FR2986910A1 - Dispositif de refroidissement a piece(s) creuse(s) fusible(s) anti-incendie pour une batterie a cellule(s) de stockage - Google Patents

Dispositif de refroidissement a piece(s) creuse(s) fusible(s) anti-incendie pour une batterie a cellule(s) de stockage Download PDF

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Bertrand Feriot
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Stephane Floquet
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Abstract

Un dispositif (D) est dédié au refroidissement d'une batterie (BR) comprenant un boîtier (BO) définissant un espace (E) dans lequel est installée au moins une cellule (C1-CN) propre à stocker de l'énergie électrique. Ce dispositif (D) comprend un circuit (CR) dans lequel circule un liquide de refroidissement et qui comporte au moins un moyen d'échange (ME) propre à être logé dans l'espace (E) afin de le refroidir et comprenant une entrée (EC) couplée au circuit (CR) via une pièce creuse (PC) qui est propre à être logée dans l'espace (E) et fusible lorsque la température dans cet espace (E) devient supérieure à un premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans cet espace E devient supérieure à un second seuil choisi, afin que le liquide de refroidissement pénètre dans l'espace (E) avant qu'il ne puisse atteindre le moyen d'échange (CE) pour immerger chaque cellule (C1-CN).

Description

DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT À PIÈCE(S) CREUSE(S) FUSIBLE(S) ANTI-INCENDIE POUR UNE BATTERIE À CELLULE(S) DE STOCKAGE L'invention concerne les batteries rechargeables comprenant au moins une cellule de stockage d'énergie électrique. Comme le sait l'homme de l'art, certains systèmes, comme par exemple des véhicules de type tout électrique ou hybride et éventuellement de type automobile, sont pourvus d'au moins une batterie rechargeable qui la comprend un boîtier définissant un espace dans lequel est installée au moins une cellule propre à stocker de l'énergie électrique. Pour éviter que la température interne de ce type de batterie ne devienne trop importante, notamment lors d'une phase de recharge, il est possible d'adjoindre à la batterie un circuit dans lequel circule un liquide de refroidissement. Un tel 15 circuit comprend au moins un moyen d'échange qui est logé dans l'espace du boîtier, par exemple au-dessus de la (des) cellule(s), afin de le refroidir lorsque la température qui règne dedans est supérieure à une valeur prédéfin ie. Lorsque la température dans l'espace du boîtier devient trop 20 importante, par exemple en raison de l'incendie d'une ou plusieurs cellules, éventuellement du fait d'un court-circuit, le circuit de refroidissement ne peut pas absorber les calories produites, et donc cet incendie ne peut pas être circonscrit, et encore moins arrêté. L'incendie peut alors se propager au système qui comprend la batterie, ce qui peut le détruire partiellement ou 25 totalement, y compris en cas d'intervention des pompiers. En effet, l'interruption d'un incendie dans le boîtier d'une batterie nécessite que les pompiers fassent en urgence dans une paroi de ce boîtier un trou suffisamment gros pour permettre l'introduction d'eau au moyen d'une lance, ce qui n'est pas toujours possible, notamment en cas d'inaccessibilité. Il est 30 rappelé que dans un véhicule la batterie haute tension est très souvent encaissée dans une zone du plancher située sous les sièges, afin qu'elle soit protégée de façon optimale en cas d'accident.
Il a certes été proposé d'adjoindre à la batterie un circuit d'extinction chargé de diffuser un agent anti-incendie dans l'espace du boîtier lorsque sa température interne dépasse un seuil prédéfini. Ce type de solution, qui est notamment décrit dans les documents brevet US 2011/250477 et WO 2011/123808, n'est utile que pendant une courte durée lorsque l'agent anti- incendie est un gaz. Or, certains incendies de batterie peuvent se déclencher plusieurs jours, voire plusieurs semaines, après qu'un véhicule ait cessé de fonctionner, notamment consécutivement à un accident. De plus, cette solution complexifie notablement la batterie et augmente son encombrement du fait de l'adjonction d'un circuit d'extinction spécifique. L'invention a donc pour but d'améliorer la situation, en particulier sans que cela n'augmente significativement la complexité et/ou l'encombrement de la batterie. Elle propose notamment à cet effet un dispositif, destiné à refroidir une batterie comprenant un boîtier définissant un espace dans lequel est installée au moins une cellule propre à stocker de l'énergie électrique, et comprenant un circuit dans lequel circule un liquide de refroidissement et comportant au moins un moyen d'échange propre à être logé dans cet espace afin de le refroidir.
