FR3123158A1 - Batterie de stockage d’électricité et procédé de fabrication correspondant - Google Patents

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Frédéric Greber
Kilian FOERNER
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Faurecia Systemes dEchappement SAS
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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 : 4

Description

Batterie de stockage d’électricité et procédé de fabrication correspondant
La présente invention concerne en général les batteries de stockage d’électricité.
Le refroidissement de la batterie de stockage d’électricité est critique pour certaines situations de vie de la batterie, notamment lors des recharges rapides.
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.
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.
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.
Une telle opération reste néanmoins compliquée, longue, et demande l’utilisation d’outils spéciaux.
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.
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;
le ou chaque ensemble comportant :
- 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 ;
- 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;
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
La même chose est vraie concernant la largeur de l’ensemble.
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.
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.
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.
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.
La batterie peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- la résine est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité ;
- 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 ;
- 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 ;
- 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;
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;
et dans laquelle la batterie comprend :
- un fond s’étendant sous les cellules de stockage d’électricité, en vis-à-vis de faces inférieures des cellules de stockage d’électricité;
- 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 ;
- 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 ;
- 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 ;
- 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 ;
- 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 ;
- des sangles d’extraction du ou de chaque ensemble hors de son compartiment sont noyées dans la résine.
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 :
1/ obtention d’un ensemble, l’étape d’obtention de l’ensemble comprenant les sous-étapes suivantes :
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 ;
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;
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 ;
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.
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.
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 :
- la est une représentation schématique simplifiée d’un véhicule automobile équipé d’une batterie de stockage d’électricité selon l’invention ;
- la est une vue en perspective de la batterie de stockage d’électricité de la , une partie du couvercle n’étant pas représentée pour laisser apparaître certains composants internes de la batterie ;
- la est une vue en perspective de la batterie de la , sous un autre angle d’incidence, certains composants étant représentés séparés du châssis ;
- la est une vue en perspective d’un ensemble de la batterie des figures 1 à 3, les composants de cet ensemble étant représentés séparés les uns des autres ;
- la est une vue en perspective de l’ensemble de la , considéré sous un autre angle d’incidence pour faire apparaître la surface inférieure de l’ensemble ;
- la est une vue en perspective du compartiment de réception de l’ensemble des figures 4 et 5, avant insertion de cet ensemble ;
- la est une vue en perspective et en coupe d’une barre de blocage des cellules de stockage d’électricité et de deux capots placés au-dessus de deux ensembles de la batterie des figures 1 à 6 ; et
- la est une vue en perspective similaire à celle de la , l’ensemble étant représenté assemblé, pour une variante de réalisation dans laquelle des sangles de préhension sont noyées dans la résine.
Le véhicule 1 représenté sur la est équipé d’une batterie de stockage d’électricité 3.
Ce véhicule 1 est typiquement un véhicule automobile, par exemple une voiture, un bus, un camion, 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…
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.
Chaque cellule de stockage d’électricité 7 présente deux grandes faces 9 perpendiculaires à une direction principale P (figures 3 et 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.
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.
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.
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.
Les faces inférieure et supérieure 11, 13 sont perpendiculaires à une direction d’élévation E matérialisée sur la . Les faces latérales 17 sont perpendiculaires à une direction secondaire S matérialisée sur les figures 3 et 4.
La direction d’élévation E, la direction secondaire S et la direction principale P sont perpendiculaires entre elles.
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.
Le dessus, le dessous, la hauteur, les côtés supérieur et inférieur s’entendent selon la direction d’élévation E dans la présente 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.
Deux cellules de stockage d’électricité 7 voisines dans l’alignement ont des grandes faces 9 en vis-à-vis.
Ces grandes faces 9 sont séparées l’une de l’autre par un interstice 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.
Chaque interstice 19 s’étend sensiblement dans un plan perpendiculaire à la direction principale 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.
Les faces supérieures 13 portant les contacts électriques 15 sont tournées du même côté et sont alignées suivant la direction principale 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.
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).
De même, les faces inférieures 11 sont alignées suivant la direction principale P et s’inscrivent sensiblement dans un même plan inférieur.
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.
Comme visible sur la , la batterie de stockage d’électricité 3 comporte typiquement plusieurs ensembles 5 de cellules de stockage d’électricité 7.
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.
