FR3071959A1 - BOX FOR PROTECTING A BATTERY PACK INCORPORATING CIRCULATING CHANNELS OF A HEAT PUMP FLUID - Google Patents

BOX FOR PROTECTING A BATTERY PACK INCORPORATING CIRCULATING CHANNELS OF A HEAT PUMP FLUID Download PDF

Info

Publication number
FR3071959A1
FR3071959A1 FR1759279A FR1759279A FR3071959A1 FR 3071959 A1 FR3071959 A1 FR 3071959A1 FR 1759279 A FR1759279 A FR 1759279A FR 1759279 A FR1759279 A FR 1759279A FR 3071959 A1 FR3071959 A1 FR 3071959A1
Authority
FR
France
Prior art keywords
thermal regulation
wall
housing
regulation element
protective housing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
FR1759279A
Other languages
French (fr)
Other versions
FR3071959B1 (en
Inventor
Thibault Perrin
Mohamed Ibrahimi
Francois Busson
Alcina Tanghe
Eric Droulez
Emmanuel Henon
Jean-Nicolas Guyomard
Sergio Da Costa Pito
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Valeo Systemes Thermiques SAS
Original Assignee
Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Valeo Systemes Thermiques SAS filed Critical Valeo Systemes Thermiques SAS
Priority to FR1759279A priority Critical patent/FR3071959B1/en
Priority to PCT/FR2018/052436 priority patent/WO2019069020A1/en
Publication of FR3071959A1 publication Critical patent/FR3071959A1/en
Application granted granted Critical
Publication of FR3071959B1 publication Critical patent/FR3071959B1/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/613Cooling or keeping cold
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B60VEHICLES IN GENERAL
    • B60LPROPULSION OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; SUPPLYING ELECTRIC POWER FOR AUXILIARY EQUIPMENT OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRODYNAMIC BRAKE SYSTEMS FOR VEHICLES IN GENERAL; MAGNETIC SUSPENSION OR LEVITATION FOR VEHICLES; MONITORING OPERATING VARIABLES OF ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES; ELECTRIC SAFETY DEVICES FOR ELECTRICALLY-PROPELLED VEHICLES
    • B60L50/00Electric propulsion with power supplied within the vehicle
    • B60L50/50Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells
    • B60L50/60Electric propulsion with power supplied within the vehicle using propulsion power supplied by batteries or fuel cells using power supplied by batteries
    • B60L50/64Constructional details of batteries specially adapted for electric vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/61Types of temperature control
    • H01M10/615Heating or keeping warm
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/62Heating or cooling; Temperature control specially adapted for specific applications
    • H01M10/625Vehicles
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/653Means for temperature control structurally associated with the cells characterised by electrically insulating or thermally conductive materials
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6556Solid parts with flow channel passages or pipes for heat exchange
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/204Racks, modules or packs for multiple batteries or multiple cells
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/249Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders specially adapted for aircraft or vehicles, e.g. cars or trains
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/60Heating or cooling; Temperature control
    • H01M10/65Means for temperature control structurally associated with the cells
    • H01M10/655Solid structures for heat exchange or heat conduction
    • H01M10/6554Rods or plates
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01MPROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
    • H01M50/20Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders
    • H01M50/218Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material
    • H01M50/22Mountings; Secondary casings or frames; Racks, modules or packs; Suspension devices; Shock absorbers; Transport or carrying devices; Holders characterised by the material of the casings or racks
    • H01M50/222Inorganic material
    • H01M50/224Metals
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10Energy storage using batteries
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/60Other road transportation technologies with climate change mitigation effect
    • Y02T10/70Energy storage systems for electromobility, e.g. batteries

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Aviation & Aerospace Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Transportation (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Secondary Cells (AREA)
  • Battery Mounting, Suspending (AREA)

Abstract

L'invention concerne un boîtier de protection d'au moins un module (M) de batterie électrique comprenant au moins un élément de régulation thermique (12) dudit au moins un module (M) fabriqué dans un matériau thermiquement conducteur. Selon l'invention, le boîtier (B) de protection est fabriqué dans un matériau composite, au moins une paroi (1) dudit boîtier de protection portant sur sa surface intérieure ledit au moins un élément de régulation thermique (12), ledit au moins un élément de régulation thermique (12) délimitant seul, ou en combinaison avec ladite surface intérieure (100) de ladite au moins une paroi, au moins un canal (13) de circulation d'un fluide caloporteur.The invention relates to a protective case for at least one electric battery module (M) comprising at least one thermal regulation element (12) of the at least one module (M) made of a thermally conductive material. According to the invention, the protective housing (B) is made of a composite material, at least one wall (1) of said protective housing bearing on its inner surface said at least one thermal regulation element (12), said at least one a thermal regulation element (12) delimiting alone, or in combination with said inner surface (100) of said at least one wall, at least one channel (13) for circulating a heat transfer fluid.

Description

L’invention se rapporte au domaine de la régulation thermique de modules de batterie, notamment pour un véhicule automobile dont la propulsion est fournieen tout ou partie par une motorisation électrique, situés dans un boîtier de protection formant, avec les modules de batterie, un pack batterie.The invention relates to the field of thermal regulation of battery modules, in particular for a motor vehicle the propulsion of which is supplied in whole or in part by an electric motor, located in a protective housing forming, with the battery modules, a pack drums.

Plus précisément, l'invention concerne la structure d’un tel boîtier de protection.More specifically, the invention relates to the structure of such a protective housing.

2. Art antérieur2. Prior art

Dans le domaine des véhicules électriques et hybrides, les cellules de stockage d’énergie électrique sont reliées entre elles de façon à créer un générateur électrique de tension et de capacité désirée, et positionnées dans un module de batterie (appelé module dans ce qui suit).In the field of electric and hybrid vehicles, the electrical energy storage cells are linked together so as to create an electric generator of desired voltage and capacity, and positioned in a battery module (called module in the following) .

Plusieurs modules reliés entre eux forment la batterie du véhicule.Several interconnected modules form the vehicle battery.

Généralement, ces modules sont enfermés dans un boîtier de protection rigide et étanche (appelée « casing » en anglais), fabriqué en métal, qui protège les modules de l'environnement extérieur.Generally, these modules are enclosed in a rigid and waterproof protective box (called “casing” in English), made of metal, which protects the modules from the external environment.

Le boîtier de protection et les modules forment un ensemble généralement appelé pack batterie.The protective housing and the modules form a set generally called a battery pack.

Les constructeurs automobiles cherchent aujourd'hui à fournir des véhicules électriques ou hybrides plus puissants et dont l'autonomie électrique est augmentée.Car manufacturers are now seeking to provide more powerful electric or hybrid vehicles with increased electric range.

Pour cela, un nombre de plus en plus important de modules est embarqué dans les véhicules.To this end, an increasing number of modules are onboard in vehicles.

Ainsi, le pack batterie, généralement disposé au niveau du plancher du véhicule, couvre une surface de plus en plus conséquente du plancher du véhicule et forme même parfois le fond de caisse de ce dernier.Thus, the battery pack, generally arranged at the level of the vehicle floor, covers an increasingly substantial surface of the vehicle floor and sometimes even forms the bottom of the body of the latter.

Par ailleurs, lors du fonctionnement du véhicule, les modules de batterie peuvent être soumis à des variations de température pouvant provoquer dans certains cas leur endommagement, voire leur destruction.Furthermore, during operation of the vehicle, the battery modules may be subjected to temperature variations which can in some cases cause them to be damaged or even destroyed.

Par conséquent, la régulation thermique des modules est essentielle afin, d'une part, de les maintenir en bon état et, d'autre part, d'assurer la fiabilité, l’autonomie, et la performance du véhicule.Consequently, the thermal regulation of the modules is essential in order, on the one hand, to keep them in good condition and, on the other hand, to ensure the reliability, autonomy, and performance of the vehicle.

Des dispositifs destinés à réguler la température des modules sont donc mis en œuvre pour optimiser le fonctionnement des modules.Devices intended to regulate the temperature of the modules are therefore implemented to optimize the operation of the modules.