Ce dispositif se caractérise par le fait que le moyen d'échange comprend une entrée couplée au circuit via une pièce creuse qui est propre à être logée dans l'espace et fusible lorsque la température dans cet espace devient supérieure à un premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans cet espace devient supérieure à un second seuil choisi, afin que le liquide de refroidissement pénètre dans l'espace avant qu'il ne puisse atteindre le moyen d'échange pour immerger la (les) cellule(s). L'invention permet donc avantageusement de conférer au dispositif de refroidissement une seconde fonction de lutte anti-incendie en complément de sa première fonction de refroidissement, sans que cela n'augmente significativement l'encombrement et/ou la complexité de la batterie rechargeable. Le dispositif selon l'invention peut comporter d'autres caractéristiques qui peuvent être prises séparément ou en combinaison, et notamment : - chaque pièce creuse peut être réalisée dans un matériau synthétique qui fond lorsque la température dans l'espace devient supérieure au premier seuil choisi et/ou qui se disloque lorsque la pression dans cet espace devient supérieure au second seuil choisi ; le circuit peut comprendre N moyens d'échange, avec N > 1, et N pièces creuses connectées respectivement aux entrées des N moyens d'échange ; il peut comprendre une quantité de liquide de refroidissement au moins égale à la quantité qui est nécessaire pour immerger chaque cellule ; chaque moyen d'échange peut être agencé sous la forme d'un échangeur de chaleur comportant au moins un conduit ; - son circuit peut également comprendre une entrée qui est agencée pour permettre son alimentation en liquide de refroidissement ; - son circuit peut également comprendre un moyen de contrôle d'accès installé en sortie de chaque moyen d'échange et agencé pour interdire la sortie du liquide de refroidissement hors de chaque moyen d'échange une fois que ce liquide de refroidissement est parvenu dans l'espace au niveau de chaque sortie de moyen d'échange, lorsque la température dans l'espace est supérieure au premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans cet espace est supérieure au second seuil choisi ; - le moyen de contrôle d'accès peut être une vanne qui comprend un nombre d'entrées égal au nombre de sorties des moyens d'échange et une sortie. L'invention propose également une batterie comprenant un boîtier, définissant un espace dans lequel est installée au moins une cellule propre à stocker de l'énergie électrique, et un dispositif de refroidissement du type de celui présenté ci-avant et partiellement installé dans cet espace. Ce boîtier peut être réalisé au moins en partie dans un matériau capable de résister à un incendie de cellule, et peut présenter une hauteur strictement supérieure à la hauteur de chaque cellule, de sorte que chaque cellule puisse être entièrement immergée dans le liquide de refroidissement. L'invention propose également un système comprenant une batterie du type de celle présentée ci-avant. Un tel système peut, par exemple, constituer un véhicule de type tout électrique ou hybride, et éventuellement de type automobile. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à l'examen de la description détaillée ci-après, et des dessins annexés, sur lesquels: la figure 1 illustre schématiquement et fonctionnellement une batterie multicellulaire couplée à un exemple de réalisation d'un dispositif de refroidissement selon l'invention, placé dans un état de fonctionnement dit normal, et la figure 2 illustre schématiquement et fonctionnellement la batterie multicellulaire de la figure 1 avec son dispositif de refroidissement placé dans un état dit d'alerte. Les dessins annexés pourront non seulement servir à compléter l'invention, mais aussi contribuer à sa définition, le cas échéant. L'invention a notamment pour but de proposer un dispositif de refroidissement D destiné à être associé à une batterie rechargeable BR comportant au moins une cellule de stockage Cn. On considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que la batterie rechargeable BR est de type multicellulaire, et donc qu'elle comprend au moins deux cellules de stockage Cn. Mais l'invention n'est pas limitée à ce nombre de cellules de stockage. En effet, elle concerne toute batterie rechargeable comportant au moins une cellule de stockage capable de stocker (et de restituer) de l'énergie électrique sous haute tension (par exemple 380 V). On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, la batterie (rechargeable) BR comprend N cellules de stockage d'énergie électrique Cn (n = 1 à N, avec N 4). Par ailleurs, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif, que les cellules (de stockage) Cn de la batterie BR sont de type Li- ion. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de cellule. Elle concerne en effet tout type de cellule capable de stocker de l'énergie électrique en vue de la restituer. Ainsi, les cellules pourront être également de type Ni-Mh ou Lithium Métal Polymère ou encore plomb, par exemple.
