FR3102891A1 - Batterie de stockage d’électricité, notamment pour un véhicule automobile - Google Patents
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Abstract
Batterie de stockage d’électricité, notamment pour un véhicule automobile La batterie comporte un ensemble (20) d’au moins deux modules de cellules de stockage d’électricité (16), dans lequel : - chaque module (16) comporte un corps (18), logeant une pluralité de cellules de stockage d’électricité, - chaque module (16) comporte deux éléments latéraux (24 ; 24A, 24B) portés par deux bords latéraux opposés du corps (18), caractérisé en ce que : - l’ensemble (20) est assemblé au moyen d’au moins un rail de support (22), et - au moins l’un des éléments latéraux (24 ; 24A, 24B) d’au moins l’un des modules (16) comprend une partie de maintien (30), destinée à coopérer avec l’un respectif parmi l’au moins un rail de support (22). Figure pour l'abrégé : Figure 1
Description
La présente invention concerne une batterie de stockage d’électricité, notamment pour un véhicule automobile.
Les véhicules automobiles propulsés par des moteurs électriques peuvent être équipés de batteries de grande capacité contenant par exemple des cellules de stockage d’électricité, par exemple du type Li-Ion.
Ainsi, on connait déjà, dans l’état de la technique, une batterie de stockage d’électricité, notamment pour un véhicule automobile, comprenant :
- un boîtier,
- une pluralité de modules logés dans le boîtier, chaque module comprenant un corps de forme générale parallélépipédique, logeant une pluralité de cellules de stockage d’électricité.
Habituellement, les corps de module sont vissés au boîtier. Il en résulte un grand nombre d’éléments de fixation, qui rendent fastidieuse l’assemblage et/ou la maintenance de la batterie.
L’invention a notamment pour but de faciliter l’assemblage et/ou la maintenance d’une batterie.
A cet effet, l’invention a notamment pour objet un ensemble d’au moins deux modules de cellules de stockage d’électricité, dans lequel :
- chaque module comporte un corps, logeant une pluralité de cellules de stockage d’électricité,
- chaque module comporte deux éléments latéraux portés par deux bords latéraux opposés du corps,
caractérisé en ce que :
- l’ensemble est assemblé au moyen d’au moins un rail de support, et
- au moins l’un des éléments latéraux d’au moins l’un des modules comprend une partie de maintien, destinée à coopérer avec l’un respectif parmi l’au moins un rail de support.
Les modules étant portés par les rails, seuls ceux-ci nécessitent d’être fixés au boîtier. Les modules peuvent être aisément retirés des rails en cas d’opération de maintenance sur la batterie.
Un ensemble selon l’invention peut comporter en outre l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes :
- Chaque partie de maintien comporte au moins une première forme, et le rail de support correspondant comporte au moins une seconde forme complémentaire de la première forme, de sorte que la partie de maintien coopère avec le rail de support correspondant.
- Chaque première forme est une première forme d’emboîtement, et chaque seconde forme est une seconde forme d’emboîtement, de sorte que la partie de maintien coopère avec le rail de support correspondant par emboîtement.
- L’un des éléments latéraux de chaque module comprend au moins une partie de guidage en saillie, destinée à coopérer avec une rainure complémentaire ménagée dans le rail de support correspondant, de manière à former une liaison glissière avec ce rail de support.
- Chaque partie de maintien coopère avec une extrémité du rail de support correspondant, de manière à former une butée de fin de course limitant un déplacement du module le long de ce rail de support.
- Chaque élément latéral s’étend sensiblement parallèlement aux rails de support, chaque élément latéral portant une partie de maintien respective.
- Chaque élément latéral porte une partie de guidage respective s’étendant en saillie depuis cet élément latéral.
- Chaque élément latéral s’étend sensiblement perpendiculairement aux rails de support, seul l’un des deux éléments latéraux de chaque module portant au moins une partie de maintien respective.
- Seul l’élément latéral de chaque module ne portant pas de partie de maintien, porte une partie de guidage respective.
L’invention concerne également une batterie de stockage d’électricité, notamment pour un véhicule automobile, comprenant :
- un boîtier, comprenant un fond et un couvercle ;
- une pluralité de modules logés dans le boîtier,
caractérisée en ce que :
- la batterie comprend un ensemble tel que défini précédemment, et
- chaque rail de support est fixé au boîtier.
De manière optionnelle, les ensembles de modules sont agencés côte-à-côte, avec leurs rails de support sensiblement parallèles les uns aux autres.
L’invention concerne également un véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte au moins une batterie de stockage telle que définie précédemment.
