EP4639664A1 - Dispositif et procédé d'inertage pour accumulateur électrochimique - Google Patents

Dispositif et procédé d'inertage pour accumulateur électrochimique

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EP4639664A1
EP4639664A1 EP23837669.3A EP23837669A EP4639664A1 EP 4639664 A1 EP4639664 A1 EP 4639664A1 EP 23837669 A EP23837669 A EP 23837669A EP 4639664 A1 EP4639664 A1 EP 4639664A1
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EP
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inerting
cell
spacer
electrochemical accumulator
drilling
Prior art date
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Pending
Application number
EP23837669.3A
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German (de)
English (en)
Inventor
Rémi VINCENT
Kamel BACHIR ELEZAAR
Pierre BALFET
Jérôme COGNARD
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Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
Original Assignee
Commissariat a lEnergie Atomique CEA
Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA
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Publication date
Priority claimed from FR2214186A external-priority patent/FR3144416A1/fr
Priority claimed from FR2214187A external-priority patent/FR3144417B1/fr
Application filed by Commissariat a lEnergie Atomique CEA, Commissariat a lEnergie Atomique et aux Energies Alternatives CEA filed Critical Commissariat a lEnergie Atomique CEA
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Definitions

  • the invention concerns the field of electrochemical accumulators and more particularly the inerting means allowing in particular the recycling of electrochemical accumulators.
  • Electrochemical accumulators allow the storage of electrical energy and are increasingly common, particularly in widespread applications involving high powers, such as the propulsion of electric vehicles.
  • the recycling of electrochemical accumulators is an essential operation for a sector that is set to become increasingly important.
  • the electrochemical accumulator inerting means are necessary to completely discharge an electrochemical accumulator, whatever its initial state of charge and even if the latter is not known. These means of inerting are essential to guarantee the safety and operational reliability required before any operation of dismantling an electrochemical accumulator as part of its recycling.
  • Inerting means currently known in the context of the recycling of electrochemical accumulators are generally manual means, adapted to low rates and presenting random operational safety.
  • the aim of the invention is to improve the means of inerting electrochemical accumulators of the prior art.
  • the invention aims at an electrochemical accumulator cell which comprises an envelope enclosing active zones and a dead volume, and comprising an inerting spacer consisting of a solid porous part, arranged inside the envelope, and included in the dead volume.
  • an inerting system for an electrochemical accumulator cell comprising:
  • a drilling device adapted to form in the envelope of the cell and in the inerting spacer an inerting conduit opening into the inerting spacer, by drilling the inerting spacer;
  • an injection cannula adapted to be inserted into the inerting conduit and to open into the inerting spacer
  • the invention aims at a method of inerting an electrochemical accumulator cell as described above, comprising the following steps:
  • the dead volume of the electrochemical accumulator cell is defined as an empty internal volume of the cell, which is outside the active zones consisting of the electrodes and the electrolyte.
  • the invention guarantees the inerting of an electrochemical accumulator cell, that is to say the neutralization of any electrochemical reaction within it, which corresponds to a complete discharge of the cell. Inerting is carried out simply and quickly, with a high level of security.
  • An inert electrochemical accumulator cell devoid of stored energy, can thus be dismantled, crushed or undergo any other suitable recycling process.
  • the invention is particularly advantageous for the recycling of bulky and high-power storage batteries, operations which tend to become essential with the massive distribution of these batteries, and current and future regulations. Indeed, when an electrochemical accumulator battery, for example an electric vehicle battery made up of lithium-ion accumulator cells, is received in a recycling center, its state of charge is not necessarily known at the time. advances, and its cells can potentially contain a significant amount of energy.
  • the invention allows recycling without having to know the state of charge of the battery, and therefore without having to carry out physicochemical measurements, electrical measurements, consultations of BMS devices ("Battery Management System", in English) possibly associated with battery. Recycling operations can begin safely with the certainty of working on electrochemical accumulator cells that do not contain energy.
  • the invention allows operations of drilling a conduit and injecting a limited volume of inerting liquid, specific to each cell. These operations take place in a short time, which makes it possible to inert large quantities of electrochemical accumulator cells with small quantities of inerting liquid.
  • the externally accessible terminals of the cell are no longer both connected to the two potentials.
  • the invention also makes it possible to inert such cells, which can no longer be discharged by their external terminals.
  • the electrochemical accumulator cell according to the invention may include the following additional characteristics, alone or in combination:
  • the inerting spacer is placed against the wall of the cell envelope
  • the cell is cylindrical in shape, the dead volume comprising a central barrel delimited by the active zones, the inerting spacer extending along the longitudinal axis of the central barrel;
  • the cell comprises a plurality of coils, the inerting spacer being arranged in an inter-coil zone;
  • the cell comprises a flattened coil, the inerting spacer being arranged along the longitudinal axis of the coil, in a zone which is located at the heart of the coil, and which is adjacent to the active zones of greatest radius of curvature;
  • the cell has a vent opening into the dead volume, the inerting spacer being arranged opposite the vent;
  • the cell has external signage on the envelope identifying the position of the inerting spacer.
  • the electrochemical accumulator cell inerting system according to the invention may include the following additional characteristics, alone or in combination:
  • the piercing device and the injection cannula are both formed of a perforating injection cannula
  • the inerting system comprises a means of identifying the cell and a means of correspondence between the identified electrochemical accumulator cell and: a drilling zone in the envelope, facing the spacer d inerting; and a volume of inerting liquid to be injected;
  • the inerting system comprises an inerting support comprising an inerting liquid distribution conduit connected to the injection cannula which is fixed on the inerting support, and a location for the electrochemical accumulator cell arranged so that, when the electrochemical accumulator cell is inserted into the location, the injection cannula opens into the inerting spacer, piercing the inerting spacer.
  • the process according to the invention may include the following additional characteristics, alone or in combination:
  • the predetermined volume of an inerting liquid is a volume substantially equal to the dead volume of the electrochemical accumulator cell
  • the step of forming an inerting conduit is carried out by drilling the vent;
  • the electrochemical accumulator cell being cylindrical in shape and the dead volume comprising a central barrel delimited by the active zones, the step of forming an inerting conduit is carried out by drilling the envelope in the longitudinal axis of the central barrel;
  • the step of forming an inerting conduit is carried out by drilling the envelope in an inter-coil zone;
  • the step of forming an inerting conduit is carried out by drilling the envelope along the longitudinal axis of the coil, facing a zone which is located at the heart of the coil, and which is adjacent to the active zones of greatest radius of curvature;
  • the step of forming an inerting conduit and drilling the inerting spacer, and the step of introducing an injection cannula into the inerting conduit are carried out simultaneously by a cannula perforating injection;
  • the method comprises a preliminary step of identifying the electrochemical accumulator cell and determining: a drilling zone on the envelope, this drilling zone being located opposite the spacer inerting; and a volume of inerting liquid to be injected;
  • the process includes an additional step of controlling the temperature of the electrochemical accumulator cell after the injection step;
  • the method includes an end of inerting alert step when the temperature of the electrochemical accumulator cell falls below a predetermined threshold
  • the method comprises a step of controlling the temperature of the electrochemical accumulator cell, and of controlling the thermal management device to maintain the temperature of the accumulator cell electrochemical below a maximum temperature.
  • FIG. 1 schematically illustrates an electrochemical accumulator cell
  • FIG. 2 illustrates a first step of a process for inerting the cell of Figure 1;
  • FIG. 5 is a graph illustrating the inerting of an accumulator cell
  • FIG. 7 illustrates another example of an electrochemical accumulator cell according to the invention.
  • FIG. 8 is a schematic sectional view of the electrochemical accumulator cell of Figure 7;
  • FIG. 9 illustrates the application of the inerting process to the electrochemical accumulator cell of Figures 7 and 8;
  • FIG. 12 illustrates another example of an electrochemical accumulator cell adapted to benefit from the inerting process
  • FIG. 14 illustrates an inerting system according to the invention, comprising the inerting support according to Figure 13.
  • Figure 1 schematically illustrates in section a cell 1 of an electrochemical accumulator. This illustrative example concerns a cylindrical accumulator cell, lithium-ion chemistry.
  • Cell 1 comprises a waterproof envelope 4 containing active zones 2 which are conventionally made of an alternating winding of electrodes and electrolyte. Inside the envelope 4, the cell 1 further comprises a dead volume 6 consisting of empty spaces outside these active zones 2. In this example of a cylindrical cell, this dead volume 6 notably comprises a central barrel 3 which is delimited by the winding of electrodes and electrolyte.
