EP4588127A1 - Boitier de module de batterie d'accumulateurs, module equipe d'un tel boitier et véhicule automobile associé - Google Patents

Boitier de module de batterie d'accumulateurs, module equipe d'un tel boitier et véhicule automobile associé

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EP4588127A1
EP4588127A1 EP23761955.6A EP23761955A EP4588127A1 EP 4588127 A1 EP4588127 A1 EP 4588127A1 EP 23761955 A EP23761955 A EP 23761955A EP 4588127 A1 EP4588127 A1 EP 4588127A1
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EP
European Patent Office
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battery module
housing
rear part
side wall
accumulator
Prior art date
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Pending
Application number
EP23761955.6A
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German (de)
English (en)
Inventor
Ahmed CHIBANI
Ludovic TESSIER
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Ampere SAS
Original Assignee
Ampere SAS
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Publication date
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    • 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

  • the present invention generally relates to the field of accumulator batteries.
  • the invention relates more particularly to a storage battery module housing.
  • Such a storage battery module is for example known from document EP3637495.
  • the housing has a rear part topped by a cover so as to define a housing for the accumulator cells.
  • the rear part has a U-shaped part, made in one piece, with a bottom wall and two side walls. Two side cover plates make it possible to complete the side walls of the rear part so as to obtain a closed structure.
  • a storage battery module housing comprising:
  • a rear part provided with a bottom wall bordered by a side wall interrupted at the corners, the side wall comprising a first part and a second part facing each other, at least one of the first part and the second part being connected to the bottom wall by a portion having a plurality of folds, said rear part being formed in one piece, and
  • the presence in the rear part of the housing of the portions presenting the folds makes it possible to give the housing a flexible character. This then makes it possible to contain the deformation of the cells and limit the effects of expansion of the walls of the case while guaranteeing rigidity of the accumulator battery module.
  • this bellows structure makes it easier to mount the accumulator cells in the housing of the accumulator battery module since the panels presenting the portions with folds can be moved aside during assembly.
  • the fixing portion is in the form of a tab projecting from the front wall of the front part and folded towards the side wall of the rear part.
  • the insulating part is formed by overmolding a polymer onto the fixing part;
  • the fixing part is formed from a metallic material
  • the plurality of accumulator cells is fixed to the bottom wall of the rear part by gluing.
  • the invention also relates to a motor vehicle comprising: - a support for receiving a storage battery module, said reception support being provided with a cooling circuit, and
  • a thermal paste is provided between the cooling circuit and the bottom wall of the rear part of the storage battery module.
  • the receiving support comprises means for fixing said accumulator battery module, said fixing means being intended to cooperate with the fixing part of each side closing plate of said accumulator battery module.
  • FIG. 1 represents a schematic view of a motor vehicle equipped with a storage battery module according to the invention
  • FIG. 2 represents a schematic perspective view of the accumulator battery module of Figure 1;
  • This motor vehicle 1 is a motor vehicle with electric or hybrid propulsion provided with an electric motor.
  • At least one storage battery module 20 (also called “module 20” in the following) is designed to supply electric current to the electric motor of the motor vehicle 1.
  • This accumulator battery module 20 is for example attached to a receiving support 10 present in the motor vehicle 1.
  • This receiving support 10 is for example integral with the chassis of the motor vehicle 1.
  • the terms “front” and “rear” are used in relation to the positioning of the element on the receiving support (on which the element concerned is attached).
  • the rear of this element designates the side facing the receiving support on which the element is attached while the front designates the side facing away from this receiving support.
  • the rear part 22 comprises a rectangular bottom wall 22A bordered by a side wall 23 interrupted at the corners.
  • the side wall 23 is here formed of four opposite parts in pairs, namely two panels 23A, 23C facing each other and two panels 23B, 23D facing each other. Panels 23A, 23B, 23C, 23D rise forward from the bottom wall 22A.
  • the panels 23A, 23C of the side wall 23 form the two long sides of the side wall 23. They form straight portions of this side wall 23, and have a uniform and predetermined height H1.
  • At least one of the panels 23B, 23D of the side wall 23 is connected to the bottom wall 22A by a portion 26 having a plurality of folds.
  • panels 23B, 23D of the side wall 23 are each connected to the bottom wall 22A by the portion 26 having a plurality of folds.
  • fold means a part folded back on itself either neatly in order to form an edge line, or by forming an undulation with a reduced radius of curvature (less than a centimeter). Such a fold thus forms a double thickness.
  • the portion 26 is formed at the base of each of the panels 23B, 23D of the side wall 23.
  • the portion 26 has a plurality of successive folds arranged along fold lines parallel to each other. Furthermore, these fold lines are for example parallel to the free end of the panel 23B, 23D concerned.
  • each portion 26 here has the shape of a bellows extending between the bottom wall 22A and the panel 23B, 23D concerned.
  • the presence of these portions presenting the folds makes it possible to introduce a certain flexibility, in particular in the event of expansion of the cells 40, in the rear part 22 of the housing 21. This flexibility allows in particular the two panels 23B, 23D to move away from each other during rapid charging of the accumulator cells 40.
  • At least one of the panels 23B, 23D has a height lower than the panels 23A, 23C forming the long sides of the side wall 23.
  • the panel 23B has a uniform and predetermined height H2, less than the height H1 of the panels 23A, 23C.
  • the panel 23D has a uniform and predetermined height H3, less than the height H2 of the opposite panel 23B.
  • the rear part 22 is made in one piece. This makes it possible in particular to obtain a rear part of the case that is rigid but flexible in places and does not present any points of fragility, for example resulting from the assembly of several elements. In addition, this makes it easier to manufacture.
  • the rear part 22 is for example formed of an alloy comprising aluminum (preferably more than 50% by mass). Alternatively, it can be formed solely from aluminum.
  • the front part 28 is designed to close, at the front, the rear part 22.
  • This front part 28 comprises a front wall 28A provided with fixing portions 28B, 28C.
  • the fixing portions 28B, 28C of the front part 28 extend towards the side wall 23.
  • the fixing portions 28B, 28C extend, from the front wall 28A, towards the rear of the housing 21.
