FR3091789A1 - Pack-batterie comprenant une pluralite d’accumulateurs relies electriquement entre eux et un systeme de circulation de fluide dielectrique assurant a la fois le refroidissement des accumulateurs et leur serrage - Google Patents

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Abstract

Pack-batterie comprenant une pluralité d’accumulateurs reliés électriquement entre eux et un système de circulation de fluide diélectrique assurant à la fois le refroidissement des accumulateurs et leur serrage Pack-batterie (P) comprenant : - une enveloppe étanche (10), délimitant un réservoir; - une pluralité d’accumulateurs électrochimiques (A1, A2…A8) comprenant chacun au moins une cellule électrochimique C formée d’ une cathode (2), d’une anode (3) et d’un électrolyte intercalé entre la cathode et l’anode, et un emballage (6) agencé pour contenir avec étanchéité la cellule électrochimique; - un circuit de fluide (20), configuré pour faire circuler un fluide diélectrique caloporteur à l’intérieur du réservoir, y compris dans les espaces entre les accumulateurs, le circuit de fluide comprenant au moins un moyen d’élévation du niveau de pression (23) appliqué par le fluide au sein du réservoir, de sorte à mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur par le fluide. Figure pour l’abrégé : Fig. 7

Description

PACK-BATTERIE COMPRENANT UNE PLURALITE D’ACCUMULATEURS RELIES ELECTRIQUEMENT ENTRE EUX ET UN SYSTEME DE CIRCULATION DE FLUIDE DIELECTRIQUE ASSURANT A LA FOIS LE REFROIDISSEMENT DES ACCUMULATEURS ET LEUR SERRAGE
La présente invention concerne le domaine des accumulateurs électrochimiques, et plus particulièrement à des accumulateurs métal-ion.
Plus particulièrement, l’invention a trait à un pack-batterie comprenant une pluralité d’accumulateurs et un système de circulation de fluide diélectrique garantissant le refroidissement des accumulateurs.
L’invention vise en premier lieu à améliorer le serrage des accumulateurs au sein d’un pack-batterie, afin d’en augmenter sa durée de vie.
Bien que décrite en référence à un accumulateur Lithium-ion, l’invention s’applique à tout accumulateur électrochimique métal-ion, c’est-à-dire également
Sodium-ion, Magnésium-ion, Aluminium-ion…ou de manière plus générale à tout accumulateur électrochimique.
Un pack-batterie selon l’invention peut être embarqué ou stationnaire. Par exemple, les domaines des transports électriques et hybrides et les systèmes de stockage connectés au réseau peuvent être envisagés dans le cadre de l’invention.
Telle qu’illustrée schématiquement en figures 1 et 2, une batterie ou accumulateur lithium-ion comporte usuellement au moins une cellule électrochimique C constituée d'un constituant d'électrolyte 1 entre une électrode positive ou cathode 2 et une électrode négative ou anode 3, un collecteur de courant 4 connecté à la cathode 2, un collecteur de courant 5 connecté à 1' anode 3 et enfin, un emballage 6 agencé pour contenir la cellule électrochimique avec étanchéité tout en étant traversé par une partie des collecteurs de courant 4, 5.
L'architecture des batteries lithium-ion conventionnelles comporte une anode, une cathode et un électrolyte. Plusieurs types de géométrie d'architecture conventionnelle sont connus :
- une géométrie cylindrique telle que divulguée dans la demande de brevet
US 2006/0121348,
- une géométrie prismatique telle que divulguée dans les brevets US 7348098, US 7338733;
- une géométrie en empilement telle que divulguée dans les demandes de brevet US 2008/060189, US 2008/0057392, et brevet US 7335448.
Le constituant d'électrolyte 1 peut être de forme solide, liquide ou gel. Sous cette dernière forme, le constituant peut comprendre un séparateur en polymère, en céramique ou en composite microporeux imbibé d'électrolyte (s) organique (s) ou de type liquide ionique qui permet le déplacement de l'ion Lithium de la cathode à l'anode pour une charge et inversement pour une décharge, ce qui génère le courant. L'électrolyte est en général un mélange de solvants organiques, par exemple des carbonates dans lesquels est ajouté un sel de lithium typiquement LiPF6.
L'électrode positive ou cathode 2 est constituée de matériaux d'insertion du cation Lithium qui sont en général composite, comme LiFePO4, LiCoO2, LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2.
L'électrode négative ou anode 3 est très souvent constituée de carbone graphite ou en Li4TiO5O12(matériau titanate), éventuellement également à base de silicium ou de composite formé à base de silicium.
Le collecteur de courant 4 connecté à l'électrode positive est en général en aluminium.
Le collecteur de courant 5 connecté à l'électrode négative est en général en cuivre, en cuivre nickelé ou en aluminium.
Une batterie ou accumulateur lithium-ion peut comporter bien évidemment une pluralité de cellules électrochimiques qui sont empilées les unes sur les autres.
Traditionnellement, une batterie ou accumulateur Li-ion utilise un couple de matériaux à l’anode et à la cathode lui permettant de fonctionner à un niveau de tension élevé, typiquement égal à 3,6 Volt.
Selon le type d’application visée, on cherche à réaliser soit un accumulateur lithium-ion fin et flexible soit un accumulateur rigide : l’emballage est alors soit souple soit rigide et constitue dans ce dernier cas en quelque sorte un boitier.
Les emballages souples sont usuellement fabriqués à partir d’un matériau composite multicouches, constitué d’un empilement de couches d’aluminium recouvertes par un ou plusieurs film(s) en polymère laminés par collage.
Les emballages rigides sont quant à eux utilisés lorsque les applications visées sont contraignantes où l'on cherche une longue durée de vie, avec par exemple des pressions à supporter bien supérieures et un niveau d'étanchéité requis plus strict, typiquement inférieure à 10-8mbar.l/s, ou dans des milieux à fortes contraintes comme le domaine aéronautique ou spatial.
Aussi, à ce jour un emballage rigide utilisé est constitué d'un boitier métallique, typiquement en acier inoxydable (inox 316L ou inox 304) ou en aluminium (Al 1050 ou Al 3003), ou encore en titane. En outre, l’aluminium est généralement préféré pour son coefficient de conductivité thermique élevé comme expliqué ci-après.
