WO2023110183A1 - Plaque de refroidissement - Google Patents

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WO2023110183A1
WO2023110183A1 PCT/EP2022/077575 EP2022077575W WO2023110183A1 WO 2023110183 A1 WO2023110183 A1 WO 2023110183A1 EP 2022077575 W EP2022077575 W EP 2022077575W WO 2023110183 A1 WO2023110183 A1 WO 2023110183A1
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WO
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plate
plate element
channels
coating
cooling
Prior art date
Application number
PCT/EP2022/077575
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English (en)
Inventor
Sergio Da Costa Pito
Guillaume GARDERE
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
    • F28F3/00—Plate-like or laminated elements; Assemblies of plate-like or laminated elements
    • F28F3/12—Elements constructed in the shape of a hollow panel, e.g. with channels
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
    • F28D1/03—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits
    • F28D1/0308—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other
    • F28D1/035—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid with plate-like or laminated conduits the conduits being formed by paired plates touching each other with U-flow or serpentine-flow inside the conduits
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61—Types of temperature control
    • H01M10/613—Cooling or keeping cold
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
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    • H01M10/60—Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65—Means for temperature control structurally associated with the cells
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    • H01M10/6567—Liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D2021/0019—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for
    • F28D2021/0028—Other heat exchangers for particular applications; Heat exchange systems not otherwise provided for for cooling heat generating elements, e.g. for cooling electronic components or electric devices
    • F28D2021/0029—Heat sinks
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2220/00—Batteries for particular applications
    • H01M2220/20—Batteries in motive systems, e.g. vehicle, ship, plane

Definitions

  • the present invention relates to a cooling plate, in particular for cooling equipment liable to release heat during its operation.
  • the invention also relates to a compartment for equipment likely to release heat during its operation, in particular for an electrical energy storage device for a motor vehicle, and at least one cooling plate.
  • Patent applications US2017176108 and WO 2013056938 describe heat exchangers for cooling battery cells. Furthermore, patent application US 2011/0206967 A describes an example of such a battery.
  • the cells are stored in containers having housings for receiving the cells.
  • a wall of the containers, intended to be in contact with a wall of a neighboring container, has recesses forming part of a conduit for the circulation of a heat transfer fluid.
  • the invention aims to propose a new cooling plate that is lighter and has satisfactory robustness.
  • the present invention thus relates to a cooling plate, in particular for cooling equipment liable to release heat during its operation, comprising a first metal plate element, which is in particular substantially planar, and a second element plate, in particular having concave shapes, these plate elements being assembled together to form one or more flow channels for a heat transfer fluid, the second plate element comprising a body based on plastic material and, on this body, a coating based on carbon nanotubes, this coating being in contact with the first plate element.
  • connection between the plate elements it is possible to reinforce the connection between the plate elements.
  • a connection between a metal part, for example in aluminium, and a plastic or composite plastic part does not have satisfactory mechanical cohesion.
  • the invention due to this coating in carbon nanotubes, allows better mechanical cohesion, without requiring any specific surface treatment on the aluminum plate element.
  • the carbon nanotube coating increases the thermal conductivity of the second plate element, which improves heat exchange with the fluid circulating in the channel(s).
  • the invention makes it possible to use a composite material based on plastic/polymer to produce the second plate element, which makes it possible to have an assembly that is lighter in weight.
  • the carbon nanotube coating covers an entire face of the second plate element.
  • the coating of carbon nanotubes covers only the junction zones between the two plate elements.
  • the nanotubes, in the coating are oriented perpendicular to the plane of the plate.
  • the coating is formed by depositing, in particular by painting, the material forming the coating.
  • the coating is formed by a film placed and fixed on the plastic-based body of the second plate element.
  • the body of the second plate element comprises a plastic base and at least one sheet of reinforcing material or fibers of reinforcing material, for example glass fibers or of carbon, embedded in the plastic base.
  • the second plate element comprises fibers of reinforcing material.
  • the plate elements are fixed together by heating the second plate element and pressing it against the first plate element, which creates cohesion between these plate elements .
  • the second plate element has planar junction zones, in particular between the concavities, these planar junction zones being arranged to bear against the first plate element.