  • the fixing portions 28B, 28C are intended to cooperate with the panels 23B, 23C of the side wall 23 of the rear part 22 so as to delimit a housing 25 for the plurality of accumulator cells 40.
  • the fixing portions 28B, 28C allow the housing to be closed (so as to maintain the cells 40 in the receiving housing 25 delimited by the front part 28 and the rear part 22).
  • the fixing portions 28B, 28C are fixed by welding to the side wall 23 of the rear part 22. More particularly, weld beads are used, on the one hand, between the fixing portions 28C and the panel 23D, and, on the other hand, between the fixing portion 28B and the panel 23B. Welding beads are also used between the panels 23A, 23C and the edges of the front part 28 not having fixing portions 28B, 28C in order to reinforce the fixing of the front part 28 and the rear part 22. Alternatively , the fixing portions can be fixed to the side wall of the rear part by any other mechanical fixing means.
  • each fixing portion 28B, 28C is in the form of a tongue projecting from the front wall 28. More particularly, each tongue has a folded shape towards the side wall 23 of the rear part. 22. In other words, each fixing portion 28B, 28C is in the form of a tab folded towards the rear of the housing 21.
  • each of these fixing portions 28C comprises a base part 29A and a folded part 29B so as to form the tongue of the fixing portion 28C described above.
  • the base part 29A extends, from the front wall 28A, into the extension of it.
  • the folded part 29B extends, from the base part 29A, substantially orthogonal to the base part 29A.
  • the folded part 29B therefore extends towards the rear of the housing 21.
  • the folded part 29B is intended to be fixed on the panel 23D of the side wall 23 of the rear part 22.
  • a single fixing portion 28B is provided.
  • This fixing portion 28B also comprises a base part 29C and a folded part 29D, so as to form the tongue of the fixing portion 28B described previously.
  • the base part 29C extends from the front wall 28A, in the extension thereof.
  • the folded part 29D extends, from the base part 29C, substantially orthogonal to the base part 29C.
  • the folded part 29D therefore extends towards the rear of the housing 21.
  • the folded part 29D is intended to be fixed on the panel 23B of the side wall 23 of the rear part 22.
  • the fixing portion 28B has a length of the order of the length of the panel 23B.
  • the length of the fixing portion is less than that of the associated panel.
  • the front part 28 is for example formed in one piece, made of aluminum or aluminum alloy.
  • the plurality of accumulator cells 40 is positioned in the receiving housing 25 formed by the assembly of the rear part 22 and the front part 28.
  • the accumulator cells 40 are for example positioned one next to the other. side of the others, between panels 23A, 23C. For example, there are sixteen of them here.
  • each storage battery cell 40 is, for example, fixed by gluing to the bottom wall 22A of the rear part 22 of the housing 21.
  • the cells 40 are here cells with a flexible envelope, that is to say cells 40 whose envelopes can be deformed during their insertion into the receiving housing 25 formed by the front part 28 and the part rear 22 and during their loading and unloading.
  • the rear part 22 of the accumulator battery module housing 21 makes it possible to contain the deformation of the cells thanks to the portions 26 presenting the folds. Indeed, the portions 26 make it possible to introduce a flexibility characteristic for the housing 21 of the module 20 while guaranteeing the overall rigidity of the housing 21.
  • the cells 40 with a flexible envelope comprise a flexible outer envelope which contains inside a solution electrolyte organic or a solution based on carbonate and lithium salts.
  • the plastic film is intended to isolate the electrolyte contained in cell 35 from the aluminum film.
  • the battery module 20 d comprise at least one side closing plate 30.
  • a single panel 23B, 23D is provided connected to the bottom wall 22A of the rear part 22 via the portion 26, a single side plate is also provided closure 30 in module 20.
  • a side closing plate 30 is positioned at the level of each of the panels 23B, 23D (as each of the two panels 23B, 23D is connected to the bottom wall 22A of the rear part 22 via the portion 26 ).
  • the accumulator battery module 20 therefore comprises two side closing plates 30 (one at the level of each of the panels 23B, 23D).
  • FIG. 4 An example of a side closure plate 30 is shown in Figure 4.
  • each side closing plate 30 comprises an insulating part 32 and a fixing part 35 to the receiving support 10 of the motor vehicle 1.
  • the fixing part 35 is here formed in a metallic material.
  • it is made of aluminum.
  • two separate fixing parts 35 are provided. They are presented here in the form of metal columns pierced with a longitudinal conduit and designed to cooperate with complementary fixing means present on the receiving support 10.
  • the fixing parts 35 can cooperate with the fixing means of the receiving support 10, the fixing parts 35 are positioned facing the open corners of the side wall 23 of the rear part 22. From this manner, when the module 20 is attached to the receiving support 10, the cooperation between the fixing parts 35 of each side closing plate 30 attached to the rear part 22 of the module 20 and the corresponding fixing means of the receiving support 10 is not hindered by the bottom wall 22A of the rear part 22 of the module 20.
  • the bottom of the receiving support 10 comprises fixing means (not shown). These fixing means are designed to cooperate with the fixing parts 35 of each side closing plate 30 of the module 20.
  • the fixing means of the receiving support 10 are here designed to cooperate with the longitudinal openings formed in the metal columns of the side closing plates 30.
  • These means for fixing the receiving support 10 are for example lugs projecting from the bottom of the receiving support 10 and each cooperating with the corresponding longitudinal opening of a metal column 35 formed at the corners of each side closing plate 30.
  • the insulating part 32 is here formed by overmolding a polymer on the fixing part 35.
  • the insulating part 32 is formed by overmolding a plastic material on the fixing part 35.
  • each metal column has a plurality of attachment points to which the polymer used to form the insulating part 32 attaches during overmolding. This material used for the insulating part ensures electrical insulation of the elements of the storage battery module housing 21.
  • the insulating part 32 comprises, on its front face 30A, mounting portions 37 allowing the mounting of the side closing plate 30 in the housing 21.
  • These mounting portions 37 are for example here lugs 37 projecting from the front face of the side closing plate 30 and intended to abut against the panel 23B, 23D concerned (that is to say the panel 23B, 23D against which the side plate closure 30 is mounted).