  • the electrochemical accumulator cell 1 is for example received in a recycling center for its dismantling with a view to the recovery of elements constituting it, in particular the metals which it contains, and the proper disposal of polluting elements.
  • the electrochemical accumulator cell 1 potentially presents an unknown charge when it is received in the recycling center.
  • Cell 1 of the electrochemical accumulator will first be inerted with the aim of releasing the energy it contains, reducing its voltage to zero, and thus allowing its dismantling in complete safety.
  • the cell 1 further comprises a porous inerting spacer 17, arranged inside the envelope 4, and included in the dead volume 6.
  • the inerting spacer 17 is porous, that is to say that it is made of an open-pore material so that a conduit pierced in the material of the inerting spacer 17 will be in fluid communication with the exterior of the inerting spacer 17, that is- that is to say here with the dead volume 6 of the cell 1 (the inerting spacer 17 being placed in the dead volume of the cell, or itself creates a dead volume by its presence through the empty spaces, it that is to say pores, which it contains).
  • the inerting spacer 17 is included in the dead volume 6, but it can either represent only a fraction of this dead volume 6 (as illustrated in the figures), or occupy the entire dead volume 6. As illustrated in the figures the inerting spacer 17 is made up of a solid piece, which is therefore porous in the sense that it has open pores.
  • FIG. 2 A first step of the inerting process is illustrated in Figure 2.
  • the electrochemical accumulator cell 1 is first pierced at the level of its envelope 4 (operation schematized by the drill bit 7).
  • the drilling thus carried out forms an inerting conduit 5 in the thickness of the envelope 4, this inerting conduit connecting the exterior of the cell and its interior.
  • the inerting conduit 5 is made opposite the inerting spacer 17 of the cell 1.
  • the inerting conduit 5 is made in the center of one of the end faces of the cell 1, along the longitudinal axis of the central barrel 3.
  • the diameter of the drill 7 is chosen so that drilling does not cause damage in the active zones 2, so as not to cause interference with the active zones 2 (and therefore with the potential load) of the cell 1.
  • the drill 7 is in this example of a diameter less than the diameter of the inerting spacer 17.
  • the inerting spacer 17 thus makes it possible to preserve the active zones 2.
  • the next step of the inerting process consists of introducing an injection cannula 8 into the inerting conduit 5 so that the end of this injection cannula 8 opens into the spacer inerting 17 of cell 1.
  • the injection cannula 8 is connected to an injection device 9 shown schematically by a syringe in the figures.
  • this injection device 9 can effectively be a syringe manipulated by an operator.
  • the injection device 9 may consist of any suitable injection means, such as: pumps, regulated pressure tanks with injector, or any other means allowing a liquid to be injected in a controlled quantity through the injection cannula 8.
  • the injection device 9 can be equipped with a liquid pressure measurement, which makes it possible to identify the end of filling of the dead volume.
  • the injection device 9 is charged with an inerting liquid 10 adapted to inert the cell 1 when this liquid comes into contact with the active zones 2.
  • the inerting liquid 10 can be de-ionized water, possibly loaded with salts or conductive particles in order to optimize inerting.
  • Metal particles, carbon fillers, or microfibers can be used to constitute such a filler.
  • such a filler can advantageously consist of conductive carbon black mixed with a solvent such as dimethyl carbonate.
  • the relevant characteristic for the choice of a suitable inerting liquid 10 is its electrical conductivity, which must be non-zero but which must be sufficiently low so as not to induce thermal runaway of the cell during inerting.
  • the inerting liquid 10 preferably has an electrical conductivity of between 10 and 500 mS/cm.
  • the injection device 9 injects a predetermined quantity of inerting liquid 10 into the electrochemical accumulator cell 1.
  • the inerting liquid 10 thus injected spreads into the dead volume 6 and then comes into contact with the active zones 2.
  • the inerting liquid places the anodic and cathode layers in a controlled short circuit (by the choice of the inerting liquid ), thus initiating inerting.
  • the method according to the invention can be implemented by an inerting system, automated or not, which comprises:
  • drilling device 7 adapted to create an inerting conduit 5 in the envelope and in the inerting spacer 17;
  • the electrochemical accumulator cell 1 is preferably identified beforehand (thanks to an identification means which may include an external identification of cell type and size, or even identification by marked reference, by QR Code, etc.), so that :
  • a drilling zone can be defined as being positioned opposite the inerting spacer 17, so that the drilling step effectively leads to a inerting conduit 5 opening into the dead volume of cell 1 via the inerting spacer 17;
  • the predetermined volume of inerting liquid 10 to be injected can be defined, this volume corresponding to a volume adapted to sufficiently fill the dead volumes so that the inerting liquid 10 comes into contact with all of the active zones 2.
  • the correspondence between, on the one hand, the identified cell 1 and, on the other hand, the drilling zone as well as the volume of inerting liquid to be injected can be achieved by any appropriate means of correspondence, for example by a lookup table or a local or remote database.
  • the predetermined volume of inerting liquid 10 injected is substantially equal to the dead volume of cell 1, which here includes the central barrel 3 and an adjacent transverse volume 11.
  • This injected volume allows the inerting liquid 10 to be in contact with an edge of all the layers of the active zones 2.
  • the inerting liquid 10 can thus create limited electrical conduction between the different stacked layers of the active zones 2, taking into account the electrical conductivity characteristics of the inerting liquid 10.
  • Figure 5 is a graph showing an example of concrete implementation of the method according to the invention.
  • the graph in Figure 5 was obtained following measurements made during the inerting of a type 18 650 lithium-ion cell, very common in the industry, with de-ionized water as the liquid. inerting.
  • the temperature of the cell is of the order of 20 °C and the voltage across its terminals is 4.2 V (voltage of a cell 18,650 loaded).
  • the cell is received for recycling with a state of charge of 100%, which corresponds to the most critical case.
  • the inerting of the cell took place through heating which, in this example, reached 130°C peak, which is a completely acceptable temperature, without risk of thermal runaway, and which also corresponds to a point in time where the cell is already largely discharged.
  • Disassembly and recycling operations can then take place in complete safety.
  • the inerting process may include an additional step of controlling the temperature of the electrochemical accumulator cell after the step of injecting the inerting liquid.
  • the method may include an end of inerting alert step when the temperature of the accumulator cell falls below a predetermined threshold. In the example illustrated in Figure 5, this threshold could be 40°C, which corresponds to an acceptable temperature for safe handling of cell 1, and which corresponds to a complete discharge of the accumulator.
  • Figure 6 also illustrates the test relating to the graph of Figure 5, and represents the step of injecting inerting liquid into the inerting conduit 5 of the cell 18 650.
  • These cells being cylindrical, the point chosen here to carry out the step of drilling the inerting conduit 5 is the center of the disc constituting one of the end faces of the cell 1, the inerting spacer 17 being located in the center of this disc, on the other side of the wall.
  • Figure 6 therefore illustrates the inerting conduit 5, made in the middle of one face of the cell 1, and the injection device 9 with the injection cannula 8 in place to carry out the injection into the spacer d inerting 17 of cell 1, which is located in the central barrel around which the electrode and electrolyte windings are made (as in the example of Figures 1 to 4).
  • Figure 7 illustrates another example of an electrochemical accumulator cell for the application of the process.
  • cell 1 is a prismatic cell, and more precisely a lithium-ion accumulator cell with stacked electrodes, of the “stack” type.
  • Figure 8 schematically illustrates the classic constitution of such an electrochemical accumulator cell 1 in which the active zones 2 consist of a stack of electrodes and layers of electrolyte, the electrodes being connected to two connection terminals 14 .
  • These cells 1 are here prismatic and their envelope 4 is provided with a vent 15 forming a safety valve adapted to open when the internal pressure of cell 1 exceeds a pressure threshold.
  • the vent 15 is located on the upper face, at the central zone between the two connection terminals 14.
  • This cell 1 further comprises the inerting spacer 17 arranged opposite the vent 15 of the cell 1.
  • the inerting spacer 17 is here arranged in such a way that it does not disturb the function of the vent, thanks to its porous nature, and/or its positioning.
  • This prismatic cell 1 can also benefit from the inerting process thanks to a drilling operation of the inerting conduit which can be carried out in any portion of the envelope 4, as long as this portion opens into the inerting spacer 17.
