FR3093864A1 - Boîtier pour une batterie et procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier. - Google Patents

Boîtier pour une batterie et procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier. Download PDF

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Abstract

Boîtier pour une batterie et procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier. Boîtier (1) pour une batterie, comprenant une enveloppe (2) et au moins un dispositif de rupture (5) muni d’un opercule de rupture (7), le dispositif de rupture étant monté à l’emplacement d’une ouverture (3) ménagée dans l’enveloppe, l’opercule de rupture (7) étant configuré pour rompre lorsqu’une surpression s’exerce sur sa surface externe (8) située du côté extérieur du boîtier. Figure pour l’abrégé : 1

Description

Boîtier pour une batterie et procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier.
L’invention concerne un boîtier pour une batterie. L’invention porte aussi sur un pack batterie comprenant un tel boîtier. L’invention porte encore sur un véhicule automobile comprenant un tel boîtier. L’invention porte également sur un procédé de fabrication d’un tel boîtier. L’invention porte enfin sur procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier.
Certains véhicules automobiles, notamment les véhicules à motorisation électrique ou hybride, comprennent une batterie d’alimentation de puissance pour alimenter en énergie électrique le moteur électrique, notamment d’entraînement.
Une batterie d’alimentation de puissance d’un véhicule à motorisation électrique ou hybride est par exemple de type Lithium-ion (Li-ion). Une telle batterie comprend des cellules électrochimiques comprenant un électrolyte. Une telle batterie comprend généralement plusieurs modules batterie ou ensembles de cellules électrochimiques. La batterie est entourée par un boîtier.
De telles batteries d’alimentation de puissance d’un véhicule à motorisation électrique ou hybride peuvent prendre feu, notamment en cas d’incendie du véhicule, par exemple suite à un accident de la route ou à un acte de vandalisme, ou de façon très hautement improbable suite à une défaillance interne de la batterie. Le très fort dégagement de chaleur à proximité de la batterie peut déclencher un phénomène d’emballement thermique à l’intérieur des cellules électrochimiques. Celles-ci peuvent alors s’enflammer à leur tour à l’intérieur de la batterie. Un tel feu d’origine chimique est très difficile à éteindre, surtout s’il est confiné dans le boîtier de la batterie. Il en résulte un risque d’explosion de la batterie. En outre, les cellules électrochimiques peuvent émettre des liquides et/ou des gaz toxiques et inflammables.
Pour éteindre un feu d’une telle batterie, une solution consiste à « noyer » la batterie en injectant un fluide d'extinction, notamment de l’eau, à l'intérieur du boîtier de la batterie.
On connaît du document FR2987701 un dispositif de remplissage par les pompiers d’une batterie de traction d’un véhicule automobile électrique ou hybride, qui permet d’introduire un fluide d’extinction dans la batterie dès que des moyens d’obturation de trappes ont été enlevés ou fondus.
Toutefois, cette solution présente des inconvénients. En particulier, l’ouverture des moyens d’obturation des trappes est souvent réalisée sous l’effet de la chaleur sans pouvoir contrôler précisément l’instant d’ouverture. Le fait de pouvoir contrôler précisément l’instant d’ouverture peut pourtant être utile dans certaines situations afin d’éviter une ouverture prématurée, entraînant l’entrée dans l’habitacle de fumées et de feu, qui ne sont plus confinés dans la batterie.
Le but de l’invention est de fournir un boîtier pour une batterie et un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier remédiant aux inconvénients ci-dessus et améliorant les dispositifs et procédés d’extinction de feu d’une batterie connus de l’art antérieur. En particulier, l’invention permet de réaliser un boîtier pour une batterie d’un véhicule automobile et un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un tel boîtier permettant de préserver la sécurité des passagers du véhicule en empêchant l’entrée de fumées et du feu dans l’habitacle le plus longtemps possible, et en résistant aux températures élevées résultant d'un feu d’une batterie.
Selon l’invention, un boîtier pour une batterie comprend une enveloppe et au moins un dispositif de rupture muni d’un opercule de rupture, le dispositif de rupture étant monté à l’emplacement d’une ouverture ménagée dans l’enveloppe, l’opercule de rupture étant configuré pour rompre lorsqu’une surpression s’exerce sur sa surface externe située du côté extérieur du boîtier.
