FR3123158A1 - Electricity storage battery and corresponding manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Batterie de stockage d’électricité et procédé de fabrication correspondant La batterie de stockage d’électricité (3) comprenant au moins un ensemble (5), avec des cellules de stockage d’électricité (7) alignées et une résine (31) comprenant deux couches latérales (33) au droit des faces latérales (17) des cellules (7) et/ou deux couches d’extrémité (35) au droit des grandes faces externes (20) de l’alignement de cellules;l’ensemble (5) étant engagé dans un compartiment (25) avec les couches latérales (33) en appui contre des renforts latéraux (27) et/ou les couches d’extrémité (35) en appui contre des renforts d’extrémité (29). Figure pour l'abrégé : 4Electricity storage battery and corresponding manufacturing method The electricity storage battery (3) comprising at least one assembly (5), with aligned electricity storage cells (7) and a resin (31) comprising two side layers (33) in line with the side faces (17) of the cells (7) and/or two end layers (35) in line with the large outer faces (20) of the row of cells; the assembly (5 ) being engaged in a compartment (25) with the side layers (33) bearing against the side reinforcements (27) and/or the end layers (35) bearing against the end reinforcements (29). Figure for abstract: 4
Description
La présente invention concerne en général les batteries de stockage d’électricité.The present invention generally relates to electricity storage batteries.
Le refroidissement de la batterie de stockage d’électricité est critique pour certaines situations de vie de la batterie, notamment lors des recharges rapides.Cooling the electricity storage battery is critical for certain battery life situations, especially during rapid recharges.
Il est possible de refroidir les cellules de stockage d’électricité d’une batterie par immersion dans un fluide diélectrique. Dans ce cas, une possibilité est d’organiser la circulation du fluide diélectrique de manière à ce que celui-ci circule au contact des trois petites faces des cellules de stockage d’électricité. Un tel mode de refroidissement est plus performant que les systèmes de refroidissement traditionnels des batteries de stockage d’électricité. Dans ces systèmes traditionnels, le fluide caloporteur circule à l’extérieur de la batterie, au contact du fond sur lequel reposent les cellules de stockage d’électricité.It is possible to cool the electricity storage cells of a battery by immersion in a dielectric fluid. In this case, one possibility is to organize the circulation of the dielectric fluid so that it circulates in contact with the three small faces of the electricity storage cells. Such a cooling mode is more efficient than traditional electricity storage battery cooling systems. In these traditional systems, the heat transfer fluid circulates outside the battery, in contact with the bottom on which the electricity storage cells rest.
Dans la demande déposée sous le numéro FR 21 02776, il a été proposé un agencement permettant d’organiser de manière performante le refroidissement des cellules de stockage d’électricité. Il a été proposé également de couler une résine adhésive entre les cellules de stockage d’électricité d’un même ensemble et les renforts délimitant le compartiment dans lequel est reçu cet ensemble. Cette résine permet de maintenir en place l’ensemble.In the application filed under number FR 21 02776, an arrangement has been proposed making it possible to organize the cooling of electricity storage cells in an efficient manner. It has also been proposed to pour an adhesive resin between the electricity storage cells of the same assembly and the reinforcements delimiting the compartment in which this assembly is received. This resin keeps the assembly in place.
Il est souhaitable de pouvoir remplacer un ensemble au cas où il deviendrait défectueux. Pour cela, FR 21 02776 propose différents moyens permettant de sectionner la résine adhésive.It is desirable to be able to replace an assembly in the event that it becomes defective. For this, FR 21 02776 proposes various means for cutting the adhesive resin.
Une telle opération reste néanmoins compliquée, longue, et demande l’utilisation d’outils spéciaux.However, such an operation remains complicated, time-consuming, and requires the use of special tools.
Dans ce contexte, l’invention vise à proposer une batterie de stockage d’électricité dans laquelle le montage et le démontage des ensembles sont plus faciles.In this context, the invention aims to provide an electricity storage battery in which assembly and disassembly of the assemblies are easier.
A cette fin, l’invention porte selon un premier aspect sur une batterie de stockage d’électricité, comprenant au moins un ensemble et un compartiment de réception pour le ou chaque ensemble;To this end, the invention relates according to a first aspect to an electricity storage battery, comprising at least one set and a receiving compartment for the or each set;
le ou chaque ensemble comportant :the or each set comprising:
- une pluralité de cellules de stockage d’électricité ayant chacune deux grandes faces perpendiculaires à une direction principale et deux faces latérales raccordant les deux grandes faces l’une à l’autre, les deux faces latérales étant opposées l’une à l’autre, les cellules de stockage d’électricité étant alignées suivant la direction principale et formant un alignement, deux des cellules de stockage d’électricité étant placées aux extrémités de l’alignement et ayant chacune une grande face externe tournée à l’opposé de la cellule de stockage d’électricité voisine ;- a plurality of electricity storage cells each having two large faces perpendicular to a main direction and two side faces connecting the two large faces to each other, the two side faces being opposite each other , the electricity storage cells being aligned along the main direction and forming an alignment, two of the electricity storage cells being placed at the ends of the alignment and each having a large outer face facing away from the cell nearby electricity storage;
- une résine solidaire des cellules de stockage d’électricité, la résine comprenant deux couches latérales au droit des faces latérales des cellules de stockage d’électricité et/ou deux couches d’extrémité au droit des grandes faces externes;- a resin integral with the electricity storage cells, the resin comprising two side layers in line with the side faces of the electricity storage cells and/or two end layers in line with the large external faces;
le compartiment correspondant comprenant deux renforts latéraux en vis-à-vis l’un de l’autre et/ou deux renforts d’extrémité en vis-à-vis l’un de l’autre, l’ensemble étant engagé dans le compartiment avec les couches latérales en appui contre les renforts latéraux et/ou les couches d’extrémité en appui contre les renforts d’extrémité.the corresponding compartment comprising two side reinforcements facing each other and/or two end reinforcements facing each other, the assembly being engaged in the compartment with the side layers pressing against the side reinforcements and/or the end layers pressing against the end reinforcements.
La résine peut être facilement déposée sur les cellules de stockage d’électricité, avant montage de l’ensemble dans la batterie de stockage d’électricité.The resin can be easily deposited on the electricity storage cells, before assembly of the assembly in the electricity storage battery.
Quand l’ensemble est engagé dans le compartiment, les couches latérales de résine viennent en appui contre les renforts latéraux, et/ou les couches d’extrémité de résine viennent en appui contre les renforts d’extrémité.When the assembly is engaged in the compartment, the side layers of resin bear against the side reinforcements, and/or the end layers of resin bear against the end reinforcements.
L’ensemble est donc bloqué en place par les renforts latéraux, et/ou les renforts d’extrémité. Ce blocage est obtenu par la simple pression exercée par les renforts sur l’ensemble. Il n’est pas obtenu en utilisant un adhésif ou d’autres moyens physico-chimique visant à adhériser les cellules de stockage d’électricité aux renforts. En conséquence, l’insertion et l’extraction de l’ensemble sont particulièrement simples.The assembly is therefore locked in place by the side reinforcements, and/or the end reinforcements. This blocking is obtained by the simple pressure exerted by the reinforcements on the assembly. It is not obtained by using an adhesive or other physico-chemical means aimed at adhering the electricity storage cells to the reinforcements. As a result, the insertion and extraction of the assembly is particularly simple.
Du fait que la résine est rapportée sur les cellules de stockage d’électricité, il est relativement facile de contrôler les dimensions de l’ensemble en longueur, c’est-à-dire suivant la direction principale, et en largeur, c’est-à-dire entre les faces latérales des cellules de stockage d’électricité, suivant une direction dite secondaire.Because the resin is attached to the electricity storage cells, it is relatively easy to control the dimensions of the assembly in length, that is to say along the main direction, and in width, that is ie between the side faces of the electricity storage cells, in a so-called secondary direction.
En effet, l’empilement de cellules de stockage d’électricité présente une longueur qui varie dans une plage étendue. Cette plage correspond à la somme des tolérances d’épaisseur de toutes les cellules de stockage d’électricité de l’empilement.Indeed, the stack of electricity storage cells has a length that varies over a wide range. This range corresponds to the sum of the thickness tolerances of all the electricity storage cells of the stack.
L’épaisseur de la couche d’extrémité de résine est ajustée pour compenser la variabilité en longueur de l’empilement des cellules de stockage d’électricité, et ramener la longueur de l’ensemble très proche de la longueur nominale.The thickness of the resin end layer is adjusted to compensate for the variability in length of the stack of electricity storage cells, and to bring the length of the assembly very close to the nominal length.
Par exemple, quand la résine est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité, la variabilité de la longueur de l’ensemble résulte essentiellement de la tolérance de fabrication du moule en longueur. Quand l’empilement des cellules de stockage d’électricité est de grande longueur, les couches d’extrémité de résine ont une épaisseur relativement plus faible. Quand l’empilement des cellules de stockage d’électricité est de faible longueur, les couches d’extrémité de résine ont une épaisseur relativement plus grande.For example, when the resin is overmolded on the electricity storage cells, the variability in the length of the assembly essentially results from the manufacturing tolerance of the mold in length. When the stack of electricity storage cells is very long, the resin end layers have a relatively lower thickness. When the stack of electricity storage cells is of short length, the resin end layers have a relatively greater thickness.
La même chose est vraie concernant la largeur de l’ensemble.The same is true of overall width.
L’empilement de cellules de stockage d’électricité présente une largeur variable, résultant des tolérances de largeur des cellules de stockage d’électricité de l’empilement et des tolérances de position des cellules de stockage d’électricité les unes par rapport aux autres suivant la direction secondaire.The stack of electricity storage cells has a variable width, resulting from the width tolerances of the electricity storage cells of the stack and the position tolerances of the electricity storage cells relative to each other according to the secondary direction.
L’épaisseur de la couche d’extrémité de résine au niveau de chaque face latérale est ajustée pour compenser ces tolérances de largeur et de positionnement.The thickness of the resin end layer at each side face is adjusted to compensate for these width and positioning tolerances.
Par exemple, quand la résine est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité, la variabilité de la largeur de l’ensemble résulte essentiellement de la tolérance de fabrication du moule en largeur. Quand une cellule est de grande largeur et/ou est décalée d’un côté suivant la direction secondaire, la couche latérale de résine sur la face latérale de cette cellule tournée dudit côté a une épaisseur relativement plus faible. Au contraire, quand une cellule est de faible largeur et/ou est décalée d’un côté suivant la direction secondaire, la couche latérale de résine sur la face latérale de cette cellule tournée à l’opposé dudit côté a une épaisseur relativement plus grande.For example, when the resin is overmolded on the electricity storage cells, the variability of the width of the assembly essentially results from the manufacturing tolerance of the mold in width. When a cell is very wide and/or is offset on one side in the secondary direction, the side layer of resin on the side face of this cell facing said side has a relatively smaller thickness. On the contrary, when a cell is of small width and/or is offset on one side in the secondary direction, the side layer of resin on the side face of this cell facing away from said side has a relatively greater thickness.
Le fait que les dimensions de l’ensemble en longueur et/ou en largeur soient bien maîtrisées contribue à faciliter l’insertion et l’extraction de l’ensemble.The fact that the dimensions of the assembly in length and/or width are well controlled contributes to facilitating the insertion and extraction of the assembly.
