EP4229710A1 - Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz - Google Patents

Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz

Info

Publication number
EP4229710A1
EP4229710A1 EP21790208.9A EP21790208A EP4229710A1 EP 4229710 A1 EP4229710 A1 EP 4229710A1 EP 21790208 A EP21790208 A EP 21790208A EP 4229710 A1 EP4229710 A1 EP 4229710A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
storage device
energy storage
module
modules
opening
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP21790208.9A
Other languages
German (de)
English (en)
Inventor
Masato Origuchi
Natalie RAT
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Ampere SAS
Nissan Motor Co Ltd
Original Assignee
Renault SAS
Nissan Motor Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Renault SAS, Nissan Motor Co Ltd filed Critical Renault SAS
Publication of EP4229710A1 publication Critical patent/EP4229710A1/fr
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/342—Non-re-sealable arrangements
    • H01M50/3425—Non-re-sealable arrangements in the form of rupturable membranes or weakened parts, e.g. pierced with the aid of a sharp member
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/202—Casings or frames around the primary casing of a single cell or a single battery
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204—Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/222—Inorganic material
    • H01M50/224—Metals
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/229—Composite material consisting of a mixture of organic and inorganic materials
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/289—Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by spacing elements or positioning means within frames, racks or packs
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/317—Re-sealable arrangements
    • H01M50/325—Re-sealable arrangements comprising deformable valve members, e.g. elastic or flexible valve members
    • H01M50/333—Spring-loaded vent valves
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/30—Arrangements for facilitating escape of gases
    • H01M50/35—Gas exhaust passages comprising elongated, tortuous or labyrinth-shaped exhaust passages
    • H01M50/367—Internal gas exhaust passages forming part of the battery cover or case; Double cover vent systems
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M2200/00—Safety devices for primary or secondary batteries
    • H01M2200/20—Pressure-sensitive devices
    • 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
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • TITLE Battery pack including gas evacuation means
  • the invention relates to an energy storage device or battery pack comprising electrochemical cells and gas evacuation means formed following a malfunction of at least one electrochemical cell.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising such an energy storage device.
  • Electric vehicles and hybrid vehicles include an energy storage device comprising electrochemical cells for supplying electrical energy to an electric motor.
  • electrochemical cells are generally assembled in series or in parallel in an electrochemical module.
  • the electrochemical modules are supported by a structure and interconnected by electrical conductors, commonly called "busbar". In operation, significant electrical potential differences can form between the different electrical conductors. The electrical conductors are therefore sufficiently spaced to prevent the formation of an electric arc.
  • the electrochemical cells are liable to undergo a failure such as, for example, a thermal runaway. Gases laden with metallic particles can then be released from the module comprising the defective electrochemical cell. The presence of these gases between two electrical conductors with a significant potential difference can lead to the formation of an electric arc.
  • Such an electric arc can then form holes in the structure of the energy storage device, for example in a cover of the device energy storage. These holes can then form a privileged place for supplying oxygen from the outside. The high temperatures inside the energy storage device combined with these electric arcs and an oxygen supply can then lead to the appearance of a fire.
  • Document EP2654100 discloses an energy storage device comprising a specific internal pipe configured to guide gases outwards. Such a storage device comprises many elements assembled together. It is complex to manufacture, heavy and bulky.
  • the object of the invention is to provide an energy storage device remedying the above drawbacks and improving the energy storage devices known from the prior art.
  • an object of the invention is an energy storage device that is both simple to manufacture and makes it possible to reduce any risk of electric arc formation following the failure of an electrochemical cell.
  • the invention relates to an energy storage device comprising a set of electrochemical modules and a casing enveloping said modules, the casing comprising a double-walled structure, each module comprising electrochemical cells and a casing enveloping said electrochemical cells, the envelope being provided with at least one weak zone suitable for letting out gases contained inside the module, said structure comprising an internal wall, an external wall and at least one chamber defined between the internal wall and the external wall, the internal wall being provided with a set of openings positioned opposite the at least one weak zone of each module, the external wall being provided with at least one evacuation opening.
  • Said structure can be an extruded structure of material, in particular extruded of aluminum.
  • the at least one weak zone formed in the envelope of each module can be an opening, in particular a circular opening.
  • Each opening of the internal walls of said structure may have a surface strictly greater than the surface of the opening of the casing positioned opposite it.
  • the at least one weak zone may be arranged along a first side of each module, and the energy storage device may comprise electrical conductors connecting the modules together, the electrical conductors being arranged along a second side of each module, substantially opposite the first side, in particular the electrical conductors being arranged substantially towards the center of the energy storage device.
  • the set of electrochemical modules may comprise two parallel rows of electrochemical modules, the energy storage device comprising electrical conductors arranged substantially at an interface zone between the two parallel rows.
  • each weak zone and the opening of the internal wall opposite it can be less than or equal to 50mm.
  • Said at least one chamber can form at least locally a gas evacuation chamber towards the at least one evacuation opening.
