrant des séparateurs imprégnés d'électrolyte. Chaque électrode est composée d'un collecteur de courant métallique supportant sur au moins une de ses faces la matière électrochimiquement active. L'électrode est connectée électriquement à une sortie de courant qui assure la continuité 15 électrique entre l'électrode et l'application extérieure à laquelle l'accumulateur est associé. Le faisceau d'électrodes est disposé dans un conteneur fermé de manière étanche par un couvercle. L'invention concerne les accumulateurs étanches par exemple de type nickel-cadmium, nickel-métal hydrure et lithium-ion. Ces accumulateurs peuvent être de 20 format cylindrique ou de format rectangulaire (connu également sous le terme de prismatique). Un accumulateur est généralement conçu pour fonctionner dans des conditions dites nominales, c'est-à-dire dans des gammes de température, courant et tension données. L'utilisation d'un accumulateur étanche hors des conditions nominales, 25 comme par exemple une surcharge accidentelle, un court-circuit, une température supérieure à la température maximale de fonctionnement, etc., crée un risque d'explosion. En effet, de telles situations entraînent un échauffement de l'électrolyte et la formation de vapeurs d'électrolyte. L'accumulation de ces vapeurs dans le conteneur entraîne une augmentation de la pression interne de l'accumulateur, qui peut conduire à 30 un éclatement violent du conteneur et à la projection de composés chimiques nocifs et corrosifs pour l'environnement et les personnes situées à proximité. Des dispositifs de sécurité existent, qui évitent l'accumulation des gaz à l'intérieur du conteneur d'un accumulateur étanche et permettent leur évacuation lorsque la pression interne excède une valeur prédéterminée. 35 Les dispositifs de sécurité connus sont généralement constitués de soupapes. Le document US-A-5 523 178 décrit une soupape pour accumulateur. Cette soupape présente cependant l'inconvénient d'être de conception complexe. Lorsque leur R:\Brevets\24900\29.940--061110-demande FR.doc 2908740 2 conception est simple, les soupapes ont le désavantage de ne s'ouvrir que pour des pressions élevées ou de ne s'ouvrir que pour une plage étroite de pressions. Par ailleurs, il est nécessaire qu'un dispositif de sécurité pour accumulateur possède également la fonction de coupe-circuit, apte à isoler électriquement et de façon irréversible, les appareils connectés à l'accumulateur. II est connu du document FR.-A-2 873 495 un dispositif de sécurité pour accumulateur étanche Ce dispositif de sécurité comprend une alternance d'électrodes positives et négatives respectivement reliées à des bornes de sortie de courant. Les électrodes sont disposées dans un conteneur présentant une extrémité obturée par une paroi présentant un amincissement adapté à être déchiré par une surpression à l'intérieur du conteneur. Une déchirure de l'amincissement est adaptée à interrompre la conduction électrique entre les électrodes d'une polarité et sa borne de sortie de courant. Une vue en coupe longitudinale d'un tel conteneur ainsi qu'une vue de face de la paroi de ce conteneur sont représentées respectivement Figures lA et 1B.  The present invention relates to the field of safety devices for sealed accumulators. PRIOR ART A sealed accumulator or electrochemical sealed generator (these two terms being equivalent, the term accumulator will be used in the present description) t0 comprises in known manner an electrochemical bundle comprising an alternation of positive and negative electrodes enclosing separators impregnated with electrolyte. Each electrode is composed of a metal current collector supporting on at least one of its faces the electrochemically active material. The electrode is electrically connected to a current output which provides electrical continuity between the electrode and the external application to which the accumulator is associated. The electrode beam is disposed in a sealed container by a lid. The invention relates to sealed accumulators for example of the nickel-cadmium, nickel-metal hydride and lithium-ion type. These accumulators may be of cylindrical or rectangular format (also known as prismatic). An accumulator is generally designed to operate under so-called nominal conditions, i.e. within given temperature, current and voltage ranges. The use of a sealed accumulator outside the nominal conditions, such as accidental overload, short circuit, temperature above the maximum operating temperature, etc., creates a risk of explosion. Indeed, such situations lead to a heating of the electrolyte and the formation of electrolyte vapors. The accumulation of these vapors in the container leads to an increase in the internal pressure of the accumulator, which can lead to violent bursting of the container and the projection of harmful and corrosive chemical compounds for the environment and people located in the container. proximity. Safety devices exist which prevent the accumulation of gases inside the container of a sealed accumulator and allow their evacuation when the internal pressure exceeds a predetermined value. Known safety devices generally consist of valves. US-A-5,523,178 discloses a battery valve. This valve, however, has the disadvantage of being of complex design. When their design is simple, the valves have the disadvantage of opening only for high pressures or opening only for a narrow range. pressures. Furthermore, it is necessary that a battery safety device also has the function of circuit breaker, capable of electrically and irreversibly isolating the devices connected to the battery. Document FR-A-2 873 495 discloses a safety device for a sealed accumulator. This safety device comprises an alternation of positive and negative electrodes respectively connected to current output terminals. The electrodes are arranged in a container having an end closed by a wall having a thinning adapted to be torn by an overpressure inside the container. A tear in the thinning is adapted to interrupt the electrical conduction between the electrodes of a polarity and its current output terminal. A longitudinal sectional view of such a container and a front view of the wall of this container are shown respectively Figures lA and 1B.