La batterie peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :The battery may also have one or more of the characteristics below, considered individually or in all technically possible combinations:
- la résine est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité ;- the resin is overmoulded on the electricity storage cells;
- les couches latérales sont en appui simple contre les renforts latéraux sans fixation physico-chimique, et/ou les couches d’extrémité sont en appui simple contre les renforts d’extrémité sans fixation physico-chimique ;- the side layers are simply supported against the side reinforcements without physico-chemical fixing, and/or the end layers are simply supported against the end reinforcements without physico-chemical fixing;
- les couches latérales présentent des surfaces libres latérales en appui contre les renforts latéraux, les surfaces libres latérales ayant des zones en retrait et des zones en saillie par rapport aux zones en retrait, et/ou les couches d’extrémité présentent des surfaces libres d’extrémité en appui contre les renforts d’extrémité, les surfaces libres d’extrémité ayant des zones en retrait et des zones en saillie par rapport aux zones en retrait ;- the lateral layers have lateral free surfaces resting against the lateral reinforcements, the lateral free surfaces having recessed zones and projecting zones with respect to the recessed zones, and/or the end layers have free surfaces d end bearing against the end reinforcements, the free end surfaces having recessed areas and projecting areas relative to the recessed areas;
- deux cellules de stockage d’électricité voisines dans l’alignement ont des grandes faces en vis-à-vis séparées l’une de l’autre par un interstice;- two adjacent electricity storage cells in alignment have large facing faces separated from each other by a gap;
dans laquelle l’ensemble comprend, dans chaque interstice, une pluralité de séparations, délimitant entre elles, au moins un canal de circulation d’un fluide caloporteur en contact avec les grandes faces délimitant l’interstice;in which the assembly comprises, in each interstice, a plurality of separations, delimiting between them, at least one circulation channel for a heat transfer fluid in contact with the large faces delimiting the interstice;
et dans laquelle la batterie comprend :and wherein the battery comprises:
- un fond s’étendant sous les cellules de stockage d’électricité, en vis-à-vis de faces inférieures des cellules de stockage d’électricité;- a bottom extending under the electricity storage cells, opposite the undersides of the electricity storage cells;
- un circuit de refroidissement du ou de chaque ensemble , avec un collecteur amont, et, pour le ou chaque ensemble, au moins un canal de distribution raccordé fluidiquement au collecteur amont, l’au moins un canal de distribution s’étendant selon la direction principale et étant ménagé entre le fond de la batterie et les faces inférieurs des cellules de stockage d’électricité, l’au moins un canal de distribution distribuant le fluide caloporteur dans les canaux de circulation de tous les interstices ;- a cooling circuit of the or each assembly, with an upstream manifold, and, for the or each assembly, at least one distribution channel fluidly connected to the upstream manifold, the at least one distribution channel extending in the direction main and being provided between the bottom of the battery and the lower faces of the electricity storage cells, the at least one distribution channel distributing the heat transfer fluid in the circulation channels of all the interstices;
- dans le ou chaque ensemble, la résine comprend une couche inférieure couvrant les faces inférieures des cellules de stockage d’électricité, la couche inférieure comprenant une pluralité de bandes s’étendant selon la direction principale et délimitant entre elles l’au moins un canal de distribution ;- in the or each assembly, the resin comprises a lower layer covering the lower faces of the electricity storage cells, the lower layer comprising a plurality of bands extending in the main direction and delimiting between them the at least one channel of distribution ;
- la batterie comprend plusieurs ensembles et plusieurs compartiments juxtaposés parallèlement les uns aux autres, le circuit de refroidissement comportant un collecteur aval et, pour chaque ensemble, un sous-collecteur de collecte du fluide caloporteur, raccordé fluidiquement au collecteur aval, le sous-collecteur de collecte étant délimité entre des faces supérieures des cellules de stockage d’électricité et un capot posé sur les dites faces supérieures ;- the battery comprises several assemblies and several compartments juxtaposed parallel to each other, the cooling circuit comprising a downstream manifold and, for each assembly, a heat transfer fluid collection sub-manifold, fluidly connected to the downstream manifold, the sub-manifold collection being delimited between the upper faces of the electricity storage cells and a cover placed on said upper faces;
- le collecteur amont est délimité entre un insert d’extrémité amont et les renforts d’extrémités situés à une extrémité amont des compartiments, le collecteur aval étant délimité entre un insert d’extrémité aval et les renforts d’extrémités situés à une extrémité aval des compartiments ;- the upstream collector is delimited between an upstream end insert and the end reinforcements located at an upstream end of the compartments, the downstream collector being delimited between a downstream end insert and the end reinforcements located at a downstream end compartments;
- la batterie comporte des barres de blocage du ou de chaque ensemble, rigidement fixées aux renforts latéraux et faisant saillie au-dessus des faces supérieures des cellules de stockage d’électricité ;- the battery has bars for blocking the or each assembly, rigidly fixed to the side reinforcements and projecting above the upper faces of the electricity storage cells;
- des sangles d’extraction du ou de chaque ensemble hors de son compartiment sont noyées dans la résine. - straps for extracting the or each assembly from its compartment are embedded in the resin.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’une batterie de stockage d’électricité, le procédé comprenant les étapes suivantes :According to a second aspect, the invention relates to a method for manufacturing an electricity storage battery, the method comprising the following steps:
1/ obtention d’un ensemble, l’étape d’obtention de l’ensemble comprenant les sous-étapes suivantes :1/ obtaining a set, the step for obtaining the set comprising the following sub-steps:
11/ obtention d’une pluralité de cellules de stockage d’électricité ayant chacune deux grandes faces perpendiculaires à une direction principale et deux faces latérales raccordant les deux grandes faces l’une à l’autre, les deux faces latérales étant opposées l’une à l’autre, les cellules de stockage d’électricité étant alignées suivant la direction principale et formant un alignement, deux des cellules de stockage d’électricité étant placées aux extrémités de l’alignement et ayant chacune une grande face externe tournée à l’opposé de la cellule de stockage d’électricité voisine ;11/ obtaining a plurality of electricity storage cells each having two large faces perpendicular to a main direction and two side faces connecting the two large faces to each other, the two side faces being opposite each other to each other, the electricity storage cells being aligned in the main direction and forming an alignment, two of the electricity storage cells being placed at the ends of the alignment and each having a large outer face facing opposite of the neighboring electricity storage cell;
12/ formation d’une résine solidaire des cellules de stockage d’électricité, la résine comprenant deux couches latérales au droit des faces latérales des cellules de stockage d’électricité et/ou deux couches d’extrémité au droit des grandes faces externes;12/ formation of a resin integral with the electricity storage cells, the resin comprising two side layers in line with the side faces of the electricity storage cells and/or two end layers in line with the large external faces;
2/ obtention, pour le ou chaque ensemble, d’un compartiment de réception comprenant deux renforts latéraux en vis-à-vis l’un de l’autre et/ou deux renforts d’extrémité en vis-à-vis l’un de l’autre ;2/ obtaining, for the or each assembly, a receiving compartment comprising two side reinforcements facing each other and/or two end reinforcements facing each other the other ;
3/ engagement du ou de chaque ensemble dans le compartiment correspondant avec les couches latérales en appui contre les renforts latéraux et/ou les couches d’extrémité en appui contre les renforts d’extrémité.3/ engagement of the or each assembly in the corresponding compartment with the side layers pressing against the side reinforcements and/or the end layers pressing against the end reinforcements.
Selon un troisième aspect, l’invention porte sur un véhicule automobile comprenant un moteur de propulsion électrique, et une batterie de stockage d’électricité ayant les caractéristiques ci-dessus, alimentant électriquement le moteur de propulsion.According to a third aspect, the invention relates to a motor vehicle comprising an electric propulsion motor, and an electricity storage battery having the above characteristics, electrically supplying the propulsion motor.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée qui en est donnée ci-dessous, à titre indicatif et nullement limitatif, en référence aux figures annexées, parmi lesquelles :Other characteristics and advantages of the invention will emerge from the detailed description given below, by way of indication and in no way limiting, with reference to the appended figures, among which:
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Le véhicule 1 représenté sur la
Ce véhicule 1 est typiquement un véhicule automobile, par exemple une voiture, un bus, un camion, etc.This vehicle 1 is typically a motor vehicle, for example a car, a bus, a truck, etc.
Ce véhicule 1 comprend par exemple un moteur de propulsion électrique, alimenté électriquement par la batterie de stockage d’électricité 3. Le véhicule est propulsé exclusivement par le moteur électrique. En variante, le véhicule est de type hybride et comporte ainsi un moteur thermique et un moteur électrique alimenté électriquement par la batterie électrique. Selon encore une autre variante, le véhicule est propulsé par un moteur thermique, la batterie électrique étant prévue pour alimenter électriquement d’autres équipements du véhicule, par exemple le démarreur, les feux, etc…This vehicle 1 comprises for example an electric propulsion motor, powered electrically by the electricity storage battery 3. The vehicle is propelled exclusively by the electric motor. As a variant, the vehicle is of the hybrid type and thus comprises a heat engine and an electric motor powered electrically by the electric battery. According to yet another variant, the vehicle is propelled by a heat engine, the electric battery being provided to electrically supply other equipment of the vehicle, for example the starter, the lights, etc.
La batterie de stockage d’électricité 3 comprend, comme visible sur les figures 2 à 4, au moins un ensemble 5, comportant une pluralité de cellules de stockage d’électricité 7.The electricity storage battery 3 comprises, as seen in Figures 2 to 4, at least one assembly 5, comprising a plurality of electricity storage cells 7.
Chaque cellule de stockage d’électricité 7 présente deux grandes faces 9 perpendiculaires à une direction principale P (figures 3 et 4).Each electricity storage cell 7 has two large faces 9 perpendicular to a main direction P (FIGS. 3 and 4).
Chaque cellule de stockage d’électricité 7 présente une face inférieure 11 (figures 4 et 5) raccordant les deux grandes faces 9 l’une à l’autre.Each electricity storage cell 7 has a lower face 11 (FIGS. 4 and 5) connecting the two large faces 9 to each other.
Chaque cellule de stockage d’électricité 7 présente en outre une face supérieure 13 (figures 4 et 8), raccordant les deux grandes faces 9 l’une à l’autre, opposée à la face inférieure 11. La face supérieure 13 porte des contacts électriques 15.Each electricity storage cell 7 also has an upper face 13 (FIGS. 4 and 8), connecting the two large faces 9 to each other, opposite the lower face 11. The upper face 13 carries contacts electrical 15.
La cellule de stockage d’électricité 7 présente encore deux faces latérales 17 (figures 4 et 5), raccordant les deux grandes faces 9 l’une à l’autre. Les deux faces latérales 17 sont opposées l’une à l’autre.The electricity storage cell 7 still has two side faces 17 (FIGS. 4 and 5), connecting the two large faces 9 to each other. The two side faces 17 are opposite to each other.
Typiquement, les cellules de stockage d’électricité 7 sont de forme prismatique, les faces latérales 17 étant perpendiculaires aux grandes faces 9 et aux faces inférieure et supérieure 11, 13. Les faces inférieure et supérieure 11, 13 sont perpendiculaires aux grandes faces 9.Typically, the electricity storage cells 7 are of prismatic shape, the side faces 17 being perpendicular to the large faces 9 and to the lower and upper faces 11, 13. The lower and upper faces 11, 13 are perpendicular to the large faces 9.
