CA2667410A1 - Batterie electrique comprenant un systeme de conditionnement mecanique et thermique - Google Patents
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Abstract
L'invention concerne une batterie électrique comprenant une pluralité d'é léments générateurs d'énergie électrique et un système de conditionnement mé canique et thermique desdits éléments, ledit système comprenant un corps str ucturel monobloc (1) dans lequel des logements (2) sont formés pour recevoir chacun un élément, lesdits logements présentant au moins une zone interne d e contact avec un élément, ladite zone de contact étant continue et possédan t une géométrie adaptée pour assurer un contact entre ladite zone et la péri phérie dudit élément, ledit corps comprenant en outre des chambres (5) qui s 'étendent chacune toute autour d'une zone de contact, ledit système de condi tionnement comprenant en outre un dispositif permettant la mise en circulati on dans lesdites chambres d'un fluide de conditionnement thermique de sorte à assurer le conditionnement thermique desdits éléments.
Description
Batterie électrique comprenant un système de conditionnement mécanique et thermique L'invention concerne une batterie électrique qui est notamment destinée à la traction de véhicule automobile électrique, ou hybride c'est-à-dire comprenant un moteur électrique d'entraînement des roues motrices combiné avec un moteur thermique d'entraînement des mêmes ou éventuellement d'autres roues motrices.
Pour garantir les niveaux de puissance et d'énergie requis pour les applications de véhicules électriques ou véhicules hybrides, il est nécessaire de créer des batteries comprenant une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique.
Lorsque ces éléments sont chargés et déchargés, il en résulte une production de chaleur qui, lorsqu'elle n'est pas contrôlée, peut avoir pour effet de diminuer la durée de vie des éléments, voire donner lieu dans des conditions extrêmes, à
des risques d'emballement thermique pour certaines compositions chimiques d'éléments, conduisant à la détérioration de la batterie.
L'énergie qu'une batterie est capable de fournir dépend de l'équilibrage en énergie des différents éléments ainsi que de leur température de fonctionnement. En effet, l'énergie qu'est capable de délivrer un élément augmente avec la température et lorsqu'il existe des différences de niveaux d'énergie disponible dans chacun des éléments, pour une même batterie, alors la batterie est dite déséquilibrée. Ce déséquilibre affecte fortement les performances de la batterie tant en durée de vie qu'en densité d'énergie moyenne car l'énergie totale que peut délivrer une batterie est toujours limitée par l'énergie de l'élément le moins chargé, et l'énergie totale chargée est par ailleurs limitée par l'élément le plus chargé.
Ces différences de niveau d'énergie entre les éléments, causant le déséquilibre, peuvent être dues soit à des différences entre les propriétés électriques des éléments, soit à des variations de température de fonctionnement entre ces éléments. Lorsqu'un élément d'une batterie est moins chargé que les autres, un risque d'inversion peut alors apparaître pour les faibles états de charge.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
Pour garantir les niveaux de puissance et d'énergie requis pour les applications de véhicules électriques ou véhicules hybrides, il est nécessaire de créer des batteries comprenant une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique.
Lorsque ces éléments sont chargés et déchargés, il en résulte une production de chaleur qui, lorsqu'elle n'est pas contrôlée, peut avoir pour effet de diminuer la durée de vie des éléments, voire donner lieu dans des conditions extrêmes, à
des risques d'emballement thermique pour certaines compositions chimiques d'éléments, conduisant à la détérioration de la batterie.
L'énergie qu'une batterie est capable de fournir dépend de l'équilibrage en énergie des différents éléments ainsi que de leur température de fonctionnement. En effet, l'énergie qu'est capable de délivrer un élément augmente avec la température et lorsqu'il existe des différences de niveaux d'énergie disponible dans chacun des éléments, pour une même batterie, alors la batterie est dite déséquilibrée. Ce déséquilibre affecte fortement les performances de la batterie tant en durée de vie qu'en densité d'énergie moyenne car l'énergie totale que peut délivrer une batterie est toujours limitée par l'énergie de l'élément le moins chargé, et l'énergie totale chargée est par ailleurs limitée par l'élément le plus chargé.
Ces différences de niveau d'énergie entre les éléments, causant le déséquilibre, peuvent être dues soit à des différences entre les propriétés électriques des éléments, soit à des variations de température de fonctionnement entre ces éléments. Lorsqu'un élément d'une batterie est moins chargé que les autres, un risque d'inversion peut alors apparaître pour les faibles états de charge.
FEUILLE DE REMPLACEMENT (REGLE 26)
2 Par ailleurs, les compositions chimiques des batteries de type Lithium-ion sont plus ou moins stables. Lorsqu'elles sont sollicitées dans des conditions extrêmes, un emballement thermique peut apparaître. Pour les batteries de fortes dimensions qui sont nécessaires aux véhicules à dominante électrique, ce risque est critique, car si l'emballement thermique d'un élément se propage à
l'ensemble de la batterie, l'énergie impliquée par cet emballement devient très élevée.
Afin d'optimiser les performances et la durée de vie des batteries, des systèmes de conditionnement thermique des éléments ont donc été intégrés dans les batteries.
En particulier, on a proposé des systèmes de refroidissement utilisant une circulation d'air comme source froide. Bien que de nombreux efforts aient été
réalisés pour tenter de garantir par ce moyen une distribution de température la plus homogène possible au sein de la batterie, il n'en demeure pas moins que de tels systèmes n'assurent pas un refroidissement homogène des éléments de batterie sollicités en puissance, comme c'est notamment le cas dans des applications destinées aux véhicules électriques et hybrides connectables sur le réseau électrique (plug-in en anglais).
Les pics de dissipation thermiques sont très grands et sont fonction des densités de courant et de leurs variations qui, pour des applications particulières, peuvent atteindre des valeurs très élevées, notamment lors des phases de fortes accélérations, de freinages régénératifs, de recharge rapide de la batterie ou de fonctionnement autoroutier en mode électrique.
Pour de telles conditions d'utilisation, les débits d'air nécessaires pour refroidir les éléments de batterie ne peuvent être atteints qu'au détriment d'un espacement significatif des éléments.
l'ensemble de la batterie, l'énergie impliquée par cet emballement devient très élevée.
Afin d'optimiser les performances et la durée de vie des batteries, des systèmes de conditionnement thermique des éléments ont donc été intégrés dans les batteries.
