FR3113193A1 - Batterie électrique et véhicule associé - Google Patents

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Abstract

Batterie électrique et véhicule associé Cette batterie électrique (12), comprend : - un boitier (14) comprenant une partie inférieure (24), et une partie supérieure (26), - une pluralité de cellules (16) de stockage d’électricité, disposées dans le boitier (14) et destinées à former ensemble une source d’énergie électrique de la batterie (12), et - au moins un organe d’accueil (18) de la pluralité de cellules (16), chaque organe d’accueil (18) délimitant un volume intérieur (40), chaque cellule (16) étant disposée dans le volume intérieur (40) et étant fixée au boitier (14) par l’intermédiaire d’un des ou de l’organe d’accueil (18). Chaque organe d’accueil (18) s’étend transversalement dans le boitier (14) et recouvre au moins une face latérale de chaque cellule (16), chaque organe d’accueil (18) présentant une ouverture donnant sur le volume intérieur (40) de sorte que l’ouverture débouche sur une face dégagée (44) de chaque cellule (16) disposée dans le volume intérieur (40). Figure pour l'abrégé : Figure 1

Description

Batterie électrique et véhicule associé
La présente invention concerne une batterie, notamment pour un véhicule, comprenant :
- un boitier comprenant une partie inférieure, et une partie supérieure,
- une pluralité de cellules de stockage d’électricité, disposées dans le boitier et destinées à former ensemble une source d’énergie électrique de la batterie, et
- au moins un organe d’accueil de la pluralité de cellules, chaque organe d’accueil délimitant un volume intérieur, chaque cellule de stockage d’électricité étant disposée dans le volume intérieur et étant fixée au boitier par l’intermédiaire d’un des ou de l’organe d’accueil.
Une telle batterie électrique est par exemple destinée à équiper un véhicule, notamment un véhicule automobile.
Une batterie électrique comporte habituellement un boitier comprenant des modules de batterie. Chaque module de batterie comporte des cellules de stockage d’électricité, et un caisson fermé protégeant ces cellules de stockage d’électricité, notamment de l’environnement extérieur à la batterie. Les modules comportent l’ensemble des cellules de la batterie. De tels modules sont par exemple destiné à maintenir en position les cellules de stockage d’électricité se trouvant à l’intérieur du boitier de la batterie.
On notera à toutes fins utiles qu’une cellule, par exemple une cellule électrochimique, est un élément capable de stocker ou restituer une énergie électrique à partir d’une réaction chimique. Une cellule fournit généralement un potentiel électrique de tension inférieure à 5 Volts. Un module est un assemblage de telles cellules élémentaires dans un même caisson fermé. Une batterie est un assemblage de tels modules.
De telles batteries électriques ne donnent toutefois pas entière satisfaction. En effet, la fabrication et/ou la fourniture de modules de batterie est onéreuse, rendant la batterie onéreuse dans son ensemble. Par ailleurs, le poids d’une telle batterie est généralement important.
Un des buts de l’invention est alors de proposer une batterie électrique, notamment pour véhicule, dans lequel la batterie est allégée sans pour autant réduire sa puissance, et dont le coût est réduit.
A cet effet, l’invention a pour objet une batterie électrique notamment pour un véhicule, comprenant :
- un boitier comprenant une partie inférieure, et une partie supérieure,
- une pluralité de cellules de stockage d’électricité, disposées dans le boitier et destinées à former ensemble une source d’énergie électrique de la batterie, et
- au moins un organe d’accueil de la pluralité de cellules, chaque organe d’accueil délimitant un volume intérieur, chaque cellule de stockage d’électricité étant disposée dans le volume intérieur et étant fixée au boitier par l’intermédiaire d’un des ou de l’organe d’accueil,
dans laquelle chaque organe d’accueil s’étend transversalement dans le boitier et recouvre au moins une face latérale de chaque cellule de stockage d’électricité, chaque organe d’accueil présentant une ouverture donnant sur le volume intérieur de sorte que l’ouverture débouche sur une face dégagée de chaque cellule de stockage d’électricité disposée dans le volume intérieur.
