Batería constituida por una pluralidad de celdas posicionadas y conectadas entre sí, sin soldadura.

Batería constituida por una pluralidad de celdas (2) cilíndricas o prismáticas yuxtapuestas,

conectadas entre sí sin soldadura y alojadas en los alveolos (6) pasantes de una jaula (1) de separación y posicionamiento, caracterizada porque esa jaula (1) de separación y posicionamiento está dispuesta entre dos paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento que comprenden un armazón (8) y cuyas caras internas están dotadas de una o varias bandas (9) de contacto fijadas, sin soldadura, contra dichas caras y que garantizan cada una la interconexión eléctrica de una pluralidad de celdas, es decir de un número de celdas superior a dos, estando realizada esta banda (9) de contacto o cada una de las bandas (9) de contacto de un material conductor flexible y comprendiendo una pluralidad de lengüetas (10) de contacto flexibles recortadas en dicha o en cada una de dichas bandas (9) de contacto e incorporadas en ésta(s), manteniéndose estas lengüetas (10) de contacto en contacto contra los bornes de las celdas (2), mediante medios (12) elásticos de presión individuales distribuidos por la cara interna de los paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento, fijándose dichos paneles mediante atornillado a las caras grandes opuestas de la jaula (1) de separación y posicionamiento, de manera que dichas lengüetas (10) de contacto que equipan la cara interna de dichos paneles (3,4) se encuentran presionadas individualmente contra uno de los bornes o polos positivo o negativo que constituyen los extremos opuestos de dichas celdas.

Batería constituida por una pluralidad de celdas posicionadas y conectadas entre sí, sin soldadura La presente invención se refiere a una batería constituida por una pluralidad de celdas cilíndricas o prismáticas posicionadas y conectadas entre sí, sin soldadura.

Las baterías actuales, concretamente las baterías destinadas a almacenar la energía eléctrica necesaria para el accionamiento de herramientas motorizadas, están constituidas por un gran número de elementos (a veces del orden de cien) , conectados eléctricamente entre sí mediante contactos formados por láminas conductoras soldadas a los bornes de dichos elementos, que están separados por aislantes y ensamblados en forma de paquete mediante una cinta adhesiva. La realización de tales baterías requiere un montaje incómodo, largo y oneroso. Además, no permiten la sustitución de uno o varios elementos que podrían resultar defectuosos, por los servicios posventa o de mantenimiento.

En una aplicación de fabricación de baterías constituidas por un pequeño número de elementos y destinadas a proporcionar la energía eléctrica necesaria para el funcionamiento de pequeños aparatos portátiles tales como cámaras, aparatos fotográficos, reproductores láser, se ha propuesto (documento US-5 096 788) una batería sin soldadura que comprende:

- un alojamiento con una tapa;

- una pluralidad de celdas posicionadas en un par de placas de alineamiento superior e inferior y alojadas en dicho alojamiento, teniendo cada celda un borne positivo y un borne negativo;

- un circuito flexible constituido por una única hoja conductora que proporciona la interconexión entre la pluralidad de celdas;

- un primer elemento de presión dispuesto entre la superficie interna del fondo del alojamiento y una parte de dicha hoja conductora flexible;

- y un segundo elemento de presión colocado entre la tapa y otra parte de la hoja conductora flexible, estando dotado cada uno de dichos elementos de presión primero y segundo de dedos elásticos, estando inclinados dichos dedos elásticos en dirección a los bornes positivos y negativos, con el fin de poner en contacto dichas partes opuestas de la hoja conductora contra dichos bornes y de realizar la interconexión de dichas pluralidad de celdas.

La aplicación de un dispositivo de este tipo a baterías constituidas por un número importante de celdas no parece concebible. De hecho, en una aplicación de este tipo, un dispositivo de este tipo presentaría al menos los inconvenientes insalvables siguientes:

- las baterías constituidas por un gran número de celdas (por ejemplo del orden de cien celdas) ensambladas según un montaje en paralelo, generan corrientes eléctricas muy altas que los circuitos de interconexión deben transportar (hasta 100 amperios) , lo que no puede realizarse con circuitos flexibles;

- el material del que están realizados los circuitos flexibles (película de poliamida o poliéster) es muy frágil y puede deteriorarse por el rozamiento de los resortes de apoyo en caso de ligeros movimientos, lo que conllevaría una pérdida de contacto eléctrico;

- los resortes tales como los que se describen resumidamente en el documento US-5 096 788 (resortes supuestamente recortados en una chapa) , no tienen una carrera ni una fuerza de apoyo suficientes para garantizar un contacto eficaz de la banda de contacto flexible en los bornes de las celdas; de hecho, las tolerancias de fabricación requieren una carrera del orden de 2 mm y el esfuerzo de contacto debe ser del orden de 2 kg para que el apoyo sea fiable, lo que no puede obtenerse con el dispositivo descrito en el documento mencionado anteriormente;

- el coste del circuito flexible está directamente relacionado con la superficie de éste; se concibe que sería muy elevado si la tecnología propuesta en este documento se aplicara a la realización de baterías constituidas por un gran número de celdas que deben conectarse (debe cubrirse una superficie muy grande) ;

- según este documento, la batería ya no es desmontable tras el cierre de la tapa por un procedimiento de sellado.

