FR3113785A1 - device and method for assembling a battery - Google Patents
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Abstract
Dispositif d’assemblage comprenant un dispositif de stockage d’énergie électrique (1) comprenant : - un élément (3) de stockage d’énergie électrique, - une plaque d’échange thermique (4), - un moyen automatisé de positionnement (102) de l’élément (3) de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique (4), - un moyen de contrôle (101) du moyen de positionnement (102), ce moyen de contrôle (101) comprenant un moyen de contrôle de position du moyen de positionnement (102), positionnant l’élément (3) de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique (4) à une position relative d’assemblage final. Figure 1.Assembly device comprising an electrical energy storage device (1) comprising: - an electrical energy storage element (3), - a heat exchange plate (4), - automated positioning means (102 ) of the electrical energy storage element (3) with respect to the heat exchange plate (4), - a control means (101) of the positioning means (102), this control means (101) comprising means for controlling the position of the positioning means (102), positioning the electrical energy storage element (3) with respect to the heat exchange plate (4) at a relative final assembly position. Figure 1.
Description
La présente invention concerne un dispositif d’assemblage d’une batterie, ou d’un module de batterie, et plus particulièrement une batterie d’un véhicule à propulsion électrique alimentant une machine motrice électrique.The present invention relates to a device for assembling a battery, or a battery module, and more particularly a battery of an electric propulsion vehicle supplying an electric motor machine.
On comprendra par batterie, dans tout le texte de ce document, un ensemble comprenant au moins un module de batterie contenant au moins une cellule de stockage d’énergie électrochimique. Cette batterie comprend éventuellement des moyens électriques ou électroniques pour la gestion d’énergie électrique de ce au moins un module. Lorsqu’il y a plusieurs modules, ils sont regroupés dans un bac ou carter et forment alors un bloc batteries, ce bloc batteries étant souvent désigné par l’expression anglaise « pack batteries », ce carter contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement.Battery will be understood throughout the text of this document as an assembly comprising at least one battery module containing at least one electrochemical energy storage cell. This battery optionally comprises electrical or electronic means for managing the electrical energy of this at least one module. When there are several modules, they are grouped together in a tray or casing and then form a battery pack, this battery pack being often designated by the English expression "battery pack", this casing generally containing a mounting interface, and connection terminals.
Par ailleurs, on comprendra par cellule de stockage d’énergie électrochimique dans tout le texte de ce document, des cellules générant du courant par réaction chimique, par exemple de type lithium-ion (ou Li-ion), de type Ni-Mh, ou Ni-Cd ou encore plomb.Furthermore, the term electrochemical energy storage cell will be understood throughout the text of this document to mean cells generating current by chemical reaction, for example of the lithium-ion (or Li-ion) type, of the Ni-Mh type, or Ni-Cd or lead.
Dans ce domaine, il est connu de refroidir ou de réchauffer un élément de la batterie par une plaque de refroidissement parcourue par un fluide caloporteur. Cette plaque de refroidissement est en contact par conduction thermique avec l’élément à travers une surface d’échange thermique. Cet élément est par exemple une cellule ou un module de la batterie.In this field, it is known to cool or heat a battery element by a cooling plate traversed by a heat transfer fluid. This cooling plate is in contact by thermal conduction with the element through a heat exchange surface. This element is for example a cell or a module of the battery.
Ce contact thermique entre la plaque et l’élément est déterminant dans la mesure où il présente une résistance thermique dégradant l’efficacité thermique de la plaque. Il est connu de minimiser cette résistance thermique en comblant un espace subsistant entre la plaque et l’élément par une pâte ou un film thermique souple, assurant alors une continuité de matière sur toute la surface d’échange thermique, et ceci même en présence de dispersions géométriques de fabrication ou d’assemblage entre la plaque et l’élément et quel que soit l’état de la surface (rugosité) de l’élément et de la plaque.This thermal contact between the plate and the element is decisive insofar as it presents a thermal resistance degrading the thermal efficiency of the plate. It is known to minimize this thermal resistance by filling a remaining space between the plate and the element with a paste or a flexible thermal film, thus ensuring continuity of material over the entire heat exchange surface, even in the presence of geometric dispersions of manufacture or assembly between the plate and the element and whatever the state of the surface (roughness) of the element and the plate.
Cette solution est efficace à condition que l’épaisseur de la pâte ou du film thermique ne soit pas trop importante (le coût et la résistivité thermique augmentant avec l’épaisseur), ni trop faible (ce qui ne permettrait plus de garantir un contact par conduction thermique sur toute la surface d’échange, et/ou dépasserait une limite de résistance à la pression du module ou de la cellule), ce qui revient à maitriser le mieux possible l’épaisseur de l’espace entre l’élément et la plaque.This solution is effective provided that the thickness of the paste or of the thermal film is not too great (the cost and the thermal resistivity increasing with the thickness), nor too weak (which would no longer guarantee contact by conduction over the entire heat exchange surface, and/or would exceed a pressure resistance limit of the module or of the cell), which amounts to controlling the thickness of the space between the element and the plaque.
On connait par exemple du document FR-A1-3087946A1 une pâte thermique interposée entre la plaque de refroidissement et des cellules de batterie.For example, document FR-A1-3087946A1 discloses a thermal paste interposed between the cooling plate and the battery cells.
Le remplissage et l’épaisseur de cette pâte ou du film thermique dépendent pour partie d’un dispositif d’assemblage de la batterie, dispositif comprenant plusieurs vis à serrer pour appliquer un effort de serrage entre la plaque de refroidissement et l’élément à refroidir. Mais ce serrage est délicat et impose un ordre de serrage des vis, ce qui fait que pendant ce serrage, des déplacements non maitrisés entre l’élément à refroidir et la plaque de refroidissement apparaissent et altèrent la répartition de la pâte thermique.The filling and the thickness of this paste or of the thermal film partly depend on a device for assembling the battery, a device comprising several screws to be tightened in order to apply a clamping force between the cooling plate and the element to be cooled . But this tightening is delicate and imposes a tightening order of the screws, which means that during this tightening, uncontrolled movements between the element to be cooled and the cooling plate appear and alter the distribution of the thermal paste.
Le but de l’invention est de mieux maitriser le remplissage et l’épaisseur de cette pâte thermique ou film thermique.The object of the invention is to better control the filling and the thickness of this thermal paste or thermal film.
A cet effet, l’invention a pour objet un dispositif d’assemblage comprenant un dispositif de stockage d’énergie électrique comprenant :
- un élément de stockage d’énergie électrique,
- une plaque d’échange thermique,
ce dispositif d’assemblage étant tel qu’il comprend en outre :
- un moyen automatisé de positionnement de l’élément de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique,
- un moyen de contrôle du moyen de positionnement,
ce moyen de contrôle comprenant un moyen de contrôle de position du moyen de positionnement, positionnant l’élément de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique à une position relative d’assemblage final.To this end, the subject of the invention is an assembly device comprising an electrical energy storage device comprising:
- an electrical energy storage element,
- a heat exchange plate,
this assembly device being such that it further comprises:
- an automated means for positioning the electrical energy storage element relative to the heat exchange plate,
- a means of controlling the positioning means,
this control means comprising a means for controlling the position of the positioning means, positioning the electrical energy storage element with respect to the heat exchange plate at a relative final assembly position.