  • each channel is formed between the first plate element and a concavity of the second plate element.
  • each concavity forms one of the channels and extends between a fluid inlet and a fluid outlet.
  • the fluid inlet and outlet comprise orifices present on the second plate element.
  • the second plate element comprises a plurality of concavities forming a plurality of channels, for example two parallel flow channels.
  • these parallel channels extend between a common fluid inlet and a common fluid outlet.
  • At least one of the channels has a U-shape.
  • the two parallel channels each have a U-shape, one of the U-shapes being inside the other U-shape.
  • the channels have the same depth.
  • the channels in cross-section of the plate, have the same depth measured from the first plate element to the opposite bottom of the channel on the second plate element.
  • the channels each have a flat bottom.
  • the channels occupy the major part of the second plate element. [29] Thus when looking at the plate in a direction perpendicular to the plate, the channels occupy most of the surface of the plate.
  • Another subject of the invention is a compartment for equipment capable of releasing heat during its operation, the equipment being in particular an electrical energy storage device for a vehicle, this compartment comprising at least one housing arranged to receive said electrical equipment, and a cooling plate as described above, arranged to cool the equipment.
  • the compartment may comprise a single or a plurality of such cooling plates.
  • the compartment has walls made of composite material based on plastic.
  • the compartment may comprise a beam forming a side wall and a cover arranged to be assembled with the beam to close the housing, and the beam comprises a core made of composite material containing a plastic material and reinforcing elements, for example glass or carbon fiber.
  • the beam is hollow in the longitudinal direction.
  • each beam comprises one or more cavities resulting from the pultrusion.
  • these cavities are parallel to each other.
  • these cavities are one above the other in the direction of the height of the housing.
  • the cover is made from a plastic material.
  • the cover is made of a composite material containing a plastic material and reinforcing elements, for example glass or carbon fibers.
  • the cover and the beam can, if desired, be made of the same material.
  • the cover is arranged to rest on the beams forming the side wall of the housing.
  • the cooling plate is arranged in a bottom of the housing of the compartment so that the electrical equipment to be cooled rests on this plate, or these plates when the compartment has several .
  • the invention also relates to an electrical energy storage module comprising a plurality of battery cells in particular arranged in a row, and a compartment as described above, the cells being placed in this compartment in thermal interaction with the cooling plate.
  • This module is notably equipped with an electromagnetic protection function (also called CEM or Electromagnetic Compatibility).
  • an electromagnetic protection function also called CEM or Electromagnetic Compatibility
  • FIG.1 is a schematic view of a compartment according to an embodiment of the invention, in perspective,
  • FIG.2 represents a plate of the compartment of [Fig.1], in perspective
  • FIG.3 is a schematic view of the second plate element of the plate of [Fig.2],
  • FIG.4 is a schematic and partial view, in section, of the plate of [Fig.2],
  • FIG.5 is a schematic and partial view of the second plate element.
  • FIG. 1 An electrical energy storage module 100 comprising a plurality of battery cells 99, and a compartment 1.
  • This compartment 1 comprises a housing 2 arranged to receive the electrical equipment, and, here, four beams 3 each forming a side wall 4 of this housing 2. [53] The compartment 1 further comprises a cover 5 arranged to be assembled with the beams 3 to close the housing 2.
  • Each beam 3 comprises a core 7 made of a composite material containing a plastic material and reinforcing elements, here made of glass or carbon fibers.
  • Each beam 3 is made by pultrusion, namely an extrusion by drawing, of the composite material.
  • the composite material comprises continuous fibers of glass or carbon which serve as mechanical reinforcement.
  • the pultrusion is carried out in the direction of these continuous fibers.
  • the plastic matrix of the composite material is a thermoplastic or a thermoset.
  • the plastic matrix is chosen from: a polyolefin, a polyamide, a polyester.
  • Each beam 3 is hollow in the longitudinal direction of the beam concerned, and comprises several cavities 14 from the pultrusion. These cavities 14 are parallel to each other.
  • the cover 5 is made of a composite material containing a plastic material and reinforcing elements, for example glass or carbon fibers.
  • the cover 5 is arranged to rest on the beams 3 forming the side wall of the housing.
  • the compartment has a cooling plate 20.