En particulier, on a proposé des systèmes de refroidissement utilisant une circulation d'air comme source froide. Bien que de nombreux efforts aient été
réalisés pour tenter de garantir par ce moyen une distribution de température la plus homogène possible au sein de la batterie, il n'en demeure pas moins que de tels systèmes n'assurent pas un refroidissement homogène des éléments de batterie sollicités en puissance, comme c'est notamment le cas dans des applications destinées aux véhicules électriques et hybrides connectables sur le réseau électrique (plug-in en anglais).
Les pics de dissipation thermiques sont très grands et sont fonction des densités de courant et de leurs variations qui, pour des applications particulières, peuvent atteindre des valeurs très élevées, notamment lors des phases de fortes accélérations, de freinages régénératifs, de recharge rapide de la batterie ou de fonctionnement autoroutier en mode électrique.
Pour de telles conditions d'utilisation, les débits d'air nécessaires pour refroidir les éléments de batterie ne peuvent être atteints qu'au détriment d'un espacement significatif des éléments.
3 PCT/FR2007/001734 Ces forts débits servent à compenser les faibles coefficients d'échange thermique des flux d'air sur les éléments de batterie, et donnent lieu à des problèmes acoustiques et vibratoires. Les ventilateurs nécessaires pour assurer les débits permettant de refroidir de manière homogène et efficace les batteries présentent alors des dimensionnements qui ne sont pas conformes aux exigences de compacité et d'économie d'énergie de l'application véhicule électrique.
Afin d'améliorer l'efficacité du refroidissement, et par là même pouvoir augmenter la densité d'énergie volumique des batteries, une circulation d'un liquide a été proposée. En particulier, le liquide peut être prévu pour circuler au travers d'alvéoles en plastique qui sont disposées entre les éléments de batterie. Ces alvéoles sont isolantes et participent-à l'isolation électrique entre éléments.
Toutefois, les poches en plastiques dans lesquelles sont formées ces alvéoles sont de mauvais conducteurs thermiques, de sorte qu'il faut qu'elles présentent une épaisseur la plus faible possible afin de garantir des transferts thermiques à
peu près corrects. II en résulte alors une inadaptation des parois fines à la tenue mécanique des éléments dans la batterie.
Par ailleurs, dans l'application véhicule électrique ou hybride, les batteries selon l'art antérieur posent un certain nombre de problèmes, notamment du fait de l'augmentation du degré d'hybridation des véhicules thermiques qui peut aller jusqu'à une électrification complète de la chaîne de traction. Dans ce cas, les batteries ne servent alors plus uniquement à assister les véhicules dans des phases d'accélération mais également à assurer le déplacement du véhicule de manière autonome sur des distances plus ou moins importantes.
Il faut alors augmenter l'énergie ainsi que la puissance électrique des batteries, ce qui augmente les durées de sollicitation de la batterie, ainsi que les courants et la résistance interne moyenne. Ainsi, l'énergie et la puissance thermique émises augmentent, et ce d'autant plus que la batterie vieillit.
Afin d'améliorer l'efficacité du refroidissement, et par là même pouvoir augmenter la densité d'énergie volumique des batteries, une circulation d'un liquide a été proposée. En particulier, le liquide peut être prévu pour circuler au travers d'alvéoles en plastique qui sont disposées entre les éléments de batterie. Ces alvéoles sont isolantes et participent-à l'isolation électrique entre éléments.
Toutefois, les poches en plastiques dans lesquelles sont formées ces alvéoles sont de mauvais conducteurs thermiques, de sorte qu'il faut qu'elles présentent une épaisseur la plus faible possible afin de garantir des transferts thermiques à
peu près corrects. II en résulte alors une inadaptation des parois fines à la tenue mécanique des éléments dans la batterie.
Par ailleurs, dans l'application véhicule électrique ou hybride, les batteries selon l'art antérieur posent un certain nombre de problèmes, notamment du fait de l'augmentation du degré d'hybridation des véhicules thermiques qui peut aller jusqu'à une électrification complète de la chaîne de traction. Dans ce cas, les batteries ne servent alors plus uniquement à assister les véhicules dans des phases d'accélération mais également à assurer le déplacement du véhicule de manière autonome sur des distances plus ou moins importantes.
Il faut alors augmenter l'énergie ainsi que la puissance électrique des batteries, ce qui augmente les durées de sollicitation de la batterie, ainsi que les courants et la résistance interne moyenne. Ainsi, l'énergie et la puissance thermique émises augmentent, et ce d'autant plus que la batterie vieillit.
4 Le coût d'une batterie dépend principalement du nombre d'éléments qu'elle contient, soit en d'autres termes, de son énergie. Aussi, pour diminuer l'impact du coût des batteries dans un véhicule, on cherche à utiliser lesdites batteries sur une plage de potentiel la plus large possible afin d'en extraire le maximum d'énergie.
Au fur et à mesure que l'on se rapproche des valeurs extrêmes de potentiels autorisés, la résistance interne des éléments augmente et leur durée de vie diminue.
Les fortes puissances requises donnent lieu à des échauffements importants et rapides des éléments de batterie pouvant induire des gradients de température entre la surface et l'intérieur de ceux-ci, voire même entre les éléments d'une même batterie.
Ces gradients de températures apparaissent essentiellement durant les phases transitoires correspondant aux forts appels en courant, lors de la charge ou de la décharge.
L'augmentation de la température au sein d'un élément de batterie induit des risques en termes de sécurité et de durée de vie, lié à la présence éventuelle de points chauds au cceur de l'élément.
Toujours concernant la sécurité des batteries, elle devient davantage critique avec l'augmentation de l'énergie des batteries, et les alvéoles plastiques généralement utilisées pour la circulation d'un liquide de refroidissement entre les éléments sont susceptibles de se rompre sous l'effet d'impacts du type de ceux rencontrés lors d'un crash de véhicule, ou par surpression générée au niveau du circuit de refroidissement.
De telles ruptures rendent alors le système de refroidissement totalement inopérant, mais plus grave encore, le liquide risque de mettre en court-circuit tous les éléments de batterie, créant ainsi un réel risque d'incendie, voire d'explosion.
La présente invention vise donc à perfectionner les batteries électriques existantes en proposant un système de conditionnement mécanique et thermique qui permet d'améliorer sensiblement le ratio entre le volume et l'énergie et/ou la puissance, ainsi que la durée de vie et la sécurité de la batterie tant d'un point de vue du comportement chimique que vis-à-vis des contraintes en vigueur dans l'industrie automobile, et notamment celles concernant le crash.