Les faces inférieure et supérieure 11, 13 sont perpendiculaires à une direction d’élévation E matérialisée sur la
La direction d’élévation E, la direction secondaire S et la direction principale P sont perpendiculaires entre elles.The elevation direction E, the secondary direction S and the main direction P are perpendicular to each other.
La direction d’élévation E est généralement perpendiculaire au plan de roulement du véhicule 1 quand la batterie 3 est montée à bord de celui-ci.The direction of elevation E is generally perpendicular to the rolling plane of the vehicle 1 when the battery 3 is mounted on board the latter.
Le dessus, le dessous, la hauteur, les côtés supérieur et inférieur s’entendent selon la direction d’élévation E dans la présente description.Top, bottom, height, upper and lower sides refer to elevation direction E in this description.
Les cellules de stockage d’électricité 7 du ou de chaque ensemble 5 sont alignées suivant la direction principale P et forment un alignement.The electricity storage cells 7 of the or each set 5 are aligned along the main direction P and form an alignment.
Deux cellules de stockage d’électricité 7 voisines dans l’alignement ont des grandes faces 9 en vis-à-vis.Two adjacent electricity storage cells 7 in alignment have large faces 9 facing each other.
Ces grandes faces 9 sont séparées l’une de l’autre par un interstice 19.These large faces 9 are separated from each other by a gap 19.
En d’autres termes, chaque interstice 19 est délimité suivant la direction principale P par les grandes faces 9 des deux cellules de stockage d’électricité de stockage d’électricité 7 qui l’encadrent.In other words, each interstice 19 is delimited along the main direction P by the large faces 9 of the two electricity storage electricity storage cells 7 which frame it.
Chaque interstice 19 s’étend sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction principale P.Each gap 19 extends substantially in a plane perpendicular to the main direction P.
Deux des cellules de stockage d’électricité 7 sont placées aux extrémités de l’alignement. Chacune présente une grande face externe 20, tournée à l’opposé de la cellule de stockage d’électricité 7 voisine dans l’alignement.Two of the 7 electricity storage cells are placed at the ends of the alignment. Each has a large outer face 20, facing away from the neighboring electricity storage cell 7 in alignment.
Les faces supérieures 13 portant les contacts électriques 15 sont tournées du même côté et sont alignées suivant la direction principale P.The upper faces 13 bearing the electrical contacts 15 face the same side and are aligned along the main direction P.
Les contacts électriques 15 des différentes cellules de stockage d’électricité d’un même ensemble sont raccordées les unes aux autres, de manière à placer les cellules de stockage d’électricité 7 en séries et/ou en parallèle. Les connecteurs permettant de raccorder les contacts électriques des cellules de stockage d’électricité ne sont pas représentés sur les figures.The electrical contacts 15 of the different electricity storage cells of the same set are connected to each other, so as to place the electricity storage cells 7 in series and/or in parallel. The connectors for connecting the electrical contacts of the electricity storage cells are not shown in the figures.
Les faces latérales 17 des cellules de stockage d’électricité 7 sont alignées suivant la direction principale P et s’inscrivent sensiblement dans deux plans latéraux perpendiculaires à la direction secondaire S (figures 4 et 5).The side faces 17 of the electricity storage cells 7 are aligned along the main direction P and are substantially inscribed in two side planes perpendicular to the secondary direction S (FIGS. 4 and 5).
De même, les faces inférieures 11 sont alignées suivant la direction principale P et s’inscrivent sensiblement dans un même plan inférieur.Similarly, the lower faces 11 are aligned along the main direction P and are substantially in the same lower plane.
Les cellules de stockage d’électricité 7 d’un même ensemble 5 présentent donc ensemble la forme générale d’un bloc parallélépipédique, ayant une forme allongée suivant la direction principale P.The electricity storage cells 7 of the same set 5 therefore together have the general shape of a parallelepiped block, having an elongated shape in the main direction P.
Comme visible sur la
Le nombre d’ensembles 5 est fonction de la capacité de stockage d’électricité de la batterie 3. Dans l’exemple représenté sur les figures 2 et 3, la batterie comprend cinq ensembles 5, chaque ensemble 5 comportant douze cellules de stockage d’électricité 7. En variante, la batterie 3 comporte moins de cinq ensembles ou plus de cinq ensembles.The number of sets 5 is a function of the electricity storage capacity of the battery 3. In the example represented in FIGS. 2 and 3, the battery comprises five sets 5, each set 5 comprising twelve storage cells of electricity 7. Alternatively, the battery 3 has less than five sets or more than five sets.
Chaque ensemble 5 comporte typiquement entre six et trente cellules de stockage d’électricité 7.Each set 5 typically comprises between six and thirty electricity storage cells 7.
Dans l’exemple représenté, les ensembles 5 sont agencés côte à côte suivant la direction secondaire S, et sont tous parallèles les uns aux autres.In the example shown, the sets 5 are arranged side by side in the secondary direction S, and are all parallel to each other.
Toutefois, d’autres configurations sont possibles. Par exemple, les ensembles 5 pourraient être agencés sur une grille, chaque ligne de la grille comportant plusieurs ensembles 5 placés dans le prolongement les uns des autres suivant la direction principale P, les lignes de la grille étant juxtaposées suivant la direction secondaire S.However, other configurations are possible. For example, the sets 5 could be arranged on a grid, each line of the grid comprising several sets 5 placed in the extension of each other along the main direction P, the lines of the grid being juxtaposed along the secondary direction S.
Comme visible nettement sur les figures 1 à 3, la batterie de stockage d’électricité 3 comporte encore un fond 21. Le fond 21 dans l’exemple représenté se présente sous la forme d’une plaque sensiblement plane.As clearly visible in Figures 1 to 3, the electricity storage battery 3 also includes a bottom 21. The bottom 21 in the example shown is in the form of a substantially flat plate.
Le fond 21 s’étend sous les cellules de stockage d’électricité 7, en vis-à-vis des faces inférieures 11 des cellules de stockage d’électricité 7.The bottom 21 extends under the electricity storage cells 7, opposite the lower faces 11 of the electricity storage cells 7.
Le fond 21 est sensiblement perpendiculaire à la direction d’élévation E.The bottom 21 is substantially perpendicular to the elevation direction E.
La batterie de stockage d’électricité 3 comporte encore un couvercle 23, visible sur la
Le fond 21 et le couvercle 23 délimitent ensemble un volume interne dans lequel sont logés les ensembles 5 de cellules de stockage d’électricité 7.The bottom 21 and the cover 23 together delimit an internal volume in which the sets 5 of electricity storage cells 7 are housed.
La batterie de stockage d’électricité 3 comporte encore, pour le ou chaque ensemble 5 de cellules de stockage d’électricité 7, un compartiment 25 de réception pour ledit ensemble 5 (figures 2, 3 et 6).The electricity storage battery 3 further comprises, for the or each set 5 of electricity storage cells 7, a receiving compartment 25 for said set 5 (FIGS. 2, 3 and 6).
Le compartiment 25 comprend deux renforts latéraux 27 en vis-à-vis l’un de l’autre.Compartment 25 includes two side reinforcements 27 facing each other.
Les renforts latéraux 27 sont allongés selon la direction principale P.The side reinforcements 27 are elongated in the main direction P.
Le compartiment 25 comprend en outre deux renforts d’extrémité 29, en vis-à-vis l’un de l’autre.Compartment 25 further comprises two end reinforcements 29, facing each other.
Ils délimitent le compartiment 25 à ses deux extrémités. Les renforts 29 sont placés aux deux extrémités du compartiment 25 selon la direction principale P.They delimit the compartment 25 at its two ends. The reinforcements 29 are placed at the two ends of the compartment 25 along the main direction P.
Les renforts latéraux 27 sont parallèles l’un à l’autre et sont perpendiculaires à la direction secondaire S. Les renforts d’extrémité 29 sont parallèles l’un à l’autre et perpendiculaires à la direction principale P.The side reinforcements 27 are parallel to each other and are perpendicular to the secondary direction S. The end reinforcements 29 are parallel to each other and perpendicular to the main direction P.
Les renforts latéraux 27 sont rigidement fixés au fond 21.The side reinforcements 27 are rigidly fixed to the bottom 21.
De même, les renforts d’extrémité 29 sont rigidement fixés au fond 21, et sont de préférence rigidement fixés aux renforts latéraux 27.Similarly, the end reinforcements 29 are rigidly attached to the bottom 21, and are preferably rigidly attached to the side reinforcements 27.
Les renforts latéraux 27 sont des plaques métalliques.The side reinforcements 27 are metal plates.
De même, les renforts d’extrémité 29 sont des plaques métalliques.Similarly, the end reinforcements 29 are metal plates.
Comme on le comprend en considérant la
Le ou chaque ensemble 5 comporte une résine 31, solidaire des cellules de stockage d’électricité 7.The or each assembly 5 comprises a resin 31, integral with the electricity storage cells 7.
La résine 31 comprend deux couches latérales 33 et/ou deux couches d’extrémité 35.The resin 31 comprises two side layers 33 and/or two end layers 35.
De préférence, la résine 31 comprend à la fois les deux couches latérales 33 et les deux couches d’extrémité 35.Preferably, the resin 31 comprises both the two side layers 33 and the two end layers 35.
Les couches latérales 33 s’étendent au droit des faces latérales 17, c’est-à-dire en vis-à-vis des couches latérales 17.The side layers 33 extend in line with the side faces 17, that is to say opposite the side layers 17.
Plus précisément, les couches latérales 33 couvrent les faces latérales 17 des cellules de stockage d’électricité 7. En d’autres termes, elles sont en contact direct avec les faces latérales 17.More precisely, the side layers 33 cover the side faces 17 of the electricity storage cells 7. In other words, they are in direct contact with the side faces 17.
Chaque couche latérale 33 couvre les faces latérales 17 des cellules de stockage d’électricité 7 situées d’un même côté.Each side layer 33 covers the side faces 17 of the electricity storage cells 7 located on the same side.
Elle couvre les faces latérales 17 de toutes les cellules de stockage d’électricité 7. Elle couvre entièrement chaque face latérale 17, à l’exception d’une étroite bande située le long de la face supérieure 13 (
Les couches d’extrémité 35 s’étendent au droit, c’est-à-dire en vis-à-vis, des grandes faces externes 20 des cellules d’extrémité de l’alignement.The end layers 35 extend to the right, that is to say opposite, of the large external faces 20 of the end cells of the alignment.
Chaque couche d’extrémité 35 s’étend au droit d’une des deux grandes faces externes 20. Elle s’étend au droit de toute ladite grande face externe 20, à l’exception d’une étroite bande située le long de la face supérieure 13 (
Les couches latérales 33 et les deux couches d’extrémité 35 sont venues de matière ensemble, et constituent une ceinture continue autour de l’empilement de cellules de stockage d’électricité 7.The side layers 33 and the two end layers 35 are made in one piece together, and constitute a continuous belt around the stack of electricity storage cells 7.
L’ensemble 5 est engagé dans le compartiment 25 correspondant, avec les couches latérales 33 en appui contre les renforts latéraux 27 et/ou les couches d’extrémité 35 en appui contre les renforts d’extrémité 29.The assembly 5 is engaged in the corresponding compartment 25, with the side layers 33 pressing against the side reinforcements 27 and/or the end layers 35 pressing against the end reinforcements 29.