  • the front face of the side closing plate may be devoid of these mounting portions.
  • only one of the side closing plates can be provided with these mounting portions.
  • These mounting portions 37 are also shaped to allow the integration of connection plates (not shown) to which tabs (anode or cathode) of the accumulator cells 40 are connected (for example by welding). These connection plates are then for example screwed at the level of the mounting portions 37.
  • At least one of the side closing plates 30 is provided with a connection element (not shown) connected to electrical connection terminals of the accumulator cells 40. This connection element then allows the exchange of electrical signal between the interior of the accumulator battery module 20 and the exterior of this module 20.
  • the cooling circuit is designed to cool, by conduction, the accumulator cells 40.
  • the bottom wall 22A of the rear part 22 of the housing 21 of the accumulator battery module 20 is positioned in contact with the bottom of the receiving support 10.
  • a thermal paste (not shown) is positioned between the bottom of the receiving support 10 and the bottom wall 22A of the rear part 22 of the housing 21 of the module
  • the present invention obviously applies in the case where a plurality of accumulator battery modules are included in the motor vehicle.
  • a plurality of accumulator battery modules can be considered juxtaposed next to each other in the motor vehicle, each module of the plurality being attached to a corresponding receiving support.
  • It can also be considered a single receiving support accommodating a plurality of accumulator battery modules (the accumulator battery modules being positioned for example next to each other on the bottom of the single receiving support).
  • the use of the side closing plates makes it possible to control, and in particular to fill, the space available between the accumulator cells. the walls of the module housing. This makes it possible in particular to optimize the dimensions (in particular the length) of the cells attached to the housing of the accumulator battery module.

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Abstract

L'invention concerne un boîtier (21) de module de batterie d'accumulateurs comprenant: - une partie arrière (22) munie d'une paroi de fond (22A) bordée par une paroi latérale (23) interrompue au niveau des coins, la paroi latérale comprenant une première partie (23B) et une deuxième partie (23D) en regard l'une de l'autre, au moins l'une de la première partie et de la deuxième partie étant reliée à la paroi de fond par une portion (26) présentant une pluralité de plis, ladite partie arrière étant formée d'une seule pièce, et - une partie avant (28) comportant une paroi avant (28A) munie de portions de fixation (28B, 28C) destinées à coopérer avec la première partie et la deuxième partie de la paroi latérale de la partie arrière de manière à délimiter, avec la partie arrière, un logement d'accueil (25) d'une pluralité de cellules (40) d'accumulateurs. L'invention concerne également un module de batterie d'accumulateurs et un véhicule automobile associé.

Description

BOÎTIER DE MODULE DE BATTERIE D’ACCUMULATEURS, MODULE ÉQUIPÉ D’UN TEL BOÎTIER ET VEHICULE AUTOMOBILE ASSOCIE
DOMAINE TECHNIQUE DE L'IN ENTION
[0001] La présente invention concerne de manière générale le domaine des batteries d’accumulateurs.
[0002] L’invention concerne plus particulièrement un boîtier de module de batterie d’accumulateurs.
[0003] Elle concerne également un module de batterie d’accumulateurs équipé d’un tel boîtier.
[0004] L’invention concerne enfin un véhicule automobile associé.
ETAT DE LA TECHNIQUE
[0005] Les véhicules automobiles à propulsion électrique, incluant les véhicules à propulsion hybride thermique et électrique, sont généralement équipés d'un moteur électrique alimenté en courant par une pluralité de modules de batterie d’accumulateurs.
[0006] De manière classique, chaque module de batterie d’accumulateurs est formé d’un boîtier qui loge une pluralité de cellules d’accumulateurs.
[0007] Un tel module de batterie d’accumulateurs est par exemple connu du document EP3637495.
[0008] Dans ce document, le boîtier présente une partie arrière surmontée d’un couvercle de manière à définir un logement d’accueil pour les cellules d’accumulateurs. La partie arrière présente une partie en forme de U, réalisée d’une seule pièce, avec une paroi de fond et deux parois latérales. Deux plaques de couverture latérales permettent de compléter les parois latérales de la partie arrière de manière à obtenir une structure fermée.
[0009] Le couvercle coopère avec la partie arrière par encliquetage. L’ensemble du boîtier (avec le couvercle) forme alors une structure rigide permettant d’accueillir les cellules d’accumulateurs.
[0010] Une couche thermiquement conductrice est disposée au niveau de la paroi de fond de la partie arrière (typiquement la base du U de la partie en forme de U) de manière à permettre le refroidissement des cellules d’accumulateurs.
[0011] Cependant, cette configuration, avec une partie arrière en forme de U conduisant à une structure rigide d’accueil des cellules d’accumulateurs, ne permet pas de gérer de manière optimale la dilatation des cellules résultant des efforts thermiques générés par les cellules elles-mêmes lors de leur charge et décharge.
PRESENTATION DE L'INVENTION
[0012] Afin de remédier aux inconvénients précités, la présente invention propose d’améliorer la structure du module de batterie d’accumulateurs.
[0013] Plus particulièrement, on propose selon l’invention un boîtier de module de batterie d’accumulateurs comprenant :
- une partie arrière munie d’une paroi de fond bordée par une paroi latérale interrompue au niveau des coins, la paroi latérale comprenant une première partie et une deuxième partie en regard l’une de l’autre, au moins l’une de la première partie et de la deuxième partie étant reliée à la paroi de fond par une portion présentant une pluralité de plis, ladite partie arrière étant formée d’une seule pièce, et
- une partie avant comportant une paroi avant munie de portions de fixation destinées à coopérer avec la première partie et la deuxième partie de la paroi latérale de la partie arrière de manière à délimiter, avec la partie arrière, un logement d’accueil d’une pluralité de cellules d’accumulateurs.
[0014] Ainsi, d’après la présente invention, la présence dans la partie arrière du boîtier des portions présentant les plis permet de conférer au boîtier un caractère flexible. Cela permet alors de contenir les déformations des cellules et de limiter les effets de dilatation des parois du boîtier tout en garantissant une rigidité du module de batterie d’accumulateurs.