Un tel dispositif de régulation thermique est parcouru par un fluide caloporteur et assure les fonctions de chauffage et/ou de refroidissement des modules.Such a thermal regulation device is traversed by a heat transfer fluid and performs the heating and / or cooling functions of the modules.

Le fluide caloporteur peut ainsi absorber la chaleur émise par chaque module afin de le refroidir ou selon les besoins, il peut lui apporter de la chaleur si la température du module est insuffisante pour son bon fonctionnement.The heat transfer fluid can thus absorb the heat emitted by each module in order to cool it or, if necessary, it can provide it with heat if the temperature of the module is insufficient for its proper functioning.

Deux techniques classiques permettent de fabriquer/obtenir un dispositif de régulation thermique, à savoir :Two conventional techniques make it possible to manufacture / obtain a thermal regulation device, namely:

une première technique selon laquelle le dispositif de régulation thermique est formé d'une pluralité de tubes présentant chacun des canaux dans lesquels circule un fluide caloporteur de sorte à former des zones d'échanges thermiques, ou une seconde technique selon laquelle le dispositif de régulation thermique est formé de deux plaques embouties délimitant, lorsqu'elles sont assemblées, des canaux de circulation d'un fluide caloporteur de sorte à former des zones d'échanges thermiques.a first technique according to which the thermal regulation device is formed of a plurality of tubes each having channels through which a heat-transfer fluid circulates so as to form heat exchange zones, or a second technique according to which the thermal regulation device is formed by two stamped plates delimiting, when assembled, circulation channels for a heat transfer fluid so as to form heat exchange zones.

Ces dispositifs de régulation thermique sont généralement disposés sur un des côtés (latéral, supérieur ou inférieur) des modules et s'étendent sur des surfaces équivalentes aux dimensions du pack batterie.These thermal regulation devices are generally arranged on one side (lateral, upper or lower) of the modules and extend over surfaces equivalent to the dimensions of the battery pack.

Un dispositif de régulation thermique est classiquement positionné directement au contact des modules (c'est-à-dire à l'intérieur du pack batterie), ou indirectement au contact des modules (c'est-à-dire à l'extérieur du pack batterie).A thermal regulation device is conventionally positioned directly in contact with the modules (that is to say inside the battery pack), or indirectly in contact with the modules (that is to say outside the pack drums).

Lorsque le dispositif de régulation thermique est disposé à l'intérieur du pack batterie, il est généralement en contact avec les modules électriques et il existe donc un risque de destruction des modules en cas de fuites du fluide caloporteur dans l'enceinte intérieure du pack batterie.When the thermal regulation device is placed inside the battery pack, it is generally in contact with the electrical modules and there is therefore a risk of destruction of the modules in the event of leakage of the heat transfer fluid in the internal enclosure of the battery pack. .

Un autre inconvénient de cette technique réside dans le fait que l'espace alloué à la réception des modules de batterie au sein du pack batterie est réduit du fait de la présence du dispositif de régulation thermique et du nombre de connexions fluidiques.Another drawback of this technique lies in the fact that the space allocated for receiving the battery modules within the battery pack is reduced due to the presence of the thermal regulation device and the number of fluid connections.

Ainsi, la puissance et l'autonomie électrique du véhicule ne sont pas maximisées.Thus, the power and the electric range of the vehicle are not maximized.

Par ailleurs, les boîtiers de protection sont généralement fabriqués en métal ou en aluminium, par exemple.In addition, protective cases are generally made of metal or aluminum, for example.

Bien que ce type de matériau assure une bonne tenue mécanique du boîtier, il présente un poids relativement important qui s'avère pénalisant dans l'optimisation des performances de la batterie d'un véhicule hybride ou électrique.Although this type of material ensures good mechanical strength of the housing, it has a relatively large weight which is detrimental in optimizing the performance of the battery of a hybrid or electric vehicle.

3. Résumé de l'invention3. Summary of the invention

La présente invention a pour objet de résoudre ces problèmes de l’état de l’art et propose un boîtier de protection d'au moins un module de batterie électrique comprenant au moins un élément de régulation thermique dudit au moins un module fabriqué dans un matériau thermiquement conducteur.The object of the present invention is to solve these problems of the state of the art and proposes a protective housing for at least one electric battery module comprising at least one thermal regulation element of said at least one module made of a material. thermally conductive.

Selon l'invention, le boîtier de protection est fabriqué dans un matériau composite, au moins une paroi dudit boîtier de protection portant sur sa surface intérieure ledit au moins un élément de régulation thermique.According to the invention, the protective case is made of a composite material, at least one wall of said protective case carrying on its inner surface said at least one thermal regulation element.

En outre, ledit au moins un élément de régulation thermique délimite seul, ou en combinaison avec ladite surface intérieure de ladite au moins une paroi, au moins un canal de circulation d’un fluide caloporteur.In addition, said at least one thermal regulation element delimits alone, or in combination with said interior surface of said at least one wall, at least one circulation channel for a heat transfer fluid.

L'invention propose ainsi un boîtier de protection pour modules de batterie d'un véhicule hybride ou électrique, qui assure deux fonctions, à savoir une fonction structurelle classique permettant d'assurer la protection des modules contre les chocs, et une fonction nouvelle de régulation thermique des modules de batterie disposés dans l’enceinte intérieure du boîtier.The invention thus provides a protective case for battery modules of a hybrid or electric vehicle, which performs two functions, namely a conventional structural function making it possible to protect the modules against shocks, and a new regulation function. thermal modules of the battery arranged in the inner enclosure of the housing.

Le boîtier de protection, qui est fabriqué en matériau composite, présente une rigidité et une tenue mécanique suffisantes pour protéger les modules de batterie logés en son sein, son poids étant optimisé par rapport aux boîtiers de l’art antérieur en métal.The protective case, which is made of composite material, has sufficient rigidity and mechanical strength to protect the battery modules housed therein, its weight being optimized compared to the prior art metal cases.

Un ou plusieurs éléments de régulation thermique, fabriqués dans un matériau thermiquement conducteur, sont situés à l'intérieur du boîtier de protection, contre une ou plusieurs parois (paroi de fond, parois latérales,...) du boîtier de protection.One or more thermal regulation elements, made of a thermally conductive material, are located inside the protective housing, against one or more walls (bottom wall, side walls, etc.) of the protective housing.

Ces éléments de régulation thermique comprennent ou forment avec la ou les parois du boîtier de protection, des canaux de circulation d'un fluide caloporteur permettant de réguler la température des modules de batterie, ces derniers étant en contact thermique avec les éléments de régulation thermique.These thermal regulation elements comprise or form, with the wall or walls of the protective housing, circulation channels for a heat transfer fluid making it possible to regulate the temperature of the battery modules, the latter being in thermal contact with the thermal regulation elements.

Ainsi, le boîtier intègre, dans une ou plusieurs de ces parois, des zones d'échanges thermiques qui permettent de réguler la température des modules de batterie électrique.Thus, the housing incorporates, in one or more of these walls, heat exchange zones which make it possible to regulate the temperature of the electric battery modules.

n'est donc plus nécessaire d'ajouter un dispositif de régulation thermique à l'intérieur ou à l'extérieur du boîtier de protection puisqu'il est d'ores et déjà intégré à une ou plusieurs parois du boîtier, du côté intérieur de ce dernier.it is therefore no longer necessary to add a thermal regulation device inside or outside the protective box since it is already integrated into one or more walls of the box, on the inside of this latest.

L'espace interne du boîtier de protection est ainsi totalement alloué à la réception de modules de batterie, ce qui permet, pour un boîtier de protection de dimensions égales à l’art antérieur, de recevoir un plus grand nombre de modules de batterie et donc de maximiser l'autonomie et la puissance électrique du véhicule.The internal space of the protective housing is thus completely allocated for the reception of battery modules, which allows, for a protective housing of dimensions equal to the prior art, to receive a larger number of battery modules and therefore to maximize the vehicle's range and electrical power.

