FR3123294A1 - VEHICLE WITH ELECTRIC OR HYBRID MOTORIZATION - Google Patents

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FR3123294A1 FR2105589A FR2105589A FR3123294A1 FR 3123294 A1 FR3123294 A1 FR 3123294A1 FR 2105589 A FR2105589 A FR 2105589A FR 2105589 A FR2105589 A FR 2105589A FR 3123294 A1 FR3123294 A1 FR 3123294A1
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battery
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longitudinal structural
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FR2105589A
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Raphael Languedoc
Stephane Mesaric
Denis Noulleau
Frederic Guidez
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Stellantis Auto Sas Fr
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PSA Automobiles SA
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Abstract

L’invention concerne un véhicule automobile de type hybride ou électrique dont la caisse comprend, en partie inférieure, au niveau de chaque côté latéral, une pièce de structure longitudinale tel qu’un longeron (3), le véhicule comprenant en outre un pack batterie disposé sous le plancher (2) entre les pièces de structure longitudinales, ledit pack batterie comprenant un bac de batterie (1) et des modules de batteries étant fixé auxdites pièces de structure longitudinales, un espace (E) étant ménagé entre chaque pièce de structure longitudinale et le pack batterie. L’invention consiste en ce qu’une couche d’absorption d’énergie en un matériau élastiquement déformable est disposée dans ledit espace (E) entre le pack batterie (1) et chaque pièce de structure longitudinale. Application au renfort contre les chocs latéraux des véhicules hybrides ou électriques. Figure 1The invention relates to a motor vehicle of the hybrid or electric type, the body of which comprises, in the lower part, at the level of each lateral side, a longitudinal structural part such as a spar (3), the vehicle further comprising a battery pack arranged under the floor (2) between the longitudinal structural parts, said battery pack comprising a battery box (1) and battery modules being fixed to said longitudinal structural parts, a space (E) being left between each structural part longitudinal and the battery pack. The invention consists in that an energy-absorbing layer made of an elastically deformable material is placed in said space (E) between the battery pack (1) and each piece of longitudinal structure. Application to reinforcement against side impacts of hybrid or electric vehicles. Figure 1

Description

VEHICULE A MOTORISATION ELECTRIQUE OU HYBRIDEVEHICLE WITH ELECTRIC OR HYBRID MOTORIZATION

La présente invention concerne un véhicule à motorisation électrique ou hybride comportant sous le plancher du véhicule un pack batterie.The present invention relates to a vehicle with electric or hybrid motorization comprising under the floor of the vehicle a battery pack.

L’invention s’applique principalement dans le domaine des véhicules automobiles, en particulier des véhicules électriques (EV), des véhicules électriques hybrides (HEV) et des véhicules électriques hybrides rechargeables (PHEV).The invention applies mainly in the field of motor vehicles, in particular electric vehicles (EV), hybrid electric vehicles (HEV) and rechargeable hybrid electric vehicles (PHEV).

Les batteries de traction d’un véhicule électrique ou d’un véhicule électrique hydride sont généralement des cellules ou batteries électrochimiques du type lithium-ion qui sont stockées dans un bac batterie constituant ainsi un pack batterie qui est rapporté sur la caisse du véhicule, sous le plancher, par vissage du bac sur les longerons de la caisse du véhicule. Le bac présente ainsi un fond dont les extrémités latérales sont aménagées pour être fixées aux longerons de la caisse, et des parois en saillie du fond forment un cadre entourant l’espace de logement des modules de batteries. Le pack batterie est monté par le dessous, et un jeu selon l’axe Y du véhicule entre le cadre et les longerons est alors nécessaire à sa mise en place.The traction batteries of an electric vehicle or of a hybrid electric vehicle are generally cells or electrochemical batteries of the lithium-ion type which are stored in a battery box thus constituting a battery pack which is attached to the body of the vehicle, under the floor, by screwing the tray onto the side members of the vehicle body. The tray thus has a bottom, the lateral ends of which are arranged to be fixed to the longitudinal members of the body, and walls projecting from the bottom form a frame surrounding the housing space for the battery modules. The battery pack is mounted from below, and a clearance along the Y axis of the vehicle between the frame and the side members is then necessary for its installation.

Des normes de résistance aux chocs (comme le choc poteau à 90° ou 75°) sont imposées avec des restrictions sur la décélération (moins de 50G) et l’intrusion (aucun contact avec un module de batterie). Ce sont ces restrictions légitimes qui réduisent les volumes disponibles pour l’embarquement de modules batterie puisqu’il faut avant tout que la structure caisse-pack batterie réponde aux réglementations.Impact resistance standards (such as 90° or 75° pole impact) are imposed with restrictions on deceleration (less than 50G) and intrusion (no contact with a battery module). It is these legitimate restrictions that reduce the volumes available for on-boarding battery modules since it is above all necessary that the body-battery pack structure meets the regulations.

