FR3125171A1 - Component for an electrical energy storage module - Google Patents
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Abstract
L’invention concerne un composant (16), notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules de batterie, ce composant comportant une feuille (32) contenant une matière plastique, une partie (33) en matière plastique en contact avec la feuille et un insert (34), notamment un insert métallique, cet insert étant au moins partiellement pris dans la partie (33) en matière plastique, la feuille comprenant un trou (35) en regard de l’insert. Figure pour l’abrégé : Figure 2The invention relates to a component (16), in particular for an electrical energy storage module, in particular a module comprising a plurality of battery cells, this component comprising a sheet (32) containing a plastic material, a part (33) made of plastic material in contact with the sheet and an insert (34), in particular a metal insert, this insert being at least partially taken in the part (33) made of plastic material, the sheet comprising a hole (35) facing the insert. Figure for abstract: Figure 2
Description
La présente invention concerne un composant, notamment une enveloppe pour un module de stockage d’énergie électrique et un module comprenant une pluralité de cellules de batterie maintenue par une telle enveloppe.The present invention relates to a component, in particular an envelope for an electrical energy storage module and a module comprising a plurality of battery cells held by such an envelope.
Les demandes de brevet US2017176108 et WO 2013056938 décrivent des échangeurs de chaleur pour refroidir des cellules de batterie. Par ailleurs la demande de brevet US 2011/0206967 A décrit un exemple de telle batterie. Dans cette demande, les cellules sont stockées dans des containers ayant des logements de réception des cellules. Une paroi des containers, destinées à être en contact avec une paroi d’un container voisin présente des renfoncements formant une partie de conduit de circulation d’un fluide caloporteur.Patent applications US2017176108 and WO 2013056938 describe heat exchangers for cooling battery cells. Furthermore, patent application US 2011/0206967 A describes an example of such a battery. In this application, the cells are stored in containers having housings for receiving the cells. A wall of the containers, intended to be in contact with a wall of a neighboring container, has recesses forming part of a conduit for the circulation of a heat transfer fluid.
La présente invention vise notamment à améliorer les boitiers pour recevoir des cellules de batterie rangées ou empilées.The present invention aims in particular to improve boxes for receiving rows or stacks of battery cells.
La présente invention a ainsi pour objet un composant, notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules de batterie, ce composant comportant une feuille contenant une matière plastique, une partie en matière plastique en contact avec la feuille et un insert, notamment un insert métallique, cet insert étant au moins partiellement pris dans la partie en matière plastique, la feuille comprenant un trou en regard de l’insert.The subject of the present invention is thus a component, in particular for an electrical energy storage module, in particular a module comprising a plurality of battery cells, this component comprising a sheet containing a plastic material, a plastic part in contact with the sheet and an insert, in particular a metal insert, this insert being at least partially taken up in the part made of plastic material, the sheet comprising a hole facing the insert.
L’invention permet, grâce au trou dans la feuille dont la présence est expliquée plus bas, d’avoir un positionnement précis de l’insert relativement à la feuille et à la partie en matière plastique. Sans la présence du trou, il serait difficile de positionnement à l’aveugle l’insert.The invention allows, thanks to the hole in the sheet whose presence is explained below, to have a precise positioning of the insert relative to the sheet and to the plastic part. Without the presence of the hole, it would be difficult to blindly position the insert.
L’insert peut être traversant ou borgne.The insert can be through or blind.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert est métallique, notamment réalisé en aluminium.According to one of the aspects of the invention, the insert is metallic, in particular made of aluminum.
En variante, l’insert peut être réalisé en un matériau composite avec par exemple du plastique.As a variant, the insert can be made of a composite material with, for example, plastic.
En variante encore, l’insert peut être en matière plastique.As a further variant, the insert may be made of plastic.
Selon l’un des aspects de l’invention, l‘insert comporte un taraudage agencé pour coopérer avec un organe de fixation, par exemple une vis.According to one of the aspects of the invention, the insert comprises a thread arranged to cooperate with a fixing member, for example a screw.
Cet organe de fixation est notamment agencé pour permettre la fixation d’une ou plusieurs cellules de batterie sur le composant qui sert alors de réceptacle pour cette ou ces cellules de batterie.This fixing member is in particular arranged to allow the fixing of one or more battery cells on the component which then serves as a receptacle for this or these battery cells.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert comporte une collerette, notamment de pourtour circulaire, venant en appui sur la partie en matière plastique.According to one of the aspects of the invention, the insert comprises a collar, in particular of circular periphery, bearing against the plastic part.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’insert comporte une colonne creuse qui comprend un taraudage. Cette colonne creuse est prise dans la partie en matière plastique.According to one of the aspects of the invention, the insert comprises a hollow column which comprises a thread. This hollow column is taken in the plastic part.