Les couches latérales 33 sont en appui simple contre les renforts latéraux 27, sans fixation physico-chimique, et/ou les couches d’extrémité 35 sont en appui simple contre les renforts d’extrémité 29 sans fixation physico-chimique.The side layers 33 are in simple support against the side reinforcements 27, without physico-chemical fixing, and/or the end layers 35 are in simple support against the end reinforcements 29 without physico-chemical fixing.
En d’autres termes, il n’y a pas de colle ou de matière adhésive solidarisant la résine 31 aux renforts latéraux et d’extrémité 27, 29.In other words, there is no glue or adhesive material securing the resin 31 to the side and end reinforcements 27, 29.
L’ensemble 5 est bloqué en place dans le compartiment 25 par la pression exercée par les renforts latéraux 27 et/ou les renforts d’extrémité 29 sur la résine 31.The assembly 5 is locked in place in the compartment 25 by the pressure exerted by the side reinforcements 27 and/or the end reinforcements 29 on the resin 31.
Ainsi, les couches latérales 33 présentent des surfaces libres latérales 37 en appui contre les renforts latéraux 27.Thus, the side layers 33 have side free surfaces 37 bearing against the side reinforcements 27.
Avantageusement, les surfaces libres latérales 37 ont des zones 39 en retrait et des zones 41 en saillie par rapport aux zones en retrait 39.Advantageously, the lateral free surfaces 37 have recessed zones 39 and zones 41 projecting with respect to the recessed zones 39.
Autrement dit, les surfaces libres latérales 37 comportent des reliefs en saillie vers les renforts latéraux 27.In other words, the lateral free surfaces 37 comprise reliefs projecting towards the lateral reinforcements 27.
Dans l’exemple représenté sur les figures 4 et 5, les zones en saillie 41 sont des bandes parallèles entre elles, allongées suivant la direction principale P. Chaque bande forme des vagues, régulièrement espacées les unes des autres selon la direction principale P. Par exemple, chaque bande a une forme générale sinusoïdale.In the example shown in Figures 4 and 5, the projecting areas 41 are strips parallel to each other, elongated in the main direction P. Each strip forms waves, regularly spaced from each other in the main direction P. By example, each strip has a general sinusoidal shape.
Les bandes sont écartées les unes des autres selon la direction d’élévation E. Dans l’exemple représenté, chaque surface libre latérale 37 porte deux groupes de trois bandes, les deux groupes étant séparées par une zone sans bande.The bands are separated from each other in the direction of elevation E. In the example shown, each lateral free surface 37 carries two groups of three bands, the two groups being separated by an area without a band.
Les zones en retrait 39 sont constituées par les zones de la surface 37 qui ne portent pas de bande.The recessed zones 39 are formed by the zones of the surface 37 which do not carry a band.
De même, les couches d’extrémité 35 présentent des surfaces libres d’extrémité 43 en appui contre les renforts d’extrémité 29.Similarly, the end layers 35 have free end surfaces 43 resting against the end reinforcements 29.
Les surfaces libres d’extrémité 43 ont avantageusement elles aussi des zones 45 en retrait et des zones 47 en saillie par rapport aux zones en retrait 45.The free end surfaces 43 advantageously also have recessed zones 45 and zones 47 projecting from the recessed zones 45.
Dans l’exemple représenté sur les figures 4 et 5, les zones en saillie 47 sont des bandes parallèles entre elles, allongées suivant la direction secondaire S. Chaque bande forme des vagues, régulièrement espacées les unes des autres selon la direction secondaire S. Par exemple, chaque bande a une forme générale sinusoïdale.In the example shown in Figures 4 and 5, the protruding zones 47 are strips parallel to each other, elongated in the secondary direction S. Each strip forms waves, regularly spaced from each other in the secondary direction S. example, each strip has a general sinusoidal shape.
Les bandes sont écartées les unes des autres selon la direction d’élévation E. Dans l’exemple représenté, les bandes sont régulièrement écartées les unes des autres et couvrent pratiquement toute la surface libre d’extrémité 43.The strips are spaced apart from each other in the elevation direction E. In the example shown, the strips are regularly spaced from each other and cover practically the entire free end surface 43.
Les zones en saillie 41, 47 en variante ont d’autres formes que celles décrites ci-dessus.The protruding zones 41, 47 as a variant have other shapes than those described above.
Les bandes par exemple ne forment pas des vagues mais des chevrons.The bands, for example, do not form waves but chevrons.
Pour faciliter l’insertion de l’ensemble 5 dans son compartiment 25, les bandes ne comportent de préférence pas de portions parallèles aux arêtes supérieures des renforts délimitant le compartiment 25 de réception de l’ensemble 5. En effet, de telles portions rendraient l’insertion de l’ensemble 5 dans le compartiment 25 plus difficile.To facilitate the insertion of the assembly 5 into its compartment 25, the strips preferably do not include portions parallel to the upper edges of the reinforcements delimiting the compartment 25 for receiving the assembly 5. Indeed, such portions would make the insertion of the assembly 5 into the compartment 25 more difficult.
De préférence, la résine 31 est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité 7.Preferably, the resin 31 is overmolded on the electricity storage cells 7.
Pour ce faire, l’alignement de cellules de stockage d’électricité 7 est placé dans la cavité d’un moule. Cette cavité est délimitée par des parois latérales destinées à former les surfaces libres latérales 37 et des parois d’extrémité destinées à former les surfaces libres d’extrémité 43.To do this, the row of electricity storage cells 7 is placed in the cavity of a mold. This cavity is delimited by side walls intended to form the free side surfaces 37 and end walls intended to form the free end surfaces 43.
La résine 31 est injectée dans la cavité, entre l’alignement de cellules de stockage d’électricité 7 et les parois de la cavité.The resin 31 is injected into the cavity, between the alignment of electricity storage cells 7 and the walls of the cavity.
Un tel mode d’obtention de la résine 31 permet de garantir une insertion facile de l’ensemble 5 dans le compartiment 25.Such a method of obtaining the resin 31 makes it possible to guarantee easy insertion of the assembly 5 into the compartment 25.
En effet, la tolérance de dimension pour la cavité du moule est typiquement de +/- 0,2 mm selon la direction principale P de l’ensemble.Indeed, the dimension tolerance for the mold cavity is typically +/- 0.2 mm along the main direction P of the assembly.
La tolérance de dimension pour le compartiment 25 est également de +/- 0,2 mm selon la direction principale P.The dimension tolerance for compartment 25 is also +/- 0.2 mm along the main direction P.
La longueur nominale Lm pour l’ensemble 5, correspondant à la longueur nominale pour la cavité du moule, et la longueur nominale Lc pour le compartiment 25 sont choisies pour que Lm – 0,2 mm = Lc + 0,2 mm.The nominal length Lm for assembly 5, corresponding to the nominal length for the mold cavity, and the nominal length Lc for compartment 25 are chosen so that Lm – 0.2 mm = Lc + 0.2 mm.
Ainsi, quand l’ensemble 5 est à sa tolérance minimum (-0,2 mm) de longueur et le compartiment 25 à sa tolérance maximum (+0,2 mm) de longueur, il y a un simple contact entre les surfaces libres d’extrémité 43 et les renforts d’extrémité 29, sans pression.Thus, when the assembly 5 is at its minimum tolerance (-0.2 mm) in length and the compartment 25 at its maximum tolerance (+0.2 mm) in length, there is simple contact between the free surfaces of end 43 and the end reinforcements 29, without pressure.
Au contraire, quand l’ensemble 5 est à sa tolérance maximum (+0,2 mm) de longueur et le compartiment 25 à sa tolérance minimum (-0,2mm) de longueur, les couches d’extrémité 35 de résine 31 sont écrasées chacune de 0,2 mm. Ceci est obtenu principalement en écrasant les zones en saillie 47.On the contrary, when the assembly 5 is at its maximum tolerance (+0.2 mm) in length and the compartment 25 at its minimum tolerance (-0.2 mm) in length, the end layers 35 of resin 31 are crushed each 0.2 mm. This is achieved mainly by crushing the protruding areas 47.
Quand l’ensemble 5 est à sa longueur nominale et le compartiment 25 également à sa longueur nominale, les couches d’extrémité 35 de résine 31 sont écrasées chacune de 0,2 mm. Ceci est obtenu principalement en écrasant les zones en saillie 47.When the assembly 5 is at its nominal length and the compartment 25 also at its nominal length, the end layers 35 of resin 31 are each crushed by 0.2 mm. This is achieved mainly by crushing the protruding areas 47.
La situation est la même selon la direction secondaire S.The situation is the same according to the secondary direction S.
La tolérance de dimension pour la cavité du moule est typiquement de +/- 0,2 mm selon la direction secondaire S.The dimension tolerance for the mold cavity is typically +/- 0.2 mm along the secondary direction S.
La tolérance de dimension pour le compartiment 25 est également de +/- 0,2 mm selon la direction secondaire S.The dimension tolerance for compartment 25 is also +/- 0.2 mm according to the secondary direction S.
La largeur nominale L’m pour l’ensemble 5, correspondant à la largeur nominale pour la cavité du moule, et la largeur nominale L’c pour le compartiment 25 sont choisies pour que L’m – 0,2 mm = L’c + 0,2 mm.The nominal width L'm for assembly 5, corresponding to the nominal width for the mold cavity, and the nominal width L'c for compartment 25 are chosen so that L'm – 0.2 mm = L'c +0.2mm.
En tout état de cause, les dimensions sont choisies pour que les couches d’extrémité 35 de résine 31 présentent chacune une épaisseur supérieure à 3 mm.In any event, the dimensions are chosen so that the end layers 35 of resin 31 each have a thickness greater than 3 mm.
De préférence, les couches latérales 33 de résine 31 présentent chacune une épaisseur supérieure à 1,5 mmPreferably, the side layers 33 of resin 31 each have a thickness greater than 1.5 mm
La géométrie des zones en saillie 47 et le matériau constituant la résine 31 sont choisis principalement en fonction de la flexibilité souhaitée pour les couches d’extrémité 35.The geometry of the projecting zones 47 and the material constituting the resin 31 are chosen mainly according to the flexibility desired for the end layers 35.
En effet, les cellules de stockage d’électricité 7 « respirent ». Elles gonflent pendant les opérations de charge, ce qui tend à augmenter leur épaisseur suivant la direction principale P. Elles dégonflent pendant le déchargement des cellules de stockage d’électricité 7.Indeed, the electricity storage cells 7 “breathe”. They swell during the charging operations, which tends to increase their thickness in the main direction P. They deflate during the unloading of the electricity storage cells 7.
Suivant la chimie des cellules de stockage d’électricité 7, il est nécessaire de laisser les cellules de stockage d’électricité 7 respirer ou au contraire de les bloquer.According to the chemistry of the electricity storage cells 7, it is necessary to let the electricity storage cells 7 breathe or on the contrary to block them.
Dans le premier cas, l’épaisseur des couches d’extrémité 35, le dessin et la hauteur des zones en saillie 47 seront adaptées pour permettre un écrasement important de la couche d’extrémité 35.In the first case, the thickness of the end layers 35, the design and the height of the projecting zones 47 will be adapted to allow significant crushing of the end layer 35.