Divers aspects et avantages de l’invention seront mis en lumière dans la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux figures annexées, parmi lesquelles :
- La figure 1 est une vue en perspective d’une batterie selon un premier exemple de mode de réalisation de l’invention, dont le couvercle est retiré ;
- La figure 2 est une vue similaire à la figure 1, de la batterie de la figure 1 en cours de montage ;
- La figure 3 est une vue en perspective éclatée d’un ensemble de deux modules équipant la batterie de la figure 1 ; et
- La figure 4 est une vue similaire à la figure 3 d’un ensemble de deux modules destiné à équiper une batterie selon un deuxième exemple de mode de réalisation de l’invention.
On a représenté, sur la figure 1, une batterie de stockage d’électricité 10 selon un premier exemple de mode de réalisation de l’invention.
La batterie de stockage d’électricité 10 comporte un boîtier 12, comprenant de manière classique un fond 14 et un couvercle 15. Le couvercle 15 et le fond 14 présentent généralement une forme générale similaire, et plus particulièrement, le couvercle 15 et le fond 14 sont de manière optionnelle identiques.
Un tel boîtier 12 étant connu en soi, il ne sera pas décrit ici plus en détail.
La batterie 10 comporte une pluralité de modules 16 logés dans le boîtier 12, chaque module 16 comprenant un corps 18 par exemple de forme générale parallélépipédique, logeant une pluralité de cellules de stockage d’électricité. Tous les modules 16 sont de préférence identiques entre eux.
Conformément aux modes de réalisation décrits, les modules 16 sont arrangés en ensembles 20 de deux modules 16. En variante, chaque ensemble 20 peut comporter plus de deux modules 16.
Dans l’exemple de la figure 1, la batterie 10 comporte quatre ensembles 20. En variante, chaque batterie 10 comporte plus de quatre ensembles 20.
L’un des ensembles 20, selon le premier mode de réalisation, est représenté plus en détails sur la figure 3. Les autres ensembles 20 sont identiques à celui décrit ci-dessous.
L’ensemble 20 est formé par deux modules 16 assemblés par l’intermédiaire d’au moins un rail de support, de préférence de deux rails de support 22.
Ces deux rails de support 22 sont destinés à être fixés au boîtier 12, notamment au fond 14, par exemple par vissage. Ainsi, conformément à l’invention, les modules 16 ne sont pas directement fixés au boîtier 12, mais sont maintenus par l’intermédiaire des rails de support 22.
On notera que le corps 18 de chaque module 16 présente deux ouvertures latérales 19 (visibles sur la figure 3), débouchant parallèlement aux rails de support 22, c’est-à-dire que chaque ouverture latérale 19 est délimitée par un bord s’étendant dans un plan perpendiculaire aux rails de support 22. Ces ouvertures latérales 19 se trouvent sur deux bords latéraux opposés du corps 18.
Chaque module 16 comporte deux éléments latéraux 24, dits premier 24A et second 24B éléments latéraux, destinés à obturer les ouvertures latérales 19. Conformément au premier mode de réalisation décrit, les éléments latéraux 24A, 24B s’étendent perpendiculairement aux rails de support 22.
Les premier 24A et second 24B éléments latéraux sont solidarisés au corps 18 du module 16 correspondant. Par exemple, au moins l’un des premier 24A et second 24B éléments latéraux est soudé au corps 18.
De manière optionnelle, l’un des premier 24A et second 24B éléments latéraux est venu de matière avec le corps 18.
Il est à noter que des cellules de stockage d’électricité (non représentées) sont, de manière classique, logées dans le corps 18 de chaque module 16. De préférence, les cellules de stockage d’électricité sont enserrées les unes contre les autres sans jeu, entre les éléments latéraux 24A, 24B. Les cellules de stockage d’électricité sont connectées électriquement entre elles.
Chaque module 16 comporte de manière classique des connecteur électriques formant des bornes positive 25+ et négative 25-, connectées aux cellules de stockage d’électricité. Chacun de ces connecteurs électriques 25+, 25- est agencé au moins en partie dans un renfoncement complémentaire 27 ménagé dans l’élément latéral 24A, 24B qui est adjacent à ce connecteur électrique. Plus particulièrement, l’un des éléments latéraux comporte le renfoncement 27 pour la borne positive 25+, et l’autre élément latéral comporte le renfoncement 27 pour la borne négative 25-.
Conformément au premier mode de réalisation, le premier élément latéral 24A de chaque module 16 est destiné à s’étendre entre les rails de support 22. Ce premier élément latéral 24A comporte, à chacune de ses extrémités, une partie de guidage 26 s’étendant en saillie depuis cette extrémité, longitudinalement par rapport à ce premier élément latéral 24A. Chaque partie de guidage 26 est destinée à coopérer avec l’un respectif des rails de support 22, et plus particulièrement, cette partie de guidage en saillie 26 est complémentaire d’une rainure 28 ménagée dans le rail de support 22 correspondant.