On comprendra par position relative d’assemblage final, dans tout le texte de ce document, une position relative entre la plaque d’échange thermique et l’élément de stockage d’énergie électrique, par exemple une distance formant un premier espace entre la plaque d’échange thermique et l’élément de stockage d’énergie électrique, qui est la position lorsque le dispositif de stockage d’énergie électrique est en service (utilisable), c’est-à-dire lorsqu’il est entièrement assemblé. Par exemple, cette position est maintenue même après qu’un moyen de serrage, qui sera décrit ultérieurement, aura serré l’élément de stockage d’énergie électrique contre une première surface du dispositif de stockage d’énergie électrique, ou contre la plaque d’échange thermique.It will be understood by final assembly relative position, throughout the text of this document, a relative position between the heat exchange plate and the electrical energy storage element, for example a distance forming a first space between the plate exchanger and the electrical energy storage element, which is the position when the electrical energy storage device is in service (usable), that is to say when it is fully assembled. For example, this position is maintained even after a clamping means, which will be described later, has clamped the electrical energy storage element against a first surface of the electrical energy storage device, or against the plate of heat exchange.
Ainsi ce dispositif d’assemblage permet d’éviter des déplacements non maitrisés entre l’élément de stockage d’énergie électrique et la plaque d’échange thermique, déplacements apparaissant antérieurement à l’invention lors du serrage par ce moyen de serrage.Thus this assembly device makes it possible to avoid uncontrolled displacements between the electrical energy storage element and the heat exchange plate, displacements appearing prior to the invention during tightening by this clamping means.
On notera que ce moyen de serrage permet le retrait du moyen automatisé de positionnement du dispositif de stockage d’énergie électrique tout en maintenant la position relative d’assemblage final.It will be noted that this clamping means allows the removal of the automated means for positioning the electrical energy storage device while maintaining the relative position of final assembly.
On notera en outre que l’élément de stockage d’énergie électrique est un élément à refroidir ou à réchauffer, selon les besoins. Cet élément est par exemple une cellule de batterie, un module de batterie, ou encore un composant électronique de la cellule, du module, ou plus généralement du dispositif de stockage d’énergie électrique, notamment un composant électronique de puissance appartenant à la famille des transistors.It will also be noted that the electrical energy storage element is an element to be cooled or heated, as required. This element is for example a battery cell, a battery module, or even an electronic component of the cell, of the module, or more generally of the electrical energy storage device, in particular an electronic power component belonging to the family of transistors.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen de contrôle du moyen de positionnement comprend en outre un moyen de contrôle d’effort d’application du moyen de positionnement sur le dispositif de stockage d’énergie électrique.According to one embodiment of the invention, the means for controlling the positioning means further comprises means for controlling the force of application of the positioning means to the electrical energy storage device.
Selon ce mode de réalisation, le moyen de contrôle d’effort limite le moyen de positionnement à un effort d’application maximal prédéterminé.According to this embodiment, the force control means limits the positioning means to a predetermined maximum application force.
On notera que, selon l’architecture du dispositif de stockage, le moyen automatisé de positionnement positionne l’élément par rapport à la plaque, ou la plaque par rapport à l’élément.It will be noted that, depending on the architecture of the storage device, the automated positioning means positions the element relative to the plate, or the plate relative to the element.
L’effort d’application est la force qu’exerce le moyen automatisé de positionnement sur l’élément ou la plaque selon le cas. Cette limitation de l’effort d’application permet de respecter des préconisations techniques du fabricant d’un matériau thermiquement conducteur qui serait inséré par exemple dans ce premier espace, son épaisseur finale dépendant, entre autre, de l’effort de compression auquel il est soumis.The application force is the force exerted by the automated positioning means on the element or the plate, as the case may be. This limitation of the application effort makes it possible to comply with the technical recommendations of the manufacturer of a thermally conductive material which would be inserted for example into this first space, its final thickness depending, among other things, on the compression force to which it is submitted.
Selon ce mode de réalisation, le dispositif de contrôle comprend un moyen de test configuré pour que, une fois la position relative d’assemblage final atteinte, le moyen de test émet une alarme si l’effort d’application maximal prédéterminé n’a pas été atteint.According to this embodiment, the control device comprises test means configured so that, once the relative final assembly position has been reached, the test means emits an alarm if the predetermined maximum application force has not been reached.
Cette caractéristique a par exemple pour avantage de s’assurer que l’épaisseur du matériau thermo-conducteur a bien atteint son épaisseur minimale, ou encore que l’élément ou la plaque est bien en contact contre une butée.This feature has the advantage, for example, of ensuring that the thickness of the thermally conductive material has indeed reached its minimum thickness, or that the element or plate is in contact against a stop.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de stockage d’énergie électrique comprend en outre le matériau thermiquement conducteur:
- disposé entre la plaque d’échange thermique et l’élément de stockage d’énergie électrique, et
- compressé, entre la plaque d’échange thermique et l’élément de stockage d’énergie électrique, par le moyen automatisé de positionnement amenant la plaque d’échange thermique et élément de stockage d’énergie électrique à la position relative d’assemblage final.According to one embodiment of the invention, the electrical energy storage device further comprises the thermally conductive material:
- disposed between the heat exchange plate and the electrical energy storage element, and
- compressed, between the heat exchange plate and the electrical energy storage element, by the automated positioning means bringing the heat exchange plate and electrical energy storage element to the relative final assembly position .
Selon une variante de réalisation, le matériau thermiquement conducteur est malléable, notamment une pâte thermique.According to a variant embodiment, the thermally conductive material is malleable, in particular a thermal paste.
Selon une variante de réalisation, le matériau thermiquement conducteur est élastiquement déformable, notamment un filme thermo-conducteur.According to a variant embodiment, the thermally conductive material is elastically deformable, in particular a thermally conductive film.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le moyen automatisé de positionnement comprend un bras manipulateur.According to one embodiment of the invention, the automated positioning means comprises a manipulator arm.
Selon une variante de réalisation, l’élément de stockage d’énergie électrique comprend la cellule de batterie.According to a variant embodiment, the electrical energy storage element comprises the battery cell.
Selon une variante de réalisation, l’élément de stockage d’énergie électrique comprend le module de batterie.According to a variant embodiment, the electrical energy storage element comprises the battery module.
Avantageusement, le dispositif de stockage d’énergie électrique comprend en outre :
- un support, la plaque d’échange thermique par conduction avec l’élément de stockage d’énergie électrique étant positionnée entre le support et l’élément de stockage d’énergie électrique,
- une butée comprenant une première surface en contact contre l’élément et une deuxième surface en contact contre la plaque d’échange thermique,
ce dispositif étant tel que cette butée comprend une troisième surface en contact contre le support, la deuxième surface étant en appui sur une face de la plaque d’échange thermique qui est en regard du support.Advantageously, the electrical energy storage device further comprises:
- a support, the heat exchange plate by conduction with the electrical energy storage element being positioned between the support and the electrical energy storage element,
- an abutment comprising a first surface in contact against the element and a second surface in contact against the heat exchange plate,
this device being such that this abutment comprises a third surface in contact against the support, the second surface resting on a face of the heat exchange plate which faces the support.