Bien que nécessaire pour l’assemblage du pack batterie, cet espace vide créé par le jeu est donc un inconvénient lors d’un choc latéral puisque cet espace ne permet ni l’absorption, ni la transmission de l’effort induit à l’impact. Les conséquences de cette non-participation à l’effort sont alors résolues en augmentant l’épaisseur du bac du pack batterie pour supporter les efforts lors du choc, ce qui induit une perte d’espace disponible à l’intérieur du pack.Although necessary for the assembly of the battery pack, this empty space created by play is therefore a disadvantage during a side impact since this space allows neither the absorption nor the transmission of the force induced on impact. . The consequences of this non-participation in the force are then resolved by increasing the thickness of the battery pack tray to withstand the forces during the impact, which induces a loss of available space inside the pack.

Dans le document FR-A-3078048, est décrit un dispositif de protection intercalé entre un pack de batterie et un brancard latéral. Ce dispositif vise ainsi à absorber plus d’énergie lors d’un choc latéral pour un véhicule électrique. Ce dispositif est constitué d’un élément arqué métallique de répartition d’efforts et d’éléments d’absorption en matériau composite de préférence de structure alvéolaire, de type nid d’abeille. Chaque élément arqué de protection est ainsi vissé pour être mis en place.In the document FR-A-3078048, a protective device is described inserted between a battery pack and a side stretcher. This device thus aims to absorb more energy during a side impact for an electric vehicle. This device is made up of an arched metal element for distributing forces and absorption elements made of composite material, preferably of a honeycomb-type honeycomb structure. Each arched protection element is thus screwed to be put in place.

Bien que ce dispositif de protection soit efficace, les éléments arqués de protection métalliques impliquent un procédé de montage complexe d’accès, nécessitant du temps et donc un coût supplémentaire. De plus, on alourdit également la masse du véhicule avec ces éléments métalliques supplémentaires.Although this protection device is effective, the arched metal protection elements involve a complex assembly process of access, requiring time and therefore an additional cost. In addition, the mass of the vehicle is also increased with these additional metal elements.

Comme l’autonomie des véhicules électriques ou hybrides est un enjeu majeur, il est important de remédier à cet inconvénient. L’invention vise donc à résoudre le problème de sécurité lors d’un choc latéral mais aussi le volume de batterie disponible et donc l’autonomie d’un véhicule électrique.As the autonomy of electric or hybrid vehicles is a major issue, it is important to remedy this drawback. The invention therefore aims to solve the problem of safety during a side impact but also the volume of battery available and therefore the autonomy of an electric vehicle.

La présente invention a donc pour but de proposer un véhicule automobile de type hybride ou électrique dans lequel l’absorption aux chocs latéraux des véhicules électriques est améliorée tout en gagnant de l’espace disponible pour des cellules de batterie.The object of the present invention is therefore to propose a motor vehicle of the hybrid or electric type in which the absorption of side impacts of electric vehicles is improved while gaining space available for battery cells.

A cet effet, l’invention a pour objet un véhicule automobile de type hybride ou électrique dont la caisse comprend, en partie inférieure, au niveau de chaque côté latéral, une pièce de structure longitudinale tel qu’un longeron, le véhicule comprenant en outre un pack batterie disposé sous le plancher entre les pièces de structure longitudinales, ledit pack batterie comprenant un bac de batterie et des modules de batteries, étant fixé auxdites pièces de structure longitudinale, un espace étant ménagé entre chaque pièce de structure longitudinale et le pack batterie, caractérisé en ce qu’une couche d’absorption d’énergie en un matériau élastiquement déformable est disposée dans ledit espace entre le pack batterie et chaque pièce de structure longitudinale.To this end, the subject of the invention is a motor vehicle of the hybrid or electric type, the body of which comprises, in the lower part, at the level of each lateral side, a longitudinal structural part such as a spar, the vehicle further comprising a battery pack disposed under the floor between the longitudinal structural parts, said battery pack comprising a battery box and battery modules, being fixed to said longitudinal structural parts, a space being provided between each longitudinal structural part and the battery pack , characterized in that an energy absorbing layer of an elastically deformable material is arranged in said space between the battery pack and each piece of longitudinal structure.

De manière avantageuse, cette couche de matériau élastiquement déformable comble l’espace vide entre le pack batterie et la pièce de structure et offre ainsi une capacité d’absorption d’énergie supplémentaire améliorant l’absorption aux chocs latéraux des véhicules électriques ce qui contribue à la protection du pack batterie lors d’un choc latéral.Advantageously, this layer of elastically deformable material fills the empty space between the battery pack and the structural part and thus offers an additional energy absorption capacity improving the side impact absorption of electric vehicles, which contributes to protection of the battery pack during a side impact.

L’ajout d’un matériau élastiquement déformable tel qu’un élastomère dans l’espace entre une pièce de structure longitudinale et le pack batterie remplace donc un espace vide par un volume plein, ce qui permet de dissiper de l’énergie lors d’un choc latéral par déformation élastique dudit matériau.The addition of an elastically deformable material such as an elastomer in the space between a longitudinal structural part and the battery pack therefore replaces an empty space with a full volume, which makes it possible to dissipate energy during a side impact by elastic deformation of said material.