Suivant d’autres aspects avantageux de l’invention le dispositif de connexion électrique comporte l’une ou plusieurs des caractéristiques suivantes, prise(s) isolément ou suivant toute combinaison techniquement possible :
  • l’organe d’accueil est formé par une poutre ou un profilé présentant une section en forme de U ;
  • le boitier et/ou l’organe d’accueil sont formés en résine thermoplastique ou thermodurcissable, de préférence renforcée en fibres coupées et/ou continues ;
  • la batterie comprend au moins un organe de maintien d’au moins une cellule de stockage d’électricité dans l’organe d’accueil, l’au moins un organe de maintien comprenant au moins un élément de blocage ;
  • la batterie comprend :
  • un premier organe de maintien comportant un premier support fixé à la partie supérieure, et un premier élément de blocage, flexible, s’étendant entre le premier support et la face dégagée d’au moins une cellule de stockage d’électricité, pour bloquer ladite cellule de stockage d’électricité verticalement dans le boitier, et/ou
  • un deuxième organe de maintien comportant un deuxième support fixé à la partie supérieure, et un deuxième élément de blocage, flexible, s’étendant entre le deuxième support et une face latérale d’au moins une cellule de stockage d’électricité, pour bloquer ladite cellule de stockage d’électricité longitudinalement dans le boitier, et/ou
  • un troisième organe de maintien comportant un troisième support fixé à la partie inférieure et/ou à l’organe d’accueil, et un troisième élément de blocage s’étendant entre le troisième support et une face longitudinale d’au moins une cellule de stockage d’électricité, la face longitudinale s’étendant sensiblement perpendiculairement aux faces dégagée et latérale, pour bloquer ladite cellule de stockage d’électricité latéralement dans le boitier, et/ou
  • un quatrième organe de maintien comportant un quatrième support fixé à la partie inférieure et/ou à l’organe d’accueil, et un quatrième élément de blocage s’étendant entre les faces longitudinales de deux cellules de stockage d’électricité adjacentes, chaque face longitudinale s’étendant sensiblement perpendiculairement aux faces dégagée et latérale, pour bloquer lesdites cellules de stockage d’électricité latéralement ;
  • la batterie comprend un circuit de refroidissement disposé dans le volume intérieur, entre la face latérale d’au moins une cellule de stockage d’électricité et l’organe d’accueil ;
  • la batterie comprend un profilé de renfort, le profilé de renfort connectant l’organe d’accueil à la partie inférieure du boitier et maintenant l’organe d’accueil à l’écart de la partie inférieure du boitier ;
  • la batterie comprend une région de superposition, au moins deux cellules de stockage d’électricité étant superposées entre un plateau inférieur de la partie inférieure du boitier, et un plateau supérieur de la partie supérieure du boitier, dans la région de superposition, la batterie comprenant au moins un plateau intermédiaire disposé entre les cellules de stockage d’électricité superposées ; et
  • la batterie comporte au moins un amortisseur d’impact disposé à l’extérieur du boitier, l’amortisseur d’impact étant connecté au boitier en regard du plateau inférieur et/ou du plateau supérieur et/ou du plateau intermédiaire.
L’invention concerne en outre un véhicule comprenant une batterie électrique telle que précitée.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple non limitatif et faite en se référant aux dessins sur lesquels :
la figure 1 est une représentation schématique en perspective et en éclaté d’une batterie selon un exemple de mode de réalisation de l’invention ;
la figure 2 est une représentation schématique en coupe longitudinale d’un premier détail de la batterie de la figure 1 lorsque la batterie est assemblée ; et
la figure 3 est une schématique en coupe longitudinale d’un deuxième détail de la batterie de la figure 1 lorsque la batterie est assemblée.
Dans la description qui suit, on considère une base orthonormée directe (X, Y, Z).
La direction longitudinale X correspond à la direction selon laquelle la batterie est la plus allongée. La direction longitudinale X est orientée suivant la longueur de la batterie. La direction longitudinale X correspond par exemple à la direction avant-arrière du véhicule lorsque la batterie est installée dans le véhicule.
La direction transversale Y correspond à la deuxième direction selon laquelle la batterie est la plus allongée. La direction transversale Y est orientée suivant la largeur de la batterie. La direction transversale Y correspond par exemple à la direction gauche-droite du véhicule lorsque la batterie est installée dans le véhicule.
La direction d’élévation Z correspond à la direction selon laquelle la batterie est la moins allongée. La direction d’élévation Z est orientée suivant la hauteur de la batterie. La direction d’élévation Z correspond par exemple à la direction haut bas du véhicule lorsque la batterie est installée dans le véhicule.
Dans la suite de la description, le terme « longitudinalement » fait référence à la direction longitudinale X, le terme « latéralement » fait référence à la direction latérale Y et le terme « verticalement » fait référence à la direction d’élévation Z.
Dans des variantes alternatives, la direction longitudinale X et la direction latérale Y peuvent être interchangées, tout comme leur orientation par rapport au véhicule.
En référence à la figure 1, un véhicule 10 comprend une batterie 12.
Le véhicule 10 est de préférence un véhicule automobile. Le véhicule 10 est par exemple un véhicule à propulsion électrique.
La batterie 12 est configurée pour alimenter au moins partiellement le véhicule 10 en énergie électrique. La batterie 12 a par exemple une capacité énergétique comprise entre 10 kwh à 30 kwh lorsque le véhicule est un véhicule hybride rechargeable et entre 30kwh à 100kwh lorsque le véhicule est un véhicule à propulsion exclusivement électrique. La batterie 12 est par exemple configurée pour délivrer une tension comprise entre 250 V et 420 V entre ses bornes. La tension nominale de la batterie 12 est de l’ordre de 400V. Selon certaines variantes, la tension nominale de la batterie est de l’ordre de 800V.