Un tel dispositif de sécurité présente cependant l'inconvénient d'être vulnérable aux chocs. En effet, l'amincissement de la paroi du conteneur est une zone très exposée aux chocs pouvant ;survenir au cours de la fabrication ou de l'utilisation de l'accumulateur. Suite à ces chocs, on a constaté que le dispositif de sécurité conçu initialement pour s'ouvrir pour une pression interne de l'accumulateur supérieure ou égale à 8 bar, s'ouvre en réalité pour une pression interne d'environ 6,5 bar. Ceci s'explique par la fragilisation de l'amincissement provoquée par des chocs. On recherche donc un dispositif de sécurité moins vulnérable aux chocs. RESUME DE L'INVENTION L'invention résout le problème de la vulnérabilité du dispositif de sécurité connu de l'art antérieur en proposant un conteneur comprenant au moins une paroi par laquelle le conteneur est apte à reposer sur une surface plane, cette paroi comprenant : - une partie périphérique, - une partie centrale, - une zone amincie sur la partie centrale, le conteneur étant apte à reposer sur la surface plane par la partie périphérique. Selon une caractéristique, la zone amincie délimite la partie centrale de la partie périphérique.  Such a safety device, however, has the disadvantage of being vulnerable to shocks. Indeed, the thinning of the wall of the container is an area very exposed to shocks that can occur during the manufacture or use of the accumulator. Following these shocks, it was found that the safety device initially designed to open for an internal pressure of the accumulator greater than or equal to 8 bar, actually opens for an internal pressure of about 6.5 bar . This is explained by the weakening of the thinning caused by shocks. We are therefore looking for a security device that is less vulnerable to shocks. SUMMARY OF THE INVENTION The invention solves the problem of the vulnerability of the security device known from the prior art by proposing a container comprising at least one wall through which the container is able to rest on a flat surface, this wall comprising: a peripheral part, a central part, a thinned area on the central part, the container being able to rest on the flat surface by the peripheral part. According to one characteristic, the thinned zone delimits the central part of the peripheral part.

Selon une caractéristique, la paroi est conformée de telle sorte que le conteneur n'est pas apte à reposer sur la surface plane par la partie centrale. R:\Brevets\24900\24940--061110-demande FR.doc 2908740 3 Selon une caractéristique, la zone amincie est apte à être déchirée au moins partiellement par une surpression à l'intérieur du conteneur. Selon une caractéristique, la surpression à l'intérieur du conteneur est comprise entre 8 et 12 bar.  According to one characteristic, the wall is shaped so that the container is not able to rest on the flat surface by the central part. According to one characteristic, the thinned zone is able to be torn at least partially by an overpressure inside the container. According to one characteristic, the pressure inside the container is between 8 and 12 bar.

5 Selon une caractéristique, le conteneur est sensiblement cylindrique. Selon une caractéristique, le conteneur est en aluminium. Selon une caractéristique, la zone amincie est sensiblement circulaire. Selon une caractéristique, l'épaisseur de la zone amincie représente sensiblement 20 % de l'épaisseur moyenne de la partie centrale.According to one feature, the container is substantially cylindrical. According to one characteristic, the container is made of aluminum. According to one characteristic, the thinned zone is substantially circular. According to one characteristic, the thickness of the thinned zone is substantially 20% of the average thickness of the central portion.

10 Selon les applications, le conteneur est un conteneur d'un accumulateur étanche. L'invention a également pour objet un accumulateur étanche comprenant le conteneur décrit ci-dessus, et - une borne de sortie de courant positive reliée à au moins une électrode positive dans le conteneur, 15 - une borne de sortie de courant négative reliée à au moins une électrode négative dans le conteneur. Selon une caractéristique, la déchirure est adaptée à interrompre la conduction électrique entre les électrodes d'une polarité et la borne de sortie de courant de même polarité.According to the applications, the container is a container of a sealed accumulator. The invention also relates to a sealed accumulator comprising the container described above, and - a positive current output terminal connected to at least one positive electrode in the container, - a negative current output terminal connected to minus one negative electrode in the container. According to one characteristic, the tear is adapted to interrupt the electrical conduction between the electrodes of a polarity and the current output terminal of the same polarity.