  • the drilling step is carried out in the vent 15, opposite which the inerting spacer 17 is arranged. By drilling into the vent 15, the inerting conduit 5 will open into the inerting spacer 17.
  • the inerting spacer 17 can be positioned at other locations of the dead volume 6 of the cell 1, and the drilling will then be carried out accordingly at these locations.
  • Figure 9 illustrates the step of introducing the injection cannula 8 into this inerting conduit 5, which was carried out by drilling the vent 15 and the inerting spacer 17. The following step then consists of the injection of the inerting liquid 10 into the inerting spacer 17 and therefore into the dead volume 6 which is opposite the vent 15.
  • the injected volume of inerting liquid 10 will be chosen to sufficiently fill the dead volume 6 of cell 1 until it comes into contact with the entire stack constituting the active zones 2.
  • FIG 10 illustrates another example of electrochemical accumulator cell 1 which can benefit from the inerting process according to the invention.
  • Cell 1 in Figure 10 is a prismatic cell made up of four coils 16, in this example.
  • Such prismatic electrochemical accumulator cells are made of a juxtaposition of flattened coils contained in the envelope 4.
  • These cells 1 are common in high power and high energy density applications, such as batteries. for electric vehicles, which will be recycled on a large scale in the future.
  • the method preferably comprises a preliminary step of identifying the electrochemical accumulator cell 1 followed by a step of determining, based on this identification, a drilling zone facing the spacer d inerting 17 of cell 1. This identified drilling zone will guarantee drilling of the envelope 4 which will open into this dead volume 6.
  • Figure 10 illustrates the operation of drilling the inerting conduit 5.
  • the identified drilling zone is a central zone, between the two pairs of coils 16.
  • cell 1 has previously been identified as being a prismatic cell with four coils 16, and the drilling zone chosen is located at the geometric center of one of the faces of the cell (the bottom face in the view of Figure 10) to therefore be located opposite an intercoil space.
  • the inerting spacer 17 occupies the entire inter-coil space of the dead volume 6.
  • the drilling operation is carried out directly by the injection cannula 8.
  • the injection cannula 8 is therefore here a perforating injection cannula, which has a suitable tapered end for this purpose. to pierce the envelope 4 and the inerting spacer 17, and is made of a material suitable for such drilling.
  • the injection cannula 8 is made from a steel of sufficient hardness for drilling the corresponding thickness of these polymers.
  • the injection cannula 8 is already in place in the inerting conduit 5 and the inerting liquid injection step can take place.
  • Figure 11 illustrates a variant in which the inerting spacer 17 is formed by an insert piece of reduced dimensions placed inside the envelope 4, delimiting a secure drilling volume against the wall of the envelope 4.
  • the drilling tool (whether it is a drill bit 7, a perforating injection cannula 8, or any other element suitable for drilling the envelope 4) can carry out the drilling and form the inerting conduit 5 with the guarantee that this operation will not damage any active element inside the envelope 4.
  • the inerting spacer 17 being a solid part, the operation consisting of drilling it, in addition to protecting the active elements of the cell , makes it possible to create a conduit inside the inerting spacer 17 which is of the exact desired diameter, in particular of the diameter corresponding to the injection cannula 8.
  • the injection cannula 8 can thus be inserted for example with a mechanical adjustment corresponding to a slight tightening, which provides additional security and sealing, in particular, for the injection of inerting liquid with a certain pressure.
  • the inerting spacer 17 is a solid porous part, so that a conduit pierced in the material of the inerting spacer 17 will be in fluid communication with the exterior of the inerting spacer 17, that is to say here with the dead volume 6 of cell 1 (the inerting spacer 17 is in fact placed in the dead volume of the cell, or itself created a dead volume by its presence).
  • External signage on the envelope 4 can possibly be provided to identify the position of the inerting spacer 17. Otherwise, the simple identification of the accumulator cell 1 can make it possible to determine the location of the inerting spacer. inerting 17.
  • Figure 12 illustrates another example of cell 1 of an electrochemical accumulator on which the inerting process is implemented.
  • This is a cell 1 also made up of a flattened coil 16.
  • Figure 12 is a cross-sectional view of the cell 1, schematically illustrating the layers of windings of the coil 16.
  • the drilling step d Such a cell 1 is here produced in its longitudinal direction, that is to say along an axis perpendicular to the plane of Figure 12.
  • Such a cell 1 can advantageously present particularly suitable inerting spacers 17, arranged in areas located at the heart of the coil 16.
  • the inerting spacers 17 are adjacent to the windings with greater radii of curvature, i.e. say that they are arranged on either side of the space surrounded by the most central winding of the coil 16.
  • the inerting spacers 17 are well located in the dead volume, for this type of cell 1 consisting of a spool 16. Cell 1 is then safely pierced along its longitudinal axis in the inerting spacers 17.
  • Figures 13 and 14 illustrate another embodiment of the inerting process in which the step of drilling an electrochemical accumulator cell 1, to form the inerting conduit 5, is carried out by inserting the cell 1 onto an inerting support 19.
  • Figure 13 illustrates the inerting support 19 alone.
  • the inerting support 19 comprises a distribution conduit 20 supplied with inerting liquid 10 by means (not shown) such as a pump associated with a regulator of the injected volume.
  • the distribution conduit 20 is connected to one or more injection cannulas 8 (three in the example illustrated).
  • the injection cannulas 8 are here perforating cannulas, as in the embodiment of Figure 10, formed by rigid punches adapted not only to inject the inerting liquid 10, but also to pierce the envelope 4 of cells 1.
  • the cell 1 is inserted on the inerting support 19, at a delimited location 21 and the injection cannula 8 pierces the envelope 4 of the cell 1, under the effect of the own weight of cell 1 and possibly supplemented by the application of a sinking force.
  • Figure 14 illustrates the inerting support 19 on which three cells 1 have been placed, and which have therefore each undergone the step of drilling an inerting conduit 5 through the envelope 4 and into the inerting spacer 17 with their installation on the inerting support 19.
  • Each cell 1 includes an inerting spacer 17 positioned so as to be perforated by one of the perforating injection cannulas 8.
  • the inerting support 19 is adapted to the cells 1 to be inerted, which is the case for example when recycling in series all identical cells, which have been previously identified.
  • the inerting support 19 is thus calibrated with the locations 21, each intended to position the corresponding cell 1 so that the desired drilling zone on the cell 1 comes to the right of an injection cannula 8, when placing in place of the cell on the inerting support 19.
  • the perforating injection cannula 8 pierces the envelope 4 in the chosen drilling zone, which is opposite the inerting spacer 17 of this cell 1.
  • the installation of a cell 1 in its location 21 simultaneously carries out the step of drilling the envelope 4 and the inerting spacer 17 to create the injection conduit 5, and the operation of introduction of the cannula injection 8.
  • the step of injecting the inerting liquid 17 can then take place thanks to the distribution conduit 20.
  • the method can take advantage of the thermal management device possibly associated with cell 1.
  • certain batteries have a thermal management device adapted to cool the battery and controlled by the BMS battery management system . If these means are operational upon receipt of an electrochemical accumulator cell in a recycling center, the inerting process may include steps for implementing this thermal management device.
  • the inerting device may include a step of controlling the temperature of cell 1, and of controlling the thermal management device to maintain the temperature of cell 1 below a maximum temperature.
  • the step of drilling an inerting conduit can be carried out by any means allowing the envelope 4 to be pierced at the desired location (drill, perforating injection cannula, punch, etc.).
  • the predetermined volume of inerting liquid 10 injected can be a volume substantially equal to the total dead volume of cell 1. Alternatively, depending on the type of cell 1, this predetermined volume may be less than the dead volume of the cell 1, if such a volume of inerting liquid is able to come into contact with all the active zones 2 of the cell. cell 1.

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Abstract

Dispositif et procédé d'inertage mettant en œuvre une cellule d'accumulateur électrochimique (1) qui comprend une enveloppe (4) renfermant des zones actives (2) et un volume mort (6), ainsi qu'un espaceur d'inertage (17) constitué d'une pièce pleine poreuse, disposé à l'intérieur de l'enveloppe (4), et inclus dans le volume mort (6).

Description

DESCRIPTION
Titre : Dispositif et procédé d’inertage pour accumulateur électrochimique
DOMAINE TECHNIQUE
L’invention concerne le domaine des accumulateurs électrochimiques et plus particulièrement les moyens d’inertage permettant notamment le recyclage des accumulateurs électrochimiques.