  • the cooling fluid which circulates in the cooling plate 20 can in particular be a liquid refrigerant based on carbon dioxide, such as R744 for example, 2, 3, 3, 3-tetrafluoropropene (or HFO-1234yf) or 1, 1, 1, 2-tetrafluoroethane (or R-134a).
  • the coolant can also be a nanofluid.
  • the coolant can still be water, possibly including additives.
  • the cooling plate 20 forms a heat exchanger included in a cooling circuit, not shown, of the type comprising a compressor and other heat exchangers.
  • Battery cells 99 include, for example, a plurality of lithium-ion (Li-ion) batteries for use in a hybrid vehicle. In another embodiment, the plurality of battery cells are Li-ion batteries for use in a battery electric vehicle.
  • the cooling plate 20 comprises a first metal plate element 21, which is substantially planar, and a second plate element 22, having concave shapes 23.
  • the second plate element 22 comprises a body 26 made of plastic material and, on this body 26, a coating 27 based on carbon nanotubes, this coating 27 being in contact with the first plate element 21 .
  • the coating 27 of carbon nanotubes makes it possible to increase the thermal conductivity of the second plate element 22, which improves heat exchange with the fluid circulating in the channel or channels.
  • the coating 27 of carbon nanotubes covers an entire face of the second plate element.
  • the coating 27 of carbon nanotubes covers only the junction areas between the two plate elements 21 and 22.
  • the nanotubes 29, in the coating 27, are oriented perpendicular to the plane of the plate.
  • the nanotubes 29 are shown in exaggerated magnification in Figure 5.
  • the coating 27 is formed by depositing, in particular by painting, the material forming the coating.
  • the coating 27 is formed by a film placed and fixed on the body 26 of the second plate element 22.
  • the body 26 of the second plate element 22 comprises a plastic base and fibers of reinforcing material, for example glass or carbon fibers, embedded in the plastic base.
  • the first and second plate elements 21 and 22 are fixed together by heating the second plate element 22 and pressing it against the first plate element 21, which creates the cohesion between these first and second plate elements .
  • the second plate element 22 has flat junction areas 31 between the concavities 23, these flat junction areas 31 being arranged to bear against the first plate element 21.
  • Each channel 25 is formed between the first plate element 21 and a concavity 23 of the second plate element 22.
  • Each concavity 23 forms one of the channels 25 and extends between a fluid inlet 32 and a fluid outlet 33.
  • the fluid inlet and outlet 32 and 33 have orifices present on the second plate element 22.
  • the second plate element 22 comprises a plurality of concavities 23 forming a plurality of channels 25, here two channels 25 of parallel flow.
  • These parallel channels 25 extend between a common fluid inlet 32 and a common fluid outlet 33.
  • the two parallel channels 25 each have a U-shape, one of the U-shapes being inside the other U-shape.
  • the channels 25 have the same depth measured from the first plate element 21 to the opposite bottom 34 of the channel on the second plate element 22 .
  • Channels 25 each have a flat bottom 34.
  • the channels 25 occupy the major part of the second plate element 22. [88] Thus when looking at the plate 20 in a direction perpendicular to the plate, the channels 25 occupy most of the surface of the plate.

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Abstract

L'invention concerne un plaque de refroidissement, notamment pour refroidir un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, comportant un premier élément de plaque (21) en métal, qui est notamment sensiblement plan, et un deuxième élément de plaque (22), notamment ayant des formes concaves, ces éléments de plaque étant assemblés ensemble pour former un ou plusieurs canaux d'écoulement (25) pour un fluide caloporteur, le deuxième élément de plaque comportant un corps à base de matière plastique et, sur ce corps, un revêtement à base de nanotubes de carbone, ce revêtement étant en contact avec le premier élément de plaque (21).

Description

DESCRIPTION
TITRE DE L'INVENTION : PLAQUE DE REFROIDISSEMENT
[1 ] |La présente invention concerne une plaque de refroidissement, notamment pour refroidir un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement.
[2] L’invention concerne également un compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, notamment pour un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile, et au moins une plaque de refroidissement.