De plus, on considère dans ce qui suit, à titre d'exemple non limitatif que la batterie BR fait partie d'un système constituant un véhicule de type hybride ou tout électrique, et éventuellement de type automobile. Par exemple, le véhicule est une voiture. Mais l'invention n'est pas limitée à ce type de système. Elle concerne en effet tout type de système comprenant au moins une batterie rechargeable de forte puissance, nécessitant un système de refroidissement et comportant au moins une cellule, quel que soit son domaine technique d'utilisation. On a schématiquement illustré sur les figures 1 et 2, un exemple non limitatif de batterie BR concernée par l'invention. Cette batterie BR comprend un boîtier BO qui définit un espace E dans lequel est installée au moins une cellule (de stockage) Cn (n = 1 à N). Ce boîtier BO comprend au moins une partie « inférieure » qui définit un réceptacle, d'une part, destiné à loger les cellules Cn et une partie d'un dispositif de refroidissement D, et, d'autre part, réalisé dans un matériau capable de résister à un début d'incendie ou une forte élévation de température au niveau d'une ou plusieurs cellules Cn. Par exemple, ce matériau est de l'aluminium ou un plastique ignifugé. De préférence, le boîtier BO comporte également une partie « supérieure » (non représentée) qui définit un capot ou couvercle destiné à fermer l'espace E, de préférence de façon étanche aux liquides, et à interdire l'accès aux cellules Cn et à la partie précitée du dispositif de refroidissement D. On notera qu'il n'est pas indispensable que cette partie supérieure du boîtier BO soit réalisée, comme la partie inférieure, dans un matériau capable de résister à un début d'incendie au niveau d'une ou plusieurs cellules Cn. Mais cela est cependant préférable, comme on le comprendra plus loin. Un dispositif de refroidissement D selon l'invention comprend au moins un circuit CR dans lequel circule un liquide de refroidissement et comportant au moins un moyen d'échange ME et au moins une pièce creuse PC. Comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le circuit CR comprend également, généralement, une pompe électrique PE, chargée de faire circuler le liquide de refroidissement, et un échangeur de chaleur (non représenté) chargé d'évacuer les calories transférées dans le liquide de refroidissement au niveau de l'espace E du boîtier BO. Par ailleurs, le circuit CR peut également comprendre un réservoir R de liquide de refroidissement couplé à sa pompe PE et/ou une entrée (non représentée) dont l'accès est très facile et qui est agencée de manière à permettre son alimentation en liquide de refroidissement (par exemple lors d'une intervention d'urgence de pompiers). On notera que dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2 le circuit CR comprend N-1 moyens d'échange ME, intercalés chacun entre deux des N cellules de stockage Cn. Par exemple, chacun de ces N-1 moyens d'échange ME est agencé sous la forme d'un échangeur de chaleur installé dans une position sensiblement verticale entre deux cellules voisines. Mais cela n'est pas obligatoire, y compris lorsque la batterie BR est multicellulaire. En effet, la batterie BR peut être monocellulaire et être associée à un circuit CR ne comprenant qu'un seul moyen d'échange ME (comme par exemple un unique échangeur de chaleur installé en position sensiblement horizontale au-dessus de la cellule), ou bien à un circuit CR comprenant au moins deux moyens d'échange ME (comme par exemple deux échangeurs de chaleur installés en position sensiblement verticale de part et d'autre de la cellule). De même, la batterie BR peut comporter N cellules de stockage Cn et être associée à un circuit CR ne comprenant qu'un seul moyen d'échange ME (comme par exemple un unique échangeur de chaleur installé en position sensiblement horizontale au-dessus des N cellules), ou bien à un circuit CR comprenant un nombre de moyens d'échange ME supérieur ou inférieur à N (comme par exemple N-1 ou N+1 échangeurs de chaleur installés, par exemple, en position sensiblement verticale). On entend ici par « échangeur de chaleur » un équipement dans lequel se trouve défini au moins un conduit dans lequel peut circuler le liquide de refroidissement. Chaque conduit peut présenter n'importe quelle forme. A titre d'exemples, il pourra s'agit d'un conduit en forme de serpentin, ou