De manière avantageuse, on peut alors dissiper plus d’énergie avec une épaisseur de pièce de structure / bac de batterie, inchangée ce qui améliore la sécurité. De plus, on peut ainsi gagner du volume à l’intérieur du pack batterie en reportant l’espace gagné en Y (épaisseur cadre du bac + longeron) à l’intérieur de la zone batterie.Advantageously, it is then possible to dissipate more energy with an unchanged thickness of the structural part / battery box, which improves safety. In addition, it is thus possible to gain volume inside the battery pack by transferring the space gained in Y (thickness of the frame of the tray + side member) inside the battery area.

Selon une forme de réalisation préférée, la couche d’absorption d’énergie en matériau élastiquement déformable est obtenue par l’injection d’un matériau élastiquement déformable se présentant sous forme liquide tel qu’un élastomère dans ledit espace. Comme le matériau élastiquement déformable est un élastomère se présentant sous une forme liquide, tel qu’un élastomère polyuréthane comme une résine, une colle, il est ainsi injecté entre la pièce de structure longitudinale tel qu’un longeron et le bac batterie. Le matériau liquide ainsi injecté durcit in situ et forme la couche de matériau élastiquement déformable dans l’espace ainsi rempli.According to a preferred embodiment, the energy absorbing layer of elastically deformable material is obtained by injecting an elastically deformable material in liquid form such as an elastomer into said space. As the elastically deformable material is an elastomer in liquid form, such as a polyurethane elastomer such as a resin, an adhesive, it is thus injected between the longitudinal structural part such as a spar and the battery tray. The liquid material thus injected hardens in situ and forms the layer of elastically deformable material in the space thus filled.

Selon une forme de réalisation avantageuse, le matériau est injecté dans l’espace entre le pack de batterie et la pièce de structure longitudinale à l’aide d’au moins un canal d’injection ou de remplissage ménagé dans la paroi du cadre du bac de batterie s’étendant le long du longeron. De même, un canal de trop plein est également ménagé dans cette paroi et permet de déterminer quand le niveau de remplissage souhaité est atteint. On peut ainsi remplir cet espace facilement par le dessous du véhicule, cet espace n’étant plus accessible par le dessus.According to an advantageous embodiment, the material is injected into the space between the battery pack and the longitudinal structural part using at least one injection or filling channel provided in the wall of the frame of the tank battery extending along the spar. Similarly, an overflow channel is also provided in this wall and makes it possible to determine when the desired filling level has been reached. This space can thus be filled easily from the underside of the vehicle, this space no longer being accessible from above.

De préférence, le bac de batterie comporte un fond sur lequel est ménagé un cadre dont chaque paroi latérale destinée à être en regard de la pièce de structure longitudinale comporte au moins un canal de remplissage s’étendant depuis un orifice de remplissage ménagé sur le fond du bac de batterie jusqu’à un orifice d’extrémité débouchant sur la face de la paroi latérale dans l’espace entre bac et pièce de structure, et permettant l’injection du matériau dans ledit espace.Preferably, the battery box comprises a bottom on which is formed a frame, each side wall of which intended to face the longitudinal structural part comprises at least one filling channel extending from a filling orifice formed on the bottom from the battery box to an end orifice opening onto the face of the side wall in the space between the box and the structural part, and allowing the injection of material into said space.

Le canal de remplissage s’étend donc dans la paroi latérale depuis un orifice de remplissage ménagé sur le fond du bac de batterie jusqu’à un orifice d’extrémité débouchant dans l’espace en regard du longeron latéral, permettant l’injection du matériau dans ledit espace vide.The filling channel therefore extends in the side wall from a filling orifice provided on the bottom of the battery box to an end orifice opening into the space opposite the side spar, allowing the injection of the material in said empty space.

De préférence, on peut prévoir que le canal de remplissage présente plusieurs orifices entre l’orifice de remplissage et l’orifice d’extrémité, ménagés également débouchant dans l’espace. De manière avantageuse, on peut ainsi accélérer la vitesse de remplissage.Preferably, provision can be made for the filling channel to have several orifices between the filling orifice and the end orifice, also formed opening into space. Advantageously, the filling speed can thus be accelerated.

