FR2910718A1

FR2910718A1 - Groupe de batteries et module de batteries ainsi que procede de gestion d'un module de batteries

Info

Publication number: FR2910718A1
Application number: FR0760058A
Authority: FR
Inventors: Hartmut Seiler; Philipp Kohlrausch
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2006-12-22
Filing date: 2007-12-20
Publication date: 2008-06-27
Anticipated expiration: 2027-12-20
Also published as: FR2910718B1; GB2445248B; GB2445248A; US20080152993A1; JP2008159590A; DE102006061270A1; DE102006061270B4; CN101207187B; CN101207187A; US7807289B2; GB0724755D0

Abstract

Groupe de batteries ayant au moins deux cellules électrochimiques (10, ..., 28) notamment des cellules ion-lithium, chaque cellule (10, ..., 28) ayant un pôle positif (96a) et un pôle négatif (96b) prévus sur le côté frontal de chaque corps de cellule (96), les pôles (96a, 96b) des cellules (10, ..., 28) étant branchés électriquement en série et/ ou en parallèle.Au moins deux cellules (10, ..., 28) comportent à leur face frontale (54a, 54b), du même côté par rapport au groupe de batteries (100), une liaison de cellule (30) pour relier électriquement les cellules (10, ..., 28), cette liaison reliant respectivement un pôle (30a, 30b) des cellules (10, ..., 28) et arrivant jusqu'à une zone de contact (70, 72) d'une plaque de circuit (40), les cellules (10, ..., 28) étant disposées parallèlement les unes aux autres par leur corps de cellule (96) et les faces frontales (54a, 54b) des corps de cellule (96) se situent chaque fois dans un plan commun (48, 58).

Description

1 Domaine de l'invention La présente invention concerne un groupe de

batteries ayant au moins deux cellules électrochimiques notamment des cellules ion-lithium, chaque cellule ayant un pôle positif et un pôle négatif pré- vus sur le côté frontal de chaque corps de cellule, les pôles des cellules étant branchés électriquement, en série et/ou en parallèle. L'invention concerne également un procédé de gestion d'un module de batteries. Etat de la technique Il est connu que la durée de vie des cellules de batteries secondaires ion-lithium souffre d'une charge et d'une décharge excessives. Pour éviter tout dommage, les cellules de batteries doivent être chargées au maximum d'une tension comprise entre 4,0-4,5 V et ne doivent pas passer en dessous d'une tension de 1,0-2,5 V.