Ainsi cette invention permet de positionner la plaque d’échange thermique par rapport au support sans qu’elle soit nécessairement au contact de ce support, tout en positionnant cette même plaque d’échange thermique par rapport à l’élément sans qu’elle soit nécessairement au contact de cet élément. Ainsi il est possible de préserver un premier espace maitrisé entre la plaque et l’élément, et un second espace maitrisé entre la plaque et le support.Thus this invention makes it possible to position the heat exchange plate with respect to the support without it necessarily being in contact with this support, while positioning this same heat exchange plate with respect to the element without it necessarily being in contact with this element. Thus it is possible to preserve a first controlled space between the plate and the element, and a second controlled space between the plate and the support.
Cette invention présente en particulier l’avantage de positionner la plaque d’échange thermique indépendamment de tous moyens de serrage ou d’assemblage de l’élément sur le support, en particulier indépendamment de l’effort d’application du moyen de positionnement sur le dispositif de stockage d’énergie électrique : ces efforts ne transiteront pas par la plaque d’échange thermique, à l’exception de la compression du matériau thermiquement conducteur, étant donné que la butée est en appui directement sur le support d’une part, et sur l’élément d’autre part. La compression du matériau thermiquement conducteur est ainsi maitrisée.This invention has in particular the advantage of positioning the heat exchange plate independently of any means for clamping or assembling the element on the support, in particular independently of the force of application of the positioning means on the electrical energy storage device: these forces will not pass through the heat exchange plate, with the exception of the compression of the thermally conductive material, given that the abutment is supported directly on the support on the one hand, and on the element on the other hand. The compression of the thermally conductive material is thus controlled.
Avantageusement, la butée comprend une quatrième surface, l’épaisseur de la plaque d’échange thermique étant intercalée entre la deuxième et la quatrième surface.Advantageously, the abutment comprises a fourth surface, the thickness of the heat exchange plate being inserted between the second and the fourth surface.
Ainsi cette plaque d’échange thermique est bloquée en position, et les premier et second espaces restent maitrisés même si, par exemple, le matériau thermiquement conducteur sous forme de pâte thermique ou film compressible est inséré dans le second espace en ayant tendance à pousser la plaque d’échange thermique contre l’élément (ou à l’éloigner).Thus this heat exchange plate is locked in position, and the first and second spaces remain controlled even if, for example, the thermally conductive material in the form of thermal paste or compressible film is inserted into the second space with a tendency to push the heat exchange plate against the element (or away from it).
Avantageusement, ce dispositif de stockage d’énergie électrique comprend le moyen de serrage conformé pour serrer l’élément de stockage d’énergie électrique contre la première surface.Advantageously, this electrical energy storage device comprises clamping means shaped to clamp the electrical energy storage element against the first surface.
Avantageusement, le moyen de serrage est conformé en outre pour serrer la troisième surface contre le support.Advantageously, the clamping means is further shaped to clamp the third surface against the support.
Avantageusement, le moyen de serrage est une vis ou un goujon, dont le filetage est en prise dans le support.Advantageously, the clamping means is a screw or a stud, the thread of which engages in the support.
Avantageusement, la première surface, la deuxième surface et la troisième surface sont planes, la butée comprenant un perçage dont l’axe est orthogonal à la première, deuxième et troisième surface, le moyen de serrage étant solidaire du support et traversant à la fois le perçage et l’élément.Advantageously, the first surface, the second surface and the third surface are planar, the abutment comprising a bore whose axis is orthogonal to the first, second and third surface, the clamping means being secured to the support and crossing both the hole and the element.
Avantageusement, la butée comprend :
- une première entretoise comprenant la première surface,
- une deuxième entretoise comprenant la deuxième surface et la troisième surface,
la première entretoise et la deuxième entretoise étant l’une contre l’autre.Advantageously, the stop comprises:
- a first spacer comprising the first surface,
- a second spacer comprising the second surface and the third surface,
the first spacer and the second spacer being against each other.
Cette disposition a pour avantage de permettre un assemblage de la butée, de la plaque et de l’élément selon un seul axe d’empilage sur le support. Par exemple, lorsque le support est un bac comprenant un fond (le dessous) et un bord latéral périphérique, selon un même axe vertical on (le dispositif d’assemblage ) positionnera successivement :
- la deuxième entretoise sur le fond,
- puis la plaque thermique sur la deuxième entretoise, plaque qui est par exemple préalablement enduite du matériau thermiquement conducteur pour combler les premier et second espaces,
- puis la première entretoise qui vient alors coiffer la plaque d’échange thermique,
- puis le moyen de positionnement positionne l’élément de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique à la position relative d’assemblage final tout en comprimant le matériau thermiquement conducteur.This arrangement has the advantage of allowing assembly of the abutment, the plate and the element along a single stacking axis on the support. For example, when the support is a tray comprising a bottom (the underside) and a peripheral side edge, along the same vertical axis (the assembly device) will successively position:
- the second spacer on the bottom,
- then the thermal plate on the second spacer, plate which is for example previously coated with thermally conductive material to fill the first and second spaces,
- then the first spacer which then caps the heat exchange plate,
- Then the positioning means positions the electrical energy storage element relative to the heat exchange plate in the relative final assembly position while compressing the thermally conductive material.
Cette invention permet alors, une fois que la position relative d’assemblage final est atteinte, de serrer le moyen de serrage sans aucune influence sur la compression du matériau conducteur, matériau qui est donc préalablement parfaitement réparti dans le premier et deuxième espace par le moyen de positionnement.This invention then makes it possible, once the relative position of final assembly is reached, to tighten the clamping means without any influence on the compression of the conductive material, material which is therefore previously perfectly distributed in the first and second space by the means of positioning.
D’autres particularités et avantages apparaîtront à la lecture de la description ci-après d’un mode particulier de réalisation, non limitatif de l’invention, faite en référence à la figure unique dans laquelle :
La figure 1 représente le dispositif d’assemblage selon un mode particulier de l’invention. Ce dispositif d’assemblage comprend un dispositif de stockage d’énergie électrique qui comprend :
- un support 2,
- un élément 3 de stockage d’énergie électrique,
- une plaque d’échange thermique 4 par conduction avec l’élément 3 de stockage d’énergie électrique, et positionnée entre le support 2 et l’élément 3 de stockage d’énergie électrique,
- une butée comprenant une première surface 11 en contact contre l’élément 3 et une deuxième surface 12 en contact contre la plaque d’échange thermique 4.
Cette butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 comprend une troisième surface 13 en contact contre le support 2, la deuxième surface 12 étant en appui sur une face de la plaque d’échange thermique 4 qui est en regard du support 2.FIG. 1 represents the assembly device according to a particular mode of the invention. This assembly device comprises an electrical energy storage device which comprises:
- a support 2,
- an element 3 for storing electrical energy,
- a heat exchange plate 4 by conduction with the electrical energy storage element 3, and positioned between the support 2 and the electrical energy storage element 3,
- a stop comprising a first surface 11 in contact against the element 3 and a second surface 12 in contact against the heat exchange plate 4.