En outre, les connexions fluidiques et les risques de fuite de fluide caloporteur sont minimisés.In addition, fluid connections and the risk of heat transfer fluid leakage are minimized.

Selon un aspect particulier de l'invention, ladite au moins une paroi dudit boîtier de protection présente au moins une rainure, ladite au moins une rainure étant fermée par ledit au moins un élément de régulation thermique pour délimiter ledit au moins un canal de circulation.According to a particular aspect of the invention, said at least one wall of said protective housing has at least one groove, said at least one groove being closed by said at least one thermal regulation element to delimit said at least one circulation channel.

Ainsi, au moins une paroi du boîtier de protection est préformée de sorte à y ménager une ou plusieurs rainures parallèles destinées à être fermées par le ou les éléments de régulation thermique afin de délimiter les canaux de circulation du fluide caloporteur.Thus, at least one wall of the protective housing is preformed so as to provide there one or more parallel grooves intended to be closed by the thermal regulation element (s) in order to delimit the circulation channels of the heat transfer fluid.

Les canaux de circulation du fluide caloporteur sont donc intégrés au boîtier de protection.The heat transfer fluid circulation channels are therefore integrated into the protective housing.

Selon un autre aspect particulier de l’invention, ledit au moins un élément de régulation thermique se présente sous la forme d'une plaque recouvrant et fermant ladite au moins une rainure.According to another particular aspect of the invention, said at least one thermal regulation element is in the form of a plate covering and closing said at least one groove.

Ainsi, les canaux sont délimités par la mise en œuvre d'une simple paroi ou plaque qui vient fermer les rainures ménagées sur la surface intérieure de la paroi du boîtier de protection.Thus, the channels are delimited by the implementation of a single wall or plate which comes to close the grooves formed on the inner surface of the wall of the protective housing.

Préférentiellement, les rainures présentent toutes la même profondeur (ou hauteur) de sorte que l'élément de régulation thermique, qui est une tôle plane, vienne en contact avec les sommets séparant deux rainures adjacentes et sur les surface planes de la paroi situées de part et d'autre des rainures.Preferably, the grooves all have the same depth (or height) so that the thermal regulation element, which is a flat sheet, comes into contact with the vertices separating two adjacent grooves and on the flat surfaces of the wall situated on the opposite side. and other of the grooves.

Une telle technique est simple à mettre en œuvre et peu coûteuse.Such a technique is simple to implement and inexpensive.

Selon encore un autre aspect particulier de l'invention, ledit au moins un élément de régulation thermique est solidarisé à ladite au moins une paroi du boîtier par soudage ou par coliage.According to yet another particular aspect of the invention, said at least one thermal regulation element is secured to said at least one wall of the housing by welding or by bonding.

Ces techniques de solidarisation du ou des éléments de régulation thermique sur la ou les parois du boîtier sont simples à mettre en œuvre et permettent d'assurer une bonne tenue mécanique de l'ensemble.These joining techniques of the thermal regulation element (s) on the wall (s) of the housing are simple to implement and make it possible to ensure good mechanical strength of the assembly.

En outre, l’étanchéité entre deux canaux de circulation adjacents ainsi qu'entre les canaux de circulation et l'intérieur du boîtier de protection sont également optimales.In addition, the seal between two adjacent circulation channels and between the circulation channels and the interior of the protective housing are also optimal.

Selon un aspect particulier de l'invention, ledit au moins un élément de régulation thermique est solidarisé à ladite au moins une paroi du boîtier de protection par migration de matière de ladite au moins une paroi vers ledit au moins un élément de régulation thermique.According to a particular aspect of the invention, said at least one thermal regulation element is secured to said at least one wall of the protective housing by migration of material from said at least one wall towards said at least one thermal regulation element.

Une telle technique de solidarisation permet d'assurer une très forte adhésion entre les éléments de régulation thermique et la ou les parois du boîtier de protection.Such a joining technique ensures very strong adhesion between the thermal regulation elements and the wall or walls of the protective housing.

Ainsi, la tenue mécanique de l'élément de régulation thermique sur la paroi intérieure du boîtier de protection est optimale.Thus, the mechanical strength of the thermal regulation element on the inner wall of the protective housing is optimal.

Selon un aspect particulier de l'invention, au moins un élément de liaison est surmoulé au niveau des extrémités dudit au moins un élément de régulation thermique, ledit au moins un élément de liaison étant solidarisé à ladite au moins une paroi dudit boîtier de protection par soudage ou par collage.According to a particular aspect of the invention, at least one connecting element is molded at the ends of said at least one thermal regulation element, said at least one connecting element being secured to said at least one wall of said protective housing by welding or gluing.

Cette technique de solidarisation des éléments de régulation thermique sur la ou les surfaces intérieures de la paroi du boîtier met en œuvre des éléments de liaison qui sont surmoulés sur les éléments de régulation thermique puis solidarisés, par collage, à la paroi du boîtier de protection.This technique of joining the thermal regulation elements to the interior surface or surfaces of the wall of the housing uses connecting elements which are overmolded onto the thermal regulation elements and then joined, by gluing, to the wall of the protective housing.

Plus précisément, un élément de régulation thermique est mis en œuvre face à chaque rainure pour fermer cette dernière.More specifically, a thermal regulation element is implemented opposite each groove to close the latter.

Chaque bord longitudinal d'un élément de régulation thermique comprend un élément de liaison qui permet de solidariser l'élément de régulation thermique entre deux bords d'une rainure.Each longitudinal edge of a thermal regulation element comprises a connecting element which makes it possible to secure the thermal regulation element between two edges of a groove.

Selon un aspect particulier de l'invention, ledit au moins un élément de régulation thermique comprend une plaque portant au moins un tube délimitant un canal de circulation.According to a particular aspect of the invention, said at least one thermal regulation element comprises a plate carrying at least one tube delimiting a circulation channel.

Un tel élément de régulation thermique délimite à lui seul les canaux de circulation du fluide caloporteur.Such a thermal regulation element alone delimits the circulation channels of the heat transfer fluid.

De préférence, l'élément de régulation thermique est fabriqué par extrusion.Preferably, the thermal control element is manufactured by extrusion.

Selon un autre aspect particulier de l'invention, au moins une paroi dudit boîtier de protection présente une forme correspondante à celle dudit au moins un élément de régulation thermique qui est obtenue par formage contre ledit au moins un élément de régulation thermique.According to another particular aspect of the invention, at least one wall of said protective housing has a shape corresponding to that of said at least one thermal regulation element which is obtained by forming against said at least one thermal regulation element.

Selon encore un autre aspect particulier de l'invention, des cavités sont ménagées entre la surface extérieure dudit au moins un élément de régulation thermique et la surface intérieure de ladite au moins une paroi du boîtier, la solidarisation dudit au moins un élément de régulation thermique avec ladite au moins une paroi du boîtier étant réalisée par remplissage desdites cavités par une résine.According to yet another particular aspect of the invention, cavities are formed between the external surface of said at least one thermal regulation element and the internal surface of said at least one wall of the housing, the securing of said at least one thermal regulation element with said at least one wall of the housing being produced by filling said cavities with a resin.

Le remplissage de cavités ménagées entre le ou les éléments de régulation thermique et la surface intérieure des rainures de la paroi permet, après solidification de la résine, d'assurer une excellente tenue mécanique et donc une solidarisation optimale du ou des éléments de régulation thermique avec la ou les parois du boîtier de protection.The filling of cavities formed between the thermal regulation element (s) and the interior surface of the grooves of the wall makes it possible, after solidification of the resin, to ensure excellent mechanical strength and therefore optimal securing of the thermal regulation element (s) with the wall or walls of the protective housing.

De préférence, le remplissage des cavités est réalisé par écoulement ou injection de résine.Preferably, the filling of the cavities is carried out by flow or injection of resin.

Selon un aspect particulier de l'invention, le boîtier de protection, et notamment ses parois, est fabriquée en composite plastique.According to a particular aspect of the invention, the protective housing, and in particular its walls, is made of plastic composite.