bien d'un échangeur à plaques, comportant une entrée EC et une sortie. Chaque moyen d'échange ME est destiné à être intégralement logé dans l'espace E du boîtier BO afin de participer à la fonction de refroidissement de cet espace E (et donc de le refroidir par absorption de calories). Dans l'exemple non limitatif illustré sur les figures 1 et 2, chaque moyen d'échange ME comprend une entrée EC qui est couplée à un conduit d'alimentation CA du circuit CR, via une pièce creuse PC, afin d'être alimenté en liquide de refroidissement en fonctionnement normal (c'est-à-dire lorsque la température t dans l'espace E est inférieure à un premier seuil choisi et/ou que la pression dans cet espace E est inférieure à un second seuil choisi). On notera que dans une variante de réalisation l'un au moins des moyens d'échange ME pourrait être couplé directement au conduit d'alimentation CA du circuit CR sans qu'une pièce creuse PC ne serve d'interface de couplage. Chaque pièce creuse PC est, d'une part, propre à être logée dans l'espace E, et, d'autre part, fusible (spontanément) lorsque la température t dans cet espace E devient supérieure au premier seuil choisi précité et/ou lorsque la pression dans cet espace E devient supérieure au second seuil choisi précité, afin que le liquide de refroidissement pénètre dans l'espace E avant qu'il ne puisse atteindre le moyen d'échange ME pour immerger chaque cellule Cn, comme illustré sur la figure 2.
Le mot « fusible » doit être ici considéré dans un sens large. En effet, il signifie que la pièce creuse PC se dégrade ou se détériore suffisamment pour ne plus être connectée à l'entrée EC du moyen d'échange ME associé, de sorte que le liquide de refroidissement pénètre dans l'espace E au lieu de rejoindre ce moyen d'échange ME. Par exemple, la température t et/ou la pression peu(ven)t provoquer la chute de la pièce creuse PC dans l'espace E, ou la destruction partielle ou complète de cette pièce creuse PC. Chaque pièce creuse PC peut, par exemple, être réalisée dans un matériau synthétique qui fond lorsque la température t dans l'espace E devient supérieure au premier seuil choisi et/ou qui se disloque (ou dégrade) lorsque la pression dans cet espace E devient supérieure au second seuil choisi. Par ailleurs, on entend ici par « pièce creuse » une pièce d'interface dans laquelle peut circuler le liquide de refroidissement de façon étanche tant que la température t dans l'espace E demeure strictement inférieure au premier seuil choisi précité et/ou que la pression dans cet espace E demeure strictement inférieure au second seuil choisi. Par conséquent, il pourra s'agir d'un embout, ou d'une portion de tube ou de conduit, par exemple.
De préférence, et comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, le circuit CR comprend des moyens de distribution MD qui servent d'interface de couplage entre les entrées des pièces creuses PC et l'une des extrémités du conduit d'alimentation CA. Ces moyens de distribution MD ne sont pas nécessaires lorsque le circuit CR ne comprend qu'un seul moyen d'échange ME. On comprendra que tant que la température t dans l'espace E demeure strictement inférieure au premier seuil choisi et/ou que la pression dans cet espace E demeure strictement inférieure au second seuil choisi, chaque pièce creuse PC assure son rôle de moyen de couplage entre le conduit d'alimentation CA et le moyen d'échange ME associé, et donc permet l'alimentation en liquide de refroidissement de ce dernier (ME), comme illustré sur la figure 1. Dans ce cas, chaque moyen d'échange ME constitue un échangeur de chaleur chargé d'absorber des calories produites par le fonctionnement de(s) cellule(s) Cn afin de les évacuer vers l'extérieur de l'espace E via le liquide de refroidissement. En revanche, lorsque la température t dans l'espace E devient supérieure au premier seuil choisi et/ou que la pression dans cet espace E devient supérieure au second seuil choisi, chaque pièce creuse PC se dégrade ou se détériore et donc n'assure plus son rôle de moyen de couplage entre le conduit d'alimentation CA et le moyen d'échange ME associé. Il se crée alors, en amont de l'entrée EC de chaque moyen d'échange ME, un espace libre EL qui permet au liquide de refroidissement, issu du conduit d'alimentation CA (et ici des moyens de distribution MD), de pénétrer dans l'espace E au lieu de