  • the energy storage device may comprise at least two distinct chambers defined between the internal wall and the external wall of the structure, the at least two chambers forming at least locally two distinct gas evacuation chambers towards at least two openings separate evacuations.
  • the energy storage device may comprise at least one valve configured to gradually open in the event of overpressure in said at least one chamber, the at least one valve being arranged at the level of the at least one evacuation opening .
  • the energy storage device may comprise crosspieces separating adjacent electrochemical modules, the crosspieces being fixed to said structure.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising an energy storage device as defined previously.
  • FIG. 1 Figure 1 is a schematic view of a motor vehicle equipped with an energy storage device according to one embodiment of the invention.
  • Figure 2 is an isometric perspective view of a double-wall structure of the energy storage device.
  • Figure 3 is a perspective view of an electrochemical module of the energy storage device.
  • Figure 4 is a sectional view of the structure of Figure 2.
  • Figure 5 is a sectional view of a valve of the energy storage device.
  • FIG. 1 schematically illustrates a motor vehicle 1 according to one embodiment of the invention.
  • the vehicle 1 can for example be an electric vehicle or a hybrid vehicle.
  • the vehicle 1 comprises an energy storage device 2 capable of storing energy in electrochemical form to supply electricity to an electric motor of the vehicle.
  • the energy storage device 2 which could also be called “battery pack” or for convenience “device 2"
  • the energy storage device 2 comprises a set of electrochemical modules 3 and a casing enveloping the modules 3.
  • the casing forms a closed envelope surrounding all of the modules 3.
  • Each module 3 comprises electrochemical cells, or accumulators, and an envelope surrounding these cells.
  • the electrochemical cells can, for example, be of the lithium-ion type or of any other type of cell capable of storing energy in electrochemical form.
  • the device 2 comprises twelve modules 3. As a variant, this number could be arbitrary.
  • the modules 3 can be arranged in two rows comprising an equal number of modules, ie two rows of six modules according to the embodiment shown. Modules can be positioned next to each other along a horizontal plane when the vehicle 1 rests on horizontal ground.
  • the casing in which the modules 3 are contained, comprises a structure 4 with double walls.
  • the structure 4 extends laterally around the set of modules 3. It may comprise a polygonal shape, generally resembling the shape of a rectangle or a trapezium.
  • the structure 4 can mainly have the function of supporting all of the modules. It therefore includes robustness and rigidity adapted to support the weight of the modules.
  • the structure 4 constitutes a lateral protection of the various modules.
  • the housing also includes a lower cover
  • the device 2 can be fixed, via the casing, to a lower part of a body of the vehicle, in particular via its structure 4.
  • the device 2 also comprises crosspieces 6 separating adjacent electrochemical modules.
  • the crosspieces 6 are fixed to the structure 4 and participate in maintaining the various modules. In other words, the sleepers
  • the crosspieces 6 form compartments inside which the modules 3 are arranged.
  • the crosspieces 6 can extend parallel to each other between two opposite sides of the structure 4. They can extend parallel to a transverse axis of the vehicle.
  • the modules 3 are electrically interconnected by electrical conductors 7, in particular busbars.
  • the electrical conductors 7 may for example be in the form of metal plates or bars and are able to convey high electrical currents. intensity.
  • Metallic conductors electrically connect two adjacent modules. They are arranged substantially towards the center of the storage device, that is to say substantially along a center line X separating the device 2 into two equal halves. In other words, the metal conductors are arranged substantially at an interface zone Zx defined between the two parallel rows of modules.
  • the centerline X may be substantially parallel to a longitudinal axis of the vehicle.
  • FIG. 3 illustrates an electrochemical module 3 according to one embodiment of the invention. It comprises an envelope 31 of generally parallelepiped shape which covers the electrochemical cells.
  • the module 3 can for example have dimensions of the order of 200mm by 200mm by 400mm.
  • the casing 31 can form a sealed protection for the electrochemical cells of the module 3.
  • the casing 31 can for example be a casing. It comprises a first side 32 facing the structure 4.
  • the module 3 may comprise fastening means 33 in the form of vertical openings intended to cooperate with screws.
  • the module 3 can be fixed integrally to the lower cover 5, itself supported by the structure 4 or to any other structural element fixed to the structure 4.
  • the casing 31 further comprises two weak zones 34 arranged on the first face 32.
  • the module could have a different number of weak zones: for example one, three, four or five weak zones, or even even more. These weak zones could possibly be positioned on different faces of the module 3.
  • the weak zones 34 are capable of letting out the gases contained inside the electrochemical module. In other words, when one or more electrochemical cells contained in module 3 produces a release gas following a malfunction, gas can come out of the casing 31 via its weak zones 34.
  • these weak zones 34 can be simple openings made in the casing, for example circular openings.
  • the envelope 31 is not sealed and the openings constitute the only openings of the envelope.
  • the weak zones could be zones of the casing that are more fragile and ready to break following a rise in pressure inside the casing.
  • the weak zones could be produced by locally thinning the casing 31 or by precutting an opening over only part of the thickness of the casing. In this case, the envelopes could be sealed until the weak zones 34 break.
  • the electrical conductor 7 associated with the module 3 can preferably be arranged along a second side 35 of the casing 31, opposite the first side 32. Thus the electrical conductor 7 can be moved away from the weak zones along the largest module lengths 3.
  • Structure 4 is a double-walled structure. It comprises an internal wall 41, facing the various modules 3, an external wall 42 facing the outside of the device 2 and at least one chamber defined between the internal wall 41 and the external wall 42. More particularly, according to the mode of illustrated embodiment, the structure 4 comprises three chambers 43A, 43B and 43C positioned one above the other.