L'invention permet d'atteindre des niveaux de compacité du système en répondant aux exigences de densité volumique d'énergie et de puissance compatibles avec les besoins de l'application automobile, à moindre coût et poids.
En outre, les très faibles résistances de transfert thermique possibles grâce à
l'invention permettent de garantir le refroidissement de la batterie malgré le très haut niveau de compacité. L'invention permet également de réduire la température au sein des éléments lors des pics d'appels de courant, et évite tout risque de mise en contact électrique direct des éléments en cas de choc, ce qui présente un avantage en termes de sécurisation de la batterie.
Enfin, l'efficacité de la gestion thermique permet de réduire la consommation électrique et donc garanti davantage d'autonomie pour le véhicule électrique.
A cet effet, l'invention propose une batterie électrique comprenant une pluralité
d'éléments générateurs d'énergie électrique et un système de conditionnement mécanique et thermique desdits éléments, ledit système comprenant un corps structurel monobloc dans lequel des logements sont formés pour recevoir chacun un élément, lesdits logements présentant au moins une zone interne de contact avec un élément, ladite zone de contact étant continue et possédant une géométrie adaptée pour assurer un contact entre ladite zone et la périphérie dudit élément, ledit corps comprenant en outre des chambres qui s'étendent chacune toute autour d'une zone de contact, ledit système de conditionnement comprenant en outre un dispositif permettant la mise en circulation dans lesdites chambres d'un fluide de conditionnement thermique de sorte à assurer le conditionnement thermique desdits éléments.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une batterie électrique dans laquelle les éléments générateurs d'électricité ne sont pas montrés, ladite vue étant partiellement écorchée dans un plan transversal de sorte à montrer la disposition et l'intérieur des logements ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'une partie coupée longitudinalement de la batterie de la figure 1;
- la figure 3 est une vue éclatée longitudinalement de la partie représentée sur la figure 2 ;
- la figure 4 est une coupe longitudinale partielle montrant en perspective le dessous de la batterie de la figure 1.
Dans la description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à la position de la batterie représentée sur la figure 1. Toutefois, l'étanchéité de la batterie permet d'envisager son positionnement selon une orientation différente.
En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une batterie électrique comprenant une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique (non représentés sur les figures), en particulier les éléments peuvent être de nature électrochimique, par exemple de type Lithium - ion. Pour ce faire, les éléments comprennent une enveloppe dans laquelle le système électrochimique est confiné pour isoler les composants chimiques nécessaires à la génération de l'électricité. En variante, les éléments peuvent être des supercapacités.
La batterie est plus particulièrement destinée à alimenter un moteur électrique de traction d'un véhicule automobile, qu'il s'agisse d'un véhicule électrique ou de type hybride électrique - thermique. Toutefois, la batterie selon l'invention peut également trouver son application pour le stockage d'énergie électrique dans d'autres modes de transport, et notamment en aéronautique.
Pour assurer l'alimentation électrique requise, la batterie comprend un grand nombre d'éléments, par exemple 160 éléments répartis en 16 rangées de 10 éléments dans le mode de réalisation représenté.
La batterie comprend un système de conditionnement mécanique et thermique des éléments, ledit système permettant d'une part de conditionner en température les éléments et d'autre part de les maintenir dans une structure de renfort. Ainsi, le système assure la sécurité électrique de la batterie vis-à-vis des risques liés à la température, le fonctionnement de la batterie dans une plage de température optimale ainsi que la sécurité relativement aux risques de crash qui sont inhérents à l'application considérée.
Pour ce faire, le système de conditionnement comprend un corps 1 structurel monobloc dans lequel des logements 2 sont formés pour recevoir chacun des éléments. Par structurel, on entend que le corps 1 assure la tenue mécanique des éléments entre eux, notamment relativement aux contraintes de crash test en vigueur dans l'industrie automobile mais également relativement aux autres formes de sollicitations mécaniques que la batterie a à subir dans une automobile. Par ailleurs, comme on le verra dans la suite de la description, le corps 1 assure une fonction de transfert de chaleur entre les éléments et un fluide thermo régulé. Par conséquent, les fonctions de conditionnement thermique et mécanique des éléments sont réalisées au moyen d'un seul corps monobloc 1.
Dans le mode de réalisation représenté, les logements 2 s'étendent verticalement et présentent une géométrie interne cylindrique de sorte à
recevoir des éléments de géométrie extérieure analogue. Par ailleurs, les logements 2 sont agencés de façon hexagonale compacte, ce qui permet d'optimiser l'encombrement ainsi que la résistance mécanique de la batterie.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, les logements peuvent présenter une géométrie interne adaptée pour recevoir des éléments de géométrie différente, par exemple de géométrie extérieure parallélépipédique.
De façon générale, le nombre d'éléments est égal au nombre de logements 2.
Toutefois, pour un même bloc, on peut prévoir de moduler la puissance de la batterie en ajustant le nombre d'éléments. Ainsi, pour certaines applications, le nombre d'éléments est inférieur au nombre de logements 2 puisque la batterie peut comprendre des logements 2 vides.
Le corps 1 est réalisé en matériau présentant une rigidité importante et une bonne conductivité thermique, notamment en matériau métallique, de sorte à
bénéficier d'un conducteur thermique structurel entre les éléments. Le corps 1 peut étre issu de fonderie de façon monobloc avec les logements 2, ledit corps pouvant être réalisé en aluminium qui présente un bon compromis entre le poids, les performances thermiques et mécaniques ainsi que vis-à-vis de la faisabilité industrielle. Par ailleurs, la batterie peut comprendre un bac (non représenté), notamment en plastique, dans lequel le corps 1 est rangé pour son implantation dans le véhicule automobile.
Les logements 2 sont ouverts en partie supérieure de sorte à permettre l'introduction des éléments, lesdites ouvertures étant fermées par une coque supérieure 3, 4. Par ailleurs, la batterie comprend des moyens d'interconnexion électrique des éléments et des moyens de contrôle électronique de l'énergie électrique (non représentés). Ces moyens peuvent par exemple être disposés sur la partie supérieure du corps, notamment respectivement sur une plaque 3, 4 qui sont empilées pour former la coque supérieure.
Les logements 2 présentent une zone interne de contact avec l'élément, ladite zone étant continue et possédant une géométrie adaptée pour assurer un contact entre ladite zone et la périphérie dudit élément. Dans le mode de réalisation représenté, la zone de contact est formée sur une hauteur de la paroi cylindrique intérieure du logement 2, ladite zone présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'élément.