La batterie 12 est par exemple configurée pour alimenter en électricité un moteur de propulsion du véhicule 10.
La batterie 12 est par exemple disposée dans un châssis du véhicule 10, par exemple en région d’un bas de caisse du véhicule. Dans une variante particulière, la batterie 12 forme une partie du châssis du véhicule 10.
La batterie 12 comprend un boitier 14, une pluralité de cellules de stockage d’électricité 16 et au moins un organe d’accueil 18 des cellules de stockage d’électricité 16. La batterie 12 comprend en outre de préférence au moins un organe de maintien 19, au moins un profilé de renfort 20 et un circuit de refroidissement 21. La batterie comporte par ailleurs, dans une variante particulière, notamment visible sur la figure 3, un plateau intermédiaire 22 et un amortisseur d’impact 23.
Le boitier 14 comporte une partie inférieure 24 et une partie supérieure 26. Le boitier 14 délimite une chambre 28 dans laquelle sont disposés les cellules de stockage d’électricité 16 et l’organe d’accueil 18. Le boitier 14 est par exemple étanche et l’indice de protection du boitier 14 selon la norme CEI 60529 est supérieur à IP6X, où X est compris entre un et sept, et est plus particulièrement supérieur à IP67.
Le boitier 14 est de préférence formé en résine thermoplastique ou thermodurcissable. Dans une première variante, le boitier 14 comprend une matrice en fibres, telles que par exemple des fibres de carbone ou de verre, enrobées dans une matrice thermoplastique ou thermodurcissable. Les fibres sont par exemple des fibres coupées et/ou des fibres continues, par exemple tissées. La longueur des fibres coupées est inférieure à 10mm et la longueur des fibres continues est supérieure à 10mm.
Dans une variante alternative ou complémentaire, le boitier 14 comporte des éléments ferromagnétiques, tels un maillage métallique, enrobés dans la résine thermoplastique ou thermodurcissable. De tels éléments assurent le blindage électromagnétique de la batterie. Les éléments ferromagnétiques sont par exemple disposés entre deux nappes de fibre et sont enrobés de la résine.
La partie inférieure 24 et la partie supérieure 26 sont par exemple connectées par une ceinture métallique (non représentée), par exemple une ceinture métallique de type « clip ». En variante ou en complément, la partie inférieure 24 et la partie supérieure 26 comprennent des vis métalliques connectant les éléments ferromagnétiques. Une telle ceinture ou de telles vis, connectant la partie inférieure 24 et la partie supérieure 26, assurent la continuité électrique entre les éléments ferromagnétiques de la partie inférieure 24 et de la partie supérieure 26 et sont particulièrement avantageux pour gérer les possibles fuites d’ondes électromagnétiques.
La partie inférieure 24 comprend par exemple un plateau inférieur 30 et comprend de préférence une bordure inférieure 32, comme illustré en figure 1. La partie inférieure 24 forme alors un fond en forme de bassine.
Le plateau inférieur 30 s’étend sensiblement selon un plan sensiblement parallèle aux directions longitudinale X et transversale Y.
Les bordures inférieures 32 s’étendent autour du plateau inférieur 30, en direction de la partie supérieure 26. Les bordures inférieures 32 sont en particulier connectées et fixées à la partie supérieure 26 le long d’un joint 34 connectant la partie inférieure 24 à la partie supérieure 26. Les bordures inférieures 32 forment de préférence un contour fermé autour du plateau inférieur 30.
Dans une variante non représentée, la partie inférieure 24 est en forme de plaque et ne comporte alors aucune bordure inférieure 32.
La partie supérieure 26 comprend un plateau supérieur 36 et comprend de préférence une bordure supérieure 38, comme illustré en figure 1. La partie supérieure 26 forme alors un couvercle en forme de bassine.
Comme visible sur la figure 1, la partie supérieure 26 comprend par exemple plusieurs étages, chaque étage s’étendant selon un plan sensiblement parallèle aux directions longitudinale et transversale.
Les bordures supérieures 38 s’étendent autour du plateau supérieur 36, en direction de la partie inférieure 24. Les bordures supérieures 38 sont en particulier connectées et fixées à la partie inférieure 24 le long du joint 34. Les bordures supérieures 38 forment de préférence un contour fermé autour du plateau supérieur 36.
Dans une variante non représentée, la partie supérieure 26 est en forme de plaque et ne comporte alors aucune bordure supérieure 38.
Chaque organe d’accueil 18 délimite un volume intérieur 40. Chaque organe d’accueil 18 s’étend transversalement dans le boitier 14. Chaque organe d’accueil 18 est par exemple connecté à la bordure inférieure 32 en chacune de ses extrémités.