L’opercule de rupture peut être de forme concave du côté intérieur du boîtier et de forme convexe du côté extérieur du boîtier.
L’opercule de rupture présente par exemple la forme d’un disque.
L’opercule de rupture est par exemple en acier, par exemple en acier inoxydable de type 316.
Le dispositif de rupture peut comprendre en outre un support interne et un support externe, l’opercule de rupture étant interposé entre le support interne et le support externe, le support interne étant disposé contre une portion périphérique de la surface interne de l’opercule de rupture et le support externe étant disposé contre une portion périphérique de la surface externe de l’opercule de rupture, le support interne et le support externe étant ajourés de sorte à exposer une portion centrale de l’opercule de rupture.
Le support interne est par exemple en acier, par exemple en acier inoxydable de type 316.
Le support externe est par exemple en acier, par exemple en acier inoxydable de type 316.
Le boîtier peut comprendre en outre un moyen de fixation du dispositif de rupture sur l’enveloppe du boîtier.
Le moyen de fixation peut comprendre une pièce de fixation obtenue par un procédé de type emboutissage.
Ladite pièce de fixation est par exemple en acier, par exemple en acier de type DX56.
Le boîtier peut comprendre en outre un joint d’étanchéité, notamment de type joint torique, destiné à être disposé entre ladite pièce de fixation et l’enveloppe du boîtier.
Le moyen de fixation peut comprendre en outre, pour la fixation de la pièce de fixation sur l’enveloppe du boîtier :
- au moins un système de fixation comprenant un goujon et un écrou, par exemple un système de fixation étanche de type RIVKLE ; ou
- au moins une vis.
L’invention concerne aussi un pack batterie, notamment d’alimentation de puissance d’un véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant un boîtier tel que défini précédemment.
L’invention concerne encore un véhicule automobile, notamment à motorisation électrique ou hybride, comprenant un pack batterie d’alimentation de puissance tel que défini précédemment ou un boîtier tel que défini précédemment.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’un boîtier tel que défini précédemment, comprenant une étape de soudure, notamment par laser, du support interne et du support externe sur l’opercule de rupture du dispositif de rupture.
Le procédé peut comprendre :
- une étape de soudure, notamment par laser, de la pièce de fixation sur le dispositif de rupture ; et/ou
- une étape de cataphorèse d’au moins la pièce de fixation et optionnellement du dispositif de rupture.
L’invention concerne enfin un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un boîtier tel que défini précédemment, comprenant une étape d’application d’une surpression sur le dispositif de rupture de sorte à entraîner la rupture de l’opercule de rupture.
La surpression peut être obtenue par une force exercée par de l’eau éjectée d’une lance à incendie et dirigée vers le dispositif de rupture.
Les dessins annexés représentent, à titre d’exemple, un mode de réalisation d’un boîtier selon l’invention.
La figure 1 est une vue en perspective et en coupe représentant de façon partielle un mode de réalisation d’un boîtier pour une batterie.
La figure 2 est une vue de dessus représentant de façon partielle un mode de réalisation d’un boîtier pour une batterie.
L’invention propose de munir le boîtier d’une batterie d’un opercule de rupture configuré pour rompre lorsqu’une surpression s’exerce sur sa surface située du côté extérieur du boîtier. L’invention permet, en cas d’incendie de la batterie, d’utiliser une force exercée par de l’eau éjectée d’une lance à incendie et dirigée vers l’opercule de rupture pour le rompre et introduire un fluide d’extinction à l’intérieur du boîtier.
Un mode de réalisation d’un boîtier 1 pour une batterie est décrit ci-après en référence aux figures 1 et 2.
Le boîtier 1 est destiné à entourer et/ou à servir d’enveloppe, notamment de protection, pour une batterie. Une telle batterie est par exemple une batterie d’alimentation de puissance d’un véhicule à motorisation électrique ou hybride. Une telle batterie est par exemple de type Lithium-ion (Li-ion).