Il peut s'agir d'un polymère renforcé de fibres de carbone ou bien de fibres de verre.It may be a polymer reinforced with carbon fibers or else glass fibers.

Un tel composite plastique assure une bonne tenue mécanique du boîtier de protection pour un faible coût.Such a plastic composite ensures good mechanical strength of the protective housing at a low cost.

L'invention propose en outre un pack batterie pour véhicule hybride ou électrique comprenant un boîtier de protection tel que décrit précédemment, dans lequel est logé au moins un module de batterie électrique.The invention further provides a battery pack for a hybrid or electric vehicle comprising a protective case as described above, in which is housed at least one electric battery module.

4. Figures4. Figures

D'autres caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement à la lecture de la description détaillée suivante de modes de réalisation particuliers de l'invention, donnés à titres de simples exemples illustratifs et non limitatifs, et des dessins annexés, parmi lesquels :Other characteristics and advantages will appear more clearly on reading the following detailed description of particular embodiments of the invention, given by way of simple illustrative and nonlimiting examples, and of the appended drawings, among which:

la figure 1 est une vue en coupe partielle d’un boîtier de protection d'un pack batterie selon un premier mode de réalisation de l'invention ;Figure 1 is a partial sectional view of a protective housing of a battery pack according to a first embodiment of the invention;

la figure 2 est une vue en coupe partielle d'un boîtier de protection d’un pack batterie selon un deuxième mode de réalisation de l'invention ;Figure 2 is a partial sectional view of a protective housing of a battery pack according to a second embodiment of the invention;

la figure 3 est une vue en coupe partielle d'un boîtier de protection d'un pack batterie selon un troisième mode de réalisation de l’invention ;Figure 3 is a partial sectional view of a protective casing of a battery pack according to a third embodiment of the invention;

la figure 4 est une vue de détail du boîtier de protection de la figure 3 ; la figure 5 est une vue en coupe partielle d'un boîtier de protection d'un pack batterie selon un quatrième mode de réalisation de l'invention ;Figure 4 is a detail view of the protective housing of Figure 3; Figure 5 is a partial sectional view of a protective housing of a battery pack according to a fourth embodiment of the invention;

les figures 6A à 6D détaillent les étapes d'obtention du boîtier de protection de la figure 5.FIGS. 6A to 6D detail the steps for obtaining the protective box of FIG. 5.

5. Description détaillée de modes de réalisation5. Detailed description of embodiments

Les éléments identiques sur les différentes figures, portent les mêmes références.Identical elements in the different figures have the same references.

Le boîtier de protection de modules de batterie électrique de l'invention est fabriqué en matériau composite et porte, sur une ou plusieurs de ces parois intérieures, des éléments de régulation thermique, ou éléments d'échange thermique, fabriqués en matériau thermiquement conducteur.The protective casing of electric battery modules of the invention is made of composite material and carries, on one or more of these interior walls, thermal regulation elements, or heat exchange elements, made of thermally conductive material.

Ces éléments de régulation thermique délimitent, seul ou en combinaison avec les parois du boîtier, des canaux de circulation d'un fluide caloporteur permettant des échanges thermiques avec les modules de batterie disposés dans l'enceinte du boîtier pour réguler leur température.These thermal regulation elements delimit, alone or in combination with the walls of the housing, circulation channels for a heat transfer fluid allowing thermal exchanges with the battery modules arranged in the enclosure of the housing to regulate their temperature.

Selon l'invention, un tel boîtier de protection assure une fonction structurelle classique permettant de protéger les modules de batterie de l'environnement extérieur au boîtier, et une fonction additionnelle de régulation thermique, notamment de refroidissement, des modules logés dans le boîtier.According to the invention, such a protective housing provides a conventional structural function making it possible to protect the battery modules from the environment outside the housing, and an additional thermal regulation, in particular cooling, function of the modules housed in the housing.

La figure 1 est une vue en coupe partielle d'un boîtier B de protection selon un premier mode de réalisation de l'invention.Figure 1 is a partial sectional view of a protective housing B according to a first embodiment of the invention.

Des modules M de batterie sont logés dans le boîtier B de protection et régulés thermiquement par ce dernier.Battery modules M are housed in the protective box B and thermally regulated by the latter.

Pour ce faire, le boîtier B de protection présente au moins une paroi 1 double (la figure 1 n'illustre que la paroi double de fond du boîtier) constituée d'une première paroi, ou paroi extérieure, 10 et d'une deuxième paroi, ou paroi intérieure 11.To do this, the protective housing B has at least one double wall 1 (FIG. 1 only illustrates the double bottom wall of the housing) consisting of a first wall, or external wall, 10 and a second wall. , or inner wall 11.

Dans cet exemple, la paroi extérieure 10 est fabriqué en composite et est préformée (par moulage, par exemple) de sorte à présenter une section en créneaux de forme semi-hexagonale (visible sur la figure 1).In this example, the outer wall 10 is made of composite and is preformed (by molding, for example) so as to have a section in slots of semi-hexagonal shape (visible in FIG. 1).

Ainsi, la paroi extérieure 10 présente une pluralité de rainures 101 (deux, dans l’exemple illustré) qui s'étendent parallèlement les unes par rapport aux autres et dont l'ouverture est orientée vers l'intérieur du boîtier B.Thus, the outer wall 10 has a plurality of grooves 101 (two, in the example illustrated) which extend parallel to one another and whose opening is oriented towards the inside of the housing B.

La paroi intérieure 11, plane, est également fabriquée en composite et est destinée à être fixée sur la paroi extérieure 10.The inner wall 11, flat, is also made of composite and is intended to be fixed to the outer wall 10.

La paroi intérieure 11 s'étend en regard de la paroi extérieure 10, sauf au niveau des rainures 101.The inner wall 11 extends opposite the outer wall 10, except at the level of the grooves 101.

Les parois intérieure 11 et extérieure 10 sont solidarisées entre elles par soudage.The inner 11 and outer 10 walls are joined together by welding.

D'autres techniques de solidarisation peuvent être envisagées comme le collage, par exemple.Other joining techniques can be envisaged such as bonding, for example.

Selon l'invention, des éléments de régulation thermique 12 sont solidarisés à la paroi intérieure 11 de sorte à ce qu'ils s’étendent en vis-à-vis des rainures 101.According to the invention, thermal regulation elements 12 are secured to the inner wall 11 so that they extend opposite the grooves 101.

Les éléments de régulation thermique 12 sont fabriqués dans un matériau thermo-conducteur, de préférence en métal.The thermal regulation elements 12 are made of a thermally conductive material, preferably metal.

De préférence encore, les éléments de régulation thermique 12 sont fabriqués en aluminium.More preferably, the thermal regulation elements 12 are made of aluminum.

Dans cet exemple, un élément de régulation thermique 12 est disposé en vis-àvis de chacune des deux rainures 101 et se présente sous la forme d'une plaque emboutie.In this example, a thermal regulation element 12 is arranged opposite each of the two grooves 101 and is in the form of a stamped plate.

Ces éléments de régulation thermique 12 sont destinés à fermer les rainures 101 de la paroi extérieure 10 de sorte à délimiter des canaux 13 de circulation d'un fluide caloporteur dans de la double paroi 1 du boîtier de protection B.These thermal regulation elements 12 are intended to close the grooves 101 of the external wall 10 so as to delimit channels 13 for circulation of a heat transfer fluid in the double wall 1 of the protective housing B.

Les modules M de batterie logés dans le boîtier B de protection sont positionnés sur les éléments de régulation thermique 12, en contact thermique avec ces derniers, de sorte à assurer les échanges thermiques entre le fluide caloporteur circulant dans les canaux 13 et les modules M de batterie, et à réguler la température des modules M.The battery modules M housed in the protective housing B are positioned on the thermal regulation elements 12, in thermal contact with the latter, so as to ensure the heat exchanges between the heat transfer fluid circulating in the channels 13 and the modules M of battery, and to regulate the temperature of the M modules.