Lorsque plusieurs cellules sont branchées en série pour former un groupe de batteries (pack de batteries) il ne suffit pas de sur-veiller la tension d'ensemble du groupe. Du fait des dispersions liées à la fabrication des capacités et des résistances de décharges parasites, les cellules se trouvent dans des états de charge différents qui peuvent de plus en plus s'éloigner par dérive au cours du temps du fait des cycles de charge et de décharge. Même une distribution de température non homogène qui s'établit pendant le fonctionnement du groupe de batteries produit une dérive des tensions de batterie. C'est pourquoi les cellules d'un groupe n'arrivent pas simultanément à la tension finale de charge. Certaines cellules peuvent être surchargées et ainsi être endommagées. Inversement, lorsque le groupe de batteries se décharge, on a le risque que lorsqu'on atteint la tension de décharge du groupe de batteries, certaines cellules sont déchargées en dessous de la tension de décharge finale et risquent également d'être endommagées. Cela peut même aller à une inversion de polarité d'une cellule lors de la décharge du groupe de cellules et cette cellule sera alors détruite, de sorte que l'ensemble du groupe est inutilisable. Comme les défauts de symétrie des cellules sont amplifiés par les cycles de charge/décharge, on arrive à la situation de l'inversion de polarité de certaines cellules après un 2910718 2 nombre de cycles de charge/décharge qui ne peut être évalué au préalable et cela conduit à la défaillance du groupe de batteries. Pour éviter de raccourcir la durée de vie d'un groupe de batteries il a déjà été proposé d'insérer des moyens de surveillance des 5 cellules dans le groupe. On surveille ainsi la tension de chaque cellule séparément et lorsqu'on atteint une limite inférieure ou une limite supérieure on court-circuite la cellule concernée par l'électronique de compensation. Cela peut s'obtenir à l'aide de différents circuits appropriés. Dans chaque cas il est néanmoins nécessaire de sortir de chaque io cellule un pôle positif et un pôle négatif hors de l'emballage. Une telle électronique de compensation des cellules d'un emballage ou d'un groupe est par exemple connue selon le document GB 2408396 A. Selon ce document, les branchements des cellules sortent par des conducteurs distincts jusqu'à l'électronique de compensa- 15 tion. Cette électronique de compensation est séparée du groupe avec pour conséquence des coûts de fabrication élevés car la liaison entre le groupe et l'électronique ne peut être automatisée mais doit se fabriquer manuellement. Dans le cas de produits de grande série tels que des groupes de batteries pour équiper les outils électroportatifs ou des pro- 20 duits de série planifiés tels que des véhicules hybrides, il n'est pas souhaitable d'avoir de telles étapes de fabrication manuelles, à la fois pour des raisons de temps et pour des raisons de coût. Un autre problème est que pour les outils électriques on peut avoir des contraintes typiquement mécaniques telles que des rup- 25 tures de câbles ou des contacts détachés, ce qui peut également aboutir à la défaillance de l'électronique de compensation et de plus cela se traduit par une défaillance précoce du groupe de batteries car le groupe ne peut plus être surveillé et chargé correctement. Exposé et avantages de l'invention 30 La présente invention concerne un groupe de batteries du type défini ci-dessus. Ce groupe de batteries est caractérisé en ce qu'au moins deux cellules comportent à leur face frontale, du même côté par rapport au groupe de batteries, une liaison de cellule pour relier électriquement les cellules, cette liaison reliant respectivement un pôle des cellules et arrivant jusqu'à une zone de contact d'une plaque de circuit, 2910718 3 les cellules étant disposées parallèlement les unes aux autres par leur corps de cellule et les faces frontales des corps de cellule se situent chaque fois dans un plan commun. Les liaisons entre les cellules peuvent être mises directe- 5 ment en contact avec la plaque de circuit. Cela permet une association géométrique définie pour la fabrication des extrémités côté plaque de circuit pour les liaisons entre les cellules et la position de la plaque de circuit ce qui favorise une fabrication automatisée et la simplifie. Cela permet de réduire les durées de travail pour la fabrication du groupe de 10 batteries. Si les cellules avec leur corps de cellule sont alignées parallèlement, on a une construction compacte. De manière préférentielle, les cellules sont installées électriquement selon un montage antiparallèle. Il en résulte une possibilité de branchement particulièrement 15 peu encombrante pour les liaisons entre les cellules. De façon préférentielle, les cellules sont allongées et ont notamment une section circulaire ou une section carrée. La construction compacte est encore renforcée si les faces frontales des corps de cellules se situent chaque fois dans un plan commun. Les liaisons entre les cellules, par exemple 20 sur le côté supérieur du groupe de batteries peuvent alors se situer dans un plan parallèle au plan de la face inférieure du groupe de batte-ries et dans lequel se trouve une liaison de cellules. Cette géométrie simple facilite d'autant l'assemblage des groupes de batteries. Les liai-sons de cellules peuvent être reliées après liaison avec les contacts côté 25 plaque de circuit aux faces frontales des cellules contre la face inférieure et la face supérieure du groupe de batteries. La plaque de circuit ainsi garnie avec les liaisons entre les cellules peut être reliée au groupe de batteries, par exemple en faisant un assemblage dans un corps de base. Ensuite, on peut souder les liaisons de cellules aux cellules au 30 niveau de leur face frontale. De manière préférentielle, le groupe de batteries a une longueur d'une cellule, c'est-à-dire que chaque cellule est reliée par ses deux faces frontales à des liaisons entre les cellules. En principe, on peut également brancher l'une derrière l'autre deux ou plusieurs cellu- 35 les le long de leur corps de cellule dans le groupe de batteries et les 2910718 4 deux extrémités extérieures respectives des deux cellules ou de plu-sieurs cellules sont reliées à des liaisons. Dans ce cas, les cellules seront par exemple surveillées par paires. Les liaisons des cellules sont réalisées de préférence sous 5 forme de grilles embouties qui sont reliées à la plaque de circuit conducteur au cours de la même opération dans laquelle la plaque reçoit des éléments électroniques préférentiels tels que les éléments de bobines, la surveillance de température, la surveillance de la tension des cellules ou analogue. La grille emboutie, utilisée de préférence, 10 comporte des branchements conduisant chaque pôle du côté correspondant du groupe de batteries vers la plaque de circuit équipée de l'électronique de compensation. Cela garantit que chaque pôle de chaque cellule présente une surface de branchement électrique pour la plaque de circuit.