This stop 5; 8; 11; 12; 13; 14 comprises a third surface 13 in contact against the support 2, the second surface 12 resting on a face of the heat exchange plate 4 which faces the support 2.
La butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 comprend une quatrième surface 14, l’épaisseur de la plaque d’échange thermique 4 étant intercalée entre la deuxième 12 et la quatrième 14 surface.The stop 5; 8; 11; 12; 13; 14 comprises a fourth surface 14, the thickness of the heat exchange plate 4 being interposed between the second 12 and the fourth 14 surface.
Avantageusement il subsistera un jeu entre la plaque 4 et les deuxième et quatrième surfaces 12, 14, par exemple un jeu de moins de 0,1mm. Ce faible jeu permet de maitriser le positionnement de la plaque 4 par rapport au support 2 et l’élément 3.Advantageously, there will remain a clearance between the plate 4 and the second and fourth surfaces 12, 14, for example a clearance of less than 0.1 mm. This small clearance makes it possible to control the positioning of plate 4 in relation to support 2 and element 3.
Ce dispositif comprend un moyen de serrage 19 conformé pour serrer l’élément 3 de stockage d’énergie électrique contre la première surface 11.This device comprises a clamping means 19 shaped to clamp the electrical energy storage element 3 against the first surface 11.
Ce moyen de serrage 19 est conformé en outre pour serrer la troisième surface 13 contre le support 2.This clamping means 19 is further shaped to clamp the third surface 13 against the support 2.
Le jeu précédemment décrit permet également de ne pas transmettre d’effort de serrage du moyen de serrage 19 sur la plaque 4.The clearance described above also makes it possible not to transmit any clamping force from the clamping means 19 to the plate 4.
La plaque d’échange thermique 4 comprend un moyen de positionnement de la plaque 4 contre la butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 selon une direction différente de la direction d’appui de la plaque sur la deuxième 12 ou quatrième 14 surface, notamment une direction d’appui différente orthogonale à la direction d’appui de la plaque sur la deuxième 12 ou quatrième 14 surface.The heat exchange plate 4 comprises means for positioning the plate 4 against the stop 5; 8; 11; 12; 13; 14 in a direction different from the bearing direction of the plate on the second 12 or fourth 14 surface, in particular a different bearing direction orthogonal to the bearing direction of the plate on the second 12 or fourth 14 surface.
Une possibilité de ce moyen de positionnement est illustrée sur la figure 1 par un trou de positionnement 7 traversé par la butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14.One possibility of this positioning means is illustrated in FIG. 1 by a positioning hole 7 through which the abutment 5 passes; 8; 11; 12; 13; 14.
En outre, la butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 comprend :
- une première entretoise 5 comprenant la première surface 11,
- une deuxième entretoise 8 comprenant la deuxième surface 12 et la troisième surface 13,
la première entretoise 5 et la deuxième entretoise 8 étant l’une contre l’autre.In addition, the stop 5; 8; 11; 12; 13; 14 includes:
- a first spacer 5 comprising the first surface 11,
- a second spacer 8 comprising the second surface 12 and the third surface 13,
the first spacer 5 and the second spacer 8 being one against the other.
Sur l’exemple de la figure 1, la butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 est constituée par la première entretoise 5 et la deuxième entretoise 8.In the example of Figure 1, the stop 5; 8; 11; 12; 13; 14 is constituted by the first spacer 5 and the second spacer 8.
En variante non illustrée, la deuxième entretoise 8 est solidairement fixée à la plaque 4.In a variant not shown, the second spacer 8 is integrally fixed to the plate 4.
Cette invention s’applique tout particulièrement à un véhicule comprenant une batterie, la batterie comprenant un dispositif de stockage d’énergie électrique 1 tel que précédemment décrit.This invention applies most particularly to a vehicle comprising a battery, the battery comprising an electrical energy storage device 1 as previously described.
La figure 1 montre l’élément de stockage d’énergie 3 comme étant un module de batterie comprenant des cellules de batterie (non représentées). Le support 2 est alors le bac de batterie dans lequel sont assemblé chaque module 3, la plaque d’échange thermique 4 étant insérée entre le module 3 et le fond du bac, ou entre deux modules 3.Figure 1 shows the energy storage element 3 as being a battery module comprising battery cells (not shown). Support 2 is then the battery tray in which each module 3 is assembled, heat exchange plate 4 being inserted between module 3 and the bottom of the tray, or between two modules 3.
En second exemple, non illustré, l’élément de stockage d’énergie 3 est par exemple une cellule de batterie. Le support 2 est alors un module de batterie dans lequel La plaque d’échange thermique 4 est insérée.As a second example, not shown, the energy storage element 3 is for example a battery cell. Support 2 is then a battery module in which heat exchanger plate 4 is inserted.
Plus précisément, la figure 1 illustre le moyen de serrage 19 par une vis dont le filetage est en prise dans le support 2. Cette vis est avantageusement un goujon, ce dernier pouvant alors avoir une fonction de guidage des éléments à assembler. Ce support 2 est un bac de batterie 2, et la vis 19 a son filetage en prise dans le fond du bac batterie 2, par exemple dans une traverse de renfort local du fond. Ce bac comprend un bord périphérique 20, éventuellement une cloison (non représentée) séparant le bac en deux compartiments, des modules 3 de batterie étant répartis dans le bac, et/ou autour de la cloison. La vis 19 comprend à son extrémité opposée au filetage une tête de vis 21 dont le dessous de tête repose sur le fond d’un alésage du module 3. Mais cette vis 19 n’est pas obligatoire, et peut être remplacée par un goujon, ou même un système de bridage à vis ou à excentrique.More specifically, Figure 1 illustrates the clamping means 19 by a screw whose thread engages in the support 2. This screw is advantageously a stud, the latter can then have a function of guiding the elements to be assembled. This support 2 is a battery box 2, and the screw 19 has its thread engaged in the bottom of the battery box 2, for example in a local reinforcement crosspiece of the bottom. This tray comprises a peripheral edge 20, possibly a partition (not shown) separating the tray into two compartments, battery modules 3 being distributed in the tray, and/or around the partition. The screw 19 comprises at its end opposite the thread a screw head 21 whose underside of the head rests on the bottom of a bore of the module 3. But this screw 19 is not obligatory, and can be replaced by a stud, or even a screw or eccentric clamping system.
