FR3114194A1 - Systeme de respiration d’une batterie - Google Patents

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Abstract

Bac comprenant : - une paroi (23) comprenant une face interne (26), une face externe (27), et un orifice (28) traversant la paroi (23), - une enceinte (24) hermétique délimitée par la face interne (26), - un moyen de fixation (4) d’un dispositif de respiration (1) de l’enceinte (24) dans l’orifice (28), le moyen de fixation (4) étant constitué par une unique douille (29) tubulaire insérée dans l’orifice (28), cette douille (29) comprenant à une première extrémité une collerette transversale (30) en appui contre la face interne (26), et à une deuxième extrémité, opposée, un filetage (31, 32) propre à retenir le dispositif de respiration (1) en appui contre la face externe (27). Figure 3.

Description

SYSTEME DE RESPIRATION D’UNE BATTERIE
La présente invention concerne un système de respiration d’une batterie, et plus particulièrement une batterie d’un véhicule à propulsion électrique alimentant une machine motrice électrique.
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 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 bac contenant généralement une interface de montage, et des bornes de raccordement.
Par ailleurs, on comprendra par cellule 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 les piles à combustible.
Dans ce domaine, les réactions chimiques internes aux cellules électrochimiques provoquent des variations de température des cellules importantes, bien plus importantes par exemple que pour des cellules au plomb. En outre, ces cellules, ces modules, ou ce bac sont étanches et présentent une enceinte hermétique à ventiler car variations de température provoquent alors une surpression interne à l’enceinte en cas d’échauffement, ou une dépression interne à l’enceinte en cas de refroidissement, si bien que ces cellules, ces modules, ou ce bac sont généralement équipés de soupapes de respiration.
Par exemple, on connait du document de brevet US-A1-5282492 un dispositif de respiration à double soupapes concentriques, coulissant l’une dans l’autre, et agissant chacune dans un sens opposé et présentant ainsi un seuil de surpression et un seuil de dépression au-delà desquels une ouverture se libère pour créer une communication entre une enceinte fermée (le volume interne du bac) et l’extérieur.
En outre, L'utilisation d'une batterie étanche hors des conditions nominales, comme par exemple lors d'une surcharge accidentelle, d'un court-circuit, ou lors d'une exposition à une température supérieure à la température maximale de fonctionnement, crée un risque d'explosion. En effet, de telles situations entraînent des réactions de l'électrochimie qui génèrent des gaz. L'accumulation de ces gaz entraîne une augmentation de la pression interne de la batterie, dans l’enceinte hermétique, qui peut conduire à un éclatement violent du bac et à la projection de composés chimiques nocifs et corrosifs pour l'environnement et les personnes situées à proximité. Le débit de ces gaz est alors trop important pour le système de double soupapes concentriques précédemment décrit.
Ainsi des dispositifs de sécurité sont rajoutés, dispositifs qui évitent l'accumulation des gaz à l'intérieur de l’enceinte hermétique d'un accumulateur d’énergie, et permettent leur évacuation lorsque la pression interne de l’enceinte excède une valeur prédéterminée. Certains de ces dispositifs possèdent également la fonction de coupe-circuit, c'est-à-dire qu'ils sont aussi aptes à isoler électriquement et de façon irréversible, les appareils connectés à la batterie. Certains dispositifs de sécurité se présentent sous la forme d’une membrane fusible.
On connait par exemple du document de brevet FR-A1-3039710 une membrane de type opercule couplée à un coupe circuit.
On comprendra par dispositif de respiration, dans tout le texte de ce document, des dispositifs comprenant ces soupapes de respiration, ou ces dispositifs de sécurité, qu’ils soient regroupés en un seul dispositif (qui sera illustré comme exemple sur les figures) ou séparés.