Ainsi, les deux parties de guidage 26 du premier élément latéral 24A, en coopérant chacune avec la rainure 28 correspondante, forment ensemble une liaison glissière permettant au module 16 de coulisser par rapport aux rails de guidage 22, parallèlement à ces rails de guidage 22. Cette liaison glissière interdit un déplacement du module 16 par rapport au rail de support 22 dans une direction verticale, c’est-à-dire une direction perpendiculaire au fond 14.
Le second élément latéral 24B de chaque module 16 comporte quant à lui au moins une partie de maintien 30, destinée à coopérer avec l’un respectif des rails de support 22 afin de maintenir le module 16 en position lorsqu’il est logé entre les rails de guidage 22. De préférence, le second élément latéral 24B comporte deux parties de maintien 30, agencées chacune à une extrémité de ce second élément latéral 24B dans une direction perpendiculaire aux rails de support 22.
Chaque partie de maintien 30 est propre à être maintenue au rail de support 22 correspondant sans nécessiter d’élément de fixation additionnel.
Par exemple, chaque partie de maintien 30 comporte au moins une première forme 32, et le rail de support 22 correspondant présente, pour chaque première forme 32, une seconde forme 34 complémentaire, de sorte que la partie de maintien 30 coopère avec le rail de support 22 correspondant.
Par exemple, chaque première forme 32 est une première forme d’emboîtement 32, par exemple une forme d’emboîtement mâle, chaque seconde forme 34 est une seconde forme d’emboîtement 34 complémentaire, par exemple une forme d’emboîtement femelle.
Chaque partie de maintien 30 s’étend transversalement au-delà de l’espace défini entre les rails de support 22, de manière à former une butée de fin de course limitant un déplacement du module 16 le long du rail de support 22 correspondant, en venant coopérer avec une extrémité de ce rail de support 22. C’est lorsque la partie de maintien 30 coopère avec l’extrémité correspondante du rail de support 22 que les formes d’emboîtement 32, 34 s’emboîtent. Du fait de cette butée, le module 16, lorsqu’il est logé entre les rails de support 22, est immobilisé en translation parallèlement aux rails de support 22 lorsqu’il est poussé vers l’intérieur des rails de support 22, mais il peut être extrait des rails de support 22 lorsqu’il est tiré vers l’extérieur des rails de support 22.
On notera que l’emboîtement des formes d’emboîtement 32, 34 permet un maintien suffisant du module 16 entre les rails de support 22.
Comme cela est représenté sur la figure 1, les ensembles 20 de modules 16 sont de préférence agencés côte-à-côte, de préférence sans jeu, avec leurs rails de support 22 parallèles les uns aux autres.
Conformément à une variante non représentée, l’un des rails de support de deux ensembles de modules adjacents est commun à ces deux ensembles de modules.
Il est à noter que l’invention permet en outre de protéger la batterie en cas d’impact se répercutant sur cette batterie 10, notamment en cas de choc sur le véhicule automobile.
En effet, en cas d’impact dans une direction d’impact perpendiculaire aux rails de support 22, ces rails de support 22 protègent les modules 16 et empêchent leur déplacement dans la direction d’impact.
Par ailleurs, en cas d’impact dans une direction d’impact parallèle aux rails de support 22, la partie de maintien 30 des modules 16 sur lesquels se répercutent l’impact est en butée contre l’extrémité des rails de support 22, si bien que le déplacement de ces modules 16 est empêché dans la direction d’impact.
Bien entendu, tout déplacement dans une direction d’impact ayant une première composante parallèle aux rails de support 22 et une seconde composante perpendiculaire aux rails de support 22 est également empêché pour les mêmes raisons.
On notera également que les déplacements des modules 16 dans une direction verticale sont également empêchés dû à la coopération des éléments latéraux 24A, 24B avec les rails de support 22, et plus particulièrement des parties de guidage 26 qui coopèrent avec les rainures 28, et des premières formes d’emboîtement 32 qui sont emboîtées dans les secondes formes d’emboîtement 34 complémentaires.
Le montage de la batterie 10 va maintenant être décrit, en référence à la Figure 2.
Dans un premier temps, le corps 18 de chaque module 16 est fabriqué, par exemple sous la forme d’un profil extrudé. Les éléments latéraux 24A, 24B sont également fabriqués, et l’un d’entre eux est solidarisé au corps 18, par exemple par soudage, de manière à obturer l’une des ouvertures latérales 19. En variante, cet élément latéral est venu de matière avec le corps 18.