[0015] De plus, cette structure en soufflet permet de faciliter le montage des cellules d’accumulateurs dans le boîtier du module de batterie d’accumulateurs puisque les panneaux présentant les portions avec plis peuvent être écartés pendant le montage.
[0016] D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du boîtier de module de batterie d’accumulateurs conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- la première partie et la deuxième partie de la paroi latérale sont chacune reliées à la paroi de fond par ladite portion présentant une pluralité de plis ;
- la partie reliée à la paroi de fond par ladite portion parmi la première partie et la deuxième partie présente une hauteur inférieure à la hauteur des autres parties de la paroi latérale de la partie arrière;
- les portions de fixation de la partie avant sont fixées par soudage sur la paroi latérale de la partie arrière ; et
- la portion de fixation se présente sous la forme d’une languette faisant saillie de la paroi avant de la partie avant et repliée en direction de la paroi latérale de la partie arrière.
[0017] L’invention concerne également un module de batterie d’accumulateurs comprenant :
- un boîtier de module de batterie d’accumulateurs tel qu’introduit précédemment, et
- une pluralité de cellules d’accumulateurs positionnée dans le logement d’accueil, ledit logement d’accueil recevant, au niveau de la partie reliée à la paroi de fond par ladite portion parmi la première partie et la deuxième partie de la paroi latérale de la partie arrière, une plaque latérale de fermeture positionnée entre la pluralité de cellules d’accumulateurs et ladite partie reliée à la paroi de fond par ladite portion parmi la première partie et la deuxième partie de la paroi latérale de la partie arrière. [0018] D’autres caractéristiques avantageuses et non limitatives du module de batterie d’accumulateurs conforme à l’invention, prises individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles, sont les suivantes :
- il est prévu, au niveau de chacune de la première partie et de la deuxième partie de la paroi latérale de la partie arrière, une plaque latérale de fermeture positionnée entre la pluralité de cellules d’accumulateurs et chacune de la première partie et de la deuxième partie de la paroi latérale de la partie arrière ;
- la plaque latérale de fermeture comprend une partie isolante et une partie de fixation à un support de réception d’un véhicule automobile ;
- la partie isolante est formée par surmoulage d’un polymère sur la partie de fixation ;
- la partie de fixation est formée dans un matériau métallique ;
- la partie de fixation comprend deux colonnes métalliques, chaque colonne métallique étant destinée à être insérée dans un coin ouvert de la paroi latérale de la partie arrière ; et
- la pluralité de cellules d’accumulateurs est fixée sur la paroi de fond de la partie arrière par collage.
[0019] L’invention concerne également un véhicule automobile comprenant : - un support de réception d’un module de batterie d’accumulateurs, ledit support de réception étant muni d’un circuit de refroidissement, et
- un module de batterie d’accumulateurs tel qu’introduit précédemment, la paroi de fond de la partie arrière dudit module de batterie d’accumulateurs étant positionnée en contact dudit circuit de refroidissement.
[0020] Il est prévu une pâte thermique entre le circuit de refroidissement et la paroi de fond de la partie arrière du module de batterie d’accumulateurs.
[0021] Le support de réception comprend des moyens de fixation dudit module de batterie d’accumulateurs, lesdits moyens de fixation étant destinés à coopérer avec la partie de fixation de chaque plaque latérale de fermeture dudit module de batterie d’accumulateurs.
[0022] Bien entendu, les différentes caractéristiques, variantes et formes de réalisation de l'invention peuvent être associées les unes avec les autres selon diverses combinaisons dans la mesure où elles ne sont pas incompatibles ou exclusives les unes des autres.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION
[0023] La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée.
[0024] Sur les dessins annexés :
[0025] [Fig. 1 ] représente une vue schématique d’un véhicule automobile équipé d’un module de batterie d’accumulateurs conforme à l’invention ;
[0026] [Fig. 2] représente une vue schématique en perspective du module de batterie d’accumulateurs de la figure 1 ;
[0027] [Fig. 3] est une vue éclatée en perspective d’un boîtier de module de batterie d’accumulateurs compris dans le module de batterie d’accumulateurs de la figure 2 ; et
[0028] [Fig. 4] est une vue schématique d’une plaque latérale de fermeture comprise dans le module de batterie d’accumulateurs de la figure 2.
[0029] Dans la présente description, les termes « intérieur » et « extérieur » seront utilisés en référence à au boîtier lui-même, pour désigner respectivement le côté d’un élément tourné vers le centre du boîtier et le côté d’un élément tourné vers l’extérieur de ce boîtier. [0030] Sur la figure 1 , on a représenté un véhicule automobile 1 muni d’un module 20 de batterie d’accumulateurs conforme à l’invention.
[0031 ] Ce véhicule automobile 1 est un véhicule automobile à propulsion électrique ou hybride muni d’un moteur électrique. Au moins un module 20 de batterie d’accumulateurs (aussi appelé « module 20 » dans la suite) est conçu pour alimenter en courant électrique le moteur électrique du véhicule automobile 1.
[0032] Ce module 20 de batterie d’accumulateurs est par exemple rapporté dans un support de réception 10 présent dans le véhicule automobile 1. Ce support de réception 10 est par exemple solidaire du châssis du véhicule automobile 1.
[0033] La figure 2 représente une vue schématique en perspective du module 20 de batterie d’accumulateurs. Ce module 20 comprend un boîtier 21 de module de batterie d’accumulateurs (aussi appelé « boîtier 21 » dans la suite), une pluralité de cellules 40 d’accumulateurs et au moins une plaque latérale de fermeture 30.
[0034] Comme le montrent les figures 2 et 3, le boîtier 21 présente globalement une forme parallélépipédique. Il comprend une partie arrière 22 et une partie avant 28.
[0035] Dans la présente description, les termes « avant » et « arrière » sont utilisés par rapport au positionnement de l’élément sur le support de réception (sur lequel est rapporté l’élément concerné). L’arrière de cet élément désigne le côté tourné vers le support de réception sur lequel est rapporté l’élément tandis que l’avant désigne le côté tourné à l’opposé de ce support de réception.