La géométrie de la plupart des boitiers rigides d’emballages d’accumulateurs Li-ion est cylindrique, car la plupart des cellules électrochimiques des accumulateurs sont enroulées par bobinage selon une géométrie cylindrique autour d’un mandrin cylindrique. Des formes prismatiques de boitiers ont également déjà été réalisées par bobinage autour d’un mandrin prismatique.
La demande de brevet FR3004292 décrit l’utilisation de l’intérieur du mandrin en tant que lame d’air pour refroidir à cœur une cellule enroulée d’un accumulateur
métal-ion.
Un des types de boitier rigide de forme cylindrique, usuellement fabriqué pour un accumulateur Li-ion de forte capacité, est illustré en figure 3.
Un boitier rigide de forme prismatique est également montré en figure 4.
Le boitier 6 comporte une enveloppe latérale cylindrique 7, un fond 8 à une extrémité, un couvercle 9 à l’autre extrémité, le fond 8 et le couvercle 9 étant assemblés à l’enveloppe 7. Le couvercle 9 supporte les pôles ou bornes de sortie du courant 4, 5. Une des bornes de sortie (pôles), par exemple la borne positive 4 est soudée sur le couvercle 9 tandis que l’autre borne de sortie, par exemple la borne négative 5, passe à travers le couvercle 9 avec interposition d’un joint non représenté qui isole électriquement la borne négative 5 du couvercle.
Le type de boitier rigide largement fabriqué consiste également en un godet embouti et un couvercle, soudés entre eux sur leur périphérie. En revanche, les collecteurs de courant comprennent une traversée avec une partie faisant saillie sur le dessus du boitier et qui forme une borne aussi appelée pôle apparent de la batterie.
Un pack batterie P est constitué d’un nombre variable d’accumulateurs pouvant atteindre plusieurs milliers qui sont reliés électriquement en série ou en parallèle entre eux et généralement par des barres de connexion, appelées usuellement, busbars.
Un exemple de pack-batterie P est montré en figure 5. Ce pack est constitué de deux modules M1, M2 d’accumulateurs Li-ion A identiques et reliés entre eux en série, chaque module M1, M2 étant constitué de quatre rangées d’accumulateurs reliés en parallèle, chaque rangée étant constituée d’un nombre égal à six accumulateurs Li-ion.
Comme représenté, la connexion mécanique et électrique entre deux accumulateurs Li-ion d’une même rangée est réalisée par vissage de busbars B1, avantageusement en cuivre, reliant chacune une borne positive 4 à une borne négative 5. La connexion entre deux rangées d’accumulateurs en parallèle au sein d’un même module M1 ou M2 est assurée par un busbar B2, également avantageusement en cuivre. La connexion entre les deux modules M1, M2 est assurée par un busbar B2, également avantageusement en cuivre.
Dans le développement et la fabrication des batteries lithium-ion, pour chaque profil/nouvelle demande, quel que soit les acteurs du marché, cela nécessite des dimensionnements précis (architectures électriques série/parallèle, mécaniques, thermiques…) pour concevoir de manière optimale un pack batterie performant et sécuritaire.
Un système électrochimique lithium, que ce soit à l’échelle cellule, module ou pack, produit des réactions exothermiques quel que soit le profil de cyclage donné. Ainsi, à l’échelle d’un accumulateur unitaire, en fonction des chimies considérées, le fonctionnement optimal des accumulateurs lithium ion est limité dans une certaine gamme de température.
Un accumulateur électrochimique doit fonctionner dans une plage de température définie, typiquement généralement inférieure à 70°C à sa surface extérieure de boitier, sous peine de dégrader ses performances, voire même de le dégrader physiquement jusqu’à destruction. On peut citer pour exemple les accumulateurs lithium de chimie fer-phosphate qui ont une plage de fonctionnement comprise généralement entre -20 °C et
+60 °C. Au-delà de 60 °C, les matériaux peuvent subir des dégradations importantes réduisant les performances de la cellule. Au-delà d’une température dite d’emballement thermique pouvant être comprise entre 70°C et 110°C, il y a amorçage de réactions chimiques internes exothermiques. Lorsque l’accumulateur n’est plus capable d’évacuer suffisamment de chaleur, la température de la cellule augmente jusqu’à destruction, ce phénomène étant désigné usuellement sous l’appellation d’emballement thermique. Cet emballement peut être suivi d’une génération de gaz et d’explosion et/ou feu.
Egalement, le maintien d’une température inférieure à 70°C permet d’augmenter la durée de vie d’un accumulateur, car plus la température de fonctionnement d’un accumulateur est élevée, plus sa durée de vie sera diminuée.
En outre, certaines chimies d’accumulateurs requièrent une température de fonctionnement bien au-delà de la température ambiante et par conséquent, il s’avère nécessaire de réguler leur niveau de température par un préchauffage initial des accumulateurs, voire par un maintien en température permanent des accumulateurs.
Dans une batterie, ou pack-batterie à plusieurs accumulateurs Li-ion, la mise en série ou parallèle d’accumulateurs plus ou moins différents peut avoir des conséquences sur la performance résultante du pack.
Il est ainsi reconnu que dans un pack-batterie, par exemple de véhicule électrique, les dispersions de vieillissements peuvent être élevées en fonction par exemple de la position des accumulateurs, suite à des dissymétries de vieillissement entre les accumulateurs ou des différences d’utilisations (variations thermiques entre le cœur et les bords du pack, gradient de courant…).
Aussi, afin de limiter le vieillissement prématuré du pack, il est nécessaire d’optimiser la température de fonctionnement et la dispersion de température d’un accumulateur à l’autre. Un accumulateur (ou des accumulateurs) qui vieillit (vieillissent) plus vite que les autres peut (peuvent) avoir un impact direct sur les performances électriques du pack-batterie complet.
A l’échelle du module et du pack, typiquement en dessous de 0°C par exemple, il peut être nécessaire d’avoir recours à un BMS, afin de limiter la puissance demandée au pack afin d’éviter une dégradation des accumulateurs.