20 D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit, donnée à titre d'exemple et en référence aux figures qui montrent : - Figure IA une vue en coupe longitudinale d'un conteneur selon l'art antérieur, figure 1 B une vue de face de la paroi de ce conteneur grâce à 25 laquelle le conteneur peut reposer sur une surface plane. - Figure 2A une vue en coupe longitudinale du conteneur selon l'invention, figure 213 une vue de face de la paroi de ce conteneur grâce à laquelle le conteneur peut reposer sur une surface plane, - Figure 3 une vue en coupe longitudinale d'un accumulateur comprenant 30 le conteneur selon l'invention. EXPOSE DETAILLE DES MODES DE REALISATION DE L'INVENTION Le conteneur selon l'invention va maintenant être décrit. Ce conteneur comprend une enceinte (1) possédant au moins une paroi (2) grâce à laquelle le conteneur peut 35 reposer sur une surface plane (3). La paroi comprend trois parties : une partie périphérique (2a), une partie centrale (2b) et une zone amincie (2c) située sur la partie R:\Brevets\24900\24940--061110-demande FR.doc 2908740 4 centrale. On entend par zone amincie une zone de la paroi du conteneur dont l'épaisseur est inférieure à l'épaisseur moyenne de la partie centrale. Dans l'exemple de la figure 2A, le conteneur est de format sensiblement cylindrique et seule l'extrémité du conteneur en contact avec la surface plane a été 5 représentée. Selon un mode de réalisation préféré, la zone amincie délimite la partie centrale de la partie périphérique (figure 2A) et la zone amincie a une forme circulaire (figure 2B). La partie cle la paroi située à l'intérieur du diamètre de ce cercle est la partie centrale et la partie située à l'extérieur du cercle est la partie périphérique. Il est entendu que l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation dans lequel 10 la zone amincie a une forme circulaire. D'autres formes peuvent être envisagées (rectangulaires, en forme de croix ou d'étoile, par exemple). La partie périphérique et la partie centrale peuvent être d'épaisseurs identiques ou différentes. L'amincissement créé sur la paroi du conteneur constitue une zone de 15 fragilisation. Lorsque le conteneur est soumis à des conditions telles que sa pression interne augmente, par exemple une augmentation de la température ou une augmentation de la pression appliquée sur les parois du conteneur, l'amincissement agit comme une soupape de sécurité permettant de faire chuter la pression interne du conteneur lorsque celle-ci dépasse une valeur prédéterminée. En effet, lorsque la rigidité 20 de la paroi du conteneur est insuffisante pour résister à la pression interne du conteneur, l'amincissement se déchire. La surpression s'évacue par la déchirure et la pression à l'intérieur du conteneur redescend à la pression atmosphérique. La zone amincie sert donc de soupape de sécurité permettant l'ouverture du conteneur en cas de surpression à l'intérieur du conteneur.Other features and advantages of the invention will appear on reading the description which follows, given by way of example and with reference to the figures which show: FIG. 1A a longitudinal sectional view of a container according to FIG. In the prior art, FIG. 1B shows a front view of the wall of this container by virtue of which the container can rest on a flat surface. - Figure 2A a longitudinal sectional view of the container according to the invention, Figure 213 a front view of the wall of this container through which the container can rest on a flat surface, - Figure 3 a longitudinal sectional view of a accumulator comprising the container according to the invention. DETAILED DESCRIPTION OF THE EMBODIMENTS OF THE INVENTION The container according to the invention will now be described. This container comprises an enclosure (1) having at least one wall (2) through which the container can rest on a flat surface (3). The wall comprises three parts: a peripheral part (2a), a central part (2b) and a thinned area (2c) located on the central part R: \ Brevets \ 24940--061110 -detail.doc 2908740 4. By thinned zone is meant a zone of the wall of the container whose thickness is less than the average thickness of the central portion. In the example of Figure 2A, the container is of substantially cylindrical shape and only the end of the container in contact with the planar surface has been shown. According to a preferred embodiment, the thinned zone delimits the central part of the peripheral part (FIG. 2A) and the thinned zone has a circular shape (FIG. 2B). The part of the wall located inside the diameter of this circle is the central part and the part located outside the circle is the peripheral part. It should be understood that the invention is not limited to the embodiment in which the thinned zone has a circular shape. Other shapes may be envisaged (rectangular, cross-shaped or star-shaped, for example). The peripheral portion and the central portion may be of identical or different thicknesses. Thinning created on the wall of the container constitutes a weakening zone. When the container is subjected to conditions such that its internal pressure increases, for example an increase in temperature or an increase in the pressure applied to the walls of the container, the thinning acts as a safety valve to reduce the pressure internal container when it exceeds a predetermined value. Indeed, when the rigidity 20 of the wall of the container is insufficient to withstand the internal pressure of the container, the thinning tears. The overpressure is evacuated by the tear and the pressure inside the container goes down to atmospheric pressure. The thinned zone thus serves as a safety valve allowing the opening of the container in case of overpressure inside the container.