Les accumulateurs électrochimiques permettent le stockage de l’énergie électrique et sont de plus en plus courants notamment dans des applications à grande diffusion mettant en jeu de fortes puissances, tel que la propulsion des véhicules électriques. Le recyclage des accumulateurs électrochimiques est une opération primordiale pour une filière amenée à prendre de plus en plus d’importance. Les moyens d’inertage d’accumulateur électrochimique sont nécessaires pour décharger complètement un accumulateur électrochimique, quel que soit son état de charge initial et même si ce dernier n’est pas connu. Ces moyens d’inertage sont incontournables pour garantir la sécurité et la sûreté de fonctionnement requises avant toute opération de déconstruction d’un accumulateur électrochimique dans le cadre de son recyclage.
ART ANTÉRIEUR
Des moyens d’inertage actuellement connus dans le cadre du recyclage des accumulateurs électrochimiques sont en général des moyens manuels, adaptés à de faibles cadences et présentant une sûreté de fonctionnement aléatoire.
EXPOSÉ DE L’INVENTION
L’invention a pour but d’améliorer les moyens d’inertage d’accumulateurs électrochimiques de l’art antérieur.
À cet effet, l’invention vise une cellule d’accumulateur électrochimique qui comprend une enveloppe renfermant des zones actives et un volume mort, et comportant un espaceur d’inertage constitué d’une pièce pleine poreuse, disposé à l’intérieur de l’enveloppe, et inclus dans le volume mort. Selon un autre objet, l’invention vise un système d’inertage pour cellule d’accumulateur électrochimique, comportant :
- une cellule telle que décrite précédemment ;
- un dispositif de perçage adapté à former dans l’enveloppe de la cellule et dans l’espaceur d’inertage un conduit d’inertage débouchant dans l’espaceur d’inertage, en perçant l’espaceur d’inertage ;
- une canule d’injection adaptée à être insérée dans le conduit d’inertage et à déboucher dans l’espaceur d’inertage ;
- un dispositif d’injection par la canule d’injection d’un liquide d’inertage.
Selon un autre objet, l’invention vise un procédé d’inertage d’une cellule d’accumulateur électrochimique telle que décrite précédemment, comportant les étapes suivantes :
- formation d’un conduit d’inertage dans l’enveloppe par perçage de l’enveloppe en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage, et par perçage de l’espaceur d’inertage ;
- introduction d’une canule d’injection dans le conduit d’inertage, l’extrémité de la canule d’injection débouchant dans l’espaceur d’inertage ;
- injection par la canule d’injection d’un volume prédéterminé d’un liquide d’inertage.
Le volume mort de la cellule d’accumulateur électrochimique est défini comme un volume interne vide de la cellule, qui est en dehors des zones actives constituées des électrodes et de l’électrolyte.
L’invention garantit l’inertage d’une cellule d’accumulateur électrochimique, c’est-à-dire la neutralisation de toute réaction électrochimique en son sein, ce qui correspond à une décharge complète de la cellule. L’inertage est réalisé de manière simple et rapide, avec un haut niveau de sécurité.
Une cellule d’accumulateur électrochimique inerte, dépourvue d’énergie stockée, peut ainsi être démontée, broyée ou subir tout autre procédé de recyclage adéquat. L’invention est particulièrement avantageuse pour le recyclage des batteries d’accumulateurs volumineuses et de forte puissance, opérations qui tendent à devenir incontournables avec la diffusion massive de ces batteries, et les règlementations actuelles et futures. En effet, lorsqu’une batterie d’accumulateur électrochimique, par exemple une batterie de véhicule électrique constituée de cellules d’accumulateurs lithium-ion, est réceptionnée dans un centre de recyclage, son état de charge n’est pas forcément connu à l’avance, et ses cellules peuvent potentiellement contenir une importante quantité d’énergie. L’invention permet le recyclage sans devoir connaître l’état de charge de la batterie, et donc sans devoir procéder à des mesures physicochimiques, des mesures électriques, des consultations des dispositifs BMS (« Battery Management System », en anglais) associés éventuellement à la batterie. Les opérations de recyclage peuvent débuter en sécurité avec la certitude de travailler sur des cellules d’accumulateur électrochimique ne contenant pas d’énergie.
L’invention permet des opérations de perçage d’un conduit et d’injection d’un volume limité de liquide d’inertage, propre à chaque cellule. Ces opérations se déroulent dans un temps réduit, ce qui permet d’inerter de grandes quantités de cellules d’accumulateur électrochimique avec de faibles quantités de liquide d’inertage.
De plus, pour les cellules dont un dispositif de coupure de sécurité a été déclenché, par exemple un dispositif CID (pour « Current Interrupt Device », en anglais), les bornes extérieurement accessibles de la cellule ne sont plus toutes deux connectées aux deux potentiels. L’invention permet d’inerter également de telles cellules, qui ne peuvent plus être déchargées par leurs bornes externes.
La cellule d’accumulateur électrochimique selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :
- l’espaceur d’inertage est disposé contre la paroi de l’enveloppe de la cellule ;
- la cellule est de forme cylindrique, le volume mort comportant un fut central délimité par les zones actives, l’espaceur d’inertage s’étendant suivant l’axe longitudinal du fût central ;
- la cellule comporte une pluralité de bobineaux, l’espaceur d’inertage étant disposé dans une zone inter-bobineaux ; - la cellule comporte un bobineau aplati, l’espaceur d’inertage étant disposé suivant l’axe longitudinal du bobineau, dans une zone qui est située au cœur du bobineau, et qui est adjacente aux zones actives de plus fort rayon de courbure ;
- la cellule comporte un évent débouchant dans le volume mort, l’espaceur d’inertage étant disposé en vis-à-vis de l’évent ;
- la cellule comporte une signalétique externe sur l’enveloppe identifiant la position de l’espaceur d’inertage.
Le système d’inertage de cellule d’accumulateur électrochimique selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :
- le dispositif de perçage et la canule d’injection sont tous deux formés d’une canule d’injection perforante ;
- le système d’inertage comporte un moyen d’identification de la cellule et un moyen de correspondance entre la cellule d’accumulateur électrochimique identifiée et : une zone de perçage dans l’enveloppe, en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage ; et un volume de liquide d’inertage à injecter ;
- le système d’inertage comporte un support d’inertage comportant un conduit de distribution de liquide d’inertage relié à la canule d’injection qui est fixée sur le support d’inertage, et un emplacement pour la cellule d’accumulateur électrochimique agencé de sorte que, lorsque la cellule d’accumulateur électrochimique est insérée dans l’emplacement, la canule d’injection débouche dans l’espaceur d’inertage, en perçant l’espaceur d’inertage.