Par « batterie », on entend une batterie ou un ensemble de modules batterie.
Par « pack batterie », on entend un ensemble comprenant un boîtier et au moins une batterie disposée à l’intérieur du boîtier.
Par surface ou paroi « interne » ou « intérieure », on entend une surface ou paroi située, ou faisant face, à l’intérieur du boîtier 1. Par surface ou paroi « externe » ou « extérieure », on entend une surface ou paroi située à l’extérieur du boîtier 1.
Par « utilisation normale » ou « usage normal » du boîtier 1, on entend une utilisation ou un usage du boîtier 1 en l’absence de feu ou d’incendie, notamment en fonctionnement normal d’une batterie.
Le boîtier 1 comprend une enveloppe 2, ou carter. L’enveloppe 2 est par exemple le carter supérieur d’une batterie.
Le boîtier 1 comprend un dispositif de rupture 5 destiné à être monté à l’emplacement d’une ouverture 3 ménagée dans l’enveloppe 2.
En usage normal du boîtier 1, le dispositif de rupture 5 est destiné à obturer ou fermer de façon hermétique l’ouverture 3 de l’enveloppe 2. En cas d’incendie, le dispositif de rupture 5 est destiné à rompre, de façon contrôlée et à un instant bien choisi, sous l’effet d’une force exercée par un fluide d’extinction, notamment de l’eau, éjecté d’une lance à incendie, ce qui permet de dégager l’ouverture 3 et d’introduire le fluide d’extinction à l’intérieur du boîtier 1.
De préférence, l’ouverture 3 peut être de forme circulaire. D’autres formes pourront également être prévues pour l’ouverture 3, par exemple oblongue ou rectangulaire.
Le diamètre de l’ouverture 3 pourra être choisi de sorte à correspondre sensiblement au diamètre du jet d’eau d’une lance à incendie.
Avantageusement, l’enveloppe 2 présente une portion 4 en forme de cheminée à l’emplacement de l’ouverture 3. La portion 4 est de préférence sensiblement perpendiculaire à la surface de la portion de l’enveloppe 2 à partir de laquelle elle s’étend.
Avantageusement, le dispositif de rupture 5 et l’ouverture 3 correspondante sont situés à un emplacement de l’enveloppe 2 directement accessible depuis l’extérieur du véhicule. Il en résulte que les pompiers, en cas d’incendie, peuvent remplir le boîtier 1 avec un fluide d’extinction sans avoir à trop s’approcher du véhicule.
Le dispositif de rupture 5 comprend un opercule de rupture 7.
L’opercule de rupture 7 comprend une surface interne 6 faisant face à l’intérieur du boîtier 1 ou située du côté intérieur du boîtier 1. L’opercule de rupture 7 comprend une surface externe 8 opposée à la surface interne 6. La surface externe 8 de l’opercule de rupture 7 est située du côté extérieur du boîtier 1.
En usage normal du boîtier 1, l’opercule de rupture 7 est destiné à obturer l’ouverture 3. L’opercule de rupture 7 correspond également à la portion du dispositif de rupture 5 destinée, en cas d’incendie, à rompre, de façon contrôlée et à un instant bien choisi, sous l’effet d’une surpression exercée sur sa surface externe 8 située du côté extérieur du boîtier.
L’opercule de rupture 7 est configuré pour rompre lorsqu’une surpression s’exerce sur sa surface externe 8 située du côté extérieur du boîtier.
L’opercule de rupture 7 présente par exemple la forme d’un disque.
Par « disque », on entend un disque plan ou un disque bombé.
Avantageusement, l’opercule de rupture 7 présente une forme de dôme.
Avantageusement, l’opercule de rupture 7 est de forme concave du côté intérieur du boîtier 1 et de forme convexe du côté extérieur du boîtier 1. L’opercule de rupture 7 est monté de sorte à rompre lorsqu’une surpression s’exerce sur sa surface externe 8.
De préférence, on choisira pour l’opercule de rupture 7 un matériau résistant aux températures élevées résultant d'un feu d’une batterie.