Selon l’un des aspects de l’invention, la collerette de l’insert se situe sur un côté de la partie en matière plastique qui est opposé au côté où se situe la feuille.According to one of the aspects of the invention, the flange of the insert is located on a side of the plastic part which is opposite to the side where the sheet is located.
Selon l’un des aspects de l’invention, cette colonne creuse se raccorde à la collerette.According to one of the aspects of the invention, this hollow column is connected to the flange.
Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique en contact avec la feuille présente une forme de plot.According to one of the aspects of the invention, the plastic part in contact with the sheet has the shape of a stud.
Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique comporte un passage qui loge au moins partiellement l’insert, notamment la colonne creuse de l’insert.According to one of the aspects of the invention, the plastic part comprises a passage which at least partially houses the insert, in particular the hollow column of the insert.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce passage débouche sur le trou formé dans la feuille.According to one of the aspects of the invention, this passage leads to the hole formed in the sheet.
Selon l’un des aspects de l’invention, le trou sur la feuille présente un contour circulaire.According to one of the aspects of the invention, the hole on the sheet has a circular outline.
Selon l’un des aspects de l’invention, le diamètre du trou dans la feuille est plus petit que le diamètre du passage qui est notamment de forme cylindrique.According to one of the aspects of the invention, the diameter of the hole in the sheet is smaller than the diameter of the passage which is in particular of cylindrical shape.
Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille comprend un rebord replié vers l’insert, l’extrémité de ce rebord formant le trou.According to one of the aspects of the invention, the sheet comprises a flange folded towards the insert, the end of this flange forming the hole.
Selon l’un des aspects de l’invention, ce rebord est formé lors d’un perçage de la feuille par un outil de centrage sous forme de pion. Cet outil déforme la feuille en créant ce repli avant que le perçage se fasse effectivement, laissant apparaitre le trou.According to one of the aspects of the invention, this rim is formed during a drilling of the sheet by a centering tool in the form of a pin. This tool deforms the sheet by creating this fold before the drilling actually takes place, revealing the hole.
Selon l’un des aspects de l’invention, l’outil de centrage est agencé pour participer au bon positionnement de l’insert par rapport à la feuille et à la partie en maitre plastique.According to one of the aspects of the invention, the centering tool is arranged to participate in the correct positioning of the insert with respect to the sheet and to the master plastic part.
Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique dans laquelle est pris l’insert est formé par surmoulage de la feuille.According to one of the aspects of the invention, the plastic part in which the insert is taken is formed by overmoulding the sheet.
En variante, le trou dans la feuille est fait préalablement à la mise en place de l’outil de centrage.As a variant, the hole in the sheet is made before the positioning of the centering tool.
Selon l’un des aspects de l’invention, la feuille comporte un matériau de renfort, notamment à base de fibres de carbone et/ou de verre, ce matériau de renfort étant incorporé dans une matière plastique de la feuille. Cette feuille est ainsi en matériau composite.According to one of the aspects of the invention, the sheet comprises a reinforcing material, in particular based on carbon fibers and/or glass, this reinforcing material being incorporated into a plastic material of the sheet. This sheet is thus made of a composite material.
Cette matière plastique de la feuille peut être du Polypropylène (PP), Polyéthylène haute densité (PEHD), Polyamide (PA), un alliage de polycarbonate polytéréphtalate de butylène (PC/PBT), polycarbonate (PC), un Acrylate, une Polyuréthane, une thermoplastique (TPU).This plastic material of the sheet can be Polypropylene (PP), High density polyethylene (HDPE), Polyamide (PA), an alloy of polycarbonate polybutylene terephthalate (PC/PBT), polycarbonate (PC), an Acrylate, a Polyurethane, a thermoplastic (TPU).
Selon l’un des aspects de l’invention, le composant forme une enveloppe définissant un boitier pour recevoir des éléments tels que des éléments de batterie.According to one of the aspects of the invention, the component forms an envelope defining a box for receiving elements such as battery elements.
Selon l’un des aspects de l’invention, la partie en matière plastique qui reçoit l’insert s’étend par exemple sur une périphérie de la feuille, et reçoit une pluralité d’inserts qui forment plusieurs points de fixation, par exemple pour des cellules de batterie.According to one of the aspects of the invention, the part made of plastic material which receives the insert extends for example over a periphery of the sheet, and receives a plurality of inserts which form several fixing points, for example for battery cells.