  • the inner wall 41 is connected to the outer wall by four connecting walls 44.
  • the number of chambers could be arbitrary, for example one bedroom or two bedrooms.
  • the various chambers may be closed volumes which are distinct from each other.
  • the structure 4 can be formed by an assembly of different profiled segments. These segments can advantageously be obtained by a material extrusion process, in particular aluminum.
  • the inner wall 41 and the outer wall 42 can extend vertically substantially parallel to each other.
  • the connecting walls 44 can extend substantially horizontally.
  • a section of the structure 4 as seen in Figure 4 may have a generally rectangular shape. As a variant, the shape of this section could be different: for example square, triangular or trapezoidal.
  • Brackets 8 can be attached to the outer wall 42 for fixing the lower cover 5.
  • the internal wall 41 of the structure 4 comprises a set of openings 45 (shown schematically in FIGS. 1 and 2) positioned opposite the weak zones 34 of each module.
  • opposite it is understood that the openings are positioned opposite the weak zones 34 of each module, at a short distance and without any intervening element.
  • the weak zones 34 are spaced less than 50mm from the openings 45, in particular less than 40mm, preferably less than 30mm, or even approximately 20mm.
  • a space between the openings 45 and the corresponding weak zones 34 may nevertheless turn out to be necessary, for example to allow easy assembly of the modules within the structure, to anticipate dimensional variations linked to manufacturing tolerances and/or thermal expansion.
  • the openings 45 therefore allow the volume in which the modules 3 are housed to communicate with at least one of the chambers 43A, 43B, 43C.
  • the outer wall 42 is equipped with at least one evacuation opening 46.
  • two evacuation openings 46 are arranged on either side of the center line X.
  • the evacuation openings 46 are not positioned vis-à-vis the openings 45 formed in the internal wall.
  • at least one of the chambers 43A, 43B, 43C forms at least locally a gas evacuation chamber 47 from the openings 45 towards the evacuation openings 46.
  • This evacuation chamber is not an added element to the device 2 but, on the contrary, is integrated directly into the structure 4 supporting the modules 3.
  • all of the openings 45 can communicate with the same chamber 43A, 43B or 43C.
  • the different openings 45 can communicate with separate chambers of the structure.
  • evacuation openings 46 are of course provided for each chamber capable of receiving gases. It is thus possible to obtain a differentiated management of different gas flows and in particular to limit the risk that a gas penetrating inside a chamber through a first opening 45 emerges in the volume containing the modules through a second opening 45.
  • the evacuation openings 46 can be separated from the openings 45 formed in the internal wall by a distance strictly greater than the distance separating the weak zones 34 from the openings 45.
  • this distance can be at least 60 mm, preferably at least 70mm, or even at least 80mm.
  • the device 2 also comprises valves 9, arranged at the level of each of the evacuation openings 46, and configured to open progressively in the event of overpressure in the chamber with which it communicates.
  • These valves may comprise an elastic element such as a spring. They can be calibrated so as to open gradually when the gas pressure in the corresponding chamber becomes greater than or equal to a given threshold.
  • the housing can be hermetically sealed, that is to say that gases cannot escape from the housing until their pressure has reached the opening pressure of the valves.
  • the openings constituting the weak zones 34 have a surface strictly smaller than the surface of the openings 45 and strictly smaller than a passage surface of the valves 9.
  • the passage surface of the valves 9 can be between the surface of the weak zones 34 and the surface of the openings 45.
  • an opening constituting a weak zone 34 can comprise a surface comprised between 300mm2 and 400mm2 inclusive.
  • An opening 45 can comprise a surface comprised between 500mm2 and 700mm2 inclusive.
  • the passage opening of the valves 9 can be between 400 and 500 mm2 inclusive.
  • the structure 4 can be manufactured by assembling extruded aluminum segments in which the openings 45 and 46 are provided. These openings can be made by simple drillings.
  • the dimensions proposed for the openings 45, 46 are both small enough to little affect the rigidity of the structure 4 and large enough to efficiently evacuate gases.
  • the valves 9 can simply be fitted into the corresponding openings 46.
  • the modules 3 can be positioned inside the structure 4 between the crosspieces 6. The modules 3 are then fixed directly or indirectly to the structure 4 so that the weak zones 34 take position opposite the openings 45.
  • electric currents can flow through the electric conductors 7.
  • Significant potential differences can be established between neighboring electric conductors. For example, this potential difference (shown by an arrow F1 in Figure 1) can reach 400V.
  • the electrical conductors 7 are nevertheless sufficiently spaced to prevent the formation of an electric arc under normal operating conditions.
  • a gas (illustrated by the reference 10 in FIG. 1) can form in the module.
  • the gas increases the pressure inside the casing 31 of the module and ends up escaping out of the module 3 passing through one of the weak zones 34.
  • this weak zone is positioned at a short distance from a opening 35, the gas goes naturally inside one of the chambers 43A, 43B, 43C.
  • the surface of the opening 45 is strictly greater than the surface of the weak zone so that all or almost all of the gas flow can pass from the cell 3 to the chamber formed in the structure 4.
  • the pressure of gas increases inside the chamber until it reaches a sufficient value allowing the opening of the valve 9. The gas then escapes out of the structure 4 via the valve 9.
  • the presence of a valve prevents fresh air from entering inside the device 2 by following the reverse path of the gases. This avoids bringing oxygen inside the device, which could lead to a fire.
  • the walls of the structure 4 have a high thermal inertia and make it possible to cool the gases at the same time as they evacuate them. This reduces the risk of self-ignition of gases leaving the valve.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Composite Materials (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Gas Exhaust Devices For Batteries (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)
  • Connection Of Batteries Or Terminals (AREA)