[0036] Comme cela est représenté sur la figure 3, la partie arrière 22 comprend une paroi de fond 22A rectangulaire bordée par une paroi latérale 23 interrompue au niveau des coins. La paroi latérale 23 est ici formée de quatre parties opposées deux à deux, à savoir deux panneaux 23A, 23C en regard l’un de l’autre et deux panneaux 23B, 23D en regard l’un de l’autre. Les panneaux 23A, 23B, 23C, 23D s’élèvent vers l’avant, à partir de la paroi de fond 22A.
[0037] Ici, les panneaux 23A, 23C de la paroi latérale 23 forment les deux grands côtés de la paroi latérale 23. Ils forment des portions droites de cette paroi latérale 23, et présentent une hauteur H1 uniforme et prédéterminée.
[0038] De manière avantageuse selon l’invention, au moins un des panneaux 23B, 23D de la paroi latérale 23 est relié à la paroi de fond 22A par une portion 26 présentant une pluralité de plis.
[0039] Plus particulièrement ici, comme le montre la figure 3, les panneaux 23B, 23D de la paroi latérale 23 sont chacun reliés à la paroi de fond 22A par la portion 26 présentant une pluralité de plis.
[0040] Dans cette description, on entend par « pli » une partie repliée sur elle- même soit de manière nette afin de former une ligne d’arête, soit en formant une ondulation de rayon de courbure réduit (inférieur au centimètre). Un tel pli forme ainsi une double épaisseur.
[0041] Ici, la portion 26 est formée à la base de chacun des panneaux 23B, 23D de la paroi latérale 23. La portion 26 présente une pluralité de plis successifs disposés selon des lignes de plis parallèles les unes aux autres. Par ailleurs, ces lignes de plis sont par exemple parallèles à l’extrémité libre de panneau 23B, 23D concerné.
[0042] A titre d’illustration, chaque portion 26 présente ici la forme d’un soufflet s’étendant entre la paroi de fond 22A et la panneau 23B, 23D concerné.
[0043] De manière avantageuse selon l’invention, la présence de ces portions présentant les plis permet d’introduire une certaine flexibilité, en particulier en cas de dilatation des cellules 40, dans la partie arrière 22 du boîtier 21 . Cette flexibilité permet notamment aux deux panneaux 23B, 23D de s’écarter l’un de l’autre lors d’une charge rapide des cellules 40 d’accumulateurs.
[0044] Comme cela est représenté sur la figure 3, au moins l’un des panneaux 23B, 23D présente une hauteur inférieure aux panneaux 23A, 23C formant les grands côtés de la paroi latérale 23.
[0045] Plus particulièrement ici, le panneau 23B présente une hauteur H2 uniforme et prédéterminée, inférieure à la hauteur H1 des panneaux 23A, 23C. Le panneau 23D présente une hauteur H3 uniforme et prédéterminée, inférieure à la hauteur H2 du panneau 23B opposé.
[0046] Comme cela sera décrit dans la suite, ces différences de hauteurs des panneaux 23B, 23D sont particulièrement avantageuses pour le positionnement des plaques latérales de fermeture 30.
[0047] De manière avantageuse, la partie arrière 22 est réalisée d’une seule pièce. Cela permet notamment d’obtenir une partie arrière du boîtier rigide mais flexible par endroit et ne présentant pas de points de fragilité par exemple issus de l’assemblage de plusieurs éléments. De plus, cela permet d’en faciliter sa fabrication
[0048] La partie arrière 22 est par exemple formée d’un alliage comprenant de l’aluminium (de préférence plus de 50% en masse). En variante, elle peut être formée uniquement en aluminium.
[0049] Comme le montrent les figures 2 et 3, la partie avant 28 est prévue pour fermer, à l’avant, la partie arrière 22. Cette partie avant 28 comprend une paroi avant 28A munie de portions de fixation 28B, 28C. Les portions de fixation 28B, 28C de la partie avant 28 s’étendent en direction de la paroi latérale 23. En d’autres termes, les portions de fixation 28B, 28C s’étendent, à partir de la paroi avant 28A, vers l’arrière du boîtier 21 .
[0050] Les portions de fixation 28B, 28C sont destinées à coopérer avec les panneaux 23B, 23C de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22 de manière à délimiter un logement d’accueil 25 de la pluralité de cellules 40 d’accumulateurs. Les portions de fixation 28B, 28C permettent la fermeture du boîtier (de manière à maintenir les cellules 40 dans le logement d’accueil 25 délimité par la partie avant 28 et la partie arrière 22).
[0051] Ici, les portions de fixations 28B, 28C sont fixées par soudage sur la paroi latérale 23 de la partie arrière 22. Plus particulièrement, des cordons de soudure sont utilisés, d’une part, entre les portions de fixation 28C et le panneau 23D, et, d’autre part, entre la portion de fixation 28B et le panneau 23B. Des cordons de soudure sont également utilisés entre les panneaux 23A, 23C et les bords de la partie avant 28 ne présentant pas de portions de fixation 28B, 28C afin de renforcer la fixation de la partie avant 28 et de la partie arrière 22. En variante, les portions de fixation peuvent être fixées à la paroi latérale de la partie arrière par tout autre moyen de fixation mécanique.
[0052] En pratique, chaque portion de fixation 28B, 28C se présente sous la forme d’une languette faisant saillie de la paroi avant 28. Plus particulièrement, chaque languette présente une forme repliée en direction de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22. En d’autres termes, chaque portion de fixation 28B, 28C se présente sous la forme d’une languette repliée vers l’arrière du boîtier 21 .
[0053] Comme le montre la figure 3, en regard du panneau 23D de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22, il est prévu deux portions de fixation 28C distinctes. Chacune de ces portions de fixation 28C comprend une partie de base 29A et une partie repliée 29B de manière à former la languette de la portion de fixation 28C décrite précédemment.