[3] Les demandes de brevet US2017176108 et WO 2013056938 décrivent des échangeurs de chaleur pour refroidir des cellules de batterie. Par ailleurs la demande de brevet US 2011/0206967 A décrit un exemple de telle batterie. Dans cette demande, les cellules sont stockées dans des containers ayant des logements de réception des cellules. Une paroi des containers, destinées à être en contact avec une paroi d’un container voisin présente des renfoncements formant une partie de conduit de circulation d’un fluide caloporteur.
[4] L’invention vise à proposer une nouvelle plaque de refroidissement plus légère et présentant une robustesse satisfaisante.
[5] La présente invention a ainsi pour objet une plaque de refroidissement, notamment pour refroidir un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, comportant un premier élément de plaque en métal, qui est notamment sensiblement plan, et un deuxième élément de plaque, notamment ayant des formes concaves, ces éléments de plaque étant assemblés ensemble pour former un ou plusieurs canaux d’écoulement pour un fluide caloporteur, le deuxième élément de plaque comportant un corps à base de matière plastique et, sur ce corps, un revêtement à base de nanotubes de carbone, ce revêtement étant en contact avec le premier élément de plaque.
[6] Grâce à l’invention, il est possible de renforcer la liaison entre les éléments de plaque. Habituellement une liaison entre une partie en métal, par exemple en aluminium, et une partie en plastique ou en plastique composite ne présente pas une cohésion mécanique satisfaisante. L’invention, du fait de ce revêtement en nanotubes de carbone, permet une meilleure cohésion mécanique, sans nécessiter de traitement de surface spécifique sur l’élément de plaque en aluminium.
[7] De plus le revêtement en nanotubes de carbone permet d’augmenter la conductivité thermique du deuxième élément de plaque, ce qui améliore les échanges de chaleur avec le fluide qui circule dans le ou les canaux.
[8] L’invention permet d’utiliser un matériau composite à base de plastique/ polymère pour réaliser le deuxième élément de plaque, ce qui permet d’avoir un ensemble plus léger en poids.
[9] Selon l’un des aspects de l’invention, le revêtement en nanotubes de carbone recouvre toute une face du deuxième élément de plaque.
[10] En variante, le revêtement en nanotubes de carbone recouvre seulement les zones de jonction entre les deux éléments de plaque.
[11] Selon l’un des aspects de l’invention, les nanotubes, dans le revêtement, sont orientés perpendiculairement au plan de la plaque.
[12] Selon l’un des aspects de l’invention, le revêtement est formé par un dépôt, notamment par peinture, du matériau formant le revêtement.
[13] En variante, le revêtement est formé par un film posé et fixé sur le corps à base de matière plastique du deuxième élément de plaque.
[14] Selon l’un des aspects de l’invention, le corps du deuxième élément de plaque comporte une base en plastique et au moins une feuille en matériau de renfort ou des fibres en matériau de renfort, par exemple en fibres de verre ou de carbone, noyées dans la base en plastique.
[15] Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième élément de plaque comporte des fibres en matériau de renfort.
[16] Selon l’un des aspects de l’invention, les éléments de plaque sont fixés ensemble en chauffant le deuxième élément de plaque et en l’appuyant contre le premier élément de plaque, ce qui crée la cohésion entre ces éléments de plaque. [17] Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième élément de plaque comporte des zones de jonction planes, notamment entre les concavités, ces zones de jonction planes étant agencées pour être mises en appui contre le premier élément de plaque.
[18] Selon l’un des aspects de l’invention, chaque canal est formé entre le premier élément de plaque et une concavité du deuxième élément de plaque.
[19] Selon l’un des aspects de l’invention, chaque concavité forme l’un des canaux et s’étend entre une entrée de fluide et une sortie de fluide.
[20] Selon l’un des aspects de l’invention, les entrée et sortie de fluide comportent des orifices présentes sur le deuxième élément de plaque.
[21 ] Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième élément de plaque comporte une pluralité de concavités formant une pluralité de canaux, par exemple deux canaux d’écoulement parallèle.
[22] Selon l’un des aspects de l’invention, ces canaux parallèles s’étendent entre une entrée de fluide commune et une sortie de fluide commune.
[23] Selon l’un des aspects de l’invention, l’un au moins des canaux présente une forme en U.