On comprendra par respiration, dans tout le texte de ce document, la circulation d’un débit de gaz au travers de ces dispositifs de respiration. Ce débit de gaz compense une faible différence de pression entre une enceinte et un environnement extérieur à cette enceinte, dans les deux sens. Par faible pression, on comprendra par exemple une pression due à la dilatation ou à la contraction de ce gaz ou de pièces à l’intérieure de cette enceinte, notamment dues à un changement de température de fonctionnement. Le terme ventilation, s’applique plus généralement à un débit de gaz supérieur, soit suite à un incident, soit pour renouveler le gaz contenu dans l’enceinte (refroidissement). Dans ce qui va suivre, on décrira un exemple de dispositif de respiration permettant ces deux fonctionnements, ces deux termes respiration et ventilation seront donc utilisés indifféremment, étant plus courant de parler d’enceinte à ventiler que d’enceinte à respirer.
Ces dispositifs de respiration sont en général assemblés au travers d’un trou réalisé au travers d’une paroi du bac de la batterie, le dispositif de respiration assurant une communication maitrisée entre le volume interne du bac et l’extérieur du bac. Un moyen de fixation solidarise le dispositif de respiration à cette paroi. Ce moyen de fixation est en général plus complexe que pour une cellule au plomb, étant donné qu’il doit résister au seuil de surpression et au seuil de dépression, ainsi qu’au risque d’explosion, tout en assurant l’étanchéité du bac.
Un tel moyen de fixation est par exemple connu du document FR-A1-2 881 580, qui utilise des bornes comme moyen de sertissage pour fixer le dispositif de respiration, en l’espèce un dispositif de sécurité, sur le conteneur d’une cellule.
Outre la problématique d’étanchéité due au sertissage, ce moyen de sertissage nécessite des outils de montage complexes (pour le sertissage) ainsi que plusieurs bornes.
D’autre moyens de fixation sont connus, par l’emplois de plusieurs vis qui nécessitent une adaptation conséquente du bac, ce dernier comprenant des écrous soudés ou des épaississements de matière pour loger des filetages pour les vis.
Il existe donc un besoin d’avoir un moyen de fixation simple, qui ne nécessite pas d’adaptation du bac, ni d’outillages complexes à mettre en œuvre.
De façon à répondre à ce besoin,l’invention a pour objet un bac comprenant :
- une paroi comprenant une face interne, une face externe, et un orifice traversant la paroi,
- une enceinte hermétique délimitée par la face interne,
- un moyen de fixation d’un dispositif de respiration de l’enceinte dans l’orifice,
ce moyen de fixation étant constitué par une unique douille tubulaire insérée dans l’orifice, cette douille comprenant à une première extrémité une collerette transversale en appui contre la face interne, et à une deuxième extrémité, opposée, un filetage propre à retenir le dispositif de respiration en appui contre la face externe.
Ainsi le moyen de fixation est inséré dans l’orifice par l’intérieur de l’enceinte, et l’orifice est une simple découpe dans la paroi du bac, il n’y a aucune autre modification à apporter au bac. La paroi n’est pas épaissie, et ne présente pas d’adaptation particulière ni de filetage. Une fois la douille insérée, le dispositif de respiration est simplement vissé dans ou sur le filetage, et peut être serré fortement contre la face externe étant donné que la paroi est comprimée entre la collerette et le dispositif de respiration. Il n’y a donc pas de sertissage non plus.
On notera que, même si le bac comprend d’autres moyens de fixation pour d’autres fonctions, le moyen de fixation pour le dispositif de respiration est unique : un seul orifice dans la paroi, une seule douille pour un dispositif de respiration.
Comme précédemment décrit, le dispositif de respiration peut être un dispositif de respiration pour des conditions normales d’utilisation du bac, c’est-à-dire pour de faibles différences de pressions entre l’enceinte et l’extérieur, ou un dispositif de respiration de sécurité pour des conditions anormales provoquant de fortes différences de pressions, ou encore un dispositif combinant les deux fonctions.
Selon un mode de réalisation de l’invention, l’orifice comprend une échancrure s’étendant sur toute l’épaisseur de la paroi, et la douille comprend un ergot anti-rotation s’étendant radialement dans l’échancrure.