La résine 31 est alors choisie plutôt souple, avec une très bonne résilience. Par exemple, la résine 31 est un polyuréthane, ou un silicone, ou un autre matière caoutchouteuse ayant les propriétés d’un caoutchouc tel que l’EPDM (éthylène-propylène-diène monomère).The resin 31 is then chosen to be rather flexible, with very good resilience. For example, the resin 31 is a polyurethane, or a silicone, or another rubbery material having the properties of a rubber such as EPDM (ethylene-propylene-diene monomer).
La résistance à l’écrasement est initialement relativement plus faible, pendant la compression des zones en saillie 47. La résistance à l’écrasement est ensuite relativement plus élevée quand la partie de la couche d’extrémité 35 en pleine masse est écrasée.The crush resistance is initially relatively lower, during the compression of the protruding areas 47. The crush resistance is then relatively higher when the portion of the end layer 35 in full mass is crushed.
Les zones en saillie 47 des surfaces libres d’extrémité 43 ont avantageusement une hauteur de 0,5 mm à 2 mm par rapport aux zones en retrait 45, de préférence comprise entre 1 mm et 2 mm, encore de préférence d’environ 1,5 mm.The protruding zones 47 of the free end surfaces 43 advantageously have a height of 0.5 mm to 2 mm relative to the recessed zones 45, preferably between 1 mm and 2 mm, more preferably of approximately 1, 5mm.
Les zones en saillie 47 sont typiquement espacées de 2 mm selon la direction d’élévation E.The protruding areas 47 are typically spaced 2 mm apart in the elevation direction E.
Dans le second cas, pour bloquer la respiration des cellules, les zones en saillie 47 des surfaces libres d’extrémité 43 ont avantageusement une hauteur de 0,2 mm à 1 mm par rapport aux zones en retrait 45, de préférence comprise entre 0,4 mm et 0,8 mm, encore de préférence d’environ 0,6 mm.In the second case, to block cell respiration, the projecting zones 47 of the free end surfaces 43 advantageously have a height of 0.2 mm to 1 mm relative to the recessed zones 45, preferably between 0. 4 mm and 0.8 mm, more preferably about 0.6 mm.
Les zones en saillie 41 des surfaces libres latérales 37 ont avantageusement une hauteur d’environ 1 mm. Elles sont typiquement espacées de 2 mm selon la direction d’élévation E.The projecting zones 41 of the lateral free surfaces 37 advantageously have a height of approximately 1 mm. They are typically spaced 2 mm apart in elevation direction E.
La géométrie des zones en saillie 41 est moins critique que celle des zones en saillie 47, car les couches latérales 33 de résine 31 ne subissent pas la respiration des cellules de stockage d’électricité 7.The geometry of the protruding zones 41 is less critical than that of the protruding zones 47, because the side layers 33 of resin 31 do not undergo the respiration of the electricity storage cells 7.
En tout état de cause, la résine 31 est choisie assez élastique pour ne pas être cassante, ni trop rigide. La résine 31 a par exemple une dureté comprise entre 50 et 120 Shore A, de préférence comprise entre 60 et 90 Shore A, typiquement d’environ 70 Shore A.In any case, the resin 31 is chosen to be elastic enough not to be brittle, nor too rigid. The resin 31 has for example a hardness of between 50 and 120 Shore A, preferably between 60 and 90 Shore A, typically around 70 Shore A.
Le ou chaque ensemble 5 comprend encore, dans chaque interstice 19, une pluralité de séparations 49 délimitant entre elles au moins un canal de circulation 51 d’un fluide caloporteur en contact avec les grandes faces 9 délimitant l’interstice 19.The or each assembly 5 further comprises, in each interstice 19, a plurality of separations 49 delimiting between them at least one circulation channel 51 of a heat transfer fluid in contact with the large faces 9 delimiting the interstice 19.
Le ou chaque canal de circulation 51 s’étend sur toute la hauteur de l’interstice 19, depuis une entrée 53 s’ouvrant au niveau des faces inférieures 11 des deux cellules de stockage d’électricité 7 encadrant l’interstice 19, jusqu’à une sortie 55 s’ouvrant au niveau des faces supérieures 13 des cellules de stockage d’électricité 7.The or each circulation channel 51 extends over the entire height of the gap 19, from an inlet 53 opening at the level of the lower faces 11 of the two electricity storage cells 7 framing the gap 19, up to to an outlet 55 opening at the level of the upper faces 13 of the electricity storage cells 7.
Dans l’exemple représenté, l’ensemble 5 comprend, dans chaque interstice 19, une cloison 57 parallèle aux deux grandes faces 9 délimitant ledit interstice 19.In the example shown, the assembly 5 comprises, in each gap 19, a partition 57 parallel to the two large faces 9 delimiting said gap 19.
Les séparations 49 sont des bandes de matière plastique placées de part et d’autre de la cloison 57 et en appui sur les deux grandes faces 9 encadrant l’interstice 19.The separations 49 are strips of plastic material placed on either side of the partition 57 and resting on the two large faces 9 framing the gap 19.
Typiquement, les séparations 49 sont solidaires de la cloison 57 et sont simplement en appui sur les grandes faces 9.Typically, the separations 49 are integral with the partition 57 and are simply supported on the large faces 9.
La cloison 57 divise l’interstice 19 en deux parties égales. Elle présente sensiblement la même taille que les grandes faces 9 et est placée en vis-à-vis de celles-ci. Elle est disposée perpendiculairement à la direction principale P.The partition 57 divides the interstice 19 into two equal parts. It has substantially the same size as the large faces 9 and is placed opposite them. It is arranged perpendicular to the main direction P.
La cloison 57 est avantageusement une tôle métallique, typiquement en un acier.The partition 57 is advantageously a sheet metal, typically made of steel.
La cloison 57 présente une épaisseur comprise entre 0,05 mm et 1 mm, de préférence comprise entre 0,075 mm et 0,3 mm, et valant typiquement 0,1 mm.The partition 57 has a thickness comprised between 0.05 mm and 1 mm, preferably comprised between 0.075 mm and 0.3 mm, and typically being 0.1 mm.
Dans l’exemple représenté, deux canaux de circulation 51 sont ménagés de chaque côté de la cloison 57. Chaque canal de circulation 51 forme des méandres couvrant approximativement la moitié de l’une des grandes faces 9.In the example shown, two circulation channels 51 are provided on each side of the partition 57. Each circulation channel 51 forms meanders covering approximately half of one of the large faces 9.
Les deux canaux de circulation 51 sont délimités entre trois séparations 49 de formes adaptées.The two circulation channels 51 are delimited between three separations 49 of suitable shapes.
En variante, les canaux de circulation 51 sont droits et s’étendent selon la direction d’élévation E, ou présentent toute autre forme.Alternatively, the circulation channels 51 are straight and extend along the elevation direction E, or have any other shape.
Le nombre de canaux de circulation 51 de chaque côté de la cloison 57 peut être différent de deux.The number of circulation channels 51 on each side of the partition 57 can be different from two.
Selon une variante, la cloison 57 n’est pas présente, le fluide caloporteur, dans chaque canal de circulation 51, étant en contact avec les grandes faces 9 des deux cellules de stockage d’électricité 7 délimitant l’interstice 19.According to a variant, the partition 57 is not present, the heat transfer fluid, in each circulation channel 51, being in contact with the large faces 9 of the two electricity storage cells 7 delimiting the gap 19.
Selon une autre variante, les séparations 49 sont des reliefs formés dans les grandes faces 9 des cellules de stockage d’électricité 7.According to another variant, the separations 49 are reliefs formed in the large faces 9 of the electricity storage cells 7.
Les canaux de circulation 51 ont une entrée 53 commune, ou chacun une entrée 53 qui lui est propre.The circulation channels 51 have a common entry 53, or each has an entry 53 of its own.
De la même façon, les canaux de circulation 51 ont une sortie 55 commune, ou chacun une sortie 55 qui lui est propre.Similarly, the circulation channels 51 have a common output 55, or each an output 55 of its own.
Il est à noter que les couches d’extrémité 35 de résine ne couvrent pas les grandes faces externes 20, au sens où elles ne sont pas directement en contact avec les grandes faces externes 20. Chaque couche d’extrémité 35 est en contact avec une cloison métallique 57, elle-même en contact avec des séparations plastiques 49, elles-mêmes en contact avec la grande face externe 20. Ainsi, des canaux de circulation 51 sont ménagés aussi le long des grandes faces externes 20, de manière à refroidir ces grandes faces.It should be noted that the end layers 35 of resin do not cover the large external faces 20, in the sense that they are not directly in contact with the large external faces 20. Each end layer 35 is in contact with a metal partition 57, itself in contact with plastic separations 49, themselves in contact with the large external face 20. Thus, circulation channels 51 are also provided along the large external faces 20, so as to cool these large faces.
En variante, les couches d’extrémité 35 couvrent les grandes faces externes 20, et sont directement en contact avec les grandes faces externes 20.Alternatively, the end layers 35 cover the large external faces 20, and are directly in contact with the large external faces 20.
La batterie 3 comprend encore un circuit 59 de refroidissement du ou de chaque ensemble 5, représenté schématiquement sur les figures 2 et 3.The battery 3 further comprises a circuit 59 for cooling the or each assembly 5, represented schematically in FIGS. 2 and 3.
Le circuit de refroidissement 59 comprend un collecteur amont 61 et, pour le ou chaque ensemble 5, au moins un canal de distribution 63 raccordé fluidiquement au collecteur amont 61 (
L’au moins un canal de distribution 63 s’étend selon la direction principale P et est ménagé entre le fond 21 et les faces inférieures 11 des cellules de stockage d’électricité 7. L’au moins un canal de distribution 63 distribue le fluide caloporteur dans les canaux de circulation 51 de tous les interstices 19 de l’ensemble 5.The at least one distribution channel 63 extends along the main direction P and is provided between the bottom 21 and the lower faces 11 of the electricity storage cells 7. The at least one distribution channel 63 distributes the fluid heat carrier in the circulation channels 51 of all the interstices 19 of the set 5.
Comme visible sur la
La couche inférieure 65 comprend une pluralité de bandes 67 s’étendant selon la direction principale P et délimitant entre elles l’au moins un canal de distribution 63.The lower layer 65 comprises a plurality of bands 67 extending along the main direction P and delimiting between them the at least one distribution channel 63.
Typiquement, le circuit de refroidissement 59 comprend un seul canal de distribution 63 par ensemble 5. La couche inférieure 65 comprend alors deux bandes 67, encadrant le canal de distribution 63 selon la direction secondaire S.Typically, the cooling circuit 59 comprises a single distribution channel 63 per assembly 5. The lower layer 65 then comprises two strips 67, surrounding the distribution channel 63 in the secondary direction S.
La couche inférieure 65 est venue de matière avec les couches d’extrémité 35 et les couches latérales 33.The bottom layer 65 is made in one piece with the end layers 35 and the side layers 33.
Chaque bande 67 s’étend selon toute la longueur de l’ensemble 5 suivant la direction principale P.Each strip 67 extends along the entire length of the assembly 5 along the main direction P.
Le canal de distribution 63 est ouvert une extrémité amont et fermé à une extrémité aval par un pont de matière 69 raccordant les deux bandes 67 l’une à l’autre. L’extrémité amont communique fluidiquement avec le collecteur amont 61.The distribution channel 63 is open at an upstream end and closed at a downstream end by a material bridge 69 connecting the two strips 67 to each other. The upstream end communicates fluidly with the upstream manifold 61.