rejoindre un moyen d'échange ME, comme illustré sur la figure 2. L'espace E va alors se remplir progressivement de liquide de refroidissement jusqu'à ce que les cellules Cn soient entièrement immergées ou noyées. En noyant les cellules Cn dans le liquide de refroidissement, on refroidit rapidement celles qui se sont échauffées mais également les autres, ce qui permet de descendre la température en dessous du premier seuil critique de température et/ou de descendre la pression en dessous du second seuil critique de pression, et donc d'éviter qu'un incendie ne se déclenche. En outre, le fait qu'elles demeurent immergées dans le liquide de refroidissement augmente très notablement la probabilité qu'un incendie se déclenche en différé, par exemple consécutivement à un court-circuit. On notera que le liquide de refroidissement doit être non inflammable. On notera également qu'afin d'empêcher le liquide de refroidissement transféré dans l'espace E de quitter ce dernier par la sortie de chaque moyen d'échange ME, au moins temporairement, il est avantageux, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2, que le circuit CR comprenne en aval de chaque sortie de moyen d'échange ME un moyen de contrôle d'accès MCA chargé d'interdire la sortie de liquide de refroidissement hors de chaque moyen d'échange ME lorsque la température dans l'espace E devient supérieure au premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans cet espace E devient supérieure au second seuil choisi. De préférence, ce moyen de contrôle d'accès MCA est de type passif, afin de pouvoir assurer sa fonction de façon automatique, c'est-à-dire sans qu'il faille lui adresser une instruction d'alerte (ce qui peut s'avérer impossible à faire en l'absence d'énergie électrique disponible dans le véhicule). Par exemple, ce moyen de contrôle d'accès MCA peut être agencé pour se placer soit dans un état passant (autorisant la circulation vers l'aval du liquide de refroidissement) lorsqu'il détecte que la température dans l'espace E est inférieure au premier seuil choisi et/ou que la pression dans l'espace E est inférieure au second seuil choisi, soit dans un état non passant (interdisant la circulation vers l'aval du liquide de refroidissement) lorsqu'il détecte que la température dans l'espace E est supérieure au premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans l'espace E est supérieure au second seuil choisi. Le moyen de contrôle d'accès MCA peut, par exemple, être agencé sous la forme d'une vanne à déclenchement automatique (similaire à un pressostat) et comprenant des entrées connectées respectivement aux sorties des moyens d'échange ME et une sortie connectée à une autre extrémité du conduit d'alimentation CA du circuit CR. En fonctionnement normal la sortie de l'électrovanne MCA est ouverte (ou passante). En revanche, en cas de franchissement de seuil(s) la sortie de l'électrovanne MCA est automatiquement fermée (ou non passante). Mais on peut envisager une variante de réalisation dans laquelle le moyen de contrôle d'accès MCA passe dans un état non passant lorsqu'il reçoit une instruction d'alerte. Cette instruction d'alerte peut être générée par des moyens de commande MCD lorsque la température t dans l'espace E devient supérieure au premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans cet espace E devient supérieure au second seuil choisi. Ces éventuels moyens de commande MCD peuvent faire éventuellement partie du dispositif (de refroidissement) D, comme illustré non limitativement sur les figures 1 et 2. Mais cela n'est pas obligatoire. Ils pourraient en effet faire partie d'un autre équipement (ici) du véhicule, comme par exemple un calculateur (éventuellement celui qui est chargé de contrôler le fonctionnement de la batterie BR ou bien l'ordinateur de bord). De tels moyens de commande MCD sont préférentiellement réalisés sous la forme de modules logiciels (ou informatiques). Mais ils pourraient également être réalisés sous la forme d'une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels. Dans cette variante, la température t à l'intérieur de l'espace E peut être déterminée par un capteur CT qui est éventuellement couplé aux moyens de commande MCD. Ce capteur CT peut faire partie du dispositif D. Mais cela n'est pas obligatoire étant donné que la batterie BR comprend habituellement un capteur CT dont les