Chaque organe d’accueil 18 présente une ouverture 42 donnant sur le volume intérieur 40. Ainsi, chaque organe d’accueil 18 diffère d’un module de l’état de la technique notamment en ce qu’il ne comporte pas un caisson fermé.
Chaque organe d’accueil 18 recouvre au moins une face de chaque cellule de stockage d’électricité 16, et plus particulièrement au moins une face latérale de chaque cellule de stockage d’électricité, comme cela sera décrit plus en détail plus loin.
Dans la variante présentée sur les figures 1 à 3, l’organe d’accueil 18 est formé par une poutre ou un profilé présentant une section en forme de U. Les branches du U sont formées par des paroi latérales 43. L’ouverture 42 correspond alors à l’ouverture formée entre les extrémités des branches du U, le volume intérieur 40 étant alors le volume disposé entre les branches du U.
L’organe d’accueil 18 est de préférence formé en résine thermoplastique. L’organe d’accueil 18 est par exemple formé dans le même matériau que le boitier 14.
L’organe d’accueil 18 est de préférence issu d’un procédé de pultrusion, et plus particulièrement de pultrusion de matériau composite. Dans une variante particulière non représentée, l’organe d’accueil 18 est formé dans la partie inférieure 24 et est par exemple issu d’un co-moulage de la partie inférieure 24 et de l’organe d’accueil 18. En d’autres termes, dans cette variante, l’organe d’accueil 18 est venu de matière avec la partie inférieure 24.
Le profilé de renfort 20 connecte l’organe d’accueil 18 à la partie inférieure 24 du boitier 14. Le profilé de renfort 20 maintient l’organe d’accueil 18 à l’écart de la partie inférieure 24 du boitier 14, et plus particulièrement à l’écart du plateau inférieur 30.
Le profilé de renfort 20 s’étend transversalement dans le boitier 14. Le profilé de renfort 20 s’étend sensiblement parallèlement à l’organe d’accueil 18.
Comme visible sur la figure 2, le profilé de renfort 20 est par exemple formé par une poutre présentant une section en forme de M. Le profilé de renfort 20 connecte alors une région de la partie inférieure 24 s’étendant sensiblement en regard d’une région médiane de l’organe d’accueil 18, à des régions latérales de l’organe d’accueil 18, c’est-à-dire des régions s’étendant à l’avant ou à l’arrière de la région médiane. Comme illustré sur la figure 2, les sommets du M formant le profilé de renfort 20 sont connectés à la base du U formant l’organe d’accueil 18, en regard des branches du U.
En variante, le profilé de renfort 20 est un profilé dont le profil extérieur est rectangulaire. En variante encore, le profilé de renfort 20 comporte au moins deux tronçons de profilé distincts connectant chacun la partie inférieure 24 à l’organe d’accueil 18.
Le profilé de renfort 20 est de préférence formé en résine thermoplastique. Le profilé de renfort 20 est par exemple formé dans le même matériau que le boitier 14.
Le profilé de renfort 20 est de préférence issu d’un procédé de pultrusion, et plus particulièrement de pultrusion de matériau composite. Dans une variante particulière non représentée, le profilé de renfort 20 est formée dans la partie inférieure 24 et est par exemple issu d’un co-moulage de la partie inférieure 24 et du profilé de renfort 20. En d’autres termes, dans cette variante, le profilé de renfort 20 est venu de matière avec la partie inférieure24.
Dans une variante particulière, le profilé de renfort 20 est venu de matière avec l’organe d’accueil 18. Le profilé de renfort 20 et l’organe d’accueil 18 forment par exemple une seule poutre dont la portion supérieure est en forme de U et la section inférieure est en forme de M. Le profil d’une telle poutre a par exemple la forme d’un U superposé à un M. En variante, la base du U a une forme de M.
Chaque cellule de stockage d’électricité 16, nommée par la suite cellule 16, comprend des éléments chimiques destinés à restituer de l’énergie électrique.
La pluralité de cellules 16 disposée dans le boitier 14 et les cellules sont destinées à former ensemble une source d’énergie électrique de la batterie 12.
Chaque cellule 16 a par exemple une capacité comprise entre 60 Ah et 120 Ah, et est configurée pour définir une tension comprise entre 2,5 V et 4,2 V entre ses bornes.
Chaque cellule 16 est par exemple du type Li-ion.
Chaque cellule 16 est de forme prismatique. En alternative, chaque cellule 16 est une cellule de type poche. Dans la suite de la description, on nomme faces horizontales les faces de la cellules 16 qui sont sensiblement parallèles au plan X-Y lorsque les cellules 16 sont disposées dans le boitier 14, on nomme faces transversale les faces de la cellule 16 qui sont sensiblement parallèles au plan Y-Z lorsque les cellules 16 sont disposées dans le boitier 14 et on nomme faces longitudinales les faces de la cellule 16 qui sont sensiblement parallèles au plan X-Z lorsque les cellules 16 sont disposées dans le boitier 14.