Dans cet exemple, les éléments de régulation thermique 12 sont solidarisés à la paroi intérieure 11 du boîtier B par des éléments de liaison 14 en plastique.In this example, the thermal regulation elements 12 are secured to the interior wall 11 of the housing B by connecting elements 14 made of plastic.

Pour ce faire, un premier élément de liaison 14 est surmoulé sur un bord longitudinal de la paroi intérieure 11 et sur un bord longitudinal d'un premier élément de régulation thermique 12.To do this, a first connecting element 14 is molded onto a longitudinal edge of the inner wall 11 and onto a longitudinal edge of a first thermal regulation element 12.

Un deuxième élément de liaison 14 est surmoulé sur l’autre bord longitudinal du premier élément de régulation thermique 12 et sur un bord longitudinal d'un deuxième élément de régulation thermique 12.A second connecting element 14 is molded onto the other longitudinal edge of the first thermal regulation element 12 and onto a longitudinal edge of a second thermal regulation element 12.

Enfin, un troisième élément de liaison 14 est surmoulé sur l’autre bord longitudinal du deuxième élément de régulation thermique 12 et sur un bord longitudinal de la paroi intérieure 11Finally, a third connecting element 14 is molded onto the other longitudinal edge of the second thermal regulation element 12 and onto a longitudinal edge of the inner wall 11

Les éléments de liaison 14 sont ensuite solidarisés par collage, ou soudage, sur la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10.The connecting elements 14 are then secured by gluing, or welding, to the interior surface 100 of the exterior wall 10.

Ainsi, les éléments de liaison 14 permettent d'une part, de solidariser les éléments de régulation thermique 12 entre eux et à la paroi intérieure 11, et d'autre part de solidariser les éléments de régulation thermique 12 à la paroi extérieure 10, notamment sur les bords 103 des rainures 101, comme illustré sur la figure 1.Thus, the connecting elements 14 allow on the one hand, to secure the thermal regulation elements 12 to each other and to the inner wall 11, and on the other hand to secure the thermal regulation elements 12 to the outer wall 10, in particular on the edges 103 of the grooves 101, as illustrated in FIG. 1.

Après solidarisation de l'élément de liaison 14 sur la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10 du boîtier B, l'étanchéité entre deux canaux 13 de circulation, et entre les canaux 13 de circulation et l'intérieur du boîtier B de protection, est assurée de façon optimale.After the connecting element 14 has been secured to the inner surface 100 of the outer wall 10 of the housing B, the seal between two circulation channels 13, and between the circulation channels 13 and the interior of the protective housing B, is optimally assured.

Dès lors, les modules M de batterie sont protégés des risques de fuite du fluide caloporteur hors des canaux 13 de circulation.Consequently, the battery modules M are protected from the risks of leakage of the heat transfer fluid out of the circulation channels 13.

La figure 2 est une vue en coupe partielle d'un boîtier B de protection de modules M de batterie, selon un deuxième mode de réalisation de l'invention.Figure 2 is a partial sectional view of a housing B for protecting battery modules M, according to a second embodiment of the invention.

La paroi 1 du boîtier B de protection est formée par une paroi extérieure 10 en composite.The wall 1 of the protective housing B is formed by an outer wall 10 made of composite.

Cette paroi extérieure 10 est préformée de sorte à ce qu'elle présente une section de forme ondulée délimitant plusieurs rainures 101 parallèles (en l’occurrence deux dans cet exemple).This outer wall 10 is preformed so that it has a section of corrugated shape delimiting several parallel grooves 101 (in this case two in this example).

Dans ce deuxième mode de réalisation, l'élément de régulation thermique 12 se présente sous la forme d'une plaque fabriquée dans un matériau thermo-conducteur comme l'aluminium, par exemple.In this second embodiment, the thermal regulation element 12 is in the form of a plate made of a thermally conductive material such as aluminum, for example.

L'élément de régulation thermique 12 est disposé et solidarisé sur la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10, du côté intérieur du boîtier B, afin de fermer les rainures 101 pour délimiter des canaux 13 de circulation du fluide caloporteur.The thermal regulation element 12 is disposed and secured to the interior surface 100 of the exterior wall 10, on the interior side of the housing B, in order to close the grooves 101 to delimit channels 13 for circulation of the heat transfer fluid.

De préférence, les rainures 101 présentent la même profondeur/hauteur et l'élément de régulation thermique 12 se présente sous la forme d'une tôle plane.Preferably, the grooves 101 have the same depth / height and the thermal regulation element 12 is in the form of a flat sheet.

L'élément de régulation thermique 12 est solidarisé aisément sur la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10, au niveau de ses portions planes 102 situées de part et d'autres des rainures 101 ainsi qu’au niveau des sommets 103 séparant deux rainures 101 consécutives.The thermal regulation element 12 is easily secured to the inner surface 100 of the outer wall 10, at its flat portions 102 located on either side of the grooves 101 as well as at the vertices 103 separating two grooves 101 consecutive.

Dans cet exemple, l'élément de régulation thermique 12 est solidarisé à la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10 par collage.In this example, the thermal regulation element 12 is secured to the interior surface 100 of the exterior wall 10 by bonding.

La figure 3 est une vue en coupe partielle d'un boîtier B de protection de modules M de batterie, selon un troisième mode de réalisation de l'invention.Figure 3 is a partial sectional view of a housing B for protecting battery modules M, according to a third embodiment of the invention.

La paroi 1 du boîtier B de protection est formée par une paroi extérieure 10 en composite préformée présentant une section en créneaux de forme semi-hexagonale délimitant plusieurs rainures 101 parallèles (deux en l’occurrence sur cette vue).The wall 1 of the protective housing B is formed by an outer wall 10 of preformed composite having a section in slots of semi-hexagonal shape delimiting several grooves 101 parallel (two in this case in this view).

De façon similaire au deuxième mode de réalisation, l'élément de régulation thermique 12 se présente sous la forme d'une plaque fabriquée dans un matériau thermo-conducteur comme l'aluminium, par exemple.Similarly to the second embodiment, the thermal regulation element 12 is in the form of a plate made of a thermally conductive material such as aluminum, for example.

L'élément de régulation thermique 12 est disposé et fixé sur la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10 de sorte à fermer les rainures 101 pour délimiter des canaux 13 de circulation du fluide caloporteur.The thermal regulation element 12 is disposed and fixed on the internal surface 100 of the external wall 10 so as to close the grooves 101 to delimit channels 13 for circulation of the heat transfer fluid.

Pour ce faire, l'élément de régulation thermique 12 est solidarisé sur la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10 au niveau de ses portions planes 102 situées de part et d'autres des rainures 101 ainsi qu’au niveau des sommets 103 séparant deux rainures 101 consécutives.To do this, the thermal regulation element 12 is secured to the inner surface 100 of the outer wall 10 at its flat portions 102 located on either side of the grooves 101 as well as at the vertices 103 separating two 101 consecutive grooves.

La figure 4 est une vue de détail de la figure 3 illustrant la technique de solidarisation de l’élément de régulation thermique 12 sur la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10.FIG. 4 is a detailed view of FIG. 3 illustrating the technique for securing the thermal regulation element 12 on the internal surface 100 of the external wall 10.

Comme cela est visible, l'élément de régulation thermique 12 en aluminium présente des déformations 121, telles que des aspérités ou des microsillons, qui sont obtenues par l'application d'un traitement de surface sur la face de l'élément de régulation thermique 12 destinée à venir en contact avec la surface intérieure 100 de la paroi extérieure 10.As can be seen, the thermal regulation element 12 made of aluminum has deformations 121, such as asperities or microgrooves, which are obtained by the application of a surface treatment on the face of the thermal regulation element 12 intended to come into contact with the interior surface 100 of the exterior wall 10.

Ces déformations 121 sont destinées à être comblées par de la matière issue de la paroi extérieure 10 en composite.These deformations 121 are intended to be filled with material from the outer wall 10 made of composite.