Avantageusement, on choisira pour l’opercule de rupture 7 un matériau ayant des propriétés isolantes vis-à-vis des perturbations électromagnétiques émises ou subies par les éléments internes au boîtier 1. Il en résulte qu’un tel opercule de rupture 7, outre son rôle de moyen d’obturation de l’ouverture 3 et donc de confinement à l’intérieur du boîtier 1, présente également le rôle de blindage électromagnétique en usage normal du boîtier 1.
L’opercule de rupture 7 est par exemple en acier inoxydable, par exemple en acier inoxydable de type 316.
Le diamètre de l’opercule de rupture 7 est par exemple compris entre 25 mm et 200 mm. L’épaisseur de l’opercule de rupture 7 est par exemple comprise entre 1 micromètre et 10 mm.
Par diamètre de l’opercule de rupture 7, on entend la dimension des surfaces interne 6 et externe 8. Par épaisseur de l’opercule de rupture 7, on entend la dimension de l’opercule de rupture 7 dans une direction sensiblement perpendiculaire aux surfaces interne 6 et externe 8.
Le (ou les) matériau(x) et les dimensions de l’opercule de rupture 7 seront notamment choisis de sorte que l’opercule de rupture 7 puisse rompre dans le cas d’une force exercée sur la surface externe 8 de l’opercule de rupture 7 par le jet d’eau d’une lance à incendie de pompiers, correspondant par exemple à une pression de l’ordre de 6 bars au niveau du camion des pompiers.
Selon un exemple de réalisation, l’opercule de rupture 7 peut être en acier inoxydable, et présenter un diamètre de l’ordre de 60 mm et une épaisseur de l’ordre de 5 micromètres, et être calibré pour rompre ou s’ouvrir sous une pression de l’ordre de 700 mBar, c’est-à-dire lorsque la différence entre la pression externe au boîtier et la pression interne au boîtier dépasse un seuil de l’ordre de 700 mBar.
Avantageusement, l’opercule de rupture 7 comprend au moins une rainure 20, dite médiane, et/ou au moins une rainure 22, dite périphérique. Les rainures 20, 22 correspondent à des lignes de fragilisation de l’opercule de rupture 7. L’opercule de rupture 7 est notamment destiné à se fracturer ou à rompre le long de la ou des rainures 20, 22.
La rainure 22 est par exemple une rainure longeant la périphérie ou le pourtour de l’opercule de rupture 7. La rainure 20 s’étend par exemple sensiblement le long d’une portion médiane de l’opercule de rupture 7, entre deux points diamétralement opposés du pourtour ou proches du pourtour de l’opercule de rupture 7.
Avantageusement, une rainure médiane 20 s’étend entre deux points diamétralement opposés d’une rainure périphérique 22.
Le dispositif de rupture 5 peut comprendre en outre un support interne 9 et un support externe 11, l’opercule de rupture 7 étant interposé entre le support interne 9 et le support externe 11.
Le support interne 9 est disposé contre une portion périphérique ou bord ou pourtour de la surface interne 6 de l’opercule de rupture 7. Le support externe 11 est disposé contre une portion périphérique ou bord ou pourtour de la surface externe 8 de l’opercule de rupture 7.
Le support interne 9 et le support externe 11 du dispositif de rupture 5 sont de préférence ajourés de sorte à exposer une portion centrale de l’opercule de rupture 7 et à permettre l’introduction d’un fluide d’extinction à l’intérieur du boîtier 1 une fois l’opercule de rupture 7 fracturé.
Le support interne 9 est par exemple de forme annulaire.
Le support externe 11 présente de préférence une ouverture centrale permettant d’exposer directement une portion centrale de l’opercule de rupture 7 à un fluide d’extinction sous pression, en cas d’incendie.
Le support externe 11 du dispositif de rupture 5 présente par exemple une forme de cheminée.
La portion exposée de l’opercule de rupture 7 est destinée à rompre lorsqu’une surpression exercée par un fluide d’extinction sur sa surface externe 8 présente une valeur seuil ou minimale prédéterminée. La valeur seuil ou minimale prédéterminée de la surpression peut être choisie selon l’application, les moyens d’ouvertures à disposition et la contrepression interne à laquelle le dispositif doit résister. Selon un exemple de réalisation, la valeur seuil ou minimale prédéterminée de la surpression peut être de l’ordre de 700 mBar.