Ainsi lors du vissage du dispositif de respiration sur la douille, cette dernière ne tournera pas : On a ainsi pas besoin d’avoir accès au moyen de fixation par l’intérieur de l’enceinte lorsque l’on visse le dispositif de respiration.
Selon un mode de réalisation de l’invention, la douille comprend un cran d’arrêt en appui contre la face externe, ce cran d’arrêt traversant la paroi de part en part lors de l’insertion de la douille dans l’orifice.
Ainsi le moyen de fixation est maintenu au travers de la paroi sans aide extérieur, avant et pendant le vissage du dispositif de respiration, en particulier pendant une étape de transport du bac alors que le dispositif de respiration n’est pas présent.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le cran d’arrêt est élastiquement déformable par la paroi lors de l’insertion de la douille dans l’orifice.
Par exemple, le moyen de fixation est une pièce monobloc moulée en matière plastique ou métallique. La matière plastique offre au moins deux avantages :
- l’élasticité du cran devient une caractéristique intrinsèque,
- dans les conditions anormales, par exemple une température excessive suite à un emballement thermique d’une batterie, le plastique fond permettant l’éjection du dispositif de respiration et empêchant ainsi une explosion du bac.
La matière métallique est plus résistante et le cran aura alors une élasticité de forme, ce cran sera par exemple une lamelle métallique formant un ressort dont l’extrémité mobile sera dirigée contre la face externe.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le cran d’arrêt est issu et en prolongement de l’ergot anti-rotation.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le filetage est réalisé sur un diamètre externe de la douille.
Selon une variante de réalisation de l’invention, le filetage est réalisé sur un diamètre interne de la douille.
On notera que, selon la définition habituelle d’une douille, cette dernière comprend un perçage central selon son axe sur toute la longueur de la douille, ce perçage formant alors le diamètre interne.
L’invention porte en outre sur une batterie comprenant un bac et un dispositif de respiration, le bac étant tel que précédemment décrit, le dispositif de respiration étant fixé au bac par le moyen de fixation en vissant le dispositif de respiration dans ou sur le filetage.
Selon un mode de réalisation de l’invention, le dispositif de respiration comprend un corps en appui contre la face externe, ce corps comprenant un joint circulaire comprimé entre la face externe et le corps et dont le diamètre intérieur est plus grand que la plus grande dimension de l’orifice.
L’invention a également pour objet un véhicule automobile comprenant une batterie, la batterie étant telle que précédemment décrite.
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 aux figures dans lesquelles :
: La figure 1 représente une vue en coupe d’un mode de réalisation d’un dispositif de respiration applicable à l’invention, dans un état au repos, c’est à dire lorsque les pistons entre-eux sont dans des positions initiales telles qu’il n’y a pas de respiration, les éléments élastiques étant peu ou pas sollicités par les pistons.
: La figure 2 représente une vue iso de face et de côté du moyen de fixation selon l’invention.
: La figure 3 représente la vue en coupe du dispositif de respiration de la figure 1, mais assemblé selon un mode de réalisation de l’invention sur la paroi du bac via le moyen de fixation illustré en figure 2.
: La figure 4 représente un exemple d’orifice de la paroi, en cohérence avec le moyen de fixation illustré par la figure 2.
Il est à garder à l’esprit que les figures sont données à titre d'exemples et ne sont pas limitatives de l’invention. Elles constituent des représentations schématiques de principe destinées à faciliter la compréhension de l’invention et ne sont pas nécessairement à l'échelle des applications pratiques. En outre, dans ce qui va suivre, il est fait référence à toutes les figures prises en combinaison. Quand il est fait référence à une ou des figures spécifiques, ces figures sont à prendre en combinaison avec les autres figures pour la reconnaissance des références numériques désignées. Les références des éléments inchangés ou ayant la même fonction sont communes à toutes les figures, et les variantes de réalisation. Par exemple, on lira les références non représentées de la figure 3 en utilisant la figure 1.