25 L'épaisseur de l'amincissement peut être modifiée en fonction de la pression d'ouverture souhaitée. Le conteneur de l'invention se caractérise par une disposition particulière de la partie centrale, de la partie périphérique et de la zone amincie. Cette disposition permet au conteneur de reposer sur une surface plane grâce à la partie périphérique. La zone 30 amincie ne repose pas sur la surface plane. La partie centrale de la paroi est soit située sur le même plan que la partie périphérique de la paroi, soit en retrait à l'intérieur du conteneur. De préférence, la partie centrale est en retrait à l'intérieur du conteneur. Cette disposition permet de protéger davantage la zone amincie contre les chocs. La zone R:\Brevets\24900\29940--051110-demande FR.doc 2908740 5 amincie ne subit plus d'éventuels chocs qui pourraient survenir lors de la fabrication ou l'utilisation du conteneur. La Figure 1A représente une vue en coupe longitudinale d'un conteneur selon l'art antérieur. Ce conteneur repose sur une surface plane par la partie centrale de la paroi. La 5 zone amincie de ce conteneur n'est donc pas protégée contre les chocs. Le conteneur selon l'invention peut être avantageusement utilisé comme enceinte de stockage de produits chimiques susceptibles d'émettre des gaz nocifs ou corrosifs lorsqu'ils sont chauffés. Les risques de projections de produits chimiques dangereux sont ainsi limités.The thickness of the thinning may be varied depending on the desired opening pressure. The container of the invention is characterized by a particular arrangement of the central portion, the peripheral portion and the thinned zone. This arrangement allows the container to rest on a flat surface through the peripheral portion. Thinned area does not rest on the flat surface. The central portion of the wall is either located on the same plane as the peripheral portion of the wall, or recessed inside the container. Preferably, the central portion is recessed within the container. This arrangement further protects the thinned area against shocks. The thinned zone R undergoes no further shocks that could occur during the manufacture or use of the container. Figure 1A shows a longitudinal sectional view of a container according to the prior art. This container rests on a flat surface by the central part of the wall. The thinned zone of this container is therefore not protected against shocks. The container according to the invention can be advantageously used as an enclosure for storing chemicals that can emit harmful or corrosive gases when they are heated. The risks of projections of dangerous chemicals are thus limited.

10 Le conteneur selon l'invention est bien adapté à être utilisé comme conteneur (godet) d'un accumulateur étanche (4). Un accumulateur comprenant le conteneur selon l'invention va maintenant être décrit en référence à la Figure 3. Dans cet exemple, le conteneur est de format cylindrique mais d'autres formats de conteneur sont envisageables, tels qu'un format parallélépipédique (prismatique).The container according to the invention is well adapted to be used as a container (bucket) of a sealed accumulator (4). An accumulator comprising the container according to the invention will now be described with reference to FIG. 3. In this example, the container is of cylindrical format but other container formats are conceivable, such as a parallelepipedal (prismatic) format.

15 L'accumulateur (4) de la Figure 3 comprend le conteneur (1) obturé à une extrémité par une paroi (2) et ouvert à l'autre extrémité (5). Un couvercle (6) est placé sur l'extrémité ouverte. Il supporte les bornes de sortie de courant (7) et (8). Une des bornes de sortie de courant, dans l'exemple de la Figure 3, la borne positive (8), est soudée sur le couvercle. L'autre borne de sortie de courant, dans l'exemple la borne 20 négative (7), passe à travers le couvercle. Elle est fixée sur celui-ci par tout moyen tel que vissage ou sertissage. Un joint (9) isole électriquement la borne de sortie de courant négative du couvercle. Un faisceau électrochimique (10), constitué par un enroulement d'électrodes positives, négatives et de séparateur, est disposé dans le conteneur autour d'un axe 25 creux (11) qui sert de cheminée de gaz. Une connexion plane (12) raccorde l'électrode positive du faisceau à la paroi du fond du conteneur, les parois du conteneur étant électriquement conductrices avec le couvercle. Une autre connexion plane (13) raccorde l'électrode négative du faisceau à la borne de sortie de courant négative. Un joint en forme d'anneau (14) est placé entre le faisceau électrochimique et le fond du conteneur.The accumulator (4) of FIG. 3 comprises the container (1) closed at one end by a wall (2) and open at the other end (5). A lid (6) is placed on the open end. It supports the current output terminals (7) and (8). One of the current output terminals, in the example of Figure 3, the positive terminal (8) is soldered to the cover. The other current output terminal, in the example the negative terminal (7), passes through the cover. It is fixed on it by any means such as screwing or crimping. A seal (9) electrically isolates the negative current output terminal from the cover. An electrochemical bundle (10), consisting of a winding of positive, negative and separator electrodes, is disposed in the container about a hollow axis (11) which serves as a gas stack. A planar connection (12) connects the positive electrode of the bundle to the bottom wall of the container, the container walls being electrically conductive with the lid. Another planar connection (13) connects the negative electrode of the beam to the negative current output terminal. A ring-shaped seal (14) is placed between the electrochemical bundle and the bottom of the container.