15 Par une combinaison appropriée de chaque fois deux sur-faces de branchement à circuit conducteur, on peut réaliser la surveillance de la tension des cellules individuellement par cellule, de manière simple. Les liaisons des cellules qui assurent d'un côté le branchement électrique habituel des cellules entre elles sont réalisées avantageuse- 20 ment de façon que par une patte de contact on puisse en même temps réaliser une ligne reliée à la zone de contact de la plaque de circuit et une prise de potentiel pour surveiller la tension de chaque cellule individuellement vers la plaque de circuit. Cela permet de modifier de manière simple les différentes liaisons de cellules par des prolongements 25 ou des pattes de contact appropriées. Les liaisons des cellules sont fa-briquées fréquemment par emboutissage, ce qui permet de modifier simplement les liaisons des cellules. Pour un groupe de batteries, compact, tel que les groupes utilisés notamment pour les outils électroportatifs ou pour les véhicules 30 hybrides, il est avantageux que l'électronique de compensation soit reliée étroitement au groupe de cellules et que le câblage soit particulièrement simple et facile à fabriquer. La réalisation selon l'invention permet une économie très importante de câblage ce qui raccourcit les cadences de travail, rend la fabrication plus économique et évite les er- 35 reurs de câblage.

2910718 5 De façon particulièrement avantageuse, les liaisons de cellules rapportées aux cellules peuvent être installées simultanément dans un plan. Cela facilite une association définie des liaisons de cellules et des pôles des cellules ainsi que de la fabrication des liaisons de 5 cellules sur les cellules. Si chaque liaison de cellule relie un pôle positif d'une cellule et un pôle négatif d'une cellule voisine à la zone de contacts, cette association de paires de contacts est particulièrement simple dans les zones de contacts sur le côté supérieur et le côté inférieur du groupe de 10 batteries pour déterminer la tension d'une cellule définie. De manière avantageuse, les cellules peuvent être installées dans un emballage étanche, ce qui permet une construction particulièrement compacte. Il est avantageux que les cellules soient intégrées dans 15 un lit de batterie. Le lit de batterie peut être constitué sous la forme d'un corps de compensation de température tel qu'un corps métallique ou une masse de matière plastique bonne conductrice thermique, et qui peut le cas échéant être par exemple rempli de particules métalliques ou être en un métal ou être intégré à un matériau qui présente une 20 transition de phase en dessous de la température de travail maximale autorisée, et avec la chaleur latente de celle-ci on maintient constante la température de l'emballage pendant une certaine durée. L'organe de compensation de température assure l'homogénéisation de la température dans le volume de la batterie, ce qui garantit des conditions de 25 fonctionnement homogènes. En outre, le lit de batterie peut servir à évacuer la chaleur du bloc-batterie. De façon avantageuse, le lit de batterie peut être couplé thermiquement à un capteur de température sur la plaque de circuit. La réalisation dense selon l'invention du groupe de batteries permet un 30 rapprochement particulièrement étroit entre la plaque de circuit et les cellules de sorte que l'on a un contact direct corporel entre le capteur de température tel que par exemple un circuit intégré sensible à la température, et le lit de batterie. L'homogénéisation de la température pro-duite par le lit de la batterie permet une surveillance suffisamment 35 précise de la température de cellule dans le groupe de batteries. S'il ne 2910718 6 faut aucun capteur de température externe installé sur le groupe de batteries, mais directement sur la plaque de circuit, celui-ci peut être intégré par exemple dans un circuit ASIC. L'électronique qui protège la cellule, évite la surchauffe et a un effet de compensation de tension des 5 cellules en étant installée directement sur le groupe de batteries et per-met de multiplier la durée de vie d'un groupe de batteries. La plaque de circuit peut être installée parallèle à l'extension longitudinale du corps de cellule d'une façon particulière-ment compacte. Cette solution est très avantageuse si le groupe de batteries est destiné à une machine électrique dans laquelle on dispose habituellement de peu de place pour le groupe de batteries. De façon avantageuse, la plaque de circuit peut comporter une électronique de compensation pour rendre symétrique l'état de charge des cellules. Cela permet ainsi de surveiller non seulement la 15 température des cellules pendant le fonctionnement mais également d'assurer des opérations de charge et de décharge protégeant les cellules et évitant la surchauffe. L'électronique peut être intégrée à l'exception de quelques composants de puissance non intégrables tels que par exemple des résistances de puissance des bobines de conden- 20 sateur et le cas échéant des commutateurs de puissance dans un circuit ASIC (ASIC = circuit intégré spécifique à une application). De manière avantageuse, le circuit ASIC comporte un capteur de température pour détecter la température du groupe de batteries, de préférence la température de la cellule du groupe de batteries qui est le plus forte- 25 ment sollicité du point de vue thermique. Le circuit ASIC peut être fixé thermiquement au corps de base ou si celui-ci n'existe pas, à la cellule thermiquement la plus fortement sollicitée. En outre, la plaque de circuit et/ou le circuit ASIC peuvent non seulement avoir une électronique de compensation pour compenser les tensions de cellules mais de préfé- 30 rence également une électronique pour charger le groupe de batterie. Il est alors avantageux pour charger le groupe de batteries de ne nécessiter qu'une tension de réseau branchée de l'extérieur. Cela permet par exemple de travailler avec un outil électrique à batterie comme avec un appareil branché sur le réseau. Cela est avantageux si le travail coupé 35 du réseau n'est pas indispensable en permanence.