Les cellules de stockage sont ensuite insérées dans le corps 18, côte-à-côte et sans jeu, à travers l’autre ouverture latérale 19, puis l’autre élément latéral est solidarisé au corps 18, par exemple par soudage, pour obturer cette autre ouverture latérale 19. On notera que les cellules de stockage se retrouvent ainsi enserrées entre les éléments latéraux 24A, 24B.
On obtient ainsi un module 16.
Deux modules 16 ainsi constitués sont assemblés pour former un ensemble 20, au moyen de deux rails de support 22. A cet effet, les parties de guidage 26 sont insérées chacune dans la rainure 28 du rail de support 22 correspondant, et les premières formes d’emboîtement 32 sont emboîtées dans les secondes formes d’emboîtement 34 des rails de support 22 correspondants. Les modules 16 sont agencés de sorte que les parties de maintien 30 des modules 16 coopèrent chacune avec une extrémité respective du rail de support 22 correspondant. On notera que les premiers éléments latéraux 24A des modules 16 sont alors adjacents. De préférence, les rails de support 22 sont dimensionnés de sorte que les premiers éléments latéraux 24A soient en proximité l’un avec l’autre, avec un jeu fonctionnel. Le jeu fonctionnel permet d’empêcher que les efforts, en cas de choc, soient transmis aux cellules via les modules 16. Avec ce jeu fonctionnel, les efforts passent dans les rails de support 22.
Les rails de support 22 sont ensuite fixés au boîtier 12, de préférence par vissage sur le fond 14. Bien entendu, tout autre moyen de fixation approprié est envisageable.
L’ensemble 20 se retrouve ainsi fixé au boîtier 12.
Dans tous les cas, on notera que les modules 16 peuvent être aisément extraits du boîtier 12, en les faisant coulisser grâce à la liaison glissière formée par les parties de guidage 26 coopérant avec les rainures 28. La maintenance de la batterie 10 est donc facilitée, car elle ne nécessite pas de dévisser les modules 16 pour les extraire afin d’effectuer une intervention dessus, ou de les remplacer.
D’autres ensembles 20 sont ensuite fixés de la même manière dans le boîtier 12, les ensembles 20 étant de préférence agencés côte-à-côte sans jeu. Ainsi, les rails de support 22 de deux ensembles 20 adjacents sont en contact, comme cela est représenté sur la figure 1.
Une fois tous les ensembles 20 rapportés sur le fond 14, le couvercle 15 vient refermer le boîtier 12, par exemple au moyen de vis et d’écrous.
On a représenté, sur la figure 4, un ensemble 20 selon un deuxième exemple de mode de réalisation. Sur cette figure, les éléments analogues à ceux des figures précédentes sont désignés par des références identiques.
Dans ce deuxième mode de réalisation, les rails 22 sont identiques à ceux du premier mode de réalisation. Le boîtier 12, qui n’est pas représenté à nouveau, est également identique, et l’assemblage de l’ensemble 20 dans ce boîtier 12 est identique à l’assemblage réalisé dans le premier mode de réalisation.
De manière plus générale, tous les éléments qui ne sont pas décrits ci-dessous comme différents du premier mode de réalisation, sont identiques au premier mode de réalisation.
La différence avec le premier mode de réalisation réside en ce que les éléments latéraux 24 s’étendent tous parallèlement aux rails de support 22.
Comme cela est représenté sur la figure 4, les ouvertures latérales 19 des corps 18 débouchent ainsi perpendiculairement aux rails de support 22, alors qu’elles débouchent parallèlement aux rails de support 22 dans le premier mode de réalisation.
Conformément à ce second mode de réalisation, tous les éléments latéraux 24 portent une partie de maintien 30 respective, comprenant, comme dans le premier mode de réalisation, des premières formes d’emboîtement 32, de préférence mâles, destinées à coopérer avec des secondes formes d’emboîtement 34 complémentaires, de préférence femelles, portées par le rail de support 22 correspondant.
Avantageusement, chaque élément latéral 24 porte également une partie de guidage en saillie 26 respective, destinée à coopérer avec la rainure 28 du rail de support 22 correspondant. Chaque partie de guidage 26 s’étend en saillie transversalement par rapport à l’élément latéral 24.
Avantageusement, la partie de maintien 30 est ménagée à une extrémité de l’élément latéral 24, et la partie de guidage 26 est ménagée à proximité de l’autre extrémité de l’élément latéral 24, dans la direction parallèle aux rails de support 22.