[24] Selon l’un des aspects de l’invention, les deux canaux parallèles présentent chacun en forme en U, l’une des formes en U étant à l’intérieur de l’autre forme en U.
[25] Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux présentent la même profondeur.
[26] Autrement dit, en coupe transversale de la plaque, les canaux présentent la même profondeur mesurée depuis le premier élément de plaque jusqu’à au fond opposé du canal sur le deuxième élément de plaque.
[27] Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux présentent chacun un fond plat.
[28] Selon l’un des aspects de l’invention, les canaux occupent la majeure partie du deuxième élément de plaque. [29] Ainsi lorsque l’on regarde la plaque suivant une direction perpendiculaire à la plaque, les canaux occupent la majeure partie de la superficie de la plaque.
[30] L’invention a encore pour objet un compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, l’équipement étant notamment un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule, ce compartiment comportant au moins un logement agencé pour recevoir ledit équipement électrique, et une plaque de refroidissement telle que décrite plus haut, agencée pour refroidir l’équipement.
[31 ] Le compartiment peut comporter une seule ou une pluralité de telles plaques de refroidissement.
[32] Selon l’un des aspects de l’invention, le compartiment comporte des parois réalisées en matériau composite à base de matière plastique.
[33] Le compartiment peut comporter une poutre formant une paroi latérale et un couvercle agencé pour être assemblé avec la poutre pour fermer le logement, et la poutre comprend une âme réalisée en matériau composite contenant une matière plastique et des éléments de renfort, par exemple en fibres de verre ou de carbone.
[34] Selon l’un des aspects de l’invention, la poutre est creuse dans la direction longitudinale.
[35] Selon l’un des aspects de l’invention, chaque poutre comprend une ou plusieurs cavités issues de la pultrusion.
[36] Selon l’un des aspects de l’invention, ces cavités sont parallèles entre elles.
[37] Selon l’un des aspects de l’invention, ces cavités sont les unes au-dessus des autres dans le sens de la hauteur du logement.
[38] Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle est réalisé à base d’une matière plastique.
[39] Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle est réalisé en matériau composite contenant une matière plastique et des éléments de renfort, par exemple en fibres de verre ou de carbone. [40] Le couvercle et la poutre peuvent, si on le souhaite, être réalisés dans le même matériau.
[41 ] Selon l’un des aspects de l’invention, le couvercle est agencé pour s’appuyer sur les poutres formant la paroi latérale du logement.
[42] Selon l’un des aspects de l’invention, la plaque de refroidissement est disposée dans un fond du logement du compartiment de sorte que l’équipement électrique à refroidir repose sur cette plaque, ou ces plaques lorsque le compartiment en comporte plusieurs.
[43] L’invention concerne encore un module de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie notamment disposées suivant une rangée, et un compartiment tel que décrit ci-dessus, les cellules étant placées dans ce compartiment en interaction thermique avec la plaque de refroidissement.
[44] Ce module est notamment doté d’une fonction de protection électromagnétique (encore appelée CEM ou Compatibilité Electromagnétique).
[45] D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :
[46] [Fig.1 ] est une vue schématique d’un compartiment selon un exemple de réalisation de l’invention, en perspective,
[47] [Fig.2] représente une plaque du compartiment de la [Fig.1 ], en perspective,
[48] [Fig.3] est une vue schématique, du deuxième élément de plaque de la plaque de la [Fig.2],
[49] [Fig.4] est une vue schématique et partielle, en coupe, de la plaque de la [Fig.2],
[50] [Fig.5] est une vue schématique et partielle du deuxième élément de plaque.
[51 ] On a représenté sur la figure 1 un module 100 de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie 99, et un compartiment 1 .
[52] Ce compartiment 1 comporte un logement 2 agencé pour recevoir les équipements électriques, et, ici, quatre poutres 3 formant chacune une paroi latérale 4 de ce logement 2. [53] Le compartiment 1 comprend en outre un couvercle 5 agencé pour être assemblé avec les poutres 3 pour fermer le logement 2.
[54] Chaque poutre 3 comprend une âme 7 réalisée en matériau composite contenant une matière plastique et des éléments de renfort, ici en fibres de verre ou de carbone.
[55] Chaque poutre 3 est réalisée par pultrusion, à savoir une extrusion par tirage, du matériau composite.