Une paroi latérale du bac de batterie comporte également un canal de trop plein s’étendant entre un orifice ménagé sur le fond du bac de batterie et un orifice d’extrémité de collecte débouchant sur la face de la paroi latérale dans l’espace et permettant de collecter le matériau injecté lorsque la quantité de ce matériau injecté dans l’espace atteint une hauteur prédéfinie dans ledit espace. Cette hauteur prédéfinie permet ainsi de vérifier que la quantité de matériau souhaitée a été injectée dans l’espace pour former la couche d’absorption d’énergie en matériau élastiquement déformable. Le matériau s’écoulant du canal de trop plein permet à l’opérateur de déterminer soit directement en visualisant le matériau coulé hors de ce canal soit à l’aide d’un capteur optique, que la quantité de matériau injecté est suffisante et que le remplissage de l’espace peut être arrêté.A side wall of the battery box also includes an overflow channel extending between a hole in the bottom of the battery box and a collection end hole opening on the face of the side wall into the space and allowing to collect the material injected when the quantity of this material injected into the space reaches a predefined height in said space. This predefined height thus makes it possible to verify that the desired quantity of material has been injected into the space to form the energy-absorbing layer of elastically deformable material. The material flowing from the overflow channel allows the operator to determine either directly by visualizing the material poured out of this channel or using an optical sensor, that the quantity of injected material is sufficient and that the space filling can be stopped.

De préférence, le canal de remplissage et le canal de trop plein sont similaires. Ainsi, le bac de batterie peut être obtenue par moulage, par exemple en aluminium ou en tout autre matériau approprié, et comporte les deux types de canaux (remplissage/trop-plein) ménagés dans chaque paroi destinée à s’étendre le long d’un longeron. Les canaux de remplissage et de trop plein sont par exemple usinés par perçage ou peuvent être obtenus lors du moulagePreferably, the filling channel and the overflow channel are similar. Thus, the battery box can be obtained by molding, for example in aluminum or any other suitable material, and comprises the two types of channels (filling/overflow) formed in each wall intended to extend along a spar. The filling and overflow channels are for example machined by drilling or can be obtained during molding

Ainsi, un ensemble de canaux débouche avec au moins un orifice de remplissage, de préférence plusieurs, pour remplir ledit espace, et au moins un canal de trop plein débouche sur la paroi, de sorte que, lorsqu’un niveau de remplissage prédéfini est atteint, le matériau liquide s’écoule dans ce canal de trop-plein ce qui permet à l’opérateur de s’assurer que la bonne quantité de matériau a été injectée dans l’espace.Thus, a set of channels opens with at least one filling orifice, preferably several, to fill said space, and at least one overflow channel opens on the wall, so that, when a predefined filling level is reached , the liquid material flows into this overflow channel which allows the operator to ensure that the correct amount of material has been injected into the space.

L’invention concerne également un bac de batterie pour pack batterie pour véhicule automobile de type électrique ou hybride selon l’invention, comprenant un fond et des parois en saillie du fond formant un cadre, caractérisé en ce que les parois latérales du cadre de bac de batterie destinées à s’étendre le long de pièces de structure longitudinale d’une caisse du véhicule présentent au moins deux canaux s’étendant depuis un orifice ménagé dans le fond jusqu’à un orifice d’extrémité débouchant sur la face des parois latérales destinées à être en regard desdites pièces de structure longitudinales.The invention also relates to a battery box for a battery pack for a motor vehicle of the electric or hybrid type according to the invention, comprising a bottom and walls projecting from the bottom forming a frame, characterized in that the side walls of the box frame battery cells intended to extend along longitudinal structural parts of a vehicle body have at least two channels extending from an orifice formed in the bottom to an end orifice opening onto the face of the side walls intended to face said longitudinal structural parts.

L’invention concerne également un procédé d’installation d’un pack batterie sur un véhicule automobile hybride ou électrique selon l’invention, dans lequel on fixe le pack batterie sur les pièces de structure longitudinales de la caisse du véhicule, avec un jeu ou espace formé entre le pack batterie et les pièces de structures longitudinales, caractérisé en ce qu’on remplit lesdits espaces par un matériau élastiquement déformable liquide, pour former une couche d’absorption d’énergie, par durcissement in situ dudit matériau élastiquement déformable, entre le bac de batterie et les pièces de structure longitudinale.The invention also relates to a method for installing a battery pack on a hybrid or electric motor vehicle according to the invention, in which the battery pack is fixed on the longitudinal structural parts of the body of the vehicle, with a clearance or space formed between the battery pack and the longitudinal structural parts, characterized in that said spaces are filled with an elastically deformable liquid material, to form an energy absorption layer, by hardening in situ of said elastically deformable material, between the battery box and the longitudinal structural parts.

L’invention permet ainsi d’obtenir un véhicule hybride ou électrique dont on a renforcé la protection contre les chocs latéraux.The invention thus makes it possible to obtain a hybrid or electric vehicle whose protection against side impacts has been reinforced.

On décrira maintenant l’invention plus en détails en référence aux figures qui représentent :The invention will now be described in more detail with reference to the figures which represent:

une vue en coupe d’un côté latéral d’une caisse de véhicule selon l’invention une fois le pack batterie fixé ; a sectional view of a lateral side of a vehicle body according to the invention once the battery pack has been fixed;

une vue en perspective du côté latéral de la ; a perspective view of the lateral side of the ;

une vue en perspective et transparence de la ; a perspective view and transparency of the ;

une vue selon la coupe A de la ; et a view along section A of the ; and

une vue selon la coupe B de la , une fois le matériau injecté. a view according to section B of the , once the material has been injected.