Les figures 1 et 3 représentent un exemple de dispositif de respiration au sens de l’invention. Mais cet exemple n’est pas obligatoire et comme déjà présenté, le dispositif de respiration peut également être conforme au dispositif divulgué :
- par le document de brevet US-A1-5282492, dispositif de respiration à double soupapes concentriques, coulissant l’une dans l’autre, et agissant chacune dans un sens opposé et présentant ainsi un seuil de surpression et un seuil de dépression au-delà desquels une ouverture se libère pour créer une communication entre une enceinte fermée (le volume interne du bac) et l’extérieur,
- ou par le document de brevet FR-A1-3039710, dispositif de sécurité comprenant une membrane de type opercule couplée à un coupe circuit.
Sur les figures 1 et 3, le dispositif de respiration est particulièrement bien adapté à un bac de batterie de véhicule à propulsion électrique, et comprend :
- un corps 1 comprenant une base 2, 3, et un premier alésage 5, 6 au travers de cette base 2, 3,
- un premier piston 7 coulissant coaxialement dans le premier alésage 5, 6 selon un premier sens 101 et un deuxième sens 102 opposé , et comprenant un deuxième alésage 8 distinct du premier alésage 5, 6 et coaxial, et une première butée 9 contre le corps 3 et s’opposant à son premier sens 101 de coulissement,
- un élément élastique 10,
- un deuxième piston 11, 12, 13 coulissant coaxialement dans le deuxième alésage 8 selon le premier sens 101 et le deuxième sens 102, ce deuxième piston 11, 12, 13 comprenant :
- une deuxième butée 12 de fin de course contre le corps 1 et s’opposant à son deuxième sens 102 de coulissement,
- un canal 13 comprenant une première ouverture 14 formant une lumière obstruable par le deuxième alésage 8, et une deuxième ouverture 15 communiquant avec la première ouverture 14 et débouchant en dehors du deuxième alésage 8,
l’élément élastique 10 prenant appui sur le premier piston 7 et le deuxième piston 11, 12, 13 de sorte à les repousser l’un de l’autre respectivement sur la première butée 9 et la deuxième butée 12.
Le premier alésage 5, 6 comprend un axe qui est par exemple orthogonal à cette base 2, 3, mais pas obligatoirement.
L’élément élastique 10 est avantageusement un ressort hélicoïdal de compression, mais pas nécessairement. Ce ressort peut être remplacé par une membrane comprenant un élastomère ou une membrane métallique ou encore une lame ressort ou ressort à gaz.
La deuxième butée 12 est axialement réglable, mais ce n’est pas obligatoire. On peut envisager une deuxième butée 12 non réglable, bloquée sur un épaulement du deuxième piston 11, 12, 13.
Le deuxième piston 11, 12, 13 comprend une première extrémité 17 et une deuxième extrémité 18 opposée, dépassant chacune axialement du deuxième alésage 8, la deuxième butée 12 étant fixée sur la première extrémité 17.
Le deuxième piston 11, 12, 13 est par exemple une tige, et la deuxième butée 12 est vissée autour de cette tige sur la première extrémité 17. D’autres moyens de fixation sont envisageables, notamment par clips.
Le deuxième piston 11, 12, 13 comprend une troisième butée 19 solidaire de la deuxième extrémité 18, l’élément élastique 10 étant axialement intercalé entre cette troisième butée 19 et le premier piston 7. Cet élément élastique 10 peut être précontraint, ou non, cette caractéristique dépendant de la position de la deuxième butée 12 sur le deuxième piston 11, 12, 13.
L’élément élastique 10 est par exemple un ressort hélicoïdal de compression entourant la deuxième extrémité 18.