La première surface 11, la deuxième surface 12 et la troisième surface 13 sont planes, et annulaires. La butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 comprend un perçage 15a, 15b bis dont l’axe 6 est orthogonal à la première 11, deuxième 12 et troisième 13 surface, la vis 19 étant solidaire du support 2 et traversant à la fois le perçage 15a, 15b et l’élément 3. La butée est constituée par la première entretoise 5 comprenant une première partie du perçage 15b, et par la deuxième entretoise 8 comprenant une deuxième partie du perçage 15a. La première entretoise 5 et la deuxième entretoise 8 sont des bagues annulaires, en contacte l’une sur l’autre au niveau d’un plan de jonction compris entre la deuxième surface 12 et la quatrième surface 14 incluses. Plus particulièrement, ce plan de jonction sur la figure 1 est confondu avec la quatrième surface 14, ce qui a pour avantage que la deuxième entretoise 8 pénètre le trou de positionnement 7 et par là même, centre la plaque 4. Les première et quatrième surfaces 11, 14 sont des faces opposées d’un épaulement de la première entretoise 5, les deuxième et troisième surfaces 12, 13 sont des faces opposées d’un épaulement de la deuxième entretoise 8.The first surface 11, the second surface 12 and the third surface 13 are flat and annular. The stop 5; 8; 11; 12; 13; 14 comprises a bore 15a, 15b bis whose axis 6 is orthogonal to the first 11, second 12 and third 13 surface, the screw 19 being integral with the support 2 and passing through both the bore 15a, 15b and the element 3 The stop is constituted by the first spacer 5 comprising a first part of the bore 15b, and by the second spacer 8 comprising a second part of the bore 15a. The first spacer 5 and the second spacer 8 are annular rings, in contact with each other at a junction plane between the second surface 12 and the fourth surface 14 inclusive. More particularly, this junction plane in FIG. 1 coincides with the fourth surface 14, which has the advantage that the second spacer 8 penetrates the positioning hole 7 and thereby centers the plate 4. The first and fourth surfaces 11, 14 are opposite faces of a shoulder of the first spacer 5, the second and third surfaces 12, 13 are opposite faces of a shoulder of the second spacer 8.
On notera qu’il est avantageux que le plan de jonction comprenne une complémentarité de forme entre la première entretoise 5 et la deuxième entretoise 8, de sorte qu’elles puissent s’emboiter l’une dans l’autre pour se maintenir en position entre-elles avant la mise en place de la vis 19.It will be noted that it is advantageous for the junction plane to include a complementarity of shape between the first spacer 5 and the second spacer 8, so that they can fit into each other to be held in position between -they before inserting the screw 19.
On notera que le perçage 15a, 15b n’est pas obligatoire. En particulier lorsque le moyen de serrage 19 est par exemple un système de bridage, la première entretoise 5 et la deuxième entretoise 8 peuvent être de simples cales. Le système de bridage comprend par exemple une bride en appui d’une part sur le bac, d’autre part sur le module 3, et une vis traversant la bride entre ses deux extrémités et se vissant dans le fond, le bord périphérique, ou la cloison du bac 2.Note that the hole 15a, 15b is not mandatory. In particular when the clamping means 19 is for example a clamping system, the first spacer 5 and the second spacer 8 can be simple wedges. The clamping system comprises for example a clamp resting on the one hand on the tray, on the other hand on the module 3, and a screw passing through the clamp between its two ends and being screwed into the bottom, the peripheral edge, or tray 2 partition.
La plaque d’échange thermique 4 comprend une plaque de base 18 du côté du support 2, et une plaque de contact thermique 17 du côté du module 3, par exemple mais pas nécessairement en tôle emboutie, et formant une cavité entre-elles dans laquelle circule un fluide caloporteur. En périphérie de cette cavité, la plaque de base 18 et la plaque de contact thermique 17 sont assemblées de manière étanche entre-elles par des procédés connus comme un procédé de collage, de soudage, de rivetage, formant ainsi un bord de la plaque 4 d’échange thermique dont l’épaisseur maitrisée est égale à l’épaisseur de la plaque de base 18 plus la plaque de contact thermique 17. C’est dans ce bord que se trouve le trou de positionnement 7, ou d’autres moyens de positionnement en remplacement ou en complément, comme une encoche pratiquée sur ce bord de la plaque d’échange thermique, la butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14 et plus particulièrement la deuxième entretoise 8, venant se loger dans cette encoche.The heat exchange plate 4 comprises a base plate 18 on the side of the support 2, and a thermal contact plate 17 on the side of the module 3, for example but not necessarily made of stamped sheet metal, and forming a cavity between them in which circulates a heat transfer fluid. On the periphery of this cavity, the base plate 18 and the thermal contact plate 17 are assembled in a sealed manner to one another by known processes such as a process of gluing, welding, riveting, thus forming an edge of the plate 4 heat exchange whose controlled thickness is equal to the thickness of the base plate 18 plus the thermal contact plate 17. It is in this edge that the positioning hole 7 is located, or other means of positioning as a replacement or in addition, such as a notch made on this edge of the heat exchange plate, the stop 5; 8; 11; 12; 13; 14 and more particularly the second spacer 8, being housed in this notch.
Grace à la butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14, l’invention préserve un premier espace 9 entre le module 3 et la plaque de contact thermique 17, et un second espace 10 entre le support 2 et la plaque de base 18, ces espaces 9, 10 ayant une épaisseur parfaitement maitrisée. Il est alors possible de combler ces espaces 9, 10 par des matériaux thermiquement isolants ou thermiquement conducteurs, c’est-à-dire de conductivité thermique différente. Par exemple, le deuxième espace 10 sera comblé par un matériaux thermiquement isolant permettant d’éviter des pertes thermiques par le fond du bac 2, alors que le premier espace sera comblé par un matériaux thermiquement conducteur (donc plus conducteur que pour le deuxième espace 10) pour faciliter l’échange de chaleur entre la plaque 4 et le module 3. Ces matériaux sont connus de l’homme de l’art, mais l’invention aura un avantage particulier à utiliser les matériaux sous forme de pâte ou mélange malléable durcissant dans le temps, par exemple des résines mélangées avec un catalyseur (généralement désignées par le terme anglais «liquid gap filler ») ou durcissant au contact de l’air ou de la plaque 4, qui permettent d’avoir moins d’effort au montage que les matériaux devant être compressés de par leur élasticité (souvent désignés par le terme anglais « thermal pad »).Thanks to stop 5; 8; 11; 12; 13; 14, the invention preserves a first space 9 between the module 3 and the thermal contact plate 17, and a second space 10 between the support 2 and the base plate 18, these spaces 9, 10 having a perfectly controlled thickness. It is then possible to fill these spaces 9, 10 with thermally insulating or thermally conductive materials, that is to say of different thermal conductivity. For example, the second space 10 will be filled with a thermally insulating material making it possible to avoid thermal losses through the bottom of the tray 2, while the first space will be filled with a thermally conductive material (therefore more conductive than for the second space 10 ) to facilitate the exchange of heat between the plate 4 and the module 3. These materials are known to those skilled in the art, but the invention will have a particular advantage in using materials in the form of paste or hardening malleable mixture over time, for example resins mixed with a catalyst (generally designated by the English term “liquid gap filler”) or hardening in contact with the air or with the plate 4, which make it possible to have less effort during assembly than materials that need to be compressed due to their elasticity (often referred to by the English term "thermal pad").