L’invention a donc pour principal objet un véhicule automobile à motorisation électrique ou hybride (thermique/électrique) dans lequel des batteries doivent être installées. De manière classique, un véhicule est défini par un axe longitudinal X du véhicule s’étendant entre l’arrière et l’avant selon le sens d’avancée du véhicule, par un axe transversal Y s’étendant entre les côtés latéraux du véhicule, orthogonalement à l’axe X, et un axe Z s’étendant verticalement par rapport au plan de roulement du véhicule et orthogonal aux axes X et Y.The main object of the invention is therefore a motor vehicle with electric or hybrid (thermal/electric) motorization in which batteries must be installed. Conventionally, a vehicle is defined by a longitudinal axis X of the vehicle extending between the rear and the front in the direction of advance of the vehicle, by a transverse axis Y extending between the lateral sides of the vehicle, orthogonal to the X axis, and a Z axis extending vertically relative to the rolling plane of the vehicle and orthogonal to the X and Y axes.

De manière classique, les modules de batterie M sont logées sous le plancher 2 de la caisse du véhicule. Elles sont généralement contenues dans un bac de batterie 1 et le pack batterie (batteries + bac 1) ainsi formé s’étend sous le plancher 2 de la caisse selon l’axe Y du véhicule et est fixé sur les pièces de structure longitudinales telles que les longerons 3 de la caisse, qui s’étendent longitudinalement le long des côtés latéraux, selon l’axe X du véhicule.Conventionally, the battery modules M are housed under the floor 2 of the vehicle body. They are generally contained in a battery tray 1 and the battery pack (batteries + tray 1) thus formed extends under the floor 2 of the body along the Y axis of the vehicle and is fixed to the longitudinal structural parts such as the longitudinal members 3 of the body, which extend longitudinally along the lateral sides, along the axis X of the vehicle.

Chaque longeron 3 peut être très large et appartient à la caisse. Il est possible de rajouter un renfort tel qu’un brancard, à l’intérieur pour protéger le pack batterie lors d’un choc latéral. Le plancher 2, généralement en tôle est soudé aux deux longerons 3, avec un cordon d’étanchéité entre les deux, ce qui ferme le dessus du pack batterie.Each spar 3 can be very wide and belongs to the body. It is possible to add a reinforcement such as a stretcher inside to protect the battery pack in the event of a side impact. The floor 2, generally made of sheet metal, is welded to the two longitudinal members 3, with a sealing bead between the two, which closes the top of the battery pack.

Le bac de batterie 1 comprend un fond 10 ou plancher inférieur qui supporte les modules de batterie M et l’électronique interne (BMU,Buses bars …).The battery tray 1 comprises a bottom 10 or lower floor which supports the battery modules M and the internal electronics (BMU, Buses bars, etc.).

Des traverses (non représentées) sont prévues pour rigidifier l’ensemble et transmettre les efforts latéraux. Des parois en saillie du fond 10 forment un cadre de protection pour l’espace de réception des modules de batteries M et les parois latérales 11 du cadre s’étendant le long des longerons 3, une fois le pack batterie fixé permettent de venir récupérer les efforts venant des longerons 3 en cas de choc latéral et de les transmettre aux traverses afin d’éviter l’intrusion du longeron 3 dans le pack batterie.Crosspieces (not shown) are provided to stiffen the assembly and transmit lateral forces. Walls projecting from the bottom 10 form a protective frame for the space for receiving the battery modules M and the side walls 11 of the frame extending along the side members 3, once the battery pack has been fixed, make it possible to recover the forces coming from the side members 3 in the event of a side impact and to transmit them to the cross members in order to avoid the intrusion of the side member 3 into the battery pack.

Ainsi, le bac de batterie 1 comprend un fond 10 s’étendant jusque sous les longerons 3 pour y être fixé, à l’aide de pièces de fixation classiques 12, telles que des vis type M10 réparties sur la surface du longeron 3. Un joint d’étanchéité (type EPDM) est ajouté pour rendre le système hermétique.Thus, the battery box 1 comprises a bottom 10 extending as far as the side members 3 in order to be fixed there, using conventional fixing parts 12, such as M10 type screws distributed over the surface of the side member 3. A gasket (EPDM type) is added to make the system airtight.

De manière à autoriser cette mise en place du pack batterie et sa fixation sur les longerons 3, un jeu ou espace E entre une paroi latérale 11 du bac de batterie 1 s’étendant le long du longeron 3 et le longeron 3 adjacent est nécessaire.In order to allow this installation of the battery pack and its fixing on the side members 3, a clearance or space E between a side wall 11 of the battery box 1 extending along the side member 3 and the adjacent side member 3 is necessary.

Comme déjà évoqué, cet espace E ne permet ni l’absorption, ni la transmission de l’effort induit lors d’un impact latéral.As already mentioned, this space E allows neither the absorption nor the transmission of the force induced during a side impact.