Les faces longitudinales, transversales et horizontales des cellules sont sensiblement perpendiculaires entre elles.
Chaque cellule 16 est disposée dans le volume intérieur 40 de l’organe d’accueil 18, ou de l’un des organes d’accueil 18 lorsque la batterie 12 comporte une pluralité d’organes d’accueil 18.
Chaque cellule 16 comprend une face dégagée 44, agencée au regard de l’ouverture 42. Ainsi, l’ouverture 42 débouche sur au moins une face dégagée 44 de chaque cellule 16 disposée dans le volume intérieur 40. Avantageusement, la face dégagée 44 comporte des électrodes 45 de la cellule, qui sont ainsi accessibles.
Comme représenté sur la figure 1, la face dégagée 44 correspond par exemple à une face horizontale de la cellule 16.
Comme illustré sur la figure 2, la face dégagée 44 est par exemple disposée en regard de la partie supérieure 26. En particulier, la face dégagée 44 est disposée en regard du plateau supérieur 36. Lorsque la batterie 12 comprend un plateau intermédiaire 22, au moins une cellule 16 comprend par exemple une face dégagée disposée en regard du plateau intermédiaire 22.
Le circuit de refroidissement 21 comprend par exemple une pluralité de conduits 46. Les conduits 46 sont destinés à conduire un fluide, tel un fluide caloporteur, pour refroidir la batterie 12 et plus particulièrement les cellules de stockage d’électricité 16.
Comme visible sur la figure 2, le circuit de refroidissement 21 est disposé dans le volume intérieur 40. Le circuit de refroidissement 21 est disposé entre la pluralité de cellules 16 et une paroi latérale de l’organe d’accueil 18. En particulier, le circuit de refroidissement 21 est disposé entre la face latérale d’au moins une cellule de stockage d’électricité 16 et la paroi latérale correspondante de l’organe d’accueil 18.
Lorsque la batterie 12 comporte une pluralité d’organes d’accueil 18 s’étendant parallèlement, les parois latérales 43 de deux organes d’accueil 18 adjacents sont recouvertes de tronçons du circuit de refroidissement 21, agencé à cheval sur ces parois latérales, pour s’étendre dans les volumes intérieurs 40 des deux organes d’accueil 18 adjacents.
Le circuit de refroidissement 21 s’étend par exemple de part et d’autre d’au moins une cellule de stockage d’électricité 16 et connecte de part et d’autre la cellule 16 à l’organe d’accueil. Le circuit de refroidissement 21 maintient par exemple longitudinalement au moins une cellule de stockage d’électricité 16 dans l’organe d’accueil 18.
Chaque organe de maintien 19 est conformé pour maintenir au moins une cellule de stockage d’électricité 16 dans la batterie 12 et en particulier pour maintenir une cellule de stockage d’électricité 16 dans l’organe d’accueil 18.
Chaque organe de maintien 19 comprend de préférence un support 48 et un élément de blocage 50.
Le support 48 est par exemple un élément formé en résine thermoplastique. En variante, le support 48 est un élément formé en tout autre en plastique, ou en métal tel par exemple de l’aluminium.
L’élément de blocage 50 est de préférence un élément formé en un matériau flexible, c’est-à-dire en un matériau déformable, par exemple manuellement.
L’élément de blocage 50 est par exemple formé en élastomère, par exemple en caoutchouc. En alternative, l’élément de blocage 50 est en thermoplastique.
Dans l’exemple présenté sur les figures 1 à 3, la batterie 12 comprend quatre organes de maintien 19 différents. La batterie comprend en particulier plusieurs de chacun de ces organes de maintien 19 différents.
La batterie 12 comprend en particulier au moins un premier organe de maintien 52, au moins un deuxième organe de maintien 54, au moins un troisième organe de maintien 56 et au moins un quatrième organe de maintien 58.
Le premier organe de maintien 52 est par exemple allongé et agencé transversalement dans le boitier 14, de manière à être parallèle à au moins l’un des organes d’accueil 18.
Le premier organe de maintien 52 comprend un premier support 60 fixé à la partie supérieure 26 et un premier élément de blocage 62, flexible, fixé au premier support 60.
Le premier support 60 et le premier élément de blocage 62 sont conformes au support 48 et à l’élément de blocage 50 tels que précédemment décrits.
Le premier support 60 forme par exemple un rail, par exemple en U. Lorsque le premier support 60 forme un rail en U, la base du support est par exemple fixée à la partie supérieure 26 et les pattes du U s’étendent en direction de cellules 16. Deux premiers éléments de blocage 62 distincts sont par exemple fixés au bout des pattes du profil en U.