Il est à noter que les éléments latéraux 24 sont de préférence tous identiques, ce qui permet, dans ce second mode de réalisation, de n’avoir qu’un type d’élément latéral 24 à fabriquer.
Le montage de l’ensemble 20 est similaire à celui décrit précédemment, l’assemblage avec les rails de support 22 étant assuré grâce aux parties de guidage 26 et aux parties de maintien 30, qui sont en soi semblables à celles du premier mode de réalisation.
On notera que l’invention n’est pas limitée aux modes de réalisation précédemment décrits, mais pourrait présenter diverses variantes complémentaires.
Par exemple, la batterie 10 pourrait à la fois comporter des modules 16 selon le premier mode de réalisation et d’autres modules 16 selon le second mode de réalisation.
On notera également que, bien que l’invention ait été décrite dans le cadre d’un véhicule automobile, elle pourrait être appliquée à toute batterie, pour un autre type de véhicule ou pour une installation statique.
Claims (12)
- Ensemble (20) d’au moins deux modules de cellules de stockage d’électricité (16), dans lequel :
- chaque module (16) comporte un corps (18), logeant une pluralité de cellules de stockage d’électricité,
- chaque module (16) comporte deux éléments latéraux (24 ; 24A, 24B) portés par deux bords latéraux opposés du corps (18),
caractérisé en ce que :
- l’ensemble (20) est assemblé au moyen d’au moins un rail de support (22), et
- au moins l’un des éléments latéraux (24 ; 24A, 24B) d’au moins l’un des modules (16) comprend une partie de maintien (30), destinée à coopérer avec l’un respectif parmi l’au moins un rail de support (22). - Ensemble (20) selon la revendication 1, dans lequel chaque partie de maintien (30) comporte au moins une première forme (32), et le rail de support (22) correspondant comporte au moins une seconde forme (34) complémentaire de la première forme (32), de sorte que la partie de maintien (30) coopère avec le rail de support (22) correspondant.
- Ensemble (20) selon la revendication 2, dans lequel chaque première forme (32) est une première forme d’emboîtement, et chaque seconde forme (34) est une seconde forme d’emboîtement, de sorte que la partie de maintien (30) coopère avec le rail de support (22) correspondant par emboîtement.
- Ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans lequel au moins l’un des éléments latéraux (24 ; 24A, 24B) de chaque module (16) comprend au moins une partie de guidage en saillie (26), destinée à coopérer avec une rainure (28) complémentaire ménagée dans le rail de support (22) correspondant, de manière à former une liaison glissière avec ce rail de support (22).
- Ensemble (20) selon la revendication 4, dans lequel chaque partie de maintien (30) coopère avec une extrémité du rail de support (22) correspondant, de manière à former une butée de fin de course limitant un déplacement du module (16) le long de ce rail de support (22).
- Ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque élément latéral (24) s’étend sensiblement parallèlement aux rails de support (22), chaque élément latéral (24) portant une partie de maintien (30) respective.
- Ensemble (20) selon la revendication 6 prise en combinaison avec la revendication 4 ou 5, dans lequel chaque élément latéral (24) porte une partie de guidage respective (26) s’étendant en saillie depuis cet élément latéral (24).
- Ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 5, dans lequel chaque élément latéral (24A, 24B) s’étend sensiblement perpendiculairement aux rails de support (22), seul l’un (24B) des deux éléments latéraux de chaque module (16) portant au moins une partie de maintien (30) respective.
- Ensemble (20) selon la revendication 8 prise en combinaison avec la revendication 4 ou 5, dans lequel seul l’élément latéral (24A) de chaque module (16) ne portant pas de partie de maintien (30), porte une partie de guidage (26) respective.
- Batterie (10) de stockage d’électricité, notamment pour un véhicule automobile, comprenant :
- un boîtier (12), comprenant un fond (14) et un couvercle (15) ;
- une pluralité de modules (16) logés dans le boîtier (12),
caractérisée en ce que :
- la batterie (10) comprend un ensemble (20) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9, et
- chaque rail de support (22) est fixé au boîtier (12). - Batterie de stockage (10) selon la revendication 10, dans laquelle les ensembles (20) de modules sont agencés côte-à-côte, avec leurs rails de support (22) sensiblement parallèles les uns aux autres.
- Véhicule automobile, caractérisé en ce qu’il comporte au moins une batterie de stockage (10) selon la revendication 10 ou 11.
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|---|---|---|---|
| FR1912225A FR3102891A1 (fr) | 2019-10-30 | 2019-10-30 | Batterie de stockage d’électricité, notamment pour un véhicule automobile |
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2019
- 2019-10-30 FR FR1912225A patent/FR3102891A1/fr active Pending
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