Avantageusement, le support interne 9 et le support externe 11 sont fixés de façon hermétique ou étanche de part et d’autre de l’opercule de rupture 7. Il en résulte que le dispositif de rupture 5, comprenant l’opercule de rupture 7 et les supports interne 9 et externe 11, présente une fonction de confinement, notamment de fluides, à l’intérieur du boîtier 1.
Le support interne 9 et le support externe 11 sont par exemple en un même matériau, par exemple dans le même matériau que l’opercule de rupture 7.
De préférence, on choisira pour le support interne 9 et le support externe 11 un (ou des) matériau(x) résistant aux températures élevées résultant d'un feu d’une batterie et présentant des propriétés de blindage électromagnétique.
Le support interne 9 et le support externe 11 sont par exemple en acier inoxydable, par exemple en acier inoxydable de type 316.
Le boîtier 1 peut comprendre en outre un moyen de fixation du dispositif de rupture 5 sur l’enveloppe 2.
Le moyen de fixation comprend par exemple une pièce de fixation 13. La pièce de fixation 13 est par exemple obtenue par un procédé de type emboutissage.
La pièce de fixation 13 est notamment destinée à assurer l’étanchéité entre le dispositif de rupture 5 et l’enveloppe 2 du boîtier 1.
Avantageusement, la forme de la pièce de fixation 13 peut être configurée de sorte à entourer la paroi extérieure de la cheminée 4 de l’enveloppe 2. La pièce de fixation 13 est disposée contre la surface externe de la cheminée 4.
La pièce de fixation 13 est par exemple de forme annulaire.
Avantageusement, la forme de la pièce de fixation 13 peut être configurée de sorte à pouvoir disposer un joint d’étanchéité 15 entre la pièce de fixation 13 et l’enveloppe 2. De préférence, le joint d’étanchéité 15 est disposé entre la pièce de fixation 13 et la cheminée 4 de l’enveloppe 2.
Le joint d’étanchéité 15 est par exemple un joint torique.
Le joint d’étanchéité 15 est par exemple en éthylène-propylène-diène monomère, couramment désigné par l’acronyme EPDM, ou en caoutchouc nitrile butadiène, couramment désigné par l’acronyme d’origine anglo-saxonne NBR pour « Nitrile-butadiene rubber ».
Le dispositif de rupture 5 et la pièce de fixation 13 permettent notamment de fermer l’ouverture 3 de l’enveloppe 2 du boîtier 1 de façon hermétique, en usage ou utilisation normale du boîtier 1.
De préférence, on choisira pour la pièce de fixation 13 un matériau résistant aux températures élevées résultant d'un feu d’une batterie.
La pièce de fixation 13 est par exemple en acier, par exemple en acier de type DX56.
La pièce de fixation 13 peut être montée via un système comprenant au moins un goujon soudé et un écrou, par exemple via un système étanche de type RIVKLE, ou bien via une ou plusieurs vis 17, en fonction des possibilités, sur l’enveloppe 2 du boîtier 1. Un goujon est par exemple soudé sur la pièce de fixation 13 ou directement intégré au boîtier 1.
Un avantage d’un boîtier du type de celui décrit ci-dessus est lié que fait que le dispositif de rupture 5 forme, en utilisation normale du boîtier 1, un blindage électromagnétique efficace et simple à mettre en œuvre. Le dispositif de rupture 5 permet de rendre possible l’accès à l’intérieur du boîtier 1 en cas d’incendie tout en jouant un rôle d’isolation contre les perturbations électromagnétiques émises ou subies par les éléments internes au boîtier 1 en usage normal.
L’invention concerne également un pack batterie 30 comprenant un boîtier 1 du type de celui décrit ci-dessus. Le pack batterie 30 comprend par exemple en outre au moins une batterie, notamment d’alimentation de puissance d’un véhicule automobile électrique ou hybride.
L’invention concerne en outre un véhicule automobile 40, notamment à motorisation électrique ou hybride, comprenant un boîtier 1 du type de celui décrit ci-dessus ou un pack batterie 30 du type de celui décrit ci-dessus.