30 Il sert d'isolant électrique afin d'empêcher un contact électrique entre la tranche d'une électrode négative du faisceau et la paroi du conteneur reliée à la borne positive, ce qui pourrait occasionner un court-circuit. La paroi du conteneur présente un amincissement (2c). Cet amincissement est adapté à être déchiré par une surpression à l'intérieur du conteneur.It serves as an electrical insulator to prevent electrical contact between the edge of a negative electrode of the beam and the wall of the container connected to the positive terminal, which could cause a short circuit. The wall of the container has a thinning (2c). This thinning is adapted to be torn by an overpressure inside the container.

35 L'amincissement créé constitue une zone de fragilisation de l'extrémité obturée qui se déchire sous la pression des gaz. Lorsque la rigidité de la paroi de l'extrémité obturée est insuffisante pour résister à la pression des vapeurs de l'électrolyte contenu dans l'accumulateur, l'amincissement se déchire. La surpression s'évacue par la R:\Brevets\24900\261940--061110-demande FR.doc 2908740 6 déchirure et la pression à l'intérieur de l'accumulateur redescend à la pression atmosphérique. L'épaisseur de l'amincissement peut être ajustée en fonction de la pression d'ouverture et la tenue mécanique du conteneur recherchées. Le matériau du conteneur 5 est de préférence en aluminium. L'acier nickelé et le cuivre peuvent aussi être utilisés. En fonction de l'épaisseur de l'amincissement, une pression d'ouverture comprise entre 4 à 20 bar est obtenue. De préférence, on choisira une épaisseur de l'amincissement telle que la pression d'ouverture soit comprise entre 8 à 12 bar. Le conteneur selon l'invention est donc applicable à une pression faible et à une large plage de pressions.The thinning created constitutes a zone of weakening of the closed end which tears under the pressure of the gases. When the rigidity of the closed end wall is insufficient to resist the vapor pressure of the electrolyte contained in the accumulator, the thinning is torn. The overpressure is evacuated by tearing and the pressure inside the accumulator decreases to atmospheric pressure. The thickness of the thinning can be adjusted depending on the opening pressure and the mechanical strength of the desired container. The material of the container 5 is preferably aluminum. Nickel-plated steel and copper can also be used. Depending on the thickness of the thinning, an opening pressure of between 4 and 20 bar is obtained. Preferably, a thinning thickness will be chosen such that the opening pressure is between 8 and 12 bar. The container according to the invention is therefore applicable to a low pressure and a wide range of pressures.

10 La partie non déformée de la partie périphérique de la paroi empêche l'éjection du faisceau électrochimique en cas de déchirure de l'amincissement. Le conteneur agit également comme coupe-circuit en interrompant simultanément la conduction électrique entre les électrodes d'une polarité et sa borne de sortie de courant. En effet, simultanément à l'apparition de la déchirure, la conduction électrique 15 entre la connexion plane de l'électrode positive (12) et la paroi du conteneur (2) est coupée, interrompant l'alimentation des consommateurs électriques. Lorsque la déchirure de l'amincissement est partielle, la surpression est évacuée mais la fonction de coupe-circuit n'est pas assurée. La coupure du courant dans le circuit électrique doit être réalisée par un opérateur.The undeformed portion of the peripheral portion of the wall prevents ejection of the electrochemical bundle in the event of tearing of the thinning. The container also acts as a circuit breaker by simultaneously interrupting the electrical conduction between the electrodes of a polarity and its current output terminal. Indeed, simultaneously with the appearance of the tear, the electrical conduction 15 between the plane connection of the positive electrode (12) and the wall of the container (2) is cut off, interrupting the power supply of the electrical consumers. When the tearing of the thinning is partial, the overpressure is evacuated but the circuit breaker function is not ensured. The power cut in the electrical circuit must be performed by an operator.

20 Un procédé de fabrication possible d'un accumulateur selon l'invention est maintenant décrit. Cette description se réfère à un accumulateur cylindrique. On réalise un amincissement (2c) d'une portion de la paroi du conteneur par exemple par emboutissage du matériau du conteneur au moyen d'une presse. Un joint (14) est inséré dans le fond du conteneur. Il recouvre l'amincissement et 25 la partie périphérique du conteneur. Il est constitué d'un matériau résistant à la chaleur tel que le polyetherimide (PEI ). Le faisceau électrochimique est ensuite fabriqué. De façon préférée, l'accumulateur étanche est de type lithium-ion et contient un électrolyte qui est un solvant organique dans lequel est dissous un sel de lithium.A possible method of manufacturing an accumulator according to the invention is now described. This description refers to a cylindrical accumulator. Thinning (2c) of a portion of the wall of the container is carried out, for example by stamping the material of the container by means of a press. A seal (14) is inserted into the bottom of the container. It covers the thinning and the peripheral portion of the container. It consists of a heat resistant material such as polyetherimide (PEI). The electrochemical bundle is then manufactured. Preferably, the sealed accumulator is of lithium-ion type and contains an electrolyte which is an organic solvent in which a lithium salt is dissolved.