En una aplicación a la fabricación de baterías constituidas por un nombre reducido de celdas, se ha propuesto (documento DE-515 051) alojar estas celdas en una jaula cerrada por una tapa. Según este documento, una pluralidad de pequeñas lengüetas flexibles se fijan en la cara inferior de la tapa, con el fin de conectar cada celda con una celda adyacente tras el cierre de dicha tapa. Una construcción de este tipo implica un montaje muy preciso y largo de las lengüetas de contacto, de manera que apenas es concebible para la realización de baterías que comprenden un gran número de celdas. Además, las lengüetas se encuentran en contacto contra los bornes de las celdas únicamente por el efecto de su propia elasticidad, siendo no obstante una presión de este tipo insuficiente para garantizar la perennidad de un buen contacto, lo que puede contribuir a la reducción de la vida útil de las baterías utilizadas con movimiento para fines profesionales.

Por último, en una aplicación a la fabricación de baterías constituidas por un gran número de celdas, se conoce (documento EP-1.450.422) alojar estas celdas en una jaula abierta por sus dos caras y conectarlas, dos a dos, por medio de pequeñas placas de conexión soldadas en los extremos opuestos de dichas celdas.

Este modo de conexión tiene como inconveniente que necesita elementos o celdas adaptados a la soldadura y una herramienta especializada onerosa, voluminosa y de manipulación delicada, para realizar las múltiples soldaduras. Otro inconveniente importante de este modo de conexión es que hace que la batería no sea desmontable, por ejemplo para proceder a la sustitución de uno o varios elementos defectuosos.

Además, las pequeñas placas de conexión utilizadas en el dispositivo descrito por el documento EP-1 450 422 no están presionadas contra los polos de los elementos de la batería por medios de presión individuales sino por un medio colectivo de presión constituido por placas de material elástico, tales como placas de caucho intercaladas entre los bornes de las celdas conectadas y las placas de las cubiertas superior y inferior. Tales placas elásticas no permiten garantizar la continuidad del contacto eléctrico entre las pequeñas plaquitas de conexión y los elementos o celdas, concretamente en caso de rotura de las soldaduras.

La invención tiene como objetivo realizar baterías constituidas por una pluralidad de celdas o elementos yuxtapuestos y conectados entre sí, sin soldadura o adhesivo, de manera sencilla, más rápida, más económica, desmontable y que presenta una gran fiabilidad.

Según la invención, este objetivo se consigue por medio de una batería según la reivindicación 1.

Se comprende que el ensamblaje mecánico de los tres elementos estructurales de la batería por medio de tornillos permite una simplificación del montaje de esta última, una ganancia de tiempo importante en el montaje lo que influye favorablemente en su coste. Además, este ensamblaje es muy robusto, lo que genera una mayor fiabilidad de la batería en el tiempo con respecto a los montajes que necesitan soldaduras, o la utilización de adhesivo, de aislantes o de cintas adhesivas.

Este modo de ensamblaje permite, además, la fácil sustitución de uno o varios elementos o celdas que fueran defectuosos, por los servicios posventa o por los servicios de mantenimiento.

Por otra parte, se obtiene un contacto muy fiable, en particular para las corrientes grandes, entre la banda de contacto flexible o cada una de las bandas de contacto flexibles con los bornes o polos de los elementos o celdas de la batería. El hecho de que cada banda de contacto flexible se encuentra firmemente en contacto contra uno de los bornes o polos de las celdas o elementos es particularmente interesante para las corrientes grandes porque permite evitar las pérdidas eléctricas y, por consiguiente, el calentamiento a nivel de contacto.

Según un modo de ejecución ventajoso, las lengüetas de contacto flexible se mantienen en contacto, individualmente, contra los bornes de las celdas por medio de resortes orientados en dirección a dichos bornes y anclados en el elemento de armazón de los paneles de contacto y de mantenimiento.

Según otra disposición característica, las superficies de contacto de las bandas de contacto con los bornes o polos + y - de los elementos o celdas, están recubiertas por una grasa de contacto conductora, conocida en sí, favoreciendo la presencia de esta grasa la conducción y evitando la... [Seguir leyendo]

1. Batería constituida por una pluralidad de celdas (2) cilíndricas o prismáticas yuxtapuestas, conectadas entre sí sin soldadura y alojadas en los alveolos (6) pasantes de una jaula (1) de separación y posicionamiento, caracterizada porque esa jaula (1) de separación y posicionamiento está dispuesta entre dos paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento que comprenden un armazón (8) y cuyas caras internas están dotadas de una o varias bandas (9) de contacto fijadas, sin soldadura, contra dichas caras y que garantizan cada una la interconexión eléctrica de una pluralidad de celdas, es decir de un número de celdas superior a dos, estando realizada esta banda (9) de contacto o cada una de las bandas (9) de contacto de un material conductor flexible y comprendiendo una pluralidad de lengüetas (10) de contacto flexibles recortadas en dicha o en cada una de dichas bandas (9) de contacto e incorporadas en ésta (s) , manteniéndose estas lengüetas (10) de contacto en contacto contra los bornes de las celdas (2) , mediante medios (12) elásticos de presión individuales distribuidos por la cara interna de los paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento, fijándose dichos paneles mediante atornillado a las caras grandes opuestas de la jaula (1) de separación y posicionamiento, de manera que dichas lengüetas (10) de contacto que equipan la cara interna de dichos paneles (3, 4) se encuentran presionadas individualmente contra uno de los bornes o polos positivo o negativo que constituyen los extremos opuestos de dichas celdas.