[0054] La partie de base 29A s’étend, à partir de la paroi avant 28A, dans le prolongement de celle-ci. La partie repliée 29B s’étend, à partir de la partie de base 29A, sensiblement orthogonalement à la partie de base 29A. La partie repliée 29B s’étend donc vers l’arrière du boîtier 21. La partie repliée 29B est destinée à être fixée sur le panneau 23D de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22.
[0055] A l’opposé, comme le montre la figure 2, il est prévu une unique portion de fixation 28B. Cette portion de fixation 28B comprend également une partie de base 29C et une partie repliée 29D, de manière à former la languette de la portion de fixation 28B décrite précédemment.
[0056] La partie de base 29C s’étend, à partir de la paroi avant 28A, dans le prolongement de celle-ci. La partie repliée 29D s’étend, à partir de la partie de base 29C, sensiblement orthogonalement à la partie de base 29C. La partie repliée 29D s’étend donc vers l’arrière du boîtier 21. La partie repliée 29D est destinée à être fixée sur le panneau 23B de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22.
[0057] Ici, la portion de fixation 28B présente une longueur de l’ordre de la longueur du panneau 23B. En variante, la longueur de la portion de fixation est inférieure à celle du panneau associé.
[0058] La partie avant 28 est par exemple formée d’une seule pièce, en aluminium ou en alliage d’aluminium.
[0059] La pluralité de cellules 40 d’accumulateurs est positionnée dans le logement d’accueil 25 formé par l’assemblage de la partie arrière 22 et de la partie avant 28. Les cellules 40 d’accumulateurs sont par exemple positionnées les unes à côté des autres, entre les panneaux 23A, 23C. Elles sont par exemple ici au nombre de seize. [0060] En pratique, chaque cellule 40 de batterie d’accumulateurs est par exemple fixée par collage, sur la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 du boîtier 21 .
[0061] Les cellules 40 sont ici des cellules à enveloppe souple, c’est-à-dire des cellules 40 dont les enveloppes peuvent se déformer lors de leur insertion dans le logement d’accueil 25 formé par la partie avant 28 et la partie arrière 22 et lors de leurs charge et décharge. De manière avantageuse, la partie arrière 22 du boîtier 21 de module de batterie d’accumulateurs permet de contenir la déformation des cellules grâce aux portions 26 présentant les plis. En effet, les portions 26 permettent d’introduire une caractéristique de flexibilité pour le boîtier 21 du module 20 tout en garantissant la rigidité globale du boîtier 21 .
[0062] Plus particulièrement, les cellules 40 à enveloppe souple comportent une enveloppe extérieure souple qui contient à l’intérieur un électrolyte de solution organique ou d’une solution à base de carbonate et de sels de lithium.
[0063] Il s’agit par exemple d’un électrolyte du type Lithium-ion, enveloppé dans une enveloppe constituée par un film plastique entouré d’un film d’aluminium laminé. Le film plastique est destiné à isoler l’électrolyte contenu dans la cellule 35 du film d’aluminium.
[0064] Ces cellules 40 à enveloppe souple, bien connues de l’homme du métier, ne seront ici pas décrites plus en détail.
[0065] Afin de permettre la fermeture du module 20 (i.e. en obstruant l’espace disponible entre la pluralité de cellules 40 d’accumulateurs et les panneaux 23B, 23D de la partie arrière 22 du boîtier 21 ), le module 20 de batterie d’accumulateurs comprend au moins une plaque latérale de fermeture 30. Dans le cas où il est prévu un seul panneau 23B, 23D relié à la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 par la portion 26, il est également prévu une seule plaque latérale de fermeture 30 dans le module 20.
[0066] En pratique ici, une plaque latérale de fermeture 30 est positionnée au niveau de chacun des panneaux 23B, 23D (comme chacun des deux panneaux 23B, 23D est relié à la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 par la portion 26). En d’autres termes (mais non visible sur les figures), le module 20 de batterie d’accumulateurs comprend donc deux plaques latérales de fermeture 30 (une au niveau de chacun des panneaux 23B, 23D).
[0067] Un exemple de plaque latérale de fermeture 30 est représenté sur la figure 4.
[0068] Comme cela est visible sur cette figure, chaque plaque latérale de fermeture 30 comprend une partie isolante 32 et une partie de fixation 35 au support de réception 10 du véhicule automobile 1.
[0069] La partie de fixation 35 est ici formée dans un matériau métallique. Elle est par exemple formée en aluminium.
[0070] Plus particulièrement, il est prévu deux parties de fixation 35 distinctes. Elles se présentent ici sous la forme de colonnes métalliques percées d’un conduit longitudinal et conçues pour coopérer avec des moyens de fixation complémentaires présents sur le support de réception 10.
[0071] Afin que ces parties de fixation 35 puissent coopérer avec les moyens de fixation du support de réception 10, les parties de fixation 35 sont positionnées en regard des coins ouverts de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22. De cette manière, lorsque le module 20 est rapporté sur le support de réception 10, la coopération entre les parties de fixation 35 de chaque plaque latérale de fermeture 30 rapportée dans la partie arrière 22 du module 20 et les moyens de fixation correspondants du support de réception 10 n’est pas entravée par la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 du module 20.
[0072] Afin de permettre la fixation du module 20 sur le support de réception 10, le fond du support de réception 10 comprend des moyens de fixation (non représentés). Ces moyens de fixations sont conçus pour coopérer avec les parties de fixation 35 de chaque plaque latérale de fermeture 30 du module 20. En d’autres termes, les moyens de fixation du support de réception 10 sont ici conçus pour coopérer avec les ouvertures longitudinales formées dans les colonnes métalliques des plaques latérales de fermeture 30.
[0073] Ces moyens de fixation du support de réception 10 sont par exemple des ergots faisant saillie du fond du support de réception 10 et coopérant, chacun, avec l’ouverture longitudinale correspondante d’une colonne métallique 35 formée au niveau des coins de chaque plaque latérale de fermeture 30.
[0074] La partie isolante 32 est ici formée par surmoulage d’un polymère sur la partie de fixation 35. En d’autres termes, la partie isolante 32 est formée par surmoulage d’une matière plastique sur la partie de fixation 35. En pratique, chaque colonne métallique présente une pluralité de points d’accroche auxquels le polymère utilisé pour former la partie isolante 32 vient s’accrocher lors du surmoulage. Cette matière utilisée pour la partie isolante permet d’assurer une isolation électrique des éléments du boîtier 21 de module de batterie d’accumulateurs.