Le procédé selon l’invention peut comporter les caractéristiques additionnelles suivantes, seules ou en combinaison :
- le volume prédéterminé d’un liquide d’inertage est un volume sensiblement égal au volume mort de la cellule d’accumulateur électrochimique ;
- l’enveloppe comportant un évent, l’étape de formation d’un conduit d’inertage est réalisée par perçage de l’évent ; - la cellule d’accumulateur électrochimique étant de forme cylindrique et le volume mort comportant un fut central délimité par les zones actives, l’étape de formation d’un conduit d’inertage est réalisée par perçage de l’enveloppe dans l’axe longitudinal du fût central ;
- la cellule d’accumulateur électrochimique comportant des bobineaux, l’étape de formation d’un conduit d’inertage est réalisée par perçage de l’enveloppe dans une zone inter-bobineaux ;
- la cellule d’accumulateur électrochimique comportant un bobineau aplati, l’étape de formation d’un conduit d’inertage est réalisée par perçage de l’enveloppe suivant l’axe longitudinal du bobineau, en vis-à-vis d’une zone qui est située au cœur du bobineau, et qui est adjacente aux zones actives de plus fort rayon de courbure ;
- l’étape de formation d’un conduit d’inertage et de perçage de l’espaceur d’inertage, et l’étape d’introduction d’une canule d’injection dans le conduit d’inertage sont réalisées simultanément par une canule d’injection perforante ;
- le procédé comporte une étape préliminaire d’identification de la cellule d’accumulateur électrochimique et de détermination : d’une zone de perçage sur l’enveloppe, cette zone de perçage étant située en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage ; et d’un volume de liquide d’inertage à injecter ;
- le procédé comporte une étape supplémentaire de contrôle de la température de la cellule d’accumulateur électrochimique après l’étape d’injection ;
- le procédé comporte une étape d’alerte de fin d’inertage lorsque la température de la cellule d’accumulateur électrochimique passe sous un seuil prédéterminé ;
- la cellule d’accumulateur électrochimique comportant un dispositif de gestion thermique, le procédé comporte une étape de contrôle de la température de la cellule d’accumulateur électrochimique, et de commande du dispositif de gestion thermique pour maintenir la température de la cellule d’accumulateur électrochimique en deçà d’une température maximale. PRÉSENTATION DES FIGURES
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description non limitative qui suit, en référence aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 illustre schématiquement une cellule d’accumulateur électrochimique ;
- la figure 2 illustre une première étape d’un procédé d’inertage de la cellule de la figure 1 ;
- la figure 3 illustre une deuxième étape du procédé ;
- la figure 4 illustre une troisième étape du procédé ;
- la figure 5 est un graphique illustrant l’inertage d’une cellule d’accumulateur ;
- la figure 6 illustre l’application du procédé selon l’invention à une cellule d’accumulateur particulière ;
- la figure 7 illustre un autre exemple de cellule d’accumulateur électrochimique selon l’invention ;
- la figure 8 est une vue schématique en coupe de la cellule d’accumulateur électrochimique de la figure 7 ;
- la figure 9 illustre l’application du procédé d’inertage à la cellule d’accumulateur électrochimique des figures 7 et 8 ;
- la figure 10 et la figure 11 illustrent l’application du procédé d’inertage à un autre type de cellule d’accumulateur électrochimique ;
- la figure 12 illustre un autre exemple de cellule d’accumulateur électrochimique adaptée à bénéficier du procédé d’inertage ;
- la figure 13 illustre un support d’inertage ;
- la figure 14 illustre un système d’inertage selon l’invention, comportant le support d’inertage selon la figure 13.
Les éléments similaires et communs aux divers modes de réalisation portent les mêmes numéros de renvoi aux figures. DESCRIPTION DÉTAILLÉE
La figure 1 illustre schématiquement en coupe une cellule 1 d’accumulateur électrochimique. Il s’agit dans cet exemple illustratif d’une cellule cylindrique d’accumulateur, de chimie lithium-ion.
La cellule 1 comporte une enveloppe 4 étanche renfermant des zones actives 2 qui sont faites classiquement d’un enroulement alterné d’électrodes et d’électrolyte. À l’intérieur de l’enveloppe 4, la cellule 1 comporte de plus un volume mort 6 constitué d’espaces vides en dehors de ces zones actives 2. Dans cet exemple de cellule cylindrique, ce volume mort 6 comporte notamment un fût central 3 qui est délimité par l’enroulement d’électrodes et d’électrolyte.
Dans le contexte de la présente invention, la cellule 1 d’accumulateur électrochimique est par exemple reçue dans un centre de recyclage pour son démontage en vue de la valorisation d’éléments la constituant, notamment les métaux qu’elle contient, et de la mise au rebut conforme des éléments polluants. La cellule 1 d’accumulateur électrochimique présente potentiellement une charge non connue lors de sa réception dans le centre de recyclage.
La cellule 1 d’accumulateur électrochimique va tout d’abord être inertée dans le but de libérer l’énergie qu’elle contient, de ramener sa tension à zéro, et de permettre ainsi son démontage en toute sécurité.
La cellule 1 comporte de plus un espaceur d’inertage 17 poreux, disposé à l’intérieur de l’enveloppe 4, et inclus dans le volume mort 6. L’espaceur d’inertage 17 est poreux c’est-à-dire qu’il est constitué d’un matériau à pores ouverts de sorte qu’un conduit percé dans la matière de l’espaceur d’inertage 17 sera en communication fluidique avec l’extérieur de l’espaceur d’inertage 17, c’est-à-dire ici avec le volume mort 6 de la cellule 1 (l’espaceur d’inertage 17 étant placé dans le volume mort de la cellule, ou créé lui-même un volume mort par sa présence au travers des espaces vides, c’est-à-dire des pores, qu’il contient). L’espaceur d’inertage 17 est inclus dans le volume mort 6, mais il peut soit représenter une fraction seulement de ce volume mort 6 (comme illustré sur les figures), soit occuper la totalité du volume mort 6. Comme illustré sur les figures l’espaceur d’inertage 17 est constitué d’une pièce pleine, qui est donc poreuse au sens où elle comporte des pores ouverts.
Une première étape du procédé d’inertage est illustrée à la figure 2. La cellule 1 d’accumulateur électrochimique est tout d’abord percée au niveau de son enveloppe 4 (opération schématisée par le foret 7). Le perçage ainsi pratiqué forme un conduit d’inertage 5 dans l’épaisseur de l’enveloppe 4, ce conduit d’inertage reliant l’extérieur de la cellule et son intérieur.
Le conduit d’inertage 5 est pratiqué en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage 17 de la cellule 1. Dans l’exemple illustré, relatif à une cellule 1 cylindrique, le conduit d’inertage 5 est pratiqué dans le centre de l’une des faces d’extrémité de la cellule 1 , suivant l’axe longitudinal du fût central 3.
Le diamètre du foret 7 est choisi de sorte que le perçage n’entraine pas de dommage dans les zones actives 2, pour ne pas provoquer d’interférence avec les zones actives 2 (et donc avec la charge potentielle) de la cellule 1. Le foret 7 est dans cet exemple d’un diamètre inférieur au diamètre de l’espaceur d’inertage 17. L’espaceur d’inertage 17 permet ainsi de préserver les zones actives 2.
L’étape suivante du procédé d’inertage, illustrée à la figure 3, consiste à introduire une canule d’injection 8 dans le conduit d’inertage 5 de sorte que l’extrémité de cette canule d’injection 8 débouche dans l’espaceur d’inertage 17 de la cellule 1 .
La canule d’injection 8 est reliée à un dispositif d’injection 9 schématisé par une seringue sur les figures. Dans une mise en œuvre manuelle du procédé, dans le cas du recyclage à petite échelle de cellules d’accumulateurs électrochimiques, ce dispositif d’injection 9 peut être effectivement une seringue manipulée par un opérateur. Alternativement, dans le cadre des centres de recyclage plus automatisés, à cadences plus élevées, le dispositif d’injection 9 pourra être constitué de tout moyen d’injection adéquat, tel que : pompes, réservoirs sous pression régulée avec injecteur, ou tout autre moyen permettant d’injecter un liquide en quantité contrôlée par la canule d’injection 8.
Optionnellement, le dispositif d’injection 9 peut être doté d’une mesure de pression du liquide, ce qui permet d’identifier la fin du remplissage du volume mort. Le dispositif d’injection 9 est chargé d’un liquide d’inertage 10 adapté à inerter la cellule 1 lorsque ce liquide entre en contact avec les zones actives 2.
Dans le présent exemple, le liquide d’inertage 10 peut être de l’eau dé-ionisée, éventuellement chargée de sels ou de particules conductrices afin d’optimiser l’inertage. Des particules métalliques, des charges de carbone, ou des microfibres peuvent être utilisées pour constituer une telle charge. Par exemple, une telle charge peut être avantageusement constituée par du noir de carbone conducteur mélangé à un solvant tel que le carbonate de diméthyle.
La caractéristique pertinente pour le choix d’un liquide d’inertage 10 adéquat est sa conductivité électrique, qui doit être non nulle mais qui doit être suffisamment faible pour ne pas induire d’emballement thermique de la cellule lors de l’inertage. Le liquide d’inertage 10 présente de préférence une conductivité électrique comprise entre 10 et 500 mS/cm.
L’étape suivante du procédé d’inertage est illustrée à la figure 4. À cette étape, le dispositif d’injection 9 injecte une quantité prédéterminée de liquide d’inertage 10 dans la cellule 1 d’accumulateur électrochimique. Le liquide d’inertage 10 ainsi injecté se répand dans le volume mort 6 pour ensuite venir au contact des zones actives 2. Le liquide d’inertage met les couches anodiques et cathodiques en court- circuit maitrisé (par le choix du liquide d’inertage), initiant ainsi l’inertage.