La figure 1 montre la première entretoise 5 comprenant une cinquième surface 11B, correspondant à l’extrémité de la première entretoise 5 opposée au plan de jonction et en vis-à-vis du module 3, cette cinquième surface 11B étant distincte de la première surface 11. Si l’on maitrise parfaitement les dispersions géométriques de fabrication du module 3, cette cinquième surface 11B peut se substituer à la première surface 11. Mais cette cinquième surface 11B, étant plus éloignée du premier espace 9 que la première surface 11, elle fera intervenir une chaine de cote moins favorable à la maitrise de l’épaisseur du premier espace 9, en particulier le maillon de la chaine de cote concernant le module 3 sera plus dispersif. Pour cette raison, cette cinquième surface 11B n’est pas en contact avec le module 3 lorsque le moyen de serrage 19 n’applique pas d’effort de serrage, mais présente un jeu suffisamment faible (par exemple de 0,05 à 0,1mm) pour que, après application d’un effort de serrage par le moyen de serrage 19, ou par le dispositif d’assemblage, le module 3 se déforme légèrement et prenne appui sur cette cinquième surface 11B. Dans ce cas, même en cas d’effort de serrage excessif du moyen de serrage ou du dispositif d’assemblage, l’appui du module 3 sur la première surface 11 restera maitrisé, et le module ne se déformera pas au niveau de l’appui de la première surface 11, et l’épaisseur du premier espace 9 reste maitrisée.FIG. 1 shows the first spacer 5 comprising a fifth surface 11B, corresponding to the end of the first spacer 5 opposite the junction plane and facing the module 3, this fifth surface 11B being distinct from the first surface 11. If one perfectly masters the geometric dispersions of manufacture of the module 3, this fifth surface 11B can replace the first surface 11. But this fifth surface 11B, being farther from the first space 9 than the first surface 11, it will involve a dimension chain less favorable to the control of the thickness of the first space 9, in particular the link of the dimension chain concerning the module 3 will be more dispersive. For this reason, this fifth surface 11B is not in contact with the module 3 when the clamping means 19 does not apply a clamping force, but has a sufficiently small clearance (for example from 0.05 to 0. 1mm) so that, after application of a clamping force by the clamping means 19, or by the assembly device, the module 3 deforms slightly and bears on this fifth surface 11B. In this case, even in the event of excessive clamping force of the clamping means or of the assembly device, the support of the module 3 on the first surface 11 will remain controlled, and the module will not deform at the level of the support of the first surface 11, and the thickness of the first space 9 remains under control.
La figure 1 illustre enfin le dispositif d’assemblage comprenant en outre :
- un moyen automatisé de positionnement 102 de l’élément 3 de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique 4,
- un moyen de contrôle 101 du moyen de positionnement 102,
ce moyen de contrôle 101 comprenant un moyen de contrôle de position du moyen de positionnement 102, positionnant l’élément 3 de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique 4 à une position relative d’assemblage final.Figure 1 finally illustrates the assembly device further comprising:
- an automated positioning means 102 of the electrical energy storage element 3 relative to the heat exchange plate 4,
- a control means 101 of the positioning means 102,
this control means 101 comprising a means for controlling the position of the positioning means 102, positioning the electrical energy storage element 3 with respect to the heat exchange plate 4 in a relative final assembly position.
Cette position finale correspond par exemple à la position de l’élément 3 et de la plaque 4 lorsqu’ils sont chacun contre la butée 5 ; 8 ; 11 ; 12 ; 13 ; 14. Mais ce n’est pas obligatoire, cette butée peut ne pas être présente et la position finale prédéterminée dans un référentiel du dispositif d’assemblage.This final position corresponds for example to the position of the element 3 and of the plate 4 when they are each against the stop 5; 8; 11; 12; 13; 14. But it is not mandatory, this stop may not be present and the final position predetermined in a frame of reference of the assembly device.
Le dispositif d’assemblage comprend une base 100 à laquelle est solidarisé le moyen automatisé de positionnement 102, base sur laquelle sont mis en référence l’élément 3 et la plaque 4. Dans l’exemple illustré, l’élément 3 et la plaque 4 sont mis en référence indirectement par l’appui directe du bac de batterie 2 sur la base 100. Cette base 100 est par exemple un plateau métallique comprenant des moyens de centrage du bac de batterie 2.The assembly device comprises a base 100 to which is secured the automated positioning means 102, base on which the element 3 and the plate 4 are referenced. In the example illustrated, the element 3 and the plate 4 are referenced indirectly by the direct support of the battery box 2 on the base 100. This base 100 is for example a metal plate comprising means for centering the battery box 2.
Ce moyen de contrôle 101 du moyen de positionnement comprend en outre un moyen de contrôle d’effort d’application du moyen de positionnement 102 sur le dispositif de stockage d’énergie électrique 1.This control means 101 of the positioning means further comprises a force control means for applying the positioning means 102 to the electrical energy storage device 1.
Ce moyen de contrôle d’effort limite le moyen de positionnement 102 à un effort d’application maximal prédéterminé, qui dépend du matériau thermiquement conducteur.This force control means limits the positioning means 102 to a predetermined maximum application force, which depends on the thermally conductive material.
Ce dispositif de contrôle 101 comprend un moyen de test configuré pour que, une fois la position relative d’assemblage final atteinte, le moyen de test émet une alarme si l’effort d’application maximal prédéterminé n’a pas été atteint.This control device 101 comprises test means configured so that, once the relative final assembly position has been reached, the test means emits an alarm if the predetermined maximum application force has not been reached.
Ce dispositif de stockage d’énergie électrique 1 comprend en outre le matériau thermiquement conducteur:
- disposé entre la plaque d’échange thermique 4 et élément 3 de stockage d’énergie électrique, et
- compressé, entre la plaque d’échange thermique 4 et l’élément 3 de stockage d’énergie électrique, par le moyen automatisé de positionnement 102 amenant la plaque d’échange thermique 4 et élément 3 de stockage d’énergie électrique à la position relative d’assemblage final.This electrical energy storage device 1 further comprises the thermally conductive material:
- placed between the heat exchange plate 4 and the electrical energy storage element 3, and
- compressed, between the heat exchange plate 4 and the electrical energy storage element 3, by the automated positioning means 102 bringing the heat exchange plate 4 and electrical energy storage element 3 to the position relative to final assembly.
On notera dans l’exemple illustré que le moyen automatisé de positionnement 102 déplace l’élément 3 de stockage d’énergie électrique vers la plaque d’échange thermique 4 préalablement insérée dans le dispositif de stockage d’énergie 1, cette insertion étant réalisée, par exemple, par ce même moyen automatisé de positionnement 102. Mais ce n’est pas obligatoire, et selon l’architecture interne du dispositif de stockage d’énergie électrique 1, le moyen automatisé de positionnement 102 déplace la plaque d’échange thermique vers l’élément 3 de stockage d’énergie électrique.It will be noted in the example illustrated that the automated positioning means 102 moves the electrical energy storage element 3 towards the heat exchange plate 4 previously inserted into the energy storage device 1, this insertion being carried out, for example, by this same automated positioning means 102. But this is not compulsory, and according to the internal architecture of the electrical energy storage device 1, the automated positioning means 102 moves the heat exchange plate towards the element 3 for storing electrical energy.
Le matériau thermiquement conducteur est ici malléable, notamment la pâte thermique, mais en variante non illustrée ce matériau est élastiquement déformable, par exemple le filme thermo-conducteur.The thermally conductive material is malleable here, in particular the thermal paste, but in a variant not shown this material is elastically deformable, for example the thermally conductive film.