Chaque premier élément de blocage 62 est par exemple en forme de cordon allongé. Chaque premier élément de blocage 62 s’étend entre le premier support 60 et au moins une cellule de stockage d’électricité 16, pour bloquer ladite cellule de stockage d’électricité 16 verticalement dans le boitier 14. Chaque premier élément de blocage 62 est en d’autres termes configuré pour empêcher tout déplacement de la cellule 16 selon l’axe Z. Chaque premier élément de blocage 62est alors compressé entre la cellule de stockage d’électricité 16 et le premier support 60. Deux premier éléments de blocage 62 connectent par exemple une cellule de stockage d’électricité à un même support 48, ou, comme illustré sur la figue 2, à deux supports 48 différents.
En variante, chaque premier support 60 n’est pas fixé à la partie supérieure 26 mais au plateau intermédiaire 22. Le plateau intermédiaire 22 reprend alors le rôle de la partie supérieure 26, le premier support 60 étant fixé au plateau intermédiaire 22.
En variante encore, chaque premier support 60 n’est pas fixé à la partie supérieure 26 mais à l’organe d’accueil 18.
Le deuxième organe de maintien 19 est par exemple allongé et arrangé transversalement dans le boitier 14, de manière à être parallèle à au moins un organe d’accueil 18.
Le deuxième organe de maintien 54 comprend un deuxième support 64 et un deuxième élément de blocage 66, flexible, fixé au deuxième support 64.
Le deuxième support 64 et le deuxième élément de blocage 66 sont conformes au support 48 et à l’élément de blocage 50 tels que précédemment décrits.
Le deuxième support 64 forme par exemple un rail, par exemple en U. Lorsque le deuxième support 64 forme un rail en U, la base du support 64 est par exemple fixée à la partie supérieure et les pattes du U s’étendent en direction de cellules 16. Deux deuxième éléments de blocage 66 distincts sont par exemple fixés au bout des pattes du profil en U.
Chaque deuxième élément de blocage 66 est par exemple en forme de cordon allongé.
Chaque deuxième élément de blocage 66 s’étend entre le deuxième support 64 et une face latérale d’au moins une cellule de stockage d’électricité 16, pour bloquer ladite cellule de stockage d’électricité 16 longitudinalement dans le boitier 14. Chaque deuxième élément de blocage 66 est en d’autres termes configurer pour empêcher tout déplacement de la cellule 16 selon l’axe X.
En particulier, chaque deuxième élément de blocage 66 est avantageusement engagé entre la cellule de stockage d’électricité 16 et l’organe d’accueil 18, chaque deuxième élément de blocage 66 maintenant la cellule de stockage d’électricité en position dans l’organe d’accueil 18. Une cellule de stockage d’électricité 16 est par exemple disposé entre deux deuxième élément de blocage 66 selon l’axe longitudinal. Chaque deuxième élément de blocage 66 est alors compressé entre la cellule de stockage d’électricité 16 et la paroi latérale correspondante de l’organe d’accueil 18.
En variante, chaque deuxième support 64 n’est pas fixé à la partie supérieure 26 mais au plateau intermédiaire 22. Le plateau intermédiaire 22 reprend alors le rôle du de la partie supérieure 26, le premier support 60 étant fixé au plateau intermédiaire 22.
Dans une variante particulière, le premier support 60 et le deuxième support 64 et/ou le premier élément de blocage 62 et le deuxième éléments de blocage 66 sont venus de matière.
Le troisième organe de maintien 56 comprend un troisième support 68 et un troisième élément de maintien 70.
Le troisième support 68 et le troisième élément de blocage 70 sont conformes au support 48 et à l’élément de blocage 50 tels que précédemment décrits.
Le troisième support 68 est fixé à la partie inférieure24. En particulier, le troisième support 68 est fixé à la bordure inférieure32. En variante, le troisième support 68 est fixé à la partie supérieure 26, ou en variante encore, le troisième support 68 est fixé sur l’organe d’accueil 18.
Dans une variante particulière, le troisième support 68 maintient les extrémités de certain des organes d’accueil 18. Le troisième support 68 connecte alors par exemple les organes d’accueil 18 à la partie inférieure 24.
Le troisième élément de blocage 70 s’étend entre le troisième support 68 et la face longitudinale d’au moins une cellule de stockage d’électricité 16, pour bloquer ladite cellule de stockage d’électricité 16 latéralement dans le boitier. Chaque troisième élément de blocage 70 est en d’autres termes configuré pour empêcher tout déplacement de la cellule 16 selon l’axe Y.
Chaque troisième élément de blocage 70 est en particulier compressé entre le troisième support 68 et la face longitudinale d’au moins une cellule 16. Une pluralité de cellules 16 est empilée selon la direction latérale Y et enserrée entre deux troisième organes de maintien 56.
Le troisième élément de blocage 70 a, dans une variante particulière, une forme de cale en coin, et il est destiné à être inséré entre au moins une cellule 16 et le troisième support 68 pour exercer sur la cellule un effort de maintien.