Le procédé selon l’invention peut être mis en œuvre par un système d’inertage, automatisé ou non, qui comporte :
- un dispositif de perçage 7 adapté à pratiquer dans l’enveloppe et dans l’espaceur d’inertage 17 un conduit d’inertage 5 ;
- une canule d’injection 8 adaptée à être insérée dans le conduit d’inertage 5 ;
- un dispositif d’injection 9 par la canule d’injection 5 d’un liquide d’inertage 10.
La cellule 1 d’accumulateur électrochimique est de préférence au préalable identifiée (grâce à un moyen d’identification qui peut inclure une identification extérieure de type et taille de cellule, voire identification par référence marquée, par QR Code, etc.), de sorte que :
- une zone de perçage puisse être définie comme étant positionnée en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage 17, pour que l’étape de perçage conduise effectivement à un conduit d’inertage 5 débouchant bien dans le volume mort de la cellule 1 par l’intermédiaire de l’espaceur d’inertage 17 ;
- le volume prédéterminé de liquide d’inertage 10 à injecter puisse être défini, ce volume correspondant à un volume adapté à remplir suffisamment les volumes morts pour que le liquide d’inertage 10 vienne au contact de l’ensemble des zones actives 2.
La correspondance entre, d’une part, la cellule 1 identifiée et, d’autre part, la zone de perçage ainsi que le volume de liquide d’inertage à injecter, peut être réalisée par tout moyen de correspondance approprié, par exemple par une table de correspondance ou une base de données locale ou distante.
Dans l’exemple illustré figure 4, compte tenu de la géométrie interne de la cellule 1 de cet exemple, le volume prédéterminé de liquide d’inertage 10 injecté est sensiblement égal au volume mort de la cellule 1 , qui englobe ici le fût central 3 et un volume transversal adjacent 11. Ce volume injecté permet au liquide d’inertage 10 d’être en contact avec un bord de l’ensemble des couches des zones actives 2. Le liquide d’inertage 10 peut ainsi créer une conduction électrique limitée entre les différentes couches empilées des zones actives 2, compte tenu des caractéristiques de conductivité électrique du liquide d’inertage 10.
La figure 5 est un graphique rendant compte d’un exemple de mise en œuvre concrète du procédé selon l’invention. Le graphique de la figure 5 a été obtenu suite à des mesures faites lors de l’inertage d’une cellule lithium-ion de type 18 650, très courante dans l’industrie, avec de l’eau dé-ionisée comme liquide d’inertage.
Le graphique de la figure 5 rend compte de l’évolution en fonction du temps en secondes (en abscisses) de :
- la tension aux bornes de la cellule inertée (première courbe 12 et abscisses à gauche du graphique, en V) ;
- la température de la cellule inertée (deuxième courbe 13 et abscisses à droite du graphique, en °C).
Dans les conditions de départ, à 0 s, la température de la cellule est de l’ordre de 20 °C et la tension à ses bornes est de 4,2 V (tension d’une cellule 18 650 chargée). Dans cette mise en œuvre, la cellule est réceptionnée au recyclage avec un état de charge de 100 %, ce qui correspond au cas le plus critique.
À la suite de l’étape de perçage du conduit d’inertage 5, l’étape d’injection par la canule d’injection d’un volume prédéterminé de liquide d’inertage a lieu au temps t=0.
Le graphique montre qu’aux alentours du temps t=25 000 s, la tension de la cellule 1 chute de manière importante, en parallèle d’un échauffement maitrisé de la cellule, permettant l’évacuation de l’énergie qu’elle contient. Cet échauffement atteint un pic à 130°C environ, pour ensuite retomber à la température initiale.
Au bout d’un temps Tov correspondant à environ 8,8 heures, la cellule 1 atteint une tension de 0 V. La température de la cellule est alors en phase descendante. À partir du temps t=35 000 s, la cellule 1 revient à la température ambiante et est complètement déchargée.
L’inertage de la cellule a eu lieu moyennant un échauffement qui a, dans cet exemple, atteint 130°C en pic, ce qui est une température tout à fait acceptable, sans risque d’emballement thermique, et qui correspond par ailleurs à un point dans le temps où la cellule est déjà en très grande partie déchargée.
Les opérations de démontage et recyclage peuvent alors ensuite avoir lieu en toute sécurité.
Optionnellement, le procédé d’inertage peut comporter une étape supplémentaire de contrôle de la température de la cellule d’accumulateur électrochimique après l’étape d’injection du liquide d’inertage. De plus, le procédé peut comporter une étape d’alerte de fin d’inertage lorsque la température de la cellule d’accumulateur passe sous seuil prédéterminé. Dans l’exemple illustré figure 5, ce seuil pourrait être de 40°C, ce qui correspond à une température acceptable pour la manipulation sans risques de la cellule 1 , et qui correspond à une décharge complète de l’accumulateur.
La figure 6 illustre également l’essai relatif au graphique de la figure 5, et représente l’étape d’injection de liquide d’inertage dans le conduit d’inertage 5 de la cellule 18 650. Ces cellules étant cylindriques, le point choisi ici pour réaliser l’étape de perçage du conduit d’inertage 5 est le centre du disque constituant l’une des faces d’extrémité de la cellule 1 , l’espaceur d’inertage 17 étant situé au centre de ce disque, de l’autre côté de la paroi.
La figure 6 illustre donc le conduit d’inertage 5, pratiqué au milieu d’une face de la cellule 1 , et le dispositif d’injection 9 avec la canule d’injection 8 en place pour réaliser l’injection dans l’espaceur d’inertage 17 de la cellule 1 , qui est situé dans le fût central autour duquel sont réalisés les enroulements d’électrodes et d’électrolyte (comme dans l’exemple des figures 1 à 4).
La figure 7 illustre un autre exemple de cellule d’accumulateur électrochimique pour l’application du procédé. Dans cet exemple, la cellule 1 est une cellule prismatique, et plus précisément une cellule d’accumulateur lithium-ion à électrodes empilées, de type « stack ».
La figure 8 illustre schématiquement la constitution classique d’une telle cellule 1 d’accumulateur électrochimique dans laquelle les zones actives 2 sont constituées d’un empilement d’électrodes et de couches d’électrolyte, les électrodes étant reliées à deux terminaux de connexion 14.
Ces cellules 1 sont ici prismatiques et leur enveloppe 4 est munie d’un évent 15 formant une soupape de sécurité adaptée à s’ouvrir lorsque la pression interne de la cellule 1 dépasse un seuil de pression. Dans cet exemple, l’évent 15 est situé en face supérieure, au niveau de la zone centrale entre les deux terminaux de connexion 14.
Cette cellule 1 comporte de plus l’espaceur d’inertage 17 disposé en vis-à-vis de l’évent 15 de la cellule 1. L’espaceur d’inertage 17 est ici agencé de telle sorte qu’il ne perturbe pas la fonction de l’évent, grâce à son caractère poreux, et/ou à son positionnement.
Cette cellule 1 prismatique peut également bénéficier du procédé d’inertage grâce à une opération de perçage du conduit d’inertage qui peut être réalisée dans toute portion de l’enveloppe 4, tant que cette portion débouche dans l’espaceur d’inertage 17 . Dans le présent exemple, l’étape de perçage est réalisée dans l’évent 15, en vis-à-vis duquel l’espaceur d’inertage 17 est agencé. En perçant dans l’évent 15, le conduit d’inertage 5 va déboucher dans l’espaceur d’inertage 17.
Alternativement, l’espaceur d’inertage 17 peut être positionné à d’autres emplacements du volume mort 6 de la cellule 1 , et le perçage sera alors réalisé en conséquence à ces emplacements.
La figure 9 illustre l’étape d’introduction de la canule d’injection 8 dans ce conduit d’inertage 5, qui a été réalisé par perçage de l’évent 15 et de l’espaceur d’inertage 17. L’étape suivante consiste ensuite en l’injection du liquide d’inertage 10 dans l’espaceur d’inertage 17 et donc dans le volume mort 6 qui est en vis-à-vis de l’évent 15.
De même que précédemment, le volume injecté de liquide d’inertage 10 sera choisi pour remplir suffisamment le volume mort 6 de la cellule 1 jusqu’à venir au contact de tout l’empilement constituant les zones actives 2.