mesures de température sont utilisées par le calculateur qui est chargé de contrôler son fonctionnement. De même, la pression dans l'espace E peut être déterminée par un capteur CP qui est éventuellement couplé aux moyens de commande MCD. Ce capteur CP peut faire partie du dispositif D. On comprendra que dans cette variante lorsque les moyens de commande MCD détectent que la température t dans l'espace E est anormalement élevée (ce qui est généralement le signe d'un début d'incendie au niveau d'une ou plusieurs cellules Cn ou le début d'un emballement thermique qui va conduire à un incendie de la batterie), et/ou que la pression dans l'espace E est anormalement élevée, ils génèrent une instruction d'alerte qu'ils transmettent au moyen de contrôle d'accès MCA pour qu'il se place dans l'état d'alerte illustré sur la figure 2 et dans lequel il ferme la sortie de chaque moyen d'échange ME afin d'empêcher le liquide de refroidissement de sortir de ce dernier (ME) une fois qu'il est parvenu au niveau de cette sortie dans l'espace E. Dans cette variante, le moyen de contrôle d'accès MCA peut, par exemple, être agencé sous la forme d'une électrovanne comprenant des entrées connectées respectivement aux sorties des moyens d'échange ME et une sortie connectée à une autre extrémité du conduit d'alimentation CA du circuit CR. En fonctionnement normal les entrées de l'électrovanne MCA qui contrôlent les accès aux sorties des moyens d'échange ME sont ouvertes. En revanche, en cas d'alerte les entrées de l'électrovanne MCA qui contrôlent les accès aux sorties des moyens d'échange ME sont fermées. D'autres types de moyen de contrôle d'accès peuvent être utilisés, et notamment des combinaisons de vannes. Afin de garantir que les cellules Cn seront totalement immergées en cas d'alerte, il est préférable que la quantité de liquide de refroidissement contenue dans le circuit CR soit au moins égale à la quantité nécessaire à l'immersion totale de chaque cellule Cn dans l'espace E. Cette caractéristique peut éventuellement nécessiter que le circuit CR comprenne un réservoir R de liquide de refroidissement et/ou une entrée (non représentée) dont l'accès est très facile et qui est agencée de manière à permettre son alimentation en liquide de refroidissement (éventuellement de l'eau) lors d'une intervention d'urgence de moyens de secours (éventuellement des pompiers), éventuellement postérieurement à un accident pour « neutraliser » la batterie BR. On notera qu'en prévoyant dans le circuit CR une quantité de liquide de refroidissement notablement plus importante que celle qui est nécessaire à l'immersion totale de chaque cellule Cn dans l'espace E, on peut envisager qu'une fois ce dernier (E) rempli on fasse circuler le liquide de refroidissement dans le circuit CR afin d'évacuer vers l'extérieur les calories absorbées pour faciliter l'extinction de l'incendie. Cette circulation peut, par exemple, être contrôlée au moyen des éventuels moyens de commande MCD, notamment en fonction de la température t et/ou de la pression.
Quand la pièce creuse PC est fusible au moins lorsque la pression du liquide de refroidissement devient supérieure au second seuil choisi, cela peut notamment permettre à des moyens de secours (par exemple des pompiers) d'intervenir à titre préventif après un accident, sans qu'il n'y ait eu d'incendie de la batterie BR. En effet, les moyens de secours peuvent injecter dans le circuit de refroidissement un liquide dont la pression est supérieure à celle du second seuil, de manière à provoquer la dislocation ou dégradation de la pièce creuse PC et ainsi permettre l'inondation de la batterie BR. En outre, lorsque le boîtier BO comprend une partie supérieure susceptible de fondre en cas d'incendie, il est préférable que la partie inférieure du boîtier BO présente une hauteur strictement supérieure à la hauteur de chaque cellule Cn, afin que chaque cellule Cn puisse être effectivement entièrement immergée dans le liquide de refroidissement en cas d'incendie.
On notera également que le débit d'entrée du liquide de refroidissement dans l'espace E peut être optimisé afin que la durée nécessaire à l'extinction d'un incendie soit minimisée. Cela peut se faire en choisissant judicieusement le nombre de pièces creuses PC, le matériau dans lequel sont réalisées les pièces creuses PC, et la puissance de la pompe PE.