Comme visible sur la
Le canal de refroidissement 51 comporte encore un collecteur aval 71 et, pour chaque ensemble 5, un sous-collecteur 73 de collecte du fluide caloporteur, raccordé fluidiquement au collecteur aval 71. Les canaux de circulation 51 de tous les interstices 19 d’un même ensemble 5 débouchent dans le sous-collecteur 73 associé audit ensemble 5.The cooling channel 51 further comprises a downstream collector 71 and, for each assembly 5, a sub-collector 73 for collecting the heat transfer fluid, fluidly connected to the downstream collector 71. The circulation channels 51 of all the interstices 19 of the same set 5 open into the sub-collector 73 associated with said set 5.
Les sous-collecteurs 73 de tous les ensembles 5 sont raccordés en parallèle au collecteur aval 71.The sub-collectors 73 of all sets 5 are connected in parallel to the downstream collector 71.
Le sous-collecteur 73 associé à un ensemble 5 s’étend suivant la direction principale P, au-dessus des faces supérieures 13.The sub-collector 73 associated with a set 5 extends along the main direction P, above the upper faces 13.
Plus précisément, le sous-collecteur de collecte 73 étant délimité entre les faces supérieures 13 des cellules de stockage d’électricité 7 et un capot 75 posé sur lesdites faces supérieures 13 (figures 2, 3).More specifically, the collection sub-collector 73 being delimited between the upper faces 13 of the electricity storage cells 7 and a cover 75 placed on said upper faces 13 (FIGS. 2, 3).
Le collecteur amont 61 et le collecteur aval 71 sont ménagés le long du bord périphérique du fond 21.The upstream manifold 61 and the downstream manifold 71 are provided along the peripheral edge of the bottom 21.
Selon un exemple de réalisation, le collecteur amont 61 est raccordé fluidiquement à une entrée 77 de fluide caloporteur dans la batterie 3, et le collecteur aval 71 est raccordé fluidiquement à une sortie de fluide caloporteur 79 hors de la batterie 3.According to an exemplary embodiment, the upstream manifold 61 is fluidically connected to a heat transfer fluid inlet 77 in the battery 3, and the downstream manifold 71 is fluidically connected to a heat transfer fluid outlet 79 outside the battery 3.
L’entrée 77 et la sortie 79 sont prévues pour être raccordées à un circuit de refroidissement embarqué à bord du véhicule 1, comportant typiquement un organe de circulation du fluide caloporteur et un échangeur de chaleur. L’échangeur de chaleur est prévu pour évacuer la chaleur générée par la batterie de stockage d’électricité 3. L’organe de circulation met en mouvement le fluide caloporteur. Son refoulement est raccordé fluidiquement à l’entrée 77, et son aspiration à la sortie 79.The inlet 77 and the outlet 79 are designed to be connected to a cooling circuit on board the vehicle 1, typically comprising a coolant fluid circulation device and a heat exchanger. The heat exchanger is provided to evacuate the heat generated by the electricity storage battery 3. The circulation member sets the heat transfer fluid in motion. Its discharge is fluidically connected to inlet 77, and its suction to outlet 79.
En variante, l’échangeur de chaleur et l’organe de circulation sont intégrés dans la batterie de stockage d’électricité 3. Dans ce cas, le collecteur aval 71 est raccordé fluidiquement à une entrée de l’échangeur de chaleur, le collecteur amont 61 étant raccordé fluidiquement au refoulement de l’organe de circulation. L’aspiration de l’organe de circulation est raccordée à la sortie de l’échangeur de chaleur.As a variant, the heat exchanger and the circulation member are integrated into the electricity storage battery 3. In this case, the downstream collector 71 is fluidically connected to an inlet of the heat exchanger, the upstream collector 61 being fluidly connected to the discharge of the circulation member. The suction of the circulator is connected to the outlet of the heat exchanger.
Le fluide caloporteur est typiquement un liquide diélectrique, par exemple une huile. En variante, le fluide caloporteur est un gaz.The heat transfer fluid is typically a dielectric liquid, for example an oil. Alternatively, the heat transfer fluid is a gas.
Comme visible sur les figures 2 et 3, le collecteur amont 61 est délimité entre un insert d’extrémité amont 81 et les renforts d’extrémité 29 situés aux extrémités amont des compartiments 25.As visible in Figures 2 and 3, the upstream manifold 61 is delimited between an upstream end insert 81 and the end reinforcements 29 located at the upstream ends of the compartments 25.
Sur les figures 2 et 3, les renforts d’extrémité 29 sont représentés par une surface continue, les solutions de continuité entre eux n’étant pas représentées.In Figures 2 and 3, the end reinforcements 29 are represented by a continuous surface, the solutions of continuity between them not being represented.
Le couvercle 23 comprend un fond supérieur 83 et un bord tombé 85 entourant le fond supérieur 83 et faisant saillie à partie de celui-ci vers le fond 21.The cover 23 comprises an upper bottom 83 and a flange 85 surrounding the upper bottom 83 and projecting from the latter towards the bottom 21.
Le bord tombé 85 s’évase légèrement à partir du fond supérieur 83.The flange 85 flares out slightly from the top bottom 83.
Le bord tombé 85 se prolonge par une collerette sortante 87, plaquée contre le fond 21 et fixée à celui-ci.The flange 85 is extended by an outgoing flange 87, pressed against the bottom 21 and fixed thereto.
Le fond supérieur 83 est placé immédiatement au-dessus des ensembles 5.The upper bottom 83 is placed immediately above the sets 5.
L’insert d’extrémité amont 81 est une plaque de faible épaisseur, dans un matériau possiblement de faible densité , avec une grande face plaquée contre le bord tombé 85 et une autre grande face plaquée contre les renforts d’extrémité 35 situés aux extrémités amont des compartiments 25.The upstream end insert 81 is a thin plate, in a possibly low density material, with a large face pressed against the flange 85 and another large face pressed against the end reinforcements 35 located at the upstream ends. compartments 25.
Le collecteur amont 61 est un canal creusé dans la grande face de la plaque qui est en appui contre les renforts d’extrémité 29.The upstream manifold 61 is a channel dug in the large face of the plate which rests against the end reinforcements 29.
Des orifices 88 visibles sur la
De la même manière, le collecteur aval 71 est délimité entre un insert d’extrémité aval 89 et les renforts d’extrémité 29 situés aux extrémités aval des compartiments 25.In the same way, the downstream manifold 71 is delimited between a downstream end insert 89 and the end reinforcements 29 located at the downstream ends of the compartments 25.
L’insert d’extrémité aval 89 est une plaque de faible épaisseur, dans un matériau possiblement de faible densité, avec une grande face plaquée contre le bord tombé 85 et une autre grande face plaquée contre les renforts d’extrémité 29 situés aux extrémités aval des compartiments 25.The downstream end insert 89 is a thin plate, in a possibly low density material, with a large face pressed against the flange 85 and another large face pressed against the end reinforcements 29 located at the downstream ends. compartments 25.
Le collecteur aval 71 est en U. Il comprend, comme visible sur la
Les sous-collecteurs de collecte 73 débouchent dans le canal supérieur 71s.The collection sub-collectors 73 open into the upper channel 71s.
Le canal inférieur 71i est raccordé fluidiquement à la sortie 79.The lower channel 71i is fluidically connected to the outlet 79.
Dans l’exemple représenté, le fond 21 est rectangulaire. Les ensembles 5 et les compartiments 25 constituent un bloc parallélépipédique.In the example shown, the bottom 21 is rectangular. The assemblies 5 and the compartments 25 constitute a parallelepipedic block.
L’insert d’extrémité amont 81 et l’insert d’extrémité aval 89 sont plaqués le long de deux côtés opposés de ce bloc. Ils s’étendent l’un et l’autre selon la direction secondaire S.The upstream end insert 81 and the downstream end insert 89 are clad along two opposite sides of this block. They both extend along the secondary direction S.
La batterie 3 comporte encore deux inserts supplémentaires 91 et 93, plaqués contre les deux autres côtés du bloc et s’étendant l’un et l’autre selon la direction principale P.Battery 3 further comprises two additional inserts 91 and 93, pressed against the other two sides of the block and extending one and the other along the main direction P.
Le bord tombé 85 comporte quatre pans sensiblement rectilignes 95, 97, 99, 101, chaque pan étant perpendiculaire aux deux pans qui l’encadrent.The dropped edge 85 comprises four substantially rectilinear sections 95, 97, 99, 101, each section being perpendicular to the two sections which frame it.
Les pans 95 et 99 sont plaqués respectivement contre l’insert d’extrémité amont 81 et l’insert d’extrémité aval 89.The flats 95 and 99 are pressed respectively against the upstream end insert 81 and the downstream end insert 89.
Les pans 97 et 101 sont plaqués respectivement contre les inserts supplémentaires 91 et 93.The sides 97 and 101 are pressed respectively against the additional inserts 91 and 93.
Les inserts supplémentaires 91 et 93 ont des formes similaires à celles des inserts d’extrémité amont et aval 81 et 89. Chaque insert supplémentaire 91, 93 présente la forme d’une plaque de faible épaisseur, dans un matériau possiblement de faible densité, avec une grande face plaquée contre le bord tombé 85 et une autre grande face plaquée contre un renfort latéral 27 délimitant un compartiment 25 situé en bout de la ligne d’ensembles 5.The additional inserts 91 and 93 have shapes similar to those of the upstream and downstream end inserts 81 and 89. Each additional insert 91, 93 has the shape of a thin plate, in a possibly low density material, with a large face pressed against the flange 85 and another large face pressed against a lateral reinforcement 27 delimiting a compartment 25 located at the end of the line of assemblies 5.
Les inserts sont par exemple en polyuréthane, en polyéthylène expansé ou encore en polystyrène.The inserts are for example made of polyurethane, expanded polyethylene or even polystyrene.
L’entrée 77 et la sortie 79 sont ménagées dans le pan 97 du bord tombé 85.The entrance 77 and the exit 79 are provided in the face 97 of the flange 85.
L’insert supplémentaire 91 comporte des orifices 103 et 105 placés en coïncidence avec l’entrée 77 et la sortie 79 respectivement, et communiquant fluidiquement avec l’entrée 77 et la sortie 79.The additional insert 91 comprises orifices 103 and 105 placed in coincidence with the inlet 77 and the outlet 79 respectively, and communicating fluidically with the inlet 77 and the outlet 79.
Des canaux 107, 109 sont creusés dans la grande face de l’insert supplémentaire 91 tournée vers le renfort latéral 27.Channels 107, 109 are dug in the large face of the additional insert 91 facing the side reinforcement 27.
L’orifice 103 débouche à une extrémité du canal 107, l’extrémité opposée du canal 107 étant raccordée fluidiquement au collecteur amont 61.Orifice 103 opens at one end of channel 107, the opposite end of channel 107 being fluidly connected to upstream manifold 61.
L’orifice 105 débouche à une extrémité du canal 109, l’extrémité opposée du canal 109 étant raccordée fluidiquement au collecteur aval 71, et plus précisément au canal inférieur 71i.The orifice 105 opens at one end of the channel 109, the opposite end of the channel 109 being fluidically connected to the downstream manifold 71, and more precisely to the lower channel 71i.