30 L'électrode positive est constituée d'un collecteur de courant, qui peut être un feuillard en aluminium, recouvert de matière active constituée d'un oxyde lithié de métaux de transition tel que LiCoO2, LiNiO2, LiMnO2, LiMn2O4, ou un mélange de ceux-ci. L'électrode négative est constituée d'un collecteur de courant, qui peut être un 35 feuillard en cuivre, recouvert de matière active constituée d'un matériau capable d'insérer réversiblement du lithium tel que le graphite, le coke, le carbone vitreux et le noir de carbone. R:\Brevets\24900\29940--061110-demande FR.doc 2908740 7 Le séparateur peut être en polyoléfine. On superpose au moins une électrode positive, au moins un séparateur et au moins une électrode négative pour former le faisceau électrochimique. On enroule le faisceau électrochimique autour de l'axe creux en aluminium. On soude les électrodes positives et négatives à leur connexion plane.The positive electrode consists of a current collector, which may be an aluminum foil, covered with active material consisting of a lithiated oxide of transition metals such as LiCoO 2, LiNiO 2, LiMnO 2, LiMn 2 O 4, or a mixture of them. The negative electrode consists of a current collector, which may be a copper foil, coated with active material made of a material capable of reversibly inserting lithium such as graphite, coke, vitreous carbon and the like. carbon black. The separator may be of polyolefin. At least one positive electrode, at least one separator and at least one negative electrode are superimposed to form the electrochemical bundle. The electrochemical bundle is wound around the hollow aluminum shaft. The positive and negative electrodes are welded to their plane connection.

5 Une connexion de forme plane est préférable, mais tout autre type de connexion est peut-être envisageable. On introduit le faisceau électrochimique muni des ses connexions dans le conteneur. L'imprégnation des électrodes et des séparateurs ainsi que le remplissage du conteneur par l'électrolyte est effectué sous dépression d'air dans le conteneur.A flat-shaped connection is preferable, but any other type of connection may be possible. The electrochemical bundle with its connections is introduced into the container. The impregnation of the electrodes and separators as well as the filling of the container with the electrolyte is carried out under vacuum of air in the container.

10 L'électrolyte est constitué d'un sel de lithium dissous dans un solvant organique. On ferme le conteneur de façon étanche en soudant sur l'extrémité ouverte (5) du conteneur, un couvercle (6) muni de bornes (6) et (7) de sortie de courant. Le dispositif de sécurité selon l'invention présente également l'avantage de ne pas réduire la densité de courant circulant dans le circuit électrique comme cela est le cas 15 pour l'utilisation de coupe-circuits montés en série. En effet, l'épaisseur de l'amincissement choisie est un compromis entre la section la plus grande possible pour assurer le passage du courant et la section la plus petite possible pour permettre une déchirure de l'amincissement. Le dispositif de sécurité est donc bien adapté aux applications de haute puissance 20 (véhicules hybrides par exemple), dans lesquelles de fortes densités de courants sont mises en oeuvre. EXEMPLES La résistance au choc de quatre séries de conteneurs A, B, C et D a été testée.The electrolyte consists of a lithium salt dissolved in an organic solvent. The container is closed in a sealed manner by welding on the open end (5) of the container, a cover (6) provided with terminals (6) and (7) current output. The safety device according to the invention also has the advantage of not reducing the current density flowing in the electrical circuit as is the case for the use of series-connected circuit breakers. Indeed, the thickness of the thinning chosen is a compromise between the largest possible section to ensure the passage of the current and the smallest possible section to allow a tear thinning. The safety device is therefore well suited to high power applications (hybrid vehicles for example), in which high current densities are implemented. EXAMPLES The impact strength of four sets of containers A, B, C and D was tested.