On rappelle ici que le BMS (acronyme anglais de «Battery Management System») est utilisé afin de protéger les éléments de facteurs augmentant leur dangerosité, tel des courants trop élevés, des potentiels non adaptés (trop élevés ou trop faibles), des températures limites et a donc notamment pour fonction d’arrêter les applications de courant dès l’atteinte de valeurs de tension seuil, i.e. une différence de potentiels entre les deux matériaux d’insertion actifs. Le BMS stoppe donc les applications de courant (charge, décharge) dès l’atteinte de tensions seuils.
Au-delà d’une température supérieure, typiquement de l’ordre 70°C, il convient également d’être vigilant car des réactions électrochimiques peuvent conduire à la destruction des accumulateurs unitaires et provoquer une propagation d’un défaut interne à l’accumulateur, généralement un court-circuit interne, qui peut conduire à l’extrême à l’explosion du pack. Dans ce cas, il est également nécessaire d’avoir recours au BMS, afin de protéger les accumulateurs.
La difficulté intervient pour assurer l’uniformité de la température au sein d’un pack-batterie.
Par conséquent, ces considérations thermiques imposent généralement une régulation de la température des accumulateurs d’un pack batterie.
Dans la littérature, les solutions divulguées pour tenter d’assurer une homogénéité de température au sein d’un pack-batterie peuvent être classées essentiellement en trois catégories.
La première catégorie concerne l’utilisation de plaques froides.
Le brevet US8609268 divulgue ainsi un système de plaque froide à l’intérieur duquel un fluide réfrigérant s’écoule, permettant de drainer la chaleur d’accumulateurs au contact de la plaque froide.
La demande de brevet WO2011/013997 propose des ailettes de refroidissement agencées à l’intérieur d’un empilement de cellules planes pour drainer la chaleur des cellules vers un fluide circulant en bas de l’empilement.
La deuxième catégorie concerne le refroidissement par matériau à changement de phase.
La troisième catégorie concerne les solutions où on fait circuler un fluide caloporteur (gazeux ou liquide) au sein d’un pack-batterie.
Le brevet US5320190 propose ainsi une circulation d’air pour refroidir un pack-batterie de véhicule, soit en utilisant directement l’air impactant le véhicule lors du roulage, soit en ayant recours à un ventilateur pour les phases en stationnement ou juste après le roulage.
Le brevet CN202259596U propose un pack-batterie qui intègre des distributeurs en air.
Dans la demande de brevet WO2012/165781, il est proposé un système de plaques de guidage d’air qui permet à priori de réduire l’écart de température entre des modules de batteries.
Un liquide de refroidissement peut être utilisé à la place de l’air. En effet, les notions de coût, d’encombrement et de masse supplémentaire peuvent être des facteurs prépondérants en fonction de l’application considérée.
Par exemple, un refroidissement par air est la solution la moins onéreuse puisque comme indiqué, elle consiste en une ventilation d’air forcée entre les accumulateurs. En revanche, les performances thermiques d’un refroidissement par air sont de faible qualité du fait du coefficient d’échange peu élevé et de la faible inertie thermique Ainsi, dans ce type de refroidissement, le premier accumulateur va s’échauffer malgré tout au contact de l’air et la température d’air va augmenter. Au passage du deuxième accumulateur, l’air est plus chaud et l’accumulateur est plus chaud que le premier. Au final, on peut donc obtenir des accumulateurs dont la température est inhomogène.
Les solutions par refroidissement liquide sont donc nettement plus efficaces en termes d’échanges thermiques: elles consistent en un refroidissement direct par conduction thermique à l’aide d’un liquide diélectrique.
Par exemple, la demande de brevet WO2008/156737 et le brevet US2013196184 proposent un système de canaux qui épousent chacun une partie de la périphérie de plusieurs accumulateurs cylindriques parallèles les uns aux autres. Un liquide caloporteur s’écoule à l’intérieur de ces canaux pour drainer la chaleur.
Le brevet US8877366 concerne une solution de refroidissement par liquide s’écoulant dans des tubulures externes qui refroidissent par conduction thermique. des ailettes insérées entre des accumulateurs.
Le brevet FR3010834 divulgue un dispositif de régulation thermique d’un pack batterie, comprenant un échangeur de chaleur à tubes au contact des accumulateurs au fond du carter (enveloppe) du pack-batterie.
En sus des considérations thermiques évoquées, les accumulateurs doivent parfois être mis en compression mécanique, afin de maximiser leur durée de vie.
En effet, il est connu qu’une bonne maitrise d’une force de compression appliquée aux cellules électrochimiques apporte un gain en durée de vie des cellules et du pack-batterie afférent.
Il est également connu qu’il existe une force de compression optimale pour les cellules permettant de maximiser leur durée de vie. Si la force de compression est réduite de 50% par rapport à la force de compression optimale, on constate généralement une hausse du vieillissement de l’ordre également de 50%.
De fait, une compression appliquée sur la plus grande surface active d’une cellule électrochimique limite la délamination de ses couches internes (électrodes, séparateur, couches actives) et donc permet un gain significatif de performances en durée de vie et en fonctionnement nominal.
Selon la forme des accumulateurs, la compression à appliquer revêt plus ou moins d’importance. Dans le cas d’accumulateur à géométrie prismatique avec un emballage souple ou rigide, il s’avère que la compression est primordiale.
On a représenté de manière schématique en figures 6A et 6B, les forces de compression F telles qu’elles doivent être mises en œuvre sur les faces principales d’un emballage souple ou rigide 6 d’un accumulateur Li-ion A afin de comprimer les différentes couches de la cellule électrochimique C.
Usuellement, la compression est appliquée au moyen de tirants mécaniques qui sont agencés autour des différents accumulateurs empilés par groupe. Le couple de serrage appliqué aux tirants détermine la force de compression appliquée sur les cellules.
Un inconvénient majeur des tirants mécaniques est qu’il est très difficile de maîtriser la force de compression au cours du fonctionnement des accumulateurs du pack-batterie, ainsi qu’au cours de leur vieillissement. En effet, lors de la charge et de la décharge des accumulateurs, et lors de leur vieillissement, ceux-ci ont tendance à subir des variations de volume par gonflement/dégonflement des cellules.
Ce phénomène de gonflement des cellules s’accentue avec leur vieillissement, ce qui entraîne une forte hausse de la force de compression à appliquer. De fait, cela dégrade la durée de vie des cellules et induit un surdimensionnement mécanique et de matière active.