Pour ce faire, la paroi extérieure 10 est chauffée puis pressée contre l'élément de régulation thermique 12 de façon à ce que de la matière de la paroi extérieure 10 migre et pénètre dans les déformations 121 pour permettre l'adhésion des deux parois entre elles.To do this, the outer wall 10 is heated and then pressed against the thermal regulation element 12 so that material from the outer wall 10 migrates and penetrates into the deformations 121 to allow the adhesion of the two walls to each other. .

En d’autres termes, de la matière de la paroi extérieure 10 se mélange avec de la matière de la paroi de l'élément de régulation thermique 12 de sorte à solidement lier ces parois entre elles.In other words, material from the outer wall 10 mixes with material from the wall of the thermal control element 12 so as to securely bond these walls together.

Cette technique de solidarisation est mise en œuvre sur les portions planes 102 de la surface intérieure 100 situées de part et d’autres des rainures 101, ainsi qu'au niveau de la surface du sommet 103 située entre deux rainures 101.This joining technique is implemented on the flat portions 102 of the interior surface 100 located on either side of the grooves 101, as well as at the surface of the apex 103 located between two grooves 101.

Les trois modes de réalisation décrits précédemment, en relation avec les figures 1 à 4, décrivent des éléments de régulation thermique 12 délimitant, en combinaison avec la paroi 1 du boîtier B de protection, des canaux 13 de circulation du fluide caloporteur.The three embodiments described above, in relation to FIGS. 1 to 4, describe thermal regulation elements 12 delimiting, in combination with the wall 1 of the protective housing B, channels 13 for circulation of the heat transfer fluid.

La figure 5 est une vue en coupe partielle d'un boîtier B de protection de modules M de batterie, selon un quatrième mode de réalisation de l'invention, comprenant une paroi 1, formée par une paroi extérieure 10 en composite, et un élément de régulation thermique 12 en aluminium obtenu par extrusion.FIG. 5 is a partial section view of a housing B for protecting battery modules M, according to a fourth embodiment of the invention, comprising a wall 1, formed by an outer wall 10 made of composite, and an element of thermal regulation 12 made of aluminum obtained by extrusion.

L'élément de régulation thermique 12 comprend une plaque 122, s'étendant horizontalement sur la figure 5 qui porte deux tubes 123 de section rectangulaire s'étendant parallèlement l'un à l'autre sur une face de la plaque 122.The thermal regulation element 12 comprises a plate 122, extending horizontally in FIG. 5 which carries two tubes 123 of rectangular section extending parallel to one another on one face of the plate 122.

Les tubes 123 délimitent des canaux 13 de circulation d'un fluide caloporteur de section rectangulaire.The tubes 123 delimit channels 13 for circulation of a heat transfer fluid of rectangular section.

Ainsi, dans ce quatrième mode de réalisation, l’élément de régulation thermique 12 délimite à lui seul les canaux 13 de circulation du fluide caloporteur.Thus, in this fourth embodiment, the thermal regulation element 12 alone delimits the channels 13 for circulation of the heat transfer fluid.

On note que les deux coins inférieurs des tubes 123 présentent chacun un rebord 124 qui s’étend parallèlement à la plaque 122.Note that the two lower corners of the tubes 123 each have a flange 124 which extends parallel to the plate 122.

Les figures 6A à 6D illustrent les étapes principales de fabrication du boîtier de protection B de la figure 5.FIGS. 6A to 6D illustrate the main stages in the manufacture of the protective housing B of FIG. 5.

Tout d'abord, on fournit une paroi extérieure 10 plane en composite et un élément de régulation thermique 12 obtenu par extrusion d'un matériau thermoconducteur, tel que de l'aluminium, et présentant une forme telle que décrite ci-dessus en relation avec la figure 5.First, there is provided a flat outer wall 10 of composite and a thermal regulation element 12 obtained by extrusion of a thermally conductive material, such as aluminum, and having a shape as described above in relation to Figure 5.

Ensuite, on chauffe la paroi extérieure 10, puis on la déforme, selon un procédé de formage classique.Then, the outer wall 10 is heated, then it is deformed, according to a conventional forming process.

Plus précisément, la paroi extérieure 10 est formée contre l’élément de régulation thermique 12 par l'application de deux forces opposées appliquées dans la direction des flèches Fl et F2 (visibles sur la figure 6A) jusqu'à ce qu'elle épouse les formes extérieures des tubes 123 et de la plaque 122 de l'élément de régulation thermique 12.More specifically, the outer wall 10 is formed against the thermal regulation element 12 by the application of two opposite forces applied in the direction of the arrows F1 and F2 (visible in FIG. 6A) until it matches the external shapes of the tubes 123 and of the plate 122 of the thermal regulation element 12.

Il est à noter que la plaque 122 de l'élément de régulation thermique 12 se retrouve en contact avec la paroi extérieure 10 après formage, comme illustré sur la 6B.It should be noted that the plate 122 of the thermal regulation element 12 is found in contact with the external wall 10 after forming, as illustrated in 6B.

La figure 6B montre également que la mise en œuvre des rebords 124 sur les tubes 123 ménage, après formage de la paroi extérieure 10 contre l'élément de régulation thermique 12, des cavités 125 entre la paroi extérieure 10 et l'élément de régulation thermique 12.FIG. 6B also shows that the implementation of the flanges 124 on the tubes 123 cleans, after forming the external wall 10 against the thermal regulation element 12, cavities 125 between the external wall 10 and the thermal regulation element 12.

Afin de solidariser l'élément de régulation thermique 12 et la paroi extérieure 10, les cavités 125 sont remplies par injection ou écoulement d'une résine 126 à travers ces dernières, comme visible sur la figure 6C.In order to secure the thermal regulation element 12 and the external wall 10, the cavities 125 are filled by injection or flow of a resin 126 through the latter, as visible in FIG. 6C.

Cette résine 126, après solidification, assure une liaison de bonne qualité entre la paroi 10 et l'élément de régulation thermique 12.This resin 126, after solidification, provides a good quality connection between the wall 10 and the thermal regulation element 12.

Ce quatrième mode de réalisation, dans lequel est mis en œuvre un élément de régulation thermique 12 obtenu par extrusion d'un matériau métallique sur lequel est ensuite formée une paroi en composite du boîtier B de protection, permet en outre d'augmenter la rigidité de boîtier B de protection.This fourth embodiment, in which a thermal regulation element 12 obtained by extrusion of a metallic material is used, on which a composite wall of the protective housing B is then formed, also makes it possible to increase the rigidity of protective housing B.

Autres aspects et variantesOther aspects and variants

L'invention propose ainsi d'intégrer les canaux 13 de circulation du fluide caloporteur dans une ou plusieurs parois horizontale(s) et/ou verticale(s) du boîtier B de protection dans lequel sont logés des modules M de batterie électrique.The invention thus proposes to integrate the channels 13 for circulation of the heat transfer fluid in one or more horizontal (s) and / or vertical (s) walls of the protective housing B in which the electric battery modules M are housed.

Ainsi, le boîtier B permet d'une part de protéger les modules M de batterie des chocs et d'autre part, de réguler la température des modules M de batterie logés dans le boîtier B grâce à la mise en œuvre de canaux 13 de circulation d'un fluide caloporteur intégrés à une ou plusieurs de ces parois.Thus, the housing B allows on the one hand to protect the battery modules M from shocks and on the other hand, to regulate the temperature of the battery modules M housed in the housing B by the use of circulation channels 13 of a heat transfer fluid integrated into one or more of these walls.

Les modes de réalisation décrits précédemment sont donnés à titre de simples exemples illustratifs et non limitatifs.The embodiments described above are given by way of simple illustrative and nonlimiting examples.

Bien que non décrite, une combinaison de certains de ces modes de réalisation entre eux ne peut être exclue.Although not described, a combination of some of these embodiments between them cannot be excluded.

Les figures n'illustrent qu'une seule paroi du boîtier B munie de canaux 13 de circulation, en l'occurrence la paroi de fond du boîtier B de protection.The figures illustrate only one wall of the housing B provided with circulation channels 13, in this case the bottom wall of the protective housing B.