Selon l’invention, on propose donc de combler l’espace E vide ainsi créé entre le pack batterie et le longeron 3 en disposant dans cet espace E un couche d’absorption d’énergie en un matériau élastiquement déformable créant ainsi un volume plein sous forme d’une couche élastiquement déformable 4 ce qui permet de dissiper l’énergie lors d’un choc par déformation élastique de celui-ci.According to the invention, it is therefore proposed to fill the empty space E thus created between the battery pack and the spar 3 by placing in this space E an energy absorption layer made of an elastically deformable material, thus creating a solid volume under form of an elastically deformable layer 4 which makes it possible to dissipate the energy during an impact by elastic deformation of the latter.

Cette couche 4 est obtenue par la mise en place dans cet espace E d’un matériau de remplissage qui permet ainsi de réaliser une couche d’absorption d’énergie 4 dont une face est en appui contre le longeron 3 et l’autre face est en appui contre une face de la paroi latérale 11 du pack batterie.This layer 4 is obtained by placing in this space E a filler material which thus makes it possible to produce an energy-absorbing layer 4, one face of which bears against the spar 3 and the other face is resting against one side of the side wall 11 of the battery pack.

Cette couche 4 est obtenue par l’injection d’un matériau élastiquement déformable tel qu’un élastomère, une résine polymère polyuréthane par exemple.This layer 4 is obtained by injecting an elastically deformable material such as an elastomer, a polyurethane polymer resin for example.

Cet élastomère peut notamment être constitué d’une résine ou colle polyuréthanne. Un tel produit se présente sous forme liquide et peut ainsi être facilement injecté dans le jeu ou espace E existant entre le longeron latéral 3 et le pack batterie, une fois celui-ci fixé sur les longerons 3.This elastomer may in particular consist of a polyurethane resin or glue. Such a product is in liquid form and can thus be easily injected into the gap or space E existing between the side rail 3 and the battery pack, once the latter is fixed on the rails 3.

Pour ce faire comme il n’est pas possible de combler l’espace vide E par le haut du fait de la présence du plancher 2, le fond 10 et le cadre du bac de batterie 1 supportant les modules de batterie M comporte deux types de canaux 5, 6 sur chaque paroi latérale 11 en regard d’un longeron 3.To do this, as it is not possible to fill the empty space E from above due to the presence of the floor 2, the bottom 10 and the frame of the battery tray 1 supporting the battery modules M comprise two types of channels 5, 6 on each side wall 11 facing a spar 3.

Le bac de batterie 1 constitué du fond 10 et du cadre est moulé d’une seule pièce, par exemple en aluminium et, de manière à réaliser l’injection du matériau, ce bac 1 est alors usiné par exemple par perçage pour créer les deux types de canaux 5, 6. On peut prévoir également que les canaux 5, 6 sont issus de moulage.The battery box 1 consisting of the bottom 10 and the frame is molded in one piece, for example in aluminum and, so as to carry out the injection of the material, this box 1 is then machined, for example by drilling to create the two types of channels 5, 6. It can also be provided that the channels 5, 6 are molded.

Un premier type de canal 5 dit de remplissage ou d’injection, permet l’injection du matériau pour remplir l’espace vide E à l’aide d’une buse d’injection par le canal de remplissage 5. Afin de couvrir l’ensemble du volume vide à remplir, on prévoit plusieurs canaux de remplissage 5, par exemple cinq sur chaque côté du bac de batterie 1.A first type of channel 5 called filling or injection, allows the injection of the material to fill the empty space E using an injection nozzle through the filling channel 5. In order to cover the entire empty volume to be filled, several filling channels 5 are provided, for example five on each side of the battery box 1.

Pour déterminer quand la colle (ou résine) a atteint le niveau de remplissage souhaité dans l’espace E, des canaux de trop-plein 6 similaires à ceux de remplissage sont prévus dans le cadre du bac de batterie 1.To determine when the glue (or resin) has reached the desired filling level in the space E, overflow channels 6 similar to those for filling are provided in the frame of the battery tray 1.

Le second type de canal 6 dit de trop plein permet ainsi de s’assurer que la bonne quantité de matériau a été injectée dans ledit espace E.The second type of channel 6, called overflow, thus makes it possible to ensure that the right quantity of material has been injected into said space E.

Le canal de remplissage 5 ou le canal de trop plein 6 s’étend depuis un orifice ménagé dans le fond 10 au niveau de la paroi latérale 11 et débouche par un orifice d’extrémité sur la face de la paroi 11 au niveau de l’espace E. De préférence, le canal de remplissage 5 présente d’autres orifices 51 débouchant dans l’espace E pour un remplissage plus rapide.The filling channel 5 or the overflow channel 6 extends from an orifice made in the bottom 10 at the level of the side wall 11 and opens via an end orifice on the face of the wall 11 at the level of the space E. Preferably, the filling channel 5 has other orifices 51 opening into the space E for faster filling.