Ainsi, de manière générale, usuellement, pour compenser cette dégradation prévisible, les fabricants conçoivent un pack-batterie surdimensionné pour assurer une performance déterminée en fin de vie. Par exemple, pour une performance en fin de vie d’un pack à 10Ah, typiquement au bout de 10ans, les concepteurs dimensionnent initialement un pack-batterie de 12Ah. Autrement dit, ils prévoient une marge de l’ordre de 20% pour compenser le vieillissement des cellules.
Le brevet US7858224B2 divulgue une solution mécanique alternative aux tirants mécaniques: la compression est assurée par le serrage de deux sangles disposées sur des plaques de compression de part et d’autres d’un empilement de cellules agencées côte à côte et séparées par des plaques d’entretoise à l’intérieur desquelles un fluide caloporteur circule. Ce dispositif de serrage par sangles et plaques de compression présente le même inconvénient majeur qu’un dispositif à tirants mécaniques.
Le brevet US6372377B1 divulgue un pack-batterie d’accumulateurs de type nickel-hydrure métallique Ni-MH, sous la forme d’un module d’accumulateurs empilés qui met en œuvre des barres métalliques positionnées le long des quatre côtés du module et sont soudées aux quatre coins du module où les barres se rencontrent, formant ainsi une bande continue autour du module. Ce dispositif de serrage par barres métalliques soudées ne permet pas de gestion de la compression dans le temps. En outre, la compression appliquée est uni-axiale.
Outre les inconvénients précités, toutes les solutions mécaniques proposées jusqu’à présent impliquent nécessairement le rajout de pièces mécaniques (plaques de compression, tirants, sangles, barres…), ce qui alourdit les pack-batteries et peut complexifier leur assemblage.
Il existe un besoin d’améliorer les solutions de compression des accumulateurs d’un pack-batterie, notamment afin d’augmenter la durée de vie de ce dernier et ce, tout en permettant de définir un pack modulaire optimisé en termes de puissance, encombrement et poids.
En outre, l’amélioration ne doit pas se faire au détriment du besoin de maitrise de la sécurité de fonctionnement de chaque accumulateur.
Le but de l’invention est de répondre au moins en partie à ce(s) besoin(s).
Pour ce faire, l’invention concerne, sous l’un de ses aspects, un pack-batterie comprenant :
- une enveloppe étanche, délimitant un réservoir;
- une pluralité d’accumulateurs électrochimiques comprenant chacun au moins une cellule électrochimique C formée d’une cathode, d’une anode et d’un électrolyte intercalé entre la cathode et l’anode, et un emballage agencé pour contenir avec étanchéité la cellule électrochimique;
- un circuit de fluide, configuré pour faire circuler un fluide diélectrique caloporteur à l’intérieur du réservoir, y compris dans les espaces entre les accumulateurs, le circuit de fluide comprenant au moins un moyen d’élévation du niveau de pression du fluide au sein du réservoir, de sorte à mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur par le fluide.
Ainsi, l’invention consiste à proposer une compression simultanée de l’ensemble des cellules électrochimiques d’accumulateurs d’un pack-batterie directement par l’intermédiaire du fluide diélectrique dont la fonction première est la gestion thermique du pack.
Autrement dit, le fluide diélectrique assure une double fonction, i.e. de gestion thermique du pack-batterie et de compression par pression fluidique des cellules électrochimiques qui le composent.
Autrement dit encore, grâce à l’invention, la thermique et la compression des accumulateurs d’un pack-batterie complet peuvent être contrôlées simultanément de manière précise et homogène, par l’intermédiaire d’un même moyen de régulation de pression appliquée par le fluide caloporteur au sein du réservoir étanche dans lequel le pack-batterie est immergé. En effet, le fluide diélectrique caloporteur applique une pression identique, quelle que soit sa valeur, en tout point de toutes les cellules électrochimiques du pack batterie.
Dans le cadre de l’invention, le fluide diélectrique peut être un gaz diélectrique ou un liquide diélectrique.
Deux alternatives peuvent être envisagées pour la mise en compression des cellules électrochimiques du pack.
La première consiste à réaliser une compression variable qui est passive, c’est-à-dire non pilotée, en utilisant un ou des matériaux qui se dilatent en fonction de différentes conditions au sein du réservoir et/ou des accumulateurs. Avantageusement, on peut mettre en œuvre en tant que fluide diélectrique ou non, un matériau qui gonfle au sein du volume du réservoir en fonction de la température et qui viendrait comprimer les cellules à température élevée, de préférence une cire thermo-dilatable pouvant être intégrée soit en tant que fluide diélectrique soit en tant que solide au sein d’un autre fluide diélectrique.
La deuxième alternative consiste à réaliser une compression active du fluide diélectrique.
Ainsi, selon cette alternative, la pression du fluide diélectrique peut être avantageusement mesurée grâce à un capteur de pression, et contrôlée par une unité électronique de contrôle de pression.
Le contrôle actif de la pression du fluide au sein du réservoir permet de gérer la compression des cellules électrochimiques, avantageusement en fonction de l’état de charge (SOC) et/ou d’au moins un état de vieillissement (état de santé (SOH) et/ou état de puissance (SOP)) de la pluralité d’accumulateurs, et/ou du mode d’utilisation du pack-batterie (température, courant…). Cela permet d’envisager un management actif pour optimiser la durée de vie des cellules électrochimiques et donc du pack batterie.
Par « état de vieillissement », on entend ici et dans le cadre de l’invention, l’état de santé, désigné usuellement sous son acronyme anglo-saxon SOH pour « State Of Health » et/ou l’état de puissance désigné usuellement sous son acronyme anglo-saxon SOP pour « State of Power ».
L’état de santé SOH est le rapport de la capacité disponible de l’accumulateur sur la capacité initiale de l’accumulateur. Le SOH est représentatif d’un état d’énergie de l’accumulateur et peut être estimé par différentes méthodes connues de l’état de l’art.
L’état de puissance SOP est dépendant du SOH et de la résistance interne de l’accumulateur. Le SOP est déterminé par évaluation de la capacité disponible et de la résistance interne de l’accumulateur.