[0075] Comme cela est visible sur la figure 4, la partie isolante 32 comprend, sur sa face avant 30A, des portions de montage 37 permettant le montage de la plaque latérale de fermeture 30 dans le boîtier 21. Ces portions de montage 37 sont par exemple ici des ergots 37 faisant saillie de la face avant de la plaque latérale de fermeture 30 et destinés à venir en butée contre le panneau 23B, 23D concerné (c'est-à-dire le panneau 23B, 23D contre lequel la plaque latérale de fermeture 30 est montée).
[0076] En variante, la face avant de la plaque latérale de fermeture peut être dépourvue de ces portions de montage. En variante encore, seule une des plaques latérales de fermeture peut être munie de ces portions de montage. [0077] Ces portions de montage 37 sont également conformées pour permettre l’intégration de plaques de connexion (non représentées) sur lesquelles sont raccordées (par exemple par soudage) des languettes (anode ou cathode) des cellules 40 d’accumulateurs. Ces plaques de connexion sont alors par exemple vissées au niveau des portions de montage 37.
[0078] Afin de garantir une rigidité du module 20 de batterie d’accumulateurs, chaque plaque latérale de fermeture 30 est fixée à l’intérieur de la partie arrière 22 du module 20. Plus particulièrement, chaque plaque latérale de fermeture 30 est positionnée en appui sur la paroi de fond 22A de la partie arrière 22, au niveau des portions 26 présentant les plis. Ici, chaque plaque latérale de fermeture 30 est par exemple fixée par soudage sur les panneaux 23A, 23B, 23C, 23D.
[0079] Chaque plaque latérale de fermeture 30 est par exemple fixée par soudage à la partie arrière 22 du boîtier 21 du module 20 de batterie d’accumulateurs.
[0080] Au moins l’une des plaques latérales de fermeture 30 est munie d’un élément de connexion (non représenté) connecté à des bornes de connexion électrique des cellules 40 d’accumulateurs. Cet élément de connexion permet alors l’échange de signal électrique entre l’intérieur du module 20 de batterie d’accumulateurs et l’extérieur de ce module 20.
[0081] La hauteur H3 du panneau 23D, inférieure aux hauteurs des autres panneaux 23A, 23B, 23C de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22 du boîtier 21 , est particulièrement avantageuse pour le positionnement de cet élément de connexion (et l’échange du signal électrique avec l’extérieur du module 20). En effet, l’espace disponible entre l’extrémité libre du panneau 23D de la paroi latérale 23 de la partie arrière 22, l’extrémité libre de la paroi avant 28A de la partie avant 28 et les extrémités libres des portions de fixation 28C permet d’accueillir cet élément de connexion et également d’accéder à cet élément de connexion depuis l’extérieur du module 20 de batterie d’accumulateurs.
[0082] La structure de la plaque latérale de fermeture 30 est particulièrement avantageuse. En effet, grâce à son caractère bi-matière, elle allie une partie présentant une fonction d’isolation électrique et une partie, plus rigide, permettant la fixation du module de batterie d’accumulateurs sur le support de réception présent dans le véhicule automobile. Elle permet ainsi de fermer le module 20 tout en en permettant sa fixation sur le support de réception 10.
[0083] Finalement, une fois l’ensemble des éléments assemblés, la partie arrière 22 du boîtier 21 forme également la partie arrière du module 20 de batterie d’accumulateurs et la partie avant 28 du boîtier 21 forme également la partie avant du module 20.
[0084] Afin de permettre l’alimentation en courant électrique du moteur électrique du véhicule automobile 1 , le module 20 de batterie d’accumulateurs est positionné dans le support de réception 10.
[0085] Le support de réception 10 comprend, au niveau de son fond, un circuit de refroidissement (non représenté sur les figures). L’effet de refroidissement est par exemple obtenu à partir de la circulation d’eau dans le circuit de refroidissement.
[0086] Le circuit de refroidissement est conçu pour refroidir, par conduction, les cellules 40 d’accumulateurs. Pour cela, la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 du boîtier 21 du module 20 de batterie d’accumulateurs est positionnée au contact du fond du support de réception 10.
[0087] Afin d’améliorer le phénomène de conduction (et donc le refroidissement), une pâte thermique (non représentée) est positionnée entre le fond du support de réception 10 et la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 du boîtier 21 du module
20 de batterie d’accumulateurs. En d’autres termes, cette pâte thermique est positionnée entre le circuit de refroidissement et la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 du boîtier 21 du module 20 de batterie d’accumulateurs de manière à améliorer l’efficacité de la conduction thermique entre le circuit de refroidissement et les cellules 40 (fixées sur la paroi de fond 22A de la partie arrière 22 du boîtier
21 du module 20 de batterie d’accumulateurs).
[0088] Cette pâte thermique permet d’éviter la formation de lame d’air entre le circuit de refroidissement et les cellules 40, ce qui permet d’améliorer le phénomène de conduction et donc le refroidissement.
[0089] Le support de réception 10 est par exemple formé ici de manière à être étanche aux gouttes d’eau ou aux poussières qui pourraient s’introduire dans le module de batterie d’accumulateurs. L’étanchéité est ici évaluée suivant la norme IP67 selon le standard EN60529.
[0090] Selon une variante de réalisation, les languettes repliées formant les portions de fixation de la partie avant sur les panneaux de la paroi latérale de la partie arrière peuvent être différentes en nombre et en forme tant que leur coopération avec les panneaux de la paroi latérale de la partie arrière est possible pour fermer le boîtier (donc le module de batterie d’accumulateurs) et maintenir les cellules d’accumulateurs dans le logement d’accueil délimité.
[0091] De manière générale, il est à noter que les dimensions des parties avant et arrière du boîtier du module de batterie d’accumulateurs, ainsi que celles du support de réception, sont adaptées en fonction du nombre de cellules d’accumulateurs logées dans le module. Dans l’exemple décrite précédemment, les dimensions sont ajustées de manière que le module de batterie d’accumulateurs contienne 16 cellules.