Ce remplissage se faisant depuis le fond 10, donc à l’aveugle, le canal de trop plein 6 permet ainsi de visualiser le niveau de remplissage quand le liquide injecté déborde et coule depuis ce canal de trop plein 6.This filling being done from the bottom 10, therefore blind, the overflow channel 6 thus makes it possible to visualize the level of filling when the injected liquid overflows and flows from this overflow channel 6.

Le canal de remplissage 5 permet ainsi de remplir l’espace vide E avec le matériau élastomère tel qu’une résine polyuréthane, qui est sous forme liquide initialement puis durcit une fois acheminée dans l’espace E.The filling channel 5 thus makes it possible to fill the empty space E with the elastomeric material such as a polyurethane resin, which is initially in liquid form and then hardens once conveyed into the space E.

Quand le matériau atteint une certaine hauteur prédéfinie dans l’espace E, le matériau peut alors déborder dans l’orifice de collecte 61 du canal de trop-plein 6 ce qui permet à un opérateur de visualiser directement ce débordement et de déterminer que la quantité de matériau remplissant l’espace E est suffisante pour former la couche d’absorption d’énergie 4 voulue et ainsi arrêter l’opération de remplissage. Chaque canal de remplissage 5 est alors obturé. Le matériau tel que la colle est laissée durcir et forme ainsi la jonction absorbante entre la caisse (longeron) et le bac de batterie 1.When the material reaches a certain predefined height in space E, the material can then overflow into the collection orifice 61 of the overflow channel 6 which allows an operator to directly view this overflow and to determine that the quantity of material filling the space E is sufficient to form the desired energy absorption layer 4 and thus stop the filling operation. Each filling channel 5 is then closed off. The material such as the glue is left to harden and thus forms the absorbent junction between the body (spar) and the battery box 1.

Le trop plein peut également être détecté par un capteur optique qui avertit ensuite l’opérateur.Overflow can also be detected by an optical sensor which then warns the operator.

Claims (10)