En fonction de la géométrie extérieure de l'élément, on pourrait prévoir une géométrie et/ou un nombre différents de zone interne de contact pour le logement 2. Dans tous les cas, la zone de contact est agencée pour permettre un bon transfert de chaleur entre l'élément et le logement 2.
De façon avantageuse, les zones de contact présentent une hauteur sensiblement égale à celle de la périphérie de l'élément, de sorte à assurer le transfert de chaleur sur la totalité de la hauteur dudit élément.
Le corps 2 comprend en outre des chambres 5 qui s'étendent chacune tout autour d'une zone de contact, c'est-à-dire des chambres cylindriques dans le mode de réalisation représenté. En outre, les chambres 5 communiquent latéralement entre elles, lesdites chambres étant ouvertes dans la base du corps et fermées en partie supérieure.
Le système de conditionnement comprend un dispositif qui permet la mise en circulation dans lesdites chambres d'un fluide de conditionnement thermique de sorte à assurer le conditionnement thermique des éléments. Le fluide peut être de l'eau glycolée, et le conditionnement thermique s'entend tant en apport qu'en retrait de calories de sorte à maintenir les éléments dans une plage de fonctionnement en température qui est optimale.
Dans le mode de réalisation représenté, les chambres 5 forment un réseau tout autour des logements 2 dans lequel le fluide peut circuler afin de conditionner en température les éléments. Le système de conditionnement permet d'assurer rapidement et efficacement un apport ou un retrait de calories dans la batterie, de sorte à assurer la régulation thermique quelque soit les conditions d'utilisation.
Pour améliorer le conditionnement en température, les chambres 5 présentent une hauteur sensiblement égale à celle des zones de contact. Toutefois, une hauteur des chambres 5 inférieure à celle des zones de contact est également envisageable. Ainsi, en relation avec le fait que lesdites chambres soient disposées tout autour de la zone de contact et que ladite zone d'étende sur toute la hauteur de l'élément, le conditionnement peut être réalisé de façon uniforme sur toute la périphérie de l'élément, ce qui diminue la probabilité
d'apparition d'un point chaud dangereux dans ledit élément. En particulier, cette réalisation permet d'éviter les gradients de température trop élevés lors des phases de fortes sollicitations en courant, de durée importante et/ou sur une large plage de potentiel.
Dans le cas où le corps 1 est réalisé dans un matériau conducteur électrique, pour améliorer la sécurité électrique de la batterie notamment relativement au court-circuit, l'invention prévoit d'interposer un film continu (non représenté) d'isolation électrique entre la zone de contact et la périphérie des éléments de sorte à assurer le contact au travers dudit film.
De façon avantageuse, le fi{m peut être un bon conducteur thermique, ou à tout le moins pour être suffisamment mince pour ne pas dégrader les transferts thermiques entre les éléments et le corps 1. Ainsi, la résistance au transfert thermique est diminuée, et ce en relation avec une structure d'échange thermique qui, outre son caractère structurel, présente une bonne capacité de transfert thermique entre les éléments et le fluide de conditionnement. Cette réalisation permet donc de ne pas prévoir d'interface thermiquement isolante entre le fluide de conditionnement et les éléments, et ce dans un environnement compact et résistant mécaniquement.
Selon une réalisation, le matériau isolant présente en outre des propriétés d'adhésion entre le corps 1 et les éléments de sorte à améliorer la cohésion mécanique de la batterie. En particulier, en cas de choc, les éléments sont tenus dans le corps et protégés par celui-ci d'un écrasement. En variante, le matériau peut être formé d'un film d'huile ou de graisse isolante électriquement et conductrice thermiquement.
L'isolation électrique des éléments relativement au corps 1 est également conférée par le fait que les éléments reposent sur un anneau 6 formé d'un matériau diélectrique, un anneau 6 étant disposé dans le fond de chaque logement 2.
On décrit ci-dessous un dispositif permettant la mise en circulation du fluide qui comprend un lit de fluide 7, ledit lit étant prévu sur la base du corps 1 de sorte à
alimenter les chambres 5 en fluide par l'intermédiaire de leur ouverture 8 prévue en partie basse dudit corps. Pour ce faire, le dispositif comprend une pompe (non représentée) qui permet de mettre le fluide en pression dans un circuit fermé de circulation dudit fluide.
Le lit de fluide 7 est formé entre le corps 1 et une plaque inférieure 9, par exemple réalisée en plastique moulé, qui est assemblée sur la base du corps 1.
La plaque 9 est agencée pour former des canaux d'alimentation en fluide depuis le lit 7 dans les chambres 5. Plus précisément, la plaque 9 comprend des ouvertures 10 disposées en regard des ouvertures inférieures 8 des logements 2, lesdites ouvertures étant formées en saillie vers le haut par rapport à la plaque 9 de sorte à former un réservoir de fluide entre elles.
La plaque inférieure 9 comprend en outre des capillaires ascendants 12 qui sont en communication avec le lit de fluide 7. Un capillaire 12 est introduit dans chaque chambre 5 de sorte à former un canai d'alimentation en fluide de ladite chambre.
Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de mise en circulation du fluide comprend en outre une plaque supérieure 13 qui est interposée entre la base du corps 1 et la plaque inférieure 9. La plaque supérieure 13 est agencée pour former un circuit de récupération 14 du fluide provenant des chambres 5.
Pour ce faire, la plaque supérieure 13 présente une géométrie analogue à celle de la plaque inférieure 9, et lesdites plaques sont superposées l'une sur l'autre à la base du corps 1.
Ainsi, le lit de fluide 7 est formé entre les deux plaques 9, 13 et le circuit de récupération 14 du fluide est formé entre la plaque supérieure 13 et le fond du corps 1. Le fait d'avoir le lit d'eau 7 et le circuit de récupération 14 disposés dans la base du corps 1 permet de limiter fortement les risques de court-circuit par fuite de fluide entre les éléments.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, le dispositif de mise en circulation du fluide peut prévoir un lit de fluide sans circuit de récupération séparé, par exemple un lit de fluide formé entre une plaque et le fond du corps 1, ladite plaque pouvant en outre être dépourvue de capillaires. Dans tous les cas, la présence d'un lit d'eau 7 commun à toutes les chambres 5 permet de limiter les pertes de charges, notamment pour un grand nombre d'éléments et donc de chambres 5.