A titre d’exemple avantageux, on peut mettre en œuvre une gestion de la pression adaptée au cours d’un cyclage des accumulateurs en fonction du niveau de leur SOC : les variations de pression peuvent être de l’ordre de quelques millibars.
Le pilotage de la compression peut être réalisé directement par le pilotage d’une pompe de compression dédiée.
Pour déterminer la pression optimale à appliquer, l’homme de l’art pourra procéder à des essais de durée de vie sur cellules électrochimiques comprimées au moyen d’un fluide diélectrique, tel qu’une huile, en faisant varier la pression, typiquement entre
1 et 20 bars.
L’invention apporte de nombreux avantages parmi lesquels on peut citer:
  • un gain en durée de vie d’un pack-batterie ;
  • un gain de masse d’un pack-batterie qui découle du gain en durée de vie. En effet, de manière générale, à ce jour, les concepteurs de pack-batterie ont pour tradition de surdimensionner les packs pour leur assurer une performance déterminée en fin de vie. Par exemple, pour une performance d’un pack-batterie de capacité en fin de vie, typiquement au bout de 10 ans de service, de l’ordre 10Ah, les concepteurs conçoivent un pack-batterie à l’origine d’une capacité de 12 Ah, soit une marge de surdimensionnement égale à 20% de marge pour compenser le vieillissement des cellules électrochimiques. Supprimer tout ou partie du surdimensionnement usuel, permet donc d’obtenir à moindre poids des performances de même ordre en fin de vie du pack.
  • un gain en masse par suppression des pièces mécaniques assurant habituellement la compression des cellules électrochimiques par des tirants mécaniques ou autres moyens (plaques de compression, sangles, …
  • un gain en sécurité de fonctionnement du pack-batterie. En effet, d’une part, la mise sous pression externe des cellules par le fluide diélectrique permet de retarder le moment de l’ouverture de l’évent de chacun des accumulateurs en cas d’emballement thermique de ce dernier. Cela laisse donc plus de temps pour la gestion de l’incident. D’autre part, la mesure d’une variation de pression de fluide qui est globale permet d’anticiper la détection d’un défaut d’une cellule électrochimique, plus rapidement que par une mesure classique par température liée à l’inertie. Par ailleurs, la mise en œuvre de l’invention permet une augmentation éventuelle du débit du fluide diélectrique au cours du temps via le pilotage de la pompe de circulation du circuit de fluide, ce qui a pour effet de minimiser les effets d’événements non souhaités, comme l’emballement thermique d’une cellule électrochimique, et les effets d’un court-circuit interne à une cellule par la propagation thermique dans l’huile;
  • un gain en masse par diminution des épaisseurs de boitier des accumulateurs. En effet, en comprimant directement les cellules électrochimiques par le fluide diélectrique du circuit de refroidissement, le boitier n’a plus à assurer, comme selon l’état de l’art, la reprise mécanique des efforts internes. On peut donc en diminuer son épaisseur. Typiquement, à ce jour un boitier d’accumulateur Li-ion est en aluminium, acier nickelé d’environ 0,5 mm d’épaisseur.
Conformément à la deuxième alternative, selon un mode de réalisation avantageux, le(s) moyen d’élévation de pression comprend (comprennent) une pompe de compression ou des moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s), adapté(e) (s) pour mettre en pression le fluide diélectrique dans le réservoir et ainsi mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur.
Selon une première variante de réalisation avantageuse, l’enveloppe étanche est souple, le circuit de fluide comprend :
  • une pompe de circulation du fluide diélectrique à l’intérieur du réservoir,
  • la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s) , relié(e) (s) au réservoir, et adapté(e)(s) pour mettre en pression le fluide dans le réservoir et ainsi mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur.
Selon une deuxième variante de réalisation avantageuse, l’enveloppe étanche est rigide, le circuit de fluide comprend :
  • une pompe de circulation du fluide diélectrique,
  • un vase d’expansion, relié au réservoir et adapté pour compenser l'augmentation de volume du fluide qui se dilate lors de son échauffement,
  • la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s), relié(e) (s) au vase d’expansion, et adapté(e)(s) pour mettre en pression le fluide dans le vase d’expansion et par là dans le réservoir et ainsi mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur.
Avantageusement, la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s), est(sont) relié(e)(s) :
- au ciel gazeux du vase d’expansion, de sorte à mettre en pression le gaz dans le ciel et ainsi le fluide dans le vase d’expansion et par là dans le réservoir, ou
- en circuit fermé au vase d’expansion et au réservoir, de sorte à mettre en pression directement le fluide diélectrique dans le vase d’expansion et par là dans le réservoir.
De préférence, dans ce dernier cas, le pack-batterie comprend une vanne de détente agencée sur une ligne d’amenée de fluide entre le réservoir et le vase d’expansion, la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s) étant agencés sur une ligne de retour de fluide entre le vase d’expansion et le réservoir.
Avantageusement, la pompe de circulation et/ou la pompe de compression est(sont) agencée(s) à l’intérieur du réservoir.
Avantageusement encore, les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s) sont mis en œuvre par actionnement piézoélectrique.
Selon un autre mode de réalisation avantageux, le pack-batterie comprend:
- au moins un capteur de pression adapté pour mesurer la pression du fluide au sein du réservoir ;
- une unité électronique de contrôle de pression, reliée au capteur de pression et adaptée pour piloter le(s) moyen(s) d’élévation de pression en fonction de la pression mesurée par le capteur.
De préférence, l’unité électronique de contrôle de pression étant intégrée à un système de de contrôle des batteries d'accumulateurs (BMS acronyme anglo-saxon pour « Battery Management System »), notamment dans une unité de contrôle moteur (ECU pour « Engine Control Unit »), et/ou un système de gestion de l'énergie (EMS pour « Energy Management System »).
Les accumulateurs peuvent être reliés électriquement entre eux et maintenus espacés les uns des autres à l’intérieur du réservoir.
Selon une autre variante de réalisation avantageuse, le circuit de fluide comprend un échangeur de chaleur de type gaz/gaz ou liquide/gaz ou liquide/liquide, dont un circuit constitue le circuit de fluide diélectrique. De préférence, l’échangeur de chaleur est intégré au moins partiellement à travers la paroi de l’enveloppe étanche.