L’invention a encore pour objet un procédé de fabrication d’un composant, notamment pour un module de stockage d’énergie électrique, notamment un module comprenant une pluralité de cellules de batterie, ce composant comportant une feuille contenant une matière plastique, une partie en matière plastique en contact avec la feuille et un insert, notamment un insert métallique, le procédé comportant l’étape suivante :
- surmouler une matière plastique sur la feuille pour former la partie qui maintient l’insert, avec cet insert qui est maintenu à l‘aide de deux outils de centrage, le premier outil pénétrant dans l’insert depuis une extrémité de cet insert, et le deuxième outil de centrage venant sur l’autre extrémité de l’insert de sorte que les deux outils de centrage soient centrés l’un vis-à-vis de l’autre, ce qui permet de maintenir l’insert dans une position souhaitée lors du surmoulage.
- overmoulding a plastic material on the sheet to form the part which holds the insert, with this insert which is held using two centering tools, the first tool penetrating into the insert from one end of this insert, and the second centering tool coming on the other end of the insert so that the two centering tools are centered with respect to each other, which makes it possible to maintain the insert in a desired position during overmoulding.
Selon l’un des aspects de l’invention, le premier outil de centrage comporte un pion qui pénètre dans l’insert, ce pion comprenant un bout conique qui vient coopérer avec un creux de forme complémentaire du deuxième outil de centrage lorsque les deux outils sont en place l’un contre l’autre pour le maintien de l’insert lors du surmoulage.According to one of the aspects of the invention, the first centering tool comprises a pin which penetrates into the insert, this pin comprising a conical end which cooperates with a recess of complementary shape of the second centering tool when the two tools are in place one against the other for holding the insert during overmoulding.
Selon l’un des aspects de l’invention, le deuxième outil est agencé pour percer la feuille lorsque ce deuxième outil se rapproche du premier outil.According to one of the aspects of the invention, the second tool is arranged to pierce the sheet when this second tool approaches the first tool.
Selon l’un des aspects de l’invention, ces outils sont retirés en fin d’opération de fabrication.According to one of the aspects of the invention, these tools are removed at the end of the manufacturing operation.
Selon l’un des aspects de l’invention, le diamètre du premier outil est plus petit que le diamètre du deuxième outil.According to one of the aspects of the invention, the diameter of the first tool is smaller than the diameter of the second tool.
Le procédé selon l’invention permet d’éviter que la matière plastique lors du surmoulage ne s’infiltre à l’intérieur de l’insert, grâce notamment à la présence des outils de centrage.The process according to the invention makes it possible to prevent the plastic material during the overmoulding from infiltrating inside the insert, thanks in particular to the presence of the centering tools.
L’invention concerne encore un module de stockage d’énergie électrique comportant une pluralité de cellules de batterie notamment disposées suivant une rangée, et une enveloppe formée par le composant précité et recevant les cellules de batterie.The invention also relates to an electrical energy storage module comprising a plurality of battery cells in particular arranged in a row, and an envelope formed by the aforementioned component and receiving the battery cells.
D'autres caractéristiques, détails et avantages de l'invention ressortiront plus clairement à la lecture de la description détaillée donnée ci-après, et de plusieurs exemples de réalisation donnés à titre indicatif et non limitatif en référence aux dessins schématiques annexés d’autre part, sur lesquels :Other characteristics, details and advantages of the invention will emerge more clearly on reading the detailed description given below, and several embodiments given by way of indication and not limitation with reference to the schematic drawings appended on the other hand. , on which ones :
On représente sur la
Comme visible sur les figures 3 et 4, le composant ou réceptacle 16 comporte une feuille 32 contenant une matière plastique, une partie 33 en matière plastique en contact avec la feuille 32 et un insert métallique 34.As visible in Figures 3 and 4, the component or receptacle 16 comprises a sheet 32 containing a plastic material, a part 33 made of plastic material in contact with the sheet 32 and a metal insert 34.
Cet insert 34 est au moins partiellement pris dans la partie 33 en matière plastique.This insert 34 is at least partially taken in the part 33 made of plastic material.
La feuille 32 comprend un trou 35 en regard de l’insert 34.Sheet 32 includes a hole 35 facing insert 34.
L’insert 34 est réalisé en aluminium.Insert 34 is made of aluminium.