25 La série A est constituée de I l conteneurs hors invention possédant une paroi présentant un amincissement non protégé i.e. la paroi n'est pas adaptée à reposer sur une surface plane par sa partie périphérique. La série B est constituée de 5 accumulateurs complets issus d'une chaîne de fabrication. Le conteneur de ces accumulateurs est hors invention car la paroi présente 30 un amincissement non protégé i.e. elle n'est pas adaptée à reposer sur une surface plane par sa partie périphérique. Les conteneurs des séries A et B ne subissent pas de choc préalable contrairement aux conteneurs des séries C et D suivantes. La série C est constituée de 10 conteneurs hors invention possédant une paroi avec 35 un amincissement non protégé. La paroi des conteneurs a subi un choc préalable au cours d'un essai consistant à remplir le conteneur de 490 g d'eau, à le fermer et à le lâcher d'une hauteur (le 10 cm pour six d'entre eux et de 15 cm pour quatre autres d'entre eux. R:\Brevets\24900\24940--061110-demande FR.doc 2908740 8 La série D est constituée de 10 conteneurs selon l'invention possédant une paroi protégée. La paroi des conteneurs a subi un choc préalable au cours d'un essai identique à celui décrit pour la série C. Le test de résistance au choc consiste à mesurer la tenue à l'éclatement de 5 conteneurs ayant subi un choc sur le fond. Les pressions d'éclatement des conteneurs D selon invention ayant subi un choc préalable, ont été mesurées et comparées à celles obtenues avec : - les conteneurs A et B au fond non protégé, n'ayant pas subi de choc préalable, I o - les conteneurs C au fond non protégé ayant subi un choc préalable, Les résultats des mesures de pression sont indiqués dans le tableau suivant. R:\Brevets\24900\24940--061110-demande FR.doc 2908740 9 Série Hauteur de Travail en Pression Conditions du test chute d'éclatement en en cm joules bars +/- 0,5 bars _ 11 12 11,5 10,5 11 10,5 - Conteneur non A i 1 protégé 10 - Pas de choc 9 5 préalable 12 10,5 _ Moyenne =10,86 9 - Accumulateur 9,5 complet 12 - Conteneur non B 13 protégé 12 - Pas de choc Moyenne=11,1 préalable 0,489 8,5 0,486 8 0,488 9,5 10 0,487 10,5 0,490 10 0,487 8 -Conteneur non Moyenne=9,08 protégé C 0,729 5 - Choc préalable 0,727 9,5 0,730 5 15 0,733 6,5 Moyenne=6,5 11,5 12 _ 8,5 9 10 - Conteneur protégé 10,5 - Choc préalable D 15 11 12 _ 9,5 12 Moyenneû10,6 R:\Brevets\24900\24940--061110-demande FR.doc 2908740 10 RESULTATS Un pression d'éclatement du conteneur comprise entre 8 et 12 bar est considérée comme satisfaisante. Les conteneurs des séries A et B qui n'ont pas subi de choc préalable et qui 5 n'ont pas de paroi protégée ont une pression d'éclatement d'environ 11 bar, ce qui est satisfaisant. La pression d'éclatement d'un conteneur neuf de la série A est voisine de la pression d'éclatement du conteneur d'un accumulateur pris sur la chaîne de fabrication (série B). Les conteneurs de la série C ayant subi un choc préalable correspondant à une 10 chute de 15 cm résistent mal à la pression car ils se déchirent pour une pression de 6,5 bar, ce qui est insuffisant. Les conteneurs de la série D ayant subi un choc préalable correspondant à une chute de 15 cm résistent mieux à la pression que les conteneurs de la série C car ils se déchirent pour une pression de 10,6 bar, ce qui est satisfaisant.Series A consists of containers outside the invention having a wall with unprotected thinning i.e. the wall is not adapted to rest on a flat surface by its peripheral portion. Series B consists of 5 complete accumulators from a production line. The container of these accumulators is outside the invention because the wall has unprotected thinning i.e. it is not adapted to rest on a flat surface by its peripheral portion. Series A and B containers do not undergo a prior shock, unlike the following Series C and D containers. Series C consists of 10 containers outside the invention having a wall with unprotected thinning. The wall of the containers was subjected to a preliminary shock during a test consisting of filling the container with 490 g of water, closing it and releasing it from a height (the 10 cm for six of them and 15 cm for another four of them: R: \ Patents \ 24900 \ 24940--061110-application EN.doc 2908740 8 The D series consists of 10 containers according to the invention having a protected wall. The impact test consists of measuring the bursting strength of 5 containers that have been impacted on the bottom. containers D according to the invention having undergone a prior shock, were measured and compared with those obtained with: - the containers A and B with the unprotected bottom, not having undergone a prior shock, I o - the containers C at the bottom not protected by a previous shock, the results of the pressure measurements are indicated in ns the following table R: \ Patents \ 24900 \ 24940--061110-application EN.doc 2908740 9 Series Working Pressure Height Test conditions bursting drop in cm joules bar +/- 0.5 bar _ 11 12 11.5 10.5 11 10.5 - Container no A i 1 protected 10 - No shock 9 5 prerequisite 12 10.5 _ Medium = 10.86 9 - Accumulator 9.5 complete 12 - Container no B 13 protected 12 - No shock Mean = 11.1 previous 0.489 8.5 0.486 8 0.488 9.5 10 0.487 10.5 0.490 10 0.487 8 -Container no Average = 9.08 protected C 0.729 5 - Pre-shock 0.727 9.5 0.730 5 15 0.733 6.5 Average = 6.5 11.5 12 _ 8.5 9 10 - Protected container 10.5 - Pre-shock D 15 11 12 _ 9.5 12 Mediumu10.6 R: \ Patents \ 24900 \ 24940 RESULTS A burst pressure of the container between 8 and 12 bar is considered satisfactory. Series A and B containers that have not been pre-impacted and have no protected wall have a burst pressure of about 11 bar, which is satisfactory. The burst pressure of a new A-series container is close to the burst pressure of the container of an accumulator taken from the production line (Series B). The pre-impacted C series containers corresponding to a 15 cm drop resist pressure poorly because they tear at a pressure of 6.5 bar, which is insufficient. Pre-impacted D-Series 15 cm drop containers withstood the pressure better than C series containers because they tear at 10.6 bar, which is satisfactory.