On comprend aisément que de tels canaux 13 de circulation peuvent être mis en œuvre sur une seule ou plusieurs des parois du boîtier B.It is easily understood that such circulation channels 13 can be implemented on one or more of the walls of the housing B.

Les canaux 13 peuvent être ménagés dans les parois latérales et/ou le couvercle du boîtier B de protection.The channels 13 can be provided in the side walls and / or the cover of the protective housing B.

Il est à noter que les modules M de batterie sont en contact thermique direct avec les éléments de régulation thermique 12 afin d'optimiser les échanges thermiques entre le fluide caloporteur circulant dans les canaux 13 et les modules M de batterie.It should be noted that the battery modules M are in direct thermal contact with the thermal regulation elements 12 in order to optimize the heat exchanges between the heat transfer fluid circulating in the channels 13 and the battery modules M.

Dans une variante, un matériau d'interface thermique peut être mis en œuvre entre les modules M et chacun des éléments de régulation thermique 12.In a variant, a thermal interface material can be used between the modules M and each of the thermal regulation elements 12.

Il est à noter également que les éléments de régulation thermique 12 peuvent se présenter sous la forme de tubes, de plaques, ou de toute autre forme offrant une planéité suffisante pour assurer un contact optimal avec les modules M de batterie électrique.It should also be noted that the thermal regulation elements 12 may be in the form of tubes, plates, or any other form offering sufficient flatness to ensure optimal contact with the modules M of electric battery.

L’alimentation des canaux 13 de circulation en fluide caloporteur peut se faire par le biais de tubulures internes ou externes au boîtier B, ou bien au moyen de canaux d'alimentation formés directement dans les parois du boîtier B de protection.The supply of the circulation channels 13 with heat transfer fluid can be done by means of pipes internal or external to the housing B, or else by means of supply channels formed directly in the walls of the protective housing B.

Ces canaux 13 et tubulures font partie d'une boucle de régulation thermique des batteries du véhicule.These channels 13 and pipes form part of a thermal regulation loop of the vehicle batteries.

Les parois du boîtier B de protection sont fabriquées dans un matériau composite, tel qu'un composite plastique, ce matériau présentant une bonne tenue/résistance mécanique pour un poids optimal.The walls of the protective housing B are made of a composite material, such as a plastic composite, this material having good strength / mechanical strength for optimal weight.

Ainsi, les parois du boîtier B de protection en composite assurent une bonne protection des modules M de batterie logés dans ce dernier contre les chocs (crash).Thus, the walls of the composite protective casing B provide good protection of the battery modules M housed therein against impact (crash).

Le composite utilisé pour fabriquer les parois du boîtier de protection peut être un polymère à renfort de fibres de carbone ou de fibres de verre, par exemple.The composite used to manufacture the walls of the protective housing can be a polymer reinforced with carbon fibers or glass fibers, for example.

Les éléments de régulation thermique 12 sont fabriqués dans un matériau thermo-conducteur de sorte à optimiser les échanges thermiques entre les modules M de batterie et le fluide caloporteur circulant dans les canaux 13 intégré au boîtier B.The thermal regulation elements 12 are made of a thermally conductive material so as to optimize the heat exchanges between the battery modules M and the heat transfer fluid circulating in the channels 13 integrated into the housing B.

De préférence, les éléments de régulation thermique 12 sont fabriqués en métal, et plus particulièrement en aluminium, pour des questions de poids, de conduction thermique et de facilité d'assemblage.Preferably, the thermal regulation elements 12 are made of metal, and more particularly of aluminum, for reasons of weight, thermal conduction and ease of assembly.

Il a été décrit plusieurs techniques de solidarisation de la paroi extérieure 10 avec les éléments de régulation thermique 12, à savoir le soudage, le collage, le remplissage de cavités par une résine ou bien la migration de matière entre la paroi extérieure et l'élément de régulation thermique pour permettre leur solidarisation.Several techniques have been described for securing the external wall 10 with the thermal regulation elements 12, namely welding, bonding, filling cavities with a resin or else material migration between the external wall and the element. thermal regulation to allow their joining.

D'autres techniques permettant cette solidarisation tout en garantissant une bonne étanchéité peuvent être mises en œuvre sans s'écarter du principe général de l'invention.Other techniques allowing this joining while guaranteeing a good seal can be implemented without departing from the general principle of the invention.

Par ailleurs, la forme des rainures 101 n’est pas limitée à une forme en créneaux ou en vagues.Furthermore, the shape of the grooves 101 is not limited to a niche or wave shape.

On comprend bien évidemment que d'autres formes de rainures 101 peuvent être mises en œuvre.It is of course understood that other forms of grooves 101 can be implemented.

Claims (11)

REVENDICATIONS 1. Boîtier (B) de protection d'au moins un module (M) de batterie électrique comprenant au moins un élément de régulation thermique (12) dudit au moins un module (M) fabriqué dans un matériau thermiquement conducteur, caractérisé en ce que le boîtier (B) de protection est fabriqué dans un matériau composite, au moins une paroi (1) dudit boîtier (B) de protection portant sur sa surface intérieure (100) ledit au moins un élément de régulation thermique (12), ledit au moins un élément de régulation thermique (12) délimitant seul, ou en combinaison avec ladite surface intérieure (100) de ladite au moins une paroi (1), au moins un canal (13) de circulation d'un fluide caloporteur.1. Housing (B) for protecting at least one electric battery module (M) comprising at least one thermal regulation element (12) of said at least one module (M) made of a thermally conductive material, characterized in that the protective housing (B) is made of a composite material, at least one wall (1) of said protective housing (B) bearing on its internal surface (100) said at least one thermal regulation element (12), said at at least one thermal regulation element (12) delimiting alone, or in combination with said interior surface (100) of said at least one wall (1), at least one channel (13) for circulation of a heat transfer fluid. 2. Boîtier (B) de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite au moins une paroi (1) dudit boîtier (B) de protection présente au moins une rainure (101), ladite au moins une rainure (101) étant fermée par ledit au moins un élément de régulation thermique (12) pour délimiter ledit au moins un canal (13) de circulation.2. Protective housing (B) according to claim 1, characterized in that said at least one wall (1) of said protective housing (B) has at least one groove (101), said at least one groove (101) being closed by said at least one thermal regulation element (12) to delimit said at least one circulation channel (13). 3. Boîtier (B) de protection selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de régulation thermique (12) se présente sous la forme d’une plaque fermant ladite au moins une rainure (101).3. Protective housing (B) according to claim 2, characterized in that said at least one thermal regulation element (12) is in the form of a plate closing said at least one groove (101). 4. Boîtier (B) de protection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de régulation thermique (12) est solidarisé à ladite au moins une paroi (1) du boîtier (B) par soudage ou par collage.4. Housing (B) protection according to one of claims 1 to 3, characterized in that said at least one thermal regulation element (12) is secured to said at least one wall (1) of the housing (B) by welding or gluing. 5. Boîtier (B) de protection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de régulation thermique (12) est solidarisé à ladite au moins une paroi (1) du boîtier (B) de protection par migration de matière de ladite au moins une paroi (1) vers ledit au moins un élément de régulation thermique (12).5. Housing (B) protection according to one of claims 1 to 3, characterized in that said at least one thermal regulation element (12) is secured to said at least one wall (1) of the housing (B) of protection by material migration from said at least one wall (1) to said at least one thermal regulation element (12). 6. Boîtier (B) de protection selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'au moins un élément de liaison (14) est surmoulé au niveau des extrémités dudit au moins un élément de régulation thermique (12), ledit au moins un élément de liaison (14) étant solidarisé à ladite au moins une paroi (1) dudit boîtier (B) de protection par soudage ou par collage.6. Protective housing (B) according to one of claims 1 to 3, characterized in that at least one connecting element (14) is molded at the ends of said at least one thermal regulation element (12), said at least one connecting element (14) being secured to said at least one wall (1) of said protective housing (B) by welding or by bonding. 7. Boîtier (B) de protection selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit au moins un élément de régulation thermique (12) comprend une plaque (122) portant au moins un tube (123) délimitant un canal (13) de circulation.7. Protective housing (B) according to claim 1, characterized in that said at least one thermal regulation element (12) comprises a plate (122) carrying at least one tube (123) delimiting a circulation channel (13) . 8. Boîtier (B) de protection selon la revendication 7, caractérisé en ce qu'au moins 5 une paroi (1) dudit boîtier (B) de protection présente une forme correspondante à celle dudit au moins un élément de régulation thermique (12) obtenue par formage contre ledit au moins un élément de régulation thermique (12).8. Protective case (B) according to claim 7, characterized in that at least one wall (1) of said protective case (B) has a shape corresponding to that of said at least one thermal regulation element (12) obtained by forming against said at least one thermal regulation element (12). 9. Boîtier (B) de protection selon la revendication 8, caractérisé en ce que des cavités (125) sont ménagées entre la surface extérieure dudit au moins un élément de9. Protective housing (B) according to claim 8, characterized in that cavities (125) are formed between the outer surface of said at least one element 10 régulation thermique et la surface intérieure (100) de ladite au moins une paroi (1) du boîtier (B), la solidarisation dudit au moins un élément de régulation thermique (12) avec ladite au moins une paroi (1) du boîtier (B) étant réalisée par remplissage desdites cavités (125) par une résine (126).10 thermal regulation and the internal surface (100) of said at least one wall (1) of the housing (B), the joining of said at least one thermal regulation element (12) with said at least one wall (1) of the housing ( B) being produced by filling said cavities (125) with a resin (126). 10. Pack batterie pour véhicule hybride ou électrique comprenant un boîtier (B) de10. Battery pack for hybrid or electric vehicle including a box (B) of 15 protection selon l’une des revendications 1 à 9, dans lequel est logé au moins un module (M) de batterie électrique.15 protection according to one of claims 1 to 9, in which is housed at least one module (M) of electric battery.
FR1759279A 2017-10-04 2017-10-04 PROTECTION BOX FOR A BATTERY PACK INTEGRATING CHANNELS FOR CIRCULATION OF A HEAT TRANSFER FLUID Active FR3071959B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759279A FR3071959B1 (en) 2017-10-04 2017-10-04 PROTECTION BOX FOR A BATTERY PACK INTEGRATING CHANNELS FOR CIRCULATION OF A HEAT TRANSFER FLUID
PCT/FR2018/052436 WO2019069020A1 (en) 2017-10-04 2018-10-03 Protective housing for a battery pack integrating circulation channels for a heat-transfer fluid