[56] Le matériau composite comporte des fibres continues de verre ou de carbone qui servent de renfort mécanique. La pultrusion est réalisée dans le sens de ces fibres continues. La matrice plastique du matériau composite est un thermoplastique ou un thermodurcissable. La matrice plastique est choisie parmi : une polyoléfine, un polyamide, un polyester.
[57] Chaque poutre 3 est creuse dans la direction longitudinale de la poutre concernée, et comprend plusieurs cavités 14 issues de la pultrusion. Ces cavités 14 sont parallèles entre elles.
[58] Ces cavités 14 sont les unes au-dessus des autres, dans le sens de la hauteur du logement.
[59] Le couvercle 5 est réalisé en matériau composite contenant une matière plastique et des éléments de renfort, par exemple en fibres de verre ou de carbone.
[60] Le couvercle 5 est agencé pour s’appuyer sur les poutres 3 formant la paroi latérale du logement.
[61 ] Le compartiment comporte une plaque de refroidissement 20.
[62] Le fluide de refroidissement qui circule dans la plaque de refroidissement 20 peut notamment être un réfrigérant liquide à base de dioxyde de carbone, comme du R744 par exemple, du 2, 3, 3, 3-tétrafluoropropène (ou HFO-1234yf) ou du 1 , 1 , 1 , 2-tétrafluoroéthane (ou R-134a). Le liquide de refroidissement peut également être un nanofluide. Le liquide de refroidissement peut encore être de l’eau, incluant éventuellement des additifs.
[63] La plaque de refroidissement 20 forme un échangeur de chaleur compris dans un circuit de refroidissement, non représenté, du type comprenant un compresseur et d’autres échangeurs thermiques. [64] Les cellules de batterie 99 comprennent par exemple une pluralité de batteries au lithium-ion (Li-ion) pour une utilisation dans un véhicule hybride. Dans un autre mode de réalisation, la pluralité de cellules de batterie sont des batteries Li-ion pour une utilisation dans un véhicule électrique à batterie.
[65] Comme visible sur les figures 2 à 5, la plaque de refroidissement 20 comporte un premier élément de plaque 21 en métal, qui est sensiblement plan, et un deuxième élément de plaque 22, ayant des formes concaves 23.
[66] Ces éléments de plaque 21 et 22 sont assemblés ensemble pour former plusieurs canaux d’écoulement 25 pour un fluide caloporteur.
[67] Le deuxième élément de plaque 22 comporte un corps 26 à base de matière plastique et, sur ce corps 26, un revêtement 27 à base de nanotubes de carbone, ce revêtement 27 étant en contact avec le premier élément de plaque 21 .
[68] Grâce à l’invention, il est possible de renforcer la liaison entre les éléments de plaque 21 et 22.
[69] De plus le revêtement 27 en nanotubes de carbone permet d’augmenter la conductivité thermique du deuxième élément de plaque 22, ce qui améliore les échanges de chaleur avec le fluide qui circule dans le ou les canaux.
[70] Dans l’exemple décrit, le revêtement 27 en nanotubes de carbone recouvre toute une face du deuxième élément de plaque.
[71] En variante, le revêtement 27 en nanotubes de carbone recouvre seulement les zones de jonction entre les deux éléments de plaque 21 et 22.
[72] Les nanotubes 29, dans le revêtement 27, sont orientés perpendiculairement au plan de la plaque. Les nanotubes 29 sont représentés en grossissement exagéré sur la figure 5.
[73] Le revêtement 27 est formé par un dépôt, notamment par peinture, du matériau formant le revêtement.
[74] En variante, le revêtement 27 est formé par un film posé et fixé sur le corps 26 du deuxième élément de plaque 22. [75] Le corps 26 du deuxième élément de plaque 22 comporte une base en plastique et des fibres en matériau de renfort, par exemple en fibres de verre ou de carbone, noyées dans la base en plastique.
[76] Les premier et deuxième éléments de plaque 21 et 22 sont fixés ensemble en chauffant le deuxième élément de plaque 22 et en l’appuyant contre le premier élément de plaque 21 , ce qui crée la cohésion entre ces premier et deuxièm éléments de plaque.