Le moyen automatisé de positionnement 102 comprend un bras manipulateur 103, 104, 105 comprenant des tronçons de bras 104 articulés entre-deux par des articulations motorisées 103 à un, deux ou trois axes, ce bras manipulateur comprenant en son extrémité une pince 105 de préhension de l’élément 3 de stockage d’énergie. Mais cette disposition peut être avantageusement remplacée par un portique à déplacement linéaire, les actionneurs étant par exemple des vérins pneumatiques ou hydrauliques, ou encore plus avantageusement remplacé par une presse comprenant un vérin poussant l’élément 3, cet élément 3 étant préalablement pré-positionné manuellement par un opérateur.The automated positioning means 102 comprises a manipulator arm 103, 104, 105 comprising arm sections 104 articulated in between by motorized joints 103 with one, two or three axes, this manipulator arm comprising at its end a clamp 105 for gripping of the energy storage element 3. But this arrangement can be advantageously replaced by a linear displacement gantry, the actuators being for example pneumatic or hydraulic cylinders, or even more advantageously replaced by a press comprising a cylinder pushing the element 3, this element 3 being previously pre-positioned manually by an operator.
Ce bras manipulateur 103, 104, 105 ou bras robotisé, est bien connu de l’homme du métier, c’est un équipement aujourd’hui standard qui intègre une fonction de détection d’obstacles par mesure des efforts internes au bras. A cet effet le moyen automatisé de positionnement 102 comprend par exemple des jauges de contraintes intégrées au bras pour une mesure directe des efforts, ou encore un moyen de mesure de couple et vitesse pour chaque articulation motorisée 103. En fonction de ces mesures, le moyen de contrôle d’effort d’application détermine l’effort d’application de la pince 105 sur l’élément ou la plaque.This manipulator arm 103, 104, 105 or robotic arm, is well known to those skilled in the art, it is now standard equipment which incorporates an obstacle detection function by measuring the forces internal to the arm. To this end, the automated positioning means 102 comprises, for example, strain gauges integrated into the arm for direct measurement of the forces, or else a means for measuring torque and speed for each motorized joint 103. Depending on these measurements, the means application force control determines the application force of the gripper 105 on the element or the plate.
Ce bras manipulateur 103, 104, 105 est complexe et donc couteux, aussi les solutions alternatives du portique ou de la presse, actionnés par des vérins, sont avantageuses. En particulier, la mesure de l’effort d’application est par exemple réalisée par un simple capteur de pression du fluide dans le ou les vérins.This manipulator arm 103, 104, 105 is complex and therefore expensive, so the alternative solutions of the gantry or the press, actuated by cylinders, are advantageous. In particular, the measurement of the application force is for example carried out by a simple fluid pressure sensor in the jack or jacks.
Le moyen automatisé de positionnement 102 a pour caractéristique particulière de présenter une rigidité structurelle permettant de présenter l’élément 3 ou la plaque 4 relativement entre eux en conservant une direction de mouvement maitrisée. Ainsi, avantageusement l’élément 3 et la plaque 4 présentent en vis-à-vis deux surfaces parallèles délimitant le premier espace 9, ce parallélisme étant conservé pendant tout le mouvement maitrisé. Ainsi, le matériau thermiquement conducteur, compressé entre ces deux surfaces parallèles, est réparti de façon homogène dans le premier espace 9.The automated positioning means 102 has the particular characteristic of having a structural rigidity making it possible to present the element 3 or the plate 4 relatively to each other while maintaining a controlled direction of movement. Thus, element 3 and plate 4 advantageously have two parallel surfaces facing each other delimiting first space 9, this parallelism being maintained throughout the controlled movement. Thus, the thermally conductive material, compressed between these two parallel surfaces, is distributed homogeneously in the first space 9.
L’invention propose notamment de mettre en œuvre, un procédé destiné à assembler le dispositif de stockage électrique 1.The invention proposes in particular to implement a method intended to assemble the electrical storage device 1.
Cette mise en œuvre peut se faire au moyen du moyen de contrôle 101 qui peut, comme illustré non limitativement sur la figure 1, être installé au pied du moyen automatisé de positionnement 102. Mais cela n’est pas obligatoire. En effet, il pourrait être externe au moyen automatisé de positionnement 102, tout en étant couplé à ce dernier. Dans ce dernier cas, ce moyen de contrôle 101 peut être lui-même agencé sous la forme d’un calculateur dédié comprenant un éventuel programme dédié, par exemple. Par conséquent, un dispositif de contrôle 101, selon l’invention, peut être réalisé sous la forme de modules logiciels (ou informatiques (ou encore « software »)), ou bien de circuits électroniques (ou « hardware »), ou encore d’une combinaison de circuits électroniques et de modules logiciels », et se trouver par exemple dans un calculateur comprenant les moyens d’acquisition, de traitement par instructions logicielles stockées dans une mémoire ainsi que les moyens de commande requis à la mise en œuvre du procédé.This implementation can be done by means of the control means 101 which can, as illustrated without limitation in Figure 1, be installed at the foot of the automated positioning means 102. But this is not mandatory. Indeed, it could be external to the automated positioning means 102, while being coupled to the latter. In the latter case, this control means 101 can itself be arranged in the form of a dedicated computer comprising a possible dedicated program, for example. Consequently, a control device 101, according to the invention, can be produced in the form of software (or computer (or even "software")) modules, or else of electronic circuits (or "hardware"), or even of 'a combination of electronic circuits and software modules', and being for example in a computer comprising the means of acquisition, of processing by software instructions stored in a memory as well as the control means required for the implementation of the method .
Ce procédé comprend par exemple et successivement :
- une cinquième étape de préhension de l’élément 3 de stockage d’énergie électrique par le moyen de positionnement 102,
- une sixième étape de positionnement de l’élément 3 de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique 4 à la position relative d’assemblage final tout en comprimant le matériau thermiquement conducteur, cette opération étant réalisée par le moyen de positionnement 102, jusqu’à ce que l’élément 3 soit en butée comme illustré, mais pas obligatoirement comme déjà décrit,
- une septième étape de mise en place et de serrage du moyen de serrage 19, quel que soit l’ordre s’il y en a plusieurs,
- une huitième étape de retrait du moyen de positionnement 102 de l’élément 3.This method comprises for example and successively:
- a fifth step of gripping the electrical energy storage element 3 by the positioning means 102,
- a sixth step of positioning the electrical energy storage element 3 with respect to the heat exchange plate 4 in the relative final assembly position while compressing the thermally conductive material, this operation being carried out by means positioning 102, until the element 3 is in abutment as illustrated, but not necessarily as already described,
- a seventh step of positioning and tightening the clamping means 19, whatever the order if there are several of them,
- an eighth step of removing the positioning means 102 from the element 3.
On notera que la cinquième étape est optionnelle, cette préhension pouvant être réalisée par un opérateur, qui pré-positionnera l’élément 3 directement dans le bac 2. La sixième étape sera alors une mise en place par pressage de l’élément 3 par le moyen de positionnement 102.It will be noted that the fifth step is optional, this gripping being able to be carried out by an operator, who will pre-position the element 3 directly in the tray 2. The sixth step will then be a positioning by pressing of the element 3 by the positioning means 102.