Abstract

Dispositif de stockage d'énergie (2), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de modules (3) électrochimiques et un carter enveloppant lesdits modules, le carter comprenant une structure (4) à double paroi, chaque module (3) comprenant des cellules électrochimiques et une enveloppe (31) enveloppant lesdites cellules électrochimiques, l'enveloppe étant pourvue d'au moins une zone faible (34) apte à laisser sortir des gaz contenus à l'intérieur du module, ladite structure (4) comprenant une paroi interne (41), une paroi externe (42) et au moins une chambre (43A, 43B, 43C) définie entre la paroi interne et la paroi externe, la paroi interne étant pourvue d'un ensemble d'ouvertures (45) positionnées en vis-à-vis de l'au moins une zone faible de chaque module, la paroi externe étant pourvue d'au moins une ouverture (46) d'évacuation.

Description

DESCRIPTION
TITRE : Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz
Domaine Technique de l'invention
L’invention concerne un dispositif de stockage d'énergie ou pack batterie comprenant des cellules électrochimiques et des moyens d'évacuation de gaz formés à la suite d'un dysfonctionnement d'au moins une cellule électrochimique. L’invention porte aussi sur un véhicule automobile comprenant un tel dispositif de stockage d'énergie.
Etat de la technique antérieure
Les véhicules électriques et les véhicules hybrides comprennent un dispositif de stockage d'énergie comprenant des cellules électrochimiques pour fournir de l'énergie électrique à un moteur électrique. Plusieurs cellules électrochimiques sont généralement assemblées en série ou en parallèle dans un module électrochimique. Les modules électrochimiques sont supportés par une structure et reliés entre eux par des conducteurs électriques, couramment dénommés "busbar". En fonctionnement, des différences de potentiel électrique importantes peuvent se former entre les différents conducteurs électriques. Les conducteurs électriques sont donc suffisamment espacés pour éviter la formation d'un arc électrique.
Par ailleurs, les cellules électrochimiques sont susceptibles de subir une défaillance comme par exemple un emballement thermique. Des gaz chargés de particules métalliques peuvent alors être libérés hors du module comprenant la cellule électrochimique défectueuse. La présence de ces gaz entre deux conducteurs électriques présentant une importante différence de potentiel peut conduire à la formation d'un arc électrique. Un tel arc électrique peut ensuite former des trous dans la structure du dispositif de stockage d'énergie, par exemple dans un capot du dispositif de stockage d'énergie. Ces trous peuvent alors former un lieu privilégié d’apport d’oxygène en provenance de l'extérieur. Les fortes températures à l'intérieur du dispositif de stockage d'énergie combinées à ces arcs électriques et un apport en oxygène peuvent ensuite conduire à l'apparition d'un feu.
On connaît grâce au document EP2654100 un dispositif de stockage d'énergie comprenant une conduite interne spécifique configurée pour guider des gaz vers l'extérieur. Un tel dispositif de stockage comprend de nombreux éléments assemblés ensemble. Il est complexe à fabriquer, lourd et volumineux.
Présentation de l'invention
Le but de l’invention est de fournir un dispositif de stockage d'énergie remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les dispositifs de stockage d'énergie connus de l’art antérieur.
Plus précisément, un objet de l’invention est un dispositif de stockage d'énergie à la fois simple à fabriquer et permettant de réduire tout risque de formation d'arc électrique suite à la défaillance d'une cellule électrochimique.
Résumé de l'invention
L'invention se rapporte à un dispositif de stockage d'énergie comprenant un ensemble de modules électrochimiques et un carter enveloppant lesdits modules, le carter comprenant une structure à double paroi, chaque module comprenant des cellules électrochimiques et une enveloppe enveloppant lesdites cellules électrochimiques, l'enveloppe étant pourvue d'au moins une zone faible apte à laisser sortir des gaz contenus à l'intérieur du module, ladite structure comprenant une paroi interne, une paroi externe et au moins une chambre définie entre la paroi interne et la paroi externe, la paroi interne étant pourvue d'un ensemble d'ouvertures positionnées en vis-à-vis de l'au moins une zone faible de chaque module, la paroi externe étant pourvue d'au moins une ouverture d'évacuation.
Ladite structure peut être une structure extrudée de matière, notamment extrudée d'aluminium.
L'au moins une zone faible formée dans l'enveloppe de chaque module peut être une ouverture, notamment une ouverture circulaire.
Chaque ouverture des parois internes de ladite structure peut avoir une surface strictement supérieure à la surface de l'ouverture de l'enveloppe positionnée en vis-à-vis d'elle.
L'au moins une zone faible peut être agencée le long d'un premier côté de chaque module, et le dispositif de stockage d'énergie peut comprendre des conducteurs électriques reliant les modules entre eux, les conducteurs électriques étant agencés le long d'un deuxième côté de chaque module, sensiblement opposé au premier côté, notamment les conducteurs électriques étant agencés sensiblement vers le centre du dispositif de stockage d'énergie.
L'ensemble de modules électrochimiques peut comprendre deux rangées parallèles de modules électrochimiques, le dispositif de stockage d'énergie comprenant des conducteurs électriques agencés sensiblement au niveau d'une zone d'interface entre les deux rangées parallèles.
La distance définie entre chaque zone faible et l'ouverture de la paroi interne en vis-à-vis de celle-ci peut être inférieure ou égale à 50mm. Ladite au moins une chambre peut former au moins localement une chambre d'évacuation des gaz vers l'au moins une ouverture d'évacuation.
Le dispositif de stockage d'énergie peut comprendre au moins deux chambres distinctes et définies entre la paroi interne et la paroi externe de la structure, les au moins deux chambres formant au moins localement deux chambres d'évacuation des gaz distinctes vers au moins deux ouvertures d'évacuation distinctes.
Le dispositif de stockage d'énergie peut comprendre au moins une valve configurée pour s'ouvrir progressivement en cas de surpression dans ladite au moins une chambre, l'au moins une valve étant agencée au niveau de l'au moins une ouverture d'évacuation.
Le dispositif de stockage d'énergie peut comprendre des traverses séparant des modules électrochimiques adjacents, les traverses étant fixées à ladite structure.
L'invention se rapporte également à un véhicule automobile comprenant un dispositif de stockage d'énergie tel que défini précédemment.
Présentation des figures