Ainsi, le fluide caloporteur sortant des sous-collecteurs de collecte 73 est collecté dans le canal supérieur 71s. Il est dirigé suivant la direction secondaire S à l’opposé de la sortie 79. Il circule ensuite dans le canal inférieur 71i, suivant la direction secondaire S vers de la sortie 79, puis dans le canal 109. Il passe ensuite à travers l’orifice 105 et la sortie 79.Thus, the heat transfer fluid leaving the collection sub-collectors 73 is collected in the upper channel 71s. It is directed in the secondary direction S opposite the outlet 79. It then circulates in the lower channel 71i, in the secondary direction S towards the outlet 79, then in the channel 109. It then passes through the port 105 and outlet 79.
Un tel cheminement fait que chaque goutte de fluide caloporteur suit un parcours de même longueur à travers la batterie, quel que soit l’ensemble 5 traversé.Such a path causes each drop of heat transfer fluid to follow a path of the same length through the battery, regardless of the assembly 5 crossed.
La batterie 3 comporte encore des barres de blocage 111 du ou de chaque ensemble 5, rigidement fixées aux renforts latéraux 27 et faisant saillie au-dessus des faces supérieures 13 des cellules de stockage d’électricité 7 (
Les barres de blocage 111 sont agencées de manière à bloquer le ou chaque ensemble 5 en position suivant la direction d’élévation E.The locking bars 111 are arranged so as to lock the or each assembly 5 in position in the direction of elevation E.
La batterie 3 comporte une barre de blocage 111 de chaque côté du ensemble 5, c’est-à-dire de part et d’autre de l’ensemble 5 selon la direction secondaire S.Battery 3 has a blocking bar 111 on each side of assembly 5, that is to say on either side of assembly 5 in the secondary direction S.
Une barre de blocage 111 disposée entre deux ensembles 5 est agencée pour bloquer en position les deux ensembles 5 à la fois.A locking bar 111 arranged between two sets 5 is arranged to lock the two sets 5 in position at the same time.
Chaque barre de blocage 111 s’étend suivant la direction principale P, sur toute la longueur de l’ensemble 5.Each blocking bar 111 extends in the main direction P, over the entire length of the assembly 5.
Chaque barre de blocage 111 comporte un profil métallique 113, et un revêtement 115 en une résine.Each locking bar 111 comprises a metal profile 113, and a coating 115 in a resin.
La résine 115 est avantageusement identique à celle couvrant les cellules de stockage d’électricité 7.The resin 115 is advantageously identical to that covering the electricity storage cells 7.
La résine 115 couvre tout le profil métallique 113, à l’exception de la ligne de contact entre le profil métallique 113 et le renfort latéral 27.The resin 115 covers the entire metal profile 113, except for the line of contact between the metal profile 113 and the side reinforcement 27.
La résine 115 permet de protéger les cellules de stockage d’électricité 7 de toutes agressions mécaniques, d’éviter les contacts métal/métal, et aussi d’éviter les courts-circuits entre la partie métallique des barres de blocage 111 et les électrodes des cellules de stockage d’électricité 7.The resin 115 makes it possible to protect the electricity storage cells 7 from all mechanical attacks, to avoid metal/metal contacts, and also to avoid short circuits between the metal part of the blocking bars 111 and the electrodes of the electricity storage cells 7.
Dans l’exemple représenté, la barre de blocage 111 a une section en U, avec un pan central plat 117 et deux pans latéraux 119 agencés de part et d’autre du pan central 117.In the example shown, the blocking bar 111 has a U-section, with a flat central panel 117 and two side panels 119 arranged on either side of the central panel 117.
La barre de blocage 111 repose sur le renfort latéral 27.The locking bar 111 rests on the side reinforcement 27.
Plus précisément, le profil métallique 113 repose sur un bord supérieur 121 du renfort latéral 27.More specifically, the metal profile 113 rests on an upper edge 121 of the side reinforcement 27.
La barre de blocage 111 est agencée entre les capots 75 couvrant les ensembles 5 situés de part et d’autre de la barre de blocage 111. Ces capots 75 sont en appui contre les pans latéraux 119.The locking bar 111 is arranged between the covers 75 covering the assemblies 5 located on either side of the locking bar 111. These covers 75 bear against the side panels 119.
Pour permettre la fixation de la barre de blocage 111 au renfort latéral 27, la barre de blocage 111 comporte des orifices oblongs 123, le renfort latéral 27 comportant des languettes 125 engagés dans les orifices oblongs 123.To allow the fixing of the locking bar 111 to the lateral reinforcement 27, the locking bar 111 comprises oblong orifices 123, the lateral reinforcement 27 comprising tabs 125 engaged in the oblong orifices 123.
Les orifices oblongs 123 sont allongés suivant la direction principale P. Ils sont régulièrement espacés suivant la direction principale P.The oblong orifices 123 are elongated in the main direction P. They are regularly spaced in the main direction P.
Les orifices oblongs 123 sont ménagés dans le pan central plat 117.The oblong orifices 123 are formed in the flat central panel 117.
Les languettes 125 font saillie vers le haut à partir du bord supérieur 121.Tabs 125 project upward from top edge 121.
Chaque languette 125 comporte une partie centrale 127 venue de matière avec le renfort latéral 27, et deux oreilles 129 pliables solidaires de la partie centrale 127.Each tongue 125 comprises a central part 127 made in one piece with the lateral reinforcement 27, and two foldable lugs 129 integral with the central part 127.
Les oreilles 129 et la partie centrale 127 sont initialement dans le plan du renfort latéral 27, c’est-à-dire dans un plan contenant la direction principale P et la direction d’élévation E.The ears 129 and the central part 127 are initially in the plane of the lateral reinforcement 27, that is to say in a plane containing the main direction P and the elevation direction E.
Pour réaliser la fixation de la barre de blocage 111 au renfort latéral 27, la barre de blocage 111 est d’abord posée sur le renfort latéral 27, les languettes 125 s’engageant chacune dans un orifice oblong 123.To secure the locking bar 111 to the side reinforcement 27, the locking bar 111 is first placed on the side reinforcement 27, the tabs 125 each engaging in an oblong hole 123.
Puis, les oreilles 129 de chaque languette 125 sont pliées, de telle sorte que chaque oreille 129 soit inclinée par rapport à la direction principale P.Then, the ears 129 of each tongue 125 are bent, so that each ear 129 is inclined with respect to the main direction P.
Comme illustré sur la
Avantageusement, des sangles 131 d’extraction du ou de chaque ensemble 5 hors de son compartiment 25 sont noyées dans la résine 31 (
Les sangles 131 comportent des parties extrémités 133 sortant de la résine 31, et susceptibles d’être saisies par un opérateur.The straps 131 have end parts 133 coming out of the resin 31, and capable of being gripped by an operator.
Les parties d’extrémité 133 sortent par exemple des couches d’extrémité 35, du côté des faces supérieures 13 des cellules de stockage d’électricité 7.The end parts 133 come out for example from the end layers 35, on the side of the upper faces 13 of the electricity storage cells 7.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’une batterie de stockage d’électricité.According to a second aspect, the invention relates to a method for manufacturing an electricity storage battery.
Ce procédé est spécialement adapté pour la fabrication de la batterie de stockage d’électricité 3 décrite plus haut. Inversement, la batterie 3 est conçue pour être obtenue selon le procédé qui va être décrit.This process is specially adapted for the manufacture of the electricity storage battery 3 described above. Conversely, the battery 3 is designed to be obtained according to the method which will be described.
Le procédé comprend les étapes suivantes :The process includes the following steps:
1/ obtention d’un ensemble 5, l’étape d’obtention de l’ensemble 5 comprenant les sous-étapes suivantes :1/ obtaining a set 5, the step for obtaining set 5 comprising the following sub-steps:
11/ obtention d’une pluralité de cellules de stockage d’électricité 7 ayant chacune deux grandes faces 9 perpendiculaires à une direction principale P et deux faces latérales 17 raccordant les deux grandes faces 9 l’une à l’autre, les deux faces latérales 17 étant opposées l’une à l’autre, les cellules de stockage d’électricité 7 étant alignées suivant la direction principale P et formant un alignement, deux des cellules de stockage d’électricité 7 étant placées aux extrémités de l’alignement et ayant chacune une grande face externe 20 tournée à l’opposé de la cellule de stockage d’électricité 7 voisine ;11/ obtaining a plurality of electricity storage cells 7 each having two large faces 9 perpendicular to a main direction P and two side faces 17 connecting the two large faces 9 to each other, the two side faces 17 being opposite one another, the electricity storage cells 7 being aligned in the main direction P and forming an alignment, two of the electricity storage cells 7 being placed at the ends of the alignment and having each a large outer face 20 facing away from the neighboring electricity storage cell 7;
12/ formation d’une résine 31 solidaire des cellules de stockage d’électricité 7, la résine 31 comprenant deux couches latérales 33 couvrant les faces latérales 17 des cellules de stockage d’électricité 7 et/ou deux couches d’extrémité 35 couvrant les grandes faces externes 20 ;12/ formation of a resin 31 integral with the electricity storage cells 7, the resin 31 comprising two side layers 33 covering the side faces 17 of the electricity storage cells 7 and/or two end layers 35 covering the large outer faces 20;
2/ obtention, pour le ou chaque ensemble 5, d’un compartiment 25 de réception comprenant deux renforts latéraux 27 en vis-à-vis l’un de l’autre et/ou deux renforts d’extrémité 29 en vis-à-vis l’un de l’autre ;2/ obtaining, for the or each assembly 5, a receiving compartment 25 comprising two side reinforcements 27 facing each other and/or two end reinforcements 29 facing each other live from each other;
3/ engagement du ou de chaque ensemble 5 dans le compartiment 25 correspondant avec les couches latérales 33 en appui contre les renforts latéraux 27 et/ou les couches d’extrémité 35 en appui contre les renforts d’extrémité 29.3/ engagement of the or each set 5 in the corresponding compartment 25 with the side layers 33 pressing against the side reinforcements 27 and/or the end layers 35 pressing against the end reinforcements 29.
Les cellules de stockage d’électricité 7 sont comme décrit plus haut.The electricity storage cells 7 are as described above.
La résine 31 est comme décrit plus haut.Resin 31 is as described above.
Les ensembles 5 sont comme décrit plus haut.Sets 5 are as described above.
A la sous-étape 12/, la résine 31 est de préférence surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité 7.In sub-step 12/, resin 31 is preferably overmolded onto electricity storage cells 7.
Pour ce faire, l’alignement de cellules de stockage d’électricité 7 est placé dans la cavité d’un moule. La cavité est délimitée par des parois latérales destinées à former les surfaces libres latérales 37 et des parois d’extrémité destinées à former les surfaces libres d’extrémité 43.To do this, the row of electricity storage cells 7 is placed in the cavity of a mold. The cavity is delimited by side walls intended to form the free side surfaces 37 and end walls intended to form the free end surfaces 43.
La résine 31 est injectée dans la cavité, entre l’alignement de cellules de stockage d’électricité 7 et les parois de la cavité.The resin 31 is injected into the cavity, between the alignment of electricity storage cells 7 and the walls of the cavity.
La batterie présente de multiples avantages.The battery has many advantages.
Du fait que la résine est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité, les tolérances de dimensions en longueur et en largeur de l’ensemble sont réduites. La tolérance de dimension en longueur notamment est beaucoup plus faible que la somme des tolérances individuelles de chaque cellule de stockage d’électricité. Ceci contribue à garantir une insertion facile de l’ensemble dans le compartiment correspondant.Because the resin is overmolded on the electricity storage cells, the dimensional tolerances in length and width of the assembly are reduced. The length dimension tolerance in particular is much lower than the sum of the individual tolerances of each electricity storage cell. This helps to ensure easy insertion of the assembly into the corresponding compartment.