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
FR1759279 2017-10-04
FR1759279A FR3071959B1 (en) 2017-10-04 2017-10-04 PROTECTION BOX FOR A BATTERY PACK INTEGRATING CHANNELS FOR CIRCULATION OF A HEAT TRANSFER FLUID

Publications (2)

Publication Number Publication Date
FR3071959A1 true FR3071959A1 (en) 2019-04-05
FR3071959B1 FR3071959B1 (en) 2021-02-19

Family

ID=60923649

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
FR1759279A Active FR3071959B1 (en) 2017-10-04 2017-10-04 PROTECTION BOX FOR A BATTERY PACK INTEGRATING CHANNELS FOR CIRCULATION OF A HEAT TRANSFER FLUID

Country Status (2)

Country Link
FR (1) FR3071959B1 (en)
WO (1) WO2019069020A1 (en)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3100928B1 (en) * 2019-09-13 2022-12-30 Renault Sas Cooled storage battery
DE102020107366A1 (en) 2020-03-18 2021-09-23 Audi Aktiengesellschaft Battery housing for a traction battery of a motor vehicle, a corresponding traction battery and a method for producing a battery housing
CN112803093B (en) * 2021-01-06 2021-11-12 武汉理工大学 Power battery tray and manufacturing method thereof
US11745295B2 (en) * 2021-03-26 2023-09-05 Sogefi Air & Cooling Usa, Inc. Manufacture of heat exchangers via hybrid welding

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059955A1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Cooling plate manufacturing method for battery of e.g. fuel cell-vehicle, involves forming integrated cooling channel at lower part of cooling plate using non-cutting mechanical deformation, where lower part is made of metal
DE102008059952A1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Battery i.e. lithium ion battery, for use in e.g. electric vehicle, has cooling device with heat exchanger i.e. cooling plate, that contacts battery cells at contact points for heat exchange in electrically insulated manner
DE102015115875A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Cooling system for tempering a motor vehicle battery and method for operating a battery assembly

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102008059955A1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Cooling plate manufacturing method for battery of e.g. fuel cell-vehicle, involves forming integrated cooling channel at lower part of cooling plate using non-cutting mechanical deformation, where lower part is made of metal
DE102008059952A1 (en) * 2008-12-02 2010-06-10 Daimler Ag Battery i.e. lithium ion battery, for use in e.g. electric vehicle, has cooling device with heat exchanger i.e. cooling plate, that contacts battery cells at contact points for heat exchange in electrically insulated manner
DE102015115875A1 (en) * 2015-09-21 2017-03-23 Dr. Ing. H.C. F. Porsche Aktiengesellschaft Cooling system for tempering a motor vehicle battery and method for operating a battery assembly

Also Published As

Publication number Publication date
FR3071959B1 (en) 2021-02-19
WO2019069020A1 (en) 2019-04-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3776686B1 (en) Battery unit with integrated heat exchange zones
WO2019069020A1 (en) Protective housing for a battery pack integrating circulation channels for a heat-transfer fluid
WO2018104505A1 (en) Electrical energy storage device for a motor vehicle and attachment forming a portion of the housing of such an energy storage device
WO2021018961A1 (en) Battery cooling module and device, and corresponding battery
EP3621093A1 (en) Capacitive block comprising a heat sink
EP4089794A2 (en) Battery unit with integrated means for controlling or regulating temperature
WO2019069022A1 (en) Protective housing of a battery pack incorporating channels for transporting a heat-transfer fluid
FR3068773A1 (en) DEVICE FOR THERMALLY REGULATING BATTERY MODULES
FR3067171A1 (en) DEVICE FOR THERMALLY CONTROLLING ELECTRIC ENERGY STORAGE CELLS OF A LARGE SURFACE BATTERY PACK
FR3104830A1 (en) Compartment for equipment likely to emit heat
FR3104832A1 (en) Compartment for equipment likely to emit heat
WO2016156365A1 (en) Battery module, in particular for a motor vehicle, and corresponding heat exchanger for a battery module
WO2019150028A1 (en) Temperature control device forming the cover of a battery pack
WO2019234351A1 (en) Device for controlling the temperature of electrical energy storage cells of a large-area battery pack
FR3088144A1 (en) Battery box
FR3102550A1 (en) Plate heat exchanger comprising an electric heating element
FR3103967A1 (en) Cooling device comprising channels for circulating a cooling fluid
FR3075338A1 (en) THERMAL CONTROL DEVICE WITH PLATES FOR BATTERY MODULE
WO2023222439A1 (en) Device for thermally controlling a vehicle battery pack
WO2024056325A1 (en) Storage battery module, storage battery module assembly comprising such a module and associated motor vehicle
EP4360159A2 (en) Electronic system with sealing element
WO2023180030A1 (en) Thermal regulation device for an electrical energy storage member
FR3148120A1 (en) ELECTRICAL ENERGY STORAGE BATTERY SYSTEM INCLUDING A DEGASSING SAFETY SYSTEM
WO2019069021A1 (en) Battery pack protective casing incorporating a header
WO2020025869A1 (en) Element for the thermal regulation of an electrical component of a motor vehicle, liable to release heat as it operates

Legal Events

Date Code Title Description
PLSC Publication of the preliminary search report

Effective date: 20190405

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 3

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 4

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 5

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 6

PLFP Fee payment

Year of fee payment: 7