Ce dispositif de respiration comprend en outre un deuxième élément élastique 20, la base 2, 3, comprenant :
- une soupape 3 coulissant selon le premier sens 101 et le deuxième sens 102 opposé,
- un siège 2 recevant cette soupape 3 et s’opposant au coulissement de la soupape 3 selon le deuxième sens 102,
le deuxième élément élastique 20 prenant appui sur le corps 1 et la soupape 3 de sorte à repousser la soupape 3 sur son siège 2, cette soupape 3 comprenant le premier alésage 5, 6.
Le deuxième élément élastique 20 est avantageusement un ressort hélicoïdal de compression, mais pas nécessairement. Ce ressort peut être remplacer par une membrane comprenant un élastomère ou une membrane métallique ou encore une lame ressort ou ressort à gaz.
On notera que avantageusement, le deuxième élément élastique 20 a une raideur supérieure à la raideur de l’élément élastique 10, de sorte que :
- la soupape 3 se décolle de son siège 2 sous l’effet de la pression d’un gaz supérieure à la pression nécessaire pour libérer la lumière,
- la raideur de ce deuxième élément élastique 20 est suffisante pour que la soupape 3 présente un diamètre au niveau de son siège 2 supérieure à un plus grand diamètre des premier et deuxième pistons 7, 11, 12, 13, permettant une grande section de passage du gaz entre la soupape 3 et son siège 2 dès que cette soupape 3 se soulève.
Le siège 2 et la soupape 3 sont avantageusement concentriques et coaxiaux au premier alésage 5, 6, pour un bon équilibre des forces, mais ce n’est pas nécessaire.
le corps 1 comprend :
- un couvercle 22, et
- un cylindre 21 dont une extrémité est fermée par la base 2, 3, et le premier et deuxième piston 7, 11, 12, 13, et l’autre extrémité fermée par le couvercle 22, le deuxième élément élastique 20 prenant appui sur ce couvercle 22.
On notera que le couvercle 22 est vissé dans le cylindre 21, et que ce vissage, s’il est réglable, peut avantageusement remplacer le réglage de la deuxième butée 12 en ayant les mêmes effets. Mais d’autres moyens de fixation sont envisageables, y compris par exemple la réalisation du cylindre 21 et du couvercle 22 en une même pièce par moulage ou emboutissage ou injection.
Ce deuxième piston 11, 12, 13 traverse le couvercle 22, la deuxième butée 12 étant en appui sur ce couvercle 22.
Ce corps 1 est fixé sur la paroi 23 d’une enceinte 24 à ventiler, la deuxième ouverture 15 débouchant dans cette enceinte 24 par l’intermédiaire d’un perçage optionnelle 37 traversant le corps 1. La présence de ce perçage optionnelle 37 est directement conditionnée à l’épaisseur du corps 1 en vis-à-vis de la deuxième ouverture 15. Ainsi, si cette épaisseur est faible ou inexistante, cette deuxième ouverture 15 débouche directement dans l’enceinte 24 à ventiler. On fera le même constat pour le premier piston 7 et la soupape 3 qui débouchent de la même manière dans l’enceinte 24 à ventiler.
Ce corps 1 délimite un espace interne logeant le deuxième piston 11, 12, 13, la première ouverture 14 débouchant dans cet espace interne lorsqu’elle n’est pas obstruée par le deuxième alésage 8, ce corps 1 comprenant une ouverture 25 fixe faisant communiquer l’espace interne avec un espace externe au corps 1 et à l’enceinte 24.
La deuxième butée 12 est avantageusement en appui contre une face externe du couvercle 22, par opposition à une face interne du couvercle 22 faisant face à l’espace interne du corps 1. Mais ce n’est pas obligatoire, et cette deuxième butée 12 peut être en appui contre une partie quelconque du corps 1, notamment sa base.
Les figure 1 et 3 représentent le dispositif de respiration dans un état au repos, c’est à dire lorsque le premier et le deuxième piston 7, 11, 12, 13 sont dans une position initiale ou une plage de positions initiales telles qu’il n’y a pas de respiration, les éléments élastiques 10, 20 étant peu ou pas sollicités par les pistons. Par exemple la pression dans l’enceinte 24 est égale à la pression de l’espace externe.