Selon une autre variante de réalisation, le pack-batterie comprend un évent de sécurité intégré dans la paroi de l’enveloppe étanche, de sorte à évacuer les fluides en cas de surpression non souhaitée.
Les emballages des accumulateurs peuvent être des emballages souples ou des boitiers.
Pour une application à un pack-batterie Li-ion, chaque accumulateur est un accumulateur Li-ion dans lequel :
  • le matériau d’électrode(s) négative(s) est choisi dans le groupe comportant le graphite, le lithium, l’oxyde de titanate Li4TiO5O12 ;
  • le matériau d’électrode(s) positive(s) est choisi dans le groupe comportant LiFePO4, LiCoO2, LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2.
L’invention concerne également un procédé de fonctionnement d’un pack-batterie décrit précédemment, comprenant les étapes suivantes :
a/ circulation d’un fluide diélectrique caloporteur à l’intérieur du réservoir, y compris dans les espaces entre les accumulateurs;
b/ mesure en continu de la pression du fluide à l’intérieur du réservoir ;
c/ si la valeur de pression mesurée en b/ est inférieure à une valeur de pression seuil prédéterminée, alors élévation du niveau de pression du fluide au sein du réservoir de sorte à mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur par le fluide.
De préférence, la valeur de pression seuil est prédéterminée en fonction de l’état de charge (SOC) et/ou d’au moins un état de vieillissement (état de santé (SOH) et/ou état de puissance (SOP)) de la pluralité d’accumulateurs, et/ou du mode d’utilisation du pack-batterie (température, courant…).
D’autres avantages et caractéristiques de l’invention ressortiront mieux à la lecture de la description détaillée d’exemples de mise en œuvre de l’invention faite à titre illustratif et non limitatif en référence aux figures suivantes.
est une vue schématique en perspective éclatée montrant les différents éléments d’un accumulateur lithium-ion.
est une vue de face montrant un accumulateur lithium-ion avec son emballage souple selon l’état de l’art.
est une vue en perspective d’un accumulateur lithium-ion selon l’état de l’art avec son emballage rigide constitué d’un boitier de forme cylindrique.
est une vue en en perspective d’un accumulateur lithium-ion selon l’état de l’art avec son emballage rigide constitué d’un boitier de forme prismatique.
est une vue en perspective d’un assemblage au moyen de busbars d’accumulateurs lithium-ion selon l’état de l’art, formant un pack-batterie
est une vue schématique illustrant les forces de compression qui doivent être appliquées sur les faces principales d’un accumulateur Li-ion de format prismatique.
est une autre vue schématique illustrant les forces de compression qui doivent être appliquées sur les faces principales d’un accumulateur Li-ion de format prismatique.
est une vue en coupe longitudinale d’un pack-batterie selon l’invention avec un circuit de fluide à la fois caloporteur et de mise en compression des accumulateurs du pack.
est une vue en coupe transversale d’un pack-batterie selon l’invention avec un circuit de fluide à la fois caloporteur et de mise en compression des accumulateurs du pack.
est un schéma de principe montrant un mode de réalisation d’un circuit d’un fluide caloporteur au sein d’un pack-batterie selon l’invention avec vase d’expansion et pompe de compression dédiée.
est un schéma de principe d’un autre mode de réalisation d’un circuit d’un fluide caloporteur au sein d’un pack-batterie selon l’invention avec vase d’expansion et pompe de compression dédiée.
Description détaillée
Les figures 1 à 6B sont relatives à des exemples différents d’accumulateur Li-ion, d’emballages souples et boitiers d’accumulateurs ainsi qu’un pack-batterie selon l’état de l’art. Ces figures 1 à 6B ont déjà été commentées en préambule et ne le sont donc pas plus ci-après.
Par souci de clarté, les mêmes références désignant les mêmes éléments selon l’état de l’art et selon l’invention sont utilisées pour toutes les figures 1
à 9.
Dans l’ensemble de la présente demande, les termes « inférieur », « supérieur », « bas », « haut », « dessous » et « dessus » sont à comprendre par référence par rapport à une enveloppé étanche d’un pack-batterie selon l’invention à l’horizontal avec les boitiers d’accumulateurs Li-ion positionnés à la verticale.
On a représenté en figures 7 et 7A, un exemple de pack-batterie P d’accumulateurs Li-ion, A1, A2,…,A8, selon une alternative de l’invention.
Les accumulateurs A1-A8 illustrés sont à boitiers de format prismatique.
Le pack-batterie P comprend tout d’abord une enveloppe étanche rigide 10 délimitant un réservoir rempli par un fluide diélectrique caloporteur (L) circulant dans un circuit de fluide 20.
L’enveloppe étanche rigide 10 est dimensionnée pour résister à la pression, typiquement jusqu’à 7 bars. L’enveloppe 10 peut être de géométrie globale cylindrique ou parallélépipédique. A titre d’exemple d’enveloppe 10, on peut envisager pour résister à une pression maximale de l’ordre de 7 bars, une cuve globalement cylindrique, réalisée en acier S355, d’épaisseur 2,5 mm pour les parties d’extrémités de fermeture d’une partie cylindrique d’épaisseur 1mm.
Une pluralité d’accumulateurs A1-A8 est maintenue à l’intérieur du réservoir par une structure de maintien mécanique 11. Cette structure 11 permet de maintenir régulièrement espacés les accumulateurs A1-A8 les uns par rapport aux autres à l’intérieur du réservoir. Les espaces E de séparation entre deux accumulateurs adjacents peuvent donc être parcourus par le fluide diélectrique (L) en circulation dans le circuit 20.
Par ailleurs, les accumulateurs A1-A8 sont reliés électriquement entre eux par l’intermédiaire notamment de barres de connexion électrique ou busbars B, à l’intérieur de l’enveloppe 10 et reliés par des fils 12 à une connectique extérieure 13, 14, montée en traversée étanche au travers de la paroi de l’enveloppe 10.
Les accumulateurs peuvent être reliés électriquement en série et/ou en parallèles par groupe.
Le circuit de fluide 20 permet de refroidir/réchauffer la pluralité d’accumulateurs A1-A8 au sein du réservoir par la circulation du fluide diélectrique L, y compris dans les espaces E séparant les accumulateurs.