[77] Le deuxième élément de plaque 22 comporte des zones de jonction planes 31 , entre les concavités 23, ces zones de jonction planes 31 étant agencées pour être mises en appui contre le premier élément de plaque 21 .
[78] Chaque canal 25 est formé entre le premier élément de plaque 21 et une concavité 23 du deuxième élément de plaque 22.
[79] Chaque concavité 23 forme l’un des canaux 25 et s’étend entre une entrée de fluide 32 et une sortie de fluide 33.
[80] Les entrée et sortie de fluide 32 et 33 comportent des orifices présentes sur le deuxième élément de plaque 22.
[81 ] Le deuxième élément de plaque 22 comporte une pluralité de concavités 23 formant une pluralité de canaux 25, ici deux canaux 25 d’écoulement parallèle.
[82] Ces canaux parallèles 25 s’étendent entre une entrée de fluide commune 32 et une sortie de fluide commune 33.
[83] Les deux canaux 25 parallèles présentent chacun en forme en U, l’une des formes en U étant à l’intérieur de l’autre forme en U.
[84] Les canaux 25 présentent ici la même profondeur.
[85] Autrement dit, en coupe transversale de la plaque comme illustré sur la figure 4, les canaux 25 présentent la même profondeur mesurée depuis le premier élément de plaque 21 jusqu’à au fond opposé 34 du canal sur le deuxième élément de plaque 22.
[86] Les canaux 25 présentent chacun un fond plat 34.
[87] Les canaux 25 occupent la majeure partie du deuxième élément de plaque 22. [88] Ainsi lorsque l’on regarde la plaque 20 suivant une direction perpendiculaire à la plaque, les canaux 25 occupent la majeure partie de la superficie de la plaque.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1 ] Plaque de refroidissement (20), notamment pour refroidir un équipement (99) susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, comportant un premier élément de plaque (21 ) en métal, qui est notamment sensiblement plan, et un deuxième élément de plaque (22), notamment ayant des formes concaves (23), ces éléments de plaque étant assemblés ensemble pour former un ou plusieurs canaux d’écoulement (25) pour un fluide caloporteur, le deuxième élément de plaque comportant un corps (26) à base de matière plastique et, sur ce corps, un revêtement (27) à base de nanotubes de carbone, ce revêtement étant en contact avec le premier élément de plaque (21 ).
[Revendication 2] Plaque selon la revendication précédente, dans laquelle le revêtement (27) en nanotubes de carbone recouvre toute une face du deuxième élément de plaque (22).
[Revendication 3] Plaque selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle les nanotubes, dans le revêtement (27), sont orientés perpendiculairement au plan de la plaque (20).
[Revendication 4] Plaque selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le corps du deuxième élément de plaque (22) comporte une base en plastique et des fibres en matériau de renfort, par exemple en fibres de verre ou de carbone, noyée dans la base en plastique.
[Revendication 5] Plaque selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième élément de plaque (22) comporte des zones de jonction planes (31 ), notamment entre les concavités, ces zones de jonction planes étant agencées pour être mises en appui contre le premier élément de plaque (21 ).
[Revendication 6] Plaque selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle le deuxième élément de plaque (22) comporte une pluralité de concavités formant une pluralité de canaux (25), par exemple deux canaux d’écoulement parallèle.
[Revendication 7] Plaque selon l’une des revendications précédentes, dans laquelle l’un au moins des canaux (25) présente une forme en U.
[Revendication 8] Plaque selon la revendication précédente en combinaison avec la revendication 6, dans laquelle les deux canaux (25) parallèles présentent chacun en forme en U, l’une des formes en U étant à l’intérieur de l’autre forme en U.
[Revendication 9] Plaque selon l’une des revendications précédentes 6 à 8, dans laquelle les canaux (25) occupent la majeure partie du deuxième élément de plaque (22).
[Revendication 10] Compartiment pour un équipement susceptible de dégager de la chaleur lors de son fonctionnement, l’équipement étant notamment un dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule, ce compartiment comportant au moins un logement agencé pour recevoir ledit équipement électrique, et une plaque de refroidissement (20) selon l’une des revendications précédentes, agencée pour refroidir l’équipement.
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