En variante, l’insert 34 peut être réalisé en un matériau composite avec par exemple une matrice plastique et une charge de renfort en fibres de verre.As a variant, the insert 34 can be made of a composite material with, for example, a plastic matrix and a glass fiber reinforcing filler.
En variante encore, l’insert 34 peut être en matière plastique.As a further variant, the insert 34 can be made of plastic material.
L‘insert 34 comporte un taraudage 36 agencé pour coopérer avec un organe de fixation, par exemple une vis, non représentée.The insert 34 comprises a thread 36 arranged to cooperate with a fixing member, for example a screw, not shown.
Cet organe de fixation est agencé pour permettre la fixation d’une ou plusieurs cellules 14 de batterie sur le composant 16 qui est un réceptacle 16 pour ces cellules de batterie.This fixing member is arranged to allow the fixing of one or more battery cells 14 on the component 16 which is a receptacle 16 for these battery cells.
L’insert 34 comporte une collerette 37, de pourtour circulaire, venant en appui sur la partie 33 en matière plastique.The insert 34 comprises a collar 37, of circular periphery, coming to rest on the part 33 made of plastic material.
L’insert 34 comporte une colonne creuse 38 qui comprend le taraudage 36. Cette colonne creuse 38 est prise dans la partie 33 en matière plastique.The insert 34 comprises a hollow column 38 which includes the thread 36. This hollow column 38 is taken in the part 33 made of plastic material.
La collerette 37 de l’insert se situe sur un côté de la partie 33 en matière plastique qui est opposé au côté où se situe la feuille 32.The flange 37 of the insert is located on one side of the plastic part 33 which is opposite to the side where the sheet 32 is located.
Cette colonne creuse 38 se raccorde à la collerette 37.This hollow column 38 is connected to the flange 37.
La partie 33 en matière plastique en contact avec la feuille 32 présente une forme de plot.The plastic part 33 in contact with the sheet 32 has the shape of a stud.
La partie 33 en matière plastique comporte un passage 39 qui loge l’insert 34, notamment la colonne creuse de l’insert.The plastic part 33 includes a passage 39 which houses the insert 34, in particular the hollow column of the insert.
Ce passage 39 débouche sur le trou 35 formé dans la feuille 32.This passage 39 leads to the hole 35 formed in the sheet 32.
Le trou 35 sur la feuille 32 présente un contour circulaire.Hole 35 on sheet 32 has a circular outline.
Le diamètre D1 du trou 35 dans la feuille est plus petit que le diamètre D2 du passage 39 qui est de forme cylindrique.The diameter D1 of the hole 35 in the sheet is smaller than the diameter D2 of the passage 39 which is of cylindrical shape.
La feuille 32 comprend un rebord 40 replié vers l’insert 34, l’extrémité de ce rebord formant le trou 35, comme visible sur la
Ce rebord 40 est formé lors d’un perçage de la feuille 32 par un outil de centrage 41 sous forme de pion. Cet outil 41 déforme la feuille 32 en créant ce rebord replié 40 avant que le perçage se fasse effectivement, laissant apparaitre le trou 35, comme visible sur la figure 4.This rim 40 is formed during a drilling of the sheet 32 by a centering tool 41 in the form of a pin. This tool 41 deforms the sheet 32 by creating this folded edge 40 before the drilling actually takes place, revealing the hole 35, as shown in Figure 4.
L’outil de centrage 41 est agencé pour participer au bon positionnement de l’insert 34 par rapport à la feuille 32 et à la partie 33 en maitre plastique.The centering tool 41 is arranged to participate in the correct positioning of the insert 34 with respect to the sheet 32 and to the part 33 in master plastic.
La partie 33 en matière plastique dans laquelle est pris l’insert 34 est formé par surmoulage de la feuille 32.The plastic part 33 in which the insert 34 is taken is formed by overmolding the sheet 32.
En variante, le trou 35 dans la feuille 32 peut être fait préalablement à la mise en place de l’outil de centrage 41.As a variant, the hole 35 in the sheet 32 can be made before the positioning of the centering tool 41.
La feuille 32 comporte un matériau de renfort, notamment à base de fibres de carbone et/ou de verre, ce matériau de renfort étant incorporé dans une matière plastique de la feuille. Cette feuille 32 est ainsi en matériau composite.The sheet 32 comprises a reinforcing material, in particular based on carbon fibers and/or glass, this reinforcing material being incorporated into a plastic material of the sheet. This sheet 32 is thus made of a composite material.