2910718 7 La recharge permanente ainsi rendue possible du groupe de batteries permet un fonctionnement continu sans arrêt et le cas échéant ou si nécessaire, on peut continuer à travailler indépendamment du réseau électrique. Un autre avantage de la disposition étroite- 5 ment rapprochée de la plaque de circuit munie de l'électronique de compensation et de l'électronique de charge et du groupe de batteries est que ce groupe de batterie peut être relié de manière imperdable à un outil électrique mobile, ce qui évite le risque d'un détachement accidentel et d'une chute du groupe de batteries. La liaison permanente du 10 groupe de batteries à l'outil électrique est d'autant plus intéressante du point de vue électronique que l'électronique de compensation permet d'allonger considérablement la durée de vie du groupe de batteries. Le nombre de cellules d'un groupe de batteries se choisit de préférence pour que les éléments électroniques correspondants tels 15 que les bobines, les résistances de puissance, le circuit de limitation de courant, l'électronique de compensation puissent être réalisés avec des composants basse tension qui sont beaucoup plus économiques que les composants haute tension. En particulier, si l'électronique est intégrée dans un circuit ASIC, on peut utiliser un procédé standard, ce qui per- 20 met une fabrication économique du circuit ASIC. La plaque de circuit comporte avantageusement une électronique pour surveiller la tension des cellules et/ou la plaque de circuit a une électronique de compensation pour rendre symétrique l'état des cellules ainsi qu'un circuit de charge des cellules à l'aide d'une ten- 25 Sion de réseau extérieur. Selon d'autres caractéristiques de l'invention, on réalise un module de batteries comportant plusieurs groupes de batteries avec de préférence des liaisons de batteries, branchées électriquement en série et/ou en parallèle. Le branchement de groupes de batteries de 30 même type permet de fournir des tensions de sortie élevées, par exemple plusieurs centaines de volts comme le demandent les véhicules hybrides ou les véhicules à batterie ou encore un groupe générateur de secours. Néanmoins, l'électronique proprement dite de compensation des cellules pour chaque groupe de batteries peut être réalisée avec des 35 composants basse tension. Chaque groupe de batteries peut avoir la 2910718 8 longueur d'une cellule ; mais il est en principe également envisageable de pouvoir installer au moins deux cellules l'une derrière l'autre. La structure modulaire d'un module de batterie à haute tension permet également l'échange de différents groupes de batteries 5 défectueux sans avoir à remplacer l'ensemble du module de batteries à cause de l'arrivée d'un défaut de cellule. L'électronique de compensation permet un diagnostic des différentes cellules d'un groupe de batteries et aussi la localisation d'un groupe de batteries dans un module de batte-ries. Selon un procédé préférentiel, le diagnostic peut être utilisé pour 10 déterminer la dérive respective des différentes tensions de cellules d'un couple de batterie chaque fois après un cycle de charge et de décharge pour les comparer et en cas de dépassement d'une valeur limite, générer un signal demandant le remplacement du groupe de batteries correspondant.