Chaque ensemble 5 comporte typiquement entre six et trente cellules de stockage d’électricité 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.
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.
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.
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.
Le fond 21 est sensiblement perpendiculaire à la direction d’élévation E.
La batterie de stockage d’électricité 3 comporte encore un couvercle 23, visible sur la , le fond 21 et le couvercle 23 formant ensemble une enveloppe externe de la batterie 3.
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.
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).
Le compartiment 25 comprend deux renforts latéraux 27 en vis-à-vis l’un de l’autre.
Les renforts latéraux 27 sont allongés selon la direction principale P.
Le compartiment 25 comprend en outre deux renforts d’extrémité 29, en vis-à-vis l’un de l’autre.
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.
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.
Les renforts latéraux 27 sont rigidement fixés au fond 21.
De même, les renforts d’extrémité 29 sont rigidement fixés au fond 21, et sont de préférence rigidement fixés aux renforts latéraux 27.
Les renforts latéraux 27 sont des plaques métalliques.
De même, les renforts d’extrémité 29 sont des plaques métalliques.
Comme on le comprend en considérant la , les renforts latéraux 27 sont typiquement communs à deux compartiments 25 disposés côte à côte, à l’exception des renforts latéraux 27 se trouvant en bout de ligne. En d’autres termes, un renfort latéral 27 donné délimite deux compartiments 25, disposés des deux côtés opposés de ce renfort.
Le ou chaque ensemble 5 comporte une résine 31, solidaire des cellules de stockage d’électricité 7.
La résine 31 comprend deux couches latérales 33 et/ou deux couches d’extrémité 35.
De préférence, la résine 31 comprend à la fois les deux couches latérales 33 et les deux couches d’extrémité 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.
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.
Chaque couche latérale 33 couvre les faces latérales 17 des cellules de stockage d’électricité 7 situées d’un même côté.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Ainsi, les couches latérales 33 présentent des surfaces libres latérales 37 en appui contre les renforts latéraux 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.
Autrement dit, les surfaces libres latérales 37 comportent des reliefs en saillie vers les renforts latéraux 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.
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.
Les zones en retrait 39 sont constituées par les zones de la surface 37 qui ne portent pas de bande.
De même, les couches d’extrémité 35 présentent des surfaces libres d’extrémité 43 en appui contre les renforts d’extrémité 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.
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.
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.
Les zones en saillie 41, 47 en variante ont d’autres formes que celles décrites ci-dessus.
Les bandes par exemple ne forment pas des vagues mais des 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.
De préférence, la résine 31 est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité 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.
La résine 31 est injectée dans la cavité, entre l’alignement de cellules de stockage d’électricité 7 et les parois de la cavité.
Un tel mode d’obtention de la résine 31 permet de garantir une insertion facile de l’ensemble 5 dans le compartiment 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.
La tolérance de dimension pour le compartiment 25 est également de +/- 0,2 mm selon la direction principale 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.
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.
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.
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.
La situation est la même selon la direction secondaire S.
La tolérance de dimension pour la cavité du moule est typiquement de +/- 0,2 mm selon la direction secondaire S.
La tolérance de dimension pour le compartiment 25 est également de +/- 0,2 mm selon la direction secondaire 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.
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.
De préférence, les couches latérales 33 de résine 31 présentent chacune une épaisseur supérieure à 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.
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.
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.
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.
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).
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.
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.
Les zones en saillie 47 sont typiquement espacées de 2 mm selon la direction d’élévation 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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Typiquement, les séparations 49 sont solidaires de la cloison 57 et sont simplement en appui sur les grandes 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.
La cloison 57 est avantageusement une tôle métallique, typiquement en un acier.
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.
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.
Les deux canaux de circulation 51 sont délimités entre trois séparations 49 de formes adaptées.
En variante, les canaux de circulation 51 sont droits et s’étendent selon la direction d’élévation E, ou présentent toute autre forme.
Le nombre de canaux de circulation 51 de chaque côté de la cloison 57 peut être différent de deux.
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.
Selon une autre variante, les séparations 49 sont des reliefs formés dans les grandes faces 9 des cellules de stockage d’électricité 7.
Les canaux de circulation 51 ont une entrée 53 commune, ou chacun une entrée 53 qui lui est propre.