Pour ce faire, le circuit de fluide 20 comprend une pompe de circulation 21 adaptée pour faire circuler le fluide L, à pression constante, dans le réservoir 10. A titre d’exemple, le débit d’une huile diélectrique circulant peut être de l’ordre de 2600l/h. Comme montré aux figures 7 et 7A, la pompe de circulation est de préférence intégrée à l’intérieur du réservoir 10, ce qui permet de supprimer l’emploi de tuyauterie.
Pour assurer le refroidissement/réchauffage du fluide diélectrique L et donc des accumulateurs A1-A8 du pack P, le circuit de fluide 20 constitue un des deux circuits d’un échangeur gaz/liquide ou liquide/liquide. Comme montré aux figures 7 et 7A, l’échangeur 22 est de préférence intégré dans la partie inférieure du réservoir en traversant la paroi de l’enveloppe étanche 10.
Un évent de sécurité 15 peut être intégré dans la paroi de l’enveloppe étanche, de sorte à évacuer les fluides en cas de surpression non souhaitée à l’intérieur de l’enveloppe étanche 10.
Selon l’invention, le circuit de fluide 20 comprend au moins un moyen d’élévation du niveau de pression appliqué par le fluide au sein du réservoir, de sorte à mettre en compression directement chaque cellule électrochimique d’accumulateur par le fluide L.
Ainsi, il est prévu tout d’abord, une pompe de compression 23, adapté(e) (s) pour mettre en pression le fluide diélectrique dans le réservoir 10 et ainsi mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur A1-A8.
A titre d’exemple, dans le cas d’accumulateurs de format prismatique, les fabricants préconisent d’appliquer une force de compression de 200 daN sur les grandes faces latérales.
Pour un accumulateur dont les dimensions des faces latérales sont égales à 173mm x 125mm, l’application de 1 bar assure un effort de 216 daN de compression stable/régulée dans le temps, ce qui est conforme à la préconisation des fabricants.
La pompe de compression 23 doit donc garantir une pression de fluide diélectrique L de l’ordre de 1 bar.
De préférence, à l’instar de la pompe de circulation 21, la pompe de compression 23 est agencée à l’intérieur de l’enveloppe étanche 10, ce qui permet d’éviter l’emploi de tuyauteries.
Ainsi, dans le circuit de fluide 20 selon l’invention, le pilotage de la distribution du fluide est réalisé au moyen de deux pompes 21, 23 indépendantes, l’une dédiée à la circulation permettant de gérer le débit du fluide et l’autre dédiée à la compression du fluide. On garantit ainsi un pilotage simple et précis.
Un vase d’expansion 24 est relié au réservoir 10. Ce vase d’expansion 24 permet de compenser l'augmentation de volume du fluide dans le réservoir 10 qui se dilate lors de son échauffement, et ainsi garantir une pression constante dans ce dernier.
Les gaz générés dans le circuit de caloporteur sont donc récupérés dans le ciel 25 du vase d’expansion 24.
Ainsi, en cas de surpression de gaz, le ciel gazeux 25 se remplit et au-delà d’un seuil de surpression prédéterminé, cela peut ouvrir de manière automatique le circuit électrique à l’échelle du pack-batterie P et ainsi garantir une sécurité de fonctionnement permanente.
Selon un premier mode de réalisation, illustré en figure 8, la pompe de compression 23 est reliée au ciel gazeux 25 du vase d’expansion 24. Ainsi, lorsque souhaité, la pompe de compression 23 vient mettre en pression le gaz dans le ciel et ainsi le liquide diélectrique L dans le vase d’expansion 24 et donc, dans le réservoir 10 qui est relié.
Selon un deuxième mode de réalisation, illustré en figure 9, la pompe de compression 23, est reliée en circuit fermé au vase d’expansion 24 et au réservoir 10, de sorte à mettre en pression directement le liquide diélectrique L dans le vase d’expansion 24.
Dans ce deuxième mode, une vanne de détente 26 est agencée sur une ligne d’amenée de fluide 27 entre le réservoir 10 et le vase d’expansion 24.
La pompe de compression 23 est alors agencée sur une ligne de retour de fluide 28 entre le vase d’expansion 24 et le réservoir 10.
Pour le pilotage actif de la mise en pression du fluide diélectrique dans le réservoir 10, on prévoit tout d’abord un capteur de pression 29 adapté pour mesurer la pression du fluide au sein du réservoir 10.
Comme illustré aux figures 7, 7A et 8 le capteur de pression 29 peut mesurer directement la pression des gaz dans le ciel 25 du vase d’expansion, ce qui permet de remonter à la valeur de pression du liquide diélectrique L dans le réservoir 10.
De manière alternative, comme illustré en figure 9, le capteur de pression 29 peut mesurer directement la pression du fluide L au sein du circuit 20.
Une unité électronique de contrôle de pression 30 reliée au capteur de pression 29 permet de piloter directement la pompe de compression 23 en fonction de la pression mesurée par le capteur 29. Pour des applications embarquées, de préférence, l’unité de contrôle de pression 30 peut constituer ou être intégrée à une unité de contrôle moteur (ECU acronyme anglais de « Engine Control Unit »).
Ainsi, le pilotage de la compression que l’on recherche sur les cellules électrochimiques du pack-batterie P est avantageusement réalisé directement par le pilotage de la pompe de compression 23.
L’invention n’est pas limitée aux exemples qui viennent d’être décrits ; on peut notamment combiner entre elles des caractéristiques des exemples illustrés au sein de variantes non illustrées.
D’autres variantes et améliorations peuvent être envisagées sans pour autant sortir du cadre de l’invention.
Si dans l’ensemble des exemples détaillés, les accumulateurs A1-A8 illustrés sont de format prismatique, on peut envisager de réaliser l’ensemble des caractéristiques de l’invention avec des accumulateurs de format cylindrique.
Si dans l’ensemble des exemples illustrés, les emballages des accumulateurs conformes à l’invention sont des emballages rigides (boitiers), l’invention s’applique bien entendu à tous les accumulateurs à emballage souple.