15 Une utilisation préférentielle du module de batteries selon l'invention dans les véhicules hybrides permet une recharge efficace et protégée du groupe de batteries sur le réseau ou par exemple avec des postes de recharge à cellules solaires sur des emplacements de stationnement, notamment les emplacements de stationnement des sociétés. Comme la plupart des véhicules ne sont utilisés que pour une durée brève et qu'avant d'être utilisés, ils séjournent longtemps au même emplacement, la recharge du module de batteries est possible notamment de préférence avec des panneaux solaires stationnaires et cette recharge est intéressante et permet une économie considérable de 25 consommation de carburant sur les véhicules hybrides. De façon préférentielle, une machine-outil électrique comporte un groupe de batteries relié solidairement à la machine-outil. Dessins La présente invention sera décrite ci-après de manière 30 plus détaillée à l'aide d'exemples de réalisation représentés dans les dessins annexés dans lesquels : - les figures la, lb représentent chacune une vue en plan du côté supérieur (figure la) et du côté inférieur (figure lb) d'un groupe de batteries selon un exemple de réalisation préférentiel, 2910718 9 - la figure 2 montre schématiquement une paire de cellules disposée selon un montage électrique antiparallèle, - la figure 3 est une vue de dessus d'une plaque de circuit préférentielle représentée schématiquement correspondant à un groupe de 5 batteries préférentiel, - la figure 4 est une vue schématique d'un module préférentiel de bat- teries comportant plusieurs groupes de batteries préférentiels, et - la figure 5 montre une machine-outil électrique préférentielle avec un groupe de batteries installé de manière définitive.

10 Description de modes de réalisation de l'invention Dans les différentes figures on a utilisé les mêmes références pour désigner les mêmes composants ou des composants analogues. Les figures la et lb présentent l'invention par une vue en plan du côté supérieur (figure la) et du côté inférieur (figure lb) d'un groupe de 15 batteries préférentiel 100. Le groupe de batteries 100 comprend par exemple dix cellules 10, ..., 28 de forme cylindrique selon une disposition hexagonale ou en quinconce, permettant un regroupement particulièrement dense des cellules 10, ..., 28. Suivant les nécessités, on pourra avoir un nombre plus ou moins grand de cellules ; la disposition 20 des cellules peut également le cas échéant être modifiée. Les cellules 10, ..., 28 de préférence identiques sont installées selon une disposition antiparallèle comme cela est présenté schématiquement à l'aide de deux cellules représentées tout particulièrement à la figure 3. L'extension longitudinale 98 d'un corps de cellule 25 96 est parallèle à l'extension longitudinale 98 du corps de cellule voisin 96. Le pôle positif électrique 96a d'une cellule 96 dépasse du même côté que le pôle électrique négatif 96b de la cellule voisine et réciproque-ment. Les pôles 96a, 96b sont réalisés chaque fois sur les faces frontales 54a, 54b des cellules 96.