Dans cet état au repos, la lumière est obstruée, la première ouverture 14 étant en vis à vis du deuxième alésage 8. En outre la soupape 3 est plaquée sur son siège 2 par le deuxième élément élastique 20. En effet, ce dispositif de respiration, en fonction de la pression du fluide dans l’enceinte 24, fonctionne avec trois seuils :
- un premier seuil, qui est un seuil de surpression du fluide contenu dans l’enceinte 24, c’est-à-dire également dans le canal 13, cette surpression du fluide étant suffisante pour pousser le deuxième piston 11, 12, 13 dans le premier sens 101 jusqu’à ce que la lumière soit libérée, c’est-à-dire lorsque la première ouverture 14 n’est plus en vis à vis du deuxième alésage 8,
- un deuxième seuil, qui est un seuil de dépression du fluide contenu dans l’enceinte 24, c’est-à-dire également dans le canal 13, cette dépression du fluide étant suffisante pour aspirer le premier piston 7 dans le deuxième sens 102 jusqu’à ce que la lumière soit à nouveau libérée, c’est-à-dire lorsque la première ouverture 14 n’est plus en vis à vis du deuxième alésage 8,
- un troisième seuil, qui est un seuil de pression du fluide contenu dans l’enceinte 24 provoquant le début de l’ouverture de la soupape 3 dans le premier sens 101, c’est un seuil de sécurité provoquant la respiration de sécurité qui autorise un grand débit du fluide vers l’extérieur.
Avantageusement, le perçage optionnelle 37 sera d’un diamètre le plus grand possible de sorte qu’il ne limite pas ce grand débit du fluide vers l’extérieur.
Lorsqu’aucun de ces trois seuils n’est dépassé, il n’y a pas de respiration ou de ventilation.
On notera que le troisième seuil est, en valeur absolu, supérieur aux premier et deuxième seuils, de par les différentes raideurs des éléments élastiques 10, 20, mais aussi de différentes surfaces actives des pistons et de la soupape 3, surfaces qui soumises à cette pression, généreront des forces qui déplaceront l’un des pistons 7, 11, 12, 13 et/ou la soupape 3 en comprimant respectivement l’élément élastique 10 et/ou le deuxième élément élastique 20.
Il est implicite que par pression, surpression, dépression, on sous-entend précisément une différence de pression entre l’enceinte 24 et l’espace externe. Cette pression a donc un signe positif quand elle est une surpression, et négatif quand elle est une dépression.
On notera aussi que, par construction, le premier et le deuxième seuil sont égaux en valeur absolue.
Pour des facilités de lecture, et pour la suite du texte de ce document, le dispositif de respiration sera volontairement confondu avec le corps 1 et prendra sa référence.
Les figures 2 à 4 divulguent un bac (partiellement représenté par la paroi 23). Ce bac comprend par exemple un réceptacle comprenant un fond recevant des modules de batterie, ce réceptacle étant fermé par un couvercle de façon hermétique.
Ce bac comprend :
- la paroi 23 comprenant une face interne 26, une face externe 27, et un orifice 28 traversant la paroi 23,
- l’enceinte 24 hermétique délimitée par la face interne 26,
- un moyen de fixation 4 du dispositif de respiration 1 de l’enceinte 24 dans l’orifice 28.
On notera que la paroi 23 est indifféremment la paroi du réceptacle ou du couvercle, mais l’orifice 28 sera avantageusement traversant dans la paroi 23 du couvercle ou en hauteur par rapport au fond, de sorte à ne pas ventiler un fluide qui se serait accumulé au fond du bac, par exemple un fluide caloporteur de refroidissement des modules de batterie.
Le moyen de fixation 4 est constitué par une unique douille 29 tubulaire insérée dans l’orifice 28, cette douille 29 comprenant à une première extrémité une collerette transversale 30 en appui contre la face interne 26, et à une deuxième extrémité, opposée, un filetage 31, 32 propre à retenir le dispositif de respiration 1 en appui contre la face externe 27.