2. Batería según la reivindicación 1, caracterizada porque las lengüetas (10) de contacto flexibles se mantienen en contacto, individualmente, contra los bornes de las celdas (2) por medio de resortes (12) orientados en dirección a dichos bornes y anclados en el elemento de armazón (8) de los paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento.

3. Batería según una de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizada porque la cara interna de cada panel (3, 4) de contacto y de mantenimiento está dotada de varias bandas (9) de contacto, separadas entre sí y dispuestas de manera paralela.

4. Batería según la reivindicación 3, caracterizada porque cada banda (9) de contacto comprende alineamientos paralelos de lengüetas (10) de contacto flexibles.

5. Batería según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque sus celdas (2) están posicionadas y las bandas (9) de contacto están organizadas, para realizar el montaje en paralelo de dichas celdas.

6. Batería según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque sus celdas (2) están posicionadas y las bandas (9) de contacto están organizadas, para realizar el montaje en serie de dichas celdas.

7. Batería según una de las reivindicaciones 3 ó 4, caracterizada porque sus celdas (2) están posicionadas y las bandas (9) de contacto están organizadas, para realizar el montaje en serie y en paralelo de dichas celdas.

8. Batería según la reivindicación 4 que comprende varios alineamientos o líneas de celdas (2) separadas por una distancia o paso (p) , caracterizada porque las bandas (9') de contacto de uno de los paneles de contacto y de mantenimiento están desplazadas ese paso (p) con respecto a las bandas (9") de contacto del otro panel de contacto y de mantenimiento.

9. Batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizada porque la banda (9) de contacto o cada banda (9) de contacto se fija a la cara interna del elemento de armazón (8) de los paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento, mediante enganche en unos salientes (11) de los que está dotada dicha cara.

10. Batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque uno o varios huecos (7) de paso está o están dispuesto (s) entre la superficie lateral de las celdas (2) y la superficie interna de los alveolos (6) pasantes en los que se alojan dichas celdas, con el fin de permitir una circulación de aire de refrigeración a lo largo de estas últimas.

11. Batería según la reivindicación 10, que comprende una de las celdas (2) cilíndricas, caracterizada porque los alveolos o casillas (6) de la jaula (1) de separación y posicionamiento en los que se alojan dichas celdas presentan una sección poligonal, con el fin de permitir una circulación de aire de refrigeración a lo largo y alrededor de dichas celdas, al tiempo que se mantienen estas últimas posicionadas sin juego significativo.

12. Batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizada porque el elemento de armazón

(8) de al menos uno de los paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento está perforado, para permitir una circulación de aire de refrigeración a través de dicho o de dichos paneles.

13. Batería según una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 12, caracterizada porque una parte de los tornillos

(5) del sistema de tornillos que garantiza la fijación de los paneles (3, 4) de contacto y de mantenimiento a la jaula (1) de separación y posicionamiento atraviesa espacios (13) dispuestos entre las bandas (9) de contacto.

14. Batería según la reivindicación 13, caracterizada porque los tornillos (5) que atraviesan los espacios dispuestos entre las bandas (9) de contacto están distribuidos de manera que su eje de atornillado se encuentra en el centro de los ejes de un grupo de cuatro celdas (2a, 2b, 2c, 2d; 2a', 2b', 2c', 2d') , con el fin de garantizar un apoyo constante, firme y estable de las cuatro lengüetas de contacto que rodean los polos de dichas cuatro celdas.

15. Batería según una de las reivindicaciones 13 ó 14, caracterizada porque los tornillos (5) se atornillan en las pequeñas columnas (15) sobresalientes que presenta la jaula de separación y posicionamiento, en cada una de sus caras, en su periferia y en el espacio interior delimitado por ésta.

16. Batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizada porque las superficies (10) de contacto de las bandas (9) de contacto con los polos + y - de las celdas (2) están recubiertas por una grasa de contacto conductora, conocida en sí.

17. Batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 16, caracterizada porque los alveolos (6) pasantes de la jaula (1) de separación y posicionamiento presentan una longitud (L) inferior a la longitud de las celdas (2) , de manera que los bornes positivos y negativos de dichas celdas (2) sobresalen de los extremos abiertos de los alveolos (6) pasantes de dicha jaula.

18. Batería según una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17, caracterizada porque es portátil, estando dicha batería (16) colocada en una bolsa de tipo mochila (17) o dotada de cintas o correas (18) unidas a una de las partes exteriores de la caja (14) o a una de las partes (3, 4) exteriores del paquete de batería.