30 Selon les figures la et lb, les cellules 10, ..., 28 présentées sont associées suivant la disposition antiparallèle présentée à la figure 3 dans des logements non référencés de manière détaillée d'un lit à batterie 50. Le pôle positif et le pôle négatif des cellules 10, ..., 28 ne portent pas de références particulières. le lit de batterie 50 est de préfé- 35 rence un organe de compensation de température et de refroidissement 2910718 i0 permettant d'homogénéiser la température dans le lit de batterie 50 et d'évacuer en même temps la chaleur dégagée par les cellules 10, ..., 28 vers l'extérieur. En particulier dans le cas de cellules ion-lithium, il est souhaitable d'avoir un gradient de température aussi faible que possible 5 dans le groupe de batteries 100. Dans le lit de batterie 50 on a en outre prévu quelques perçages 52 servant par exemple à la fixation du groupe de batteries 100. le lit de batterie 50 peut être un corps métallique ou une matière plastique bonne conductrice de chaleur telle que par exemple une masse de matière plastique chargée par du métal. A la place de 10 la masse de matière plastique, on peut également utiliser une matière ou intégrer dans la masse de matière plastique une matière ayant une transition de phase en dessous de la température de fonctionnement maximale autorisée du groupe de batteries et dont la chaleur latente permet de maintenir constante pendant un certain temps la tempéra- 15 ture du groupe de batteries. Les cellules 10, ..., 28 sont placées dans les logements avec une masse de scellement 68 pour tenir les cellules 10, ..., 28 et permettre un meilleur couplage thermique des cellules 10, ..., 28 au lit de batterie 50. Pour des raisons de clarté, seules certaines régions de la 20 masse de scellement 68 portent des références. La masse de scellement 68 est également de façon avantageuse bonne conductrice de chaleur. Les cellules 10, ..., 28 sont munies sur leur côté extérieur d'une isolation électrique 66 qui arrive jusqu'aux faces frontales des cellules 10, ..., 28 et chevauche l'arête du corps de cellule respectif. Les faces frontales des cellules 10, ..., 28 sont pratiquement situées dans un plan 48 ou 58 sur le côté supérieur ou le côté inférieur du groupe de batteries 100. L'isolation 66 est constituée de préférence par un film rétractable qui se rétracte par chauffage et entoure étroitement le groupe de cellules.