La figure 10 illustre un autre exemple de cellule 1 d’accumulateur électrochimique pouvant bénéficier du procédé d’inertage selon l’invention. La cellule 1 de la figure 10 est une cellule prismatique constituée de quatre bobineaux 16, dans cet exemple. De telles cellules d’accumulateur électrochimique prismatiques sont faites d’une juxtaposition de bobineaux aplatis et mis en contention dans l’enveloppe 4. Ces cellules 1 sont courantes dans les applications de forte puissance et de forte densité d’énergie, telles que les batteries pour véhicules électriques, qui seront amenées à l’avenir à être recyclées à grande échelle.
Le procédé comporte de préférence une étape préliminaire d’identification de la cellule 1 d’accumulateur électrochimique suivie d’une étape de détermination, en fonction de cette identification, d’une zone de perçage en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage 17 de la cellule 1. Cette zone de perçage identifiée garantira un perçage de l’enveloppe 4 qui débouchera dans ce volume mort 6.
La figure 10 illustre l’opération de perçage du conduit d’inertage 5. Dans cet exemple, la zone de perçage identifiée est une zone centrale, entre les deux paires de bobineaux 16. Dans cet exemple, la cellule 1 a préalablement été identifiée comme étant une cellule prismatique à quatre bobineaux 16, et la zone de perçage choisie est située au centre géométrique de l’une des faces de la cellule (la face du bas sur la vue de la figure 10) pour être donc située en vis-à-vis d’un espace interbobineaux.
Dans l’exemple de la figure 10, l’espaceur d’inertage 17 occupe tout l’espace inter-bobineaux du volume mort 6.
Dans l’exemple de la figure 10, l’opération de perçage est réalisée directement par la canule d’injection 8. La canule d’injection 8 est donc ici une canule d’injection perforante, qui présente à cet effet une extrémité effilée adaptée à percer l’enveloppe 4 et l’espaceur d’inertage 17, et est réalisée en un matériau adapté à un tel perçage. Par exemple, pour une enveloppe 4 et un l’espaceur d’inertage 17 réalisés dans un polymère, la canule d’injection 8 est réalisée dans un acier d’une dureté suffisante pour le perçage de l’épaisseur correspondante de ces polymères.
Lorsque l’opération de perçage avec la canule d’injection 8 est terminée, la canule d’injection 8 est déjà en place dans le conduit d’inertage 5 et l’étape d’injection de liquide d’inertage peut avoir lieu.
La figure 11 illustre une variante dans laquelle l’espaceur d’inertage 17 est formé par une pièce d’insert de dimensions réduites disposée à l’intérieur de l’enveloppe 4, délimitant un volume de perçage sécurisé contre la paroi de l’enveloppe 4. L’outil de perçage (que ce soit un foret 7, une canule d’injection 8 perforante, ou tout autre élément adapté au perçage de l’enveloppe 4) pourra réaliser le perçage et former le conduit d’inertage 5 avec la garantie que cette opération n’endommagera aucun élément actif à l’intérieur de l’enveloppe 4. L’espaceur d’inertage 17 étant une pièce pleine, l’opération consistant à la percer, en plus de protéger les éléments actifs de la cellule, permet de créer un conduit à l’intérieur de l’espaceur d’inertage 17 qui est du diamètre exact souhaité, notamment du diamètre correspondant à la canule d’injection 8. La canule d’injection 8 peut ainsi être insérée par exemple avec un ajustement mécanique correspondant à un léger serrage, ce qui procure une sécurité et une étanchéité supplémentaires, notamment, pour l’injection de liquide d’inertage avec une certaine pression.
L’espaceur d’inertage 17 est une pièce pleine poreuse , de sorte qu’un conduit percé dans la matière de l’espaceur d’inertage 17 sera en communication fluidique avec l’extérieur de l’espaceur d’inertage 17, c’est-à-dire ici avec le volume mort 6 de la cellule 1 (l’espaceur d’inertage 17 est en effet placé dans le volume mort de la cellule, ou créé lui-même un volume mort par sa présence).
Ainsi, après un perçage de l’enveloppe 4 puis de l’espaceur d’inertage 17, et la constitution du conduit d’inertage 5 au sein de cet espaceur d’inertage 17, l’opération d’injection du liquide d’inertage 10 dans le conduit d’inertage 5 mène à une injection de ce liquide d’inertage 10 dans le volume mort 6, par l’intermédiaire de l’espaceur d’inertage 17 inclus dans le volume mort.
Une signalétique externe sur l’enveloppe 4 peut éventuellement être prévue pour identifier la position de l’espaceur d’inertage 17. Autrement, la simple identification de la cellule 1 d’accumulateur peut permettre de déterminer l’emplacement de l’espaceur d’inertage 17.
La figure 12 illustre un autre exemple de cellule 1 d’accumulateur électrochimique sur lequel le procédé d’inertage est mis en œuvre. Il s’agit ici d’une cellule 1 constituée également d’un bobineau aplati 16. La figure 12 est une vue en coupe transversale de la cellule 1 , illustrant schématiquement les couches d’enroulements du bobineau 16. L’étape de perçage d’une telle cellule 1 est ici réalisée suivant sa direction longitudinale, c’est-à-dire suivant un axe perpendiculaire au plan de la figure 12.
Une telle cellule 1 peut avantageusement présenter des espaceurs d’inertage 17 particulièrement adaptés, disposés sur des zones situées au cœur du bobineau 16. Les espaceurs d’inertage 17 sont adjacents aux enroulements de plus forts rayons de courbures, c’est-à-dire qu’ils sont disposés de part et d’autre de l’espace entouré par l’enroulement le plus central du bobineau 16. Les espaceurs d’inertage 17 sont bien situés dans le volume mort, pour ce type de cellule 1 constituée d’un bobineau 16. La cellule 1 est alors percée en sécurité suivant son axe longitudinal dans les espaceurs d’inertage 17.
Les figures 13 et 14 illustrent un autre mode de réalisation du procédé d’inertage dans lequel l’étape de perçage d’une cellule 1 d’accumulateur électrochimique, pour former le conduit d’inertage 5, est réalisée en insérant la cellule 1 sur un support d’inertage 19. La figure 13 illustre le support d’inertage 19 seul. Le support d’inertage 19 comporte un conduit de distribution 20 alimenté en liquide d’inertage 10 par des moyens (non représentés) tels qu’une pompe associée à un régulateur du volume injecté. Le conduit de distribution 20 est relié à une ou plusieurs canules d’injection 8 (trois dans l’exemple illustré). Les canules d’injection 8 sont ici des canules perforantes, comme dans le mode de réalisation de la figure 10, formées par des poinçons rigides adaptés non seulement à injecter le liquide d’inertage 10, mais également à réaliser le perçage de l’enveloppe 4 des cellules 1 .
Pour réaliser l’étape de perçage d’une cellule 1 , la cellule 1 est insérée sur le support d’inertage 19, à un emplacement 21 délimité et la canule d’injection 8 vient percer l’enveloppe 4 de la cellule 1 , sous l’effet du propre poids de la cellule 1 et complétée éventuellement par l’application d’une force d’enfoncement.
La figure 14 illustre le support d’inertage 19 sur lequel trois cellules 1 ont été mises en place, et qui ont donc subi chacune l’étape de perçage d’un conduit d’inertage 5 à travers l’enveloppe 4 et dans l’espaceur d’inertage 17 avec leur mise en place sur le support d’inertage 19.
Chaque cellule 1 comporte un espaceur d’inertage 17 positionné de sorte à être perforé par l’une des canules d’injection 8 perforantes.
Le support d’inertage 19 est adapté aux cellules 1 à inerter, ce qui est le cas par exemple lors du recyclage en série de cellules toutes identiques, qui ont été préalablement identifiées. Le support d’inertage 19 est ainsi calibré avec les emplacements 21 , destinés chacun à positionner la cellule 1 correspondante de sorte que la zone de perçage souhaitée sur la cellule 1 vienne au droit d’une canule d’injection 8, lors de la mise en place de la cellule sur le support d’inertage 19.
Lors de l’introduction d’une cellule 1 dans son emplacement 21 , la canule d’injection 8 perforante perce l’enveloppe 4 dans la zone de perçage choisie, qui est en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage 17 de cette cellule 1.
La mise en place d’une cellule 1 dans son emplacement 21 réalise simultanément l’étape de perçage de l’enveloppe 4 et de l’espaceur d’inertage 17 pour y créer le conduit d’injection 5, et l’opération d’introduction de la canule d’injection 8. L’étape d’injection du liquide d’inertage 17 peut ensuite avoir lieu grâce au conduit de distribution 20.