Par ailleurs, les capillaires 12 passent de façon étanche au travers de la plaque supérieure 13 pour être en communication avec le lit de fluide 7. Ainsi, par application d'une pression sur le fluide, celui-ci monte dans le capillaire 12, depuis le lit de fluide 7 dans la chambre 5, au travers de la plaque supérieure 13.
Ensuite, le fluide sort du capillaire 12 et redescend en ruisselant sur la paroi de la chambre 5 qui est disposée en regard de la surface de contact avec les éléments. A la base de la chambre 5, le fluide tombe dans la plaque supérieure 13 de sorte à pouvoir retourner en circuit fermé dans le lit de fluide 7 par l'intermédiaire du circuit de récupération 14.
Ainsi, l'excellente homogénéité en température dans la batterie permet à la fois d'augmenter le niveau d'équilibrage entre les éléments et de pouvoir réguler thermiquement la batterie avec une grande précision afin de réduire au maximum les résistances internes des éléments sans nuire à leur durée de vie.
L'optimisation de la gestion thermique permet alors d'augmenter l'énergie et la puissance de la batterie, sans avoir à ajouter d'éléments supplémentaires.
En outre, le système de conditionnement permet la dissipation de l'énergie thermique provenant de l'emballement thermique d'un élément, sans que cet excès de chaleur ne soit transféré aux éléments adjacents. Ce rôle de confinement thermique permet d'éviter que les risques d'emballement thermiques ne se propagent à la totalité de la batterie, ce qui est très critique pour les batteries fortement énergétiques.
De façon avantageuse, les capillaires 12 présentent une épaisseur et une hauteur inférieures à celles des chambres 5 de sorte à permettre la libération du fluide en partie supérieure desdites chambres. Il en résulte donc une augmentation de la surface de contact entre le fluide et la paroi de la chambre
Au fur et à mesure que l'on se rapproche des valeurs extrêmes de potentiels autorisés, la résistance interne des éléments augmente et leur durée de vie diminue.
Les fortes puissances requises donnent lieu à des échauffements importants et rapides des éléments de batterie pouvant induire des gradients de température entre la surface et l'intérieur de ceux-ci, voire même entre les éléments d'une même batterie.
Ces gradients de températures apparaissent essentiellement durant les phases transitoires correspondant aux forts appels en courant, lors de la charge ou de la décharge.
L'augmentation de la température au sein d'un élément de batterie induit des risques en termes de sécurité et de durée de vie, lié à la présence éventuelle de points chauds au cceur de l'élément.
Toujours concernant la sécurité des batteries, elle devient davantage critique avec l'augmentation de l'énergie des batteries, et les alvéoles plastiques généralement utilisées pour la circulation d'un liquide de refroidissement entre les éléments sont susceptibles de se rompre sous l'effet d'impacts du type de ceux rencontrés lors d'un crash de véhicule, ou par surpression générée au niveau du circuit de refroidissement.
De telles ruptures rendent alors le système de refroidissement totalement inopérant, mais plus grave encore, le liquide risque de mettre en court-circuit tous les éléments de batterie, créant ainsi un réel risque d'incendie, voire d'explosion.
La présente invention vise donc à perfectionner les batteries électriques existantes en proposant un système de conditionnement mécanique et thermique qui permet d'améliorer sensiblement le ratio entre le volume et l'énergie et/ou la puissance, ainsi que la durée de vie et la sécurité de la batterie tant d'un point de vue du comportement chimique que vis-à-vis des contraintes en vigueur dans l'industrie automobile, et notamment celles concernant le crash.
L'invention permet d'atteindre des niveaux de compacité du système en répondant aux exigences de densité volumique d'énergie et de puissance compatibles avec les besoins de l'application automobile, à moindre coût et poids.
En outre, les très faibles résistances de transfert thermique possibles grâce à
l'invention permettent de garantir le refroidissement de la batterie malgré le très haut niveau de compacité. L'invention permet également de réduire la température au sein des éléments lors des pics d'appels de courant, et évite tout risque de mise en contact électrique direct des éléments en cas de choc, ce qui présente un avantage en termes de sécurisation de la batterie.
Enfin, l'efficacité de la gestion thermique permet de réduire la consommation électrique et donc garanti davantage d'autonomie pour le véhicule électrique.
A cet effet, l'invention propose une batterie électrique comprenant une pluralité
d'éléments générateurs d'énergie électrique et un système de conditionnement mécanique et thermique desdits éléments, ledit système comprenant un corps structurel monobloc dans lequel des logements sont formés pour recevoir chacun un élément, lesdits logements présentant au moins une zone interne de contact avec un élément, ladite zone de contact étant continue et possédant une géométrie adaptée pour assurer un contact entre ladite zone et la périphérie dudit élément, ledit corps comprenant en outre des chambres qui s'étendent chacune toute autour d'une zone de contact, ledit système de conditionnement comprenant en outre un dispositif permettant la mise en circulation dans lesdites chambres d'un fluide de conditionnement thermique de sorte à assurer le conditionnement thermique desdits éléments.
D'autres particularités et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en référence aux figures jointes dans lesquelles :
- la figure 1 est une vue en perspective d'une batterie électrique dans laquelle les éléments générateurs d'électricité ne sont pas montrés, ladite vue étant partiellement écorchée dans un plan transversal de sorte à montrer la disposition et l'intérieur des logements ;
- la figure 2 est une vue en perspective d'une partie coupée longitudinalement de la batterie de la figure 1;
- la figure 3 est une vue éclatée longitudinalement de la partie représentée sur la figure 2 ;
- la figure 4 est une coupe longitudinale partielle montrant en perspective le dessous de la batterie de la figure 1.
Dans la description, les termes de positionnement dans l'espace sont pris en référence à la position de la batterie représentée sur la figure 1. Toutefois, l'étanchéité de la batterie permet d'envisager son positionnement selon une orientation différente.
En relation avec les figures, on décrit ci-dessous une batterie électrique comprenant une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique (non représentés sur les figures), en particulier les éléments peuvent être de nature électrochimique, par exemple de type Lithium - ion. Pour ce faire, les éléments comprennent une enveloppe dans laquelle le système électrochimique est confiné pour isoler les composants chimiques nécessaires à la génération de l'électricité. En variante, les éléments peuvent être des supercapacités.
La batterie est plus particulièrement destinée à alimenter un moteur électrique de traction d'un véhicule automobile, qu'il s'agisse d'un véhicule électrique ou de type hybride électrique - thermique. Toutefois, la batterie selon l'invention peut également trouver son application pour le stockage d'énergie électrique dans d'autres modes de transport, et notamment en aéronautique.