30 Du fait de la disposition hexagonale des cellules 10, ..., 28, les trois premières cellules 10, 12, 14 occupent la rangée supérieure ; quatre cellules 16, 18, 20, 22 occupent la rangée intermédiaire et trois cellules 24, 26, 28 occupent la rangée inférieure de la disposition. Chaque fois deux cellules 10, ..., 28 sont reliées à une liaison de 35 cellule 30 commune qui porte globalement la référence 30. Pour des rai-2910718 11 sons de lisibilité, seules certaines liaisons de cellules 30 sont représentées. La liaison de cellules 30 comporte une extrémité de liaison 32 reliant deux des cellules 10, ..., 28 comme par exemple la cellule 16 et la cellule 24 pour se terminer par une sortie 34 qui s'étend jusqu'à la pla- 5 que de circuit 40 à laquelle elle est reliée. La sortie 34 est réalisée de préférence comme contact de connecteur et traverse par exemple la plaque de circuit 40 en étant soudée ou brasée à celle-ci. Chaque liaison de cellule 30 relie le pôle positif de l'une des cellules 10, ..., 28 au pôle négatif de l'une des cellules voisines 10, 10 ..., 28. La liaison des cellules 30 est réalisée de préférence sous la forme d'une grille emboutie et c'est pourquoi elle est plane et en fonction de l'épaisseur de tôle utilisée elle est relativement rigide, de sorte que le côté supérieur ou le côté inférieur du groupe de batteries 100 se situe pratiquement dans un plan 48 ou 58. Les cellules 10 et 14 sont reliées 15 sur le côté supérieur (plan 48) du groupe de batteries 100 à une patte de contact distincte 38, 58 dans la zone de contacts 70, 72 de la plaque de circuit 40 sur le côté avant et sur le côté arrière du groupe de batte-ries 100, sans que le côté supérieur ne soit relié à une autre cellule 12, 16, ..., 28. Les pattes de contact 34, 36 avec la liaison de cellules 30 20 sont également situées dans le plan commun 48 sur le côté supérieur et au plan 58 sur le côté inférieur du groupe de batteries 100. La plaque de circuit 40 est couplée directement au lit de batterie 50 et s'étend parallèlement aux cellules 10, ..., 28. Le côté arrière 44 de la plaque de circuit 40 comporte les éléments électroniques 25 60, 62 qui dépassent dans la cavité 56 du bloc de batteries 100. En outre, son côté supérieur 42 comporte une électronique de compensation pour compenser des tensions de cellules différentes et éviter une sur-charge et une décharge excessives des cellules 10, ..., 28. L'électronique de compensation 64 est de préférence couplée thermiquement à un 30 contact thermique 46 prévu sur le lit de batterie 50 pour permettre de détecter la température du lit de batterie 50. La vue de dessus de la plaque de circuit 40 de la figure 3 montre schématiquement la construction de la plaque de circuit avec ses zones de contacts 70, 72 aux extrémités opposées de la plaque de 35 circuit 40. Dans la zone de contacts 70 il y a des pattes de raccorde-2910718 12 ment électriques 74, 76, 78, 80, 82, 84 ; dans la zone de contact 72 on a des surfaces de branchements électriques 86, 88, 90, 92, 94. Chacune des surfaces de raccordement 76, 78, 80, 82, 84, 86, 88, 90, 92 comporte une liaison de cellules 30 avec chaque fois deux pôles de deux 5 cellules 10, ..., 28 branchés ; les contacts 74 et 84 ne sont reliés qu'à un pôle avec une patte de contact 36, 38, à savoir le pôle négatif de la cellule 10 sur la surface de branchement 74 et le pôle positif de la cellule 14 sur la surface de branchement 84. Dans la disposition présentée, les cellules sont branchées électriquement en série en commençant 10 par la cellule 10 jusqu'à la cellule 28. Comme cela apparaît à la figure la, les contacts 74 et 84 permettent de prendre la tension somme de toutes les cellules 10, ..., 28 de l'ensemble du groupe de batteries 100. La tension de chaque cellule 10, ..., 28 indépendante peut être définie comme suit par un groupe- 15 ment approprié des surfaces de branchement 74, ..., 94. La tension des cellules 10 peut se prendre entre les surfaces de branchement 74 et 86. La tension de la cellule 12 peut être prise entre les surfaces de branchement 80 et 90. La tension de la cellule 14 peut se prendre entre les surfaces de branchement 84 et 94. La tension de la cellule 16 se prend 20 entre les surfaces de branchement 76 et 86. La tension de la cellule 10 se prend entre les surfaces de branchement 78 et 88. La tension de la cellule 20 se prend entre les surfaces de branchement 80 et 92. La tension de la cellule 22 se prend entre les surfaces de branchement 82 et 94. La tension de la cellule 24 se prend entre les surfaces de branche- 25 ment 76 et 88. La tension de la cellule 26 se prend entre les surfaces de branchement 78 et 90. La tension de la cellule 20 se prend entre les surfaces de branchement 82 et 92. Un module de batteries 110 préférentiel ayant un certain nombre de groupes de batteries 100, est représenté schématiquement à 30 la figure 4. Dans l'exemple de réalisation présenté, il y a dix groupes de batteries 100. Dans le c as d'un montage en série on prend sur deux pôles non représentésde manière détaillée, la tension de sortie multipliée par dix d'un groupe de batteries 100. Un fonctionnement préférentiel du module de batteries 110 consiste à permettre à l'électronique de 35 compensation 64 de faire un diagnostic des différentes cellules non ré- 2910718 13 férencées ici de manière précise du groupe de batteries 100 et permet également la localisation d'un groupe de batteries 100 dans le module de batteries 110. Pour le diagnostic, par exemple la dérive des différentes tensions de cellules d'un groupe de batteries 100, on peut chaque 5 fois comparer entre eux les cycles de charge/décharge. Le dépassement d'une valeur limite génère un signal qui demande le remplacement du groupe de batteries 100 correspondant. La figure 5 montre schématiquement un outil ou une machine-outil électroportative 120 dans laquelle est intégré solidaire-ment un groupe de batteries 100. Le groupe de batteries 100 est de préférence équipé d'une électronique comme celle installée sur la plaque de circuit 40 et qui est prévue à côté de l'électronique de compensation 64 (figure la, lb) pour compenser les tensions des cellules, de préférence également une électronique pour charger le groupe de batteries 100.