Un autre avantage d’un boîtier du type de celui décrit ci-dessus réside dans le fait qu’il permet, en cas d’incendie d’une batterie, d’empêcher l’entrée de fumées et du feu dans l’habitacle en résistant aux températures élevées des fumées et du feu. Il en résulte une sécurité accrue des passagers.
Un boîtier du type de celui décrit ci-dessus permet par exemple d’empêcher l’entrée de fumées et du feu dans l’habitacle pendant au moins 5 minutes après une détection d'emballement thermique d’une batterie. Ceci permet aux passagers de sortir ou d’être extraits du véhicule avant l’entrée de fumées et du feu dans l’habitacle.
Un autre avantage d’un boîtier du type de celui décrit ci-dessus réside dans le fait qu’il permet de fournir un dispositif efficace d’introduction d’un fluide d’extinction dans un boîtier d’une batterie, utile aux pompiers en cas de feu, tout en améliorant l'efficacité du blindage électromagnétique en usage normal, par rapport aux dispositifs d’extinction de feu d’une batterie connus de l’art antérieur.
Un mode d’exécution d’un procédé de fabrication ou de montage d’un boîtier 1 pour une batterie du type de celui décrit ci-dessus est décrit ci-après.
Une ouverture 3 est formée dans l’enveloppe 2 du boîtier 1, notamment par perçage.
Le support interne 9 et le support externe 11 sont fixés de part et d’autre de l’opercule de rupture 7 du dispositif de rupture 5 par exemple par soudure, notamment par un procédé de type laser.
Un avantage lié à une étape de soudure, notamment par laser, du support interne 9 et du support externe 11 sur l’opercule de rupture 7 du dispositif de rupture 5 réside dans le fait que les supports interne 9 et externe 11 sont fixés de façon étanche à l’opercule de rupture 7.
La pièce de fixation 13 est fixée par exemple par soudure, notamment par un procédé de type laser, sur le dispositif de rupture 5, comprenant l’assemblage de l’opercule de rupture 7 et des supports interne 9 et externe 11.
Un dépôt d’une peinture, par exemple par électrophorèse, notamment par cataphorèse ou électrodéposition cationique, peut être réalisé au moins sur la pièce de fixation 13, et de façon optionnelle sur le dispositif de rupture 5.
Une étape de cataphorèse est notamment particulièrement avantageuse dans le cas où la pièce de fixation 13 est en acier de type DX56.
Un dépôt d’une peinture, par exemple par électrophorèse, notamment par cataphorèse ou électrodéposition cationique, peut également être réalisé sur au moins une partie du dispositif de rupture 5, par exemple simultanément au dépôt sur la pièce de fixation 13.
Un avantage d’un procédé de fabrication d’un boîtier pour une batterie du type de celui décrit ci-dessus est lié que fait qu’il est simple à mettre en œuvre et présente un coût réduit.
Un mode d’exécution d’un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un boîtier pour une batterie du type de celui décrit ci-dessus est décrit ci-après. Un tel procédé peut par exemple être utilisé par des pompiers pour éteindre un incendie d’une batterie.
L’invention propose un procédé permettant, en cas d’incendie d’une batterie, d’utiliser la force exercée par le jet d’une lance à incendie pour entraîner la rupture de l’opercule de rupture 7 du dispositif de rupture 5 et ainsi dégager l’ouverture 3 de l’enveloppe 2 du boîtier 1. Il en résulte le dégagement d’un accès direct à l'intérieur du boîtier 1 pour que les pompiers puissent remplir le boîtier 1 d'un fluide d’extinction, notamment de l’eau, et « noyer » la batterie pour éteindre le feu.
Le procédé comprend une étape d’application d’une surpression sur le dispositif de rupture 5 de sorte à entraîner la rupture de l’opercule de rupture 7.
La surpression est par exemple obtenue par une force exercée par de l’eau éjectée d’une lance à incendie et dirigée vers le dispositif de rupture 5.