Pour assurer l'alimentation électrique requise, la batterie comprend un grand nombre d'éléments, par exemple 160 éléments répartis en 16 rangées de 10 éléments dans le mode de réalisation représenté.
La batterie comprend un système de conditionnement mécanique et thermique des éléments, ledit système permettant d'une part de conditionner en température les éléments et d'autre part de les maintenir dans une structure de renfort. Ainsi, le système assure la sécurité électrique de la batterie vis-à-vis des risques liés à la température, le fonctionnement de la batterie dans une plage de température optimale ainsi que la sécurité relativement aux risques de crash qui sont inhérents à l'application considérée.
Pour ce faire, le système de conditionnement comprend un corps 1 structurel monobloc dans lequel des logements 2 sont formés pour recevoir chacun des éléments. Par structurel, on entend que le corps 1 assure la tenue mécanique des éléments entre eux, notamment relativement aux contraintes de crash test en vigueur dans l'industrie automobile mais également relativement aux autres formes de sollicitations mécaniques que la batterie a à subir dans une automobile. Par ailleurs, comme on le verra dans la suite de la description, le corps 1 assure une fonction de transfert de chaleur entre les éléments et un fluide thermo régulé. Par conséquent, les fonctions de conditionnement thermique et mécanique des éléments sont réalisées au moyen d'un seul corps monobloc 1.
Dans le mode de réalisation représenté, les logements 2 s'étendent verticalement et présentent une géométrie interne cylindrique de sorte à
recevoir des éléments de géométrie extérieure analogue. Par ailleurs, les logements 2 sont agencés de façon hexagonale compacte, ce qui permet d'optimiser l'encombrement ainsi que la résistance mécanique de la batterie.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, les logements peuvent présenter une géométrie interne adaptée pour recevoir des éléments de géométrie différente, par exemple de géométrie extérieure parallélépipédique.
De façon générale, le nombre d'éléments est égal au nombre de logements 2.
Toutefois, pour un même bloc, on peut prévoir de moduler la puissance de la batterie en ajustant le nombre d'éléments. Ainsi, pour certaines applications, le nombre d'éléments est inférieur au nombre de logements 2 puisque la batterie peut comprendre des logements 2 vides.
Le corps 1 est réalisé en matériau présentant une rigidité importante et une bonne conductivité thermique, notamment en matériau métallique, de sorte à
bénéficier d'un conducteur thermique structurel entre les éléments. Le corps 1 peut étre issu de fonderie de façon monobloc avec les logements 2, ledit corps pouvant être réalisé en aluminium qui présente un bon compromis entre le poids, les performances thermiques et mécaniques ainsi que vis-à-vis de la faisabilité industrielle. Par ailleurs, la batterie peut comprendre un bac (non représenté), notamment en plastique, dans lequel le corps 1 est rangé pour son implantation dans le véhicule automobile.
Les logements 2 sont ouverts en partie supérieure de sorte à permettre l'introduction des éléments, lesdites ouvertures étant fermées par une coque supérieure 3, 4. Par ailleurs, la batterie comprend des moyens d'interconnexion électrique des éléments et des moyens de contrôle électronique de l'énergie électrique (non représentés). Ces moyens peuvent par exemple être disposés sur la partie supérieure du corps, notamment respectivement sur une plaque 3, 4 qui sont empilées pour former la coque supérieure.
Les logements 2 présentent une zone interne de contact avec l'élément, ladite zone étant continue et possédant une géométrie adaptée pour assurer un contact entre ladite zone et la périphérie dudit élément. Dans le mode de réalisation représenté, la zone de contact est formée sur une hauteur de la paroi cylindrique intérieure du logement 2, ladite zone présentant un diamètre légèrement supérieur au diamètre extérieur de l'élément.
En fonction de la géométrie extérieure de l'élément, on pourrait prévoir une géométrie et/ou un nombre différents de zone interne de contact pour le logement 2. Dans tous les cas, la zone de contact est agencée pour permettre un bon transfert de chaleur entre l'élément et le logement 2.
De façon avantageuse, les zones de contact présentent une hauteur sensiblement égale à celle de la périphérie de l'élément, de sorte à assurer le transfert de chaleur sur la totalité de la hauteur dudit élément.
Le corps 2 comprend en outre des chambres 5 qui s'étendent chacune tout autour d'une zone de contact, c'est-à-dire des chambres cylindriques dans le mode de réalisation représenté. En outre, les chambres 5 communiquent latéralement entre elles, lesdites chambres étant ouvertes dans la base du corps et fermées en partie supérieure.
Le système de conditionnement comprend un dispositif qui permet la mise en circulation dans lesdites chambres d'un fluide de conditionnement thermique de sorte à assurer le conditionnement thermique des éléments. Le fluide peut être de l'eau glycolée, et le conditionnement thermique s'entend tant en apport qu'en retrait de calories de sorte à maintenir les éléments dans une plage de fonctionnement en température qui est optimale.
Dans le mode de réalisation représenté, les chambres 5 forment un réseau tout autour des logements 2 dans lequel le fluide peut circuler afin de conditionner en température les éléments. Le système de conditionnement permet d'assurer rapidement et efficacement un apport ou un retrait de calories dans la batterie, de sorte à assurer la régulation thermique quelque soit les conditions d'utilisation.
Pour améliorer le conditionnement en température, les chambres 5 présentent une hauteur sensiblement égale à celle des zones de contact. Toutefois, une hauteur des chambres 5 inférieure à celle des zones de contact est également envisageable. Ainsi, en relation avec le fait que lesdites chambres soient disposées tout autour de la zone de contact et que ladite zone d'étende sur toute la hauteur de l'élément, le conditionnement peut être réalisé de façon uniforme sur toute la périphérie de l'élément, ce qui diminue la probabilité
d'apparition d'un point chaud dangereux dans ledit élément. En particulier, cette réalisation permet d'éviter les gradients de température trop élevés lors des phases de fortes sollicitations en courant, de durée importante et/ou sur une large plage de potentiel.
Dans le cas où le corps 1 est réalisé dans un matériau conducteur électrique, pour améliorer la sécurité électrique de la batterie notamment relativement au court-circuit, l'invention prévoit d'interposer un film continu (non représenté) d'isolation électrique entre la zone de contact et la périphérie des éléments de sorte à assurer le contact au travers dudit film.