Ces objets, caractéristiques et avantages de la présente invention seront exposés en détail dans la description suivante d’un mode de réalisation particulier fait à titre non-limitatif en relation avec les figures jointes parmi lesquelles :
[Fig. 1 ] La figure 1 est une vue schématique d'un véhicule automobile équipé d'un dispositif de stockage d'énergie selon un mode de réalisation de l'invention. [Fig. 2] La figure 2 est une vue en perspective isométrique d'une structure à double paroi du dispositif de stockage d'énergie.
[Fig. 3] La figure 3 est une vue en perspective d'un module électrochimique du dispositif de stockage d'énergie.
[Fig. 4] La figure 4 est une vue en coupe de la structure de la figure 2.
[Fig. 5] La figure 5 est une vue en coupe d'une valve du dispositif de stockage d'énergie.
Description détaillée
La figure 1 illustre schématiquement un véhicule 1 automobile selon un mode de réalisation de l'invention. Le véhicule 1 peut être par exemple un véhicule électrique ou un véhicule hybride. Le véhicule 1 comprend un dispositif de stockage d'énergie 2 apte à stocker de l'énergie sous forme électrochimique pour alimenter en électricité un moteur électrique du véhicule.
Le dispositif de stockage d'énergie 2, que l'on pourrait également dénommer "pack batterie" ou par commodité "dispositif 2", comprend un ensemble de modules 3 électrochimiques et un carter enveloppant les modules 3. Le carter forme une enveloppe close entourant l'ensemble des modules 3. Chaque module 3 comprend des cellules électrochimiques, ou accumulateurs, et une enveloppe entourant ces cellules. Les cellules électrochimiques peuvent, par exemple, être du type lithium-ion ou de tout autre type de cellule capable de stocker de l'énergie sous forme électrochimique.
Selon le mode de réalisation présenté sur la figure 1 , le dispositif 2 comprend douze modules 3. En variante ce nombre pourrait être quelconque. Les modules 3 peuvent être agencés selon deux rangées comprenant un nombre égal de modules, soit deux rangées de six modules selon le mode de réalisation représenté. Les modules peuvent être positionnés les uns à côté des autres suivant un plan horizontal lorsque le véhicule 1 repose sur un sol horizontal.
Le carter, dans lequel sont contenus les modules 3, comprend une structure 4 à double parois. La structure 4 s'étend latéralement autour de l'ensemble des modules 3. Elle peut comprendre une forme polygonale, s'apparentant globalement à la forme d'un rectangle ou d'un trapèze. La structure 4 peut avoir principalement pour fonction de supporter l'ensemble des modules. Elle comprend donc une robustesse et une rigidité adaptée à supporter le poids des modules. En outre, la structure 4 constitue une protection latérale des différents modules.
En référence à la figure 2, le carter comprend également un capot inférieur
5 fixé à la structure 4 et un capot supérieur (non représenté). Le capot inférieur 5 peut s'étendre sensiblement horizontalement sous le véhicule et permet de protéger les modules 3 des agressions extérieures. Le dispositif 2 peut être fixé, via le carter, à une partie inférieure d'une caisse du véhicule, notamment par l'intermédiaire de sa structure 4.
Le dispositif 2 comprend également des traverses 6 séparant des modules électrochimiques adjacents. Les traverses 6 sont fixées à la structure 4 et participent au maintien des différents modules. Autrement dit, les traverses
6 forment des compartiments à l'intérieur desquels sont agencés les modules 3. Les traverses 6 peuvent s'étendre parallèlement les unes aux autres entre deux côtés opposés de la structure 4. Elles peuvent s'étendre parallèlement à un axe transversal du véhicule.
Les modules 3 sont reliés électriquement entre eux, par des conducteurs électriques 7, notamment des busbars. Les conducteurs électriques 7 peuvent par exemple se présenter sous la forme de plaques ou de barres métalliques et sont aptes à véhiculer des courants électriques de forte intensité. Les conducteurs métalliques relient électriquement deux modules adjacents. Ils sont agencés sensiblement vers le centre du dispositif de stockage c’est-à-dire sensiblement le long d'une ligne médiane X séparant le dispositif 2 en deux moitiés égales. Autrement dit, les conducteurs métalliques sont agencés sensiblement au niveau d'une zone d'interface Zx définie entre les deux rangées parallèles de modules. La ligne médiane X peut être sensiblement parallèle à un axe longitudinal du véhicule.
La figure 3 illustre un module 3 électrochimique selon un mode de réalisation de l'invention. Il comprend une enveloppe 31 de forme globalement parallélépipédique qui recouvre les cellules électrochimiques. Le module 3 peut par exemple avoir des dimensions de l'ordre de 200mm par 200mm par 400mm. L'enveloppe 31 peut former une protection étanche des cellules électrochimique du module 3. L'enveloppe 31 peut être par exemple un boîtier. Elle comprend un premier côté 32 faisant face à la structure 4. Le module 3 peut comprendre des moyens de fixation 33 sous forme d'ouvertures verticales destinées à coopérer avec des vis. Ainsi, le module 3 peut être fixé solidairement au capot inférieur 5, lui- même supporté par la structure 4 ou à tout autre élément structurel fixé à la structure 4.
L'enveloppe 31 comprend en outre deux zones faibles 34 agencées sur la première face 32. En variante le module pourrait avoir un nombre différent de zones faibles : par exemple une, trois, quatre ou cinq zones faibles, voire même encore davantage. Ces zones faibles pourraient éventuellement être positionnées sur différentes faces du module 3. Les zones faibles 34 sont aptes à laisser sortir des gaz contenus à l'intérieur du module électrochimique. Autrement dit, lorsqu'une ou plusieurs cellules électrochimiques contenue dans le module 3 produit un dégagement gazeux suite à un dysfonctionnement, du gaz peut ressortir de l'enveloppe 31 via ses zones faibles 34.
Selon un mode de réalisation de l'invention, ces zones faibles 34 peuvent être de simples ouvertures pratiquées dans l'enveloppe, par exemple des ouvertures circulaires. Dans ce cas, l'enveloppe 31 n'est pas étanche et les ouvertures constituent les uniques ouvertures de l'enveloppe. Selon une autre variante de réalisation, les zones faibles pourraient être des zones de l'enveloppe plus fragiles et prêtes à rompre consécutivement à une élévation de pression à l'intérieur de l'enveloppe. Par exemple, les zones faibles pourraient être réalisées en amincissant localement l'enveloppe 31 ou en prédécoupant une ouverture sur une partie seulement de l'épaisseur de l'enveloppe. Dans ce cas, les enveloppes pourraient être étanches jusqu'à rupture des zones faibles 34.