La portion exposée de l’opercule de rupture 7 rompt lorsque la pression du fluide d’extinction présente une valeur seuil ou minimale prédéterminée. La valeur seuil ou minimale prédéterminée de la surpression peut être choisie selon l’application, les moyens d’ouvertures à disposition et la contrepression interne à laquelle le dispositif doit résister. Selon un exemple de réalisation, la valeur seuil ou minimale prédéterminée de la surpression peut être de l’ordre de 700 mBar.
L’opercule de rupture 7 qui a rompu permet de dégager au moins une portion de l’ouverture 3, ce qui permet l’introduction du fluide d’extinction dans le boîtier 1.
Le fluide d’extinction peut être introduit dans le boîtier 1 dès lors que l’opercule de rupture 7, qui formait le moyen d’obturation de l’ouverture 3 de l’enveloppe 2 du boîtier 1, a été rompu.
Une pression est exercée par le fluide d’extinction sur la surface externe 8, de forme convexe, de l’opercule de rupture 7. Il en résulte que l’opercule de rupture 7 rompt ou se déchire ou se fracture sous l’effet de son retournement, comme cela est décrit dans le document EP1710479. L’opercule de rupture 7, de forme convexe, se retourne sous l’effet de la pression et vient se déchirer le long d’une ligne pré-affaiblie au contact d’un élément coupant. D’autres variantes existent, notamment par simple calibration de l’épaisseur de l’opercule de rupture pour résister à une pression prédéfinie, et pourraient être utilisées.
Un avantage d’un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un boîtier pour une batterie du type de celui décrit ci-dessus réside dans le fait que les pompiers peuvent éteindre un incendie d’une batterie tout en restant à une certaine distance du véhicule ou du boîtier. Il en résulte que l’intervention des pompiers est moins risquée.
Un autre avantage d’un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction du type de celui décrit ci-dessus réside dans le fait qu’il permet d’utiliser la force exercée par un jet d'eau d’une lance à incendie dans son état le plus couramment utilisé, par exemple correspondant à une pression de l’ordre de 6 bars au niveau du camion des pompiers. Un jet d'eau d’une lance à incendie présentant une telle pression est couramment utilisé par tous les pompiers du monde. Il en résulte qu’un tel procédé ne requiert aucun aménagement particulier des équipements des pompiers.
Un autre avantage d’un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction du type de celui décrit ci-dessus réside dans le fait que le dégagement de l’ouverture 3 de l’enveloppe 2 du boîtier 1 est réalisé de façon contrôlée. Un tel contrôle de l’instant de dégagement de l’ouverture permet d’éviter l’entrée dans l’habitacle de fumées et/ou du feu confinés dans la batterie, avant que d’éventuels passagers aient pu sortir du véhicule.
Il a été décrit en relation avec les figures 1 et 2 un boîtier 1 comprenant un dispositif de rupture 5. Bien entendu, plusieurs dispositifs de rupture 5, et plusieurs ouvertures 3 associées, pourront être prévus pour un même boîtier 1. Ceci permettrait d’optimiser pour les pompiers l’accès rapide et simple à au moins un dispositif de rupture 5, par exemple en cas d’accident de la route.
En variante, un boîtier 1 pour une batterie du type de celui décrit ci-dessus pourrait en outre comprendre d’autres dispositifs, dits dispositifs de « Fireman Access », permettant de donner accès à l’intérieur du boîtier 1 pour l’introduction d’un fluide d’extinction par les pompiers, par exemple les dispositifs « Fireman access » désignent à la fois le concept d’opercule de rupture présenté ici et des dispositifs comprenant une zone thermo-fusible, notamment disposés du côté de l’interface avec le châssis du véhicule.
Il a été décrit en relation avec les figures 1 et 2 un boîtier 1 notamment destiné à entourer une batterie d’alimentation de puissance d’un véhicule automobile, notamment une batterie de type Lithium-ion (Li-ion). Un tel boîtier 1 pourra être utilisé pour toutes applications comportant une batterie à électrolyte inflammable, notamment dans les domaines de l’automobile, du stockage d'énergie stationnaire et de l’aviation.
Un procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un boîtier 1 pour une batterie a été décrit ci-dessus dans le cas de l’utilisation d’eau comme fluide d’extinction. Bien entendu, d’autres fluides d’extinction que l’eau pourront être utilisés.