De façon avantageuse, le fi{m peut être un bon conducteur thermique, ou à tout le moins pour être suffisamment mince pour ne pas dégrader les transferts thermiques entre les éléments et le corps 1. Ainsi, la résistance au transfert thermique est diminuée, et ce en relation avec une structure d'échange thermique qui, outre son caractère structurel, présente une bonne capacité de transfert thermique entre les éléments et le fluide de conditionnement. Cette réalisation permet donc de ne pas prévoir d'interface thermiquement isolante entre le fluide de conditionnement et les éléments, et ce dans un environnement compact et résistant mécaniquement.
Selon une réalisation, le matériau isolant présente en outre des propriétés d'adhésion entre le corps 1 et les éléments de sorte à améliorer la cohésion mécanique de la batterie. En particulier, en cas de choc, les éléments sont tenus dans le corps et protégés par celui-ci d'un écrasement. En variante, le matériau peut être formé d'un film d'huile ou de graisse isolante électriquement et conductrice thermiquement.
L'isolation électrique des éléments relativement au corps 1 est également conférée par le fait que les éléments reposent sur un anneau 6 formé d'un matériau diélectrique, un anneau 6 étant disposé dans le fond de chaque logement 2.
On décrit ci-dessous un dispositif permettant la mise en circulation du fluide qui comprend un lit de fluide 7, ledit lit étant prévu sur la base du corps 1 de sorte à
alimenter les chambres 5 en fluide par l'intermédiaire de leur ouverture 8 prévue en partie basse dudit corps. Pour ce faire, le dispositif comprend une pompe (non représentée) qui permet de mettre le fluide en pression dans un circuit fermé de circulation dudit fluide.
Le lit de fluide 7 est formé entre le corps 1 et une plaque inférieure 9, par exemple réalisée en plastique moulé, qui est assemblée sur la base du corps 1.
La plaque 9 est agencée pour former des canaux d'alimentation en fluide depuis le lit 7 dans les chambres 5. Plus précisément, la plaque 9 comprend des ouvertures 10 disposées en regard des ouvertures inférieures 8 des logements 2, lesdites ouvertures étant formées en saillie vers le haut par rapport à la plaque 9 de sorte à former un réservoir de fluide entre elles.
La plaque inférieure 9 comprend en outre des capillaires ascendants 12 qui sont en communication avec le lit de fluide 7. Un capillaire 12 est introduit dans chaque chambre 5 de sorte à former un canai d'alimentation en fluide de ladite chambre.
Dans le mode de réalisation représenté, le dispositif de mise en circulation du fluide comprend en outre une plaque supérieure 13 qui est interposée entre la base du corps 1 et la plaque inférieure 9. La plaque supérieure 13 est agencée pour former un circuit de récupération 14 du fluide provenant des chambres 5.
Pour ce faire, la plaque supérieure 13 présente une géométrie analogue à celle de la plaque inférieure 9, et lesdites plaques sont superposées l'une sur l'autre à la base du corps 1.
Ainsi, le lit de fluide 7 est formé entre les deux plaques 9, 13 et le circuit de récupération 14 du fluide est formé entre la plaque supérieure 13 et le fond du corps 1. Le fait d'avoir le lit d'eau 7 et le circuit de récupération 14 disposés dans la base du corps 1 permet de limiter fortement les risques de court-circuit par fuite de fluide entre les éléments.
Dans d'autres modes de réalisation non représentés, le dispositif de mise en circulation du fluide peut prévoir un lit de fluide sans circuit de récupération séparé, par exemple un lit de fluide formé entre une plaque et le fond du corps 1, ladite plaque pouvant en outre être dépourvue de capillaires. Dans tous les cas, la présence d'un lit d'eau 7 commun à toutes les chambres 5 permet de limiter les pertes de charges, notamment pour un grand nombre d'éléments et donc de chambres 5.
Par ailleurs, les capillaires 12 passent de façon étanche au travers de la plaque supérieure 13 pour être en communication avec le lit de fluide 7. Ainsi, par application d'une pression sur le fluide, celui-ci monte dans le capillaire 12, depuis le lit de fluide 7 dans la chambre 5, au travers de la plaque supérieure 13.
Ensuite, le fluide sort du capillaire 12 et redescend en ruisselant sur la paroi de la chambre 5 qui est disposée en regard de la surface de contact avec les éléments. A la base de la chambre 5, le fluide tombe dans la plaque supérieure 13 de sorte à pouvoir retourner en circuit fermé dans le lit de fluide 7 par l'intermédiaire du circuit de récupération 14.
Ainsi, l'excellente homogénéité en température dans la batterie permet à la fois d'augmenter le niveau d'équilibrage entre les éléments et de pouvoir réguler thermiquement la batterie avec une grande précision afin de réduire au maximum les résistances internes des éléments sans nuire à leur durée de vie.
L'optimisation de la gestion thermique permet alors d'augmenter l'énergie et la puissance de la batterie, sans avoir à ajouter d'éléments supplémentaires.
En outre, le système de conditionnement permet la dissipation de l'énergie thermique provenant de l'emballement thermique d'un élément, sans que cet excès de chaleur ne soit transféré aux éléments adjacents. Ce rôle de confinement thermique permet d'éviter que les risques d'emballement thermiques ne se propagent à la totalité de la batterie, ce qui est très critique pour les batteries fortement énergétiques.
De façon avantageuse, les capillaires 12 présentent une épaisseur et une hauteur inférieures à celles des chambres 5 de sorte à permettre la libération du fluide en partie supérieure desdites chambres. Il en résulte donc une augmentation de la surface de contact entre le fluide et la paroi de la chambre
5, ce qui contribue à améliorer l'efficacité du conditionnement thermique conféré. En outre, la hauteur des capillaires 12 peut être juste inférieure à
celle des chambres 5 de sorte à limiter le gradient thermique longitudinal dans les éléments.
Pour maintenir radialement les capillaires 12 dans les chambres 5, et éviter ainsi les vibrations induites lors de la circulation du fluide, la périphérie des capillaires 12 peut être pourvue d'ailettes (non représentées) qui sont en contact avec la paroi de la chambre 5.
Les plaques 9, 13 sont associées au corps 1 par l'intermédiaire de rivets 15 qui sont fixés respectivement sur la périphérie d'un orifice débouchant qui est formé
dans la base de chaque logement 2 par la superposition de l'ouverture 11 à la base du logement 2 et par les orifices 10 des plaques 9, 13 qui sont disposées en regard. Ainsi, le rivet 15 prend appui sur le corps structurel 1 et maintien les plaques 9, 13 de façon étanche sur la base du corps 1.