Claims (21)

  1. Pack-batterie (P) comprenant :
    - une enveloppe étanche (10), délimitant un réservoir;
    - une pluralité d’accumulateurs électrochimiques (A1, A2…A8) comprenant chacun au moins une cellule électrochimique C formée d’ une cathode (2), d’une anode (3) et d’un électrolyte intercalé entre la cathode et l’anode, et un emballage (6) agencé pour contenir avec étanchéité la cellule électrochimique;
    - un circuit de fluide (20), configuré pour faire circuler un fluide diélectrique caloporteur à l’intérieur du réservoir, y compris dans les espaces entre les accumulateurs, le circuit de fluide comprenant au moins un moyen d’élévation du niveau de pression (23) appliqué par le fluide au sein du réservoir, de sorte à mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur par le fluide.
  2. Pack-batterie selon la revendication 1, le fluide diélectrique étant à base d’un ou plusieurs matériaux qui se dilatent en fonction de conditions prédéterminées à l’intérieur du réservoir et/ou des accumulateurs.
  3. Pack-batterie selon la revendication 2, le fluide diélectrique étant à base d’une cire thermo-dilatable.
  4. Pack-batterie selon la revendication 1, le(s) moyen d’élévation de pression comprenant une pompe de compression (23) ou des moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s), adapté(e) (s) pour mettre en pression le fluide diélectrique dans le réservoir et ainsi mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur.
  5. Pack-batterie selon la revendication 4, dans lequel l’enveloppe étanche est souple, le circuit de fluide comprenant :
    - une pompe de circulation du fluide diélectrique à l’intérieur du réservoir,
    - la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s) , relié(e) (s) au réservoir, et adapté(e)(s) pour mettre en pression le fluide dans le réservoir et ainsi mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur.
  6. Pack-batterie selon la revendication 4, dans lequel l’enveloppe étanche est rigide ; le circuit de fluide comprenant :
    - une pompe de circulation (21) du fluide diélectrique,
    - un vase d’expansion (24), relié au réservoir et adapté pour compenser l'augmentation de volume du fluide qui se dilate lors de son échauffement,
    - la pompe de compression (23) ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s), relié(e) (s) au vase d’expansion, et adapté(e)(s) pour mettre en pression le fluide dans le vase d’expansion et par là dans le réservoir et ainsi mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur.
  7. Pack-batterie selon la revendication 6, la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s), étant relié(e)(s) au ciel gazeux (25) du vase d’expansion (24), de sorte à mettre en pression le gaz dans le ciel et ainsi le fluide dans le vase d’expansion et par là dans le réservoir.
  8. Pack-batterie selon la revendication 6, la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s), étant relié(e)(s) en circuit fermé au vase d’expansion et au réservoir, de sorte à mettre en pression directement le fluide diélectrique dans le vase d’expansion et par là dans le réservoir.
  9. Pack-batterie selon la revendication 8, comprenant une vanne de détente (26) agencée sur une ligne d’amenée de fluide (27) entre le réservoir et le vase d’expansion, la pompe de compression ou les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s) étant agencés sur une ligne de retour de fluide (28) entre le vase d’expansion et le réservoir.
  10. Pack-batterie selon l’une des revendications 4 à 9, la pompe de circulation et/ou la pompe de compression étant agencée(s) à l’intérieur du réservoir.
  11. Pack-batterie selon l’une des revendications 4 à 10, les moyens de mise en pression par onde(s) mécanique(s) étant mis en œuvre par actionnement piézoélectrique.
  12. Pack-batterie selon l’une des revendications précédentes, comprenant :
    - au moins un capteur de pression (29) adapté pour mesurer la pression du fluide au sein du réservoir ;
    - une unité électronique de contrôle de pression (30), reliée au capteur de pression et adaptée pour piloter le(s) moyen(s) d’élévation de pression en fonction de la pression mesurée par le capteur.
  13. Pack-batterie selon la revendication 12, l’unité électronique de contrôle de pression étant intégrée à un système de de contrôle des batteries d'accumulateurs (BMS), notamment dans une unité de contrôle moteur (ECU), et/ou un système de gestion de l'énergie (EMS).
  14. Pack-batterie selon l’une des revendications précédentes, les accumulateurs étant reliés électriquement entre eux et maintenus espacés les uns des autres à l’intérieur du réservoir.
  15. Pack-batterie selon l’une des revendications précédentes, le circuit de fluide comprenant un échangeur de chaleur de type gaz/gaz ou liquide/gaz ou liquide/liquide, dont un circuit constitue le circuit de fluide diélectrique.
  16. Pack-batterie selon la revendication 13, l’échangeur de chaleur (22) étant intégré au moins partiellement à travers la paroi de l’enveloppe étanche.
  17. Pack-batterie selon l’une des revendications précédentes, comprenant un évent de sécurité (15) intégré dans la paroi de l’enveloppe étanche, de sorte à évacuer les fluides en cas de surpression non souhaitée.
  18. Pack-batterie selon l’une des revendications précédentes, les emballages des accumulateurs étant des emballages souples ou des boitiers.
  19. Pack-batterie selon l’une des revendications précédentes, chaque accumulateur étant un accumulateur Li-ion dans lequel :
    - le matériau d’électrode(s) négative(s) est choisi dans le groupe comportant le graphite, le lithium, l’oxyde de titanate Li4TiO5O12 ;
    -le matériau d’électrode(s) positive(s) est choisi dans le groupe comportant LiFePO4, LiCoO2, LiNi0.33Mn0.33Co0.33O2.
  20. Procédé de fonctionnement d’un pack-batterie selon l’une des revendications 4 à 19, comprenant les étapes suivantes :
    1. circulation d’un fluide diélectrique caloporteur à l’intérieur du réservoir, y compris dans les espaces entre les accumulateurs;
    2. mesure en continu de la pression du fluide à l’intérieur du réservoir ;
    3. si la valeur de pression mesurée en b/ est inférieure à une valeur de pression seuil prédéterminée, alors élévation du niveau de pression du fluide au sein du réservoir de sorte à mettre en compression chaque cellule électrochimique d’accumulateur par le fluide.
  21. Procédé de fonctionnement selon la revendication 20, la valeur de pression seuil étant prédéterminée en fonction de l’état de charge (SOC) et/ou d’au moins un état de vieillissement (état de santé (SOH) et/ou état de puissance (SOP)) de la pluralité d’accumulateurs, et/ou du mode d’utilisation du pack-batterie (température, courant…).
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