Claims (16)

  1. Boîtier (1) pour une batterie, comprenant une enveloppe (2) et au moins un dispositif de rupture (5) muni d’un opercule de rupture (7), le dispositif de rupture étant monté à l’emplacement d’une ouverture (3) ménagée dans l’enveloppe, l’opercule de rupture (7) étant configuré pour rompre lorsqu’une surpression s’exerce sur sa surface externe (8) située du côté extérieur du boîtier.
  2. Boîtier selon la revendication précédente, dans lequel l’opercule de rupture (7) est de forme concave du côté intérieur du boîtier et de forme convexe du côté extérieur du boîtier.
  3. Boîtier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel :
    - l’opercule de rupture (7) présente la forme d’un disque ; et/ou
    - l’opercule de rupture (7) est en acier, par exemple en acier inoxydable de type 316.
  4. Boîtier selon l’une des revendications précédentes, dans lequel le dispositif de rupture (5) comprend en outre un support interne (9) et un support externe (11), l’opercule de rupture (7) étant interposé entre le support interne (9) et le support externe (11), le support interne étant disposé contre une portion périphérique de la surface interne (6) de l’opercule de rupture et le support externe étant disposé contre une portion périphérique de la surface externe (8) de l’opercule de rupture, le support interne et le support externe étant ajourés de sorte à exposer une portion centrale de l’opercule de rupture.
  5. Boîtier selon la revendication précédente, dans lequel le support interne (9) est en acier, par exemple en acier inoxydable de type 316, et/ou le support externe (11) est en acier, par exemple en acier inoxydable de type 316.
  6. Boîtier selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un moyen de fixation du dispositif de rupture (5) sur l’enveloppe (2) du boîtier.
  7. Boîtier selon la revendication précédente, dans lequel le moyen de fixation comprend une pièce de fixation (13) obtenue par un procédé de type emboutissage.
  8. Boîtier selon la revendication précédente, dans lequel ladite pièce de fixation (13) est en acier, par exemple en acier de type DX56.
  9. Boîtier selon la revendication 7 ou 8, comprenant en outre un joint d’étanchéité (15), notamment de type joint torique, destiné à être disposé entre ladite pièce de fixation (13) et l’enveloppe (2) du boîtier.
  10. Boîtier selon l’une quelconque des revendications 7 à 9, dans lequel le moyen de fixation comprend en outre, pour la fixation de la pièce de fixation (13) sur l’enveloppe (2) du boîtier :
    - au moins un système de fixation comprenant un goujon et un écrou, par exemple un système de fixation étanche de type RIVKLE ; ou
    - au moins une vis (17).
  11. Pack batterie (30), notamment d’alimentation de puissance d’un véhicule automobile électrique ou hybride, comprenant un boîtier (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes.
  12. Véhicule automobile (40), notamment à motorisation électrique ou hybride, comprenant un pack batterie (30) d’alimentation de puissance selon la revendication précédente ou un boîtier (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10.
  13. Procédé de fabrication d’un boîtier (1) selon l’une quelconque des revendications 4 à 10, comprenant une étape de soudure, notamment par laser, du support interne (9) et du support externe (11) sur l’opercule de rupture (7) du dispositif de rupture (5).
  14. Procédé selon la revendication précédente pour la fabrication d’un boîtier (1) selon l’une quelconque des revendications 7 à 10, comprenant :
    - une étape de soudure, notamment par laser, de la pièce de fixation (13) sur le dispositif de rupture (5) ; et/ou
    - une étape de cataphorèse d’au moins la pièce de fixation (13) et optionnellement du dispositif de rupture (5).
  15. Procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un boîtier (1) selon l’une quelconque des revendications 1 à 10, comprenant une étape d’application d’une surpression sur le dispositif de rupture (5) de sorte à entraîner la rupture de l’opercule de rupture (7).
  16. Procédé d’introduction d’un fluide d’extinction dans un boîtier (1) selon la revendication précédente, dans lequel la surpression est obtenue par une force exercée par de l’eau éjectée d’une lance à incendie et dirigée vers le dispositif de rupture (5).
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