Le fait que les couches latérales soient en appui simple contre les renforts latéraux sans fixation physico-chimique, et/ou que les couches d’extrémité soient en appui simple contre les renforts d’extrémité sans fixation physico-chimique, permet un remplacement aisé de l’ensemble 5, le cas échéant.The fact that the side layers bear simply against the side reinforcements without physico-chemical fixing, and/or that the end layers bear simply against the end reinforcements without physico-chemical fixing, allows easy replacement of Set 5, if applicable.
Du fait que les surfaces libres latérales et/ou les surfaces libres d’extrémité ont des zones en retrait et des zones en saillie par rapport aux zones en retrait, il est possible de contrôler finement la résistance à l’enfoncement des couches de résine, c’est-à-dire la force à exercer pour comprimer la couche de résine d’une épaisseur donnée. Ceci est important pour faciliter l’insertion de l’ensemble. Ceci est également particulièrement important pour contrôler la respiration des cellules de stockage d’électricité.Because the lateral free surfaces and/or the free end surfaces have recessed zones and projecting zones with respect to the recessed zones, it is possible to finely control the resistance to depression of the resin layers, that is to say the force to be exerted to compress the layer of resin to a given thickness. This is important to facilitate the insertion of the assembly. This is also particularly important for controlling the respiration of electricity storage cells.
L’utilisation de séparations placés dans les interstices permet de délimiter des canaux de circulation de fluide caloporteur en contact avec les grandes faces des cellules de stockage d’électricité, garantissant ainsi un refroidissement efficace des cellules de stockage d’électricité.The use of separations placed in the interstices makes it possible to delimit heat transfer fluid circulation channels in contact with the large faces of the electricity storage cells, thus guaranteeing efficient cooling of the electricity storage cells.
Le fait de réaliser au moins un canal de distribution entre le fond et les faces inférieures des cellules de stockage d’électricité permet de distribuer commodément le fluide caloporteur dans les canaux de circulation de tous les interstices.The fact of making at least one distribution channel between the bottom and the lower faces of the electricity storage cells makes it possible to conveniently distribute the heat transfer fluid in the circulation channels of all the interstices.
Le fait que la résine comprenne une couche inférieure couvrant les faces inférieures des cellules de stockage d’électricité, la couche inférieure comprenant une pluralité de bandes s’étendant selon la direction principale et délimitant entre elles l’au moins un canal de distribution, permet d’obtenir de manière commode et économique l’au moins un canal de distribution.The fact that the resin comprises a lower layer covering the lower faces of the electricity storage cells, the lower layer comprising a plurality of bands extending along the main direction and delimiting between them the at least one distribution channel, allows to conveniently and economically obtain the at least one distribution channel.
Le fait de délimiter les sous-collecteurs de collecte entre les faces supérieures des cellules de stockage d’électricité et des capots posés sur lesdites faces supérieures permet de réaliser de manière commode les sous-collecteurs de collecte.Delimiting the collection sub-collectors between the upper faces of the electricity storage cells and covers placed on said upper faces makes it possible to conveniently produce the collection sub-collectors.
De même, le fait de délimiter le collecteur amont/aval entre un insert d’extrémité amont/aval et les renforts d’extrémités situés à une extrémité amont/aval des compartiments permet de réaliser de manière commode les collecteurs amont/aval.Similarly, the fact of delimiting the upstream/downstream manifold between an upstream/downstream end insert and the end reinforcements located at an upstream/downstream end of the compartments makes it possible to conveniently produce the upstream/downstream manifolds.
Les barres de blocage, rigidement fixées aux renforts latéraux et faisant saillie au-dessus des faces supérieures des cellules de stockage d’électricité, sont une manière simple et commode de bloquer en position les ensembles selon la direction d’élévation.Blocking bars, rigidly attached to the side braces and projecting above the upper faces of the electricity storage cells, are a simple and convenient way to block the assemblies in position according to the direction of elevation.
Les sangles d’extraction noyées dans la résine permettent d’extraire facilement les ensembles hors de leurs compartiments respectifs.The extraction straps embedded in the resin allow the sets to be easily extracted from their respective compartments.
Claims (11)
le ou chaque ensemble (5) comportant :
- une pluralité de cellules de stockage d’électricité (7) ayant chacune deux grandes faces (9) perpendiculaires à une direction principale (P) et deux faces latérales (17) raccordant les deux grandes faces (9) l’une à l’autre, les deux faces latérales (17) étant opposées l’une à l’autre, les cellules de stockage d’électricité (7) étant alignées suivant la direction principale (P) et formant un alignement, deux des cellules de stockage d’électricité (7) étant placées aux extrémités de l’alignement et ayant chacune une grande face externe (20) tournée à l’opposé de la cellule de stockage d’électricité (7) voisine ;
- une résine (31) solidaire des cellules de stockage d’électricité (7), la résine (31) comprenant deux couches latérales (33) au droit des faces latérales (17) des cellules de stockage d’électricité (7) et/ou deux couches d’extrémité (35) au droit des grandes faces externes (20);
le compartiment (25) correspondant comprenant deux renforts latéraux (27) en vis-à-vis l’un de l’autre et/ou deux renforts d’extrémité (29) en vis-à-vis l’un de l’autre, l’ensemble (5) étant engagé dans le compartiment (25) avec les couches latérales (33) en appui contre les renforts latéraux (27) et/ou les couches d’extrémité (35) en appui contre les renforts d’extrémité (29).Electricity storage battery (3) comprising at least one assembly (5) and a receiving compartment (25) for the or each assembly (5);
the or each set (5) comprising:
- a plurality of electricity storage cells (7) each having two large faces (9) perpendicular to a main direction (P) and two side faces (17) connecting the two large faces (9) to each other another, the two side faces (17) being opposite each other, the electricity storage cells (7) being aligned in the main direction (P) and forming an alignment, two of the storage cells of electricity (7) being placed at the ends of the alignment and each having a large outer face (20) facing away from the neighboring electricity storage cell (7);
- a resin (31) secured to the electricity storage cells (7), the resin (31) comprising two side layers (33) in line with the side faces (17) of the electricity storage cells (7) and/ or two end layers (35) in line with the large outer faces (20);
the corresponding compartment (25) comprising two side reinforcements (27) facing each other and/or two end reinforcements (29) facing each other , the assembly (5) being engaged in the compartment (25) with the side layers (33) bearing against the side reinforcements (27) and/or the end layers (35) bearing against the end reinforcements (29).
dans laquelle l’ensemble (5) comprend, dans chaque interstice (19), une pluralité de séparations (49), délimitant entre elles, au moins un canal de circulation (51) d’un fluide caloporteur en contact avec les grandes faces (9) délimitant l’interstice (19) ;
et dans laquelle la batterie (3) comprend :
- un fond (21) s’étendant sous les cellules de stockage d’électricité (7), en vis-à-vis de faces inférieures (11) des cellules de stockage d’électricité (7) ;
- un circuit (59) de refroidissement du ou de chaque ensemble (5), avec un collecteur amont (61), et, pour le ou chaque ensemble (5), au moins un canal de distribution (63) raccordé fluidiquement au collecteur amont (61), l’au moins un canal de distribution (63) s’étendant selon la direction principale (P) et étant ménagé entre le fond (21) de la batterie (3) et les faces inférieurs (11) des cellules de stockage d’électricité (7), l’au moins un canal de distribution (63) distribuant le fluide caloporteur dans les canaux de circulation (51) de tous les interstices (19).Battery according to any one of the preceding claims, in which two electricity storage cells (7) adjacent in alignment have facing large faces (9) separated from each other by a gap (19);
in which the assembly (5) comprises, in each interstice (19), a plurality of separations (49), delimiting between them, at least one circulation channel (51) for a heat transfer fluid in contact with the large faces ( 9) delimiting the gap (19);
and wherein the battery (3) comprises:
- a bottom (21) extending under the electricity storage cells (7), vis-à-vis the lower faces (11) of the electricity storage cells (7);
- a circuit (59) for cooling the or each assembly (5), with an upstream manifold (61), and, for the or each assembly (5), at least one distribution channel (63) fluidly connected to the upstream manifold (61), the at least one distribution channel (63) extending along the main direction (P) and being arranged between the bottom (21) of the battery (3) and the lower faces (11) of the cells of electricity storage (7), the at least one distribution channel (63) distributing the heat transfer fluid in the circulation channels (51) of all the interstices (19).
1/ obtention d’un ensemble (5), l’étape d’obtention de l’ensemble (5) comprenant les sous-étapes suivantes :
11/ obtention d’une pluralité de cellules de stockage d’électricité (7) ayant chacune deux grandes faces (9) perpendiculaires à une direction principale (P) et deux faces latérales (17) raccordant les deux grandes faces (9) l’une à l’autre, les deux faces latérales (17) étant opposées l’une à l’autre, les cellules de stockage d’électricité (7) étant alignées suivant la direction principale (P) et formant un alignement, deux des cellules de stockage d’électricité (7) étant placées aux extrémités de l’alignement et ayant chacune une grande face externe (20) tournée à l’opposé de la cellule de stockage d’électricité (7) voisine ;
12/ formation d’une résine (31) solidaire des cellules de stockage d’électricité (7), la résine (31) comprenant deux couches latérales (33) au droit des faces latérales (17) des cellules de stockage d’électricité (7) et/ou deux couches d’extrémité (35) au droit des grandes faces externes (20) ;
2/ obtention, pour le ou chaque ensemble (5), d’un compartiment (25) de réception comprenant deux renforts latéraux (27) en vis-à-vis l’un de l’autre et/ou deux renforts d’extrémité (29) en vis-à-vis l’un de l’autre ;
3/ engagement du ou de chaque ensemble (5) dans le compartiment (25) correspondant avec les couches latérales (33) en appui contre les renforts latéraux (27) et/ou les couches d’extrémité (35) en appui contre les renforts d’extrémité (29).A method of manufacturing an electricity storage battery (3), the method comprising the following steps:
1/ obtaining a set (5), the step of obtaining the set (5) comprising the following sub-steps:
11/ obtaining a plurality of electricity storage cells (7) each having two large faces (9) perpendicular to a main direction (P) and two side faces (17) connecting the two large faces (9) to each other, the two side faces (17) being opposite each other, the electricity storage cells (7) being aligned along the main direction (P) and forming an alignment, two of the cells electricity storage cells (7) being placed at the ends of the alignment and each having a large outer face (20) facing away from the neighboring electricity storage cell (7);
12/ formation of a resin (31) integral with the electricity storage cells (7), the resin (31) comprising two side layers (33) in line with the side faces (17) of the electricity storage cells ( 7) and/or two end layers (35) in line with the large outer faces (20);
2/ obtaining, for the or each assembly (5), a receiving compartment (25) comprising two side reinforcements (27) facing each other and/or two end reinforcements (29) facing each other;
3/ engagement of the or each assembly (5) in the corresponding compartment (25) with the side layers (33) pressing against the side reinforcements (27) and/or the end layers (35) pressing against the reinforcements end (29).
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| WO2020110447A1 (en) * | 2018-11-28 | 2020-06-04 | 三洋電機株式会社 | Battery module |
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