Cet orifice 28 est préférentiellement circulaire, comme illustré, mais ce n’est pas obligatoire et pourrait avoir une forme oblongue de sorte à réaliser une anti-rotation du moyen de fixation 4 dans cet orifice 28. Mais cette solution n’est pas privilégiée car elle complexifie la forme de la douille et en particulier la réalisation du filetage 31, 32.
L’orifice 28 comprend une échancrure 33 s’étendant sur toute l’épaisseur de la paroi 23, et la douille 29 comprend un ergot anti-rotation 34 s’étendant radialement dans l’échancrure 33. Cette échancrure 33 est rectangulaire mais ce n’est pas obligatoire. Cette échancrure 33 est ainsi réalisée dans le même temps et avec le même outil de découpage que l’orifice 28. L’outil est en outre résistant puisque la forme de l’outil réalisant l’échancrure 33 vient renforcer le poinçon réalisant la partie circulaire de l’orifice 28.
La douille 29 comprend un cran d’arrêt 35 en appui contre la face externe 27, ce cran d’arrêt 35 traversant la paroi 23 de part en part lors de l’insertion de la douille 29 dans l’orifice 28.
Ce cran d’arrêt 35 est élastiquement déformable par la paroi 23 lors de l’insertion de la douille 29 dans l’orifice 28.
Ce cran d’arrêt 35 est issu et en prolongement de l’ergot anti-rotation 34, mais ce n’est pas obligatoire et il peut être décalé angulairement par rapport à l’ergot anti-rotation 34.
Ce cran d’arrêt 35 et par exemple en matière plastique comme la douille 29, ce qui offre l’avantage que l’élasticité du cran 35 devient une caractéristique intrinsèque. Cette élasticité peut être améliorée en donnant au cran 35, comme illustré sur les figures, une forme de lamelle dont l’extrémité mobile sera dirigée contre la face externe 27. Ainsi cette lamelle forme un clip, la lamelle fléchissant facilement par son élasticité de forme lorsqu’elle est introduite à travers l’orifice 28 puis, en se redressant contre la face externe 27 lorsque la collerette transversale est en butée contre la face interne 26, s’oppose au retrait de la douille 29.
Une propriété avantageuse de la matière plastique sera une température de fusion comprise entre 200 et 250 °C. En effet, dans les conditions anormales, par exemple une température excessive suite à un emballement thermique de la batterie ou de l’un de ses modules ou cellules, le plastique fond permettant l’éjection du dispositif de respiration et empêchant ainsi une explosion du bac. Cette disposition peut avantageusement remplacer la respiration de sécurité du dispositif de respiration présenté aux figures 1 et 3.
Le filetage 31 est par exemple réalisé sur un diamètre externe de la douille 29, mais l’exemple illustré montre le filetage 32 réalisé sur un diamètre interne de la douille 29. La deuxième extrémité est préférentiellement en saillie par rapport à la face externe 27, notamment pour pouvoir loger le cran d’arrêt 35 sur le diamètre externe, ou encore le filetage 31, mais ce n’est pas obligatoire : la deuxième extrémité peut être affleurante à la face externe 27, le filetage 32 étant réalisé sur le diamètre interne, et le cran d’arrêt 35 étant soit en prolongement de l’ergot anti-rotation 34 comme illustré sur les figures, soit en prolongement de la deuxième extrémité.
On notera que, selon la définition habituelle d’une douille, cette dernière 29 comprend un perçage central selon son axe sur toute la longueur de la douille 29, ce perçage formant alors le diamètre interne sur lequel le filetage 32 est réalisé. Le perçage optionnel 37 est ainsi coaxial au perçage central lorsque le dispositif de respiration 1 est fixé sur le bac.
Cette invention trouve une application dans le domaine des batteries comprenant le bac et le dispositif de respiration 1, ce bac étant tel que précédemment décrit, le dispositif de respiration 1 étant fixé au bac par le moyen de fixation 4 en vissant le dispositif de respiration 1 dans le filetage 32.