Le quatrième organe de maintien 58 comporte un quatrième support 72 et un quatrième éléments de blocage 74.
Le quatrième support 72 est fixé à la partie inférieure24. En particulier, le quatrième support 72 est fixé à la bordure inférieure32. En variante, le quatrième support 72 est fixé à la partie supérieure 26.
Dans une variante particulière, notamment illustrée en figure 1, le quatrième support 72 maintien les extrémités de certains des organes d’accueil 18. Le quatrième support 72 connecte alors les organes d’accueil 18 à la partie inférieure24.
Le quatrième élément de blocage 74 s’étend entre les faces longitudinales de deux cellules de stockage d’électricité 16 adjacente, pour bloquer ladite cellule de stockage d’électricité 16 latéralement dans le boitier 14. Chaque quatrième élément de blocage 74 est en d’autres termes configuré pour empêcher tout déplacement de la cellule 16 selon l’axe Y.
Le quatrième élément de blocage 74 a, dans une variante particulière, une forme de cale en coin, et est destiné à être insérée entre au moins deux cellules 16 pour exercer sur les cellules un effort de maintien.
Comme illustré sur la figure 1, la batterie comprend, selon une variante particulière, une région de superposition 76.
Dans la région de superposition 76, la batterie 12 comprend au moins deux cellules 16 superposées l’une au-dessus de l’autre selon la direction Z. Les cellules 16 sont en particulier superposées entre le plateau inférieur 30 et le plateau supérieur 36.
Selon une telle variante, la batterie 12 comprend un plateau intermédiaire 22 tel que précédemment décrit.
Le plateau intermédiaire 22 est alors disposé entre les cellules de stockage d’électricité 16 superposées. Le plateau intermédiaire 22 est alors assimilable à un plateau inférieur 30 tel que décrit précédemment pour la cellule se trouvant en haut de l’empilement, et à un plateau supérieur 36 pour la cellule se trouvant en bas de l’empilement.
L’amortisseur d’impact 23 comporte, comme représenté sur la figure 3, une pluralité de cavités. L’amortisseur d’impact est configuré pour se déformer en cas d’impact, en particulier pour absorber une énergie de l’impact et pour limiter la déformation du boitier 14, afin de prévenir la détérioration des cellules de stockage d’électricité 16.
Lorsque la batterie 12 comporte un tel amortisseur d’impact 23, la batterie 12 comporte des portions de renfort 78. Les portions de renfort 78 sont destinées à rigidifier le boitier 14.
Les portions de renfort 78 sont disposée en regard du plateau inférieur 30 et/ou du plateau supérieur 36 et/ou du plateau intermédiaire 22.
L’amortisseur d’impact 23 est connecté au boitier en regard du plateau inférieur 30 et/ou du plateau supérieur 36 et/ou du plateau intermédiaire 22. En particulier, l’amortisseur d’impact 23 est connecté au boitier par ses portions de renfort 78.
Une batterie dans laquelle chaque organe d’accueil 18 présente une ouverture 42 donnant sur le volume intérieur 40 est particulièrement avantageuse puisqu’elle permet de réduire les coûts de production d’une telle batterie 12 out en allégeant sa structure. Une telle batterie 12 permet en outre de limiter les étapes de montage de la batterie 12 en installant directement les cellules 16 dans la batterie sans passer par leur installation dans un module.
La forme et le matériau des composants utilisés permettent d’accentuer les avantages en termes de réduction de coût et de poids associés à l’invention.
L’utilisation d’organes de maintien 19 assure la robustesse de la batterie en bloquant tous les degrés de liberté des cellules 16 dans le boitier 14, ce qui prévient leur détérioration en cas de fortes accélérations appliquées à la batterie 12.
La position du circuit de refroidissement 21 par rapport aux cellules de stockage d’électricité 16 est particulièrement avantageuse pour améliorer le refroidissement desdites cellules de stockage d’électricité 16.
La présence d’un amortisseur d’impact 23 et notamment la position de sa connexion sur le boitier 14 est particulièrement avantageuse pour limiter les dommages des cellules suite à un quelconque impact, améliorant ainsi la sécurité d’utilisation de la batterie 12.
Dans une variante particulière, la batterie 12 comporte des éléments de calage, configurés pour maintenir les cellules 16 selon la direction transversale Y. Les éléments de calage sont par exemple solidaires de l’organe d’accueil 18 et s’étendent entre deux cellules 16 adjacentes. De tels éléments de calage sont particulièrement avantageux pour limité les efforts appliqués aux organes de maintien 19 tout en assurant le maintien des cellules 16 dans la batterie 12.