Par ailleurs, optionnellement, le procédé peut tirer parti du dispositif de gestion thermique éventuellement associé à la cellule 1. En effet, certaines batteries disposent d’un dispositif de gestion thermique adapté à refroidir la batterie et piloté par le système de gestion de batterie BMS. Si ces moyens sont opérationnels lors de la réception d’une cellule d’accumulateur électrochimique dans un centre de recyclage, le procédé d’inertage peut comporter des étapes de mise en œuvre de ce dispositif de gestion thermique. Le dispositif d’inertage peut comporter une étape de contrôle de la température de la cellule 1 , et de commande du dispositif de gestion thermique pour maintenir la température de la cellule 1 en deçà d’une température maximale.
Des variantes de réalisation du procédé d’inertage peuvent être mises en œuvre. Par exemple, l’étape de perçage d’un conduit d’inertage peut être réalisée par tout moyen permettant de percer l’enveloppe 4 à l’endroit souhaité (foret, canule d’injection perforante, poinçon, etc.).
Le volume prédéterminé de liquide d’inertage 10 injecté peut être un volume sensiblement égal au volume mort total de la cellule 1 . En variante, en fonction du type de cellule 1 , ce volume prédéterminé peut être inférieur au volume mort de la cellule 1 , si un tel volume de liquide d’inertage est à même d’entrer en contact avec toutes les zones actives 2 de la cellule 1 .

Claims

REVENDICATIONS
1. Cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) qui comprend une enveloppe (4) renfermant des zones actives (2) et un volume mort (6), caractérisée en ce qu’elle comporte un espaceur d’inertage (17) constitué d’une pièce pleine poreuse, disposé à l’intérieur de l’enveloppe (4), et inclus dans le volume mort (6).
2. Cellule selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu’elle est de forme cylindrique, le volume mort (6) comportant un fut central (3) délimité par les zones actives (2), l’espaceur d’inertage (17) s’étendant suivant l’axe longitudinal du fût central (3).
3. Cellule selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu’elle comporte une pluralité de bobineaux (16), l’espaceur d’inertage (17) étant disposé dans une zone inter-bobineaux.
4. Cellule selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu’elle comporte un bobineau aplati (16), l’espaceur d’inertage (17) étant disposé suivant l’axe longitudinal du bobineau (16), dans une zone qui est située au cœur du bobineau (16), et qui est adjacente aux zones actives (2) de plus fort rayon de courbure.
5. Cellule selon la revendication 1 , caractérisée en ce qu’elle comporte un évent (15) débouchant dans le volume mort (6), l’espaceur d’inertage (17) étant disposé en vis-à-vis de l’évent (15).
6. Cellule selon l'une des revendications précédentes, caractérisée en ce qu’elle comporte une signalétique externe sur l’enveloppe (4) identifiant la position de l’espaceur d’inertage (17).
7. Système d’inertage pour cellule d’accumulateur électrochimique, caractérisé en ce qu’il comporte :
- une cellule (4) selon l’une des revendications 1 à 6 ; - un dispositif de perçage (7) adapté à former dans l’enveloppe (4) de la cellule (4) et dans l’espaceur d’inertage (17) un conduit d’inertage (5) débouchant dans l’espaceur d’inertage (17) ;
- une canule d’injection (8) adaptée à être insérée dans le conduit d’inertage (5) et à déboucher dans l’espaceur d’inertage (17), en perçant l’espaceur d’inertage (17) ;
- un dispositif d’injection (9) par la canule d’injection (8) d’un liquide d’inertage (10).
8. Système d’inertage selon la revendication 7, caractérisé en ce que le dispositif de perçage et la canule d’injection sont tous deux formés d’une canule d’injection perforante.
9. Système d’inertage selon l’une des revendications 7 ou 8, caractérisé en ce qu’il comporte un moyen d’identification de la cellule (1) et un moyen de correspondance entre la cellule d’accumulateur électrochimique identifiée et : une zone de perçage dans l’enveloppe, en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage (17) ; et un volume de liquide d’inertage (10) à injecter.
10. Système d’inertage selon l’une des revendications 7 à 9, caractérisé en ce qu’il comporte un support d’inertage (19) comportant un conduit de distribution (20) de liquide d’inertage relié à la canule d’injection (8) qui est fixée sur le support d’inertage (19), et un emplacement (21 ) pour la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) agencé de sorte que, lorsque la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) est insérée dans l’emplacement (21 ), la canule d’injection (8) débouche dans l’espaceur d’inertage (17), en perçant l’espaceur d’inertage (17).
11. Procédé d’inertage d’une cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) conforme à l’une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce qu’il comporte les étapes suivantes :
- formation d’un conduit d’inertage (5) dans l’enveloppe (4) par perçage de l’enveloppe (4) en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage (17), et par perçage de l’espaceur d’inertage (17) ; - introduction d’une canule d’injection (8) dans le conduit d’inertage (5), l’extrémité de la canule d’injection (8) débouchant dans l’espaceur d’inertage (17) ;
- injection par la canule d’injection (8) d’un volume prédéterminé d’un liquide d’inertage (10).
12. Procédé d’inertage selon la revendication 11 , caractérisé en ce que le volume prédéterminé d’un liquide d’inertage (10) est un volume sensiblement égal au volume mort (6) de la cellule d’accumulateur électrochimique (1).
13. Procédé d’inertage selon l'une des revendications précédentes, l’enveloppe (4) comportant un évent (15), caractérisé en ce que l’étape de formation d’un conduit d’inertage (5) est réalisée par perçage de l’évent (15).
14. Procédé d’inertage selon l’une des revendications 11 ou 12, la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) étant de forme cylindrique et le volume mort (6) comportant un fut central (3) délimité par les zones actives (2), caractérisé en ce que l’étape de formation d’un conduit d’inertage (5) est réalisée par perçage de l’enveloppe (4) dans l’axe longitudinal du fût central (3).
15. Procédé d’inertage selon l’une des revendications 11 ou 12, la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) comportant des bobineaux (16), caractérisé en ce que l’étape de formation d’un conduit d’inertage (5) est réalisée par perçage de l’enveloppe (4) dans une zone inter-bobineaux.
16. Procédé d’inertage selon l’une des revendications 11 ou 12, la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) comportant un bobineau aplati (16), caractérisé en ce que l’étape de formation d’un conduit d’inertage (5) est réalisée par perçage de l’enveloppe (4) suivant l’axe longitudinal du bobineau (16), en vis-à-vis d’une zone (18) qui est située au cœur du bobineau (16), et qui est adjacente aux zones actives (2) de plus fort rayon de courbure.
17. Procédé d’inertage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’étape de formation d’un conduit d’inertage (5) et de perçage de l’espaceur d’inertage (17), et l’étape d’introduction d’une canule d’injection (8) dans le conduit d’inertage (5) sont réalisées simultanément par une canule d’injection (8) perforante.
18. Procédé d’inertage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape préliminaire d’identification de la cellule d’accumulateur électrochimique (1) et de détermination : d’une zone de perçage sur l’enveloppe (4), cette zone de perçage étant située en vis-à-vis de l’espaceur d’inertage (17) ; et d’un volume de liquide d’inertage (10) à injecter.
19. Procédé d’inertage selon l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu’il comporte une étape supplémentaire de contrôle de la température de la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) après l’étape d’injection.
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce qu’il comporte une étape d’alerte de fin d’inertage lorsque la température de la cellule d’accumulateur électrochimique (1) passe sous un seuil prédéterminé.
21. Procédé selon l'une des revendications précédentes, la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) comportant un dispositif de gestion thermique, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape de contrôle de la température de la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ), et de commande du dispositif de gestion thermique pour maintenir la température de la cellule d’accumulateur électrochimique (1 ) en deçà d’une température maximale.
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JP4803360B2 (ja) * 2005-12-02 2011-10-26 三菱自動車工業株式会社 リチウムイオン二次電池
CN103098276B (zh) * 2010-09-14 2015-11-25 英派尔科技开发有限公司 分解和循环使用电池
KR102245620B1 (ko) * 2016-08-18 2021-04-27 삼성에스디아이 주식회사 이차 전지
CN111261923B (zh) * 2018-11-30 2021-07-16 北京好风光储能技术有限公司 一种圆柱形电池组系统及其安全运行、回收方法
KR20220036808A (ko) * 2020-09-16 2022-03-23 주식회사 엘지에너지솔루션 버튼형 이차전지

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