Véhicule automobile de type hybride ou électrique dont la caisse comprend, en partie inférieure, au niveau de chaque côté latéral, une pièce de structure longitudinale tel qu’un longeron (3), le véhicule comprenant en outre un pack batterie disposé sous le plancher (2) entre les pièces de structure longitudinales, ledit pack batterie comprenant un bac de batterie (1) et des modules de batteries (M) étant fixé auxdites pièces de structure longitudinales, un espace (E) étant ménagé entre chaque pièce de structure longitudinale et le pack batterie, caractérisé en ce qu’une couche d’absorption d’énergie en un matériau élastiquement déformable (4) est disposée dans ledit espace (E) entre le pack batterie (1) et chaque pièce de structure longitudinale.Motor vehicle of the hybrid or electric type, the body of which comprises, in the lower part, at the level of each lateral side, a longitudinal structural part such as a spar (3), the vehicle further comprising a battery pack arranged under the floor ( 2) between the longitudinal structural parts, said battery pack comprising a battery box (1) and battery modules (M) being fixed to said longitudinal structural parts, a space (E) being provided between each longitudinal structural part and the battery pack, characterized in that an energy absorbing layer of an elastically deformable material (4) is placed in said space (E) between the battery pack (1) and each piece of longitudinal structure. Véhicule automobile selon la revendication 1, caractérisé en ce que la couche d’absorption d’énergie (4) en matériau élastiquement déformable est obtenue par l’injection dans l’espace (E) d’un matériau élastiquement déformable se présentant sous forme liquide tel qu’un élastomère.Motor vehicle according to Claim 1, characterized in that the energy-absorbing layer (4) of elastically deformable material is obtained by injecting into space (E) an elastically deformable material in liquid form. such as an elastomer. Véhicule automobile selon la revendication 2, caractérisé en ce que cet élastomère est une résine polyuréthanne, de préférence une colle polyuréthanne.Motor vehicle according to Claim 2, characterized in that this elastomer is a polyurethane resin, preferably a polyurethane glue. Véhicule automobile selon l’une des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que le bac de batterie (1) comporte un fond (10) sur lequel est ménagé un cadre dont chaque paroi latérale (11) en regard de la pièce de structure longitudinale (3) comporte au moins un canal de remplissage (5) s’étendant depuis un orifice de remplissage méagé sur le fond du bac de batterie (1) jusqu’à un orifice d’extrémité débouchant sur la face de la paroi latérale (11) dans l’espace (E) et permettant l’injection du matériau dans ledit espace (E).Motor vehicle according to one of Claims 2 and 3, characterized in that the battery box (1) comprises a bottom (10) on which is provided a frame, each side wall (11) of which facing the longitudinal structural part (3) comprises at least one filling channel (5) extending from a filling hole provided on the bottom of the battery box (1) to an end hole opening onto the face of the side wall (11 ) in the space (E) and allowing the injection of the material into said space (E). Véhicule selon la revendication 4, caractérisé en ce que le canal de remplissage (5) présente plusieurs orifices (51) entre l’orifice de remplissage et l’orifice d’extrémité, ménagés également débouchant dans l’espace (E).Vehicle according to Claim 4, characterized in that the filling channel (5) has several orifices (51) between the filling orifice and the end orifice, which also open out into space (E). Véhicule automobile selon l’une des revendications 4 et 5, caractérisé en ce que chaque paroi latérale (11) comporte un canal de trop plein (6) s’étendant entre un orifice ménagé sur le fond du bac de batterie (1) et un orifice de collecte (61) débouchant sur la face de la paroi latérale (11) dans l’espace (E) et permettant de collecter le matériau injecté lorsque la quantité de ce matériau injecté dans l’espace (E) atteint une hauteur prédéfinie dans ledit espace (E).Motor vehicle according to one of Claims 4 and 5, characterized in that each side wall (11) comprises an overflow channel (6) extending between an orifice provided on the bottom of the battery box (1) and a collection orifice (61) opening onto the face of the side wall (11) in the space (E) and making it possible to collect the material injected when the quantity of this material injected into the space (E) reaches a predefined height in said space (E). Véhicule automobile selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le bac de batterie (1) est en aluminium, les canaux de remplissage (5) et de trop plein (6) étant usinés par perçage.Motor vehicle according to one of Claims 4 to 6, characterized in that the battery box (1) is made of aluminium, the filling (5) and overflow (6) channels being machined by drilling. Véhicule automobile selon l’une des revendications 4 à 6, caractérisé en ce que le bac de batterie (1) est moulé en aluminium, les canaux de remplissage (5) et de trop plein (6) étant obtenus lors du moulage.Motor vehicle according to one of Claims 4 to 6, characterized in that the battery box (1) is cast in aluminium, the filling (5) and overflow (6) channels being obtained during the casting. Bac de batterie (1) pour pack batterie pour véhicule automobile de type électrique ou hybride selon l’une des revendications 1 à 8, comprenant un fond (10) et des parois en saillie du fond formant un cadre, caractérisé en ce que les parois latérales (11) du cadre de bac de batterie destinées à s’étendre le long de pièces de structure longitudinale d’une caisse du véhicule présentent au moins deux canaux (5, 6) s’étendant depuis un orifice ménagé dans le fond jusqu’à un orifice d’extrémité débouchant sur la face des parois latérales (11) destinées à être en regard desdites pièces de structure longitudinales.Battery box (1) for a battery pack for a motor vehicle of the electric or hybrid type according to one of Claims 1 to 8, comprising a bottom (10) and walls projecting from the bottom forming a frame, characterized in that the walls sides (11) of the battery box frame intended to extend along longitudinal structural parts of a body of the vehicle have at least two channels (5, 6) extending from an orifice made in the bottom up to to an end orifice opening onto the face of the side walls (11) intended to face said longitudinal structural parts. Procédé d’installation d’un pack batterie sur un véhicule automobile hybride ou électrique selon l’une des revendications 1 à 8, dans lequel on fixe le pack batterie sur les pièces de structure longitudinales de la caisse du véhicule, avec un jeu ou espace (E) formé entre le pack batterie et les pièces de structures longitudinales, caractérisé en ce qu’on remplit lesdits espaces (E) par un matériau élastiquement déformable liquide, pour former une couche d’absorption d’énergie (4), par durcissement in situ dudit matériau élastiquement déformable, entre le pack batterie et les pièces de structure longitudinale.Method for installing a battery pack on a hybrid or electric motor vehicle according to one of Claims 1 to 8, in which the battery pack is fixed on the longitudinal structural parts of the body of the vehicle, with a play or space (E) formed between the battery pack and the longitudinal structural parts, characterized in that the said spaces (E) are filled with an elastically deformable liquid material, to form an energy absorption layer (4), by hardening in situ of said elastically deformable material, between the battery pack and the longitudinal structure parts.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000108687A (en) * 1998-10-08 2000-04-18 Polymatech Co Ltd Battery storage structure and method for electric vehicle
US20160167544A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 Ford Global Technologies, Llc Battery impact absorbing system
FR3078048A1 (en) 2018-02-22 2019-08-23 Psa Automobiles Sa BATTERY PROTECTION DEVICE IN CASE OF LATERAL SHOCK AND VEHICLE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE
US20210146766A1 (en) * 2018-04-20 2021-05-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Storage Cell Unit for a Motor Vehicle Comprising an Electric Drive

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000108687A (en) * 1998-10-08 2000-04-18 Polymatech Co Ltd Battery storage structure and method for electric vehicle
US20160167544A1 (en) * 2014-12-11 2016-06-16 Ford Global Technologies, Llc Battery impact absorbing system
FR3078048A1 (en) 2018-02-22 2019-08-23 Psa Automobiles Sa BATTERY PROTECTION DEVICE IN CASE OF LATERAL SHOCK AND VEHICLE EQUIPPED WITH SUCH A DEVICE
US20210146766A1 (en) * 2018-04-20 2021-05-20 Bayerische Motoren Werke Aktiengesellschaft Storage Cell Unit for a Motor Vehicle Comprising an Electric Drive

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