15 Pour charger le groupe de batteries 100 on utilise la tension du réseau sur laquelle on se branche à l'extérieur. Cela permet de faire fonctionner l'outil électroportatif entraîné par batterie comme un appareil de réseau avec un fonctionnement continu sans pause d'arrêt. Cet outil peut travailler, en variante, avec une liaison en réseau 120 soit avec le bloc- 20 batterie 100. Comme, grâce à l'invention, on allonge la durée de vie du groupe batteries 100, ce groupe peut être relié de manière imperdable à la machine électroportative et cela évite le risque de chute accidentelle du groupe de batteries 100. 25

Claims

REVENDICATIONS

1 ) Groupe de batteries ayant au moins deux cellules électrochimiques (10, ..., 28) notamment des cellules ion-lithium, chaque cellule (10, ..., 28) ayant un pôle positif (96a) et un pôle négatif (96b) prévus sur le côté frontal de chaque corps de cellule (96), les pôles (96a, 96b) des cellules (10, ..., 28) étant branchés électrique-ment, en série et/ ou en parallèle, caractérisé en ce qu' au moins deux cellules (10, ..., 28) comportent à leur face frontale (54a, 54b), du même côté par rapport au groupe de batteries (100), une liai-son de cellule (30) pour relier électriquement les cellules (10, ..., 28), cette liaison reliant respectivement un pôle (30a, 30b) des cellules (10, ..., 28) et arrivant jusqu'à une zone de contact (70, 72) d'une plaque de circuit (40), les cellules (10, ..., 28) étant disposées parallèlement les unes aux autres par leur corps de cellule (96) et les faces frontales (54a, 54b) des corps de cellule (96) se situent chaque fois dans un plan commun (48, 58).

2 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, caractérisé en ce que les liaisons de cellules (30) prévues du même côté par rapport aux cellules (10, ..., 28) se trouvent dans un plan (48, 58).

3 ) Groupe de batteries selon la revendication 1 ou la revendication 2, caractérisé en ce que chaque liaison de cellules (30) relie un pôle positif (96a) d'une cellule (10, ..., 28) à un pôle négatif (96b) d'une cellule voisine (10, ..., 28) jus-qu'à la zone de contact (70, 72).

4 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, caractérisé en ce que les cellules (10, ..., 28) sont installées dans un emballage étanche.

5 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, 2910718 15 caractérisé en ce que les cellules (10, ..., 28) sont noyées dans un lit de batterie (50).

6 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, 5 caractérisé en ce que le lit de batterie (50) est relié thermiquement à un capteur de température prévu sur la plaque de circuit (40).

7 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, 10 caractérisé en ce que la plaque de circuit (40) est parallèle à l'extension longitudinale (98) du corps de cellule (30).

8 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, 15 caractérisé en ce que la plaque de circuit (40) comporte une électronique de compensation (64) pour rendre symétrique l'état de charge de la cellule (10, ..., 28).

9 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, 20 caractérisé en ce que la plaque de circuit (40) comporte une électronique (64) pour surveiller la tension des cellules (10, ..., 28).

10 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, 25 caractérisé en ce que la plaque de circuit (40) comporte une électronique de compensation (64) pour rendre symétrique l'état des cellules (10, ..., 28) ainsi qu'un circuit de charge des cellules (10,

., 28) avec une tension de réseau, extérieure. 30 11 ) Groupe de batteries selon la revendication 1, caractérisé en ce que le lit de batterie (50) comprend un corps métallique et/ou une masse de matière plastique à bonne conductivité thermique et/ ou une masse de 35 matière plastique chargée de particules métalliques et/ou une matière 2910718 16 ou encore est intégré dans une matière qui possède une transition de phase en dessous d'une température de fonctionnement maximum autorisé, transition de phase à laquelle la chaleur latente maintient cons-tante la température du groupe de batteries (100) pendant un certain 5 temps. 12 ) Module de batteries comportant au moins un groupe de batteries (100) selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, plusieurs groupes de batteries (120) étant branchés électriquement, en série ou en parallèle. 13 ) Procédé de gestion d'un module de batterie (110) ayant plusieurs groupes de batteries (100) selon au moins l'une des revendications 1 à 11 15 caractérisé en ce qu' on observe la dérive dans le temps d'une tension de sortie de chaque groupe de batteries (100) et on compare les dérives des groupes de batteries (100), et en cas de dépassement d'une valeur limite prédéfinie de la dérive en déclenche une alarme qui indique jusqu'à l'échange de 20 groupe de batteries (100), que la dérive dépasse vers le bas une valeur limite. 14 ) Machine-outil électrique ayant au moins un groupe de batteries (100) réalisé selon au moins l'une des revendications 1 à 11 et solidaire 25 de la machine électrique...DA1: 20080627