Claims (10)

  1. Batterie électrique (12), notamment pour un véhicule (10), comprenant :
    - un boitier (14) comprenant une partie inférieure (24), et une partie supérieure (26),
    - une pluralité de cellules (16) de stockage d’électricité, disposées dans le boitier (14) et destinées à former ensemble une source d’énergie électrique de la batterie (12), et
    - au moins un organe d’accueil (18) de la pluralité de cellules (16), chaque organe d’accueil (18) délimitant un volume intérieur (40), chaque cellule (16) de stockage d’électricité étant disposée dans le volume intérieur (40) et étant fixée au boitier (14) par l’intermédiaire d’un des ou de l’organe d’accueil (18),
    caractérisée en ce que chaque organe d’accueil (18) s’étend transversalement dans le boitier (14) et recouvre au moins une face latérale de chaque cellule (16) de stockage d’électricité, chaque organe d’accueil (18) présentant une ouverture (42) donnant sur le volume intérieur (40) de sorte que l’ouverture (42) débouche sur une face dégagée (44) de chaque cellule (16) de stockage d’électricité disposée dans le volume intérieur (40).
  2. Batterie (12) selon la revendication 1, dans laquelle l’organe d’accueil (18) est formé par une poutre ou un profilé présentant une section en forme de U.
  3. Batterie (12) selon l’une des revendications 1 ou 2, dans laquelle le boitier (14) et/ou l’organe d’accueil (18) sont formés en résine thermoplastique ou thermodurcissable, de préférence renforcée en fibres coupées et/ou continues.
  4. Batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la batterie (12) comprend au moins un organe de maintien (19) d’au moins une cellule de stockage d’électricité (16) dans l’organe d’accueil (18), l’au moins un organe de maintien (19) comprenant au moins un élément de blocage (50).
  5. Batterie (12) selon la revendication 4, comprenant :
    • un premier organe de maintien (52) comportant un premier support (60) fixé à la partie supérieure (26), et un premier élément de blocage (62), flexible, s’étendant entre le premier support (60) et la face dégagée (44) d’au moins une cellule (16) de stockage d’électricité, pour bloquer ladite cellule (16) de stockage d’électricité verticalement dans le boitier (14), et/ou
    • un deuxième organe de maintien (54) comportant un deuxième support (64) fixé à la partie supérieure (26), et un deuxième élément de blocage (66), flexible, s’étendant entre le deuxième support (64) et une face latérale d’au moins une cellule (16) de stockage d’électricité, pour bloquer ladite cellule (16) de stockage d’électricité longitudinalement dans le boitier (14), et/ou
    • un troisième organe de maintien (56) comportant un troisième support (68) fixé à la partie inférieure (24) et/ou à l’organe d’accueil (18), et un troisième élément de blocage (70) s’étendant entre le troisième support (68) et une face longitudinale d’au moins une cellule (16) de stockage d’électricité, la face longitudinale s’étendant sensiblement perpendiculairement aux faces dégagée (44) et latérale, pour bloquer ladite cellule (16) de stockage d’électricité latéralement dans le boitier (14), et/ou
    • un quatrième organe de maintien (58) comportant un quatrième support (72) fixé à la partie inférieure (24) et/ou à l’organe d’accueil (18), et un quatrième élément de blocage (74) s’étendant entre les faces longitudinales de deux cellules (16) de stockage d’électricité adjacentes, chaque face longitudinale s’étendant sensiblement perpendiculairement aux faces dégagée (44) et latérale, pour bloquer lesdites cellules (16) de stockage d’électricité latéralement.
  6. Batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la batterie (12) comprend un circuit de refroidissement (21) disposé dans le volume intérieur (40), entre la face latérale d’au moins une cellule (16) de stockage d’électricité et l’organe d’accueil (18).
  7. Batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la batterie (12) comprend un profilé de renfort (20), le profilé de renfort (20) connectant l’organe d’accueil (18) à la partie inférieure (24) du boitier (14) et maintenant l’organe d’accueil (18) à l’écart de la partie inférieure (24) du boitier (14).
  8. Batterie (12) selon l’une quelconque des revendications précédentes, dans laquelle la batterie (12) comprend une région de superposition (76), au moins deux cellules (16) de stockage d’électricité étant superposées entre un plateau inférieur (30) de la partie inférieure (24) du boitier (14), et un plateau supérieur (36) de la partie supérieure (26) du boitier (14), dans la région de superposition (76), la batterie (12) comprenant au moins un plateau intermédiaire (22) disposé entre les cellules (16) de stockage d’électricité superposées.
  9. Batterie (12) selon la revendication 8, dans laquelle la batterie (12) comporte au moins un amortisseur d’impact (23) disposé à l’extérieur du boitier (14), l’amortisseur d’impact (23) étant connecté au boitier (14) en regard du plateau inférieur (30) et/ou du plateau supérieur (36) et/ou du plateau intermédiaire (22).
  10. Véhicule (10) comprenant une batterie électrique (12) selon l’une quelconque des revendications 1 à 9.
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