Par ailleurs, le conducteur électrique 7 associé au module 3 peut être préférentiellement agencé le long d'un deuxième côté 35 de l'enveloppe 31 , opposé au premier côté 32. Ainsi le conducteur électrique 7 peut être éloigné des zones faibles suivant la plus grande des longueurs du module 3.
Un exemple de réalisation de la structure 4 est bien visible sur la figure 4. La structure 4 est une structure à double paroi. Elle comprend une paroi interne 41 , faisant face aux différents modules 3, une paroi externe 42 tournée vers l'extérieur du dispositif 2 et au moins une chambre définie entre la paroi interne 41 et la paroi externe 42. Plus particulièrement, selon le mode de réalisation illustré, la structure 4 comprend trois chambres 43A, 43B et 43C positionnées les unes au-dessus des autres. La paroi interne 41 est reliée à la paroi externe par quatre parois de raccordement 44. En variante le nombre de chambres pourrait être quelconque, par exemple une seule chambre ou deux chambres. Les différentes chambres peuvent être des volumes fermés et distincts les uns des autres.
La structure 4 peut être formée par un assemblage de différents segments profilés. Ces segments peuvent être avantageusement obtenus par un procédé d'extrusion de matière, notamment d'aluminium. La paroi interne 41 et la paroi externe 42 peuvent s'étendre verticalement sensiblement parallèlement l'une à l'autre. Les parois de raccordement 44 peuvent s'étendre sensiblement horizontalement. Ainsi, une section de la structure 4 telle que visible sur la figure 4 peut avoir une forme globalement rectangulaire. En variante la forme de cette section pourrait être différente: par exemple carrée, triangulaire ou trapézoïdale. Des équerres 8 peuvent être adossées à la paroi externe 42 pour la fixation du capot inférieur 5.
La paroi interne 41 de la structure 4 comprend un ensemble d'ouvertures 45 (représentées schématiquement sur les figures 1 et 2) positionnées en vis-à-vis des zones faibles 34 de chaque module. Par "en vis-à-vis", on comprend que les ouvertures sont positionnées en face des zones faibles 34 de chaque module, à faible distance et sans élément interposé. Avantageusement, les zones faibles 34 sont distantes de moins de 50mm des ouvertures 45, notamment moins de 40mm, de préférence moins de 30mm, voire même environ 20mm. Un espace entre les ouvertures 45 et les zones faibles 34 correspondantes peut néanmoins s'avérer nécessaire par exemple pour permettre un montage aisé des modules au sein de la structure, pour anticiper des variations dimensionnelles liées au tolérances de fabrication et/ou aux dilatations thermiques.
Les ouvertures 45 permettent donc de faire communiquer le volume dans lequel sont logés les modules 3 avec au moins une des chambre 43A, 43B, 43C. La paroi externe 42 est équipée d'au moins une ouverture d'évacuation 46. En l'espèce, deux ouvertures d'évacuation 46 sont agencées de part et d'autre de la ligne médiane X. Les ouvertures d'évacuation 46 ne sont pas positionnées en vis-à-vis des ouvertures 45 formées dans la paroi interne. Avantageusement, au moins l'une des chambres 43A, 43B, 43C forme au moins localement une chambre d'évacuation des gaz 47 depuis les ouvertures 45 vers les ouvertures d'évacuation 46. Cette chambre d’évacuation n'est pas un élément rapporté au dispositif 2 mais, au contraire, est intégré directement dans la structure 4 supportant les modules 3.
Selon une première variante de réalisation, l'ensemble des ouvertures 45 peuvent communiquer avec une même chambre 43A, 43B ou 43C. Selon une autre variante de réalisation, les différentes ouvertures 45 peuvent communiquer avec des chambres distinctes de la structure. Dans tous les cas, des ouvertures d'évacuation 46 sont bien sûr prévues pour chaque chambre susceptible de recevoir des gaz. On peut ainsi obtenir une gestion différenciée de différents flux de gaz et notamment limiter le risque qu'un gaz pénétrant à l'intérieur d'une chambre par une première ouverture 45 ressorte dans le volume contenant les modules par une deuxième ouverture 45.
Avantageusement, les ouvertures d'évacuation 46 peuvent être distantes des ouvertures 45 formées dans la paroi interne d'une distance strictement supérieure à la distance séparant les zones faibles 34 des ouvertures 45. Par exemple cette distance peut être d'au moins 60mm, de préférence au moins 70mm, voire au moins 80mm.
Le dispositif 2 comprend également des valves 9, agencées au niveau de chacune des ouvertures d'évacuation 46, et configurées pour s'ouvrir progressivement en cas de surpression dans la chambre avec laquelle elle communique. Ces valves, dont un exemple de réalisation est illustré à la figure 5, peuvent comprendre un élément élastique tel qu'un ressort. Elles peuvent être tarées de sorte à s'ouvrir progressivement lorsque la pression des gaz dans la chambre correspondante devient supérieure ou égale à un seuil donné. Lorsque ces valves sont fermées, le carter peut être hermétiquement clos, c’est-à-dire que des gaz ne peuvent pas s'échapper hors du carter tant que leur pression n'a pas atteint la pression d'ouverture des valves.
Avantageusement, les ouvertures constituant les zones faibles 34 présentent une surface strictement inférieure à la surface des ouvertures 45 et strictement inférieure à une surface de passage des valves 9. La surface de passage des valves 9 peut être comprise entre la surface des zones faibles 34 et la surface des ouvertures 45. Par exemple, une ouverture constituant une zone faibles 34 peut comprendre une surface comprise entre 300mm2 et 400mm2 inclus. Une ouverture 45 peut comprendre une surface comprise entre 500mm2 et 700mm2 inclus. L'ouverture de passage des valves 9 peut être comprise entre 400 et 500mm2 inclus.
Pour fabriquer le dispositif 2 tel que présenté précédemment, on peut fabriquer la structure 4 par assemblage de segments extrudés d'aluminium dans lesquels on prévoit les ouvertures 45 et 46. Ces ouvertures peuvent être réalisées par de simples perçages. Avantageusement, les dimensions proposées pour les ouvertures 45, 46 sont à la fois suffisamment petites pour peu affecter la rigidité de la structure 4 et suffisamment grandes pour évacuer efficacement des gaz. Les valves 9 peuvent être simplement emmanchées dans les ouvertures 46 correspondantes. Les modules 3 peuvent être positionnés à l'intérieur de la structure 4 entre les traverses 6. Les modules 3 sont ensuite fixés directement ou indirectement à la structure 4 de sorte que les zones faibles 34 prennent position en face des ouvertures 45. Lorsque le véhicule fonctionne, des courants électriques peuvent parcourir les conducteurs électriques 7. Des différences de potentiel importantes peuvent s'établir entre des conducteurs électriques voisins. Par exemple, cette différence de potentiel (illustrée par une flèche F1 sur la figure 1 ) peut attendre 400V. Les conducteurs électriques 7 sont néanmoins suffisamment espacés pour prévenir la formation d'un arc électrique en conditions normales de fonctionnement.