Le dispositif de respiration 1 comprend le corps 1 en appui contre la face externe 27, ce corps 1 comprenant un joint 36 circulaire comprimé entre la face externe 27 et le corps 1 et dont le diamètre intérieur est plus grand que la plus grande dimension de l’orifice 28. Ce joint 36 est par exemple logé dans une gorge circulaire du corps 1.
Ce joint 36 circulaire est préférentiellement concentrique à la douille 29 et aux filetages 31, 32, et dans un plan orthogonal à l’axe de la douille 29, de sorte qu’il ne soit pas amené à sortir de la gorge lorsque le dispositif de respiration 1 est vissé dans ou sur la douille 29.
Ce joint 36 circulaire dont le diamètre intérieur est plus grand que la plus grande dimension de l’orifice 28, permet de garantir une étanchéité de l’enceinte à ventiler 24 avec le dispositif de ventilation 1 même si l’étanchéité n’est pas faite au niveau du filetage 31, 32 ou entre la douille 29 et la paroi 23 ou entre la collerette transversale 30 et la face interne 26.
Ces batteries ont une application avantageuse dans les véhicules automobiles et en particulier les véhicules à propulsion uniquement électrique ou à propulsion hybride.

Claims (10)

  1. Bac comprenant :
    - une paroi (23) comprenant une face interne (26), une face externe (27), et un orifice (28) traversant la paroi (23),
    - une enceinte (24) hermétique délimitée par la face interne (26),
    - un moyen de fixation (4) d’un dispositif de respiration (1) de l’enceinte (24) dans l’orifice (28),
    caractérisé en ce que le moyen de fixation (4) est constitué par une unique douille (29) tubulaire insérée dans l’orifice (28), cette douille (29) comprenant à une première extrémité une collerette transversale (30) en appui contre la face interne (26), et à une deuxième extrémité, opposée, un filetage (31, 32) propre à retenir le dispositif de respiration (1) en appui contre la face externe (27).
  2. Bac selon la revendication 1, caractérisé en ce que l’orifice (28) comprend une échancrure (33) s’étendant sur toute l’épaisseur de la paroi (23), et la douille (29) comprend un ergot anti-rotation (34) s’étendant radialement dans l’échancrure (33).
  3. Bac selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que la douille (29) comprend un cran d’arrêt (35) en appui contre la face externe (27), ce cran d’arrêt (35) traversant la paroi (23) de part en part lors de l’insertion de la douille (29) dans l’orifice (28).
  4. Bac selon la revendication 3, caractérisé en ce que le cran d’arrêt (35) est élastiquement déformable par la paroi (23) lors de l’insertion de la douille (29) dans l’orifice (28).
  5. Bac selon la revendication 2 en combinaison avec la revendication 3 ou 4, caractérisé en ce que le cran d’arrêt (35) est issu et en prolongement de l’ergot anti-rotation (34).
  6. Bac selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filetage (31, 32) est réalisé sur un diamètre externe de la douille (29).
  7. Bac selon l’une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le filetage (31, 32) est réalisé sur un diamètre interne de la douille (29).
  8. Batterie comprenant un bac et un dispositif de respiration (1), caractérisé en ce que le bac est conforme à l’une des revendications précédentes, le dispositif de respiration (1) étant fixé au bac par le moyen de fixation (4) en vissant le dispositif de respiration (1) dans ou sur le filetage (31, 32).
  9. Batterie selon la revendication 8, caractérisé en ce que le dispositif de respiration (1) comprend un corps (1) en appui contre la face externe (27), ce corps comprenant un joint (36) circulaire comprimé entre la face externe (27) et le corps (1) et dont le diamètre intérieur est plus grand que la plus grande dimension de l’orifice (28).
  10. Véhicule automobile comprenant une batterie, caractérisé en ce que la batterie est conforme à l’une des revendications 8 ou 9.
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