Ce procédé comprend par exemple et successivement :
- une première étape de pose du bac 2 sur la base 100,
- une deuxième étape de pose de la deuxième entretoise 8 sur le fond du bac,
- une troisième étape de pose de la plaque thermique 4 sur la deuxième entretoise 8, plaque 4 qui est par exemple préalablement enduite du matériau thermiquement conducteur pour combler les premier et second espaces 9, 10,
- une quatrième étape de pose de la première entretoise 5 qui vient alors coiffer la plaque d’échange thermique 4,
- la cinquième étape de préhension de l’élément 3 de stockage d’énergie électrique par le moyen de positionnement 102,
- la sixième étape de positionnement de l’élément 3 de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique 4 à la position relative d’assemblage final tout en comprimant le matériau thermiquement conducteur, cette opération étant réalisée par le moyen de positionnement 102, jusqu’à ce que l’élément 3 soit en butée comme illustré, mais pas obligatoirement comme déjà décrit,
- la septième étape de mise en place et de serrage du moyen de serrage 19, quel que soit l’ordre s’il y en a plusieurs,
- la huitième étape de retrait du moyen de positionnement 102 de l’élément 3.This method comprises for example and successively:
- a first step of laying tray 2 on base 100,
- a second step of laying the second spacer 8 on the bottom of the tank,
- a third step of laying the thermal plate 4 on the second spacer 8, plate 4 which is for example previously coated with thermally conductive material to fill the first and second spaces 9, 10,
- a fourth step of laying the first spacer 5 which then caps the heat exchange plate 4,
- the fifth step of gripping the electrical energy storage element 3 by the positioning means 102,
- the sixth step of positioning the electrical energy storage element 3 with respect to the heat exchange plate 4 at the relative final assembly position while compressing the thermally conductive material, this operation being carried out by means positioning 102, until the element 3 is in abutment as illustrated, but not necessarily as already described,
- the seventh step of positioning and tightening the clamping means 19, whatever the order if there are several,
- the eighth step of removing the positioning means 102 from the element 3.
On notera que les étapes un à quatre et sept peuvent être indifféremment réalisées par le dispositif de contrôle 101 et le moyen de positionnement 102, ou manuellement par un opérateur.It will be noted that steps one to four and seven can be carried out either by the control device 101 and the positioning means 102, or manually by an operator.
Cette invention permet alors, une fois que la position relative d’assemblage final est atteinte, de serrer le moyen de serrage 19 sans aucune influence sur la compression du matériau conducteur, matériau qui est donc préalablement parfaitement réparti dans le premier et deuxième espace 9, 10 par le moyen de positionnement.This invention then makes it possible, once the relative position of final assembly is reached, to tighten the clamping means 19 without any influence on the compression of the conductive material, material which is therefore previously perfectly distributed in the first and second space 9, 10 by the positioning means.
Claims (10)
- un élément (3) de stockage d’énergie électrique,
- une plaque d’échange thermique (4),
ce dispositif d’assemblage étant caractérisé en ce qu’il comprend en outre :
- un moyen automatisé de positionnement (102) de l’élément (3) de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique (4),
- un moyen de contrôle (101) du moyen de positionnement (102),
ce moyen de contrôle (101) comprenant un moyen de contrôle de position du moyen de positionnement (102), positionnant l’élément (3) de stockage d’énergie électrique par rapport à la plaque d’échange thermique (4) à une position relative d’assemblage final.Assembly device comprising an electrical energy storage device (1) comprising:
- an element (3) for storing electrical energy,
- a heat exchange plate (4),
this assembly device being characterized in that it further comprises:
- an automated positioning means (102) of the electrical energy storage element (3) relative to the heat exchange plate (4),
- a control means (101) of the positioning means (102),
this control means (101) comprising a position control means of the positioning means (102), positioning the electrical energy storage element (3) with respect to the heat exchange plate (4) at a position relative to final assembly.
- disposé entre la plaque d’échange thermique (4) et élément (3) de stockage d’énergie électrique, et
- compressé, entre la plaque d’échange thermique (4) et l’élément (3) de stockage d’énergie électrique, par le moyen automatisé de positionnement (102) amenant la plaque d’échange thermique (4) et élément (3) de stockage d’énergie électrique à la position relative d’assemblage final.Assembly device according to one of the preceding claims, characterized in that the electrical energy storage device (1) further comprises a thermally conductive material:
- arranged between the heat exchange plate (4) and the electrical energy storage element (3), and
- compressed, between the heat exchange plate (4) and the electrical energy storage element (3), by the automated positioning means (102) bringing the heat exchange plate (4) and element (3 ) electrical energy storage at the relative final assembly position.
Assembly device according to one of Claims 1 to 8, characterized in that the electrical energy storage element (3) comprises a battery module.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR2008663A FR3113785A1 (en) | 2020-08-25 | 2020-08-25 | device and method for assembling a battery |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3624245A1 (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-18 | TBS Engineering Limited | Battery plate loading mechanism |
| FR3087946A1 (en) | 2018-10-31 | 2020-05-01 | Valeo Systemes Thermiques | ELECTRIC ENERGY STORAGE MODULE |
| US20200203789A1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Audi Ag | Method for providing a battery arrangement for a motor vehicle, and motor vehicle |
| CN211088422U (en) * | 2019-12-31 | 2020-07-24 | 苏州摩尔法机器人智能科技有限公司 | Robot visual detection assembles group battery |
| US20200266503A1 (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-20 | Audi Ag | Attachment assembly, tolerance compensation assembly for an attachment device, and assembly method for attaching a battery module to a cooling device |
-
2020
- 2020-08-25 FR FR2008663A patent/FR3113785A1/en not_active Withdrawn
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP3624245A1 (en) * | 2018-09-14 | 2020-03-18 | TBS Engineering Limited | Battery plate loading mechanism |
| FR3087946A1 (en) | 2018-10-31 | 2020-05-01 | Valeo Systemes Thermiques | ELECTRIC ENERGY STORAGE MODULE |
| US20200203789A1 (en) * | 2018-12-20 | 2020-06-25 | Audi Ag | Method for providing a battery arrangement for a motor vehicle, and motor vehicle |
| US20200266503A1 (en) * | 2019-02-18 | 2020-08-20 | Audi Ag | Attachment assembly, tolerance compensation assembly for an attachment device, and assembly method for attaching a battery module to a cooling device |
| CN211088422U (en) * | 2019-12-31 | 2020-07-24 | 苏州摩尔法机器人智能科技有限公司 | Robot visual detection assembles group battery |
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| FANUC AMERICA CORPORATION: "Glass Windshield Handling Robot - FANUC R-2000iA Adds Primer to Automotive Windshields", 16 December 2008 (2008-12-16), XP054981690, Retrieved from the Internet <URL:https://www.youtube.com/watch?v=KI7gi494L7s> [retrieved on 20210413] * |
| VISIO NERF: "VISIO NERF- Automatic windshield installation on a car assembly line", 20 February 2014 (2014-02-20), XP054981689, Retrieved from the Internet <URL:https://www.youtube.com/watch?v=k2M66l7YdCE> [retrieved on 20210413] * |
| VUOTOTECNICA: "Glass Windshield Handling Robot equipped with Vuototecnica vacuum components", 25 July 2017 (2017-07-25), XP054981691, Retrieved from the Internet <URL:https://www.youtube.com/watch?v=X_jyMHPXMe8> [retrieved on 20210413] * |
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