Si un module 3 électrochimique ou une cellule électrochimique contenue à l'intérieur d'un module devient défaillant, un gaz (illustré par la référence 10 sur la figure 1 ) peut se former dans le module. Le gaz fait augmenter la pression à l'intérieur de l'enveloppe 31 du module et finit par s'échapper hors du module 3 en passant par l'une des zones faibles 34. Comme cette zone faible est positionnée à faible distance d'une ouverture 35, le gaz se dirige naturellement à l'intérieur de l'une des chambres 43A, 43B, 43C. Avantageusement, la surface de l'ouverture 45 est strictement supérieure à la surface de la zone faible si bien que la totalité ou la quasi-totalité du flux de gaz peut passer de la cellule 3 à la chambre formée dans la structure 4. La pression de gaz augmente à l'intérieur de la chambre jusqu'à atteindre une valeur suffisante permettant l'ouverture de la valve 9. Le gaz s'échappe alors hors de la structure 4 en passant par la valve 9. Il s'établit alors un flux de gaz (schématisé par une flèche F2 sur la figure 1 ) depuis l'intérieur du dispositif vers l'extérieur. Ce flux de gaz crée un effet d'aspiration favorisant l'introduction du gaz dans l'ouverture 45. Le gaz ne se répartit donc pas autour des modules à l'intérieur du carter, et en particulier il ne parvient pas à proximité des conducteurs électriques 7. On réduit donc le risque de formation d'un arc électrique en cas de dégazage d'un des modules. Le positionnement des conducteurs électriques 7 du côté opposé des modules par rapport aux zones faibles 34 réduit encore ce risque. Par ailleurs, on évite également que des gaz chauds s'échappant d'un module échauffent des modules électrochimiques adjacents et ainsi conduisent à un emballement thermique en chaîne.
Avantageusement la présence d'une valve empêche l'air frais de rentrer à l'intérieur du dispositif 2 en suivant le parcours inverse des gaz. On évite ainsi d'apporter de l'oxygène à l'intérieur du dispositif, ce qui pourrait conduire à un feu.
Avantageusement les parois de la structure 4 possèdent une inertie thermique importante et permettent de refroidir les gaz en même temps qu'elles les évacuent. Ceci réduit le risque d’une auto-inflammation des gaz à la sortie de la valve.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Dispositif de stockage d'énergie (2), caractérisé en ce qu'il comprend un ensemble de modules (3) électrochimiques et un carter enveloppant lesdits modules, le carter comprenant une structure (4) à double paroi, chaque module (3) comprenant des cellules électrochimiques et une enveloppe (31 ) enveloppant lesdites cellules électrochimiques, l'enveloppe étant pourvue d'au moins une zone faible (34) apte à laisser sortir des gaz contenus à l'intérieur du module, ladite structure (4) comprenant une paroi interne (41 ), une paroi externe (42) et au moins une chambre (43A, 43B, 43C) définie entre la paroi interne et la paroi externe, la paroi interne étant pourvue d'un ensemble d'ouvertures (45) positionnées en vis-à-vis de l'au moins une zone faible de chaque module, la paroi externe étant pourvue d'au moins une ouverture (46) d'évacuation.
2. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que ladite structure (4) est une structure extrudée de matière, notamment extrudée d'aluminium.
3. Dispositif de stockage d'énergie selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une zone faible (34) formée dans l'enveloppe (31 ) de chaque module (31 ) est une ouverture, notamment une ouverture circulaire.
4. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce que chaque ouverture (45) des parois internes (41 ) de ladite structure (4) a une surface strictement supérieure à la surface de l'ouverture de l'enveloppe (31 ) positionnée en vis-à-vis d'elle. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'au moins une zone faible (34) est agencée le long d'un premier côté (32) de chaque module, et en ce que le dispositif de stockage d'énergie comprend des conducteurs électriques (7) reliant les modules entre eux, les conducteurs électriques étant agencés le long d'un deuxième côté (35) de chaque module, sensiblement opposé au premier côté, notamment les conducteurs électriques étant agencés sensiblement vers le centre du dispositif de stockage d'énergie. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'ensemble de modules (3) électrochimiques comprend deux rangées parallèles de modules électrochimiques, le dispositif de stockage d'énergie comprenant des conducteurs électriques (7) agencés sensiblement au niveau d'une zone d'interface (Zx) entre les deux rangées parallèles. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la distance définie entre chaque zone faible (34) et l'ouverture (45) de la paroi interne (41 ) en vis-à- vis de celle-ci est inférieure ou égale à 50mm. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que ladite au moins une chambre (43A, 43B, 43C) forme au moins localement une chambre d'évacuation des gaz (47) vers l'au moins une ouverture d'évacuation. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon la revendication précédente, caractérisé en ce qu'il comprend au moins deux chambres (43A, 43B, 43C) distinctes et définies entre la paroi interne 16
(41 ) et la paroi externe (42) de la structure (4), les au moins deux chambres formant au moins localement deux chambres d'évacuation des gaz (47) distinctes vers au moins deux ouvertures d'évacuation (46) distinctes. Dispositif de stockage d'énergie (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une valve (9) configurée pour s'ouvrir progressivement en cas de surpression dans ladite au moins une chambre (43A, 43B, 43C), l'au moins une valve étant agencée au niveau de l'au moins une ouverture d'évacuation (46). Dispositif de stockage d'énergie (2) selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comprend des traverses (6) séparant des modules (3) électrochimiques adjacents, les traverses étant fixées à ladite structure (4). Véhicule (1 ) automobile caractérisé en ce qu’il comprend un dispositif de stockage d'énergie (2) selon l'une des revendications précédentes.
EP21790208.9A 2020-10-14 2021-10-11 Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz Pending EP4229710A1 (fr)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR2010499A FR3115163B1 (fr) 2020-10-14 2020-10-14 Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz
PCT/EP2021/078057 WO2022078962A1 (fr) 2020-10-14 2021-10-11 Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4229710A1 true EP4229710A1 (fr) 2023-08-23