L'invention offre plusieurs avantages, parmi lesquels : - elle confère une seconde fonction de lutte anti-incendie au dispositif de refroidissement existant, simplement en lui adjoignant au moins une pièce creuse fusible de couplage, - elle n'augmente pas significativement l'encombrement de la batterie rechargeable, puisque les pièces creuses sont connectées aux entrées des moyens d'échange, - elle n'augmente pas significativement la complexité de la batterie rechargeable, - elle garantit que les cellules vont demeurer immergées dans le liquide de refroidissement après l'arrêt du fonctionnement du système qui comporte la batterie rechargeable - elle permet de conserver l'implantation de la batterie rechargeable dans un lieu très encaissé d'un véhicule afin d'optimiser sa protection en cas d'accident, - elle permet de neutraliser la batterie postérieurement à un accident, par exemple avant de transporter ou d'entreposer le véhicule en cas de doute sur l'intégrité de sa batterie. L'invention ne se limite pas aux modes de réalisation de dispositif de refroidissement, de batterie rechargeable et de système décrits ci-avant, seulement à titre d'exemple, mais elle englobe toutes les variantes que pourra envisager l'homme de l'art dans le cadre des revendications ci-après.10

Claims (10)

  1. REVENDICATIONS1. Dispositif (D) de refroidissement pour une batterie (BR) comprenant un boîtier (BO) définissant un espace (E) dans lequel est installée au moins une cellule (Cn) propre à stocker de l'énergie électrique, ledit dispositif (D) comprenant un circuit (CR) dans lequel circule un liquide de refroidissement et comportant au moins un moyen d'échange (ME) propre à être logé dans ledit espace (E) afin de le refroidir, caractérisé en ce que ledit moyen d'échange la (ME) comprend une entrée (EC) couplée audit circuit (CR) via une pièce creuse (PC) propre à être logée dans ledit espace (E) et fusible lorsque la température dans ledit espace (E) devient supérieure à un premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans ledit espace (E) devient supérieure à un second seuil choisi, afin que ledit liquide de refroidissement pénètre dans ledit 15 espace (E) avant qu'il ne puisse atteindre ledit moyen d'échange (ME) pour immerger ladite cellule (Cn).
  2. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite pièce creuse (PC) est réalisée dans un matériau synthétique qui fond lorsque la température dans ledit espace (E) devient supérieure audit premier seuil 20 choisi et/ou qui se disloque lorsque la pression dans ledit espace (E) devient supérieure audit second seuil choisi.
  3. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que ledit circuit (CR) comprend N moyens d'échange (ME), avec N > 1, et N pièces creuses (PC) connectées respectivement aux entrées (EC) desdits N 25 moyens d'échange (CE).
  4. 4. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend une quantité de liquide de refroidissement au moins égale à la quantité nécessaire pour immerger chaque cellule (Cn).
  5. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que 30 chaque moyen d'échange (ME) est agencé sous la forme d'un échangeur de chaleur comportant au moins un conduit.
  6. 6. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit circuit (CR) comprend en outre un moyen de contrôle d'accès (MCA)installé en sortie de chaque moyen d'échange (ME) et agencé pour interdire la sortie du liquide de refroidissement hors de chaque moyen d'échange (ME) une fois que ledit liquide de refroidissement est parvenu au niveau de chaque sortie de moyen d'échange (ME) dans ledit espace (E), lorsque la température dans ledit espace (E) est supérieure audit premier seuil choisi et/ou lorsque la pression dans ledit espace (E) est supérieure audit second seuil choisi.
  7. 7. Batterie (BR) comprenant un boîtier (BO) définissant un espace (E) dans lequel est installée au moins une cellule (Cn) propre à stocker de la l'énergie électrique, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif de refroidissement (D) selon l'une des revendications précédentes, partiellement installé dans ledit espace (E).
  8. 8. Batterie selon la revendication 7, caractérisée en ce que ledit boîtier (BO) est réalisé au moins en partie dans un matériau résistant à un incendie 15 de cellule (Cn), et présente une hauteur strictement supérieure à la hauteur de chaque cellule (Cn), de sorte que chaque cellule (Cn) puisse être entièrement immergée dans ledit liquide de refroidissement.
  9. 9. Système, caractérisé en ce qu'il comprend au moins une batterie (BR) selon l'une des revendications 7 et 8. 20
  10. 10. Système selon la revendication 9, caractérisé en ce qu'il constitue un véhicule de type tout électrique ou hybride.
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