Pàr ailleurs, les orifices débouchant permettent de laisser s'échapper les gaz pouvant être émis par les éléments en cas de désoperculation de ceux-ci liés à
une surpression des éléments. Dans ce cas et lorsqu'un bac étanche est prévu autour de la batterie, celui-ci est muni d'un clapet d'émission des gaz vers l'extérieur. Par ailleurs, un détecteur d'émission des gaz ou d'humidité peut être ajouté à la batterie.
celle des chambres 5 de sorte à limiter le gradient thermique longitudinal dans les éléments.
Pour maintenir radialement les capillaires 12 dans les chambres 5, et éviter ainsi les vibrations induites lors de la circulation du fluide, la périphérie des capillaires 12 peut être pourvue d'ailettes (non représentées) qui sont en contact avec la paroi de la chambre 5.
Les plaques 9, 13 sont associées au corps 1 par l'intermédiaire de rivets 15 qui sont fixés respectivement sur la périphérie d'un orifice débouchant qui est formé
dans la base de chaque logement 2 par la superposition de l'ouverture 11 à la base du logement 2 et par les orifices 10 des plaques 9, 13 qui sont disposées en regard. Ainsi, le rivet 15 prend appui sur le corps structurel 1 et maintien les plaques 9, 13 de façon étanche sur la base du corps 1.
Pàr ailleurs, les orifices débouchant permettent de laisser s'échapper les gaz pouvant être émis par les éléments en cas de désoperculation de ceux-ci liés à
une surpression des éléments. Dans ce cas et lorsqu'un bac étanche est prévu autour de la batterie, celui-ci est muni d'un clapet d'émission des gaz vers l'extérieur. Par ailleurs, un détecteur d'émission des gaz ou d'humidité peut être ajouté à la batterie.
Claims (19)
1. Batterie électrique comprenant une pluralité d'éléments générateurs d'énergie électrique et un système de conditionnement mécanique et thermique desdits éléments, ledit système comprenant un corps structurel monobloc (1) dans lequel des logements (2) sont formés pour recevoir chacun un élément, lesdits logements présentant au moins une zone interne de contact avec un élément, ladite zone de contact étant continue et possédant une géométrie adaptée pour assurer un contact entre ladite zone et la périphérie dudit élément, ledit corps comprenant en outre des chambres (5) qui s'étendent chacune toute autour d'une zone de contact, ledit système de conditionnement comprenant en outre un dispositif permettant la mise en circulation dans lesdites chambres d'un fluide de conditionnement thermique de sorte à assurer le conditionnement thermique desdits éléments.
2. Batterie électrique selon la revendication 1, caractérisée en ce que les zones de contact présentent une hauteur sensiblement égale à celle de la périphérie de l'élément.
3. Batterie électrique selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que les chambres (5) présentent une hauteur inférieure ou égale à celle des zones de contact.
4. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée en ce que le corps (1) est réalisé en matériau métallique, un film continu d'isolation électrique étant interposé entre la zone de contact et la périphérie des éléments de sorte à assurer le contact au travers dudit film.
5. Batterie électrique selon la revendication 4, caractérisée en ce que le matériau isolant présente en outre des propriétés d'adhésion entre le corps (1) et les éléments.
6. Batterie électrique selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce que les éléments reposent sur un anneau (6) d'isolation électrique, ledit anneau étant disposé dans le fond de chaque logement (2).
7. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée en ce que les chambres (5) communiquent latéralement entre elles, lesdites chambres étant ouvertes dans la base du corps (1) et fermées en partie supérieure.
8. Batterie électrique selon la revendication 7, caractérisée en ce que le dispositif permettant la mise en circulation du fluide comprend un lit de fluide (7) qui est prévu sur la base du corps (1) de sorte à alimenter les chambres (5) en fluide.
9. Batterie électrique selon la revendication 8, caractérisée en ce que le lit de fluide (7) est formé entre le corps (1) et une plaque inférieure (9) qui est assemblée sur la base du corps (1), ladite plaque étant agencée pour former des canaux d'alimentation en fluide depuis le lit (7) dans les chambres (5).
10. Batterie électrique selon la revendication 9, caractérisée en ce que la plaque inférieure (9) comprend en outre des capillaires ascendants (12) qui sont en communication avec le lit de fluide (7), un capillaire (12) étant introduit dans une chambre (5) de sorte à former canal d'alimentation en fluide de ladite chambre.
11. Batterie électrique selon la revendication 10, caractérisée en ce que les capillaires (12) présentent une épaisseur et une hauteur inférieures à celles des chambres (5) de sorte à permettre la libération du fluide en partie supérieure desdites chambres.
12. Batterie électrique selon la revendication 11, caractérisée en ce que la périphérie des capillaires (12) est pourvue d'ailettes qui sont en contact avec la paroi de la chambre (5) de sorte à assurer le maintien radial desdits capillaires dans lesdites chambres.
13. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 9 à 12, caractérisée en ce que le dispositif de mise en circulation du fluide comprend en outre une plaque supérieure (13) qui est interposée entre la base du corps (1) et la plaque inférieure (9), ladite plaque supérieure étant agencée pour former un circuit de récupération (14) du fluide provenant des chambres (5).
14. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 13, caractérisée en ce qu'un orifice débouchant (11) est formé dans la base de chaque logement (2).
15. Batterie électrique selon la revendication 14, caractérisée en ce que les plaques (9, 13) sont associées au corps (1) par l'intermédiaire de rivets (15) qui sont fixés respectivement sur la périphérie d'un orifice (11).
16. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 15, caractérisée en ce que les logements (2) sont ouverts en partie supérieure de sorte à permettre l'introduction des éléments, lesdites ouvertures étant fermées par une coque supérieure (3, 4).
17. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 16, caractérisée en ce qu'elle comprend en outre des moyens d'interconnexion électrique des éléments et des moyens de contrôle électronique de l'énergie électrique, lesdits moyens étant disposés sur la partie supérieure du corps.
18. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 17, caractérisée en ce que les logements (2) présentent une géométrie cylindrique et un agencement hexagonal compact.
19. Batterie électrique selon l'une quelconque des revendications 1 à 18, caractérisée en ce que le nombre d'éléments est inférieur ou égal au nombre de logements (2).
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