Family

ID=74045752

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP21790208.9A Pending EP4229710A1 (fr) 2020-10-14 2021-10-11 Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz

Country Status (7)

Country Link
US (1) US20230411775A1 (fr)
EP (1) EP4229710A1 (fr)
JP (1) JP2023545967A (fr)
KR (1) KR20230088374A (fr)
CN (1) CN116368670A (fr)
FR (1) FR3115163B1 (fr)
WO (1) WO2022078962A1 (fr)

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20240347846A1 (en) * 2022-05-27 2024-10-17 Lg Energy Solution, Ltd. Battery pack and device including the same
EP4376197B1 (fr) * 2022-07-06 2026-04-15 Lg Energy Solution, Ltd. Bloc-batterie
JP2024035346A (ja) * 2022-09-02 2024-03-14 株式会社Ａｅｓｃジャパン 電池パック
JP2024035347A (ja) * 2022-09-02 2024-03-14 株式会社Ａｅｓｃジャパン 電池パック
WO2025141665A1 (fr) * 2023-12-25 2025-07-03 日産自動車株式会社 Structure de boîtier de batterie

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4399675B2 (ja) * 2007-10-25 2010-01-20 三菱アルミニウム株式会社 電気自動車用バッテリートレイ
US8268469B2 (en) * 2009-04-22 2012-09-18 Tesla Motors, Inc. Battery pack gas exhaust system
WO2012081137A1 (fr) 2010-12-13 2012-06-21 パナソニック株式会社 Bloc-piles
KR102030726B1 (ko) * 2015-10-15 2019-10-10 주식회사 엘지화학 배터리 팩
CN111384328A (zh) * 2018-12-29 2020-07-07 比亚迪股份有限公司 电池托盘、动力电池包及车辆

Also Published As

Publication number Publication date
FR3115163B1 (fr) 2023-04-21
FR3115163A1 (fr) 2022-04-15
KR20230088374A (ko) 2023-06-19
CN116368670A (zh) 2023-06-30
JP2023545967A (ja) 2023-11-01
US20230411775A1 (en) 2023-12-21
WO2022078962A1 (fr) 2022-04-21

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2022078962A1 (fr) Pack batterie comprenant des moyens d'évacuation de gaz
FR3042093A1 (fr) Module de stockage d'energie electrique et son procede de fabrication
EP3732740B1 (fr) Couvercle d'element electrochimique a conduction thermique renforcee
WO2021116297A1 (fr) Pack de batterie avec circuit de refroidissement
WO2021053133A1 (fr) Batterie de stockage d'éléctricité et véhicule équipé d'une telle batterie
WO2018104505A1 (fr) Dispositif de stockage d'énergie électrique pour véhicule automobile et pièce rapportée formant une partie du boîtier d'un tel dispositif de stockage d'énergie
WO2012168648A1 (fr) Dispositif de refroidissement de cellules electrochimiques cylindriques
FR2988522A1 (fr) Architecture de pack de batteries pour vehicule electrique de competition.
EP3334033A1 (fr) Module photovoltaïque et panneau de modules photovoltaïques interconnectes
WO2020109714A1 (fr) Coffre de batterie et système de batterie modulaire
FR2946192A1 (fr) Dispositif de limitation de la surpression a l'interieur d'un compartiment appartenant a un appareil electrique
FR2953586A1 (fr) Element de blindage pour une structure telle qu'un vehicule
EP4150698A1 (fr) Etui pour cellule électrochimique pour batterie, agencement de cellules électrochimiques pour batterie comprenant un tel étui et procédé de fabrication d'un tel agencement de cellules
EP3758037A1 (fr) Appareil électrique de commutation comportant un dispositif de filtrage
WO2025109130A1 (fr) Système de dégazage pour un pack batterie de véhicule électrique
EP4164014A1 (fr) Architecture de pack batterie
EP4732364A1 (fr) Système pour refroidir un objet
FR3143211A1 (fr) Module pour l’assemblage de cellules electriques
WO2024141293A1 (fr) Module de batterie, notamment pour véhicule électrique et batterie comprenant un tel module ou une pluralité de tels modules
FR3140476A1 (fr) Dispositif de régulation thermique pour un bloc batterie de véhicule
WO2024223442A1 (fr) Module de batterie électrique comprenant des cellules électrochimiques dans un boîtier et une circulation de fluide diélectrique léchant les tranches des cellules
EP4559044A1 (fr) Ensemble de stockage d'énergie électrique pour un véhicule
WO2024149568A1 (fr) Dispositif de batterie, notamment pour vehicule
EP4604232A1 (fr) Boitier de cellule, cellule de batterie comprenant un tel boitier et assemblage de telles cellules
EP4604248A1 (fr) Couvercle de boitier de cellule, boitier associe, cellule de batterie comprenant un tel boitier et assemblage de telles cellule

Legal Events

Date Code Title Description
STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: UNKNOWN

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE INTERNATIONAL PUBLICATION HAS BEEN MADE

PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: REQUEST FOR EXAMINATION WAS MADE

17P Request for examination filed

Effective date: 20230320

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR

DAV Request for validation of the european patent (deleted)
DAX Request for extension of the european patent (deleted)
RAP1 Party data changed (applicant data changed or rights of an application transferred)

Owner name: NISSAN MOTOR CO., LTD.

Owner name: AMPERE SAS