15 On constate donc que le conteneur protégé permet d'empêcher la fragilisation de l'amincissement.It can therefore be seen that the protected container makes it possible to prevent weakening of the thinning.

20 R:\Brevets\24900\29940--061110-demande FR.doc20 R: \ Patents \ 24900 \ 29940--061110-Application EN.doc

Claims (12)

REVENDICATIONS 1. Conteneur (1) comprenant au moins une paroi (2) par laquelle le conteneur est apte à reposer sur une surface plane (3), cette paroi comprenant : - une partie périphérique (2a), - une partie centrale (2b), -une zone amincie (2c) sur la partie centrale, le conteneur étant apte à reposer sur la surface plane par la partie périphérique.  Container (1) comprising at least one wall (2) through which the container is able to rest on a flat surface (3), this wall comprising: - a peripheral part (2a), - a central part (2b), a thinned zone (2c) on the central part, the container being able to rest on the flat surface by the peripheral part. 2. Conteneur selon la revendication 1, dans lequel la zone amincie délimite la partie centrale de la partie périphérique.  2. Container according to claim 1, wherein the thinned zone delimits the central portion of the peripheral portion. 3. Conteneur selon la revendication 2, dans lequel la partie centrale est située en retrait à l'intérieur du conteneur de telle sorte que le conteneur ne repose pas sur la surface plane 15 par la partie centrale.  A container according to claim 2, wherein the central portion is recessed within the container so that the container does not rest on the flat surface by the central portion. 4. Conteneur selon l'une des revendications 1, 2 ou 3 dans lequel la zone amincie est apte à être déchirée au moins partiellement par une surpression à l'intérieur du conteneur.  4. Container according to one of claims 1, 2 or 3 wherein the thinned zone is adapted to be torn at least partially by an overpressure inside the container. 5. Conteneur selon la revendication 4, dans lequel la surpression à l'intérieur du conteneur est comprise entre 8 et 12 bar.  5. Container according to claim 4, wherein the overpressure inside the container is between 8 and 12 bar. 6. Conteneur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le conteneur est 25 sensiblement cylindrique.  Container according to one of the preceding claims, wherein the container is substantially cylindrical. 7. Conteneur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel le conteneur est en aluminium. 30  7. Container according to one of the preceding claims, wherein the container is aluminum. 30 8. Conteneur selon l'une des revendications précédentes, dans lequel la zone amincie est sensiblement circulaire.  8. Container according to one of the preceding claims, wherein the thinned zone is substantially circular. 9. Conteneur selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, dans lequel l'épaisseur de la zone amincie représente sensiblement 20 % de l'épaisseur moyenne de la partie 35 centrale. R:\Brevets\24900\24940--071214-demande FR modifiée.doc 20 2908740 12  A container as claimed in any one of claims 1 to 8, wherein the thickness of the thinned zone is substantially 20% of the average thickness of the central portion. R: \ Patents \ 24900 \ 24940--071214-application FR amended.doc 20 2908740 12 10. Conteneur selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel le conteneur est un conteneur d'un accumulateur étanche. 5  10. Container according to one of claims 1 to 9, wherein the container is a container of a sealed accumulator. 5 11. Accumulateur étanche (4) comprenant le conteneur (1) selon l'une des revendications 1 à 10, et - une borne de sortie de courant positive (8) reliée à au moins une électrode positive dans le conteneur, lo - une borne de sortie de courant négative (7) reliée à au moins une électrode négative dans le conteneur.  11. Waterproof accumulator (4) comprising the container (1) according to one of claims 1 to 10, and - a positive current output terminal (8) connected to at least one positive electrode in the container, lo - a terminal negative current output (7) connected to at least one negative electrode in the container. 12. Accumulateur selon la revendication 11, dans lequel la déchirure est adaptée à interrompre la conduction électrique entre les électrodes d'une polarité et la borne de 15 sortie de courant de même polarité. R:\Brevets\24900\24940--071214-demande FR modifiée.doc  12. The battery according to claim 11, wherein the tear is adapted to interrupt the electrical conduction between the electrodes of a polarity and the current output terminal of the same polarity. R: \ Patents \ 24900 \ 24940--071214-application FR modified.doc
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