Cette matière plastique de la feuille 32 peut être du Polypropylène (PP), Polyéthylène haute densité (PEHD), Polyamide (PA), un alliage de polycarbonate polytéréphtalate de butylène (PC/PBT), polycarbonate (PC), un Acrylate, une Polyuréthane, une thermoplastique (TPU).This plastic material of the sheet 32 can be Polypropylene (PP), High density polyethylene (HDPE), Polyamide (PA), an alloy of polycarbonate polybutylene terephthalate (PC/PBT), polycarbonate (PC), an Acrylate, a Polyurethane , a thermoplastic (TPU).
Le composant ou réceptacle 16 forme ainsi une enveloppe définissant un boitier pour recevoir des éléments tels que des éléments de batterie.The component or receptacle 16 thus forms an envelope defining a case for receiving elements such as battery elements.
La partie 33 en matière plastique qui reçoit l’insert 34 s’étend par exemple sur une périphérie 43 de la feuille, et reçoit une pluralité d’inserts 34 qui forment plusieurs points de fixation pour des cellules de batterie.The plastic part 33 which receives the insert 34 extends for example over a periphery 43 of the sheet, and receives a plurality of inserts 34 which form several attachment points for battery cells.
La fabrication d’un composant 16 comporte l’étape suivante :
- surmouler une matière plastique sur la feuille 32 pour former la partie 33 qui maintient l’insert 34, avec cet insert qui est maintenu à l‘aide de deux outils de centrage 41 et 47, le premier outil 47 pénétrant dans l’insert 34 depuis une extrémité de cet insert 34, et le deuxième outil de centrage 41 venant sur l’autre extrémité de l’insert 34 de sorte que les deux outils de centrage 41 et 47 soient centrés l’un vis-à-vis de l’autre, ce qui permet de maintenir l’insert 34 dans une position souhaitée lors du surmoulage.
- molding a plastic material on the sheet 32 to form the part 33 which holds the insert 34, with this insert which is held with the aid of two centering tools 41 and 47, the first tool 47 penetrating into the insert 34 from one end of this insert 34, and the second centering tool 41 coming on the other end of the insert 34 so that the two centering tools 41 and 47 are centered with respect to each other , which keeps the insert 34 in a desired position during molding.
Le premier outil de centrage 47 comporte un pion 48 qui pénètre dans l’insert 34, ce pion 48 comprenant un bout conique 49 qui vient coopérer avec un creux 50 de forme complémentaire du deuxième outil de centrage 41 lorsque les deux outils 41 et 47 sont en place l’un contre l’autre pour le maintien de l’insert 34 lors du surmoulage.The first centering tool 47 comprises a pin 48 which penetrates into the insert 34, this pin 48 comprising a conical end 49 which cooperates with a recess 50 of complementary shape of the second centering tool 41 when the two tools 41 and 47 are in place one against the other for the maintenance of the insert 34 during the molding.
Le deuxième outil 41 est agencé pour percer la feuille 32 lorsque ce deuxième outil se rapproche du premier outil.The second tool 41 is arranged to pierce the sheet 32 when this second tool approaches the first tool.
Ces outils 41 et 47 sont retirés en fin d’opération de fabrication.These tools 41 and 47 are removed at the end of the manufacturing operation.
Le diamètre du premier outil 47 est plus petit que le diamètre du deuxième outil 41.The diameter of the first tool 47 is smaller than the diameter of the second tool 41.
Claims (10)
- surmouler une matière plastique sur la feuille (32) pour former la partie (33) qui maintient l’insert, avec cet insert qui est maintenu à l‘aide de deux outils de centrage, le premier outil pénétrant dans l’insert depuis une extrémité de cet insert, et le deuxième outil de centrage venant sur l’autre extrémité de l’insert de sorte que les deux outils de centrage soient centrés l’un vis-à-vis de l’autre, ce qui permet de maintenir l’insert dans une position souhaitée lors du surmoulage.
Method of manufacturing a component (16), in particular for an electrical energy storage module, in particular a module comprising a plurality of battery cells, this component comprising a sheet containing a plastic material, a plastic part in contact with the sheet and an insert, in particular a metal insert, the method comprising the following step:
- overmoulding a plastic material on the sheet (32) to form the part (33) which holds the insert, with this insert which is held by means of two centering tools, the first tool penetrating into the insert from one end of this insert, and the second centering tool coming on the other end of the insert so that the two centering tools are centered with respect to each other, which makes it possible to maintain the insert in a desired position during overmolding.
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