[0092] Le mode de réalisation décrit précédemment ne concerne qu’un support de réception associé à un module de batterie d’accumulateurs.
[0093] La présente invention s’applique bien entendu dans le cas où une pluralité de modules de batterie d’accumulateurs est comprise dans le véhicule automobile. Dans un tel cas, il peut être considéré une pluralité de modules de batterie d’accumulateurs juxtaposés les uns à côté des autres dans le véhicule automobile, chaque module de la pluralité étant rapporté sur un support de réception correspondant. Il peut également être considéré un support de réception unique accueillant une pluralité de modules de batterie d’accumulateurs (les modules de batterie d’accumulateurs étant positionnés par exemple les uns à côtés des autres sur le fond du support de réception unique).
[0094] Finalement, grâce à la présence des soufflets dans la partie arrière du boîtier du module de batterie d’accumulateurs, il est possible de disposer d’une certaine flexibilité des parois du boîtier permettant de contenir les déformations des cellules et de limiter les effets de dilatation des parois du boîtier tout en garantissant une rigidité du module de batterie d’accumulateurs.
[0095] De plus, cette structure en soufflet permet de faciliter le montage des cellules d’accumulateurs dans le boîtier du module de batterie d’accumulateurs puisque les panneaux présentant les portions avec plis peuvent être écartés pendant le montage.
[0096] Enfin, la réalisation des plaques latérales de fermeture en deux matières permet de combiner, sur une seule pièce, une fonction d’isolation électrique et une fonction de renfort permettant de consolider la rigidité du module de batterie d’accumulateurs et de le fixer sur le support de réception présent dans le véhicule automobile.
[0097] De plus, l'utilisation des plaques latérales de fermeture permet de maîtriser, et en particulier de combler, l’espace disponible entre les cellules d’accumulateurs les parois du boîtier du module. Cela permet notamment d’optimiser les dimensions (en particulier la longueur) des cellules rapportées dans le boîtier du module de batterie d’accumulateur.

Claims

REVENDICATIONS
[Revendication 1] Boîtier (21 ) de module de batterie d’accumulateurs comprenant :
- une partie arrière (22) munie d’une paroi de fond (22A) bordée par une paroi latérale (23) interrompue au niveau des coins, la paroi latérale (23) comprenant une première partie (23B) et une deuxième partie (23D) en regard l’une de l’autre, au moins l’une de la première partie (23B) et de la deuxième partie (23D) étant reliée à la paroi de fond (22A) par une portion (26) présentant une pluralité de plis, ladite partie arrière (22) étant formée d’une seule pièce, et
- une partie avant (28) comportant une paroi avant (28A) munie de portions de fixation (28B, 28C) destinées à coopérer avec la première partie (23B) et la deuxième partie (23D) de la paroi latérale (23) de la partie arrière (22) de manière à délimiter, avec la partie arrière (22), un logement d’accueil (25) d’une pluralité de cellules (40) d’accumulateurs.
[Revendication 2] Boîtier (21 ) de module de batterie d’accumulateurs selon la revendication 1 , dans lequel la partie (23B, 23D) reliée à la paroi de fond (22A) par ladite portion (26) présente une hauteur inférieure à la hauteur des autres parties (23A, 23C) de la paroi latérale (23) de la partie arrière (22).
[Revendication 3] Boîtier (21 ) de module de batterie d’accumulateurs selon la revendication 1 ou 2, dans lequel les portions de fixation (28B, 28C) de la partie avant sont fixées par soudage sur la paroi latérale (23) de la partie arrière (22).
[Revendication 4] Boîtier (21 ) de module de batterie d’accumulateurs selon l’une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel chaque portion de fixation (28B, 28C) se présente sous la forme d’une languette faisant saillie de la paroi avant (28A) de la partie avant (28) et repliée en direction de la paroi latérale (23) de la partie arrière (22).
[Revendication 5] Module (20) de batterie d’accumulateurs comprenant :
- un boîtier (21 ) de module de batterie d’accumulateurs selon l’une quelconque des revendications 1 à 4, et
- une pluralité de cellules (40) d’accumulateurs positionnée dans le logement d’accueil (25), ledit logement d’accueil (25) recevant, au niveau de la partie (23B, 23D) reliée à la paroi de fond (22A) par ladite portion (26), une plaque latérale de fermeture (30) positionnée entre la pluralité de cellules (40) d’accumulateurs et ladite partie (23B, 23D) reliée à la paroi de fond (22A) par ladite portion (26) parmi la première partie (23B) et la deuxième partie (23D) de la paroi latérale (23) de la partie arrière (22).
[Revendication 6] Module (20) de batterie d’accumulateurs selon la revendication 5, dans lequel la plaque latérale de fermeture (30) comprend une partie isolante (32) et une partie de fixation (35) à un support de réception (10) d’un véhicule automobile (10).
[Revendication 7] Module (20) de batterie d’accumulateurs selon la revendication 6, dans lequel la partie isolante (32) est formée par surmoulage d’un polymère sur la partie de fixation (35).
[Revendication 8] Module (20) de batterie d’accumulateurs selon la revendication 6 ou 7, dans lequel la partie de fixation (35) est formée dans un matériau métallique.
[Revendication 9] Module (20) de batterie d’accumulateurs selon l’une quelconque des revendications 6 à 8, dans lequel la partie de fixation (35) comprend deux colonnes métalliques, chaque colonne métallique étant destinée à être insérée dans un coin ouvert de la paroi latérale (23) de la partie arrière (22).
[Revendication 10] Véhicule automobile (1 ) comprenant :
- un support de réception (10) d’un module (20) de batterie d’accumulateurs, ledit support de réception (10) étant muni d’un circuit de refroidissement, et
- un module (20) de batterie d’accumulateurs selon l’une quelconque des revendications 5 à 9, la paroi de fond (22A) de la partie arrière (22) dudit module (20) de batterie d’accumulateurs étant positionnée en contact dudit circuit de refroidissement.
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