De la même façon, les canaux de circulation 51 ont une sortie 55 commune, ou chacun une sortie 55 qui lui est propre.
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.
En variante, les couches d’extrémité 35 couvrent les grandes faces externes 20, et sont directement en contact avec les grandes faces externes 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.
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.
Comme visible sur la , dans le ou chaque ensemble 5, la résine 31 comprend une couche inférieure 65 couvrant les faces inférieures 11 des cellules de stockage d’électricité 7.
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.
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.
La couche inférieure 65 est venue de matière avec les couches d’extrémité 35 et les couches latérales 33.
Chaque bande 67 s’étend selon toute la longueur de l’ensemble 5 suivant la direction principale 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.
Comme visible sur la , l’arête par laquelle la couche inférieure 65 se raccorde aux couches d’extrémité 35 et aux couches latérales 33 forme un chanfrein 70. Ce chanfrein 70 permet de faciliter l’insertion de l’ensemble 5 dans son compartiment 25.
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.
Les sous-collecteurs 73 de tous les ensembles 5 sont raccordés en parallèle au collecteur aval 71.
Le sous-collecteur 73 associé à un ensemble 5 s’étend suivant la direction principale P, au-dessus des faces supérieures 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).
Le collecteur amont 61 et le collecteur aval 71 sont ménagés le long du bord périphérique du fond 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.
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.
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.
Le fluide caloporteur est typiquement un liquide diélectrique, par exemple une huile. En variante, le fluide caloporteur est un gaz.
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.
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.
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.
Le bord tombé 85 s’évase légèrement à partir du fond supérieur 83.
Le bord tombé 85 se prolonge par une collerette sortante 87, plaquée contre le fond 21 et fixée à celui-ci.
Le fond supérieur 83 est placé immédiatement au-dessus des ensembles 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.
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.
Des orifices 88 visibles sur la sont ménagés le long du bord inférieur de chaque renfort d’extrémité 29, de manière à permettre la communication entre les canaux de distribution 63 et le collecteur amont 61.
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.
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.
Le collecteur aval 71 est en U. Il comprend, comme visible sur la , un canal supérieur 71s délimité entre un bord supérieur 89s de l’insert 89 et le fond supérieur 83. Il comprend également un canal inférieur 71i, creusé dans la grande face de la plaque qui est en appui contre les renforts d’extrémité 29. Les extrémités des canaux 71i et 71s opposés à la sortie 79 suivant la direction secondaire S sont raccordées fluidiquement.
Les sous-collecteurs de collecte 73 débouchent dans le canal supérieur 71s.
Le canal inférieur 71i est raccordé fluidiquement à la sortie 79.
Dans l’exemple représenté, le fond 21 est rectangulaire. Les ensembles 5 et les compartiments 25 constituent un bloc parallélépipédique.
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.
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.
Le bord tombé 85 comporte quatre pans sensiblement rectilignes 95, 97, 99, 101, chaque pan étant perpendiculaire aux deux pans qui l’encadrent.
Les pans 95 et 99 sont plaqués respectivement contre l’insert d’extrémité amont 81 et l’insert d’extrémité aval 89.
Les pans 97 et 101 sont plaqués respectivement contre les inserts supplémentaires 91 et 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.
Les inserts sont par exemple en polyuréthane, en polyéthylène expansé ou encore en polystyrène.
L’entrée 77 et la sortie 79 sont ménagées dans le pan 97 du bord tombé 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.
Des canaux 107, 109 sont creusés dans la grande face de l’insert supplémentaire 91 tournée vers le renfort latéral 27.
L’orifice 103 débouche à une extrémité du canal 107, l’extrémité opposée du canal 107 étant raccordée fluidiquement au collecteur amont 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.
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.
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.
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.
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.
Une barre de blocage 111 disposée entre deux ensembles 5 est agencée pour bloquer en position les deux ensembles 5 à la fois.
Chaque barre de blocage 111 s’étend suivant la direction principale P, sur toute la longueur de l’ensemble 5.
Chaque barre de blocage 111 comporte un profil métallique 113, et un revêtement 115 en une résine.
La résine 115 est avantageusement identique à celle couvrant les cellules de stockage d’électricité 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.
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.
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.
La barre de blocage 111 repose sur le renfort latéral 27.
Plus précisément, le profil métallique 113 repose sur un bord supérieur 121 du renfort latéral 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.
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.
Les orifices oblongs 123 sont allongés suivant la direction principale P. Ils sont régulièrement espacés suivant la direction principale P.
Les orifices oblongs 123 sont ménagés dans le pan central plat 117.
Les languettes 125 font saillie vers le haut à partir du bord supérieur 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.
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.
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.
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.
Comme illustré sur la , les extrémités des oreilles 129 sont alors disposées au droit d’une partie pleine de la barre de blocage 111, bloquant la barre de blocage 111 en position par rapport au renfort latéral 27 suivant la direction d’élévation E.
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.
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.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un procédé de fabrication d’une batterie de stockage d’électricité.
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.
Le procédé comprend les étapes suivantes :
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 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 ;
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.
Les cellules de stockage d’électricité 7 sont comme décrit plus haut.
La résine 31 est comme décrit plus haut.
Les ensembles 5 sont comme décrit plus haut.
A la sous-étape 12/, la résine 31 est de préférence surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité 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.
La résine 31 est injectée dans la cavité, entre l’alignement de cellules de stockage d’électricité 7 et les parois de la cavité.
La batterie présente de multiples avantages.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
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.
Les sangles d’extraction noyées dans la résine permettent d’extraire facilement les ensembles hors de leurs compartiments respectifs.

Claims (11)

  1. Batterie de stockage d’électricité (3) comprenant au moins un ensemble (5) et un compartiment (25) de réception pour le ou chaque ensemble (5) ;
    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).
  2. Batterie selon la revendication 1, dans laquelle la résine (31) est surmoulée sur les cellules de stockage d’électricité (7).
  3. Batterie selon la revendication 1 ou 2, dans laquelle 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.
  4. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle les couches latérales (33) présentent des surfaces libres latérales (37) en appui contre les renforts latéraux (27), les surfaces libres latérales (37) ayant des zones en retrait (39) et des zones (41) en saillie par rapport aux zones en retrait (39), et/ou les couches d’extrémité (35) présentent des surfaces libres d’extrémité (43) en appui contre les renforts d’extrémité (29), les surfaces libres d’extrémité (43) ayant des zones en retrait (45) et des zones (47) en saillie par rapport aux zones en retrait (45).
  5. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle deux cellules de stockage d’électricité (7) voisines dans l’alignement ont des grandes faces (9) en vis-à-vis séparées l’une de l’autre par un interstice (19) ;
    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).
  6. Batterie selon la revendication 5, dans laquelle, dans le ou chaque ensemble (5), la résine (31) comprend une couche inférieure (65) couvrant les faces inférieures (11) des cellules de stockage d’électricité (7), la couche inférieure (65) comprenant une pluralité de bandes (67) s’étendant selon la direction principale (P) et délimitant entre elles l’au moins un canal de distribution (63).
  7. Batterie selon la revendication 5 ou 6, dans laquelle la batterie (3) comprend plusieurs ensembles (5) et plusieurs compartiments (25) juxtaposés parallèlement les uns aux autres, le circuit de refroidissement (59) comportant un collecteur aval (71) et, pour chaque ensemble (5), un sous-collecteur (73) de collecte du fluide caloporteur, raccordé fluidiquement au collecteur aval (71), le sous-collecteur de collecte (73) étant délimité entre des faces supérieures (13) des cellules de stockage d’électricité (7) et un capot (75) posé sur les dites faces supérieures (13).
  8. Batterie selon la revendication 7, dans laquelle le collecteur amont (61) est délimité entre un insert d’extrémité amont (81) et les renforts d’extrémités (29) situés à une extrémité amont des compartiments (25), le collecteur aval (71) étant délimité entre un insert d’extrémité aval (89) et les renforts d’extrémités (29) situés à une extrémité aval des compartiments (25).
  9. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la batterie (3) comporte des barres (111) de blocage du ou de chaque ensemble (5), rigidement fixées aux renforts latéraux (27) et faisant saillie au-dessus des cellules de stockage d’électricité (7).
  10. Batterie selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle des sangles (131) d’extraction du ou de chaque ensemble (5) hors de son compartiment (25) sont noyées dans la résine (31).
  11. Procédé de fabrication d’une batterie de stockage d’électricité (3), le procédé comprenant les étapes suivantes :
    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).
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